DE10037451A1 - Steuervorrichtung für ein Fahrzeug und zugehöriges Steuerverfahren - Google Patents

Steuervorrichtung für ein Fahrzeug und zugehöriges Steuerverfahren

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Abstract

Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Funktion aufweist zum Reduzieren des Gangschaltstoßes, wenn der Gang gewechselt wird durch Steuern des Getriebes des Fahrzeugs. Die Steuervorrichtung führt das Umschalten aus zwischen einem manuellen Gangschaltmodus, in dem der Gang des Fahrzeugs auf der Grundlage eines durch eine manuelle Operation erzeugten Gangschaltbefehls gewechselt wird, und einem automatischen Gangschaltmodus, in dem ein Getriebeübersetzungsverhältnis auf der Grundlage einer vorgegebenen Gangschaltkennlinie gesteuert werden kann. Somit kann das Reduktionsmaß des Gangschaltstoßes zwischen dem manuellen Gangschaltmodus und dem automatischen Gangschaltmodus verändert werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die den Gang durch eine automatische Gangschaltoperation anhand eines üblichen Schaltkennfeldes und durch eine manuelle Gangschaltoperation wechseln kann.
Im Stand der Technik führt ein Automatikgetriebe durch Wiedergewinnung des Schaltkennfeldes unter Verwendung von Erfassungswerten wie z. B. einer Fahrgeschwindigkeit und einer Motorlast als Parameter und durch Auswählen und Einlegen des optimalen Gangs die Gangschaltoperation automatisch aus.
Bei einem solchen Automatikgetriebe ist es schwierig, den optimalen Gang in allen Arten von Fahrzuständen auszuwählen, da die Gangschaltkennlinie auf der Grundlage eines allgemeinen Fahrzustands gesetzt wird. Es besteht das Problem, daß der Gang einheitlich festgelegt wird, obwohl das Betätigungs­ maß des Gaspedals und die Öffnung der Drosselklappe erfaßt werden, um den Willen eines Fahrers wiederzugeben.
Obwohl darüber hinaus eine Gangschaltkennlinie vorhanden ist, bei der ein hoher Wert auf den Kraftstoffverbrauch gelegt wird, oder bei der ein hoher Wert auf die Leistungsfähigkeit gelegt wird, ist es außerdem schwierig, festzustellen, ob die Gangschaltkennlinie entsprechend den Wünschen des Fahrers vollständig erreicht ist.
Dann wurde ein Automatikgetriebe vorgeschlagen, bei dem der Fahrer den Schalthebel betätigen und einen beliebigen Gang einlegen kann.
Ferner ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 58-207556 ein Automatikgetriebe offenbart, bei dem das Motordrehmoment reduziert wird, um den Gangschaltstoß zu reduzieren, wenn der Gang gewechselt wird.
Bei diesen Automatikgetrieben wird das Motordrehmoment unter Verwen­ dung der Drehzahl der Getriebeantriebswelle oder der Motordrehzahl als Parameter reduziert, wenn sich die Drehzahl auf der Grundlage des Ausgangs des Zeitgebers ändert oder wenn der Gang gewechselt wird. Das Maß der Reduktion des Motordrehmoments war konstant oder wurde auf einen Wert gesetzt, der der Motorlast entspricht.
Wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 58-207556 offenbart ist, wird der Gangschaltstoß selbstverständlich im manuellen Gangschaltmodus reduziert, wenn die Reduktionssteuerung für das Motor­ drehmoment auf das Automatikgetriebe mit einem manuellen Gangschaltmo­ dus angewendet wird. Ferner besteht das Problem, daß kein Gangschaltgefühl (direktes Gefühl und lebhafter Lauf) erhalten wird, das ein Fahrer im manuel­ len Gangschaltmodus wünscht, in dem die sportliche Fahrweise als Haupt­ zweck angenommen wird, wobei sich ein unangenehmes Gangschaltgefühl ergibt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Funktion aufweist zum Reduzieren des Gangschaltstoßes, wenn der Gang gewechselt wird durch Steuern des Getriebes des Fahrzeuges. Die Steuervorrichtung führt das Umschalten zwischen einem manuellen Gang­ schaltmodus, in dem der Gang des Fahrzeugs auf der Grundlage eines durch eine manuelle Operation erzeugten Gangwechselbefehls gewechselt werden kann, und einem automatischen Gangschaltmodus, in dem das Getriebeüber­ setzungsverhältnis auf der Grundlage einer vorgegebenen Gangwechselkenn­ linie gesteuert werden kann, aus. Somit kann das Reduktionsmaß des Gang­ schaltstoßes zwischen dem manuellen Gangschaltmodus und dem automati­ schen Gangschaltmodus geändert werden.
Als Ergebnis ist es möglich, das Gangschaltgefühl (direktes Gefühl und lebhafter Lauf) zu erhalten, das ein Fahrer wünscht, während der Gangschalt­ stoß reduziert ist, selbst wein der Getriebemodus vom automatischen Gang­ schaltmodus in den manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 zeigt die Gesamtkonstruktion des Fahrzeugs, das die Steuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet.
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, mit dem die Steuerung der Gangschaltkupp­ lung 225 zwischen einem automatischen Gangschaltmodus und einem manu­ ellen Gangschaltmodus umgeschaltet wird.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel des Zeitablaufdiagramms der Gangschaltoperation, mit dem die Steuerungen der Gangschaltkupplung 225 zwischen dem automa­ tischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel des Zeitablaufdiagramms der Gangschaltoperation, mit dem die Steuerungen der Gangschaltkupplung 225 zwischen dem automa­ tischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden.
Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm, mit dem die Steuerungen der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 103 zwischen dem automatischen Gangschaltmo­ dus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel des Zeitablaufdiagramms der Gangschaltoperation, mit dem die Steuerungen der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 103 zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gang­ schaltmodus umgeschaltet werden.
Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm, mit dem die Steuerungen der Klauenkupplun­ gen 220A und 220C zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel des Zeitablaufdiagramms der Gangschaltoperation, mit dem die Steuerungen der Klauenkupplungen 220A und 220C zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden.
Fig. 9 zeigt die Gesamtkonstruktion des Fahrzeugs, das die Steuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet.
Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm, mit dem die Steuerungen der Startkupplung 202 zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden.
Fig. 11 zeigt ein Zeitablaufdiagramm der Gangschaltoperation, mit dem die Steuerungen der Startkupplung 202 zwischen dem automatischen Gang­ schaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden.
Fig. 12 zeigt die Gesamtkonstruktion des Fahrzeugs, das die Steuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet.
Fig. 13 zeigt ein Flußdiagramm, mit dem die Steuerungen des Motorgenera­ tors 229 zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden.
Fig. 14 zeigt die Gesamtkonstruktion des Fahrzeugs, das die Steuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet.
Fig. 15 zeigt ein Flußdiagramm, mit dem die Steuerungen des Hilfsmotors 232 zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gang­ schaltmodus umgeschaltet werden.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS­ FORMEN
Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 1 bis 15 erläutert.
Eine Ausführungsform der Gesamtkonstruktion des Fahrzeugs, das die Steuervorrichtung für ein Fahrzeug verwendet, wird mit Bezug auf Fig. 1 erläutert.
In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird ein Motor als eine Strom­ erzeugungseinheit verwendet, wobei ein Zahnradgetriebe als Kraftübertra­ gungseinheit verwendet wird.
Eine Steuereinheit (C/U) 405 ist versehen mit einer Drosselklappensteuerein­ heit (ETC/U) zum Steuern einer elektronisch gesteuerten Drosselklappe 103, einer Motorsteuereinheit (ENGC/U) 402 zum Steuern eines Motors 101 und einer Getriebesteuereinheit (ATC/U) 403 zum Steuern eines Getriebes.
Der Motor 101 besitzt einen Motordrehzahlsensor 102 zum Erfassen der Motordrehzahl sowie eine elektronisch gesteuerte Drosselklappe 103 zum Einstellen des Motordrehmoments. Der Motor 101 wird von der Motorsteuer­ einheit (ENGC/U) 402 gesteuert. Die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 103 wird von der Drosselklappensteuereinheit (ETC/U) 401 gesteuert.
Das Zahnradgetriebe umfaßt ein Schwungrad 201, eine Startkupplung 202, einen Startkupplungsaktuator 203, einen Draht 204, eine Antriebswelle 205, eine Abtriebswelle 301, Zahnräder 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, eine Klauenkupplung 220A für Erster-Zweiter-Gang, eine Klauen­ kupplung 220C für Dritter-Vierter-Gang, einen Schaltaktuator 221, einen Auswahlaktuator 222, eine Schaltgabel 223, 224, eine Gangschaltkupplung 225, einen Gangschaltkupplungaktuator 226 und einen Drehzahlsensor 300 für die Abtriebswelle. Die Klauenkupplung für Erster-Zweiter-Gang umfaßt eine Kupplungsnabe 216A, eine Hülse 217A, Synchronringe 218A, 218B und Getriebekeilnuten 219A, 219B. Ferner umfaßt die Klauenkupplung für Dritter- Vierter-Gang eine Kupplungsnabe 216C, eine Hülse 217C, Synchronringe 218C und Zahnradkeilnuten 219C.
Die Aktuatoren 203, 221, 222, 226, die im Zahnradgetriebe enthalten sind, werden durch den Öldruck oder einen Motor auf der Grundlage eines Signals von der Getriebesteuereinheit (ATC/U) 403 gesteuert.
Das Motorausgangsdrehmoment vom Motor 101 wird über das Schwungrad 201 und die Startkupplung 202 auf die Antriebswelle 205 des Zahnradgetrie­ bes übertragen. Anschließend wird das Motordrehmoment über eines der Zahnräder 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215 zur Abtriebswelle 301 übertragen und schließlich auf die Räder übertragen, um das Fahrzeug anzutreiben. Die Startkupplung 202, die das Motordrehmoment auf die Antriebswelle 205 des Zahnradgetriebes überträgt, wird vom Startkupplung­ saktuator 203 eingerückt oder ausgerückt, um die Übertragbarkeit des Motor­ drehmoments zu steuern.
Die Fahrt zwischen dem ersten und dem vierten Gang wird bestimmt durch Bewegen eines der Zahnräder 210, 212, die auf der Antriebswelle 205 drehbar sind, oder der Zahnräder 207, 209, die auf der Abtriebswelle 301 drehbar sind, nämlich der Hülsen 217A, 217C der Gegenkupplungen (z. B. Klauenkupplun­ gen) 220A, 220C mittels der Schaltgabeln 223, 224, und durch Einrücken einer der Zahnradkeilnuten 219A, 219B, 219C, 219D in die Kupplungsnabe 216A, 216C. Die Schaltgabeln 223, 224 werden vom Schaltaktuator 221 und dem Auswahlaktuator 222 angetrieben. Ferner sind die Synchronringe 218A, 218B, 218C, 218D vorgesehen, um die Kupplungsnaben 216A, 216C mit den Zahnradkeilnuten 219A, 219B, 219C, 219D zu synchronisieren.
