DE10055018A1 - Automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe - Google Patents

Abstract

Eine automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe, enthält: eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (1) zum Erfassen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs: eine Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungratenberechnungseinrichtung (2) zum Berechnen der Änderungsrate der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit; eine Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeitsberechnungseinrichtung (3) zum Berechnen, basierend auf der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate und einer für einen vollständigen Schaltvorgang erforderlichen Zeitdauer, einer Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit, die ermöglicht, daß der Schaltvorgang endet, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Schaltbeendigungsgeschwindigkeit erreicht; und eine Schalteinrichtung (5), die einen Schaltvorgang beginnt, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Herunterschaltvorrichtung für ein auto­ matisches Getriebe, das enthält: eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsein­ richtung zum Erfassen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs; eine Fahrzeug­ geschwindigkeitsveränderungsratenberechnungseinrichtung zum Berechnen der Veränderungsrate der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit; eine Schaltbe­ ginnfahrzeuggeschwindigkeitsberechnungseinrichtung zum Berechnen, basie­ rend auf der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitsveränderungsrate und ei­ ner für ein vollständiges Durchführen eines Schaltvorgangs erforderlichen Zeit­ dauer, einer Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit, die ermöglicht, daß der Schaltvorgang beendet wird, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Schalt­ beendigungsgeschwindigkeit erreicht; und eine Schalteinrichtung, die einen Schaltvorgang beginnt, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berech­ nete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht.

Bei einem herkömmlichen, elektronisch gesteuerten, automatischen Getriebe, das mit einem Handschaltgetriebe arbeitet und mittels Hydraulikdruck oder ei­ nes Motors betätigt wird, muß, wenn ein Fahrer das Fahrzeug abbremst oder anhält und dabei eine bestimmte Schaltposition aufrechterhält, das Getriebe automatisch in einen bestimmten niedrigeren Gang heruntergeschaltet werden, bevor das Fahrzeug anhält, um eine weiche Wiederaufnahme der Fahrt zu er­ möglichen.

Das vorbeschriebene, herkömmliche elektronisch gesteuerte automatische Ge­ triebe hat den folgenden Nachteil. Da Gangwechsel auf konstante Weise durch­ geführt werden, kann das Fahrzeug in einigen Fällen nicht weich die Fahrt wie­ der aufnehmen, da die Verzögerung des Fahrzeugs abhängig vom Fahrer und den Umgebungsbedingungen unterschiedlich ist.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine automatische Herun­ terschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe zu schaffen, die einen Wechsel der Dauer (oder der Geschwindigkeit) eines automatischen Herunter­ schaltvorgangs abhängig von der Veränderungsrate der Fahrzeuggeschwindig­ keit ermöglicht und ermöglicht, daß der automatische Herunterschaltvorgang zu einem optimalen Zeitpunkt durchgeführt wird, der basierend auf den Fahrbedin­ gungen bestimmt wird, um dadurch das Fahrgefühl zu verbessern.

