DE10001164B4

DE10001164B4 - Steuersystem eines Automatikgetriebes sowie Verfahren zum Einsteuern eines Automatikgetriebes in dessen Neutralstellung

Info

Publication number: DE10001164B4
Application number: DE10001164A
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Iwata Ito; Shoji Hamamatsu Yagi
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2020-01-14
Also published as: US6270443B1; DE10001164A1; JP2000205392A

Abstract

Verfahren zum Einsteuern eines Fahrzeugautomatikgetriebes in dessen Neutralstellung, welches Verfahren folgende Schritte aufweist:
Erfassen von Fahrstatus-Daten;
Ermitteln, ob Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen erfüllt sind, und zwar basierend auf den erfassten Fahrstatus-Daten;
Starten des Einsteuerns in die Neutralstellung nach Ablauf einer vorbestimmten Verzögerungszeit, die ab der Erfüllung der Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen zu laufen beginnt;
Fortführen der Neutralsteuerung so lange die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen erfüllt sind; und Beenden der Neutralsteuerung, wenn die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen nicht mehr erfüllt sind;
wobei die Verzögerungszeit gemäß den Fahrstatus-Daten, die vor der Erfüllung der Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen erfasst wurden, ausgehend von einem Orginalwert variiert vorbestimmt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem eines Fahrzeug-Automatikgetriebes und ein Verfahren zum Einsteuern eines Automatikgetriebes in dessen Neutralstellung. Im besonderen betrifft die Erfindung ein Steuersystem, welches die Neutral-Einsteuerung nach einer vorbestimmten Zeitdauer startet, welche mit der Erfüllung der Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen zu laufen beginnt, und ein entsprechendes Verfahren dafür.

Ein Steuersystem für ein Fahrzeug-Automatikgetriebe und ein Verfahren dafür sind in Tokko No. Sho 63-33024, Tokko No. Sho 63-35869 und Tokko No. Sho 63-33585 offenbart. Im besonderen betrifft die Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik ein Steuersystem, welches das Automatikgetriebe automatisch in die Neutralposition bringt, wenn das Gaspedal nicht betätigt ist, das heißt wenn die Drossel geschlossen ist und das Fahrzeug steht. Gemäß dem Stand der Technik können die Motorlast und der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden, indem der Gang automatisch in die Neutralposition gebracht wird, wenn der Gangschaltwahlhebel in der D-Position (Drive) ist, das Drosselventil geschlossen ist und das Fahrzeug im Stillstand ist.

DE 43 15 843 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeugs, wobei bei Stillstand und/oder langsamen Rollen des Fahrzeugs eine steuerbare Getriebeeinheit darart beeinflussbar ist, daß die Belastung der Antriebseinheit zumindest verringert wird, wobei bei Verlassen des Betriebszustandes Stillstand und/oder langsames Rollen die Steuerung der Antriebsleistung bis zur Wiederherstellung des vollständigen Kraftschlusses verzögert wird.

DE 34 34 570 C2 offenbart ein automatisches Getriebe mit Antikriecheinrichtung für ein Fahrzeug, wobei das automatische Getriebe eine Fluidkupplung, einen an die Fludikupplung gekoppelten mechanischen Getriebemechanismus, ein Getriebesteuersystem mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines eine Maschinenausgangsleistung repräsentierenden Signals und eine Antikriecheinrichtung aufweist zur Variation des betätigten Fluiddrucks.

DE 44 28 351 A1 offenbart ein Verfahren zum Abschätzen eines Fahrzeugmanövrierzustandes und ein Verfahren zum Steuern der Laufeigenschaften eines Fahrzeuges, wobei eine Vorrichtung verwendet wird, welche eine Steuerungsvorrichtung mit einer Fuzzy-Abschätzfunktion aufweist.

Bei einem herkömmlichen Automatikgetriebe wird die Überprüfung, ob die Bremse betätigt ist oder nicht (Bremsbetätigungsstatus), mit in die oben aufgezahlten Bedingungen aufgenommen, um dem Fahrzeug zu erlauben, sich bei Nichtbetätigung des Gaspedals zu bewegen; dies ist das sogenannte Kriechen. Das Automatikgetriebe wird nur dann in die Neutralposition gebracht, wenn die Bremse betätigt ist. Somit zählen zu den Bedingungen, welche das Automatikgetriebe veranlassen, in die Neutralposition zu schalten (Neutral-Einsteuerung), daß der Gangschaltwahlhebel in der D-Position ist, daß die Drossel klappe) vollständig geschlossen ist, daß das Fahrzeugs gestoppt ist und daß die Bremse betätigt ist.

Es ist allgemeines Wissen, das Steuersystem so zu programmieren, daß die Neutral-Einsteuerung erst nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit gestartet wird, welche beginnt, nachdem alle Bedingungen erfüllt sind. Dies stellt sicher, daß alle Bedingungen erfüllt sind und daß sich das Fahrzeug nicht nur in einem kurzfristig andauernden stehenden Zustand befindet. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Neutral-Einsteuerung nicht unbeabsichtigt gestartet wird.

Das Neutral-Einsteuern wird aufgehoben, wenn mindestens eine der oben genannten Bedingungen nicht mehr erfüllt ist, so daß der Fahrer das Fahrzeug nach Wunsch unverzüglich beschleunigen kann. Wie oben erwähnt, wird die Neutral-Einsteuerung nach einer Verzögerungszeit, beginnend mit der Erfüllung der Einsteuerungsbedingungen, gestartet und wird aufgehoben, wenn mindestens eine der Bedingungen nicht mehr erfüllt ist. So kann das Fahrzeug nach Absicht des Fahrers betrieben werden.

