DE102015009451A1

DE102015009451A1 - Regel- bzw. Steuervorrichtung eines Motors, Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Schaltvorgangs eines manuellen Getriebes und Computerprogrammprodukt

Info

Publication number: DE102015009451A1
Application number: DE102015009451.3A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Yamasaki; Kyohei Ike; Yoshimitsu Fukuda; Toshiyuki Yamaguchi; Kenji Tanaka; Chikako Ohisa; Takeatsu ITO
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2015-07-21
Publication date: 2016-02-04
Anticipated expiration: 2035-07-22
Also published as: JP2016035211A; JP6323237B2; DE102015009451B4; US9970544B2; US20160033039A1

Abstract

Eine Motor-Regel- bzw. -Steuervorrichtung, welche an einem Fahrzeug zu montieren ist, wird zur Verfügung gestellt. Die Regel- bzw. Steuervorrichtung beinhaltet ein Getriebezustands-Bestimmungsmodul für ein Bestimmen einer Verbindung zwischen einem Stufengetriebe und einem Motor, ein Bestimmen, dass ein Gangwechsel gestartet hat, wenn die Verbindung von einem verbundenen Zustand gelöst bzw. getrennt wird, und ein Bestimmen, dass der Gangwechsel abgeschlossen wurde, wenn die Verbindung wieder aufgenommen wird, ein Gangpositions-Beurteilungsmodul für ein Beurteilen einer Gangposition, wenn für den Gangwechsel bestimmt wird, dass er gestartet hat, ein Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul für ein Spezifizieren einer Zielmotorgeschwindigkeit basierend auf der abgeschätzten Gangposition, und ein Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul für ein Regeln bzw. Steuern einer Motorgeschwindigkeit auf die Zielmotorgeschwindigkeit, wenn für den Gangwechsel bestimmt wird, dass er gestartet wurde.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Regel- bzw. Steuervorrichtung eines Motors, welcher mit einem abgestuften (manuellen) Getriebe über eine Kupplung verbunden ist. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Schaltvorgangs eines manuellen Getriebes und auf ein Computerprogrammprodukt.
Konventionellerweise ist es bekannt, eine sogenannte Schaltunterstützungsregelung bzw. -steuerung derart durchzuführen, um einen Stoß zu reduzieren, welcher während eines Gangschaltens bzw. -wechsels auftritt, nämlich bzw. insbesondere eines Schaltstoßes in einem Fahrzeug, welches einen Motor aufweist, welcher mit einem abgestuften bzw. Stufengetriebe über eine Kupplung verbunden ist.
Spezifisch wird in bzw. bei dem Gangschalten allgemein das Stufengetriebe von dem Motor durch die Kupplung getrennt, dann wird die Gangposition geändert und das Stufengetriebe wird wiederum mit dem Motor verbunden. Wenn die Drehzahl des Stufengetriebes nicht mit der Drehzahl des Motors bei einem neuerlichen Verbinden synchronisiert ist, tritt eine Vibration (Schaltstoß) in dem Fahrzeug auf. Aus diesem Grund wird eine Regelung bzw. Steuerung durchgeführt, um den Schaltstoß zu reduzieren. Beispielsweise offenbart JP H09-068063 A eine derartige Regelung bzw. Steuerung.
Spezifisch offenbart JP H09-068063 A eine Regelbzw. Steuervorrichtung für ein Beurteilen bzw. Abschätzen, wenn das Getriebe von dem Motor durch die Kupplung getrennt bzw. gelöst wird, einer Gangposition, zu welcher zu ändern ist, wenn das Gangschalten abgeschlossen ist, basierend auf einer Gangposition unmittelbar vor der Trennung, und ein Regeln bzw. Steuern eines Drosselventils, um die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl auf die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl entsprechend der abgeschätzten bzw. beurteilten Gangposition einzustellen.
Gemäß der Vorrichtung von JP H09-068063 A kann, da die Motorgeschwindigkeit auf die Geschwindigkeit entsprechend der abgeschätzten Gangposition geregelt bzw. gesteuert wird, eine Differenz zwischen der Drehzahl des Getriebes und der Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, wenn sie wiederum verbunden werden, klein sein, wodurch der Schaltstoß reduziert wird.
Jedoch kann, da diese Vorrichtung die Gangposition, auf welche zu ändern ist, wenn das Gangschalten abgeschlossen ist, beurteilt und die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl bei der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl im Wesentlichen entsprechend der abgeschätzten Gangposition beibehält, die Motorgeschwindigkeit bei einer Geschwindigkeit verschieden von der Absicht des Betätigers des Fahrzeugs beibehalten werden, wodurch ein Unbehagen für den Betätiger des Fahrzeugs bewirkt wird. Beispielsweise in einem Fall, wo die Gangposition, welche der Betätiger des Fahrzeugs bei dem Gangwechsel bzw. -schalten eingibt, verschieden von der vorhergesagten Gangposition ist, oder einem Fall, wo der Betätiger des Fahrzeugs nicht wiederum das Getriebe mit dem Motor verbindet, um das Fahrzeug anzuhalten, wird die Motorgeschwindigkeit bei einem von der Absicht des Betätigers verschiedenen Wert des Fahrzeugs beibehalten. Daher tritt eine Situation auf, wo sich der Betätiger bzw. Betreiber des Fahrzeugs unbehaglich fühlt.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der obigen Situationen gemacht und zielt darauf ab, eine Motor-Regel- bzw. -Steuervorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche vermeiden kann, dass ein Unbehagen bei einem Betätiger des Fahrzeugs bewirkt wird, während ein Schaltstoß reduziert wird.