Wenn das Getriebe im ersten Gang läuft, wird das Antriebswellendrehmoment der Antriebswelle 205 über das Zahnrad 206, das Zahnrad 207 und die Kupplungsnabe 216A auf eine Abtriebswelle 301 übertragen. Das Zahnrad 207 und die Kupplungsnabe 216A sind über die Hülse 217A miteinander verbunden. Wenn das Getriebe im zweiten Gang läuft, wird das Antriebswel­ lendrehmoment der Antriebswelle 205 über das Zahnrad 208, das Zahnrad 209 und die Kupplungsnabe 216A auf die Abtriebswelle 301 übertragen. Das Zahnrad 209 und die Kupplungsnabe 216A sind über die Hülse 217A mitein­ ander verbunden. Wenn das Getriebe im dritten Gang läuft, wird das An­ triebswellendrehmoment der Antriebswelle 205 über die Kupplungsnabe 216C, das Zahnrad 210 und das Zahnrad 211 auf die Abtriebswelle 301 übertragen. Das Zahnrad 214 und die Kupplungsnabe 216C sind über die Hülse 217C verbunden. Wenn das Getriebe im vierten Gang läuft, wird das Antriebswellendrehmoment der Antriebswelle 205 über die Kupplungsnabe 216C, das Zahnrad 212 und das Zahnrad 213 auf die Abtriebswelle 301 übertragen. Das Zahnrad 207 und die Kupplungsnabe 216A sind über die Hülse 217A verbunden.
Wie oben erwähnt ist, sind die Klauenkupplungen 220A, 220C in jedem der Zahnräder vom ersten Gang bis zum vierten Gang vorgesehen. Nur ein Zahnrad ist mit den Klauenkupplungen 220A, 220C in Eingriff, während es läuft, wobei die anderen ausgekuppelt sind.
Ferner kann der fünfte Gang erhalten werden durch Verkuppeln der Antriebs­ welle 205 mit dem Zahnrad 214b mittels der Gangschaltkupplung 225. Die Gangschaltkupplung 225 wird vom Gangschaltkupplungaktuator 226 ange­ trieben. Es ist möglich, zu verhindern, daß ein Fahrer ein unangenehmes Gefühl erfährt, oder zu verhindern, daß ein Motor plötzlich aufheult, indem die Gangschaltkupplung 225 gesteuert wird, um somit das Getriebedrehmo­ ment während des Gangwechsels zu steuern.
Signale von den Fahrzeugsensoren, wie z. B. einem Gaspedalsensor 406 zum Erfassen des Steuermaßes eines Gaspedals, einem Sperrschalter 407 zum Erfassen der Position eines Schalthebels, einem Abtriebswellendrehzahlsensor 300 zum Erfassen der Drehzahl der Abtriebswelle, einem Modusschalter 408 zum Umschalten zwischen dem manuellen Gangschaltmodus und dem automatischen Gangschaltmodus, einem Plus-Schalter 409 zum Anheben des Gangbereiches um 1 im automatischen Gangschaltmodus und einem Minus- Schalter 410 zum Absenken des Gangbereiches um 1 im manuellen Gang­ schaltmodus, werden in die ATC/U 403 eingegeben, die über Kommunikati­ onsleitungen 404 wie z. B. ein CAN (Steuerbereichnetz) mit der ENGC/U 402 und der ETC/U 401 verbunden ist.
Die ATC/U 403 erkennt den Betriebszustand aus den jeweils aufgenommenen Signalen und steuert den Zustand der Startkupplung und die Gangschaltposi­ tion entsprechend. Die Startkupplung 202 ist während der Fahrt mit konstan­ tem Gang oder bei einem Gangwechsel in Eingriff gesteuert. Ferner steuert die ATC/U 403 die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 103 über die ETC/U 401, so daß der Motor 101 nicht aufheulen kann, wenn im automatischen Gangschaltmodus der Gang gewechselt wird. Ferner steuert die ATC/U 403 die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 103 und die Gangschaltkupplung 225, um sanft vom Getriebedrehmoment unmittelbar vor dem Gangwechsel zum Getriebedrehmoment unmittelbar nach dem Gangwechsel überzugehen. Außerdem wird der Korrekturwert des Zündzeitpunkts von der ATC/U 403 zur ENGC/U 402 gesendet, um den Zündzeitpunkt zu steuern. Im manuellen Gangschaltmodus führt die ATC/U 403 eine Steuerung durch, die sich von derjenigen im automatischen Gangschaltmodus unterscheidet. Das heißt, der Gangschaltstoß, die Gangschaltzeit und dergleichen werden zwischen dem manuellen Gangschaltmodus und dem automatischen Gangschaltmodus verändert, um sie auf geeignete Werte zu setzen, wodurch das sportliche Gangschaltgefühl erhalten wird, das der Fahrer wünscht. Die Startkupplung 202 ist während der Fahrt mit konstantem Gang oder beim Gangwechsel in Eingriff.