Im Stand der Technik wurde die Verzögerungszeit so weit wie nur möglich verringert, um den Kraftstoffverbrauch zu senken, was bedeutete, die Neutral-Einsteuerung so bald wie möglich zu starten. Betrachtet man die reale Leistungsfähigkeit, so spürt der Fahrer keine Inkonsistenzen mit einer kurzen Verzögerungszeit, wenn das Fahrzeug an einer Ampel zum Stehen kommt und das Fahrzeug wieder bei normalen Fahrbedingungen beschleunigt. Dies ist der Fall, weil das Fahrzeug für eine ziemlich lange Zeit still steht, während auf das grüne Ampellicht gewartet wird.

Wiederholt sich jedoch abwechselnd Anhalten und langsames Fahren, wie bei einem Verkehrsstau, wird der Neutral-Einsteuervorgang während jedes Haltens gestartet und beendet. Unter diesen Umständen bemerkt der Fahrer eine verschlechterte Fahrcharakteristik, da der übertragene Momentenwechsel (gleichsam eines Schaltstoßes) bei der Beendigung der Neutral-Einsteuerung oft verursacht wird. Der Momentenwechsel, der übertragen wird, wird auch oft verursacht, wenn der Fahrer wiederholt sein Fahrzeug sehr langsam fahrend und ständig die Bremse betätigend betreibt, was zum Beispiel beim Einparken in einer Tiefgarage der Fall ist.

Selbst nachdem das Neutral-Einsteuern gestartet wird, wie beim Warten an der auf rot stehenden Ampel, könnte das Neutral- Einsteuern beendet werden, wenn der Fahrer unbeabsichtigt die Bremse löst. Das Neutral-Einsteuern wird fortgeführt, wenn der Fahrer die Bremse wieder betätigt, was wiederum einen Wechsel des übertragenen Drehmoments verursacht. Durch eine Verlängerung der Verzögerungszeit vor dem Start der Neutral-Einsteuerung kann dies vermieden werden. Dies jedoch verschlechtert den Effekt auf die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs. Im Stand der Technik geht die bei einem Verkehrsstau erzielte Kraftstoffersparnis zu Lasten der Fahrcharakteristik.

Durch die Erfindung sind ein Verfahren für ein Steuersystem eines Fahrzeug-Automatikgetriebes sowie ein Steuersystem eines Fahrzeug-Automatikgetriebes vorgesehen, welche den Nachteil des Stands der Technik überwinden, und im besonderen beides verbessert, den Kraftstoffverbrauch und die Fahrcharakteristika.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 1 bzw. durch ein Steuersystem mit den Merkmalen im Anspruch 8 erreicht. Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen 2–7 bzw. 9–17 beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren für ein Steuersystem eines Automatikgetriebes, welches als Verfahrensschritt den Start des Neutral-Einsteuerns nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit, beginnend mit der Erfüllung der Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen, aufweist, weist den Verfahrensschritt des Einstellens der Verzögerungszeit in Abhängigkeit von dem Fahrstatus (oder der Fahrbedingungen) vor dem Starten der Neutral-Einsteuerung auf.

Es ist ein Ziel der Erfindung, die Fahrcharakteristik während eines Staus zu verbessern, indem die häufige Wiederholung von Neutraleinsteuerungs-Starts und Neutraleinsteuerungs-Beendigungen bei einem Verkehrsstau verhindert wird. Dies wird durch Neueinstellen bzw. Verändern (hier in diesem Fall Verlängern) der vorbestimmten Verzögerungszeit erreicht, nachdem die Steuerung durch Überprüfung von Fahrzeugbetriebs-Bedingungen bestimmt hat, daß sich das Fahrzeug in einem Verkehrsstau befindet.

Wenn die Steuerung aufgrund des Eingangs von Fahrzeugbetriebs-Bedingungen bestimmt, daß das Fahrzeug in einem regulären Fahrzustand wiederholt anfährt und anhält, wird die Verzögerungszeit vor dem Start des Neutral-Einsteuerns auf eine angemessene Dauer (d. h. von kürzerer Dauer als in einem Verkehrsstau) eingestellt, so daß das Neutral-Einsteuern schnell gestartet werden kann. Diese sich ändernde Verzögerungszeit reduziert den Kraftstoffverbrauch während eines Fahrzeugstillstandes an der Ampel, soweit sich die Dauer eines Ampelstops vorhersagen lässt.

Die Fahrzeugbetriebs-Bedingungen bestehen aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drosselöffnungsgrad. Während eines Verkehrsstaus bewegen sich die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselöffnungsgrad meist unterhalb bestimmter Werte. Somit ist es möglich zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in einem Verkehrsstau befindet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert (oder eine vorbestimmte Schwelle) nicht übersteigt, oder der Drosselöffnungsgrad kleiner als ein vorherbestimmter Wert (oder eine vorbestimmte Schwelle) ist. Ist einmal bestimmt, daß sich das Fahrzeug in einem Verkehrsstau befindet, wird die Verzögerungszeit auf einen längeren Wert zurückgesetzt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 ein Blockdiagramm eines Steuerungsystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

2 ein schematisches Diagramm des erfindungsgemäßen Steuersystems, welche eine Hauptsteuereinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aufweist,

3 ein Flußdiagramm, durch welches das erfindungsgemäße Verfahren zur Festlegung einer Verzögerungszeit dargestellt ist,