Dieser Gegenstand wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erzielt. Weitere Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Motor-Regel- bzw. -Steuervorrichtung zur Verfügung gestellt, welche an einem Fahrzeug zu montieren ist. Das Fahrzeug beinhaltet ein abgestuftes bzw. Stufengetriebe, einen Motor und eine Kupplung für ein Verbinden des Stufengetriebes mit dem Motor und ein Trennen des Stufengetriebes von dem Motor. Die Regel- bzw. Steuervorrichtung beinhaltet ein Getriebezustands-Bestimmungsmodul, ein Gangpositions-Beurteilungsmodul, ein Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul und ein Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul. Das Getriebezustands-Bestimmungsmodul bestimmt eine Verbindung zwischen dem Stufengetriebe und dem Motor, bestimmt, dass ein Gangschalten bzw. -wechsel gestartet hat, wenn die Verbindung zwischen dem Stufengetriebe und dem Motor außer Eingriff von einem verbundenen Zustand gebracht wird, und bestimmt, dass der Gangwechsel beendet wurde, wenn die Verbindung zwischen dem Stufengetriebe und dem Motor wieder aufgenommen wird. Das Gangpositions-Beurteilungsmodul beurteilt eine Gangposition, wenn für das Gangschalten durch das Getriebezustands-Bestimmungsmodul bestimmt wird, dass es gestartet wurde. Das Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul spezifiziert eine Zielmotorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, welche mit einer Drehzahl des Stufengetriebes synchronisiert ist, wenn das Gangschalten abgeschlossen wurde, basierend auf der Gangposition, welche durch das Gangpositions-Beurteilungsmodul beurteilt wird. Das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul regelt bzw. steuert eine Motorgeschwindigkeit, um die Zielmotorgeschwindigkeit zu werden, wenn für das Gangschalten durch das Getriebezustands-Bestimmungsmodul bestimmt wird, dass es gestartet wurde bzw. begonnen hat. Das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul stoppt eine Regelung bzw. Steuerung der Motorgeschwindigkeit, wenn das Getriebezustands-Bestimmungsmodul bestimmt, dass das Gangschalten bzw. der Gangwechsel abgeschlossen wurde oder eine bestimmte Periode verstrichen ist, seitdem das Getriebezustands-Bestimmungsmodul bestimmt, dass das Gangschalten gestartet wurde, und die bestimmte Periode ist ausgebildet bzw. bemessen, um länger zu sein, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wenn das Getriebezustands-Bestimmungsmodul bestimmt, dass das Gangschalten gestartet hat, höher ist.
Gemäß dieser Konfiguration wird der Zielwert der Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, welche mit der Drehzahl des Stufengetriebes synchronisiert ist, wenn das Gangschalten bzw. der Gangwechsel abgeschlossen ist, basierend auf der Gangschalt-Startgangposition bestimmt bzw. spezifiziert und während des Gangschaltens wird die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl geregelt bzw. gesteuert, um der Zielwert zu werden. Daher kann die Differenz zwischen der Drehzahl des Getriebes und der Motorgeschwindigkeit reduziert werden, um klein zu sein, wenn das Gangschalten abgeschlossen ist, und ein Auftreten eines Schaltstoßes, welcher durch die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahldifferenz bewirkt wird, kann reduziert werden. Darüber hinaus wird, wenn die bestimmte Periode verstrichen ist, seitdem das Gangschalten bzw. der Gangwechsel gestartet wurde, die Regelung bzw. Steuerung der Motorgeschwindigkeit angehalten, und somit kann die Motorgeschwindigkeit daran gehindert werden, sich verschieden von einer Intention bzw. Absicht eines Betätigers des Fahrzeugs zu ändern, und es kann eine Situation, wo sich der Betätiger bzw. Betreiber des Fahrzeugs unbehaglich fühlt, vermieden werden.
Insbesondere kann in der obigen Konfiguration, da die bestimmte bzw. spezifische Periode ausgebildet bzw. festgelegt ist, um länger zu sein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn das Gangschalten gestartet wird, höher ist, der Schaltstoß sicherer reduziert werden, um klein zu sein, ohne zu bewirken, dass sich der Betreiber des Fahrzeugs unbehaglich fühlt.
Spezifisch in einem Gangschalten bzw. -wechsel, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist, und demgemäß, wenn die Motorgeschwindigkeit höher ist, wenn das Gangschalten gestartet hat, wird eine Differenz zwischen der Motorgeschwindigkeit bei dem Startzeitpunkt des Gangschaltens und der Motorgeschwindigkeit, welche mit der Drehzahl des Getriebes synchronisiert ist, wenn das Gangschalten abgeschlossen ist (nach einem Ändern der Gangposition), größer. Daher wird eine erforderliche Zeitperiode, damit sich die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl auf die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl ändert, welche mit der Drehzahl des Getriebes synchronisiert ist, allgemein länger. Andererseits ist in der obigen Konfiguration die spezifische Periode ausgebildet bzw. bemessen, um länger zu sein, und es wird für die Zeitperiode für ein Durchführen der Motorgeschwindigkeitsregelung bzw. -steuerung sichergestellt, länger zu sein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist wie oben. Daher kann die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl sicherer mit der Synchronisationsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl abgestimmt werden, um den Schaltstoß zu reduzieren, um klein zu sein.
Hier ist allgemein ein Getriebe, welches in einem Fahrzeug vorgesehen ist, ausgebildet bzw. konstruiert, um eine größere Differenz in einer Synchronisationsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl zwischen Gangpositionen aufzuweisen, wenn die Gangpositionen niedriger sind, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit im Wesentlichen konstant ist. Daher ist die spezifische bzw. bestimmte Periode vorzugsweise ausgebildet bzw. festgelegt, um länger zu sein, wenn die Gangposition, welche durch das Gangpositions-Beurteilungsmodul beurteilt bzw. abgeschätzt wird, niedriger ist, während eine Fahrzeuggeschwindigkeit im Wesentlichen konstant ist.