In Fig. 2 ist ein Flußdiagramm gezeigt, mit dem die Steuerung der Gang­ schaltkupplung 225 zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet wird. Dieses Programm wird mit einer konstanten Zykluszeit von ungefähr 1-10 ms freigegeben und ausgeführt. Im Schritt 1001 wird ermittelt, ob ein Gangschaltbefehl vorliegt. Falls nicht, wird die Gangschaltsteuerung nicht ausgeführt, wobei die Verarbeitung im Schritt 1005 zurückkehrt. Wenn ein Gangschaltbefehl vorliegt, wird im Schritt 1002 ermittelt, ob der automatische Gangschaltmodus oder der manuelle Gangschaltmodus in Betrieb ist. Wenn der manuelle Gangschaltmodus in Betrieb ist, wird die Gangschaltkupplung 225 im Schritt 1003 im manuellen Modus gesteuert, wobei die Verarbeitung im Schritt 1005 zurückkehrt. Wenn der automatische Gangschaltmodus in Betrieb ist, wird die Gangschaltkupp­ lung 225 im Schritt 1004 im automatischen Modus gesteuert, wobei die Verarbeitung im Schritt 1005 zurückkehrt. Durch die obenerwähnte Steuerung wird es möglich, den Gangschaltstoß zu reduzieren und die Gangschaltopera­ tion im automatischen Gangschaltmodus sanft zu machen. Ferner wird es möglich, im manuellen Gangschaltmodus eine sportliche Gangschaltoperation mit angemessenem Gangschaltstoß durchzuführen, den der Fahrer wünscht.
Ein Beispiel des Zeitablauftdiagramms der Gangschaltoperation, mit dem die Steuerungen der Gangschaltkupplung 225 zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden, ist in Fig. 3 gezeigt. Diese Figur zeigt ein Beispiel für das Hoch­ schalten vom ersten Gang in den zweiten Gang. Die durchgezogene Linie bezeichnet die Operation jedes Teils im automatischen Gangschaltmodus, während die gestrichelte Linie einen manuellen Gangschaltmodus bezeichnet. Die Abszisse zeigt die Zeit.
Das Gaspedalsteuermaß APS wird als konstant angenommen, wie in (A) der Fig. 3 gezeigt ist. Die Drosselklappenöffnung TVO wird als eine Funktion des Steuermaßes APS des Gaspedals angenommen, außer während des Gang­ wechsels. Zum Beispiel gilt:
Drosselklappenöffnung TVO = a.Gaspedalsteuermaß APS + b (a und b sind Konstanten).
Wie in (B) in Fig. 3 gezeigt, steigt die Motordrehzahl Ne und die Fahrge­ schwindigkeit VSP an, unter der Annahme, daß die Drosselklappenöffnung TVO vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t1 konstant ist, wie in (C) und (D) der Fig. 3 gezeigt ist. Wie in (F) der Fig. 3 gezeigt ist, ändert sich die Soll- Gangposition vom ersten Gang zum zweiten Gang und der Gangwechsel beginnt zum Zeitpunkt t1, wenn die Fahrgeschwindigkeit VSP eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht und die Gangschaltforderung erfüllt.
Wenn der Gangwechsel beginnt, wird die Drosselklappenöffnung TVO zuerst vorübergehend geschlossen, wie in (B) der Fig. 3 gezeigt ist. Ferner wird das Zahnrad 207 mittels der 1-2-Gangwechsel-Klauenkupplung 220A ausgekup­ pelt und das Drehmoment der Klauenkupplung auf der Seite des ersten Gangs auf 0 eingestellt, wie in (G) der Fig. 3 gezeigt ist. Selbstverständlich befindet sich die 3-4-Gangschalt-Klauenkupplung 220C in einer Neutralstellung. Zu diesem Zeitpunkt steigt die Last, die auf die Gangschaltkupplung 225 ausge­ übt wird, im automatischen Gangschaltmodus an. Diese ausgeübte Last wird erhalten von der Motordrehmomentkennlinie. Diese ausgeübte Last wirkt so, daß das Abtriebswellendrehmoment, das sich ausgehend vor dem Beginn des Gangwechsels bis nach dem Ende des Gangwechsels spannt, sich sanft ändern kann. Andererseits wird die ausgeübte Last im manuellen Gangschaltmodus nicht an die Gangschaltkupplung 225 angelegt, wobei das Abtriebswellen­ drehmoment während des Gangwechsels auf 0 eingestellt ist, wie in (J) der Fig. 3 gezeigt ist.
Wie in (H) der Fig. 3 gezeigt, wird als nächstes das Zahnrad 209 mittels der 1-2-Gangschalt-Klauenkupplung 220A zum Zeitpunkt t3 eingekuppelt, so daß das Klauenkupplungsdrehmoment auf der Seite des zweiten Gangs übertragen werden kann. Gleichzeitig wird die Gangschaltkupplung 225 im automati­ schen Gangschaltmodus ausgerückt, wie in (I) der Fig. 3 gezeigt ist, wobei das Gangschaltkupplungsdrehmoment auf 0 eingestellt wird.
