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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gangschaltungs-Steuereinheit für ein Automatikgetriebe, mit der ein vorübergehender manueller Schaltungsmodus während einer Fahrt in einem automatischen Schaltungsmodus ausgewählt werden kann.
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Es ist bereits ein Automatikgetriebe bekannt, das mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe (CVT), einem mehrstufigen Getriebe, wie zum Beispiel einem Planetenradgetriebemechanismus, oder dergleichen versehen ist, bei dem ein Übersetzungsverhältnis bzw. eine (Übersetzungsstufe) in Abhängigkeit von einem Fahrzustand automatisch vorgegeben wird, indem ein Wählhebel in einen Fahrbereich (D-Bereich) verbracht wird, wobei ferner ein manueller Schaltungsmodus vorgesehen ist, in dem ein Fahrer eine beliebige Übersetzungsstufe auswählen kann, indem er den Wählhebel in einen Bereich M (manuelles Schalten) verbringen kann, wie dies bei einem Fahrzeug mit manuellem Schaltgetriebe (MT) der Fall ist.
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Weiterhin ist auch ein Automatikgetriebe bekannt, das mit einem vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus ausgestattet ist, bei dem dann, wenn ein Fahrer einen separat und zusätzlich zu dem Wählhebel vorgesehenen Herunterschalt-Schalter oder Hochschalt-Schalter während der Fahrt im automatischen Schaltungsmodus betätigt, die Übersetzungsstufe vorübergehend heruntergeschaltet oder hochgeschaltet wird.
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Beispielsweise offenbart die ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung
JP 2006-97789 A eine Technologie, bei der bei Betätigung eines Herunterschalt-Schalters oder eines Hochschalt-Schalters, die in einem vorderen Bereich einer rückwärtigen Fläche eines Lenkrads vorgesehen sind, während der Fahrt im automatischen Schaltungsmodus, in dem sich der Wählhebel in dem Fahrbereich (D-Bereich) befindet, ein Gangschaltungsmodus vorübergehend auf den manuellen Schaltungsmodus umgeschaltet wird und auch die Übersetzungsstufe heruntergeschaltet oder hochgeschaltet wird.
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Darüber hinaus offenbart die ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung
JP 2006-97789 A eine Technologie, bei der bei Erfüllung einer vorbestimmten Aufhebungsbedingung der Gangschaltungsmodus automatisch von dem vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus in den automatischen Schaltungsmodus zurückgeführt wird.
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Zudem wird in der Offenlegungsschrift
DE 100 52 881 A1 eine Steuervorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Die Steuervorrichtung weist ein Steuergerät auf, und die Steuerung wird in einer ersten, automatischen Betriebsart und in einer zweiten, manuellen Betriebsart ausgeführt. Bei der manuellen Betriebsart schaltet das Getriebe in den kleinstmöglichen Gang zurück, wenn ein Kick-down-Signal gesetzt wird. Ferner führt eine mehrfache Betätigung des Kick-down-Schalters zu mehrfachen Rückschaltungen.
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Des Weiteren beschreibt die Offenlegungsschrift
DE 10 2004 021 013 A1 ein Verfahren zum Steuern eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum Steuern eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs über am Lenkrad vorgesehene Einrichtungen bei Fahrzeugen mit einem stufenlosen Getriebe (CVT) oder mit einem Automatikgetriebe, wobei eine Betätigung der am Lenkrad vorgesehenen Einrichtungen zum Steuern des Getriebes bei Vorwärtsfahrt zu einem Wechsel des Fahrprogramms führt.
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Im Allgemeinen wird eine beschleunigte Fahrt durch das Hinunterdrücken eines Gaspedals als Aufhebungsbedingung für den vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus vorgegeben, wie dies in der vorgenannten ungeprüften japanischen Patentanmeldungs-Veröffentlichung
JP 2006-97789 A offenbart ist. Wenn der vorübergehende manuelle Schaltungsmodus durch beschleunigte Fahrt automatisch aufgehoben und dadurch in den automatischen Schaltungsmodus zurückgeführt wird, wird die beschleunigte Fahrt festgestellt, und die Übersetzungsstufe wird einmal heruntergeschaltet.
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Wenn jedoch das Gaspedal zurückbewegt wird, um auf eine Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit zu wechseln, wird die Übersetzungsstufe hochgeschaltet. Selbst wenn das Gaspedal nach einer beschleunigten Fahrt freigegeben wird, um langsamer weiterzufahren, ist der Gangschaltungsmodus in den automatischen Schaltungsmodus umgeschaltet worden, und somit kann keine ausreichende Motorbremsung, wie diese von dem Fahrer erwartet wird, erzielt werden.
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Wenn zum Beispiel beim Fahren auf einer kurvenreichen Straße ein Fahrzeug in eine Kurve einfährt, wird ein Herunterschaltvorgang ausgeführt und eine Motorbremse wird zum Bremsen des Fahrzeugs aktiviert, und wenn das Fahrzeug die Kurvenstrecke verlässt, wird das Gaspedal zur Beschleunigung betätigt. Wenn das Fahrzeug in die Kurve einfährt, wird die auf den Fahrzeugkörper ausgeübte Last durch die Verzögerung von der Hinterradseite auf die Vorderradseite verlagert, so dass das Kurvenverhalten der Vorderräder verbessert wird, während die auf die Hinterräder wirkende Last aufgehoben wird und damit das Kurvenverhalten der Hinterräder vermindert wird, so dass die Manövrierbarkeit verbessert ist.
