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Die
Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Steuerung eines
Kraftfahrzeuggetriebes in Abhängigkeit von Temperaturänderungen
des durch das Getriebe hindurchtretenden Automatikgetriebeöls.
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Kraftfahrzeuge
haben häufig ein Automatikgetriebe, das in einem Antriebsstrang
angeordnet ist, der Leistung von einem Motor an Antriebsräder
des Fahrzeuges überträgt. Wenn das Fahrzeug nach dem
Starten beschleunigt, ändert das Getriebe automatisch das
relative Verhältnis einer Getriebeeingangswelle, die Leistung
von dem Motor aufnimmt, zu einer Getriebeausgangswelle, die Leistung
von dem Getriebe an nachgelagerte Elemente des Antriebsstranges
und schließlich an die Räder überträgt.
Die Verhältnisänderungen werden im Allgemeinen
von wahlweise bremsenden Bauteilen miteinander verbundener Planetengetriebesätze
oder wahlweise mit anderen Bauteilen der Getriebesätze
kuppelnden Bauteilen der Getriebesätze unter Verwendung
von Reibelementen durchgeführt. Die Getriebesätze
sind in einem Gehäuse montiert, das auch Betätigungseinrichtungen
für die Reibelemente enthält. Eine Pumpe wird
zum Zuführen von Automatikgetriebeöl zu den Betätigungseinrichtungen
der Reibelemente verwendet, um zu ermöglichen, dass diese
die Gangänderungsfunktion durchführen und ebenso
die Getriebesätze mit Öl versorgen, so dass sie
richtig geschmiert werden.
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Es
wird als wünschenswert betrachtet, sicherzustellen, dass
durch das Kraftfahrzeuggetriebe der komplette Antriebsstrang so
effizient wie möglich sein kann. Jedoch kann wegen den
Einstellungen, die erforderlich sind, um den Betrieb des Getriebes richtig
zu steuern, bei einem Anstieg der Temperatur des Automatikgetriebeöls
die Effizienz beeinträchtigt werden. Die erhöhte
Temperatur führt zu niedriger Viskosität des Automatikgetriebeöls,
was wiederum zu reduzierter Pumpeneffizienz und zu mehr Ölleckage
führt, wenn das Öl um das Getriebe herum verläuft.
Um einen erforderlichen Schmierungsfluss und Öldruck aufrechtzuerhalten,
damit die Betätigungseinrichtungen der Reibelemente so
versorgt werden, dass sie die Reibelemente in einer rechtzeitigen
und wirksamen Weise steuern können, muss die minimal zulässige
Pumpendrehzahl erhöht werden. Da die Pumpe normalerweise
die Leistung von dem Motor erhält, muss ebenso die minimal
zulässige Motordrehzahl erhöht werden. Die Erhöhung
der minimal zulässigen Pumpen- und Motordrehzahl erhöht
den Kraftstoffverbrauch und verschlechtert die Kraftstoffwirtschaftlichkeit.
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Im
Allgemeinen waren herkömmliche Lösungen des Problems
der Zuführung von genügend Automatikgetriebeöl
mit einer erhöhten Temperatur darauf gerichtet, dass eine
minimale Motordrehzahl benötigt wird, die eine angemessene Ölzufuhr
unter schlechtesten Temperaturbedingungen schaffen würde.
Diese Lösungen hatten den Vorteil der Einfachheit dadurch,
dass, sobald die minimal zulässige Motordrehzahl bestimmt
war, keine weitere Steuerung benötigt wurde. Ebenso war
die minimale Motordrehzahl, die durch andere Faktoren, wie Fahrverhalten,
Fahrzeuggeräusch und Schwingungsverhalten (Härte),
erforderlich ist, infolge der erhöhten Öltemperatur
häufig höher als die minimal erforderliche Motordrehzahl,
so dass die erhöhte Temperatur beim Versuch, die Motordrehzahl
zu reduzieren, kein Hauptfaktor war. Jedoch reduzieren, um den durch die
Getriebeölpumpe verursachten schädlichen Leistungsverlust
zu reduzieren, die Getriebekonstrukteure die Getriebepumpenverdrängungen,
was wiederum höhere Pumpendrehzahlen erfordert. Daher kann der
Bedarf, eine angemessene Zufuhr von Getriebeöl zu schaffen,
ein Steuerungsfaktor für die minimale Motordrehzahl sein.
