DE102009011651A1

DE102009011651A1 - Schaltungssteuervorrichtung für Automatikgetriebe und Steuerungsverfahren hierfür

Info

Publication number: DE102009011651A1
Application number: DE102009011651A
Authority: DE
Inventors: Naohiro Fuji-shi Yamada
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; JATCO Ltd
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2009-09-10
Also published as: JP4709240B2; KR101533117B1; KR20090096347A; US20090228179A1; US8190340B2; JP2009216123A

Abstract

In einer Schaltungssteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß dieser Erfindung wird eine Steuerung durchgeführt, um eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Ablauf eines Zeitraums, der für einen Schaltvorgang zur ersten Getriebeposition erforderlich ist, zu berechnen und eine zweite Getriebeposition aus der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorlast auf der Grundlage des Schaltungsplans festzulegen, wenn die Motorlast steigt, so dass ein Schaltvorgang zu einer ersten Getriebeposition auf einer Niedergeschwindigkeitsseite einer aktuellen Getriebeposition erforderlich ist. Wenn die erste Getriebeposition auf der Niedergeschwindigkeitsseite der zweiten Getriebeposition liegt, wird ein Schaltvorgang zu einer Getriebeposition auf einer Hochgeschwindigkeitsseite der ersten Getriebeposition durchgeführt.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Schaltungssteuerung in einem gestuften Automatikgetriebe, insbesondere eine Schaltungssteuerung bei einem Kickdown.
Bei einem gestuften Automatikgetriebe wird die Schaltungssteuerung gemäß einem Schaltungsplan, definiert durch Fahrzeuggeschwindigkeit und Drosselklappenöffnung, durchgeführt. Die JP 2003-254426A offenbart die Bestimmung einer Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit während der Verlangsamung eines Fahrzeugs aus der Verlangsamungsrate des Fahrzeugs, wodurch eine Schaltungsbestimmung auf der Grundlage der Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird, und als Ergebnis kann die Schaltungsbestimmung früher durchgeführt werden. Somit kann eine Situation, bei der ein Schaltvorgang mit einer Verzögerung in Bezug auf einen Zeitplan, der durch eine Schaltreihe bestimmt wird, verhindert werden.
Jedoch treten bei der oben beschriebenen herkömmlichen Technik Probleme bei einer Fahrbedingung auf, wenn ein Gaspedal fest heruntergedrückt wird (Kickdown). Insbesondere in einem Fall, wenn das Gaspedal herabgedrückt wird, z. B. wenn eine aktuelle Getriebeposition ein zweiter Gang ist, wodurch die Drosselklappenöffnung vergrößert wird, so dass eine Betriebsbedingung eine 2→1-Herunterschaltkurve auf dem Schaltungsplan kreuzt und ein Herunterschalten in einen ersten Gang bestimmt wird, dann tritt das folgende Problem auf, falls sich die Betriebsbedingung auf der Grundlage der Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt in die Nähe einer Niederfahrzeuggeschwindigkeitsseite einer 1→2-Hochschaltkurve verschiebt oder die 1→2-Hochschaltkurve kreuzt, um zu einer Hochfahrzeuggeschwindigkeitsseite umzuschalten.
Im ersten Fall kreuzt die Betriebsbedingung die 1→2-Hochschaltkurve unmittelbar nachdem ein 2→1-Herunterschalten gemäß dem Herabdrücken des Gaspedals durchgeführt wurde, und somit wird ein Hochschalten unmittelbar nach der Beendigung des Herunterschaltens durchgeführt. Dadurch wird der Fahrzeitraum im ersten Gang verkürzt, so dass der Fahrer die beabsichtigte Beschleunigung nicht erhalten kann und der Schaltungsruck tritt zweimal auf, d. h. vom zweiten Gang in den ersten Gang und vom ersten Gang in den zweiten Gang.
Im zweiten Fall ist das 2→1-Herunterschalten noch nicht beendet, wenn die Betriebsbedingung auf der Grundlage der Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit die 1→2-Hochschaltkurve kreuzt, und somit beginnt das 1→2-Hochschalten, nachdem das 2→1-Herunterschalten beendet ist. Somit beginnt das Hochschalten unmittelbar nach Beendigung des Herunterschaltens, wodurch der Fahrzeitraum im ersten Gang verkürzt wird, so dass der Fahrer die beabsichtigte Beschleunigung nicht erhalten kann und der Schaltungsruck zweimal auftritt. Außerdem ist der Beginn des Hochschaltvorgangs verzögert, was zu einer Verzögerung bei der Verringerung der Motordrehzahl führt, und dadurch kann ein Überdrehen des Motors auftreten.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsauslastung und einen Schaltungsruck, die auftreten, wenn ein Hochschalten unmittelbar nach Vollendung eines Herunterschaltens durchgeführt wird, bei einer Fahrbedingung, wenn das Gaspedal stark heruntergedrückt wird, zu verhindern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 3 gelöst. Die jeweiligen Unteransprüche betreffen Weiterbildungen der Erfindung.