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Wenn dagegen das Fahrzeug die Kurvenstrecke unter Beschleunigung verlässt, wird die auf den Fahrzeugkörper ausgeübte Last auf die Hinterradseite verlagert, so dass das Fahrzeug stabil fahren kann.
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Wenn zum Einfahren in eine Kurvenstrecke ein Herunterschaltvorgang in dem vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus ausgeführt wird und anschließend eine Beschleunigung vorgenommen wird, wenn das Fahrzeug die Kurvenstrecke verlässt, so wird der Gangschaltungsmodus automatisch in den automatischen Schaltungsmodus umgeschaltet. Wenn das Fahrzeug dann in eine nächste Kurvenstrecke einfährt, muss somit der Herunterschalt-Schalter wieder eingeschaltet werden. Dadurch werden aufwendige Betätigungen während der Fahrt notwendig.
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Es sei angenommen, dass ein Fahrzeug auf einer Straße mit zahlreichen Kurven fährt. Wenn ein nächster Kurvenbereich nicht vorhergesagt werden kann, während sich das Fahrzeug in einem ersten Kurvenbereich bewegt, und wenn eine Krümmung des nächsten Kurvenbereichs größer ist als die des ersten Kurvenabschnitts (scharfe Kurve), verlässt der Fahrer den ersten Kurvenbereich unter einer Beschleunigung, wobei er dann versucht, den Herunterschalt-Schalter wieder einzuschalten und die Motorbremse beim Einfahren in den nächsten Kurvenbereich zu aktivieren.
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Da der Fahrer Lenk- und Bremsvorgänge gleichzeitig ausführt, kann der Herunterschalt-Schalter nicht betätigt werden, und daher drückt der Fahrer eine Fußbremse stark, so dass das Fahrzeug in einem Verzögerungszustand in den nächsten Kurvenbereich einfährt. Da der Gangschaltungsmodus in den automatischen Schaltungsmodus geschaltet worden ist, kann keine ausreichende Motorbremswirkung erzielt werden, und die vorstehend beschriebene ausgezeichnete Fahrstabilität kann nicht erreicht werden.
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Selbst wenn das Gaspedal hinuntergedrückt wird, um zum Verlassen des Kurvenbereichs zu beschleunigen, wird die Feststellung getroffen, dass eine beschleunigte Fahrt ausgeführt wird, da die Übersetzungsstufe hochgeschaltet worden ist, und dadurch entsteht eine Ansprechverzögerung, bis heruntergeschaltet wird. Während der Verzögerungsperiode kann sich bei dem Fahrer das Gefühl eines unzulänglichen Drehmoments einstellen.
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend geschilderten Situation erfolgt, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Gangschaltungs-Steuereinheit für ein Automatikgetriebe mit verbessertem Komfort für einen Fahrer. Insbesondere dann, wenn ein Fahrer Schwierigkeiten hat, einen Herunterschaltvorgang während einer Fahrt auszuführen, nachdem ein Gangschaltungsmodus in einen temporären manuellen Schaltungsmodus geschaltet worden ist, ändert die Gangschaltungs-Steuereinheit für ein Automatikgetriebe eine Übersetzungsstufe in einem vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus automatisch in angemessener Weise, ohne dass der Gangschaltungsmodus in einen automatischen Schaltungsmodus umgeschaltet wird.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Gangschaltungs-Steuereinheit für ein Automatikgetriebe Folgendes auf:
- – einen automatischen Schaltungsmodus, in dem ein Gangschaltungs-Steuervorgang auf der Basis eines Fahrzustands eines Fahrzeugs ausgeführt wird;
- – einen vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus, in dem bei der Ausführung des automatischen Schaltungsmodus der Gangschaltungs-Steuervorgang vorübergehend mit einer manuellen Schaltungsbetätigungseinheit ansprechend auf eine Betätigung durch einen Fahrer ausgeführt wird, bis eine vorbestimmte Aufhebungsbedingung erfüllt ist, wobei eine automatische Rückkehr in den automatisehen Schaltungsmodus stattfindet, wenn die vorbestimmte Aufhebungsbedingung erfüllt ist; und
- – eine Fahrzeugfahrzustand-Bestimmungseinheit, die einen Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt, wobei der vorübergehende manuelle Schaltungsmodus eine manuelle Hilfssteuereinheit beinhaltet, die eine Übersetzungsstufe automatisch herunterschaltet, wenn die Fahrzeugfahrzustand-Bestimmungseinheit mindestens einen Zustand von einer plötzlichen Rückkehr eines Gaspedals aus einem Beschleunigungszustand des Fahrzeugs und einer plötzlichen Verzögerung aufgrund einer Betätigung der Fußbremse auf der Basis eines Parameters zum Bestimmen des Fahrzustands des Fahrzeugs feststellt.
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Wenn nach dem Umschalten des Gangschaltungsmodus in den manuellen Schaltungsmodus festgestellt wird, dass der Fahrer Schwierigkeiten beim Ausführen eines Gangschaltungsvorgangs in dem manuellen Schaltungsmodus hat und eine Verzögerung bzw. ein Bremsvorgang angefordert wird, dann wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Übersetzungsstufe mittels der manuellen Hilfssteuereinheit automatisch heruntergeschaltet, so dass nicht nur der Komfort für den Fahrer verbessert wird, sondern auch eine ausgezeichnete Manövrierbarkeit erzielt werden kann.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Gangschaltungs-Steuereinheit sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Darstellung der Konstruktion einer Gangschaltungs-Steuereinheit;
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2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Gangschaltungs-Steuerroutine;
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3 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Unterroutine eines vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus;
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4 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Unterroutine einer manuellen Hilfssteuerung (Teil 1);
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5 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Unterroutine der manuellen Hilfssteuerung (Teil 2); und
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6 eine schematische Darstellung einer Gangschaltungstabelle, in der auf der Basis von Fahrzeuggeschwindigkeiten vorgegebene Übersetzungsstufen gespeichert sind.