Eine speziellere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine automatische Herunter­ schaltvorrichtung und ein Verfahren für ein automatisches Getriebe zu schaffen, bei der bzw. dem die Änderungsrate einer erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird; auf der Basis der berechneten Änderungsrate der Fahrzeugge­ schwindigkeit und einer Zeitdauer, die zum vollständigen Durchführen eines Schaltvorgangs erforderlich ist, eine Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit be­ rechnet wird, die ermöglicht, daß der Schaltvorgang beendet wird, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Schaltbeendigungsgeschwindigkeit erreicht; und wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahr­ zeuggeschwindigkeit erreicht, der Schaltvorgang beginnt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine automatische Herunter­ schaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe zu schaffen, die dadurch cha­ rakterisiert ist, daß sie enthält: eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen der Ge­ schwindigkeit eines Fahrzeugs; eine Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsra­ tenberechnungseinrichtung zum Berechnen der Änderungsrate der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit; eine Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeitsberech­ nungseinrichtung zum Berechnen, basierend auf der berechneten Fahrzeugge­ schwindigkeitsänderungsrate und einer zum vollständigen Durchführen eines Schaltvorgangs erforderlichen Zeitdauer, einer Schaltbeginnfahrzeuggeschwin­ digkeit, die ermöglicht, daß der Schaltvorgang beendet wird, bevor die Fahr­ zeuggeschwindigkeit eine Schaltbeendigungsgeschwindigkeit erreicht; und eine Schalteinrichtung, die einen Schaltvorgang beginnt, wenn die erfaßte Fahr­ zeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit er­ reicht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine automatische Herunter­ schaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe zu schaffen, die dadurch ge­ kennzeichnet ist, daß sie weiter eine erste Fahrzeuggeschwindigkeitsände­ rungsratenberechnungseinrichtung zum Berechnen der ersten Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit enthält, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindig­ keit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine automatische Herunter­ schaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe zu schaffen, die dadurch ge­ kennzeichnet ist, daß sie weiter enthält eine Fahrzeuggeschwindigkeitsände­ rungsratenspeichereinrichtung zum Speichern der berechneten Fahrzeugge­ schwindigkeitsänderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine automatische Herunter­ schaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe zu schaffen, die dadurch ge­ kennzeichnet ist, daß sie weiter enthält eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeits­ änderungsratenberechnungseinrichtung zum Berechnen der zweiten Ände­ rungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit, nachdem die erfaßte Fahrzeugge­ schwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat.

Eine nochmals weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe zu schaffen, die da­ durch gekennzeichnet ist, daß sie weiter enthält eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der zweiten berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate, nachdem die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginn­ fahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat, mit der ersten berechneten Fahrzeugge­ schwindigkeitsänderungsrate, die in der Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungs­ ratenspeichereinrichtung gespeichert ist.

Eine nochmals weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe zu schaffen, die wei­ ter enthält eine Schaltgeschwindigkeitssteuereinrichtung zum Steuern der Ge­ schwindigkeit des Schaltvorgangs entsprechend dem Ergebnis des von der Vergleichseinrichtung durchgeführten Vergleichs, das anzeigt, ob die zweite Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate nach Erreichen der Schaltbeginnfahr­ zeuggeschwindigkeit größer oder kleiner ist als die erste Fahrzeuggeschwindig­ keitsänderungsrate zu dem Zeitpunkt des Erreichens der Schaltbeginnfahr­ zeuggeschwindigkeit.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine automati­ sche Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe zu schaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß, wenn die berechnete Fahrzeuggeschwindig­ keitsänderungsrate anzeigt, daß das Fahrzeug nach dem Beginn des Schalt­ vorgangs in einen Beschleunigungszustand kommt, das Getriebe auf die Fahr­ zeuggeschwindigkeit ansprechend in einen Gang geschaltet wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein automatisches Herunter­ schaltverfahren für ein automatisches Getriebe zu schaffen, das enthält: Be­ rechnen der Änderungsrate einer erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit; Berech­ nen einer Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit, die ermöglicht, daß der Schaltvorgang endet, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Schaltbeendi­ gungsgeschwindigkeit erreicht, auf der Basis der berechneten Fahrzeugge­ schwindigkeitsänderungsrate und einer Zeitdauer, die zum vollständigen Durch­ führen eines Schaltvorgangs erforderlich ist; und Beginnen eines Schaltvor­ gangs, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbe­ ginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht.

Bei der erfindungsgemäßen automatischen Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe erfaßt die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsein­ richtung die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs; die Fahrzeugsgeschwindigkeits­ änderungsratenberechnungseinrichtung berechnet die Änderungsrate der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit; die Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeitbe­ rechnungseinrichtung berechnet, basierend auf der berechneten Fahrzeugge­ schwindigkeitsänderungsrate und einer für die vollständige Durchführung eines Schaltvorgangs erforderlichen Zeitdauer, eine Schaltbeginnfahrzeuggeschwin­ digkeit, die ermöglicht, daß der Schaltvorgang endet bevor die Fahrzeugge­ schwindigkeit eine Schaltbeendigungsgeschwindigkeit erreicht; und die Schalt­ einrichtung beginnt einen Schaltvorgang, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwin­ digkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht.