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Andere
herkömmliche Lösungen waren auf die Erhöhung
der Kraftstoffeffizienz gerichtet, indem verschiedene Probleme angesprochen
wurden. Zum Beispiel offenbart das japanische Patentdokument
JP 4066337 eine Ölpumpe,
die direkt mit einem Motor verbunden ist. Die Leerlaufdrehzahl des
Motors wird erhöht, wenn die Öltemperatur ein
bestimmtes Niveau erreicht. Grundsätzlich betrifft diese
Anordnung nicht das Bestimmen einer minimalen Motordrehzahl während
der Änderungen des Getriebeübersetzungsverhältnisses,
sondern ist vielmehr auf das Einstellen der Motorleerlaufdrehzahl
gerichtet.
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Eine
andere Lösung ist im
US-Patent
Nr. 5,556,349 dargelegt, welches ein bekanntes Automatikgetriebe
mit einem Normaltemperaturschaltmuster und einem Hochtemperaturschaltmuster
beschreibt. Das Ziel ist es, dass die automatische Steuereinrichtung
die Temperatur des Getriebeöls ständig überwacht
und dessen Überhitzung durch Schalten auf das Hochtemperaturschaltmuster
verhindert. Das Hochtemperaturschaltmuster verhindert eine Erwärmung
des Getriebeöls so weit wie das Normaltemperaturschaltmuster
dadurch, dass das Hochtemperaturschaltmuster in einen höheren
Gang mit einer höheren Geschwindigkeit als das Normaltemperaturschaltmuster
schaltet. Dies erhöht die Durchschnittsdrehzahl des Drehmomentwandlers
und reduziert das Durchschnittsdrehmoment des Drehmomentwandlers,
wobei beide Änderungen die besonders von einem offenen
Drehmomentwandler erzeugte Wärmemenge reduzieren.
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Wie
aus der obigen Diskussion ersichtlich ist, besteht ein Bedarf an
einem System, das die minimal zulässige Motordrehzahl während
des Gangschaltens wirksam reduziert, während noch angemessene Mengen
von Automatikgetriebeöl bereitgestellt werden, die für
die Schmierung und die Betätigungseinrichtungen der Reibelemente
erforderlich sind.
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Die
Erfindung ist auf ein System und ein Verfahren zum Zuführen
von Getriebeöl gerichtet, die bei einem Fahrzeug verwendet
werden, das einen Motor zum Bereitstellen von Leistung, ein Getriebe
mit mehreren Gangstufen und Reibelementen mit zugehörigen
Betätigungseinrichtungen zum Einrücken und Ausrücken
der Reibelemente, um das Getriebe zwischen den Gangstufen zu schalten,
und eine Pumpe aufweist, die von dem Motor angetrieben wird. Das
System verbessert die Effizienz des Fahrzeuges durch Bestimmen einer
minimalen Getriebeeingangsdrehzahl basierend auf einer Automatikgetriebeöltemperatur.
Das System weist einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur
des Automatikgetriebeöls und eine Steuereinrichtung zum Bestimmen
einer minimalen Motordrehzahl basierend auf der Temperatur des Automatikgetriebeöls auf.