Somit wird die spezifische Periode, mit anderen Worten eine Zeitperiode für ein Regeln bzw. Steuern der Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl sichergestellt, um länger zu sein, wenn die Gangposition, wenn das Gangschalten gestartet hat, niedriger ist und wenn bzw. da die Differenz in der Synchronisationsgeschwindigkeit vor und nach dem Gangschalten bzw. -wechsel größer ist. Daher kann die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl geregelt bzw. gesteuert werden, um sicherer die Synchronisationsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl zu werden, wenn das Gangschalten abgeschlossen wurde, so dass der Schaltstoß reduziert wird, um klein zu sein.
Vorzugsweise wird die Regelung bzw. Steuerung durchgeführt während eines Hinaufschaltens, in welchem ein höherer Gang ausgewählt wird, und/oder eines Herunterschaltens, in welchem ein niedrigerer Gang ausgewählt wird.
Darüber hinaus bevorzugt beurteilt das Gangpositions-Beurteilungsmodul die Gangposition auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit, welche durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor bestimmt wird, und der Motorgeschwindigkeit, welche durch einen Kurbelwellenwinkelsensor bestimmt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Regeln bzw. Steuern einer Schaltbetätigung bzw. eines Schaltvorgangs eines manuellen Getriebes zur Verfügung gestellt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst eines:
Bestimmens einer Betätigung bzw. eines Betriebs einer Kupplung durch einen Kupplungsschalter;
Abschätzens bzw. Beurteilens einer Gangposition, wenn für den Gangwechsel durch eine Betätigung der Kupplung bestimmt wird, dass er gestartet wurde;
Bestimmens einer Zielmotorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, welche mit einer Drehzahl des Getriebes synchronisiert ist, wenn der Gangwechsel abgeschlossen wurde, basierend auf der Gangposition;
Regelns bzw. Steuerns einer Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, um die Zielmotorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl zu werden; und
Stoppens einer Regelung bzw. Steuerung der Motorgeschwindigkeit, wenn der Gangwechsel abgeschlossen wurde oder eine bestimmte Periode seit dem Start des Gangwechsels bzw. -schaltens verstrichen ist.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren darüber hinaus den Schritt eines Festlegens der spezifischen Periode, um länger zu sein, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs höher ist.
Darüber hinaus bevorzugt umfasst das Verfahren darüber hinaus den Schritt eines Festlegens der spezifischen Periode, um länger zu sein, wenn eine Gangposition niedriger ist.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt zur Verfügung gestellt, welches computerlesbare Instruktionen umfasst, welche, wenn auf ein geeignetes System geladen und auf diesem ausgeführt, die Schritte von einem der oben erwähnten Verfahren durchführen können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, welche ein Fahrzeug illustriert, an welchem eine Regel- bzw. Steuervorrichtung eines Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt ist bzw. wird.
2 ist ein Blockdiagramm, welches ein Regel- bzw. Steuersystem der Regel- bzw. Steuervorrichtung des Motors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
3 ist ein Graph, welcher Zusammenhänge zwischen einer Motorgeschwindigkeit und einer Fahrzeuggeschwindigkeit jeweils bei vorbestimmten Gangpositionen illustriert.
4 ist ein Graph, welcher eine obere Grenzperiode (spezifische Periode) einer Motorgeschwindigkeitsregelung bzw. -steuerung illustriert.
5 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine einer Schaltungsunterstützungsregelung bzw. -steuerung illustriert.
6 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine der Motorgeschwindigkeitsregelung bzw. -steuerung illustriert.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
Nachfolgend wird eine Regel- bzw. Steuervorrichtung 1 eines Motors 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen beschrieben.
(1) Gesamtkonfiguration
1 ist eine schematische Ansicht, welche ein Fahrzeug illustriert, an welchem die Regel- bzw. Steuervorrichtung 1 des Motors 2 angewandt ist bzw. wird.
Der Motor 2, welcher in 1 illustriert ist, ist bzw. wird in dem Fahrzeug montiert, um als eine Antriebsquelle für ein Fahren zu dienen, und ist ein Reihen-Vierzylinder-Direkteinspritzungsmotor. Wie dies in 1 illustriert ist, beinhaltet der Motor 2 einen Motorkörper 20, welcher mit einer Mehrzahl von Zylindern ausgebildet ist, einen Einlassdurchtritt 21 für ein Einbringen von Luft (Einlassluft) in den Motorkörper 20 und einen Auslassdurchtritt 22 für ein Ausbringen von Abgas, welches im Inneren des Motorkörpers 20 erzeugt bzw. generiert wird. Darüber hinaus ist jeder der Zylinder in dem Motorkörper 20 mit einer Einspritzeinrichtung 23 (siehe 2) für ein Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder und einer Zündkerze 29 versehen, um zu veranlassen, dass Mischgas verbrennt, indem eine Zündenergie zu dem Mischgas mit Hilfe einer Funkenentladung zugeführt wird. Das Mischgas enthält den Kraftstoff, welcher von der Einspritzeinrichtung 23 eingespritzt wird, und Luft.
