DE2700821C2

DE2700821C2 - Verfahren und vorrichtung zur einstellung des schaltrucks in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2700821C2
Application number: DE2700821A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 7130 Mühlacker Linder; Helmut Dipl.-Ing. 7141 Möglingen Rembold
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-01-11
Filing date: 1977-01-11
Publication date: 1984-03-01
Also published as: DE2700821A1; JPS5389125A; US4244244A

Description

einstellbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Setzeingang der Regelstuf; (26) an den Ausgang des ersten !Comparators (30) angeschlossen ist, dessen positiver Eingang mit dem Getriebeeingangsdrehzahl-Geber (14) und dessen negativer Eingang mit der fünften Klemme (3i) verbunden ist.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7, 10 oder 12 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung weitere Elemente (45,46,47,48.49,50,51) aufweist,

„..und daß die von der Rechenschaltui<g auf das - 'Stellglied (15) einwirkende Stellgröße nach der Beziehung

U_s5 = -O₀F₁J₁₁,, (R₅-

-n_K) -b₀ (ri_M-n₀-ß_s)

einstellbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindung 'der ersten Multiplizierstufe (19) mit dem Stellglied (15) ein als öffner ausgebildeter fünfter Schaller (46), der von einer ersten Umkehrstufe (48) überbrückt ist und in die Verbindung der zweiten Multiplizierstufe (20) mit dem Stellglied (15) ein als öffner ausgebildeter sechster Schalter (47), der von einer zweiten Umkehrstufe (49) überbrückt ist, geschaltet ist, daß die Steuereingänge des fünften Schalters (46) und des sechsten Schalters (47) mit dem Ausgang eines vierten Komparators (45) verbunden sind, dessen positiver Eingang mit dem Motordrehzahl-Geber (13) und dessen negativer Eingang mit dem Getriebeeingangsdrehzahl-Geber (14) in Verbindung stehen, daß in die Verbindung der sechsten Klemme (37) mit dem positiven Eingang der vierten Summierstufe (36) ein als Öffner ausgebildeter siebter Schalter (51), der von einer dritten Umkehrstufe (50) überbrückt geschaltet ist und daß der Steuereingang des siebten Schalters (51) mit dem Ausgang des vierten Komparators (45) verbunden ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 7, 10, 12 oder 14 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechunschaltung weitere Elemente (42, 43, 44) aufweist und daß die von der Rechenschaltung auf das Stellglied (15) einwirkende Stellgröße nach der Beziehung

V_S4=a₀F_u<a)(R_s-R_isl)(n_ii-n_c) + b_o(fi_M-h_G+ß_s)

einstellbar ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Eingang der ersten Summierstufe (23) durch einen als Umschalter ausgebildeten dritten Schalter (43) mit der vierten Klemme (24) oder dem Getriebeeingangsdrehzahl-Geber (14) verbindbar ist, daß der zweite Schalter (35) durch einen als Schließer

ausgebildeten vierten Schalter (44) überbrückt ist und daß die Steuereingange des dritten Schalters (41) und des vierten Schalters (44) mit dem Ausgang eines dritten Komparators (42) verbunden sind, dessen negativer Eingang an die vierte Klemme (2-1) und dessen positiver Eingang an den Getriebeeingangsrirehzahl-Geber(14) angeschlossen ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis

17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringang des Stellgliedes (15) mit einem als Umschalter ausgebildeten ersten Schalter (16) an eine ersfi Klemme (18) schaltbar ist und daß der Steuereingang des ersten Schalters (16) mit einem Schalthebel (17) verbunden ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Regelstufe (26) und den ersten Eingang der ersten Multiplizierstufe (19) ein erstes Verzögerungsglied (25) geschaltet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis

19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zweiten Schalter (35) und den zweiten Eingang der dritten Summierstufe (32) ein zweites Verzögerungsglied (34) geschaltet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis

20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (16,35, 43, 44, 46,47, 51) als Halbleiterschalter ausgebildet sind.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der 'Gattung des Hauptanspruchs.

; Aus dem Aufsatz von Förster, »Das kraftschlüssige Schalten von Übersetzungsstufen in Fahrzeug-Getne-Iben«, VDl-Zeitschrift 99, 1957, Heft 27 vom 21.9.1957, S. 1321, ist es bekannt, den beim Umschalten eines Kraftfahrzeugs auftretenden Schaltruck, der am Fahrer angreift, als zweite zeitliche Ableitung der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu definieren.

Aus der DE-OS 21 24 024 ist eine Vorrichtung zur Regelung und Steuerung von Schaltgliedern automatischer Stufengetriebe bekannt, bei der die Reibelemente zur Herstellung eines Kraftschlusses zwischen Antrieb und Abtrieb des Kraftfahrzeugs auf eine /orgegebene Änderung der Motordrehzahl abhängig von der Zeit geregelt werden. Dieser vorgegebene Betrag der Änderung der Motordrehzahl wird abhängig vom •Betrag der Motordrehzahl, dem Motordrehmoment, der Schaltrichtung, der gewählten Schaltstufe, der Getriebeöltemperatur und dem Ladungszustand des Fahrzeugs festgelegt. Der so ermittelte Sollwert und der durch zeitliche Ableitung der Motordrehzahl ermittelte Istwert werden auf einen Regler gegeben, der über einen Verstärker und ein Stellglied auf ein Druckregelglied zur Betätigung der Reibelemente einwirkt. Die während des Schaitvorgangs auftretenden Spitzen im zeitlichen Verlauf des Drehmomentes und des Öldrucks im Druckregelglied werden dadurch vermindert, daß Verzögerungsglieder, beispielsweise RC-G\\eder in der Elektronik oder Öldüsen in der Hydraulik, vorgesehen werden.