Mit dieser Anordnung kann die Größe der Pumpe reduziert
werden, während die Pumpe noch in der Lage ist, genügend
Automatikgetriebeöl zu den Reibelementen und Gangstufen,
um eine Schmierung bereitzustellen, und zu den Betätigungseinrichtungen zu
führen, um zu ermöglichen, dass die Betätigungseinrichtungen
die Reibelemente in einer rechtzeitigen und wirksamen Weise einrücken
und ausrücken können.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird, wenn die
Temperatur des Automatikgetriebeöls unter 210°F
liegt, die minimale Motordrehzahl auf nicht größer
als 900 U/min bestimmt. Wenn die Temperatur des Automatikgetriebeöls über 210°F
liegt, wird die minimale Motordrehzahl auf nicht geringer als 1000
U/min bestimmt. Daher arbeitet das System durch Erfassen einer Temperatur
des Automatikgetriebeöls und Einstellen einer minimalen Motordrehzahl
basierend auf der Temperatur des Automatikgetriebeöls,
wodurch die Größe der Pumpe im Vergleich zu bekannten
Pumpenanordnungen reduziert werden kann, während die Pumpe
noch in der Lage ist, das Automatikgetriebeöl zu den Reibelementen
und den Gangstufen, um eine Schmierung bereitzustellen, und zu den
Betätigungseinrichtungen zu führen, um zu ermöglichen,
dass die Betätigungseinrichtungen die Reibelemente in einer
rechtzeitigen und wirksamen Weise einrücken und ausrücken
können.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 ein
Schema eines Fahrzeuges, das ein System zur Verbesserung des Fahrverhaltens
gemäß der Erfindung enthält;
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2 eine
schematische Darstellung des Systems aus 1;
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3 ein
grundlegendes Flussdiagramm eines Steuerungsablaufs für
das System aus 1 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
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3A ein
detailliertes Flussdiagramm eines Steuerungsablaufs für
das System aus 1 gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
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4 ein
Diagramm, das ein Getriebehochschalten gemäß der
Erfindung darstellt; und
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5 ein
Diagramm, das ein Getriebeherunterschalten gemäß der
Erfindung darstellt.
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1 zeigt
ein Kraftfahrzeug 10, das eine Karosserie 11 und
einen Motor 12 aufweist. Die Leistung von dem Motor 12 wird
an ein Getriebe 18, dann an die anderen Teile eines Antriebsstranges 20 und schließlich
an Antriebsräder 22 übertragen. Das Fahrzeug 10 ist
als ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb gezeigt, jedoch kann irgendein
Typ einer Antriebsstranganordnung, einschließlich ein Vorderrad-
oder Allradantriebssystem, verwendet werden. Außerdem können
jedoch, obwohl der Motor 12 als ein Verbrennungsmotor gezeigt
ist, andere Typen von Antriebsanordnungen, einschließlich
Hybridantriebssysteme, verwendet werden. Eine Steuereinrichtung 25 ist über
Verbindungsleitungen 27 und 28 mit dem Motor 12 und
dem Getriebe 18 verbunden. Gemäß der
Erfindung arbeitet die Steuereinrichtung 25 derart, dass sie
eine minimale Motordrehzahl basierend auf der Temperatur des Automatikgetriebeöls
(ATF) bestimmt, wie später ausführlicher erläutert
ist.
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Das
Getriebe 18 ist mit der Steuereinrichtung 25 in 2 schematisch
dargestellt, wobei die Änderungen des Übersetzungsverhältnisses
durch Reibelemente CL/A–CL/E gesteuert werden, die auf
einzelne Getriebeelemente einwirken. Das Drehmoment von dem Motor 12 wird
an ein Drehmomenteingabeelement 30 des hydrokinetischen
Drehmomentwandlers 32 abgegeben. Ein Pumpenrad 34 des
Drehmoment Wandlers 32 erzeugt in bekannter Weise ein Turbinendrehmoment
an einer Turbine 36. Das Turbinendrehmoment wird an eine
Turbinenwelle abgegeben, die auch eine Getriebeeingangswelle 38 ist.
Das Pumpenrad 34 ist mit einer relativ kleinen Ölpumpenanordnung 39 verbunden.