Durch Steuern des Getriebes wie oben beschrieben, wird es möglich, den Gang zu wechseln, ohne ein unangenehmes Gefühl und einen Gangschaltstoß im automatischen Gangschaltmodus hervorzurufen. Wie in (C) der Fig. 3 gezeigt, spürt der Fahrer den Gangschaltstoß nach dem Zeitpunkt t3 im manuellen Gangschaltmodus, da der Motor schnell aufheult und die Synchro­ nisation der Motordrehzahl während der Zeitspanne von t1 bis t3 nicht durchgeführt werden kann. Außerdem wird es durch diese Steuerung möglich, den Schaltstoß zu reduzieren und die Gangschaltoperation im automatischen Gangschaltmodus sanft durchzuführen. Ferner wird es möglich, im manuellen Gangschaltmodus eine sportliche Gangschaltoperation mit angemessenem Gangschaltstoß durchzuführen, den der Fahrer wünscht. Außerdem wird der Verschleiß der Gangschaltkupplung 225 im manuellen Gangschaltmodus reduziert und deren Haltbarkeit verbessert.
Ein Beispiel des Zeitablaufdiagramms der Gangschaltoperation, mit der die Steuerungen der Gangschaltkupplung 225 zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden, ist in Fig. 4 gezeigt. Die Operation des automatischen Gangschaltmo­ dus ist der Fig. 3 ähnlich. Im manuellen Gangschaltmodus wird eine ausgeübte Last, die sich von derjenigen im automatischen Gangschaltmodus unterschei­ det, an die Gangschaltkupplung während der Zeitspanne t1-t3 angelegt, wie in (I) der Fig. 4 gezeigt ist. Wenn das Getriebe auf diese Art gesteuert wird, tritt der Gangschaltstoß, der der ausgeübten Last entspricht, nach dem Zeitpunkt t3 im manuellen Gangschaltmodus auf, da die Synchronisation der Motordreh­ zahl nicht durchgeführt werden kann. Diese ausgeübte Last wird erhalten aus der Geschwindigkeit, mit der ein Plus-Schalter 409 und ein Minus-Schalter 410 gedrückt werden, deren Festigkeit und deren Frequenz, sowie einer Funktion der ausgeübten Last, die im automatischen Gangschaltmodus gesetzt ist, und dergleichen. Durch die Steuerung auf diese Art wird es möglich, den Gangschaltstoß zu reduzieren und die Gangschaltoperation im automatischen Gangschaltmodus sanft zu machen. Ferner wird es möglich, im manuellen Gangschaltmodus eine sportliche Gangschaltoperation mit angemessenem Gangschaltstoß durchzuführen, den der Fahrer wünscht.
Ein Flußdiagramm, mit dem die Steuerungen der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 103 zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden, ist in Fig. 5 gezeigt. Dieses Programm wird mit einem konstanten Zyklus von 1-10 ms freigegeben und ausgeführt. Im Schritt 2001 wird ermittelt, ob ein Gangschaltbefehl vorliegt. Falls nicht, wird die Steuerung des Gangwechsels nicht durchgeführt, wobei die Verarbeitung im Schritt 2005 zurückkehrt. Wenn ein Gangschaltbe­ fehl vorliegt, wird im Schritt 2002 ermittelt, ob der manuelle Gangschaltmo­ dus in Betrieb ist. Wenn der manuelle Gangschaltmodus in Betrieb ist, wird die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 103 im Schritt 2003 im manuellen Modus gesteuert, wobei die Verarbeitung im Schritt 1005 zurückkehrt. Wenn der automatische Gangschaltmodus in Betrieb ist, wird anschließend die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 103 im Schritt 2004 im automatischen Modus gesteuert, woraufhin die Verarbeitung im Schritt 2005 zurückkehrt. Durch eine Steuerung auf diese Art wird es möglich, den Gangschaltstoß zu reduzieren und die Gangschaltoperation im automatischen Gangschaltmodus sanft zu machen. Ferner wird es möglich, im manuellen Gangschaltmodus eine sportliche Gangschaltoperation mit angemessenem Gangschaltstoß durchzu­ führen, den der Fahrer wünscht.
Ein Beispiel des Zeitablaufdiagramms der Gangschaltoperation, mit dem die Steuerungen der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 103 zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden, ist in Fig. 6 gezeigt.
Die Operation des automatischen Gangschaltmodus ist der Fig. 3 ähnlich. Wenn das Gaspedalsteuermaß APS geändert wird, nachdem der Gangschaltbe­ fehl zum Zeitpunkt t1 erzeugt worden ist, wie in Fig. 6(a) gezeigt, wird die Drosselklappenöffnung TVO entsprechend den Betriebszuständen gesteuert, wie z. B. der Motordrehzahl Ne während der Zeitspanne t1 bis t3, wenn der Gang im automatischen Gangschaltmodus gewechselt wird, wie in (B) der Fig. 6 gezeigt ist. Mit anderen Worten, es spiegelt sich nicht in der Drossel­ klappenöffnung TVO wider, ob der Fahrer auf das Gaspedal tritt oder nicht. Andererseits wird die Drosselklappenöffnung TVO als Funktion des Gaspe­ dalsteuermaßes APS während der Zeitspanne t1 bis t3 gesteuert, wenn der Gang im manuellen Gangschaltmodus gewechselt wird, wie in (B) der Fig. 6 gezeigt ist. Die Gangschaltkupplung 225 wird auf der Grundlage eines der Zeitablaufdiagramme gesteuert, die in den Fig. 3 und 4 gezeigt sind. Da die Motordrehzahl Ne und dergleichen durch den Willen des Fahrers oder das Gaspedalsteuermaß festgelegt werden kann, während der Gang gewechselt wird, kann eine sportliche Gangschaltoperation erhalten werden, in der sich der Wille des Fahrers widerspiegelt wird.