4 ein Flußdiagramm, durch welches das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des Beginns der Neutral-Einsteuerung dargestellt ist,

5 ein Flußdiagramm, durch welches die Neutral- Einsteuerung gemäß der Erfindung dargestellt ist,

6 ein Schaubild, das die Beziehung zwischen dem Leitungsdruck und dem Ansteuersignal (Betriebsverhältnis) an das Leitungsdruck-Solenoid zeigt,

7 ein Zeitdiagramm, in welchem die Funktion der erfindungsgemäßen Neutral-Einsteuerung gezeigt ist. 7(A) zeigt eine Veränderung des Drosselöffnungsgrads (entsprechend der Motorlast) über der Zeit. 7(B) zeigt eine Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit über der Zeit. 7(C) zeigt einen Wechsel der Bremsbetätigung über der Zeit. 7(D) zeigt eine Veränderung der Schaltposition über der Zeit. 7(E) zeigt eine Verlaufszeitänderung (oder eine Zeitdauer) an und zwar ab dem Zeitpunkt, in dem die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen erfüllt sind. 7(F) zeigt den Wechsel zwischen der Durchführung der Steuerung und der Nichtdurchführung der Steuerung durch die Neutraleinsteuer-Einrichtung.

In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Teile.

Gesamtsystem
2 zeigt ein Automatikgetriebesystem-Blockdiagramm gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Das in 2 gezeigte Getriebesystem weist ein Automatikgetriebe 8, einen Motor 2, von dem Antriebskraft bzw. Drehmoment an das Automatikgetriebe 8 abgegeben wird, und eine Hauptsteuereinrichtung 1, die das Automatikgetriebe 8 steuert, auf. Das Automatikgetriebe 8 ist mit einem Gangpositions-Schalter 5, einem Eingangswellen-Drehzahlsensor 11, einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 4 und einem Öltemperatur-Sensor 10 ausgerüstet. Das Automatikgetriebe 8 ist mit einem Leitungsdruck-Solenoid 9, einem ersten Schalt-Solenoid 6, einem zweiten Schalt-Solenoid 7 und einem Sperr-Solenoid 12 ausgerüstet.
Der Motor 2 ist mit einem Motordrehzahl-Sensor (Kurbelwinkel-Sensor) 13 und einem Drosselöffnungsgrad-Sensor 3 ausgerüstet. Die Hauptsteuereinrichtung 1 empfängt: ein Drosselöffnungsgrad-Signal vom Drosselöffnungsgrad-Sensor 3, der den Drosselöffnungsgrad (äquivalent zur Motorlast) erfaßt, ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal vom Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 4, der die Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt, ein Gangpositions-Signal vom Gangpositions-Schalter 5, der die Gangposition erfaßt, ein Öltemperatur-Signal vom Öltemperatur-Sensor 10, der die Temperatur des hydraulischen Fluids erfaßt, ein Drehzahl-Signal vom Eingangswellendrehzahl-Sensor 11, der die Drehzahl vom Drehmomentwandler abgehenden Eingangswelle des Automatikgetriebes 8 erfaßt, ein Motordrehzahl-Signal vom Motordrehzahl-Sensor (Kurbelwinkel-Sensor) 13, der die Motordrehzahl erfaßt, und ein Bremsen-Signal vom Brems-Schalter 14, der den Bremsbetätigungs-Stauts erfaßt.
Die Hauptsteuereinrichtung 1 übermittelt Gangsteuer-Signale zum ersten Schalt-Solenoid 6 und zum zweiten Schalt-Solenoid 7. Jedes Schalt-Solenoid 6, 7 wird betätigt, um bestimmte Reibelemente des Automatikgetriebes 8 auszuwählen und in Eingriff zu bringen, so daß der automatische Gangschaltvorgang gesteuert werden kann. Während der Durchführung der unten beschriebenen Neutral-Einsteuerung, wird der zweite Gang eingelegt, um ein den Berg-Hinunterrollen zu verhindern. Somit wird kein Antriebsmoment für die Vorwärtsbewegung übertragen, dennoch werden Ruckwärtsumdrehungen und ein Ruckwärtsrollen verhindert.
Die Hauptsteuereinrichtung 1 übermittelt ein Leitungsdruck-Steuersignal an das Leitungsdruck-Solenoid 9, um den Leitungsdruck zu steuern, mittels dessen seinerseits jedes Schalt-Soleoid 6, 7 gesteuert wird. Daher wird der Leitungsdruck zum In-Eingriffbringen der Reibelemente gesteuert.
Während der Neutral-Einsteuerung, wird vom Leitungsdruck-Solenoid 9 der Nieder-Kupplung (nicht gezeigt) Hydraulikdruck zugeführt, der einen geringeren Druck als den Leitungsdruck aufweist. Mit diesem Druck wird die Niederkupplung in partiellem Eingriff gehalten. Unter partiellem Einbgriff ist zu verstehen, daß das Drehmoment durch die Reibelemente teilweise übertragen wird, obwohl sich die gegenüberliegenden Kupplungsscheiben mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen. Bewegt sich das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit, bevorzugt einer konstanten Geschwindigkeit, die größer als eine Schwellen-Geschwindigkeit ist, übermittelt die Hauptsteuereinrichtung 1 ein Drehmomentwandler-Direktverbindungskupplung-Steuersignal zum Sperr-Solenoid 12. Befindet sich sich das Getriebe im dritten oder vierten Gang, ist die Drehmomentwandler-Direktverbindungskupplung (nicht gezeigt) in Eingriff. Befindet sich das Getriebe im ersten oder zweiten Gang, wird der Hydraulikdruck, der an der Niederkupplung anliegt, alternativ durch normalen Leitungsdruck oder dem oben erwähnten verminderten Leitungsdruck gesteuert.
Hauptsteuereinrichtung