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Das
Getriebe 18 in 2 weist einen einfachen Planetengetriebesatz 40 und
einen zusammengesetzten Planetengetriebesatz 41 auf. Der
einfache Planetengetriebesatz 40 weist ein permanent feststehendes
Sonnenrad S1, ein Hohlrad R1 und Planetenräder P1 auf,
die an einem Träger 42 drehbar abgestützt
sind. Die Getriebeeingangswelle 38 ist mit dem Hohlrad
R1 antreibbar (mitdrehbar) verbunden. Der zusammengesetzte Planetengetriebesatz 41,
der mitunter als Ravigneaux-Getriebesatz bezeichnet wird, weist
ein Sonnenrad S3 mit kleinem Teilkreisdurchmesser, ein Hohlrad R3
zur Drehmomentabgabe, ein Sonnenrad S2 mit großem Teilkreisdurchmesser
und zusammengesetzte Planetenräder auf. Die zusammengesetzten
Planetenräder umfassen lange Planetenräder P2/3,
die mit kurzen Planetenrädern P3 und dem Hohlrad R3 antreibbar
in Eingriff stehen, während die kurzen Planetenräder
P3 mit dem Sonnenrad S3 in Eingriff stehen. Die Planetenräder
P2/3 und P3 des Getriebesatzes 41 sind an einem zusammengesetzten
Träger 46 drehbar abgestützt. Das Hohlrad
R3 ist mit einer Drehmomentausgangswelle 48 antreibbar
(mitdrehbar) verbunden, die über eine in 1 gezeigte
Differential- und Achsenanordnung 50 mit den Fahrzeugantriebsrädern 22 antreibbar verbunden
ist. Der Getriebesatz 40 ist ein Untersetzungsgetriebesatz,
der in Bezug auf den zusammengesetzten Getriebesatz 41 in
Reihe angeordnet ist. Typischerweise weist das Getriebe 18 vorzugsweise eine
Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung oder Bypasskupplung 58 auf,
um die Getriebeeingangswelle 30 direkt mit dem Motor 12 zu
verbinden, nachdem ein Drehmomentmultiplikationsmodus des Drehmomentwandlers
vollendet ist und ein hydrokinetischer Kupplungsmodus beginnt.
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Während
des Betriebs in den ersten vier Vorwärtsgängen
ist der Träger
42 über eine Welle
56 und das
Vorwärtsreibelement CL/A mit dem Sonnenrad S3 antreibbar
(mitdrehbar) verbunden. Während des Betriebs im dritten
und fünften Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang
verbindet das direkte Reibelement CL/B den Träger
42 antreibbar
(mitdrehbar) mit einer Welle
59, die wiederum über
eine Welle
60 mit dem Sonnenrad S2 mit großem
Teilkreisdurchmesser verbunden ist. Während des Betriebs
im vierten, fünften und sechsten Vorwärtsgang
verbindet das Übersetzungsreibelement CL/E die Turbinenwelle
38 über eine
Welle
52 mit dem zusammengesetzten Träger
46.