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Im Folgenden wird ein Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In 1 beinhaltet eine Gangschaltungs-Steuereinheit (TCU) 1 in erster Linie einen nicht dargestellten Mikrocomputer, der mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, einem nicht-flüchtigen Speicher, wie zum Beispiel einem EEPROM ausgestattet ist, sowie eine Eingangsschnittstelle und eine Ausgangsschnittstelle.
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Die CPU führt verschiedene Steuervorgänge in Abhängigkeit von in dem ROM gespeicherten Steuerprogrammen aus. Ferner sind feststehende Daten, wie zum Beispiel eine im folgenden noch zu beschreibende Herunterschalttabelle, in dem ROM gespeichert.
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Ein in Form eines Wippschalters ausgebildeter, vorübergehender manueller Umschalt-Schalter 3 (der im folgenden als ”Umschalt-Wippschalter” bezeichnet wird) ist in einem vorderen Bereich an einer rückwärtigen Fläche eines Lenkrads 2 angeordnet. Der Umschalt-Wippschalter beinhaltet einen Hochschalt-Schalter 3a und einen Herunterschalt-Schalter 3b, die als manuelle Schaltungsbetätigungseinheit wirken.
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Diese Schalter sind mit einer Eingangsschnittstellenseite der Gangschaltungs-Steuereinheit 1 verbunden. Sensoren und Schalter zum Detektieren von Parametern, die für die Gangschaltungssteuerung erforderlich sind, sind ebenfalls mit der Eingangsschnittstellenseite der Gangschaltungs-Steuereinheit 1 verbunden, wobei die Sensoren und Schalter folgendes aufweisen:
einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit V erfasst;
einen Gaspedalöffnungsausmaß-Sensor 5, der ein Gaspedalöffnungsausmaß θacc erfasst, das ein Niederdrückausmaß eines nicht dargestellten Gaspedals anzeigt;
einen Bereichspositionssensor 6 (Sperrschalter), der die Funktion einer Positionsdetektionseinheit hat, die eine Bereichs- bzw. Stufenposition erfasst, in der sich ein nicht dargestellter Wählhebel befindet (P (Parken), R (Rückwärts), D (Fahrt), M (manueller Modus) und dergleichen); einen Bremsschalter 7, der das Betätigen eines Bremspedals erfasst, um eine Fußbremse zu betätigen, und ein Einschaltsignal abgibt;
einen Längsbeschleunigungssensor 8, der eine in Längsrichtung des Fahrzeugs wirkende Längsbeschleunigung erfasst; sowie
einen Querbeschleunigungssensor 9, der eine in Querrichtung des Fahrzeugs wirkende Beschleunigung erfasst.
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Ein an dem Automatikgetriebe 10 vorgesehenes Steuerventil 10a ist mit einer Ausgangsschnittstellenseite der Gangschaltungs-Steuereinheit 1 verbunden. Das Steuerventil 10a steuert den Gangschaltungsvorgang des Automatikgetriebes 10 in Abhängigkeit von einem Gangschaltungs-Anweisungssignal von der Gangschaltungs-Steuereinheit 1. Wenn es sich bei dem Automatikgetriebe 10 um eine mehrstufige Getriebevorrichtung handelt, die einen Planetengetriebemechanismus verwendet, steuert das Steuerventil 10a den Gangschaltungsvorgang durch Festsetzen von jeweiligen Rotationselementen des Planetengetriebemechanismus oder durch selektives Zuführen von Hydraulikdruck, der solchen Feststellelementen, wie z. B. einer Reibungsbremse und einer Reibungskupplung, selektiv zugeführt wird, die die Rotationselemente miteinander koppeln.
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Wenn es sich bei dem Automatikgetriebe 10 um ein stufenlos verstellbares Getriebe handelt und von der Gangschaltungs-Steuereinheit 1 eine Gangschaltungsanweisung vorliegt, die ein Zielübersetzungsverhältnis angibt, steuert das Steuerventil 10a die Hydraulikdruckwerte in Bezug auf primäre Rotationselemente auf einer Motorseite sowie sekundäre Rotationselemente auf einer Antriebsradseite und bringt das Übersetzungsverhältnis auf ein Zielübersetzungsverhältnis.
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Die Gangschaltungs-Steuereinheit 1 überprüft die Position, in der sich der Wählhebel befindet, auf der Basis eines Bereichspositionssignals, das von dem Bereichspositionssensor 6 abgegeben wird. Wenn sich der Wählhebel in dem Fahrbereich (D-Bereich) befindet, greift die Gangschaltungs-Steuereinheit 1 auf ein nicht dargestelltes Gangschaltungs-Kennfeld zurück, und zwar unter Verwendung der von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit V und des von dem Gaspedalöffnungsausmaß-Sensor 5 erfassten Ganspedalöffnungswertes θacc als Parameter.
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Wenn es sich bei dem Automatikgetriebe 10 um ein stufenlos verstellbares Getriebe handelt, wird ein Übersetzungsverhältnis vorgegeben, und wenn das Automatikgetriebe 10 ein mehrstufiges Getriebe ist, wird eine Übersetzungsstufe vorgegeben.