Um das obige Ziel zu erreichen, offenbart diese Erfindung eine Schaltungssteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe, umfassend: einen Schaltungsplan, der durch eine Motorlast und eine Fahrzeuggeschwindigkeit definiert wird und durch Schaltungskurven in Getriebepositionsbereiche unterteilt ist, eine Ziel-Getriebepositions-Einstelleinheit, die eine Ziel-Getriebeposition gemäß dem Bereich des Schaltungsplans, in dem eine Betriebsbedingung, die durch die Motorlast und die Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, liegt, festlegt, eine Schaltungssteuereinheit, die eine Schaltungssteuerung auf der Grundlage der Ziel-Getriebeposition durchführt, eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinheit, die die Fahrzeuggeschwindigkeit nach Ablauf eines Zeitraums, der für den Schaltvorgang zu einer ersten Getriebeposition auf einer Niedergeschwindigkeitsseite einer aktuellen Getriebeposition erforderlich ist, schätzt, wenn die Motorlast ansteigt, so dass ein Schaltvorgang zur ersten Getriebeposition erforderlich ist, und eine zweite Getriebepositions-Einstelleinheit, die eine zweite Getriebeposition aus der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorlast auf der Grundlage des Schaltungsplans festlegt, und dass die Ziel-Getriebepositions-Einstelleinheit eine Getriebeposition auf einer Hochgeschwindigkeitsseite der ersten Getriebeposition als die Ziel-Getriebeposition festlegt, wenn die erste Getriebeposition auf einer Niedergeschwindigkeitsseite der zweiten Getriebeposition liegt.
Diese Erfindung offenbart ebenfalls ein Schaltungssteuerverfahren für ein Automatikgetriebe mit einem Schaltungsplan, der durch eine Motorlast und eine Fahrzeuggeschwindigkeit definiert wird und durch Schaltungskurven in Getriebepositionsbereiche unterteilt ist, umfassend ein Festlegen einer Ziel-Getriebeposition gemäß dem Bereich des Schaltungsplans, in dem eine Betriebsbedingung, die durch die Motorlast und die Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, liegt, Durchführen einer Schaltungssteuerung auf der Grundlage der Ziel-Getriebeposition, Schätzen der Fahrzeuggeschwindigkeit nach Ablauf eines Zeitraums, der für den Schaltvorgang zu einer ersten Getriebeposition auf einer Niedergeschwindigkeitsseite einer aktuellen Getriebeposition erforderlich ist, wenn die Motorlast ansteigt, so dass ein Schaltvorgang zur ersten Getriebeposition erforderlich ist, und Festlegen einer zweiten Getriebeposition aus der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorlast auf der Grundlage des Schaltungsplans, und dass die Festlegung der Ziel-Getriebeposition eine Getriebeposition auf einer Hochgeschwindigkeitsseite der ersten Getriebeposition als die Ziel-Getriebeposition festlegt, wenn die erste Getriebeposition auf einer Niedergeschwindigkeitsseite der zweiten Getriebeposition liegt.
Die Einzelheiten sowie weitere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sind im Rest der Beschreibung dargelegt und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, in denen:
1 eine schematische Darstellung ist, die den Aufbau eines Automatikgetriebes gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
2 ein Schaltungskurvendiagramm des Automatikgetriebes zeigt;
3 ein Zeitablaufdiagramm ist, das die Probleme des Standes der Technik zeigt;
4 ein Zeitablaufdiagramm ist, das die Probleme des Standes der Technik zeigt;
5 ein Ablaufdiagramm ist, das die Steuerung zeigt, die von einer Schaltungssteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß dem Ausführungsbeispiel durchgeführt wird;
6 ein Zeitablaufdiagramm ist, das eine Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Faltungs-Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt;
7 ein Zeitablaufdiagramm ist, das die Probleme des Standes der Technik zeigt; und
8 ein Zeitablaufdiagramm ist, das die Funktionen der Schaltungssteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt.
Ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau eines Automatikgetriebes gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt. Das Automatikgetriebe dieses Ausführungsbeispiels ist ein gestuftes Automatikgetriebe mit sieben Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang, bei dem eine Antriebskraft eines Verbrennungsmotors Eg von einer Eingangswelle Input über einen Drehmomentwandler TC eingegeben wird, woraufhin eine Drehzahl durch vier Planetengetriebe und sieben Reibungseingriffselemente geschaltet und von einer Ausgangswelle Output ausgegeben wird. Weiterhin ist eine Ölpumpe OP koaxial mit einem Pumpenrad des Drehmomentwandlers TC vorgesehen und wird von der Antriebskraft des Motors Eg zur Drehung angetrieben, um das Öl mit Druck zu beaufschlagen.
Eine Motorsteuerung (ECU) 10, welche eine Fahrbedingung des Verbrennungsmotors Eg steuert, eine Automatikgetriebesteuerung (ATCU) 20, welche eine Schaltbedingung usw. des Automatikgetriebes steuert, und eine Steuerventileinheit CVU, welche einen Öldruck der entsprechenden Eingriffselemente auf der Grundlage eines Ausgangssignals von der ATCU 20 steuert, sind ebenfalls vorgesehen. Die ECU 10 und die ATCU 20 sind über ein CAN-Verbindungsleitung oder dergleichen verbunden und kommunizieren miteinander, um Sensorinformationen und Steuerinformationen gemeinsam zu nutzen.
Ein APO-Sensor 1, der einen Gaspedalbetätigungsbetrag eines Fahrers erfasst, und ein Motordrehzahlsensor 2, der eine Motordrehzahl erfasst, sind mit der ECU 10 verbunden. Die ECU 10 steuert die Drehzahl und das Drehmoment des Motors durch Steuerung einer Kraftstoffeinspritzmenge und einer Drosselklappenöffnung auf der Grundlage der Motordrehzahl und des Gaspedalbetätigungsbetrags.
Ein erster Turbinendrehzahlsensor 3, der eine Drehzahl eines ersten Trägers PC1 erfasst, ein zweiter Turbinendrehzahlsensor 4, der eine Drehzahl eines ersten Hohlrads R1 erfasst, ein Ausgangswellendrehzahlsensor 5, der eine Drehzahl der Ausgangswelle Output (eine Fahrzeuggeschwindigkeit) erfasst, und ein Verzögerungsschalter 6, der eine Schalthebel-Betriebsbedingung des Fahrers erfasst, sind mit der ATCU 20 verbunden. Die ATCU 20 wählt eine optimale Befehlsgetriebeposition auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp und einem Gaspedalbetätigungsbetrag APO im Vorwärtsfahrbereich aus und gibt einen Steuerbefehl an die Steuerventileinheit CVU aus, um die Befehlsgetriebeposition zu erhalten.
Als Nächstes wird ein Schaltgetriebemechanismus beschrieben, der die Drehzahl der Eingangswelle Input verändert und die Drehung zur Ausgangswelle Output überträgt. Ein erster Planetengetriebesatz GS1 und ein zweiter Planetengetriebesatz GS2 sind im Schaltgetriebemechanismus in Reihe von der Seite der Eingangswelle Input zur Seite der Ausgangswelle Output in einer axialen Richtung angeordnet. Weiterhin ist eine Vielzahl von Kupplungen C1, C2, C3 und Bremsen B1, B2, B3, B4 als Reibungsseingriffselemente sowie eine Vielzahl von Einweg-Kupplungen F1, F2 vorgesehen.
Ein erstes Planetengetriebe G1 ist ein Planetengetriebe mit Einzel-Antriebszahnrad, umfassend ein erstes Sonnerad S1, ein erstes Hohlrad R1 und einen ersten Träger PC1, der ein erstes Antriebszahnrad P1 lagert, das mit den zwei Rädern S1, R1 in Eingriff ist. Ein zweites Planetengetriebe G2 ist ein Planetengetriebe mit Einzel-Antriebszahnrad, umfassend ein zweites Sonnenrad S2, ein zweites Hohlrad R2 und einen zweiten Träger PC2, der ein zweites Antriebszahnrad P2 lagert, das mit den zwei Rädern S2, R2 in Eingriff ist. Ein drittes Planetengetriebe G3 ist ein Planetengetriebe mit Einzel-Antriebszahnrad, umfassend ein zweites Sonnenrad S3, ein zweites Hohlrad R3 und einen zweiten Träger PC3, der ein drittes Antriebszahnrad P3 lagert, das mit den zwei Rädern S3, R3 in Eingriff ist. Ein viertes Planetengetriebe G4 ist ein Planetengetriebe mit Einzel-Antriebszahnrad, umfassend ein zweites Sonnenrad S4, ein zweites Hohlrad R4 und einen vierten Träger PC4, der ein viertes Antriebszahnrad P4 lagert, das mit den zwei Rädern S4, R4 in Eingriff ist.