Das Reibelement CL/C wirkt als eine Reaktionsbremse für
das Sonnenrad S2 während des Betriebs im zweiten und sechsten
Vorwärtsgang. Während des Betriebs im dritten
Vorwärtsgang wirkt das direkte Reibelement CL/B zusammen
mit dem Vorwärtsreibelement CL/A. Die Elemente des Getriebesatzes
41 sind
dann miteinander verriegelt, um eine direkte Antriebsverbindung
zwischen der Welle
56 und der Ausgangswelle
48 zu
bewirken. Wenn während des Betriebs im dritten Gang das
Reibelement CL/B wirkt, während die Kupplung A eingerückt
ist und das Reibelement CL/C ausgerückt ist, würde
ein Herunterschalten vom dritten Gang in den zweiten Gang bewirkt
werden, wenn das Reibelement CL/C gleichzeitig mit der Freigabe
des Reibelements CL/B eingerückt wird, und ein Hochschalten
vom dritten Gang in den vierten Gang würde erfolgen, wenn
das Reibelement CL/E gleichzeitig mit der Freigabe des Reibelements
CL/B eingerückt wird. Beim Vorwärtsantrieb ist die
Drehmomentausgangsseite des Vorwärtsreibelements CL/A über
ein Drehmomentübertragungselement
54 mit der Drehmomenteingangsseite
des direkten Reibelements CL/B verbunden, während die Drehmomentausgangsseite
der direkten Kupplung CL/B über das Drehmomentübertragungselement
59 mit
der Welle
60 verbunden ist. Beim Rückwärtsantrieb
wirken das Langsam- und Rückwärtsreibelement CL/D
und das Reibelement CL/B. Dieser Typ von Getriebeanordnung ist ausführlicher
im
US-Patent Nr. 7,216,025 beschrieben,
welches durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die
Reibelemente CL (A–E) werden durch das von der Pumpenanordnung 39 gepumpte
Automatikgetriebeöl (ATF) entsprechend Anweisungen angetrieben,
die von der Steuereinrichtung 25 über Verbindungsleitungen 28 bereitgestellt
werden. Jedes Reibelement CL (A–E) hat eine entsprechende Verbindungsleitung
A–E, so dass die Reibelemente CL (A–E) unabhängig
gesteuert werden können. Ebenso senden Sensoren an dem
Getriebe 18, wie ein Getriebeöltemperatursensor 62,
Informationen an die Steuereinrichtung 25 über
die Verbindungsleitungen 28. Spezieller werden Getriebesteuerungsalgorithmen 70 verwendet,
um das Schalten der Gänge in dem Getriebe 18 zu
steuern, während Motorsteuerungsalgorithmen 72 in
der Steuereinrichtung 25 arbeiten, um den Motor 12 zu
steuern. Die Motorsteuerungsalgorithmen 72 empfangen Informationen
von fahrergesteuerten Signalen 75, wie eine gewünschte Geschwindigkeit,
und Informationen von dem Motor 12, vorzugsweise eine Motordrehzahl
von einem Drehzahlsensor 77 und eine Temperatur von einem Motorkühlmitteltemperatursensor 78,
und stehen mit den Getriebesteuerungsalgorithmen 70 in
Verbindung.
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Der
Betrieb der Steuereinrichtung 25 wird mit Bezug auf das
grundlegende Flussdiagramm in 3 erläutert.
Zunächst bestimmt die Steuereinrichtung 25 in
Schritt 200 minimale Motordrehzahlen basierend auf der
Temperatur des Automatikgetriebeöls. Vorzugsweise wird
die minimale Motordrehzahl auf nicht größer als
900 U/min für Temperaturen unter 210°F und nicht
geringer als 1000 U/min für Temperaturen über
210°F bestimmt. Jedoch ist es erwünscht, zu verhindern,
dass die Steuereinrichtung 26 die minimale Motordrehzahl
beschränkt, wenn es nicht absolut notwendig ist. Daher
wird die minimale Motordrehzahl vorzugsweise als eine Funktion der Getriebeöltemperatur
und der Motorkühlmitteltemperatur gebildet, was eine geringere
minimale Motordrehzahl im Vergleich zu einer allein auf der Basis
der Automatikgetriebeöltemperatur bestimmten minimalen
Motordrehzahl ermöglicht. In Schritt 210 wird
die Temperatur des Automatikgetriebeöls gemessen. Dann
wird in Schritt 220 die Temperatur mit einer vorbestimmten
Temperatur verglichen, die verwendet wird, um minimale Motordrehzahlen
zu bestimmen. Mit dieser Information wird während der Gangschaltungen
die Motordrehzahl von der Steuereinrichtung 25 geändert,
um auf oder über der minimalen Motordrehzahl zu liegen,
die in Schritt 200 bestimmt wird. Im Ergebnis dieses Verfahrens
wird die Verwendung von kleineren Ölpumpenanordnungen mit
geringem Druckwiderstand ermöglicht. Außerdem
resultiert die minimale Motordrehzahl in einer verbesserten Kraftstoffwirtschaftlichkeit.