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Die Gangschaltungs-Steuereinheit 1 überprüft ferner, ob der Hochschalt-Schalter 3a oder der Herunterschalt-Schalter 3b, die Teil des Umschalt-Wippschalters 3 sind, eingeschaltet ist oder nicht, und prüft somit mit anderen Worten, ob eine Hochschaltanweisung von dem Hochschalt-Schalter 3a abgegeben worden ist oder nicht oder ob eine Herunterschaltanweisung von dem Herunterschalt-Schalter 3b abgegeben worden ist oder nicht.
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Wenn einer der Umschalt-Schalter 3a und 3b eingeschaltet ist (wenn eine Schaltungsanweisung vorliegt), wird der Gangschaltungsmodus in einen vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus geschaltet, und ferner wird auch der Herunterschalt-Steuervorgang oder der Hochschalt-Steuervorgang der Übersetzungsstufe des Automatikgetriebes 10 ausgeführt, und zwar entsprechend dem jeweiligen Umschalt-Schalter 3a oder 3b, der das Einschaltsignal abgibt.
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Insbesondere wird der von der Gangschaltungs-Steuereinheit 1 ausgeführte Gangschaltungs-Steuervorgang gemäß den Flussdiagrammen in den 2 bis 5 ausgeführt.
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Wenn ein nicht dargestellter Zündschalter eingeschaltet ist, wird eine in 2 veranschaulichte Gangschaltungs-Steuerroutine ausgeführt. Als erstes wird in einem Schritt S1 überprüft, ob sich der Wählhebel in dem Fahrbereich D befindet, und zwar auf der Basis eines Signals von dem Bereichspositionssensor 6. Wenn sich der Wählhebel nicht in dem Fahrbereich D befindet, bleibt der Prozess in einem Wartezustand, bis der Wählhebel in den Fahrbereich D verbracht ist. Wenn der Wählhebel in den Fahrbereich D verbracht worden ist, fährt der Prozess mit einem Schritt S2 fort.
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Beim Fortschreiten des Prozesses mit dem Schritt S2 wird überprüft, ob der Hochschalt-Schalter 3a oder der Herunterschalt-Schalter 3b des Umschalt-Wippschalters 3 eingeschaltet ist oder nicht.
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Wenn keiner von den Umschalt-Schaltern 3a und 3b eingeschaltet ist, fährt der Prozess mit einem Schritt S3 fort, in dem überprüft wird, ob ein Bestimmungsflag Ftem für den vorübergehenden Modus gelöscht ist oder nicht. Wenn das Bestimmungsflag Ftem für den vorübergehenden Modus gelöscht ist (Ftem = 0), fährt der Prozess mit einem Schritt S6 fort, in dem ein normaler automatischer Schaltungsmodus ausgeführt wird. Anschließend wird die Routine verlassen.
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In dem automatischen Schaltungsmodus wird eine Zielübersetzungsstufe auf der Basis von Parametern vorgegeben, die den Fahrzustand des Fahrzeugs anzeigen (zum Beispiel das Gaspedalöffnungsausmaß θacc und die Fahrzeuggeschwindigkeit V), und der Hochschalt-Steuervorgang oder der Herunterschalt-Steuervorgang wird ausgeführt, so dass eine aktuelle Übersetzungsstufe die Zielübersetzungsstufe erreicht.
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Da ein in dem automatischen Schaltungsmodus ausgeführter Steuervorgang ähnlich einem Steuervorgang bei dem einschlägigen Stand der Technik ist, wird auf eine Beschreibung desselben an dieser Stelle verzichtet.
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Wenn das Bestimmungsflag Ftem für den vorübergehenden Modus gesetzt ist (Ftem = 1), wird die Feststellung getroffen, dass einer von den Umschalt-Schaltern 3a und 3b bei einer früheren oder älteren Ausführung der Routine einmal eingeschaltet war, wobei der vorübergehende manuelle Schaltungsmodus dann fortgesetzt wird. Somit springt der Prozess zu einem Schritt S12 einer in 3 dargestellten Unterroutine des vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus, die im Folgenden noch beschrieben wird.
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Der Ausgangswert des Bestimmungsflags Ftem für den vorübergehenden Modus ist 0. Der Wert wird in einem Schritt S4 vorgegeben, der später noch beschrieben wird, und wird in einem Schritt S16 der 3 gelöscht.
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Wenn dagegen in dem Schritt S2 festgestellt wird, dass einer von den beiden Umschalt-Schaltern 3a und 3b eingeschaltet ist, fährt der Prozess mit einem Schritt S4 fort, in dem das Bestimmungsflag Ftem für den vorübergehenden Modus gesetzt wird (Ftem ← 1), und anschließend fährt der Prozess mit einem Schritt S5 fort.
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Wenn der Prozess mit dem Schritt S5 fortfährt, wird überprüft, ob eine Schaltungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Diese Schaltungsbedingung wird für die Bestimmung verwendet, ob ein Gangschaltungsvorgang in der Hochschalt-Richtung oder der Herunterschalt-Richtung von der aktuellen Übersetzungsstufe (dem aktuellen Übersetzungsverhältnis für das stufenlos verstellbare Getriebe) möglich ist oder nicht, wenn der Hochschalt-Schalter 3a oder der Herunterschalt-Schalter 3b eingeschaltet ist.
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Insbesondere wird durch Zurückgreifen auf das Gangschaltungs-Kennfeld unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gaspedalöffnungswertes als Parameter überprüft, ob die Übersetzungsstufe (das Übersetzungsverhältnis im Fall des stufenlos verstellbaren Getriebes) nach dem Hochschalten oder Herunterschalten in einem wechselbaren Gangschaltungsbereich liegt.