Aus der DE-AS 10 87 912 ist weiterhin ein Steuersystem für Geschwindigkeitswechselgetriebe von Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem ein Kupplungsregelventil vorgesehen ist, das abhängig von Änderungen der Verzögerung bzw. der Beschleunig"ng des rotierenden

Antriebsteils die Einrückgeschwindigkeit einer Reibungsverbindung derart steuert, daß die Verzögerung bzw. Beschleunigung des Antriebsteils einem gewünschten Sollwerf verlauf entspricht.

Schließlich ist aus der FR-OS 22 78 520 eine automatische Getriebesteuereinheit für Kraftfahrzeuge bekanntgeworden, bei der eine automatische Kupplungssteuerung vorgesehen ist, die iri Abhängigkeit von der Motordrehzahl und der Getriebeeingangsdrehzahl eine Synchronisierungssteuerung beim Umschalten des Getriebes vornimmt.

Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist es, daß der tatsächlich vorliegende Schaltruck nicht erfaßt wird und der sich einstellende Ruck nach Haften der Reibelemente, der auf die Abtriebssteifigkeit zurückzuführen ist, nicht berücksichtigt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Einstellung des ,Schaltrucks in Kraftfahrzeugen anzugeben, bei dem der Einrückvorgang des den Kraftschluß zwischen Antrieb und Abtrieb herstellenden Reibelementes dahingehend optimiert wird, daß sowohl während der Schließphase des Reibelementes wie auch nach vollständigem Haften nur ein begrenzter, in seinem Betrag vorherbestimmbarer Schaltruckwert auftritt.

Gelöst wird diese Aufgabe bei Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale bzw. bei Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 durch die im Kennzeichen des Anspruchs 7 angegebenen Mittel.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7 haben demgegenüber den Vorteil, den Schaltruck entsprechend der beim Anfahren bzw. Schalten des Kraftfahrzeugs auftretenden Phasen der Motor- und Getriebeeingangsdrehzahl zu regeln. Hierzu wird lediglich die Erfassung der Parameter »Motordrehzahl« und »Getriebeeingangsdrehzahl« benötigt. Durch Vorgabe einiger, die Größe des sich dann einstellenden Schaltrucks bestimmender Vorgabewerte wird ein schnelles und zugleich weiches Schließen der Reibelemente sowohl beim Anfahren wie beim Schalten des Kraftfahrzeugs erreicht. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren·, ist es mithin möglich, einen automatisierten Einkupplungsvorgang so zu so gestalten, daß ein maximal zulässiger Ruck nicht überschritten wird, wobei die vorgeschlagene Regelung als Ergänzung der bekannten Konzepte für die Getriebesteuerung dienen kann. Dies hat den Vorteil, daß z.B. bei Wandler-Schaltautomaten der Ruck mit rein elektronischen Mitteln beherrscht werden kann und eine Reihe von Dämpfungsmaßnahmen, die bei heute üblichen hydraulischen Getriebesteuerungen notwendig sind, entfallen können. Die als Eingabegrößen hierfür erforderliche Motordrehzahl und die Getriebeeingangs- ⁶" drehzahl werden auch heute schon zur Steuerung der Getriebe herangezogen, so daß keine zusätzlichen Geber erforderlich werden. Der zusätzlich nötige Aufwand beschränkt sich daher auf rein elektronische Mittel. Im Gegensatz zu den bekannten hydraulischen ^fi5 Maßnahmen ist das vorgeschl <*ene Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung 'es Verfahrens unabhängig von der Temperatur, die sich bei rein hydraulischen oder elektrohydraulischen Lösungen als sehr nachteilig auf den Schaltkomfort auswirkt. Im Hinblick auf die heute verfügbaren integrierten elektronischen Bauelemente ist der erforderliche Mehraufwand darüber hinaus als relativ gering einzuschätzen.

Zeichnung

Zwei Prinzipschaltbilder von Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den zeitlichen Verlauf der Motor- und der Getriebeeingangsdrehzahl bei Regelung des Rucks nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und Einstellung des Schließens der Reibelemente bei einer vorgewählten Drehzahl,

Fig.2 den zeitlichen Verlauf der Motor- und der Getriebeeingangsdrehzahl bei Regelung des Rucks »ach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei die Getriebeeingangsdrehzahl die vorbestimmte Drehzahl überschritten hat,

Fig.3 den zeitlichen Verlauf der Motor- und der Getriebeeingangsdrehzahl beim Hochschalten und Regelung des Rucks nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig.4 den zeitlichen Verlauf der Motor- und Getriebeeingangsdrehzahl beim Rückschalten und Regelung des Rucks nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig.5 das Prinzipschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.6 das Prinzipschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beschreibung der Erfindung