Im Allgemeinen wird eine höhere minimale Motordrehzahl,
die erforderlich ist, um das Getriebe 18 zu schützen,
nur dann aktiviert, wenn erhöhte Getriebeöltemperaturen
und deren damit verbundene niedrigere Viskosität sich auf
den Betrieb der Reibelemente CL (A–E) auszuwirken drohen
oder zu wenig Schmierung schaffen, wie später weiter erläutert
ist.
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3A zeigt
ein ausführlicheres Flussdiagramm des Betriebs der Steuereinrichtung 25 gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Zunächst
bestimmt die Steuereinrichtung 25 in Schritt 300 die
minimale Fahrzeuggeschwindigkeit, bei welcher ein Hochschalten in einen
höheren Gang oder eine höhere Gangstufe normalerweise
erfolgen kann. Der minimalen Fahrzeuggeschwindigkeit wird eine variable
Bezeichnung, wie „minimale_Hochschalt_Fahrzeug_Geschwindigkeit”, gegeben.
Der Wert, der als minimale Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird,
wird dann als die variable „minimale_Hochschalt_Fahrzeug_Geschwindigkeit” gespeichert.
Dann bestimmt die Steuereinrichtung 25 in Schritt 310,
ob die Temperatur des Automatikgetriebeöls hoch genug ist
oder nicht, um irgendeine Art von Schaltmodifikation zu benötigen.
Wenn die Temperatur hoch genug ist, geht die Steuereinrichtung 25 zu
Schritt 320 über und berechnet die minimale akzeptable
Geschwindigkeit, bei welcher ein Hochschalten im Hinblick auf die
gemessene Temperatur erfolgen kann. Wie oben erwähnt, könnte
die variable „Heiß_minimale_Hochschalt_Fahrzeug_Geschwindigkeit” auch
auf einer Messung der Temperatur des Automatikgetriebeöls
in Kombination mit der Motorkühlmitteltemperatur basieren.
Ferner muss die verwendete Temperatur nicht direkt gemessen werden, sondern
könnte auch geschätzt, modelliert oder hochgerechnet
werden. Der resultierende Wert wird als variable „Heiß_minimale_Hochschalt_Fahrzeug_Geschwindigkeit” gespeichert.
In Schritt 330 bestimmt die Steuereinrichtung 25,
ob „Heiß minimale_Hochschalt_Fahrzeug_Geschwindigkeit” größer
als „minimale_Hochschalt_Fahrzeug_Geschwindigkeit” ist,
und wenn ja, wird in Schritt 340 der Wert für „minimale_Hochschalt_Fahrzeug_Geschwindigkeit” mit
dem Wert für „Heiß_minimale_Hochschalt_Fahrzeug_Geschwindigkeit” überschrieben,
welches der Wert ist, den die Steuereinrichtung 25 für
den Betrieb bei hoher Temperatur verwendet. Der Vorgang geht dann
zu Schritt 350 über, wo die Steuereinrichtung 25 bestimmt,
ob die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit größer
als die „minimale_Hochschalt_Fahrzeug_Geschwindigkeit” ist,
und wenn ja, wird in Schritt 360 ein Hochschalten durchgeführt.