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Bei Feststellung, dass der Gang gewechselt werden kann (die Übersetzungsstufe liegt in dem wechselbaren Gangschaltungsbereich), fährt der Prozess mit einem Schritt S7 fort, in dem der vorübergehende manuelle Schaltungsmodus ausgeführt wird. Danach wird die Routine verlassen. Wenn dagegen festgestellt wird, dass der Gang nicht gewechselt werden kann (die Übersetzungsstufe liegt nicht in den wechselbaren Gangschaltungsbereich), fährt der Prozess mit einem Schritt S6 fort, und es wird der automatische Schaltungsmodus fortgeführt.
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Der vorstehend genannte vorübergehende manuelle Schaltungsmodus, der in dem Schritt S7 ausgeführt wird, wird gemäß der in 3 veranschaulichten Unterroutine des vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus ausgeführt.
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In dieser Unterroutine wird als erstes in einem Schritt S11 auf der Basis des vorstehend erwähnten Einschaltsignals von dem Hochschalt-Schalter 3a oder dem Herunterschalt-Schalter 3b eine aktuelle Zielübersetzungsstufe Ger um eine Drehzahlstufe hochgeschaltet oder heruntergeschaltet (Ger ← Ger ± 1). Anschließend fährt der Prozess mit einem Schritt S12 fort.
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Wenn der Prozess mit dem Schritt S12 fortfährt, wird ein Parameter zum Bestimmen einer Aufhebungsbedingung für den vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus ausgelesen. Beispiele für den Aufhebungsbedingungs-Bestimmungsparameter beinhalten die Fahrzeuggeschwindigkeit V, das Einschaltsignal von dem Umschalt-Wippschalter 3, den Gaspedalöffnungswert θacc.
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Danach fährt der Prozess mit einem Schritt S13 fort, in dem überprüft wird, ob die Aufhebungsbedingung für den vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus erfüllt ist oder nicht. Als Beispiele für die Aufhebungsbedingung für den vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus lassen sich folgende Bedingungen nennen:
- 1) Das Einschaltsignal von dem Hochschalt-Schalter 3a oder dem Herunterschalt-Schalter 3b des Umschalt-Wippschalters 3 wird für eine vorbestimmte Zeitdauer im Minutenbereich (zum Beispiel 2 bis 3 Minuten) oder länger (automatische Aufhebung) nicht abgegeben.
- 2) Das Gaspedalöffnungsausmall wird für eine vorbestimmte Zeitdauer im Minutenbereich (zum Beispiel 2 bis 3 Minuten) oder länger (automatische Aufhebung) nicht in signifikanter Weise verändert.
- 3) Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist niedriger als eine oder gleich einer Stoppbestimmungs-Fahrzeuggeschwindigkeit (automatische Aufhebung).
- 4) Das Einschaltsignal von dem Hochschalt-Schalter 3a oder dem Herunterschalt-Schalter 3b des Umschalt-Wippschalters 3 wird für eine vorbestimmte Zeitdauer im Sekundenbereich (zum Beispiel 2 bis 5 Sekunden) oder länger (manuelle Aufhebung) kontinuierlich abgegeben.
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Wenn keine der vorstehend genannten Bedingungen 1) bis 4) erfüllt ist, wird die Feststellung getroffen, dass die Aufhebungsbedingung nicht erfüllt ist, und der Prozess fährt dann mit einem Schritt S14 fort. Wenn dagegen mindestens eine der Feststellungsbedingungen erfüllt ist, wird die Feststellung getroffen, dass die Aufhebungsbedingung für den vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus erfüllt ist, und der Prozess zweigt dann zu einem Schritt S15 ab.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird selbst bei Betätigung des Gaspedals in dem vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus zum Ausführen einer beschleunigten Fahrt der vorübergehende manuelle Schaltungsmodus in kontinuierlicher Weise ausgeführt, da die Betätigung des Gaspedals nicht den vorstehend genannten Aufhebungsbedingungen entspricht.
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Infolgedessen wird zum Beispiel dann, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit vielen Kurven fährt und dabei wiederholt eine beschleunigte Fahrt und eine verzögerte Fahrt stattfinden, der Gangschaltungsmodus nicht automatisch auf den automatischen Schaltungsmodus umgeschaltet, und somit verspürt der Fahrer weniger Unbehagen beim Fahren des Fahrzeugs.
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Anschließend fährt der Prozess mit dem Schritt S14 fort, in dem der manuelle Hilfssteuervorgang ausgeführt wird. Anschließend wird die Routine verlassen. Der in dem Schritt S14 ausgeführte Prozess entspricht einer manuellen Hilfssteuereinheit der vorliegenden Erfindung.
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Wenn dagegen der Prozess mit einem Schritt S15 fortfährt, wird ein automatischer Rückführ-Steuervorgang ausgeführt. Der Prozess fährt mit einem Schritt S16 fort, in dem das Bestimmungsflag Ftem für den vorübergehenden Modus gelöscht wird (Ftem ← 0). Anschließend wird die Routine verlassen.
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Bei dem in dem Schritt S15 ausgeführten automatischen Rückführ-Steuervorgang wird die Zielübersetzungsstufe (das Zielübersetzungsverhältnis für das stufenlos variable Getriebe) für den Übergang in den automatischen Schaltungsmodus auf der Basis des Drosselklappen-Öffnungsausmaßes θ und der Fahrzeuggeschwindigkeit V vorgegeben, und zwar unter Zurückgreifen auf ein nicht dargestelltes Gangschaltungsplan-Kennfeld oder durch Berechnung.