Daher hat die erfindungsgemäße automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe einen Vorteil dahingehend, daß die Betätigungs­ zeitdauer (oder die Geschwindigkeit) des automatischen Herunterschaltvor­ gangs abhängig von der Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit umge­ schaltet werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen automatischen Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe berechnet die erste Fahrzeuggeschwindigkeitsände­ rungsratenberechnungseinrichtung die Änderungsrate der Fahrzeuggeschwin­ digkeit, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbe­ ginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat.

Daher hat die erfindungsgemäße automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe einen Vorteil dahingehend, daß die Schaltungs­ steuerung auf der Basis der Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt werden kann, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat.

Bei der erfindungsgemäßen automatischen Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe speichert die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsra­ tenspeichereinrichtung die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungs­ rate der Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat.

Daher hat die erfindungsgemäße automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe einen Vorteil dahingehend, daß die gespeicherte Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat, nach Erreichen der Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit verwen­ det werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen automatischen Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe berechnet die zweite Fahrzeuggeschwindigkeitsände­ rungsratenberechnungseinrichtung die zweite Änderungsrate der Fahrzeugge­ schwindigkeit, nachdem die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat.

Daher hat die erfindungsgemäße automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe einen Vorteil dahingehend, daß die Schaltungs­ steuerung auf Basis der Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit durchge­ führt werden kann, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit die Schaltbeginn­ fahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat.

Bei der erfindungsgemäßen automatischen Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe vergleicht die Vergleichseinrichtung die zweite berech­ nete Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate, nachdem die erfaßte Fahrzeug­ geschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat, mit der ersten, berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate, die in der Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsratenspeichereinrichtung gespei­ chert ist.

Daher hat die erfindungsgemäße Herunterschaltvorrichtung für ein automati­ sches Getriebe einen Vorteil dahingehend, daß die Schaltungssteuerung auf Basis des Ergebnisses des Vergleiches durchgeführt werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen automatischen Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe steuert die Schaltgeschwindigkeitssteuereinrichtung die Geschwindigkeit des Schaltvorgangs entsprechend dem Ergebnis des Ver­ gleichs, der von der Vergleichseinrichtung durchgeführt wurde und anzeigt, ob die zweite Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate nach Erreichen der Schalt­ beginnfahrzeuggeschwindigkeit größer oder kleiner ist als die erste Fahrzeug­ geschwindigkeitsänderungsrate zum Zeitpunkt des Erreichens der Schaltstart­ fahrzeuggeschwindigkeit.

Daher hat die erfindungsgemäße automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe einen Vorteil dahingehend, daß der automatische Herunterschaltvorgang mit einem optimalen Zeitablauf durchgeführt werden kann, der auf der Basis der Fahrbedingungen bestimmt wird, um dadurch das Fahrgefühl zu verbessern.

Bei der erfindungsgemäßen automatischen Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe wird das Getriebe auf die Fahrzeuggeschwindigkeit an­ sprechend in einen Gang geschaltet, wenn die berechnete Fahrzeuggeschwin­ digkeitsänderungsrate anzeigt, daß das Fahrzeug nach dem Beginn des Schaltvorgangs in einen Beschleunigungszustand kommt.

Daher hat die erfindungsgemäße automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe einen Vorteil dahingehend, daß die Gangschaltung unter Berücksichtigung von Änderungen der Bedingungen durchgeführt werden kann.

Bei dem erfindungsgemäßen automatischen Herunterschaltverfahren für ein automatisches Getriebe wird die Änderungsrate der erfaßten Fahrzeugge­ schwindigkeit berechnet; auf der Basis der berechneten Fahrzeuggeschwindig­ keitsänderungsrate und einer für das vollständige Durchführen eines Schaltvor­ gangs erforderlichen Zeitdauer wird eine Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit derart berechnet, daß der Schaltvorgang enden kann, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Schaltbeendigungsgeschwindigkeit erreicht; und ein Schalt­ vorgang beginnt, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht.