Der Einlassdurchtritt 21 weist vier unabhängige Einlassdurchtritte 21a, welche jeweils mit den Zylindern kommunizieren bzw. in Verbindung stehen, einen einzelnen Druckausgleichsbehälter 21b, welcher mit stromaufwärtigen Enden der unabhängigen Einlassdurchtritte 21a verbunden ist, und ein einzelnes Einlassrohr 21c auf, welches sich stromaufwärts von dem Druckausgleichsbehälter 21b erstreckt. Ein Drosselventil 25 für ein Öffnen und Schließen, um eine Fluss- bzw. Strömungsrate der Einlassluft einzustellen, welche in den Motorkörper 20 eingebracht wird, ist in einem zwischenliegenden Abschnitt des Einlassrohrs 21c vorgesehen.
Eine Kupplung 4, ein Getriebe (abgestuftes bzw. Stufengetriebe) 5 und ein Differenzial 6 sind zwischen dem Motor 2, welcher wie oben konfiguriert ist, und linken und rechten Antriebsrädern 3 zwischengeschaltet, und die Antriebskraft, welche durch den Motor 2 erzeugt wird, wird auf die Antriebsräder 3 über diese Komponenten übertragen.
Das Getriebe 5 ist ein Stufengetriebe. In dieser Ausführungsform wird ein fünfstufiges bzw. -gängiges Getriebe, welches fünf Vorwärtsgangpositionen aufweist, angewandt bzw. eingesetzt. Spezifisch weist das Getriebe 5 eine Eingangs- bzw. Antriebswelle 5a, welche die Antriebskraft von dem Motor 2 empfängt bzw. erhält, und eine Ausgangs- bzw. Abtriebswelle 5b für ein Ausgeben der Antriebskraft in Richtung zu den Antriebsrädern 3 auf. Das Getriebe 5 weist auch fünf Gänge mit unterschiedlichen Ritzel- bzw. Zahnradverhältnissen voneinander zwischen der Eingangs- und Ausgangswelle 5a und 5b auf. Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass das Getriebe 5 auch mit einer Rückwärtsgangposition versehen ist. Das Getriebe 5 ist ein manuelles bzw. händisches Getriebe und ein Betätiger bzw. Betreiber des Fahrzeugs regelt bzw. steuert einen Gangschalthebel (nicht illustriert), um die Gang- bzw. Zahnradposition zu ändern.
Die Kupplung 4 löst bzw. trennt den Motor 2 von dem Getriebe 5. Die Kupplung 4 weist eine Kupplungsplatte 4a, welche mit einer Ausgangs- bzw. Abtriebswelle des Motors 2 gekoppelt ist, und eine Kupplungsplatte 4b auf, welche mit der Eingangswelle 5a des Getriebes 5 verbunden ist, und ändert die Verbindung zwischen dem Motor 2 und dem Getriebe 5 durch ein Umschalten des Zustands der Kupplungsplatten 4a und 4b zwischen einem Zustand eines wechselseitigen Druckkontakts und einem getrennten Zustand. Die Kupplung 4 ändert die Verbindung zwischen dem Motor 2 und dem Getriebe 5 entsprechend einer Regelung bzw. Steuerung eines Kupplungspedals 11 durch den Betätiger des Fahrzeugs. Spezifisch sind bzw. werden, wenn das Kupplungspedal 11 durch einen Vorgang eines Tretens (Kupplungs-Unterbrechungs-Betätigung) niedergedrückt wird, die Kupplungsplatten 4a und 4b getrennt, so dass die Verbindung zwischen dem Motor 2 und dem Getriebe 5 außer Eingriff gelangt, während, wenn das Kupplungspedal 11 freigegeben wird, die Kupplungsplatten 4a und 4b gedrückt werden, um in Kontakt miteinander zu stehen bzw. zu gelangen, um den Motor 2 und das Getriebe 5 in einen verbundenen Zustand zu bringen.
Das Differenzial 6 verteilt die Antriebskraft, welche von dem Getriebe 5 übertragen wird, auf das linke und rechte Antriebsrad 3. Das Differenzial 6 beinhaltet einen abschließenden Verzögerer bzw. eine abschließende Untersetzung 6a, und die Antriebskraft, welche von dem Getriebe 5 übertragen wird, wird durch den abschließenden Verzögerer 6a reduziert und dann auf die Antriebsräder 3 übertragen.
Darüber hinaus ist eine Lichtmaschine bzw. ein Wechselstromgenerator, welche(r) durch den Motor 2 angetrieben wird, um elektrische Leistung zu generieren bzw. zu erzeugen, mit dem Motor 2 über ein umwickelndes Übertragungsglied, wie beispielsweise einen Gurt bzw. Riemen gekoppelt.
(2) Regel- bzw. Steuersystem
(2-1) Überblick
Ein Regel- bzw. Steuersystem des Motors 2 wird beschrieben. In dieser Ausführungsform sind bzw. werden verschiedene Komponenten des Motors integral durch eine Motor-Regel- bzw. -Steuereinheit (ECU) 50 geregelt bzw. gesteuert, welche in 1 und 2 illustriert ist. Wie dies gut bekannt ist, ist die ECU 50 ein Mikroprozessor, bestehend auf einer CPU, einem ROM und einem RAM.
Der Motor 2 und das Fahrzeug sind mit einer Mehrzahl von Sensoren für ein Detektieren von Zuständen der verschiedenen Komponenten versehen und Information von diesen Sensoren wird in die ECU 50 eingegeben.
Beispielsweise ist der Motorkörper 20 mit einem Kurbelwellenwinkelsensor SN1 für ein Detektieren einer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors versehen. Spezifisch detektiert der Kurbelwellenwinkelsensor SN1 einen Rotationswinkel und eine Rotationsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl einer Kurbelwelle, und die Motorgeschwindigkeit wird basierend auf der Drehzahl der Kurbelwelle erhalten, welche durch den Kurbelwellenwinkelsensor SN1 detektiert wird.