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Danach wird die aktuelle Übersetzungsstufe (das Übersetzungsverhältnis im Fall des stufenlos verstellbaren Getriebes) mit der Zielübersetzungsstufe (dem Zielübersetzungsverhältnis für das stufenlos verstellbare Getriebe) verglichen, und die aktuelle Übersetzungsstufe (das aktuelle Übersetzungsverhältnis) wird allmählich auf die Zielübersetzungsstufe (das Zielübersetzungsverhältnis) verlagert bzw. umgeschaltet, wobei hiermit der automatische Rückführvorgang abgeschlossen wird.
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Andererseits wird der im Schritt S14 ausgeführte manuelle Hilfssteuervorgang gemäß der in 4 veranschaulichten Unterroutine des manuellen Hilfssteuervorgangs verarbeitet. Diese Unterroutine ist als Hilfe für den Fahrer vorgesehen, indem automatisch ein Gangschaltungsvorgang auf eine optimale Übersetzungsstufe ausgeführt wird, ohne dass der vorübergehende manuelle Schaltungsmodus aufgehoben wird, wenn der vorübergehende Schaltungsmodus von dem Fahrer während der Fahrt gewählt worden ist und die Feststellung getroffen wird, dass der Fahrer Schwierigkeiten bei der Betätigung des Umschalt-Wippschalters 3 hat.
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In dieser Unterroutine wird zuerst in einem Schritt S20 festgestellt, ob ein Beschleunigungs-Flag gesetzt ist oder nicht. Wenn das Beschleunigungsflag gelöscht ist (Beschleunigungs-Flag = 0), fährt der Prozess mit einem Schritt S21 fort. Ist das Beschleunigungs-Flag gesetzt (Beschleunigungs-Flag = 1), springt der Prozess zu einem Schritt S25. Ein Ausgangswert des Beschleunigungs-Flags ist 0. Der Wert wird in einem Schritt S24 vorgegeben, der im Folgenden noch beschrieben wird, und wird in einem Schritt S29 gelöscht.
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Wenn der Prozess mit Schritt S21 fortfährt, wird die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V mit einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit Vo verglichen. Bei der vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit Vo handelt es sich um eine niedrigste Fahrzeuggeschwindigkeit, die zum Ausführen des manuellen Hilfssteuervorgangs erforderlich ist und bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit 15 km/h vorgegeben ist.
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Wenn dann V ≥ Vo ist, wird die Feststellung getroffen, dass der manuelle Hilfssteuervorgang ausgeführt werden kann, und der Prozess fährt mit dem Schritt S22 fort. Wenn V < Vo ist, wird die Feststellung getroffen, dass der manuelle Hilfssteuervorgang nicht notwendig ist, und die Routine wird verlassen.
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Wenn der Prozess von dem Schritt S21 mit dem Schritt S22 fortfährt, wird in dem Schritt S22 und den darauffolgenden Schritten festgestellt, ob ein Fahrzustand erfüllt ist oder nicht, in dem eine Betätigung des Umschalt-Wippschalters 3 schwierig ist und voraussichtlich eine Verzögerungsanforderung erfolgt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird überprüft, ob eine plötzliche Rückkehr des Gaspedals nach einer Beschleunigung (Schritte S25 bis S27) und eine plötzliche Verzögerung durch einen Bremsvorgang (Schritte S30 bis S33) vorhanden sind, um dadurch eine Bestätigung hinsichtlich des Fahrzustands zu erzielen. Der in den Schritten S25 bis S27 ausgeführte Prozess und der in den Schritten S30 bis S33 ausgeführte Prozess entsprechen einer Fahrzeugfahrzustands-Bestimmungseinheit der vorliegenden Erfindung.
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Insbesondere wird zum Feststellen einer plötzlichen Rückkehr des Gaspedals nach einer Beschleunigung zuerst in dem Schritt S22 die zeitliche Differenzierung bei der Fahrzeuggeschwindigkeit V angewendet, um eine Beschleunigung α (α ← d(V)/dt) zu berechnen. Anschließend fährt der Prozess mit Schritt S23 fort, in dem die Beschleunigung α mit einem Beschleunigungsbestimmungs-Schwellenwert αac verglichen wird. Der Beschleunigungsbestimmungs-Schwellenwert αac wird für die Überprüfung verwendet, ob sich das Fahrzeug in einem beschleunigten Zustand befindet oder nicht und ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit etwa 0,1 G bis 0,2 G vorgegeben.
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Wenn dann α ≥ αac ist, wird die Feststellung getroffen, dass eine beschleunigte Fahrt stattfindet, und der Prozess fährt mit dem Schritt S24 fort, in dem das Beschleunigungsflag gesetzt wird (Beschleunigungsflag ← 1). Wenn α < αac gilt, wird die Feststellung getroffen, dass eine Fahrt mit Reisegeschwindigkeit oder eine verzögerte Fahrt ausgeführt wird, und der Prozess springt zum Schritt S30.
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Wenn der Prozess mit dem Schritt S25 fortfährt, wird das Gaspedal-Öffnungsausmaß θacc gelesen, und im Schritt S26 wird die zweite Differenzierung nach der Zeit bei dem Gaspedal-Öffnungswert θacc angewendet, um eine Gaspedal-Rückkehrbeschleunigung β (negativer Wert) zu berechnen β ← d2 (θacc)/dt2.
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In Schritt S27 wird die Gaspedal-Rückkehrbeschleunigung β mit dem Rückkehrbeschleunigungs-Bestimmungsschwellenwert βo (negativer Wert) verglichen.