Ein Flußdiagramm, mit dem die Steuerungen der Klauenkupplungen 220A und 220C zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden, ist in Fig. 7 gezeigt. Dieses Pro­ gramm wird mit einem konstanten Zyklus von ungefähr 1-10 ms freigegeben und ausgeführt. Im Schritt 3001 wird ermittelt, ob ein Gangschaltbefehl vorliegt. Falls nicht, wird die Gangschaltsteuerung nicht ausgeführt, wobei die Verarbeitung im Schritt 3005 zurückkehrt. Wenn ein Gangschaltbefehl vorliegt, wird im Schritt 3002 ermittelt, ob der automatische Gangschaltmodus oder der manuelle Gangschaltmodus in Betrieb ist. Wenn der manuelle Gangschaltmodus in Betrieb ist, werden anschließend die Klauenkupplungen 220A und 220C im Schritt 3003 im manuellen Modus gesteuert, woraufhin die Verarbeitung im Schritt 3005 zurückkehrt. Wenn der automatische Gang­ schaltmodus in Betrieb ist, werden anschließend die Klauenkupplungen 220A und 220C im Schritt 3004 im automatischen Modus gesteuert, woraufhin die Verarbeitung im Schritt 3005 zurückkehrt. Durch eine Steuerung auf diese Art wird es möglich, den Gangschaltstoß zu reduzieren und die Gangschaltopera­ tion im automatischen Gangschaltmodus sanft zu machen. Ferner wird es möglich, im manuellen Gangschaltmodus eine sportliche Gangschaltoperation mit angemessenem Gangschaltstoß durchzuführen, den der Fahrer wünscht.
Ein Beispiel des Zeitablaufdiagramms der Gangschaltoperation, mit dem die Steuerungen der Klauenkupplungen 220A und 220C zwischen dem automati­ schen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden, wird im folgenden beschrieben. Die Operation des automatischen Gangschaltmodus ist der Fig. 3 ähnlich. Wie in (K) der Fig. 8 gezeigt, wird die Neutralbefehlszeit Δtn des Befehls der 1-2-Gangschalt-Klauenkupplung im manuellen Gangschaltmodus geändert. Als Ergebnis wird die Abschlußzeit des Gangschaltvorgangs zum Zeitpunkt 0t2 geändert. Diese Neutralbefehlszeit Δtn kann erhalten werden aus der Geschwindigkeit, mit der ein Plus-Schalter 409 und ein Minus-Schalter 410 gedrückt werden, deren Stärke und deren Frequenz, sowie einer Funktion der Neutralbefehlszeit Δta, die im automati­ schen Gangschaltmodus gegeben ist, und dergleichen. Ferner ist es möglich, die Neutralbefehlszeit Δtn auf 0 zu setzen und den Neutralbefehl zu löschen. Durch Steuerung auf diese Art kann der Gangschaltstoß nach dem Zeitpunkt t2 auftreten, wie in (J) der Fig. 8 gezeigt ist. Als Ergebnis wird es möglich, den Gangschaltstoß zu reduzieren und die Gangschaltoperation im automati­ schen Gangschaltmodus sanft zu machen. Ferner wird es möglich, im manu­ ellen Gangschaltmodus eine sportliche Gangschaltoperation mit angemesse­ nem Gangschaltstoß durchzuführen, den der Fahrer wünscht.
Fig. 9 zeigt die Gesamtkonstruktion des Fahrzeugs, das die Steuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet. In dieser Ausführungsform ist ferner ein Startkupplungspedalsen­ sor 411 vorgesehen zum Erfassen eines Steuermaßes des Startkupplungspe­ dals, sowie einen Startkupplungspedalaktuator 412 zum Positionieren des Startkupplungspedals und Begrenzen seiner Operation. Die allgemeine Opera­ tion ist dieselbe wie in Fig. 1. Zusätzlich zur allgemeinen Operation wird ein Signal des Startkupplungssignalsensors 411 in die ATC/U 403 eingegeben. Im manuellen Gangschaltmodus steuert die ATC/U 403 den Startkupplungsak­ tuator 203 gemäß einem Ausgangssignal vom Startkupplungspedalsensor 411 und rückt die Startkupplung 202 ein bzw. aus. Durch die Steuerung auf diese Art wird es möglich, eine sportliche Gangschaltoperation durchzuführen, die der Fahrer wünscht, da sich der Wille des Fahrers in den Steuerungen der Startkupplung 202 im manuellen Gangschaltmodus widerspiegelt. Während das automatischen Gangschaltmodus steuert die ATC/U 403 den Startkupp­ lungsaktuator 412 so, daß die Position des Startkupplungspedals fest ist, wobei die Steuerung der Startkupplung 202 ungültig gemacht wird. Die feste Position eines Startkupplungspedals befindet sich auf demselben Niveau wie die Fußstütze. Durch die Steuerung auf diese Art wird sichergestellt, daß die Startkupplung eingerückt/ausgerückt ist und im automatischen Gangschaltmo­ dus sicher läuft. Ferner kann ein Fahrer in entspannter Weise fahren, da das Startkupplungspedal als Fußstütze verwendet werden kann.