Bei Fahrzeugen mit automatischem oder halbautomatischem Stufengetriebe werden zum Kuppeln in der Regel Stellglieder zur Betätigung von Reibelementen eingesetzt. Durch geeignete hydraulische Ansteuerung solcher Reibelemente soll der Ruck beim Schalten auf ein zulässiges Maß begrenzt werden. Die vorliegende Erfindung zeigt, wie mit Hilfe vorzugsweise elektronischer Mitfei Reibelemente oder ganz allgemein schlupfbehaftete Kraftübertragungsglieder so angesteuert hätten können, daß zur Schonung der Kupplung einerseits möglichst rasch eingekuppelt wird, andererseits aber kein störender Schaltruck auftritt. Ausgangspunkt der Überlegung ist daher ein bestimmter, noch tolerierbarer, maximal zulässiger Wert des Schaltrucks R₅. Dieser Schaltruck R_s kann vom Fahrzustand abhängig gemacht werden, z. B, ist der Fahrer bei sportlicher Fahrweise auf einen relativ starken Ruck gefaßt. Nimmt man z. B. den Lastzustand (Drosselklappenstellung, Saugrohrdruck, angesaugte Luftmenge) und/oder den eingelegten Gang, so ergibt sich der vorgegebene, maximal zulässige Schaltruck /?_s als Funktion dieser Größen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ruckregelung unter Zuhilfenahme der Motordrehzahl und der Getriebeeingangsdrehzahl zu schaffen. In Fig. I ist der zeitliche Verlauf der Motordrehzahl und der Getriebeeingangsdrehzahl für einen Anfahrvorgang dargestellt. Die Motordrehzahl πμsteigt zunächst an, die Getriebeeingangsdrehzah! na ist zunächst 0, da noch kein

Kraftschluß in den Reibelementen vorliegt. Sobald Kraft von der Antriebs- auf die Abtriebsseite übertragen wird, steigt die Getriebeeingangsdrehzahl nc an. Da ;die Ruckregelung bei diesem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ausschließlich mit der Motordrehzahl πμ und der Getriebeeingangsdrehzahl nc arbeiten soll, kann der jeweils am Fahrzeug angreifende Ruck nur aus der Getriebeeingangsdrehzahl nc durch zweimaliges Differenzieren bestimmt werden. Dies ist jedoch erst dann möglich, wenn die Getriebeeingangsdrehzahl nc einen bestimmten Sch well wert nc ο überschritten hat. Dies ist zum Zeitpunkt t\ der Fall. Bis zum Zeitpunkt t\ ist daher keine Regelung des Rucks, sondern nur eine Steuerung möglich. Vom Zeitpunkt t\ ab wird das Stellglied zur ,Betätigung der Reibelemente in der Weise angesteuert, daß der jeweils am Fahrzeug angreifende Ruck /?„, mit dem maximal zulässigen Ruck /?₄ verglichen und die Differenz auf das Stellglied gegeben wird. Um zu verhindern, daß der Einkuppelvorgang bei einer zu hohen Drehzahl abgeschlossen wird, wird dieses Signal noch von der Differenz der Motordrehzahl n^und einer vorgegebenen Drehzahl ηκ beeinflußt. Die Regelung nach dem DiFferenzruck wird vom Zeitpunkt h so lange fortgesetzt, bis die Differenz von Motordrehzahl πμ und Getriebeeingangsdrehzahl nc einen vorbestimmten Wert Δη erreicht hat. Dies ist zum Zeitpunkt fe der Fall. Von diesem Zeitpunkt an wird die Regelung so fortgesetzt, daß sich die zeitlichen Verläufe der Motordrehzahl πμ und der Getriebeeingangsdrehzahl nc unter einen Winkel β treffen, der kleiner als vorbestimmten maximal zulässiger Winkel ß_s ist. Ist beispielsweise zum Zeitpunkt /2 der Winkel, den die beiden zeitlichen Verläufe miteinander bilden, gleich ß\ und ist ß] größer als ß_s, so werden die Reibelemente in der Weise gesteuert, daß der Winkel, den die zeitlichen Verläufe miteinander bilden, verringert wird. Die Reibelemente werden schließlich zum Zeitpunkt f₃ geschlossen, von da ab ist die Motordrehzahl Πμ gleich der Getriebeeingangsdrehzahl nc- Durch Begrenzung des Einkuppelvorgangs auf eine vorgegebene Drehzahl ηκ ist hierbei erreicht worden, daß der Einkuppelvorgang zum Zeitpunkt t₃ bei der vorgegebenen Drehzahl JJk abgeschlossen wurde.

In F i g. 2 ist der zeitliche Verlauf der Motordrehzahl πμ und der Getriebceingargsdrehzahl nc für den Fall dargestellt, daß die Getriebeeingangsdrehzahl na vor dem Schließen der Kupplung die vorgegebene Drehzahl ηκ überschreitet, in dem Diagramm nach F i g. 2 wurde bis zum Zeitpunkt U in der oben beschriebenen Weise gesteuert, von U auf h auf Ruckdifferenz geregeit und ab h dieser Ruckdifferenz-Regelung die oben beschriebene Winkelregelung überlagert. Wie bereits dargelegt, ist 'JÜie Amplitude des der Ruckdifferenz entsprechenden Regelsignals von der Differenz der Motordrehzahl πμ ,und der vorgegebenen Drehzahl ηκ bestimmt, um ein

, fEinkuppeln bei zu hohen Drehzahlen zu vermeiden.