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Der Rückkehrbeschleunigungs-Bestimmungsschwellenwert βo wird für die Überprüfung verwendet, ob es sich bei der Rückkehr des Gaspedals um eine plötzliche Rückkehr handelt oder nicht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Beschleunigung, die nach der Freigabe des betätigten Gaspedals erfolgt, vorab anhand eines Experiments oder dergleichen ermittelt, wobei eine geringfügig langsamere Beschleunigung als die ermittelte Beschleunigung als Rückkehrbeschleunigungs-Bestimmungsschwellenwert βo vorgegeben wird. Wenn β (negativer Wert) ≤ βo (negativer Wert) ist, wird die Rückkehr des Gaspedals als plötzliche Gaspedalrückkehr festgestellt, und der Prozess fährt mit dem Schritt S28 fort. Es wird die Übersetzungsstufe, die um eine Drehzahlstufe von der aktuellen Zielübersetzungsstufe Ger heruntergeschaltet ist, als Zielübersetzungsstufe Ger vorgegeben (Ger ← Ger-1). Anschließend wird die Routine verlassen.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Rückkehrbeschleunigung des Gaspedals als negativer Wert definiert. Die Rückkehrbeschleunigung des Gaspedals kann jedoch auch als positiver Wert definiert werden. In diesem Fall erfolgt die Bestimmung in dem Schritt S27 in Abhängigkeit davon, ob β ≥ βo ist.
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Die Gangschaltungs-Steuereinheit 1 gibt das Gangschaltungs-Anweisungssignal, das der in dem Schritt S28 vorgegebenen Zielübersetzungsstufe Ger entspricht, an das Steuerventil 10a des Automatikgetriebes 10 ab und schaltet das Automatikgetriebe 10 für den Fahrer um eine Drehzahlstufe herunter.
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Wenn das Gaspedal nach der Ausführung einer beschleunigten Fahrt durch das Niederdrücken des Gaspedals plötzlich zurückbewegt wird, folgt in vielen Fällen ein Bremsvorgang für eine Verzögerung, und danach findet wieder eine beschleunigte Fahrt statt. Beispielsweise auf einer Straße mit zahlreichen Kurven erfolgt eine Verzögerung beim Einfahren in eine Kurve, wobei wiederum eine Beschleunigung nach dem Durchfahren der Kurve erfolgt.
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Anschließend erfolgt wieder eine Verzögerung beim Einfahren in eine nächste Kurve. Auf einer Straße mit einer Reihe von Kurven drückt der Fahrer abwechselnd das Gaspedal und das Bremspedal, wobei er auch fortwährend des Lenkrad 2 dreht. Aus diesem Grund kann der Fahrer in vielen Fällen zu beschäftigt sein, um den Herunterschalt-Schalter 3b zu betätigen.
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Wenn bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel festgestellt wird, dass der Fahrer Schwierigkeiten beim Betätigen des Herunterschalt-Schalters 3b während einer Fahrt in dem vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus hat und dass eine Verzögerungsanforderung vorliegt, wird um eine Drehzahlstufe für den Fahrer heruntergeschaltet, so dass ein ausgezeichnetes Betriebsverhalten erzielt werden kann.
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Anschließend fährt der Prozess von dem Schritt S28 mit dem Schritt S29 fort, in dem das Beschleunigungs-Flag gelöscht wird (Beschleunigungsflag ← 0), worauf der Prozess mit dem Schritt S30 fortfährt. In dem Schritt S30 und den nachfolgenden Schritten wird festgestellt, ob eine plötzliche Verzögerung durch einen Bremsvorgang ausgeführt wird. Als erstes wird in dem Schritt S30 ein Signal von dem Bremsschalter 7 gelesen, um zu überprüfen, ob das Bremspedal betätigt worden ist oder nicht. Wenn der Bremsschalter 7 eingeschaltet ist, wird die Feststellung getroffen, dass das Bremspedal betätigt ist, und der Prozess fährt mit Schritt S32 fort. Wenn dagegen das Bremspedal nicht betätigt ist und der Bremsschalter 7 ausgeschaltet ist, wird die Routine verlassen.
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Wenn der Prozess mit dem Schritt S32 fortfährt, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V gelesen, und im Schritt S33 wird die Beschleunigung α, die aus der zeitlichen Differenzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit V ermittelt wird (wobei in diesem Fall die Beschleunigung α einen negativen Wert hat und somit eine Beschleunigung anzeigt), mit einem plötzlichen Verzögerungs-Bestimmungsschwellenwert αdc (negativer Wert) verglichen.
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Bei dem plötzlichen Verzögerungs-Bestimmungsschwellenwert αdc handelt es sich um einen Schwellenwert zum Feststellen einer plötzlichen Bremsbetätigung durch den Fahrer, wobei diese bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Wert zwischen etwa –0,1 G und –0,2 G vorgegeben ist.
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Wenn dann α ≤ αdc gilt und eine plötzliche Verzögerung bestätigt wird, fährt der Prozess mit dem Schritt S34 fort. Wenn dagegen α ≥ αdc gilt und eine allmähliche Verzögerung bestätigt wird, wird die Routine verlassen. Wenn der Prozess mit dem Schritt S34 fortfährt, erfolgt ein Herunterschalten von der aktuellen Übersetzungsstufe um eine vorbestimmte Anzahl von Stufen. Das Herunterschalten um die vorbestimmte Anzahl von Stufen erfolgt unter Zurückgreifen auf eine in dem ROM gespeicherte Herunterschalttabelle auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V, so dass die Übersetzungsstufe Dd nach dem Herunterschalten vorgegeben wird. Anschließend fährt der Prozess mit Schritt S35 fort. 6 veranschaulicht ein Konzept der Herunterschalttabelle.