Daher hat das erfindungsgemäße automatische Herunterschaltverfahren einen Vorteil dahingehend, daß die Betätigungszeitdauer (oder die Geschwindigkeit) des automatischen Herunterschaltvorgangs umgeschaltet werden kann, abhän­ gig von der Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen bei­ spielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das Einzelheiten der Steuerung der automatischen Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine Blockdarstellung eines automatischen Getriebes, für das die er­ findungsgemäße Vorrichtung angewendet wird;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das die Steuerschritte der erfindungsgemäßen Vor­ richtung zeigt; und

Fig. 4 ist eine Zeitdarstellung, die das Steuerungsprinzip der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung sowie eine Veränderung, nachdem die Fahrzeugge­ schwindigkeit die Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat, zeigt.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Gemäß Fig. 1 enthält eine erfindungsgemäße automatische Herunterschaltvor­ richtung für ein automatisches Getriebe eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfas­ sungseinrichtung 1 zum Erfassen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, ein Steuergerät 4 und eine Schalteinrichtung 5. Das Steuergerät 4 enthält eine Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsratenberechnungseinrichtung 2 zum Berechnen der Änderungsrate der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit; eine Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 3 zum Berech­ nen, basierend auf der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate und einer für ein vollständiges Durchführen eines Schaltvorgangs erforderlichen Zeitdauer, einer Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit, die ermöglicht, daß der Schaltvorgang endet, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Schaltbeendi­ gungsgeschwindigkeit erreicht; und eine Berechnungssektion 40, die Berech­ nungen zur Realisierung der Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsratenberech­ nungseinrichtung 2 und der Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeitsberech­ nungseinrichtung 3 sowie andere Berechnungen durchführt. Die Schalteinrich­ tung 5 beginnt einen Schaltvorgang, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht.

Fig. 2 zeigt schematisch einen beispielhaften Aufbau eines erfindungsgemäßen automatisierten Getriebes. Das in Fig. 2 dargestellte automatisierte Getriebe umfaßt einen innerhalb eines Getriebegehäuses 51 aufgenommenen Zahnrad­ getriebemechanismus 52; einen Betätigungsmechanismus 53, der die Kombi­ nation miteinander kämmender Zahnräder (Getriebezustand) des Zahnradge­ triebemechanismus 52 umschaltet; Aktuatoren 54 und 55 zum hydraulischen und/oder elektrischen Antreiben des Betätigungsmechanismus 53; und eine Steuereinrichtung 56 zum Steuern der Aktuatoren 54 und 55.

Die Steuereinrichtung 56 treibt die Aktuatoren 54 und 55 entsprechend Signa­ len aus einem manuell betätigten Bauteil 57, wie einem Schalter oder einem Hebel. Die Steuereinrichtung 56 ist als hydraulisches Steuergerät ausgeführt, wenn die Aktuatoren 54, 55 hydraulischer Bauart sind, und durch eine ECU oder ähnliches gebildet, wenn die Aktuatoren 54 und 55 Elektromotoren sind.

Als Erfassungseinrichtung sind Hubsensoren 91 und 101 zum Erfassen der Po­ sitionen der Aktuatoren 54 und 55, ein Eingangswellendrehsensor 60 zum Er­ fassen der Drehung einer Eingangswelle und ein Ausgangswellendrehsensor 61 zum Erfassen der Drehung einer Ausgangswelle vorgesehen. Erfassungssi­ gnale dieser Sensoren werden zu der ECU ausgegeben.

Es wird angenommen, daß das automatisierte Getriebe gemäß Fig. 2 ein ma­ nuelles Getriebe verwendet. Der Zahngetriebemechanismus 52 eines solchen manuellen Getriebes wird durch den Betrieb des Betätigungsmechanismus 53 derart eingestellt (oder geschaltet), daß er eines von vorbestimmten Zähne­ zahlverhältnissen aufweist, um das Übersetzungsverhältnis eines Zahnradge­ triebes mit konstantem Eingriff zu verändern, das auf einer Eingangswelle 58 und einer Gegen/Ausgangswelle (angetriebene Welle) 59 angeordnet ist.

Der Betätigungsmechanismus 53 enthält hauptsächlich einen Eingriffssynchro­ nisiermechanismus, in dem zwischen konischen Reibflächen eine relative Bremsung bewirkt wird, und eine Schaltgabel, die in Eingriff mit der Hülse des Eingriffssynchronisiermechanismus ist.