' Überschreitet jedoch die Getriebeeingangsdrehzahl nc die vorgegebene Drehzahl ηκ, muß das Ruckdifferenz-

'' Regelsignal von der Differenz der Motordrehzahl ημ und der Getriebeeingangsdrehzahl nc begrenzt werden.

Dies ist vom Zeitpunkt te der Fall, bis zum Zeitpunkt tj ' die Kupplung geschlossen ist.

In F i g. 3 ist der zeitliche Verlauf der Motordrehzahl

,'πμ und der Getriebeeingangsdrehzahl nc für den Fall

;des Einkuppeins nach einem Hochschaltvorgang darge-'** ^stellt. Auch hier erfolgt die Regelung in der für die

^F i g. 1 und 2 dargelegten Weise, jedoch ist die Differenz der Motordrehzahl πμ und der Getriebeeingangsdrehzahl n_c in der Regel kleiner als die vorgegebene Drehzahldifferenz Δη, so daß der Regelvorgang beim Kuppeln nach einem Umschaltvorgang im allgemeinen die Ruckdifferenz-Regelung mit überlagerter Winkelregelung umfaßt. In Fig.4 ist der zeitliche Verlauf der Motordrehzahl πμ und der Getriebeeingangsdrehzahl nc für einen Einkuppelvorgang nach dem Rückschalten dargestellt. Beim Rückschalten ist die Motordrehzahl πμ zunächst kleiner als die Getriebeeingangsdrehzahl nc, überschreitet sie jedoch zum Zeitpunkt t₉, um sich ihr von oben wieder anzunähern, bis die Kupplung zum Zeitpunkt iio geschlossen ist. Auch in diesem Fall besteht die Regelung im allgemeinen aus einer überlagerten Differenzruck- und Winkelregelung, nur daß hierbei darauf geachtet werden muß, daß die Differenz von Motordrehzahl πμ und die Getriebeeingangsdrehzahl n_g bzw. der Winkel, unter dem sich die zeitlichen Verläufe einander annähern, auch einen negativen Wert annehmen können.

In F i g. 5 ist das Prinzipschaltbild einer Ausführungsform einer ersten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Eine Brennkraftmaschine 10 ist über Reibelemente 11 mit einem Getriebe 12 verbunden. Auf der motorseitigen Welle der Reibelemente 11 befindet sich ein Motordrehzahl-Geber 13, auf der getriebeseitigen Welle ein Getriebeeingangsdrphzahl-Geber 14. Die Reibelemente 11 sind mit einem Stellglied 15 verbunden, dessen Eingang vermittels eines ersten Schalters 16 entweder mit einer Rechenschaltung oder mit einer ersten Klemme 18 verbindbar ist. Der erste Schalter 16 wird durch einen Schalthebel 17 eines halbautomatischen Stufengetriebes betätigt. Der erste Schalter 16, der Schalthebel 17 und die erste Klemme 18 sind nur vorhanden, wenn das Kraftfahrzeug ein halbautomatisches Stufengetriebe (normale Gangschaltung, jedoch ohne Kupplungspedal) aufweist. Ist das Kraftfahrzeug mit einem vollautomatischen Getriebe (Getriebe-Bereichswahl) ausgerüstet, ist

der Eingang des Stellgliedes 15 direkt an die nachfolgende Rechenschaltung angeschlossen, und die Elemente 16, 17 und 18 entfallen. Der Eingang des Stellgliedes 15 ist mit dem Ausgang einer ersten Multiplizierstufe J9 und einer zweiten Multiplizierstufe

20 verbunden, die eine zweite Klemme 21 und eine dritte Klemme 22 aufweisen. Ein weiterer Eingang der ersten Multiplizierstufe 19 ist mit dem Ausgang einer ersten Summierstufe 23 verbunden, deren negativer Eingang an einer vierten Klemme 24 liegt und deren positiver Eingang mit dem Motordrehzahl-Geber 13 verbunden ist. Ein weiterer Eingang der ersten Multiplizierstufe 19 ist über ein erstes Verzögerungsglied 25 mit einer Regelstufe 26 verbunden, die von einer zweiten Summierstufe 27 angesteuert wird. Der positive

'Eingang der zweiten Summierstufe 27 ist auf eine siebte 'Klemme 28 geführt, der negative Eingang ist mit einer JDoppeldifferenzierstufe 29 verbunden, deren Eingang Snit dem Getriebeeingangsdrehzahl-Geber 14 in Verbindung steht. Die Regelstufe 26 weist ferner einen

|Setzeingang auf, der an den Ausgang eines ersten ikomparators 30 angeschlossen ist, dessen positiver Eingang mit dem Getriebeeingangsdrehzahl-Geber 14 .und dessen negativer Eingang mit einer fünften Klemme

;31 verbunden ist. Ein weiterer Eingang der zweiten

^Multiplizierstufe 20 ist an den Ausgang einer dritten !Summierstufe 32 angeschlossen, deren positiver Einigang über eine erste Differenzierstufe 33 am Motordreh-•fzahl-Geber 13 liegt. Der zweite Eingang der dritten

Summierstufe 32 ist über ein zweites Verzögerungsglied 34 und über einen als öffner ausgebildeten zweiten Schalter 35 mit dem Ausgang einer vierten Summierstufe 36 verbunden. Der positive Eingang der vierten Summierstufe 36 ist an eine sechste Klemme 37, der ,negative Eingang über eine zweite .Differenzierstufe 38 an den Getriebeeingangsdrehzahl-Geber 14 angeschlossen. Der Steüereingang des zweiten Schalters 35 ist mit dem Ausgang eines zweiten !Comparators 39 verbunden, dessen positiver Eingang am Getriebeeingangsdrehzahl-Geber 14 und dessen negativer Eingang am Ausgang einer fünften Summierstufe 40 liegt. Der positive Eingang der fünften Summierstufe 40 ist an den iMotordrehzahl-Geber 13, der negative Eingang ist an eine achte Klemme 41 angeschlossen.