Die Eingangswelle Input ist mit dem zweiten Hohlrad R2 verbunden und überträgt eine Drehantriebskraft vom Motor Eg über den Drehmomentwandler TC usw. Die Ausgangswelle Output ist mit dem dritten Träger PC3 verbunden und überträgt eine Ausgangs-Drehantriebskraft zu einem Rad über ein Endantriebszahnrad usw.
Ein erstes Verbindungselement M1 verbindet das erste Hohlrad R1, den zweiten Träger PC2 und das vierte Hohlrad R4 einstückig. Ein zweites Verbindungselement M2 verbindet das dritte Hohlrad R3 und den vierten Träger PC4 einstückig. Ein drittes Verbindungselement M3 verbindet das erste Sonnenrad S1 und das zweite Sonnenrad S2 einstückig.
Der erste Planetengetriebesatz GS1 besteht aus vier Drehelementen, die durch Verbinden des ersten Planetengetriebes G1 mit dem zweiten Planetengetriebe G2 unter Verwendung des ersten Verbindungselements M1 und des dritten Verbindungselements M3 erhalten werden. Der zweite Planetengetriebesatz GS2 besteht aus fünf Drehelementen, die durch Verbinden des dritten Planetengetriebes G3 mit dem vierten Planetengetriebe G4 unter Verwendung des zweiten Verbindungselements M2 erhalten werden.
Im ersten Planetengetriebesatz GS1 wird das Drehmoment von der Eingangswelle Input in das zweite Hohlrad R2 eingegeben, woraufhin das Eingangsdrehmoment über das erste Verbindungselement M1 zum zweiten Planetengetriebesatz GS2 ausgegeben wird. Beim zweiten Planetengetriebesatz GS2 wird das Drehmoment direkt von der Eingangswelle Input in das zweite Verbindungselement M2 und über das erste Verbindungselement M1 in das vierte Hohlrad R4 eingegeben, woraufhin das Eingangsdrehmoment vom dritten Träger PC3 zur Ausgangswelle Output ausgegeben wird.
Eine Eingangskupplung C1 verbindet und trennt wahlweise die Eingangswelle Input und das zweite Verbindungselement M2. Eine Direktkupplung C2 verbindet und trennt wahlweise das vierte Sonnenrad S4 und den vierten Träger PC4.
Eine H&LR-Kupplung C3 verbindet und trennt wahlweise das dritte Sonnenrad S3 und das vierte Sonnenrad S4. Außerdem ist eine zweite Einweg-Kupplung F2 zwischen dem dritten Sonnenrad S3 und dem vierten Sonnenrad S4 angeordnet. Wenn also die H&LR-Kupplung C3 ausgerückt wird und die Drehzahl des vierten Sonnenrads S4 höher als die des dritten Sonnenrads S3 ist, dann erzeugen das dritte Sonnenrad S3 und das vierte Sonnenrad S4 unabhängige Drehzahlen. Dadurch werden das dritte Planetengetriebe G3 und das vierte Planetengetriebe G4 über das zweite Verbindungselement M2 verbunden, und die jeweiligen Planetengetriebe erzielen unabhängige Getriebeübersetzungen.
Eine vordere Bremse B1 stoppt wahlweise die Drehung des ersten Trägers PC1. Außerdem ist eine erste Einweg-Kupplung F1 parallel zur vorderen Bremse B1 angeordnet. Eine untere Bremse B2 stoppt wahlweise die Drehung des dritten Sonnenrads S3. Eine 2346-Bremse B3 stoppt die Drehung des dritten Verbindungselements M3, das wahlweise das erste Sonnenrad S1 mit dem zweiten Sonnenrad S2 verbindet. Eine rückwärtige Bremse B4 stoppt wahlweise die Drehung des vierten Trägers PC4.
Das wie oben beschrieben aufgebaute Automatikgetriebe schaltet die Getriebeposition zwischen dem ersten bis siebten Gang auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselklappenöffnung gemäß den in 2 gezeigten Schaltungskurven. In dem in 2 gezeigten Schaltungsplan wird eine Getriebepositionsumschaltung bestimmt, wenn eine Betriebsbedingung, bestimmt durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Drosselklappenöffnung, verschiedene Aufwärtsschaltungskurven und verschiedene Abwärtsschaltungskurven kreuzt. Hierbei treten die folgenden Probleme auf, falls eine Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit sich in die Nähe einer Aufwärtsschaltungskurve verschiebt, wenn der Fahrer das Gaspedal stark herunterdrückt, so dass ein Kickdown zu einer niedrigeren Getriebeposition als die aktuelle Getriebeposition durchgeführt wird. Diese Probleme werden unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben.