Die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung 1 zum Erfassen der Fahr­ zeuggeschwindigkeit ist ein Ausgangswellendrehsensor 61, der mit der ECU verbunden ist, die das Steuergerät 4 bildet.

Die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsratenberechnungseinrichtung 2 funk­ tioniert als erste Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsratenberechnungsein­ richtung zum Berechnen der Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahr­ zeuggeschwindigkeit erreicht hat, und als zweite Fahrzeuggeschwindigkeitsän­ derungsratenberechnungseinrichtung zum Berechnen der Änderungsraten der Fahrzeuggeschwindigkeit, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit die berech­ nete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat.

Die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsratenspeichereinrichtung 41 ist durch ein RAM innerhalb der ECU gebildet und geeignet, die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate zum Zeitpunkt des Erreichens der Schaltbeginnfahrzeugge­ schwindigkeit zu speichern.

Die Vergleichseinrichtung 42 vergleicht die Fahrzeuggeschwindigkeitsände­ rungsrate nach Erreichen der Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit mit der Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate zum Zeitpunkt des Erreichens der Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit, die in der Fahrzeuggeschwindigkeitsän­ derungsratenspeichereinrichtung 41 gespeichert ist.

Die Geschwindigkeit des Schaltvorgangs wird entsprechend dem Ergebnis des von der Vergleichseinrichtung 42 durchgeführten Vergleiches umgeschaltet oder gesteuert; d. h. abhängig davon, was größer ist; die Fahrzeuggeschwindig­ keitsänderungsrate nach Erreichen der Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit oder die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate zum Zeitpunkt des Errei­ chens der Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit.

Wenn die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate zeigt, daß das Fahrzeug nach Beginn des Schaltvorgangs beschleunigt, wird das Getriebe ab­ hängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit in einen Gang geschaltet.

Das automatische Herunterschaltverfahren in der automatischen Herunter­ schaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe entsprechend der Erfindung mit dem vorbeschriebenen Aufbau ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fahr­ zeuggeschwindigkeit erfaßt wird; die Änderungsrate der erfaßten Fahrzeugge­ schwindigkeit berechnet wird; auf Basis der berechneten Fahrzeuggeschwin­ digkeitsänderungsrate und einer für die vollständige Durchführung eines Schaltvorgangs erforderlichen Zeitdauer eine Schaltbeginnfahrzeuggeschwin­ digkeit berechnet wird, so daß der Schaltvorgang enden kann, bevor die Fahr­ zeuggeschwindigkeit eine Schaltbeendigungsgeschwindigkeit erreicht; und ein Schaltvorgang begonnen wird, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 3, das die Steuerschritte der vorliegenden Ausführungsform zeigt, genauer erläutert.

Im Schritt 101 wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung des Aus­ gangswellendrehsensors 111 erfaßt und im Schritt 102 wird die erfaßte Fahr­ zeuggeschwindigkeit einer Filterung unterworfen.

Im Schritt 103 wird eine Änderungsrate a (Verzögerung) der Fahrzeugge­ schwindigkeit berechnet und im Schritt 104 erfolgt eine Beurteilung, ob ein Gangschaltbefehl vorhanden ist. Wenn kein Gangschaltbefehl vorhanden ist, erfolgt im Schritt 105 eine Beurteilung, ob gerade ein automatischer Herunter­ schaltvorgang durchgeführt wird.

Wenn kein automatischer Herunterschaltvorgang durchgeführt wird, wird im Schritt 106 beurteilt, ob das Getriebe im ersten Gang ist. Wenn das Getriebe nicht im ersten Gang ist, wird im Schritt 107 eine Schaltbeginnfahrzeugge­ schwindigkeit Vq auf Basis der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitsände­ rungsrate und einer Schaltdurchführungszeitdauer Ts berechnet, so daß der Schaftvorgang endet, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vollständige Schaltdurchführungsgeschwindigkeit bzw. Schaltbeendigungsgeschwindigkeit VO erreicht.