Das Stellglied 15 wird mit einer Stellgröße beaufschlagt, die sich aus der Summe der Ausgangsspannungen der ersten Multiplizierstufe 19 und der zweiten Multiplizierstufe 20 ergibt. Lediglich bei Kraftfahrzeugen mit halbautomatischem Stufengetriebe wird beim Berühren des Schalthebels 17 der erste Schalter 16 umgelegt, so daß am Eingang des Stellgliedes 15 kurzzeitig ein an der ersten Klemme 18 anliegende -Spannung U„ anliegt, die die Reibelemente ausrückt. Für den eigentlichen Schaltvorgang und die Regelung des Rucks wird der erste Schalter 16 jedoch dann wieder in die ursprüngliche Lage zurückgesetzt. Bei geöffnetem zweiten Schalter 35 ergibt sich die Ausgangsspannung der zweiten Multiplizierstufe 20 aus der ersten zeitlichen Ableitung der Motordrehzahl πμ, die mit einer an der dritten Klemme 22 anliegenden Steuerspannung b₀ normierbar ist. !n gleicher Weise ist die Ausgangsspannung der ersten Multiplizierstufe 19 durch eine an der zweiten Klemme 21 anliegende Spannung a₀ normierbar. Die erste Multiplizierstufe 19 wird weiterhin mit der Ausgangsspannung der ersten Summierstufe 23 beaufschlagt, die sich aus der Differenz der Motordrehzahl πμ und der als Spannung an der vierten Klemme 24 anliegenden vorgegebenen Drehzahl ηκ ergibt. Des weiteren wird der ersten Multiplizierstufe 19 über das erste Verzögerungsglied 25 die Ausgangsspannung der Regelstufe 26 zugeführt. Die Regelstufe 26 ist über einen Setzeingang, der mit dem ersten Komparator 30 verbunden ist, auf den Ausgangswert »1« setzbar. Dem ersten Komparator 30 werden die Getriebeeingangsdrehzahl na und über die fünfte Klemme 31 die vorgegebene untere Schwelle der Getriebeeingangsdrehzahl nco als Spannungen zugeführt. Ist nc kleiner als nco, wird der Ausgang der Regeistufe 26 auf den Wert »1« gesetzt. Dies entspricht in der F i g. 1 dem Bereich bis zum Zeitpunkt t\.

In der zweiten Summierstufe 27 wird die Differenz zwischen dem jeweils vorliegenden Ruck /?„, und dem

'/',maximal zulässigen Ruck R_s gebildet. Der jeweils

. * .vorliegende Ruck wird als Spannung dem negativen '. -^Eingang der zweiten Summierstufe zugeführt, in dem in

;-fder Fig.5 dargestellten Ausführungsbeispiel von einer 'Doppeldifferenzierstufe 29, die die zweite zeitliche j Ableitung der Getriebeeingangsdrehzahl na bildet. Es

"^jjsind jedoch auch andere Möglichkeiten denkbar, bei

,"i'denen der jeweils vorliegende Ruck R,_s, aus anderen * '* ^'Parametern, beispielsweise der Fahrzeuggeschwindig-

· [keit oder der Fahrzeugbeschleunigung, gebildet wird.

, "'Der maximal zulässige Ruck R_s, der in der oben "' !beschriebenen Weise durch vorgegebene Werte und

^;Zustandsparameterdes Kraftfi Vzeugs gebildet werden jkann, wird in hier nicht näher l ,"gestellter Weise der -^siebten Klemme 28 als Spannung zugeführt. Hat die Getriebeeirtgangsdrehzahl na die Schwelle nco überschritten und ist der Ausgang der Regelstufe 26 freigegeben, wird die am Ausgang der zweiten Summierstufe 27 anliegende Ruckdifferenz über die

Regelstufe 26 mit der Übertragungsfunktion F(J₀₁) und das erste Verzögerungsglied 25, das einer Verschleifung ;der Schaltvorgänge dient, der ersten Multiplizierstufe 19 zugeführt. Dieser Zustand entspricht dem in F i g. 1 dargestellten Bereich am Zeitpunkt t\ bis fe-