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Die Herunterschalttabelle der 6 speichert verwendbare Übersetzungsstufen in Abhängigkeit von Fahrzeuggeschwindigkeiten. Die verwendbaren Übersetzungsstufen werden im Voraus anhand eines Experiments oder dergleichen auf der Basis einer Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und einer optimalen Übersetzungsstufe Dg entsprechend der betreffenden Fahrzeuggeschwindigkeit V ermittelt.
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Das heißt, im Hinblick auf die Übersetzungsstufen Dg eines Getriebes mit sechs Vorwärtsgängen verwendet die in 6 dargestellte Herunterschalttabelle für die Fahrzeuggeschwindigkeit V sechs Niveaus von V < v1 bis v5 ≤ V, wobei eine optimale Übersetzungsstufe Dg für jedes Niveau vorgegeben wird.
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Anschließend wird im Schritt S35 die in dem Schritt S34 vorgegebene Übersetzungsstufe Dg als Zielübersetzungsstufe Ger (Ger ← Dg) vorgegeben, und die Routine wird verlassen.
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Infolgedessen kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel selbst während einer Fahrt in dem vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus bei der Feststellung einer plötzlichen Bremsbetätigung durch den Fahrer die Übersetzungsstufe während des plötzlichen Bremsvorgangs auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit auf die optimale Übersetzungsstufe heruntergeschaltet werden, ohne dass der vorübergehende manuelle Schaltungsmodus aufgehoben wird.
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Wenn zum Beispiel der Fahrer beim Einfahren in eine scharfe Kurve auf einer kurvenreichen Straße plötzlich bremst, wird automatisch heruntergeschaltet, ohne dass der Fahrer den Herunterschalt-Schalter 3b betätigt. Auf diese Weise kann nicht nur die Motorbremse in effektiver Weise betätigt werden, sondern es kann auch der Fahrer für eine beschleunigte Fahrt beim Verlassen der Kurve bereit sein, so dass eine ausgezeichnete Manövrierbarkeit erzielt werden kann.
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Wenn bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf diese Weise von der Gangschaltungs-Steuereinheit 1 die Notwendigkeit eines Herunterschaltens während der Fahrt in dem von dem Fahrer ausgewählten vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus bestätigt wird, dann wird der Fahrer durch automatisches Herunterschalten der Übersetzungsstufe unterstützt, ohne dass der vorübergehende manuelle Schaltungsmodus aufgehoben wird, so dass der Fahrer für eine beschleunigte Fahrt nach der Verzögerung bereit sein kann und eine ausgezeichnete Betriebseigenschaft erzielt werden kann.
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Wenn der Gangschaltungsmodus auf den vorübergehenden manuellen Schaltungsmodus eingestellt ist, wird die Gangumschaltung ferner nicht automatisch in den automatischen Schaltungsmodus umgeschaltet, selbst wenn der Fahrer das Gaspedal zum Ausführen einer beschleunigten Fahrt drückt. Bei einer Fahrt auf einer Fahrstrecke mit zahlreichen Kurven oder dergleichen besteht somit selbst bei einer Fahrsituation, in der beschleunigte Fahrt und verzögerte Fahrt abwechselnd stattfinden, beispielsweise beim Fahren auf einer Straße mit zahlreichen Kurven, keine Notwendigkeit für den Fahrer, den Herunterschalt-Schalter 3 bei jeder verzögerten Fahrt bzw. jedem Bremsvorgang zu betätigen, so dass sich der Komfort für den Fahrer beim Ausführen des Gangschaltvorgangs verbessern lässt.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise sind die jeweiligen Schwellenwerte bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als einzelne feststehende Werte vorgegeben. Wenn jedoch eine Vielzahl von Fahrmoden mit unterschiedlichen Eigenschaften vorhanden ist (beispielsweise hinsichtlich der dynamischen Eigenschaften des Motors drei Moden, die einen normalen Modus, in dem sich das Ausgangsdrehmoment in Bezug auf das Gaspedal-Öffnungsausmaß linear ändert, einen Spar-Modus zum Sparen von Motordrehmoment sowie einen Leistungs-Modus, bei dem viel Gewicht auf der Leistung liegt), können die Schwellenwerte auch verschiedene Werte für jeden der Fahrmoden aufweisen.
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Darüber hinaus kann die von dem Querbeschleunigungssensor 9 festgestellte Querbeschleunigung G zum Vorgeben der Schwellenwerte verwendet werden. Insbesondere können die Schwellenwerte bei hoher Querbeschleunigung auf einen hohen Wert gesetzt werden, um ein Schleudern zu verhindern, sodass in der Praxis kein Herunterschalten stattfindet. Alternativ hierzu kann der Längsbeschleunigungssensor 8 als Neigungssensor verwendet werden.
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Insbesondere kann ein Straßenoberflächengradient auf der Basis eines von dem Längsbeschleunigungssensor 8 abgegebenen Werts festgestellt werden, wobei im Fall einer Bergabfahrt ein Startzeitpunkt für die Herunterschaltanweisung entsprechend der im Schritt S28 oder Schritt S35 vorgegebenen Zielübersetzungsstufe Ger auf der Basis des Straßenoberflächengradienten früher vorgegeben werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gangschaltungs-Steuereinheit
- 3
- Umschalt-Wippschalter
- 3a
- Hochschalt-Schalter
- 3b
- Herunterschalt-Schalter
- 4
- Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
- 5
- Gaspedalöffnungsausmaß-Sensor
- 6
- Bereichspositionssensor
- 7
- Bremsschalter
- 8
- Längsbeschleunigungssensor
- 9
- Querbeschleunigungssensor
- 10
- Automatikgetriebe
- 10a
- Steuerventil