Ein Blockdiagramm der Hauptsteuereinrichtung 1 der Ausführungsform der Erfindung ist in 1 dargestellt. Die Hauptsteuereinrichtung 1 weist auf: eine Einsteuerungsbeginn-Ermittlungsvorrichtung (Vorrichtung zur Ermittlung des Steuerungsbeginns) 1b, eine Fahrstatus-Speichervorrichtung (Vorrichtung zur Speicherung des Fahrstatus) 1c, eine Verzögerungszeit-Einstellvorrichtung (Vorrichtung zur Einstellung der Verzögerungszeit) 1d, welche die Verzögerungszeit vor der Aufnahme der Neutral-Einsteuerung bestimmt, eine Neutraleinsteuerungs-Einrichtung (Neutraleinsteuerungs-Mittel) 1a, welche die Informationen, die von den vorigen Vorrichtungen (oder Mitteln) 1b, 1c, 1d verarbeitet und weiterleitet. Die Einsteuerungsbeginn-Ermittlungsvorrichtung 1b, ermittelt ob Beginn-Voraussetzungen für die Aufnahme der Neutral-Einsteuerung erfüllt sind, und zwar anhand der Eingabe des Drosselöffnungsgrads (Motorlast) ermittelt durch den Drosselöffnungsgrad-Sensor 3, der Fahrzeuggeschwindigkeit, ermittelt durch den Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 4, des Bremsbetätigungs-Status ermittelt durch den Brems-Schalter 14, und die Gangposition ermittelt durch den Gangpositions-Schalter 5.
Die Fahrstatus-Speichervorrichtung 1c ermittelt ob die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorher festgelegten Wert (oder Schwellwert) nach Abbruch oder Beendigung der vorigen Neutral- Einsteuerung überschreitet, und speichert die Ergebnisse. Die Verzögerungszeit-Einstellvorrichtung 1d bestimmt die Verzögerungszeit basierend auf den Ergebnissen, die von der Fahrstatus-Speichervorrichtung 1c ermittelt wurden.
Die Neutraleinsteuerungs-Einrichtung 1a initiiert die Neutral-Einsteuerung nach dem Einstellen der Verzögerungszeit, und zwar beginnend, wenn die oben genannten Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen erfüllt und bestätigt sind. Ist die Neutral-Einsteuerung gestartet, wird ein Schalt-Signal, um das Getriebe in den zweiten Gang zu schalten, an das erste Schalt-Solenoid 6 und das zweite Schalt-Solenoid 7 übermittelt. Danach wird ein Signal an das Sperr-Solenoid 12 übertragen, um den Leitungsdruck, der der Niederkupplung zugeführt wird, von einem normalen Leitungsdruck auf einen reduzierten Leitungsdruck zu schalten.
Die Hauptsteuereinrichtung 1 übermittelt ein Signal zum Leitungsdruck-Solenoid 9, um die Drehzahldifferenz näher an einen bestimmten Wert zwischen der Motordrehzahl (Eingangswellendrehzahl des Drehmomentwandlers), ermittelt durch den Motordrehzahl-Sensor (Kurbelwinkel-Sensor) 13, und der Eingangswellendrehzahl (Aungangswellendrehzahl des Drehmomentwandlers), ermittelt durch den Eingangswellendrehzahl-Sensor 11 des Automatikgetriebes 8, einzustellen.
Neutral-Einsteuerung
3, 4 und 5 sind Flußdiagramme, die die Schritte der Neutral-Einsteuerung der Ausführungsform gemäß der Erfindung darstellen. Der Prozeßablauf wird innerhalb eines bestimmten Intervalls wiederholt gestartet, um die Reihenfolge der Schritte in einer dem Fachmann bekannten Weise zu wiederholen.
Erfassen des Fahrstatus
Zuerst erhält die Fahrstatus-Speichervorrichtung 1c, ersichtlich aus 1 die Fahrstatus-Information von dem jeweiligen Sensor. Genauer gesagt wird, wie aus 3 ersichtlich, der Drosselöffnungsgrad, der äquivalent zur Motorlast ist, von einem Signal erhalten, welches vom Drosselöffnungsgrad-Sensor 3 gemäß Schritt S100 übermittelt wird. Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Information wird durch ein Signal bestimmt, das vom Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 4 gemäß Schritt S101 übermittelt wird. Der Bremsbetätigungs-Status wird von einem Signal bestimmt, das vom Brems-Schalter 14 gemäß Schritt S102 übermittelt wird. Die Gangposition wird von einem Signal bestimmt, das vom Gangpositions-Schalter 5 gemäß Schritt S103 übermittelt wird. Die Motordrehzahl wird von einem Signal bestimmt, das vom Motordrehzahl-Sensor (Kurbelwinkel-Sensor) 13 gemäß Schritt S104 übermittelt wird. Die Eingangswellendrehzahl des Automatikgetriebes 8 wird von einem Signal bestimmt, das vom Eingangswellen-Drehzahlsensor (Turbinendrehzahl-Sensor) 11 gemäß Schritt S105 übermittelt wird.
Einstellung der Verzögerungszeit
Im folgenden wird die Einstellung der Verzögerungszeit im Detail erläutert. In Schritt S106 wird ermittelt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V überschreitet oder ob die Motorlast einen vorbestimmten Wert L überschreitet. Wird einer der Werte überschritten, so wird festgelegt, daß das Fahrzeug sich nicht in einem Stau befindet, und das Programm fährt bei Schritt S107 fort, um das Steuer-Kennzeichenbit F (let F=1) auf 1 (eins) zu setzen und dann bei Schritt S108 fortzufahren. Wird andererseits in Schritt S106 keiner der Werte überschritten, so überspringt das Programm den Schritt S107 und begibt sich zu Schritt S108; F ist hier auf 0 gesetzt. Das ist dann der Fall, wenn sich das Fahrzeug kontinuierlich langsam bei sehr hohem Verkehrsaufkommen fortbewegt (Stop-and-Go).
In den Schritten S108, S109 und S110 wird die Verzögerungszeit anhand des Wertes von F berechnet. Ist F=1 so wird die Verzögerungszeit auf die Verzögerungszeit DT1 eingestellt, welche kurz ist, da bestimmt wurde, daß sich das Fahrzeug nicht in einem Stau befindet. Ist F=0, so wird die Verzögerungszeit auf die Verzögerungszeit DT2 eingestellt, welche lang im Vergleich zur Verzögerungszeit DT1 ist, da bestimmt wurde, daß sich das Fahrzeug in einem Verkehrsstau befindet. Danach fährt das Programm beim nächsten Schritt fort (vgl. 4).