ίο Der zweiten Multiplizierstufe 20 ist über den zweiten Eingang der dritten Summierstufe 32, das zweite Verzögerungsglied 34 und den als Öffner ausgebildeten zweiten Schalter 35 das der Winkelregelung dienende Stellsignal zuführbar. Hierzu wird in einer vierten Summierstufe 36 die Differenz aus einem vorgegebenen, maximal zulässigen Winkel ß_s und dem jeweils vorliegenden Winkel β gebildet. Der Wert ß_s wird der sechsten Klemme 37 als Spannung zugeführt. Der Wert β wird durch Differentiation in der zweiten Differenzierstufe 38 aus der Getriebeeingangsdrehzahl nc gewonnen und dem negativen Eingang der vierten Summierstufe 36 zugeführt. Die Winkelregelung soll, wie oben beschrieben, erst dann überlagert werden, wenn die Differenz der Motordrehzahl πμ und der Getriebeeingangsdrehzahl nc einen vorbestimmten Betrag An unterschritten hat. Aus diesem Grunde wird der zweite Schalter 35 von dem zweiten Komparator 39 betätigt. Die vorgegebene Differenzdrehzahl An wird als Spannung über die achte Klemme 41 dem negativen Eingang der fünften Summierstufe 40 zugeführt, an deren positivem Eingang ein der Motordrehzahl πμ entsprechendes Signal anliegt. Die Differenz dieser beiden Signale, entsprechend dem Ausgangssignal der fünften Summierstufe 40, wird dem negativen Eingang des zweiten Komparator 39 zugeführt, an dessen positivem Eingang ein der Getriebeeingangsdrehzahl n_c entsprechendes Signal anliegt. Unterschreitet nun die Differenz von Motordrehzahl n_Mund Getriebeeingangsdrehzahl nc die Differenzdrehzahl An, schaltet der

w zweite Komparator 39 in den Zustand »0«, und der zweite Schalter 35 wird geschlossen. Dies entspricht in F i g. 1 dem Verlauf vom Zeitpunkt h an.

Das in Fig.5 daigestellte Prinzipschaltbild einer Aüsführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung

M des erfindungsgemäßen Verfahrens realisiert somit ein dreistufiges Regelprogramm, dessen Umschaltstufen durch den ersten Komparator 30 und den zweiten Komparator 39 festgelegt sind. Ist die Getriebeeingangsdrehzahl nc kleiner als nco, setzt de> erste Komparator 30 die Regeistufe 26 auf den Ausgangswert »1«, und am Eingang des Stellgliedes 15 liegt eine Stellgröße nach dar Beziehung

U_s\

Sobald die Getriebeeingangsdrehzahl n_G den Wert Tn₀₀ überschreitet, wird der Ausgang der Regelstufe 2S freigegeben, und am Eingang des Stellgliedes 15 liegt eine Stellgröße:

U_s 2 = "o F₁ j

h h»

Haben sich schließlich die Motordrehzahl n^und die

•Getriebeeingangsdrehzahl n_G so weit angenähert, daß

b5 ihre Difierftnz kleiner als η geworden ist, schließt der zweite Komparator 39 den zweiten Schalter 35, und am

Eingang des Stellgliedes 15 liegt eine Stellgröße nach ;der Beziehung:

Il

_u) (R₅ - R_lsl) (n_u - n_K) + b_o(h_M-h_G +A)

In Fig.6 ist das Prinzipschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Ein dritter Komparator 42 ist mit seinem negativen Eingang an die vierte Klemme 24 und mit seir.t.n positiven Eingang an den Getriebeeingangsdrehzahl-Geber 14 angeschlossen. Der Ausgang des dritten Komparators 42 ist mit dem Steuereingang eines als Umschalter ausgebildeten dritten Schalters 43 verbunden, mit dem der negative Eingang der ersten Summierstufe 23 von der vierten Klemme 24 auf den Getriebeeingangsdrehzahl-Geber 14 umschaltbar ist. Der Ausgang des dritten Komparators 42 ist weiterhin mit dem Steuereingang eines als Schließer ausgebildeten vierten Schalters 44 verbunden, der den zweiten Schalter 35 überbrückt. Ein vierter Komparator 45 ist mit seinem negativen Eingang an den Getriebeeingangsdrehzahl-Geber 14 und mit seinem positiven Eingang an den Motordrehzahl-Geber 13 angeschlossen. Der Ausgang des vierten Komparators 45 ist mit den Steuereingängen eines als Öffner ausgebildeten fünften Schalters 46 und eines als Öffner ausgebildeten sechsten Schalters 47 verbunden. Der fünfte Schalter 46 ist in die Verbindungsleitung zwischen der ersten Multiplizierstufe 19 und dem Stellglied 15, der sechste Schalter 47 ist in die Verbindungsleitung zwischen dem Ausgang der zweiten Multiplizierstufe 20 und dem Stellglied 15 geschaltet. Der fünfte Schalter 46 ist von einer ersten Umkehrstufe 48, der sechste Schalter 47 ist von einer zweiten Umkehrstufe 49 überbrückt. Der Ausgang des vierten Komparators 45 ist weiterhin an den Steuereingang eines als Öffner ausgebildeten siebten Schalters 51 angeschlossen, der in die Verbindungsleitung zwischen der sechsten Klemme 37 und dem positiven Eingang der vierten Summierstufe 36 geschaltet ist. Der siebte Schalter 51 ist von einer dritten Umkehrstufe 50 überbrückt.