3A und 4A sind Zeitablaufdiagramme, die einen Teil des Schaltungsplans zeigen. 3B und 4B sind Zeitablaufdiagramme, die die Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Ziel-Getriebeposition und die aktuelle Getriebeposition anzeigen. 3A und 3B zeigen einen Fall, bei dem die Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit zur Hochfahrzeuggeschwindigkeitsseite einer Aufwärtskurve verschoben wird, und 4A und 4B zeigen einen Fall, bei dem die Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit zu einer Niederfahrzeuggeschwindigkeitsseite in der Nähe der Aufwärtskurve verschoben wird. Es sei angemerkt, dass in 3A, 3B, 4A und 4B die Abwärtskurve jede beliebige Abwärtskurve sein kann, z. B. eine 2→1-Abwärtskurve oder eine 3→2-Abwärtskurve, und ähnlich zur Abwärtskurve kann die Aufwärtskurve jede beliebige Aufwärtskurve sein.
Wie in 3 gezeigt, vergrößert sich die Drosselklappenöffnung, wenn der Fahrer das Gaspedal stark herabdrückt, so dass sich die Betriebsbedingung von einem Punkt A zu einem Punkt B verschiebt, wodurch die Abwärtskurve gekreuzt wird, so dass ein Befehl zum Herunterschalten ausgegeben wird. Wenn die Beschleunigung zu diesem Zeitpunkt vergleichsweise groß ist, steigt die Fahrzeuggeschwindigkeit unmittelbar an, so dass die Betriebsbedingung zu einem Punkt C verschoben wird, wodurch die Aufwärtskurve gekreuzt wird. Jedoch ist das anfängliche Herunterschalten noch nicht beendet, wenn die Betriebsbedingung die Aufwärtskurve kreuzt, und somit beginnt das Hochschalten, nachdem das Herunterschalten beendet ist. Dadurch wird der Beginn des Hochschaltvorgangs um den Zeitraum, der für die Beendigung des anfänglichen Herunterschaltens benötigt wird, verzögert, nachdem die Betriebsbedingung die Aufwärtskurve überschritten hat, was möglicherweise zu einem Überdrehen des Motors führt.
Wie in 4 gezeigt, vergrößert sich außerdem die Drosselklappenöffnung, wenn der Fahrer das Gaspedal stark herabdrückt, so dass sich die Betriebsbedingung von einem Punkt D zu einem Punkt E verschiebt, wodurch die Abwärtslinie gekreuzt wird, so dass ein Befehl zum Herunterschalten ausgegeben wird. Ein Herunterschaltvorgang wird dann gestartet und vollendet. Wenn der Herunterschaltvorgang beendet ist, befindet sich die Betriebsbedingung an einem Punkt F und somit kreuzt die Betriebsbedingung die Aufwärtskurve unmittelbar danach. Dadurch wird ein Hochschaltvorgang sofort gestartet, wodurch eine Schaltungsauslastung auftritt.
Um diese Probleme zu vermeiden, wird die im Ablaufdiagramm der 5 gezeigte Steuerung in diesem Ausführungsbeispiel getrennt von einer normalen Schaltungssteuerung durchgeführt. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Steuerung zeigt, die von einer Schaltungssteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß diesem Ausführungsbeispiel durchgeführt wird.
In einem Schritt S1 wird die Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet. Die Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit wird als eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit bei Beginn der Trägheitsphase auf der Grundlage eines Drehmoments, erhalten durch Subtrahieren des Luftwiderstands, des Rollwiderstands usw. von dem Drehmoment des Fahrzeugs, berechnet, wobei der Straßenoberflächengradient usw. berücksichtigt wird, wie z. B. in JP3-103661A beschrieben.
In einem Schritt S2 wird eine provisorische Ziel-Getriebeposition berechnet. Die provisorische Ziel-Getriebeposition wird auf der Grundlage der Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselklappenöffnung gemäß dem in 2 gezeigten Schaltungsplan berechnet.
In einem Schritt S3 wird eine Faltungs-Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet. Wie in 6 gezeigt, wird die Faltungs-Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit als eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu einem zukünftigen Zeitpunkt berechnet, der der verstrichenen Zeit von der Bestimmung der provisorischen Ziel-Getriebeposition zur Beendigung des Schaltvorgangs (t3-t1) entspricht.