Ermittlung der Erfüllung der Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen
Wie in 4 dargestellt, wird in den Schritten S111 bis S114 ermittelt, ob die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen erfüllt sind. Im speziellen ermittelt die Einsteuerungsbeginn-Ermittlungsvorrichtung 1b, ob der Drosselöffnungsgrad vollständig geschlossen ist und sich der Motor im Leerlauf befindet (Schritt S111), ob das Fahrzeug steht (Schritt S112), ob die Bremse betätigt ist (Schritt S113) und ob der Gangschaltwahlhebel auf Position D steht (Schritt S114). Die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen sind erfüllt, wenn alle diese Fragen mit "Ja" beantwortet sind. Andernfalls sind die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen nicht erfüllt. Bei der Ermittlung des Drosselöffnungsgrads kann der vollständig geschlossene Zustand auch einen Zustand, bei dem der Drosselöffnungsgrad gleich oder geringer ist als ein bestimmter Wert, beinhalten, genauso wie den tatsächlich vollständig geschlossenen Zustand. Der Zustand, in dem das Fahrzeug steht, kann auch einen Zustand beinhalten, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder geringer ist als ein betimmter Wert nahe 0 km/h, genauso wie den Zustand des tatsächlich vollständig Stehens des Fahrzeugs.
Sind die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen erfüllt, fährt der Prozeß bei Schritt S115 fort, um eine Zeitdauer abzuzählen, d. h. eine Zeitdauer, ab dem Zeitpunkt, in dem die Bedingungen erfüllt sind (Schritt S115) und fährt dann beim nächsten Schritt S117 fort. Sind die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen nicht erfüllt, dann fährt der Prozeß bei Schritt S116 fort, um den die Zeitdauer abzählenden Zeitzähler zurückzusetzen, und fährt dann mit dem Schritt "Zurück" in 5 fort. Sind die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen erfüllt, wird ermittelt, ob die Zeitdauer den vorbestimmten Wert der Verzögerungszeit überschreitet (Schritt S117). Überschreitet die Zeitdauer den vorgewählten Wert der Verzögerungszeit, schreitet der Prozeß zum nächsten Schritt, um die Neutral- Einsteuerung zu beginnen. Wird die vorherbestimmte Verzögerungszeit nicht überschritten, fährt der Prozeß mit Schritt "Zurück" wie in 5 gezeigt fort.
Neutral-Einsteuerung
Im Schritt S118 wird das Kennzeichen-Bit F auf 0 gesetzt (F=0), und der Fahrstatus wird, nachdem die Neutral-Einsteuerung aufgehoben oder beendet wurde, in der Fahrstatus-Speichervorrichtung 1c gespeichert. Im Schritt S119 wird das erste Schalt-Solenoid 6 auf "Aus" und das zweite Schalt-Solenoid 7 auf "An" gestellt, so daß das Getriebe in den zweiten Gang geschaltet wird. Auf diese Weise wird eine Einwege-Kupplung betätigt, um die Ausgangswelle am Rückwärtsdrehen zu hindern, so daß das Fahrzeug am Herunterrollen von einem Hügel gehindert werden kann, obwohl das nach vorne treibende Kriechdrehmoment durch die Neutral-Einsteuerung vermindert wird.
Im Schritt S120 übermittelt die Neutraleinsteuerungs-Einrichtung 1a (vgl. 1) ein Steuersignal von 95% Betriebsverhältnis an das Sperr-Solenoid, wobei der Leitungsdruck mit zunehmendem Betriebsverhältnis größer wird. Auf diese Weise wird der Hydraulikdruck, der an die Nieder-Kupplung geliefert wird, vom regulären Leitungsdruck auf einen leicht verringerten Leitungsdruck geschaltet.
Das Leitungsdruck-Solenoid 9 (vgl. 1 und 2) wird gemäß den Schritten S121 bis S125 gesteuert. Im Schritt S121 wird zuerst festgelegt, ob eine Absolutdifferenzwert von Drehzahlen, berechnet aus der Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Eingangswellendrehzahl des Schaltgetriebe-Mechanismußes (die Differenzdrehzahl zwischen der Eingangs- und der Ausgangswellen) größer als ein gewünschter Sollwert ist oder nicht. Ist der Absolutwert der Drehzahldifferenz größer als der gewünschte wert, wird ermittelt, daß der Hydraulikdruck, der an die Nieder-Kupplung geliefert wird, zu hoch ist, und der Prozeß wird mit Schritt S122 fortgeführt, um den Steuerwert für den Leitungsdruck zu verringern und um den Hydraulikdruck, der an die Nieder-Kupplung geliefert wird, zu reduzieren. Ist andererseits die Drehzahldifferenz geringer als der gewünschte Wert, wird festgelegt, daß der Hydraulikdruck, der an die Nieder-Kupplung geliefert wird, zu gering ist, und im Prozeß wird mit Schritt S123 fortgefahren, um den Steuerwert für den Leitungsdruck zu erhöhen. Somit ist der Leitungsdruck rückkopplungs gesteuert, um die Drehzahldifferenz zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Drehmomentenwanders näher an den gewünschten Wert zu bringen, so daß die Nieder-Kupplung in einem Zustand teilweisen Eingriffs gehalten werden kann.
Im Schritt 124 wird der Leitungsdruck-Steuerwert in das wie in 6 gezeigte Steuerbetriebsverhältnis konvertiert. Das Verhältnis zwischen dem Leitungsdruck und dem Steuerbetriebsverhältnis ist nicht vollständig linear, sondern in einigen Abschnitten nicht-linear, wie in 6 veranschaulicht. Wenn der Leitungsdruck direkt mit dem Steuerbetriebsverhältnis rückgekoppelt gesteuert wird, ist es nicht einfach, in jedem Bereich der rückgekoppelten Steuerung eine vorteilhafte Einstellung vorzunehmen, da sich die Veränderung der Leitungsdruckrate mit derselben oder einer anderen Rate ändert wie die Veränderung des Betriebsverhältnises. Deswegen wird der Leitungsdruck-Steuerwert in das Steuerbetriebsverhältnis konvertiert (S124).