Das Fahrzeug ist mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor SN2 für ein Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit versehen. Spezifisch detektiert der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor SN2 eine Geschwindigkeit der Abtriebswelle 5b des Getriebes 5, und eine Geschwindigkeit der Antriebsräder 3 und eine Fahrzeuggeschwindigkeit werden basierend auf der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der Abtriebswelle 5b des Getriebes 5 erhalten, welche durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor SN2 detektiert wird.
Darüber hinaus ist das Fahrzeug mit einem Kupplungsschalter SN3 für ein Detektieren der Betätigung bzw. des Vorgangs eines Niedertretens auf das Kupplungspedal 11 und einem Beschleunigungseinrichtungssensor SN4 für ein Detektieren einer Öffnung eines Beschleunigungs- bzw. Gaspedals 12 (Beschleunigungseinrichtungsöffnung) versehen, welches durch den Betätiger des Fahrzeugs geregelt bzw. gesteuert bzw. kontrolliert wird. In dieser Ausführungsform bestimmt der Kupplungsschalter SN3, ob das niedergetretene bzw. -gedrückte Ausmaß des Kupplungspedals 11 größer als ein vorbestimmtes Ausmaß ist, und er gibt ein vorbestimmtes Signal aus, wenn das niedergetretene Ausmaß das vorbestimmte Ausmaß übersteigt bzw. überschreitet.
Die ECU 50 ist elektrisch mit den Sensoren SN1 bis SN4 verbunden und erhält die verschiedenen Arten von Information, welche oben beschrieben ist (Motorgeschwindigkeit, Fahrzeuggeschwindigkeit, niedergetretener Zustand eines Kupplungspedals und Beschleunigungseinrichtungsöffnung) basierend auf den Signalen, welche von den Sensoren erhalten bzw. empfangen werden.
Die ECU 50 regelt bzw. steuert die verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs, während verschiedene Bestimmungen und Betätigungen basierend auf den Eingangssignalen von den Sensoren SN1 bis SN4 durchgeführt werden. Beispielsweise ist die ECU 50 elektrisch mit den Einspritzeinrichtungen 23, dem Drosselventil 25 und den Zündkerzen 29 verbunden und gibt Regel- bzw. Steuersignale an diese Komponenten aus, um diese basierend auf den Resultaten der Betätigungen, etc. anzutreiben.
(2-2) Beschreibung von verschiedenen Komponenten und Modulen, welche sich auf eine Schaltungsunterstützungs-Regelung bzw. -Steuerung beziehen.
Die ECU 50 weist charakteristische funktionale Elemente auf, welche sich auf eine Schaltungsunterstützungs-Regelung bzw. -Steuerung für ein Reduzieren eines Schaltstoßes beziehen, welcher während eines Gangschaltens auftreten kann, und die charakteristischen funktionalen Elemente beinhalten ein Getriebezustands-Bestimmungsmodul 51, ein Gangpositions-Beurteilungsmodul 52, ein Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul 53, ein Bezeichnungsmodul 54 einer spezifischen Periode und ein Geschwindigkeits- bzw. Drehzahl-Regel- bzw. -Steuermodul 55.
Das Getriebezustands-Bestimmungsmodul 51 bestimmt, ob der Motor 2 und das Getriebe 5 verbunden oder getrennt sind, und es bestimmt basierend auf dem Bestimmungsresultat auch, ob ein Gangschalten bzw. Gangwechsel durchgeführt wird. In dieser Ausführungsform führt das Getriebezustands-Bestimmungsmodul 51 die obigen Bestimmungen basierend auf dem Detektionssignal von dem Kupplungsschalter SN3 durch.
Spezifisch bestimmt, wenn das vorbestimmte Signal von dem Kupplungsschalter SN3 ausgegeben wird und durch den Kupplungsschalter SN3 detektiert wird, dass das Kupplungspedal 11 mehr als das vorbestimmte Ausmaß niedergetreten ist, das Getriebezustands-Bestimmungsmodul 51, dass der Motor 2 und das Getriebe 5 getrennt sind. Andererseits bestimmt, wenn das vorbestimmte Signal nicht von dem Kupplungsschalter SN3 ausgegeben wird, das Getriebezustands-Bestimmungsmodul 51, dass sich der Motor 2 und das Getriebe 5 in dem verbundenen Zustand befinden. Darüber hinaus schließt, wenn das Getriebezustands-Bestimmungsmodul 51 bestimmt, dass die Verbindung zwischen dem Motor 2 und dem Getriebe 5 gelöst bzw. außer Eingriff ist, es, dass das Gangschalten begonnen hat, und es schließt, wenn das Getriebezustands-Bestimmungsmodul 51 bestimmt, dass die Verbindung zwischen dem Motor 2 und dem Getriebe 5 wieder aufgenommen wurde, dass das Gangschalten abgeschlossen ist bzw. wurde. Nachfolgend kann ein Zeitpunkt, bei welchem das Getriebezustands-Bestimmungsmodul 51 bestimmt bzw. feststellt, dass das Gangschalten gestartet hat, einfach als der Gangschalt-Startzeitpunkt bezeichnet werden, und ein Zeitpunkt, zu welchem das Getriebezustands-Bestimmungsmodul 51 bestimmt, dass das Gangschalten abgeschlossen wurde, kann einfach als Gangschalt-Endzeitpunkt bezeichnet werden.