Der dritte Komparator 42 schaltet dann um, wenn die an seinen positiven Eingang geführte Getriebeeingangsdrehzah! nc die an seinen negativen Eingang geführte vorgegebene Drehzahl n_K übersteigt. Dann wird die Regelung des Rucks in ihrer Amplitude nicht mehr von der Differenz von Motordrehzah! und vorgegebener Drehzahl (πμ—πκ), sondern von der Differenz der Motordrehzahl und der Getriebeeingangsdrehzahl (/Jm—ic) beeinfluß». Zu diesem Zweck wird der negative Eingang der ersten Summierstufe 23 von der das Signal Πκ tragenden Leitung auf die das Signal notragende Leitung vermittels des dritten Schalters 43 umgeschaltet. Diese Phase der Regelung entspricht im Diagramm nach F i g. 2 dem Verlauf vom Zeitpunkt f₆ an. Zudem wird durch Schließen des vierten Schalters 44 icler zweite Schalter 35 überbrückt. Dadurch wird dem !Regelsignal^: die Winkelregelung auch dann überlagert, wenn 'sich die Mötordrehzahi πμ und die Getriebeein-(ig'angsdrehzähl nc noch nicht auf den vorbestimmten ■ 'Wert Δη angenähert haben, die Getriebeeingangsdreh-"zahl ric die vorbestimmte Drehzahl ηκ jedoch bereits überschritten hat.

Der vierte Komparator 45 wird dann umgeschaltet, wenn die Motordrehzahl πμ kleiner als die Getriebeeingangsdrehzahl nc ist. Dann werden der fünfte Schalter 46 und der sechste Schalter 47 betätigt und die Ausgangssignale der ersten Multiplizierstufe 19 und der zweiten Multiplizierstufe 20 vorzeichenumgekehrt auf den Eingang des Stellgliedes 15 gegeben. Außerdem wird durch Öffnen des siebten Schalters 51 das Vorzeichen des vorgegebenen maximal zulässigen Winkels ß_s am positiven Eingang der vierten Summierstufe 36 umgekehrt. Dies entspricht in dem in Fig.4 dargestellten Drehzahlverlauf dem Bereich bis zum Zeitpunkt h.

Durch die in der Fig.6 dargestellte Weiterbildung des Prinzipschaltbildes aus Fig.5 werden daher die Fälle erfaßt, bei denen die Getriebeeingangsdrehzahl nc die vorgegebene Dreh/.ah* .. "'bererhreitet und/oder Bei denen die Motordrehzahl /ja/ kleine/ :-. ·.'< H'e Getriebeeingangsdrehzahl nc. Die Umschaltung bei Auftreten eines dieser beiden Kriterien erfolgt hierbei durch den dritten Komparator 42 und den vierten Komparator 45. Ist beispielsweise die Getriebeeingangsdrehzahl n₍; größer als die vorgegeben.'; Drcnzal·!

ηκ, entsprechend dem Bereich zwischen den Zeilpunkten fb und ty in F i g. 2, schaltet der dritte Komparator -C den dritten Schalter 43 und den vierten Schalter 44, und am Eingang des Stellgliedes 15 ergibt sich eine Stellgrüße nach der Beziehung

(n_M-n_K) + b_o(fi_M-h_c+ß,)

Ist bei einem Rückschaltvorgang entsprechend dem Verlauf der Drehzahl in Fig.2 die Motordrehzahl n_M kleiner als die Getriebeeingangsdrehzahl nc, schaltet der vierte Komparator 45 den fünften Schalter 46, den sechsten Schalter 47 und den siebten Schalter 51 um und — sofern die Getriebeeingangsdrehzahl nc kleiner ist als die vorgegebene Drehzahl ηκ — ergibt sich am Eingang des Stellgliedes 15 ein Stellsignal nach der Beziehung

(n_M-n_K) - b_o(h_M-n_G-ß₅)

Die Motordrehzahl n« ist üblicherweise bei Rückschaltvorgängen kleiner als die Getriebeeingangsdrehzahl n_a. In diesem Schaltzustand ist jedoch die Getriebeeingangsdrehzahl nc überwiegend größer als die vorgegebene Drehzahl ηκ- Am Eingang des Steilgliedes 15 ergibt sich dann ein Stellsignal nach der Beziehung

U₅₆ = -

(R₅-R₁₅₁) (n_M-n_c) ~ b_o(n_M-n_c-ß_s)

· Die geschilderten Umschaltungen der einzelnen .Regelphasen mit den Kpmparatoren 30, 39, 42 und 45 sind voneinander unabhängig und können in verschiedener Kombination, je" nach dem Fahrzustand des

„ Kraftfahrzeugs, auftreteri.und geschaltet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patenlansprüche;

1. Verfahren zur Einstellung des Schaltrucks in Kraftfahrzeugen mit automatischem Stufengetriebe mit einem Stellglied zur Betätigung von Reibelementen für die Herstellung eines Kraftschlusses zwischen Antriebs- und Abtriebsseite des Kraftfahrzeugs, mit einer Einrichtung zur Vorgabe eines maximal zulässigen Schaltrucks (R₁)und mil Gebern zur Erfassung der Motordrehzahl und atv Gelriebeeingangsdrehzahl, wobei der Wert des jeweils vorliegenden Schaltrucks (R,.,,) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise in einer Regelstufe (26) mit der is Übertragungsfunktion />,; aus der Differenz des maximal zulässigen und des jeweils vorliegenden Schallrucks eine erste Stellgröße gebildet wird, daß deren Amplitude durch das Differenzsignal von

" jeweils vorliegender Motordrehzahl (πμ) und einer * vorgegebenen Drehzahl (ηκ) einstellbar ist, daß eine ^ '.