Im Schritt 125 übermittelt die Neutraleinsteuerungs-Einrichtung 1a (vgl. 1) ein Steuersignal an das Leitungsdruck-Solenoid 9 gemäß dem Steuerbetriebsverhältnis in Schritt S124. Wird das Neutral-Einsteuern nicht durchgeführt, dann können andere Steuervorgänge (nicht gezeigt) wie Gangschaltsteuern, Sperrsteuern, Leitungsdrucksteuern, u. a. separat voneinander durchgeführt werden.
Der Neutral-Einsteuerungsvorgang wird nun gemäß dem Zeitdiagramm (vgl. 7) beschrieben. Das Zeitdiagramm stellt eine gewisse Fahrsituation dar. Zur Zeit T0 befindet sich das Fahrzeug in einer normalen Fahrsituation und nicht in einem Verkehrsstau. Wenn die Drossel geschlossen wird, verringert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit bis auf Null, was heißt, daß das Fahrzeug steht. Danach sind sie Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen zur Zeit T1 erfüllt. Nach der Verzögerungszeit DT1 wird die Neutral-Einsteuerung, bei T2 in 7(E) gezeigt, gestartet. Die Verzögerungszeit DT1 ist die Verzögerungszeit für einen Zustand, in dem sich das Fahrzeug nicht in einem Verkehrsstau befindet. Die Neutral-Einsteuerung endet mit dem Lösen der Bremse zur Zeit T3.
Später sind die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen zur Zeit T4 wieder erfüllt. Da weder die Motorlast den vorher eingestellten Wert L, noch die Fahrzeuggeschwindigkeit den vorher eingestellten Wert V seit der Zeit T3 übertreffen, wird bestimmt, daß sich das Fahrzeug in einem Verkehrsstau befindet und die Verzögerungszeit auf die Verzögerungszeit DT2 eingestellt wird. Daher wird die Neutral-Einsteuerung zur Zeit T6 nicht gestartet, da die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen so lange nicht erfüllt sind, bis die Verzögerungszeit DT2 vergangen ist. Betrachtet man Steuersysteme aus dem Stand der Technik, könnte die Neutral-Einsteuerung wie die gepunktete Linie von der Zeit T5 bis zur Zeit T6 in 7(F) beschaffen sein, da hier die Verzögerungszeit DT1 ist.
Gemäß der Erfindung wird die Neutral-Einsteuerung nicht gestartet, wenn das Fahrzeug für eine kurze Spanne während des Anhaltens und langsamen Fahrens in einem Verkehrsstau steht. Die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen sind zur Zeit T7 erfüllt. Da die Verzögerungszeit wie nach vorherigem Fall DT2 ist, wird die Neutral-Einsteuerung zur Zeit T8 gestartet, nachdem DT2 vergangen ist. Die Neutral-Einsteuerung endet bei der Zeit T9, da sich der Gangschaltwahlhebel in einer anderen Position als D befindet.
Die Neutral-Einsteuerung wird nicht eingeleitet, wenn das Fahrzeug für eine kurze Spanne während des Anhaltens und langsamen Fahrens in einem Verkehrsstau steht.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wird bestimmt, daß sich das Fahrzeug in einem Verkehrsstau befindet, wenn weder die Fahrzeuggeschwindigkeit noch der Drosselöffnungsgrad (Motorlast) bestimmte vorher eingestellte Werte übertreffen. Andere Mittel können hinzugezogen werden, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in einem Verkehrsstau befindet oder nicht. Zum Beispiel können Verkehrsstau-Bedingungen bestimmt werden, wenn die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit und die durchschnittliche Motorlast, die über eine vorbestimmte Zeitdauer vor der Erfüllung der Neutraleinsteuerungs-Startbedingung Bemittelt werden, kleiner oder gleich gewisser vorherbestimmter Werte (oder Schwellen) sind.
Ausführung
Wie oben beschrieben, soll die Zeitdauer vor dem Start der Neutral-Einsteuerung, je nach Fahrstatus (z. B. langsames Fahren bei hohem Verkehrsaufkommen (Stop-and-Go)) variieren. Wenn das Fahrzeug, nach einer Fahrt mit einer Geschwindigkeit oberhalb eines bestimmten Fahrgeschwindigkeits-Wertes, wie außerhalb eines Staus, stoppt, wird die Neutral-Einsteuerung nach einer kurzen Zeitverzögerung gestartet (oder initiiert), um den Kraftstoffverbrauch zu minimieren. Wiederholen sich andererseits sehr langsames Fahren und Anhalten, wie es sich in einem Verkehrsstau ereignet, wird die Neutral-Einsteuerung für kurze Anhalteperioden nicht gestartet (oder initiiert). Somit wird ein Umschalten des Antriebsdrehmoments bei der Neutral-Einsteuerung wesentlich seltener verursacht, um gute Fahreigenschaften zu erhalten. Gemäß der Erfindung ist es möglich beides, den Kraftstoffverbrauch und die Fahreigenschaften, zu verbessern.
Gemäß der Erfindung kann anhand der Ermittlung des Drosselöffnungsgrads und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug in einem normalen Fahrzustand oder in einem Verkehrsstau befindet. Der Drosselöffnungsgrad und die Fahrzeuggeschwindigkeit können durch den Drosselöffnungsgrad-Sensor und den Fahrgeschwindigkeits-Sensor eines herkömmlichen Fahrzeugs ermittelt werden. Somit ist keine neue Ausrüstung, wie ein neuer Sensor notwendig, um die Neutral-Einsteuerung auszuführen.