Das Gangpositions-Beurteilungsmodul 52 beurteilt bzw. schätzt die Gangposition zu dem Gangschalt-Startzeitpunkt ab (nachfolgend geeignet als die Gangschalt-Startgangposition bezeichnet). Das Gangpositions-Beurteilungsmodul 52 beurteilt die Gangschalt-Startgangposition basierend auf einer Motorgeschwindigkeit NE und einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp zu dem Gangschalt-Startzeitpunkt.
In dieser Ausführungsform bestimmt das Gangpositions-Beurteilungsmodul 52 einen Bereich, unter welchen die Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp und die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl NE bei dem Gangschalt-Startzeitpunkt fallen, unter einem vorbestimmten ersten bis fünften Bereich A1 bis A5, welche bestimmt bzw. festgelegt sind, wie dies in 3 illustriert ist. Für die Gangschalt-Startgangposition wird beurteilt bzw. abgeschätzt, dass es eine Position eines ersten Gangs ist, wenn der bestimmte Bereich der erste Bereich A1 ist, eine Position eines zweiten Gangs, wenn der bestimmte Bereich der zweite Bereich A2 ist, eine Position eines dritten Gangs, wenn der bestimmte Bereich der dritte Bereich A3 ist, eine Position eines vierten Gangs, wenn der bestimmte Bereich der vierte Bereich A4 ist, und eine Position eines fünften Gangs, wenn der bestimmte Bereich der fünfte Bereich A5 ist.
Jeder der Bereiche A1 bis A5 ist bzw. wird unter Bezugnahme auf eine Referenz- bzw. Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl bei der entsprechenden Gangposition bezeichnet, indem ein vorbestimmtes Offsetausmaß von der Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeit berücksichtigt wird. Hier ist die Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeit eine Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 2, welche mit der Drehzahl des Getriebes 5 in einem Referenz- bzw. Bezugszustand synchronisiert ist bzw. wird, wo die Antriebsräder nicht verschlissen werden und nicht rutschen und ein Widerstands/mechanischer Verlust nicht an der Kupplung 4, dem Getriebe 5, etc. auftritt. Eine Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl NEs_i jeder Gang- bzw. Zahnradposition (i: Gangposition, i = 1 bis 5) ist bzw. wird definiert durch NEs_i = Vsp × FGR × KGEAR_i × K (K ist eine Konstante), wobei Vsp die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, KGEAR_i (i = 1 bis 5) das Gang- bzw. Zahnradverhältnis bei jeder Gang- bzw. Zahnradposition ist, und FGR ein Verzögerungsverhältnis der abschließenden Verzögerungseinrichtung 6a ist. Nachfolgend wird diese Gleichung in geeigneter Weise als Gleichung A bezeichnet. Die Linien L1 bis L5 in 3 zeigen jeweils die Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeiten bei der ersten bis fünften Gangposition an.
Die Bereiche A1 bis A5 sind bezeichnet bzw. ausgebildet, um sowohl die niedrigeren als auch höheren Seiten der Linien L1 bis L5 der Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeiten abzudecken, welche jeweils auf den Linien L1 bis L5 zentriert sind. In dieser Ausführungsform sind bzw. werden Grenzlinien L11 bis L14 derart ausgebildet, dass jede derselben durch die Mitte von zwei benachbarten Linien von Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeiten hindurchtritt (ein mittlerer Wert zwischen zwei benachbarten Linien im Hinblick auf die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl bei derselben Fahrzeuggeschwindigkeit). Spezifisch ist bzw. wird jede der Linien L11 bis L14 derart ausgebildet, dass ihre Neigung einem durchschnittlichen Wert von Neigungen der benachbarten Linien von Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeiten entspricht, und wird durch ein Zuordnen eines durchschnittlichen Werts von Gang- bzw. Zahnradverhältnissen bei zwei benachbarten Gang- bzw. Zahnradpositionen in dem Gang- bzw. Zahnradverhältnis in Gleichung A abgeleitet. Der zweite bis vierte Bereich A2 bis A4 sind bezeichnet bzw. ausgebildet, um zwischen den Linien L11 und L12, L12 und L13, und L13 und L14 jeweils sandwichartig eingeschlossen zu sein. Darüber hinaus ist der erste Bereich A1 bezeichnet, um der gesamte Bereich auf der Seite der niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeit der zentralen Linie L11 zu sein, welche zwischen der Linie L1 der Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeit bei der ersten Gangposition bzw. Position des ersten Gangs und der Linie L2 der Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeit bei der zweiten Gangposition gebildet ist. Darüber hinaus ist der fünfte Bereich A5 ausgebildet, um der gesamte Bereich auf der Seite der höheren Fahrzeuggeschwindigkeit der zentralen Linie L14 zu sein, welche zwischen der Linie L4 der Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeit bei der vierten Gangposition und der Linie L5 der Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeit bei der fünften Gangposition gebildet ist bzw. wird.
Somit werden in dieser Ausführungsform alle Motorgeschwindigkeiten bzw. -drehzahlen und alle Fahrzeuggeschwindigkeiten einem der Gangpositionsbereiche zugeordnet und die Gangschalt-Startgangposition wird sicher durch das Gangpositions-Beurteilungsmodul 52 abgeschätzt bzw. beurteilt, um eine der ersten bis fünften Gangposition zu sein. Es ist festzuhalten, dass in einem normalen Zustand, wo die Kupplung 4 nicht rutscht (d. h. nicht in einem Übergang zwischen ergriffenen bzw. in Eingriff befindlichen Zuständen) und der Motor 2 fest mit dem Getriebe 5 verbunden ist, die Motorgeschwindigkeit und die Fahrzeuggeschwindigkeit Werte sind, welche im Wesentlichen auf einer der Linien L1 bis L5 der Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl liegen.