In Schritt S4 wird eine Faltungs-Getriebeposition berechnet. Die Faltungs-Getriebeposition wird auf der Grundlage der Faltungs-Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselklappenöffnung gemäß dem in 2 gezeigten Schaltungsplan berechnet.
In Schritt S5 wird bestimmt, ob das Gaspedal heruntergedrückt wird. Wenn das Gaspedal heruntergedrückt wird, geht der Ablauf weiter zu einem Schritt S6, und wenn das Gaspedal nicht heruntergedrückt wird, geht der Ablauf weiter zu einem Schritt S9.
In Schritt S6 wird bestimmt, ob die provisorische Ziel-Getriebeposition kleiner als die aktuelle Getriebeposition ist. Wenn die provisorische Ziel-Getriebeposition kleiner als die aktuelle Getriebeposition ist, dann geht der Ablauf weiter zu einem Schritt S7. Wenn die provisorische Ziel-Getriebeposition gleich oder größer als die aktuelle Getriebeposition ist, geht der Ablauf weiter zu Schritt S9.
In Schritt S7 wird bestimmt, ob die provisorische Ziel-Getriebeposition kleiner als die Faltungs-Getriebeposition ist. Wenn die provisorische Ziel-Getriebeposition kleiner als die Faltungs-Getriebeposition ist, geht der Ablauf weiter zu einem Schritt S8. Wenn die provisorische Ziel-Getriebeposition gleich oder größer der Faltungs-Getriebeposition ist, geht der Ablauf weiter zu Schritt S9.
In Schritt S8 wird die provisorische Getriebeposition um einen einzelnen Gang erhöht.
In Schritt S9 wir die provisorische Ziel-Getriebeposition als eine Ziel-Getriebeposition festgelegt.
In einem Schritt S10 wird die Schaltungssteuerung gemäß der Ziel-Getriebeposition durchgeführt.
Als Nächstes werden unter Bezugnahme auf 7 und 8 Funktionen dieses Ausführungsbeispiels beschrieben. 7 ist ein Zeitablaufdiagramm, das Veränderungen der aktuellen Getriebeposition, der Ziel-Getriebeposition, der provisorischen Ziel-Getriebeposition, der Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit im Stand der Technik zeigt. 8 ist ein Zeitablaufdiagramm, das Veränderungen der aktuellen Getriebeposition, der Ziel-Getriebeposition, der provisorischen Ziel-Getriebeposition, der Faltungs-Getriebeposition, der Faltungs-Fahrzeuggeschwindigkeit, der Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit in diesem Ausführungsbeispiel zeigt.
Als Erstes wird das Beispiel des Standes der Technik unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Wenn das Gaspedal zu einem Zeitpunkt t1 während einer Fahrt im dritten Gang heruntergedrückt wird, vergrößert sich die Drosselklappenöffnung, und dadurch verschieben sich die Ziel-Getriebeposition und die provisorische Ziel-Getriebeposition vom dritten Gang in den ersten Gang. Mit anderen Worten ist ein Kickdown erforderlich.
Zu einem Zeitpunkt t2 beginnt der Schaltvorgang vom dritten Gang in den zweiten Gang. Danach steigt die Fahrzeuggeschwindigkeit, so dass die Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit eine Schaltreferenzgeschwindigkeit übersteigt. Da jedoch ein 3-1-Schaltvorgang gerade durchgeführt wird, wird die provisorische Ziel-Getriebeposition im ersten Gang gehalten.
Zu einem Zeitpunkt t3 ist der Schaltvorgang vom dritten Gang in den ersten Gang beendet und die aktuelle Getriebeposition wechselt in den ersten Gang. Außerdem übersteigt die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit die Schaltreferenzgeschwindigkeit, und somit schalten die Ziel-Getriebeposition und die provisorische Ziel-Getriebeposition vom ersten Gang in den zweiten Gang und ein Schaltvorgang vom ersten Gang in den zweiten Gang beginnt. Dadurch tritt eine Schaltungsauslastung auf.
Als Nächstes werden die Funktionen dieses Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Wenn das Gaspedal zum Zeitpunkt t1 während der Fahrt im dritten Gang heruntergedrückt wird, vergrößert sich die Drosselklappenöffnung und dadurch schalten die Ziel-Getriebeposition, die provisorische Ziel-Getriebeposition und die Faltungs-Getriebeposition vom dritten Gang in den ersten Gang. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit danach steigt, so dass die Faltungs-Fahrzeuggeschwindigkeit die Schaltreferenzgeschwindigkeit übersteigt, verschiebt sich die Faltungs-Getriebeposition vom ersten Gang in den zweiten Gang. Dementsprechend verschiebt sich die Ziel-Getriebeposition vom ersten Gang in den zweiten Gang.