Claims

Verfahren zum Einsteuern eines Fahrzeugautomatikgetriebes in dessen Neutralstellung, welches Verfahren folgende Schritte aufweist: Erfassen von Fahrstatus-Daten; Ermitteln, ob Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen erfüllt sind, und zwar basierend auf den erfassten Fahrstatus-Daten; Starten des Einsteuerns in die Neutralstellung nach Ablauf einer vorbestimmten Verzögerungszeit, die ab der Erfüllung der Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen zu laufen beginnt; Fortführen der Neutralsteuerung so lange die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen erfüllt sind; und Beenden der Neutralsteuerung, wenn die Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen nicht mehr erfüllt sind; wobei die Verzögerungszeit gemäß den Fahrstatus-Daten, die vor der Erfüllung der Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen erfasst wurden, ausgehend von einem Orginalwert variiert vorbestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fahrstatus-Daten Fahrzeuggeschwindigkeits-Daten und/oder Drosselöffnungsgrad-Daten aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 2, welches weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit; Speichern der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit; Vorbestimmen der Verzögerungszeit auf einen Wert, der größer als der Originalwert ist, wenn keine gespeicherte Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert für die Zeitdauer nach der Beendigung einer vorherigen und vor dem Beginn einer darauffolgenden Neutral-Einsteuerung überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, welches weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Erfassen des Drosselöffnungsgrads; Speichern des erfassten Drosselöffnungsgrads; und Vorbestimmen der Verzögerungszeit auf einen Wert der größer als der Originalwert ist, wenn kein gespeicherter Drosselöffnungsgrad einen vorbestimmten Wert für die Zeitdauer nach der Beendigung der vorherigen und vor dem Beginn der darauffolgenden Neutral-Einsteuerung überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 2, welches weiterhin folgende Schritte aufweist: Wiederholtes Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Drosselöffnungsgrads; Speichern der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und des erfassten Drosselöffnungsgrads; und Vorbestimmen der Verzögerungszeit auf einen Wert, der größer als der Originalwert ist, wenn weder eine gespeicherte Fahrzeuggeschwindigkeit noch ein gespeicherter Drosselöffnungsgrad einen vorbestimmten Wert für die Zeitdauer nach der Beendigung der vorherigen und vor dem Beginn der darauffolgenden Neutral-Einsteuerung überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 2, welches weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Wiederholtes Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit; Speichern der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeiten und Ermitteln eines Durchschnittsgeschwindigkeitswerts daraus; und Vorbestimmen der Verzögerungszeit auf einen Wert größer als den Originalwert, wenn der ermittelte Durchschnittsgeschwindigkeitswert einen vorbestimmten Wert für die Zeitdauer nach der Beendigung der vorherigen und dem Beginn der darauffolgenden Neutral-Einsteuerung nicht überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 2, welches weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Wiederholtes Erfassen des Drosselöffnungsgrads; Speichern der erfassten Drosselöffnungsgrade und Ermitteln des Durchschnittsdrosselöffnungsgradwerts; und Vorbestimmen der Verzögerungszeit auf einen Wert größer als den Originalwert, wenn der ermittelte Durchschnittsdrosselöffnungsgradwert einen vorbestimmten Wert für die Zeitdauer nach der Beendigung der vorherigen und dem Beginn der darauffolgenden Neutral-Einsteuerung nicht überschreitet.
Steuersystem eines Fahrzeug-Automatikgetriebes, mit einer Hauptsteuereinrichtung (1), die aufweist: eine Fahrstatus-Speichervorrichtung (1c), von welcher der erfasste Fahrstatus gespeichert wird; eine Einsteuerungsbeginn-Ermittlungsvorrichtung (1b), von welcher die Erfüllung von Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen anhand von ihr zugeführten Informationen über den Fahrstatus geprüft wird; und eine Verzögerungszeit-Einstellvorrichtung (1d), von welcher in Abhängigkeit von den Informationen über den Fahrstatus eine Verzögerungszeit eingestellt wird, welche eine Zeitdauer beginnend ab dem Zeitpunkt der Erfüllung der Neutraleinsteuerungs-Startbedingungen bis zu jenem Zeitpunkt, in welchem die Neutral-Einsteuerung tatsächlich durchgeführt wird, definiert.