Wenn nicht, führt das System kein Hochschalten durch und
der Vorgang endet. Wenn in Schritt 310 die Getriebetemperatur
nicht hoch genug ist, um eine Schaltmodifikation zu benötigen,
geht der Vorgang direkt zu Schritt 350 über. Gleichermaßen geht,
wenn in Schritt 330 die „Heiß_minimale_Hochschalt_Fahrzeug_Geschwindigkeit” nicht größer
als die „minimale_Hochschalt_Fahrzeug_Geschwindigkeit” ist,
der Vorgang ebenfalls direkt zu Schritt 350 über. Vorzugsweise
wird dieser Vorgang auf einer kontinuierlichen Basis. durchgeführt,
so dass der Schaltvorgang ständig überwacht wird,
um Temperaturänderungen des Automatikgetriebeöls
abzugleichen. Der Vorgang für ein Herunterschalten ist
im Wesentlichen ein Spiegelbild der Hochschaltstrategie und wird
daher nicht separat diskutiert.
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4 ist
ein Diagramm, das ein Hochschalten von einer niedrigeren Gangstufe
X in eine höhere Gangstufe Y darstellt, das während
der Anwendung des in 3 gezeigten Verfahrens durchgeführt
wird. Die vertikale Achse stellt eine durchschnittlich gefilterte
Fahrzeuggeschwindigkeit vor dem Schalten dar, während die
horizontale Achse eine Fahreranforderung darstellt, wie sie aus
der Position eines Gaspedals oder irgendeinem anderen fahrergesteuerten
Signal abgeleitet wird. In dem Diagramm ist eine Schaltkurve gezeigt,
die den Übergang darstellt, wo die Steuereinrichtung 25 die
Gänge schaltet. Zum Beispiel schaltet bei einer bestimmten
Fahreranforderung die Steuereinrichtung 25 die Gänge,
wenn die durchschnittlich gefilterte Fahrzeuggeschwindigkeit über
die Schaltkurve hinaus erhöht wird. Bei einer höheren
Fahreranforderung wird die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ höher,
bevor ein Schalten auftritt. Die Schaltkurve gemäß der
Erfindung ist bei geringen Werten der Fahreranforderung wesentlich niedriger
als herkömmliche Schaltkurven, wodurch eine niedrigere
minimale Motordrehzahl bei normalen Automatikgetriebeöltemperaturen
ermöglicht wird. Das herkömmliche Minimum ist
durch eine gestrichelte Linie PA gezeigt, die Hochtemperaturlinie
H ist genau unter der gestrichelten Linie gezeigt, und die Normaltemperaturlinie
L ist die niedrigste Linie in dem Diagramm. Bei hohen Temperaturen
ist die Kurve begrenzt, um eine Motordrehzahl aufrechtzuerhalten,
die es ermöglicht, dass die Pumpe 39 einen ausreichenden
Druck für die Reibelemente CL (A–E) und die Schmierung
des Getriebes 18 bereitstellt.
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5 ist
ein Diagramm, das ein Herunterschalten von einer höheren
Gangstufe X in eine niedrigere Gangstufe Y darstellt, das während
der Anwendung des in 3 gezeigten Verfahrens durchgeführt
wird. Die vertikale Achse stellt eine Fahreranforderung dar, wie
sie aus der Position eines Gaspedals oder irgendeinem anderen fahrergesteuerten
Signal abgeleitet wird, während die horizontale Achse eine
vorausberechnete Motordrehzahl nach dem Gangschalten darstellt.
In dem Diagramm ist eine Schaltkurve gezeigt, die den Übergang
darstellt, wo die Steuereinrichtung 25 die Gänge
schaltet. Zum Beispiel schaltet bei einer bestimmten vorausberechneten
Motordrehzahl nach dem Schalten die Steuereinrichtung 25 die
Gänge, wenn die Fahreranforderung über die Schaltkurve
hinaus erhöht wird. Bei einer höheren vorausberechneten
Motordrehzahl nach dem Schalten wird die Fahreranforderung relativ
höher, bevor ein Schalten auftritt. Die Schaltkurve gemäß der
Erfindung erfordert immer Herunterschaltungen bei einer minimalen
Motordrehzahl, wie durch die gestrichelten Linien dargestellt ist.