' -zweite Stellgröße aus der zeitlichen Änderung der Motordrehzahl (πμ) gebildet wird und daß das ,Stellglied mit der Summe der beiden Stellgrößen 'beaufschlagt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß aus den zeitlichen Verlaufen von ■Motordrehzahl (pm) und Getriebeeingangsdrehzahl \üg) der Winkel (ß) ermittelt wird, den diese zeitlichen Verläufe zueinander bilden, daß dieser Winkel (ß) mit einem vorgegebenen maximal ,zulässigen Winkel (/J₁) verglichen und das Differenzfsignal dieser beiden Größen der zweiten Stellgröße

hinzuaddiert wird, wenn die Differenz von Motor-• drehzahl (πμ) und Getriebeeingangsdrehzahl (nc) i^r> einen vorgegebenen Wert (Δη) unterschreitet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch /gekennzeichnet, daß der jeweils vorliegende Schaltruck (R_M) aus der Getriebeeingangsdrehzahl (na) clurch zweimaliges Differenzieren gebildet wird. «>

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Regelstufe (26) auf den Wert »1« gesetzt wird, wenn die 'Getriebeeingangsdrehzahl (nc,) unterhalb eines vorbestimmten Wertes (πι;ο) liegt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorzeichen der ersten Stellgröße, der zweiten Stellgröße und des maximal zulässigen Winkels (ß.) umgekehrt werden, wenn die Motordrehzahl (pm) kleiner als die so Getriebeeirgangsdrehzahl (na) ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der ersten Stellgröße durch das Differenzsignal von jeweils vorliegender Motordrehzahl (πμ) und Getriebeeingangsdrehzahl (n_t,) einstellbar ist, wenn die Getriebeeingan.gsdrehzah! (nc;) größer als die vorgegebene Drehzahl (ηκ)κί.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (15) zur Betätigung der Reibelemente (11) an eine Rechenschaltung anschließbar ist, deren Elemente (19, 20, 23, 25, 26, 27, 32, 33) mit einer zweiten, dritten, vierten und siebten Klemme (21,22, 24, 28) zur Eingabe eines ersten konstanten Wertes (aa), eines zweiten kons ^-nten Wertes (bo), der vorgegebenen Drehzahl (. .) und des maximal zulässigen Schaltrucks (RJ und mit dem Motordrehzahl-Geber (13) verbunden sind und daß die von der Rechenschaltung auf das Stellglied einwirkende Stellgröße nach der Beziehung

_ω) (.R_s-R_tsl) (.ΠΜ-ηό+bo h_M

einstellbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Summierstufe (27), an deren negativen Eingang ein dem jeweils vorliegenden Schaltruck (Ria) proportionales Signal gelegt ist und deren positiver Eingang mit der siebten Klemme

(28) verbunden ist, an dem Eingang der Regelstufe (26) liegt, daß die Regelstufe (26) an einen ersten Eingang einer ersten Multiplizierstufe (19) angeschlossen ist, deren zweiter Eingang mit der zweiten Klemme (21) in Verbindung steht und deren dritter Eingang mit dem Ausgang einer ersten Summierstufe (23) verbunden ist, deren positiver Eingang mit ,dein Motordrehzahl-Geber(13) und deren negativer Eingang mit der vierten Klemme (24) verbunden ist, /daß eine zweite Multiplizierstufe (20) vorgesehen ist, deren erster Eingang über eine dritte Summierstufe (32) und eine erste Differenzierstufe (33) mit dem Motordrehzahl-Geber (13) in Verbindung steht und r/deren zweiter Eingang an die dritte Klemme (22) .angeschlossen ist und daß die Ausgänge der ersten ' Multiplizierstufe (19) und der zweiten Multiplizierstufe (20) an das Stellglied (15) schaltbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Eingang der zweiten Summierstufe 27 über eine Doppeldifferenzierstufe

(29) mit dem Getriebeeingangsdrehzahl-Geber (14) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung weitere Elemente (34, 35, 36, 38, 39, 40) aufweist, die mit einer sechsten und einer achten Klemme (37,41) zur Eingabe des maximal zulässigen Winkels (0.J und der vorgegebenen Drehzahldifferenz (Δη) verbunden .sind und daß die von der Rechenschaltung auf das Stellglied (15) einwirkende Stellgröße nach der Beziehung

Rs - Ria) (n_M- n_K) + b₀ (h_M - h

einstellbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Eingang der dritten Summierstufe (32) über einen als Öffner ausgebildeten zweiten Schalter (35) mit dem .Ausgang einer vierten Summierstufe (36) verbunden ist, deren positiver Eingang mit der sechsten Klemme (37) und deren negativer Eingang über eine zweite Differenzierstufe (38) mit dem Getriebeeingangsdrehzahl-Geber (14) in Verbindung steht, daß der Steuereingang des zweiten Schalters (35) am Ausgang eines zweiten Komparators (39) liegt, dessen positiver Eingang an den Getriebeeingangsdrehzahl-Geber (14) und dessen negativer Eingang an den Ausgang einer fünften Summicrstufc (40) angeschlossen ist, deren positiver Eingang mil clem Motordrehzahl-Geber (13) und deren negativer Eingang mit der achten Klemme (41) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 10 /ur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechcnschaliuiig

ein weiteres Element (30) aufweist, das mit einer fünften Klemme (31) zur Eingabe des vorbestimmten unteren Wertes der Getriebeeingangsdrehzahl (παο) verbunden ist und daß die von der Rechenschaltung auf das Stellglied (15) einwirkende Stellgröße nach der Beziehung