Das Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul 53 spezifiziert als eine Zielmotorgeschwindigkeit die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, welche mit der Drehzahl des Getriebes 5 synchronisiert ist (der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl, welche mit der Drehzahl der Eingangswelle 5a des Getriebes 5 übereinstimmt bzw. damit abgestimmt ist), wenn das Gangschalten abgeschlossen ist, basierend auf der Gangschalt-Startgangposition, welche durch das Gangpositions-Beurteilungsmodul 52 abgeschätzt bzw. beurteilt wird. Spezifisch beurteilt das Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul 53 zuerst die Gangposition, zu welcher zu ändern ist, wenn das Gangschalten abgeschlossen ist, basierend auf der Gangschalt-Startgangposition. In dieser Ausführungsform wird die Schaltungsunterstützungs-Regelung bzw. -Steuerung hauptsächlich durchgeführt, um den Schaltstoß zu reduzieren, welcher bei einem Hinaufschalten auftritt, und das Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul 53 beurteilt die Gangposition, zu welcher zu ändern ist, wenn das Gangschalten abgeschlossen ist (umgeschaltete bzw. verschobene Gangposition) auf einem Niveau höher als die Gangschalt-Startgangposition. Beispielsweise wird, wenn die Gangwechsel- bzw. Gangschalt-Startgangposition die zweite Gangposition bzw. Position des zweiten Gangs ist, für die dritte Gangposition bzw. Position des dritten Gangs beurteilt bzw. bewertet, die umgeschaltete Gangposition bzw. Position des umgeschalteten Gangs zu sein. Als nächstes extrahiert von der Linie der Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeit der abgeschätzten bzw. beurteilten umgeschalteten Gangposition das Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul 53 einen Wert entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit bei dem Gangschalt-Startzeitpunkt (nachfolgend geeignet als die Gangschalt-Startfahrzeuggeschwindigkeit), und spezifiziert diesen Wert als die Zielmotorgeschwindigkeit. Spezifisch spezifiziert das Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul 53 die Motorgeschwindigkeit, welche durch ein Zuordnen der abgeschätzten bzw. beurteilten umgeschalteten Gangposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit in Gleichung A abgeleitet wird, als die Zielmotorgeschwindigkeit.
Das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 regelt bzw. steuert die Motorgeschwindigkeit auf die Zielmotorgeschwindigkeit, welche durch das Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul 53 spezifiziert bzw. festgelegt wird. In dieser Ausführungsform regelt bzw. steuert das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 die Motorgeschwindigkeit durch ein Ändern der Öffnung des Drosselventils 25, einer Kraftstoffeinspritzmenge von der Einspritzeinrichtung 23 und eines Zündzeitpunkts. Eine spezifische Routine dieser Regelung bzw. Steuerung der Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl wird später beschrieben.
Das Bezeichnungsmodul 54 einer spezifischen bzw. bestimmten Periode bzw. das eine spezifische Periode bezeichnende Modul spezifiziert eine obere Grenzlänge einer Periode, in welcher die Regelung bzw. Steuerung der Motorgeschwindigkeit durch das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 durchgeführt wird. In dieser Ausführungsform spezifiziert das Bezeichnungsmodul 54 der spezifischen Periode die obere Grenzlänge der Periode (obere Grenzperiode, spezifische Periode), um länger zu sein, wenn die Gangschalt-Startfahrzeuggeschwindigkeit höher wird und die Gangschalt-Startgangposition niedriger wird. Spezifisch bezeichnet bei jeder Gangposition das Bezeichnungsmodul 54 der spezifischen Periode die obere Grenzperiode, um länger zu sein, wenn die Gangschalt-Startfahrzeuggeschwindigkeit höher wird, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist, bezeichnet das Bezeichnungsmodul 54 der spezifischen Periode die obere Grenzperiode, um länger zu sein, wenn die Gangschalt-Startgangposition niedriger wird. Spezifischer wird, wie dies in 4 illustriert ist, eine Karte der oberen Grenzperiode, welche unter Bezugnahme auf die Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Weise ausgebildet bzw. entwickelt ist, wo die obere Grenzperiode länger wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird, für jede Gangposition zur Verfügung gestellt und in dem Bezeichnungsmodul 54 der spezifischen Periode gespeichert. Das Bezeichnungsmodul 54 der spezifischen Periode extrahiert bzw. entnimmt die obere Grenzperiode von einer der Karten gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gangposition bei dem Gangschalt-Startzeitpunkt.
(2-3) Ablauf einer Schaltunterstützungssteuerung bzw. -regelung
Ein Ablauf der Regelung bzw. Steuerung, welche durch die Module 51 bis 55 durchgeführt wird, welche wie oben beschrieben konfiguriert sind, wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 5 beschrieben.
Zuerst wird bei S1 bestimmt, ob das Gangschalten bzw. der Gangwechsel gestartet wurde. Wie dies oben beschrieben ist, wird diese Bestimmung durch das Getriebezustands-Bestimmungsmodul 51 basierend auf dem Signal von dem Kupplungsschalter SN3 durchgeführt. Die Bestimmung bei S1 wird wiederholt, bis das Bestimmungsresultat positiv wird, mit anderen Worten bestimmt wird, dass das Gangschalten gestartet wurde.
Wenn für das Gangschalten bestimmt wird, dass es gestartet wurde bzw. hat (S1: JA), wird bei S2 die Gangschalt-Startgangposition beurteilt. Wie dies oben beschrieben ist, wird diese Beurteilung durch das Gangpositions-Beurteilungsmodul 52 basierend auf der Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit bei dem Gangschalt-Startzeitpunkt durchgeführt.