Im Schritt 108 erfolgt eine Beurteilung, ob die augenblickliche Fahrgeschwin­ digkeit V gleich oder kleiner als die auf die vorstehend beschriebene Weise er­ zielte Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit Vq ist. Wenn die augenblickliche Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner als die Schaltbeginnfahrzeugge­ schwindigkeit Vq ist, wird im Schritt 109 eine augenblickliche Änderungsrate a1 der Fahrzeuggeschwindigkeit V, wie in Fig. 4 dargestellt, in der Fahrzeugge­ schwindigkeitsänderungsratenspeichereinrichtung 41 gespeichert. Anschlie­ ßend wird im Schritt 110 ein automatischer Herunterschaltvorgang durchge­ führt. Im Ergebnis gelangt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Schaltbeen­ digungsgeschwindigkeit V0 erreicht, das Getriebe T/M in einen Wartezustand in einem willkürlichen Gang (oder Schaltzustand). Auf diese Weise kann das Fahrgefühl (Ansprechverhalten) zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Fahrt verbessert werden.

Die vorstehend beschriebene Steuerung wird jedoch unter der Voraussetzung durchgeführt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate während des Herunterschaltvorgangs eine Konstante ist. Deshalb besteht eine Möglichkeit, daß der Schaltvorgang nicht beendet wird, selbst wenn die Fahrzeuggeschwin­ digkeit die Schaltbeendigungsgeschwindigkeit von Null erreicht hat, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate a aufgrund einer starken Abbremsung oder einer anderen Ursache während des Schaltvorgangs zunimmt.

Um dieses Problem zu lösen, wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsände­ rungsrate während des automatischen Herunterschaltvorgangs auf a2 zunimmt, welcher Wert größer ist als die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate a1 zu Beginn eines automatischen Herunterschaltvorgangs, der Schaltbetrieb auf ei­ nen rasch ansprechenden Betriebsmode umgeschaltet, so daß der Schaltvor­ gang fehlerfrei bzw. sicher beendet wird, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit die Schaltbeendigungsfahrzeuggeschwindigkeit von Null erreicht.

Genauer, wenn im Schritt 105 beurteilt wird, daß gerade ein automatischer Herunterschaltvorgang durchgeführt wird, erfolgt im Schritt 111 eine Beurtei­ lung, ob die augenblickliche Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate größer als die Änderungsrate a1 der Fahrzeuggeschwindigkeit V ist, die in der Fahr­ zeuggeschwindigkeitsänderungsratenspeichereinrichtung 41 gespeichert wur­ de, als die Fahrzeuggeschwindigkeit als niedriger als die Schaltbeginnfahrzeug­ geschwindigkeit Vq werdend beurteilt wurde.

Wenn die augenblickliche Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate a2 größer ist als die Änderungsrate a1 der Fahrzeuggeschwindigkeit V, wie in Fig. 4 ge­ zeigt (wenn die Verzögerung zunimmt) wird im Schritt 112 der Schaftbetrieb auf einen rasch ansprechenden Betriebsmode umgeschaltet.

Weiter erfolgt im Schritt 113 eine Beurteilung, ob die augenblickliche Fahrzeug­ geschwindigkeitsänderungsrate kleiner als die Änderungsrate a1 der Fahrzeug­ geschwindigkeit V ist, die in der Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsratenspei­ chereinrichtung 41 gespeichert wurde, als die Fahrzeuggeschwindigkeit als kleiner als die Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit Vq werdend beurteilt wur­ de.

Wenn die augenblickliche Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate a3 kleiner als die Änderungsrate a1 der Fahrzeuggeschwindigkeit V, wie in Fig. 4 gezeigt (wenn die Verzögerung abnimmt) wird im Schritt 114 der Schaltbetrieb bzw. Schaltvorgang langsamer als der normale Schaltvorgang gemacht.

Weiter wird, wenn im Schritt 115 festgestellt wird, daß das Fahrzeug in einen Beschleunigungszustand a4 (die Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt zu) kommt, wie in Fig. 4 dargestellt, im Schritt 116 der automatische Herunterschaltvorgang gestoppt und das Getriebe wird abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechend in einen Gang geschaltet.