Ein Flußdiagramm, mit dem die Steuerungen der Startkupplung 202 zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden, ist in Fig. 10 gezeigt. Dieses Programm wird mit einem konstanten Zyklus von ungefähr 1-10 ms freigegeben und ausgeführt. Im Schritt 4002 wird ermittelt, ob der automatische Gangschaltmodus oder der manuelle Gangschaltmodus in Betrieb ist. Wenn der manuelle Gangschaltmo­ dus in Betrieb ist, wird die Startkupplung 202 im Schritt 4003 im manuellen Modus gesteuert, woraufhin die Verarbeitung im Schritt 4005 zurückkehrt. Wenn der automatische Gangschaltmodus in Betrieb ist, wird die Startkupp­ lung 202 im Schritt 4004 im automatischen Modus gesteuert, woraufhin die Verarbeitung im Schritt 4005 zurückkehrt. Durch die Steuerung auf diese Art wird es möglich, eine sportliche Gangschaltoperation durchzuführen, die der Fahrer wünscht, da sich der Wille des Fahrers im manuellen Gangschaltmodus in den Steuerungen der Startkupplung 202 widerspiegelt.
Ein Beispiel des Zeitablaufdiagramms der Gangschaltoperation, mit dem die Steuerungen der Startkupplung 220 zwischen dem automatischen Gang­ schaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden, ist in Fig. 11 gezeigt. Die Operation des automatischen Gangschaltmodus ist der Fig. 3 ähnlich. Die ATC/U 403 steuert das Drehmoment der Startkupplung entsprechend dem Steuermaß des Startkupplungspedals während der Zeit­ spanne t1 bis t2 im manuellen Gangschaltmodus, wie in (L) und (M) der Fig. 11 gezeigt ist. Durch die Steuerung auf diese Art wird es möglich, eines sportliche Gangschaltoperation durchzuführen, die der Fahrer wünscht, da sich der Wille des Fahrers im manuellen Gangschaltmodus in den Steuerungen der Startkupplung 202 widerspiegelt. Während des automatischen Gangschaltmo­ dus steuert die ATC/U 403 den Startkupplungspedalaktuator 412, um die Position des Startkupplungspedals zu fixieren, und um die Steuerung der Startkupplung 202 ungültig zu machen.
Fig. 12 zeigt die Gesamtkonstruktion des Fahrzeugs, das die Steuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet. Zusätzlich zu der in Fig. 9 gezeigten Konstruktion sind ein Motorgenerator 229 zum Ausgeben eines Drehmoments der Abtriebswelle, wenn gestartet wird oder der Gang gewechselt wird, eine Motorgenerator­ kupplung 228 zum Übertragen des Ausgangsdrehmoments des Motorgenera­ tors 229 und einen Motorgeneratorkupplungsaktuator 227 zum Steuern der Motorgeneratorkupplung 228 vorgesehen. Die allgemeine Operation ist dieselbe wie diejenige der Fig. 9. Ferner wird im manuellen Gangschaltmodus der Motorgenerator 229 so gesteuert, daß er einen größeren Gangschaltstoß erzeugt als im automatischen Gangschaltmodus. Durch die Steuerung wie oben beschrieben, wird es möglich, den Gangschaltstoß zu reduzieren und die Gangschaltoperation im automatischen Gangschaltmodus sanft zu machen. Ferner wird es möglich, im manuellen Gangschaltmodus eine sportliche Gangschaltoperation mit angemessenem Gangschaltstoß durchzuführen, den der Fahrer wünscht.
Ein Flußdiagramm, mit dem die Steuerungen des Motorgenerators 229 zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gang­ schaltmodus umgeschaltet werden, ist in Fig. 13 gezeigt. Dieses Programm wird mit einem konstanten Zyklus von ungefähr 1-10 ms freigegeben und ausgeführt. Im Schritt 5001 wird ermittelt, ob ein Gangschaltbefehl vorliegt. Falls nicht, wird die Gangschaltsteuerung nicht ausgeführt und die Verarbei­ tung kehrt im Schritt 5005 zurück. Wenn ein Gangschaltbefehl vorliegt, wird im Schritt 5002 ermittelt, ob der automatische Gangschaltmodus oder der ma­ nuelle Gangschaltmodus in Betrieb ist. Wenn der manuelle Gangschaltmodus in Betrieb ist, wird der Motorgenerator 229 im Schritt 5003 im manuellen Modus gesteuert, woraufhin die Verarbeitung im Schritt 5005 zurückkehrt. Wenn der automatische Gangschaltmodus in Betrieb ist, wird der Motorgene­ rator 229 im Schritt 5004 im automatischen Modus gesteuert, woraufhin die Verarbeitung im Schritt 5005 zurückkehrt. Durch die Steuerung auf diese Art wird es möglich, den Gangschaltstoß zu reduzieren und die Gangschaltopera­ tion im automatischen Gangschaltmodus sanft zu machen. Ferner wird es möglich, im manuellen Gangschaltmodus eine sportliche Gangschaltoperation mit angemessenem Gangschaltstoß durchzuführen, den der Fahrer wünscht.
Fig. 14 zeigt die Gesamtkonstruktion des Fahrzeugs, das die Steuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet. Zusätzlich zu der in Fig. 9 gezeigten Konstruktion ist ein Hilfs­ motor 232 vorgesehen zum Ausgeben eines Drehmoments der Abtriebswelle, wenn gestartet wird oder der Gang gewechselt wird. Eine Gangschaltkupplung 225 ist nicht vorgesehen. Die allgemeine Operation ist dieselbe wie diejenige der Fig. 9. Ferner wird im manuellen Gangschaltmodus der Motorgenerator 229 so gesteuert, daß er einen größeren Gangschaltstoß erzeugt als im auto­ matischen Gangschaltmodus. Durch die Steuerung auf diese Art wird es möglich, den Gangschaltstoß zu reduzieren und die Gangschaltoperation im automatischen Gangschaltmodus sanft zu machen. Ferner wird es möglich, im manuellen Gangschaltmodus eine sportliche Gangschaltoperation mit ange­ messenem Gangschaltstoß durchzuführen, den der Fahrer wünscht.