Zum Zeitpunkt t2 ist die Ziel-Getriebeposition im zweiten Gang und somit wird ein Schaltvorgang vom dritten Gang in den zweiten Gang gestartet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt dann, so dass die Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit die Schaltreferenzgeschwindigkeit übersteigt, aber da gerade ein 3-2-Schaltvorgang durchgeführt wird, wird die provisorische Ziel-Getriebeposition im ersten Gang gehalten.
Zum Zeitpunkt t3 ist der Schaltvorgang vom dritten Gang in den zweiten Gang beendet, so dass die aktuelle Getriebeposition dem zweiten Gang entspricht. Dementsprechend verschiebt sich die provisorische Ziel-Getriebeposition vom ersten Gang in den zweiten Gang. Zu diesem Zeitpunkt ist die Getriebeposition bereits im zweiten Gang und besteht gibt keine Notwendigkeit für einen weiteren Schaltvorgang. Somit tritt keine Schaltungsauslastung auf. Außerdem wird kein nachfolgender verzögerter Hochschaltvorgang durchgeführt.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird, wenn bestimmt wird, dass ein Kickdown erforderlich ist, bestimmt, ob ein Hochschalten vor oder unmittelbar nach Beendigung eines Herunterschaltens erforderlich ist. Wenn bestimmt wird, dass ein Hochschalten erforderlich ist, wird ein Schaltvorgang zu einer höheren Getriebeposition als die Getriebeposition, bei der der Kickdown durchgeführt wird, durchgeführt. Dadurch kann eine Getriebeauslastung, die durch ein Hochschalten unmittelbar nach dem Herunterschalten verursacht wird, verhindert werden. Außerdem kann ein Überdrehen des Motors, das verursacht wird, wenn ein Hochschalten während eines Herunterschaltens erforderlich ist und der Beginn des Hochschaltvorgangs verzögert wird, verhindert werden.
Weiterhin wird die Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit nach Verstreichen einer Schaltreaktionsverzögerungszeit geschätzt und die Faltungs-Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Verstreichen eines Herunterschaltzeitraums wird daraus geschätzt. Wenn die aus der Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit errechnete provisorische Ziel-Getriebeposition geringer als die aktuelle Getriebeposition und geringer als die aus der Faltungs-Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit errechnete Faltungs-Getriebeposition ist, dann wird die provisorische Ziel-Getriebeposition um einen einzelnen Gang erhöht und als die Ziel-Getriebeposition des Automatikgetriebes festgelegt. Dadurch können Schaltungsauslastung und Überdrehen des Motors noch zuverlässiger vermieden werden.
Zusammenfassend offenbart eine Schaltungssteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß dieser Erfindung eine Steuerung, die durchgeführt wird, um eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Ablauf eines Zeitraums, der für einen Schaltvorgang zur ersten Getriebeposition erforderlich ist, zu berechnen und eine zweite Getriebeposition aus der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorlast auf der Grundlage des Schaltungsplans festzulegen, wenn die Motorlast steigt, so dass ein Schaltvorgang zu einer ersten Getriebeposition auf einer Niedergeschwindigkeitsseite einer aktuellen Getriebeposition erforderlich ist. Wenn die erste Getriebeposition auf der Niedergeschwindigkeitsseite der zweiten Getriebeposition liegt, wird ein Schaltvorgang zu einer Getriebeposition auf einer Hochgeschwindigkeitsseite der ersten Getriebeposition durchgeführt.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung 2008-57987 , eingereicht am 7. März 2008, die hiermit durch diesen Verweis in ihrer Gesamtheit in diese Beschreibung aufgenommen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2003-254426 A [0002]
- JP 3-103661 A [0037]
- JP 2008-57987 [0057]

Claims

Schaltungssteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe, umfassend: einen Schaltungsplan, definiert durch eine Motorlast und eine Fahrzeuggeschwindigkeit und durch Schaltungskurven in Getriebepositionsbereiche unterteilt; eine Ziel-Getriebepositions-Einstelleinrichtung zum Einstellen einer Ziel-Getriebeposition gemäß dem Bereich des Schaltungsplans, in dem eine Betriebsbedingung, die durch die Motorlast und die Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, liegt; eine Schaltungssteuereinrichtung zum Durchführen einer Schaltungssteuerung auf der Grundlage der Ziel-Getriebeposition; eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung zum Schätzen einer Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Ablauf eines Zeitraums, der für einen Schaltvorgang zu einer ersten Getriebeposition auf einer Niedergeschwindigkeitsseite einer aktuellen Getriebeposition erforderlich ist, wenn die Motorlast ansteigt, so dass ein Schaltvorgang in die erste Getriebeposition erforderlich ist; und eine zweite Getriebepositions-Einstelleinrichtung zum Einstellen einer zweiten Getriebeposition aus der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorlast auf der Grundlage des Schaltungsplans, wobei die Ziel-Getriebepositions-Einstelleinrichtung eine Getriebeposition auf einer Hochgeschwindigkeitsseite der ersten Getriebeposition als die Ziel-Getriebeposition festlegt, wenn die erste Getriebeposition auf der Niedergeschwindigkeitsseite der zweiten Getriebeposition liegt.
Schaltungssteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine erste Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung zum Schätzen einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei Beginn einer Trägheitsphase eines Schaltvorgangs zu einer Getriebeposition auf der Niedergeschwindigkeitsseite der aktuellen Getriebeposition ist; und eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung zum Schätzen einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit am Ende des Schaltvorgangs zu einer Getriebeposition auf der Niedergeschwindigkeitsseite der aktuellen Getriebeposition ist, wobei die erste Getriebeposition auf der Grundlage der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorlast gemäß dem Schaltungsplan berechnet wird, die zweite Getriebeposition auf der Grundlage der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorlast gemäß dem Schaltungsplan berechnet wird, und die Ziel-Getriebepositions-Einstelleinrichtung eine Getriebeposition auf der Hochgeschwindigkeitsseite der ersten Getriebeposition als die Ziel-Getriebeposition festlegt, wenn die erste Getriebeposition auf der Niedergeschwindigkeitsseite der aktuellen Getriebeposition und auf der Niedergeschwindigkeitsseite der zweiten Getriebeposition liegt.
Schaltungssteuerverfahren für ein Automatikgetriebe mit einem Schaltungsplan, definiert durch eine Motorlast und eine Fahrzeuggeschwindigkeit und durch Schaltungskurven in Getriebepositionsbereiche unterteilt, wobei das Verfahren umfasst: Festlegen einer Ziel-Getriebeposition gemäß dem Bereich des Schaltungsplans, in dem eine Betriebsbedingung, die durch die Motorlast und die Vorschau-Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, liegt; Durchführen einer Schaltungssteuerung auf der Grundlage der Ziel-Getriebeposition; Schätzen der Fahrzeuggeschwindigkeit nach Ablauf eines Zeitraums, der für einen Schaltvorgang zu einer ersten Getriebeposition auf einer Niedergeschwindigkeitsseite einer aktuellen Getriebeposition erforderlich ist, wenn die Motorlast ansteigt, so dass ein Schaltvorgang zur ersten Getriebeposition erforderlich ist; und Festlegen einer zweiten Getriebeposition aus der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorlast auf der Grundlage des Schaltungsplans, wobei die Einstellung der Ziel-Getriebeposition eine Getriebeposition auf einer Hochgeschwindigkeitsseite der ersten Getriebeposition als die Ziel- Getriebeposition festlegt, wenn die erste Getriebeposition auf der Niedergeschwindigkeitsseite der zweiten Getriebeposition liegt.
Schaltungssteuerverfahren für ein Automatikgetriebe nach Anspruch 3, ferner umfassend: Schätzen einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei Beginn einer Trägheitsphase eines Schaltvorgangs zu einer Getriebeposition auf der Niedergeschwindigkeitsseite der aktuellen Getriebeposition ist; und Schätzen einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit am Ende des Schaltvorgangs zu einer Getriebeposition auf der Niedergeschwindigkeitsseite der aktuellen Getriebeposition ist, wobei die erste Getriebeposition auf der Grundlage der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorlast gemäß dem Schaltungsplan berechnet wird, die zweite Getriebeposition auf der Grundlage der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorlast gemäß dem Schaltungsplan berechnet wird, und das Einstellen der Ziel-Getriebeposition eine Getriebeposition auf der Hochgeschwindigkeitsseite der ersten Getriebeposition als die Ziel-Getriebeposition festlegt, wenn die erste Getriebeposition auf der Niedergeschwindigkeitsseite der aktuellen Getriebeposition und auf der Niedergeschwindigkeitsseite der zweiten Getriebeposition liegt.