Bei der automatischen Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getrie­ be entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, die die vorbeschriebene Funktion hat, erfaßt die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung 1 die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs; die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsra­ tenberechnungseinrichtung 2 berechnet die Änderungsrate der erfaßten Fahr­ zeuggeschwindigkeit; die Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeitsberechnungs­ einrichtung 3 berechnet, basierend auf der berechneten Fahrzeuggeschwindig­ keitsänderungsrate und einer für die vollständige Durchführung eines Schalt­ vorgangs erforderlichen Zeitdauer, eine Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit, die ermöglicht, daß der Schaltvorgang endet, bevor die Fahrzeuggeschwindig­ keit eine Schaltbeendigungsgeschwindigkeit erreicht; und die Schalteinrichtung 5 beginnt einen Schaltvorgang, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht. Daher hat der erfindungsgemäße automatische Herunterschaltvorgang für ein automatisches Ge­ triebe einen Vorteil dahingehend, daß die Zeitdauer (oder die Geschwindigkeit) des automatischen Herunterschaltvorgangs abhängig von der Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit umgeschaltet werden kann.

Das heißt, bei der Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Ausführungsform kommt mittels des vorbeschriebenen automatischen Herunterschaltvorgangs das Getriebe T/M in einen Wartezustand in einem willkürlichen Gang, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit die Schaltbeendigungsfahrzeuggeschwindigkeit V0 erreicht hat. Daher kann das Fahrgefühl (Ansprechverhalten) zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Fahrt verbessert werden.

Weiter wird bei dem automatischen Herunterschaltvorgang für ein automati­ sches Getriebe entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Ge­ schwindigkeit des Schaltvorgangs entsprechend dem Ergebnis eines von der Vergleichseinrichtung 42 durchgeführten Vergleiches geschaltet oder gesteuert; d. h. abhängig davon, ob die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate a2, a3 nach Erreichen der Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit größer oder kleiner als die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate a1 zum Zeitpunkt des Errei­ chens der Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit ist. Daher kann der automati­ sche Herunterschaltvorgang mit einem optimalen Zeitablauf durchgeführt wer­ den, der auf der Basis der Fahrbedingungen bestimmt wird, um dadurch das Fahrgefühl zu verbessern.

Genauer, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate a2 nach Erreichen der Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit größer ist als die Änderungsrate a1 der Fahrzeuggeschwindigkeit V, wie in Fig. 4 dargestellt, (wenn die Verzöge­ rung zunimmt) wird im Schritt 112 der Schaltbetrieb in einen rasch ansprechen­ den Betriebsmode geschaltet; und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsrate a3 nach Erreichen der Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als die Än­ derungsrate a1 der Fahrzeuggeschwindigkeit V, wie in Fig. 4 dargestellt (wenn die Verzögerung abnimmt), wird im Schritt 114 der Schaltbetrieb langsamer als der normale Schaltbetrieb gemacht. Daher kann der automatische Herunter­ schaltvorgang mit einem optimalen Zeitablauf durchgeführt werden, der auf Ba­ sis der Fahrbedingungen bestimmt wird, um dadurch das Fahrgefühl zu verbes­ sern.

Weiter wird bei der automatischen Herunterschaltvorrichtung für ein automati­ sches Getriebe entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, wenn aus der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate erfaßt wird, daß das Fahrzeug nach Beginn des Schaltvorgangs in einen Beschleunigungszustand a4 kommt, das Getriebe auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechend in ei­ nem Gang geschaltet. Daher kann die Gangschaltung entsprechend den Fahr­ bedingungen durchgeführt werden.

Genauer, wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug in einen Beschleunigungs­ zustand a4 (die Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt zu) kommt, wie in Fig. 4 dar­ gestellt, wird im Schritt 116 der automatische Herunterschaltvorgang gestoppt und das Getriebe wird abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit in einen Gang geschaltet.