Ein Flußdiagramm, bei dem die Steuerungen eines Hilfsmotors 232 zwischen dem automatischen Gangschaltmodus und dem manuellen Gangschaltmodus umgeschaltet werden, ist in Fig. 15 gezeigt. Dieses Programm wird mit einem konstanten Zyklus von ungefähr 1-10 ms freigegeben und ausgeführt. Im Schritt 6001 wird ermittelt, ob ein Gangschaltbefehl vorliegt. Falls nicht, wird die Gangschaltsteuerung nicht ausgeführt und die Verarbeitung kehrt im Schritt 6005 zurück. Wenn ein Gangschaltbefehl vorliegt, wird im Schritt 6002 ermittelt, ob der automatische Gangschaltmodus oder der manuelle Gangschaltmodus in Betrieb ist. Wenn der manuelle Gangschaltmodus in Betrieb ist, wird anschließend der Hilfsmotor 232 im Schritt 6003 im manuel­ len Modus gesteuert, woraufhin die Verarbeitung im Schritt 6005 zurückkehrt. Wenn der automatische Gangschaltmodus in Betrieb ist, wird anschließend der Hilfsmotor 232 im Schritt 6004 im automatischen Modus gesteuert, woraufhin die Verarbeitung im Schritt 6005 zurückkehrt. Durch die Steuerung wie oben beschrieben, wird es möglich, den Gangschaltstoß zu reduzieren und die Gangschaltoperation im automatischen Gangschaltmodus sanft zu machen. Ferner wird es möglich, im manuellen Gangschaltmodus eine sportliche Gangschaltoperation mit angemessenem Gangschaltstoß durchzuführen, den der Fahrer wünscht.

Claims (7)

1. Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Funktion zum Reduzieren des Gangschaltstoßes bei einem Gangwechsel durch Steuern eines Getriebes des Fahrzeugs aufweist,
wobei die Steuervorrichtung zwischen einem manuellen Gang­ schaltmodus, in dem der Gang des Fahrzeugs auf der Grundlage eines Gangschaltbefehls gewechselt werden kann, der von einer manuellen Opera­ tion erzeugt wird, und einem automatischen Gangschaltmodus, in dem ein Getriebeübersetzungsverhältnis auf der Grundlage einer vorgegebenen Gangschaltkennlinie gesteuert werden kann, umschaltet und
das Reduktionsmaß des Gangschaltstoßes zwischen dem manuellen Gangschaltmodus und dem automatischen Gangschaltmodus geändert werden kann.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuervorrichtung den Gangschaltstoß durch Steuern einer Mehrscheibenkupplung, die im Getriebe installiert ist, reduzieren kann und die Steuervorrichtung, während sie die Mehrscheibenkupplung im automatischen Gangschaltmodus steuert, im manuellen Gangschaltmodus die Mehrscheibenkupplung nicht steuert.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vorrichtung den Gangschaltstoß durch Steuern einer elektronisch gesteuerten Drosselklappe reduziert und wobei die Steuervorrichtung im automatischen Gangschaltmodus die elektronisch gesteuerte Drosselklappe unabhängig vom Steuermaß eines Gaspedals steuert und im manuellen Gangschaltmodus die elektronisch gesteuerte Steuerklappe als Funktion des Steuermaßes des Gaspedals steuert.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuervorrichtung den Gangschaltstoß reduziert durch Halten einer Klauenkupplung während einer vorgegeben Zeitspanne in einer Neutralposition, und die Steuervorrichtung so steuert, daß sie im automatischen Gang­ schaltmodus die Klauenkupplung für die vorgegebene Zeitspanne in der Neutralposition hält, und so steuert, daß sie im manuellen Gangschaltmodus die Klauenkupplung für eine kürzere Zeitspanne als die vorgegebene Zeit­ spanne in der Neutralposition hält.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuervorrichtung den Gangschaltstoß durch Steuern einer Startkupplung, die eine Bewegungs­ kraft auf eine Antriebswelle eines Getriebes überträgt, reduziert und die Steuervorrichtung im automatischen Gangschaltmodus die Startkupplung unabhängig vom Steuermaß des Startkupplungspedals steuert und im manuellen Gangschaltmodus die Startkupplung als Funktion des Steuermaßes des Startkupplungspedals steuert.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuervorrichtung den Gangschaltstoß durch Steuern einer Mehrscheibenkupplung, die im Getriebe installiert ist, und eines Motorgenerators, der über eine Kupplung mit einem Gang des Getriebes gekoppelt ist, reduzieren kann und die Steuervorrichtung im automatischen Gangschaltmodus den Motorgenerator steuert und im manuellen Gangschaltmodus den Motorgene­ rator nicht steuert.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuervorrichtung den Gangschaltstoß durch Steuern eines Hilfsmotors, der im Getriebe instal­ liert ist, reduzieren kann und die Steuervorrichtung im automatischen Gangschaltmodus den Hilfsmotor steuert und im manuellen Gangschaltmodus den Hilfsmotor nicht steuert.
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