Steuersystem nach Anspruch 8, wobei die Hauptsteuereinrichtung (1) ferner aufweist: eine Neutraleinsteuerungs-Einrichtung (1a) zur Durchführung der Neutral-Einsteuerung gemäß Informationen von der Einsteuerungsbeginn-Ermittlungsvorrichtung (1b) und von der Verzögerungszeit-Einstellvorrichtung (1d), wobei die Verzögerungszeit-Einstellvorrichtung (1d) derart ausgebildet ist, daß von ihr die Verzögerungszeit gemäß dem Fahrstatus, welcher von der Fahrstatus-Speichervorrichtung (1c) gespeichert ist, ausgehend von einem Originalwert variiert wird.
Steuersystem nach Anspruch 9, wobei der Fahrstatus die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Drosselöffnungsgrad umfaßt.
Steuersystem nach Anspruch 10, welches ferner aufweist: einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor (4) zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit nach Beendigung der vorherigen und vor dem Beginn der darauf folgenden Neutral-Einsteuerung; wobei von der Verzögerungszeit-Einstellvorrichtung (1d) die Verzögerungszeit länger als der Originalwert einstellt wird, wenn keine gespeicherte Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Steuersystem nach Anspruch 10, welches ferner aufweist: einen Drosselöffnungsgrad-Sensor (3), um den Drosselöffnungsgrad nach der Beendigung der vorherigen und vor dem Beginn der darauf folgenden Neutral-Einsteuerung zu erfassen; wobei von der Verzögerungszeit-Einstellvorrichtung (1d) die Verzögerungszeit länger als den Originalwert einstellt wird, wenn kein gespeicherter Drosselöffnungsgrad einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Steuersystem nach Anspruch 10, welches ferner aufweist: einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor (4) und einen Drosselöffnungsgrad-Sensor (3), um die Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise den Drosselöffnungsgrad nach der Beendigung der vorherigen und vor dem Beginn der darauf folgenden Neutral-Einsteuerung zu erfassen; wobei die Verzögerungszeit-Einstellvorrichtung (1d) die Verzögerungszeit länger als den Originalwert einstellt, wenn weder ein gespeicherter Drosselöffnungsgrad noch eine gespeicherte Fahrzeuggeschwindigkeit vorher einen jeweils zugehörigen Wert überschreitet.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, welches ferner derart ausgebildet ist, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Drosselöffnungsgrad über eine Zeitdauer hinweg erfaßt werden.
Steuersystem nach Anspruch 10, welches ferner aufweist: einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor (4), um Fahrzeuggeschwindigkeiten über eine Zeitdauer nach der Beendigung der vorherigen und vor dem Beginn der darauf folgenden Neutral-Einsteuerung hinweg zu erfassen; wobei von der Fahrstatus-Speichervorrichtung (1c) ein Geschwindigkeitsdurchschnittswert aus den über die betreffende Zeitdauer hinweg erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeiten berechnet wird; und wobei die Verzögerungszeit-Einstellvorrichtung (1d) die Verzögerungszeit länger als den Originalwert einstellt, wenn die berechnete Durchschnittsgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.
Steuersystem nach Anspruch 10, welches ferner aufweist: einen Drosselöffnungsgrad-Sensor (3), um den Drosselöffnungsgrad über eine Zeitdauer nach der Beendigung der vorherigen und vor dem Beginn der darauf folgenden Neutral-Einsteuerung hinweg zu erfassen; wobei die Fahrstatus-Speichervorrichtung (1c) einen Durchschnittswert aus den über die betreffende Zeitdauer hinweg erfaßten Drosselöffnungsgraden berechnet; und wobei von der Verzögerungszeit-Einstellvorrichtung (1d) die Verzögerungszeit länger als der Originalwert einstellt wird, wenn der berechnete Durchschnittswert einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.
Steuersystem nach Anspruch 10, welches ferner aufweist: einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor (4) und einen Drosselöffnungsgrad-Sensor (3), um die Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise den Drosselöffnungsgrad über eine Zeitdauer nach der Beendigung der vorherigen und vor dem Beginn der darauf folgenden Neutral-Einsteuerung hinweg zu erfassen; wobei von der Fahrstatus-Speichervorrichtung (1c) jeweils Durchschnittswerte aus den über die Zeitdauer hinweg erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeiten und Drosselöffnungsgraden berechnet werden; und wobei die Verzögerungszeit-Einstellvorrichtung (1d) die Verzögerungszeit länger als den Originalwert einstellt, wenn weder der Fahrzeuggeschwindigkeits-Durchschnittswert noch der Drosselöffnungsgrad-Durchschnittswert einen jeweils zugehörigen, vorbestimmten Wert überschreitet.