Bei dem automatischen Herunterschaltverfahren für ein automatisches Getriebe entsprechend der vorliegenden Ausführungsform wird die Änderungsrate der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet; auf Basis der berechneten Fahr­ zeuggeschwindigkeitsänderungsrate und einer für einen vollständigen Schalt­ vorgang erforderlichen Zeitdauer wird eine Schaltbeginnfahrzeuggeschwindig­ keit berechnet, so daß der Schaltvorgang enden kann, bevor die Fahrzeugge­ schwindigkeit eine Schaltbeendigungsgeschwindigkeit erreicht; und ein Schalt­ vorgang wird begonnen, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die be­ rechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht. Daher hat das erfin­ dungsgemäße automatische Herunterschaltverfahren einen Vorteil dahinge­ hend, daß die Betriebs- bzw. Betätigungszeitdauer (oder die Geschwindigkeit) des automatischen Herunterschaltvorgangs abhängig von der Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert bzw. geschaltet werden kann.

Die beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung dienen als Ausführungsformen zur Erläuterung der Erfindung. Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist und jed­ welche Modifikationen und Zusätze möglich sind, soweit sie nicht über die tech­ nische Idee oder das Prinzip hinausgehen, die bzw. das auf den Beschreibun­ gen und den Umfang der Patentansprüche basiert.

Claims (8)

1. Automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe, gekennzeichnet durch:
eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (1) zum Erfassen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs;
eine Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsratenberechnungseinrichtung (2) zum Berechnen der Änderungsrate der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeitsberechnungseinrichtung (3) zum Berechnen, basierend auf der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitsände­ rungsrate und einer für einen vollständigen Schaltvorgang erforderlichen Zeit­ dauer, einer Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit, die ermöglicht, daß der Schaltvorgang endet, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Schaltbeendi­ gungsgeschwindigkeit erreicht; und
eine Schalteinrichtung (5), die einen Schaltvorgang beginnt, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht.

2. Automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter enthält eine erste Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsratenberechnungseinrichtung (2) zum Berechnen der ersten Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahr­ zeuggeschwindigkeit erreicht hat.

3. Automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter enthält eine Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsratenspeichereinrichtung (41) zum Speichern der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate der Fahr­ zeuggeschwindigkeit, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berech­ nete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat.

4. Automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter enthält eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsratenberechnungseinrichtung (2) zum Berechnen der zweiten Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit, nachdem die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit die berechnete Schaltbeginn­ fahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat.

5. Automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter enthält eine Vergleichseinrichtung (42) zum Vergleichen der zweiten berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate, nachdem die erfaßte Fahrzeugge­ schwindigkeit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat, mit der ersten berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitsrate, die in der Fahr­ zeuggeschwindigkeitsänderungsratenspeichereinrichtung (41) gespeichert ist.

6. Automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter enthält eine Schaltgeschwindigkeitssteuereinrichtung (40) zum Steuern der Geschwin­ digkeit des Schaltvorgangs entsprechend dem Ergebnis des in der Ver­ gleichseinrichtung (42) durchgeführten Vergleiches, das anzeigt, ob die zweite Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate nach Erreichen der Schaltbeginnfahr­ zeuggeschwindigkeit größer oder kleiner ist als die erste Fahrzeuggeschwindig­ keitsänderungsrate zum Zeitpunkt des Erreichens der Schaltbeginnfahrzeugge­ schwindigkeit.

7. Automatische Herunterschaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate anzeigt, daß das Fahrzeug nach Beginn des Schaltvorgangs in einen beschleunigenden Zu­ stand kommt, das Getriebe auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechend in einen Gang geschaltet wird.

8. Automatisches Herunterschaltverfahren für ein automatisches Getriebe, enthaltend folgende Schritte:
Berechnen (103) der Änderungsrate der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit;
Berechnen (107) einer Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit, die ermöglicht, daß der Schaltvorgang endet, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Schaft­ beendigungsgeschwindigkeit erreicht, auf der Basis der berechneten Fahrzeug­ geschwindigkeitsänderungsrate und einer für einen vollständigen Schaltvorgang erforderlichen Zeitdauer; und
Beginnen (110) eines Schaltvorgangs, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindig­ keit die berechnete Schaltbeginnfahrzeuggeschwindigkeit erreicht.