Bei normalen Temperaturen ist die minimale Drehzahl durch die gestrichelte
Linie L dargestellt. Diese minimale Motordrehzahl ist an der gestrichelten
Linie H bei höheren Getriebeöltemperaturen höher,
um es zu ermöglichen, dass die Pumpe einen ausreichenden
Druck für die Reibelemente und die Schmierung des Getriebes
bereitstellt.
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Basierend
auf der obigen Beschreibung ist es ersichtlich, dass die Erfindung
ein System bereitstellt, das eine minimale Motordrehzahl basierend auf
der Automatikgetriebeöltemperatur bestimmt, um zu ermöglichen,
dass eine Pumpe mit geringerer Größe verwendet
werden kann und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit erhöht
wird. Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
beschrieben ist, können verschiedene Änderungen
und/oder Modifikationen durchgeführt werden. Zum Beispiel
kann die Art und Weise, wie die minimale Motordrehzahl herbeigeführt
wird, eine Änderung von Schaltpunkten in Abhängigkeit
von der gemessenen Temperatur des Automatikgetriebeöls
sein oder die Steuereinrichtung kann einfach Getriebestufen schalten,
wenn eine bestimmte Motordrehzahl erreicht ist, unabhängig
davon, dass andere Eingaben an die Steuereinrichtung eingehen können.
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Gemäß der
Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung der Effizienz eines
Fahrzeuges vorgesehen, wobei das Fahrzeug einen Motor zum Bereitstellen
von Leistung, ein Automatikgetriebe, das mit dem Motor verbunden
ist und mehrere Gangstufen und Reibelemente mit zugehörigen
Betätigungseinrichtungen zum Einrücken und Ausrücken
der Reibelemente hat, um das Automatikgetriebe zwischen den Gangstufen
zu schalten, und eine Pumpe aufweist, die von dem Motor angetrieben
wird, um einen Fluss von Automatikgetriebeöl zu bilden,
wobei das Verfahren aufweist: Bestimmen einer Temperatur des Automatikgetriebeöls;
Bestimmen eines Wertes einer ersten minimalen Hochschaltfahrzeuggeschwindigkeit,
bei welcher ein Hochschalten in eine höhere Gangstufe normalerweise
erfolgen kann; Bestimmen, ob die Temperatur des Automatikgetriebeöls hoch
genug ist, um eine Schaltmodifikation zu benötigen; Einstellen
eines Wertes einer zweiten minimalen Drehzahl des Motors während
des Schaltens zwischen den Gangstufen des Automatikgetriebes basierend
auf der Temperatur des Automatikgetriebeöls, wenn eine
Schaltmodifikation benötigt wird; Bestimmen, ob die zweite
minimale Drehzahl größer als die erste minimale
Drehzahl ist; Einstellen des Wertes der ersten minimalen Drehzahl
auf den Wert der zweiten minimalen Drehzahl, wenn die zweite minimale
Drehzahl größer als die erste minimale Drehzahl
ist; und Durchführen eines Hochschaltens, wenn die momentane
Fahrzeuggeschwindigkeit über der ersten minimalen Hochschaltfahrzeuggeschwindigkeit
liegt.
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Bevorzugt
weist das Einstellen einer minimalen Motordrehzahl ferner auf: Einstellen
der minimalen Motordrehzahl auf nicht größer als
900 U/min, wenn die Temperatur des Automatikgetriebeöls
unter 210°F liegt.
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Das
Einstellen einer minimalen Motordrehzahl kann ferner aufweisen:
Einstellen der minimalen Motordrehzahl auf nicht geringer als 1000
U/min, wenn die Temperatur des Automatikgetriebeöls über 210°F
liegt.
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Außerdem
kann das Verfahren gemäß der Erfindung ferner
aufweisen: Erfassen einer Motorkühlmitteltemperatur; und Ändern
der minimalen Motordrehzahl basierend auf der Motorkühlmitteltemperatur.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 4066337 [0005]
- - US 5556349 [0006]
- - US 7216025 [0020]