Nachfolgend wird bei S3 die obere Grenzperiode bzw. Periode der oberen Grenze spezifiziert. Wie dies oben beschrieben ist, wird diese Spezifizierung bzw. Festlegung durch das Festlegungs- bzw. Bestimmungsmodul 54 der spezifischen Periode basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gangposition zu bzw. bei dem Gangschalt-Startzeitpunkt durchgeführt.
Als nächstes wird bei S4 die umgeschaltete Gangposition beurteilt und dann wird bei S5 die Zielmotorgeschwindigkeit spezifiziert. Wie dies oben beschrieben ist, werden diese Beurteilungen und Spezifizierungen bzw. Festlegungen durch das Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul 53 in einer Weise durchgeführt, wo die Gangposition, welche ein Niveau höher ist als die Gangschalt-Startposition, welche bei S2 beurteilt wird, als die Zielgangposition eingestellt bzw. festgelegt wird und die Zielmotorgeschwindigkeit basierend auf der Zielgangposition und der Gangschalt-Startfahrzeuggeschwindigkeit spezifiziert wird.
Nachfolgend wird bei S6 ein Zeitgeber aktiviert, mit anderen Worten eine Zeitmessung wird gestartet.
Dann wird bei S7 die Motorgeschwindigkeit auf die Zielmotorgeschwindigkeit gesteuert bzw. geregelt. Wie dies oben beschrieben ist, wird diese Steuerung bzw. Regelung durch das Geschwindigkeits- bzw. Drehzahl-Regel- bzw. -Steuermodul 55 durchgeführt. Eine spezifische Routine dieser Regelung bzw. Steuerung der Motorgeschwindigkeit wird später beschrieben.
Als nächstes wird bei S8 bestimmt, ob das Gangschalten abgeschlossen wurde. Wie dies oben beschrieben ist, wird diese Bestimmung durch das Getriebezustands-Bestimmungsmodul 51 basierend auf dem Signal von dem Kupplungsschalter SN3 durchgeführt.
Wenn für das Gangschalten bestimmt wird, dass es abgeschlossen wurde bzw. ist (S8: JA), gelangt die Routine zu S10, wo die Regelung bzw. Steuerung eines Änderns der Motorgeschwindigkeit auf die Zielmotorgeschwindigkeit, nämlich bzw. insbesondere die Schaltunterstützungssteuerung bzw. -regelung gestoppt wird.
Andererseits gelangt, wenn das Resultat von S8 negativ ist, die Routine zu S9. Bei S9 wird bestimmt, ob der Zeitgeber, welcher bei S6 aktiviert wurde, eine Zeitdauer anzeigt, welche länger als die obere Grenzperiode ist, welche bei S3 spezifiziert wird, spezifisch wird bestimmt, ob die obere Grenzperiode verstrichen ist, seitdem die Regelung bzw. Steuerung eines zwangsweisen Änderns der Motorgeschwindigkeit auf die Zielmotorgeschwindigkeit gestartet wurde. Wenn das Resultat dieser Bestimmung positiv ist, gelangt die Routine zu S10, wo die Regelung bzw. Steuerung der Motorgeschwindigkeit beendet wird. Jedoch kehrt, wenn das Resultat dieser Bestimmung negativ ist, die Routine zu S7 zurück, um den Prozess von S7 zu wiederholen. Mit anderen Worten wird die Motorgeschwindigkeits-Regelung bzw. -Steuerung durchgeführt, bis bestimmt wird, dass das Gangschalten abgeschlossen wurde (S8: JA), oder bestimmt wird, dass die obere Grenzperiode verstrichen ist, seitdem die Regelung bzw. Steuerung eines zwangsweisen Änderns der Motorgeschwindigkeit auf die Zielmotorgeschwindigkeit gestartet wurde (S9: JA).
Als nächstes wird die Routine der Motorgeschwindigkeitsregelung bzw. -steuerung, welche durch das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 bei S7 durchgeführt wird, im Detail unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Zuerst berechnet bei S21 das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 eine Abweichung zwischen der Zielmotorgeschwindigkeit, welche durch das Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul 53 bei S4 spezifiziert wird, und der aktuellen bzw. tatsächlichen Motorgeschwindigkeit, mit anderen Worten eine Geschwindigkeitsabweichung, welche durch ein Subtrahieren der aktuellen Motorgeschwindigkeit von der Zielmotorgeschwindigkeit erhalten wird.
Nachfolgend wird bei S22 eine Geschwindigkeitsänderungsrate entsprechend einem Wert, um welchen die Motorgeschwindigkeit pro Zeiteinheit geändert wird, eingestellt bzw. festgelegt. Das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 berechnet die Geschwindigkeitsänderungsrate durch ein Multiplizieren der Geschwindigkeitsabweichung, welche bei S21 berechnet wurde, mit einem vorbestimmten Regel- bzw. Steuerfaktor.
Bei S23 berechnet das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 eine Änderungsmenge bzw. ein Änderungsausmaß eines Drehmoments, welche(s) für ein Erhöhen der Motorgeschwindigkeit um den Wert entsprechend der Geschwindigkeitsänderungsrate erforderlich ist. Spezifisch ist bzw. wird eine Karte des Ausmaßes einer erforderlichen Drehmomentänderung relativ zu der Geschwindigkeitsänderungsrate in dem Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 gespeichert, und das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 extrahiert einen Wert des Ausmaßes bzw. der Größe einer erforderlichen Drehmomentänderung entsprechend der Geschwindigkeitsänderungsrate, welche bei S22 festgelegt wird, aus der Karte.
Als nächstes berechnet bei S24 das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 ein eine Geschwindigkeit bzw. Drehzahl beibehaltendes Drehmoment, welches ein Motordrehmoment ist, welches für ein Beibehalten einer gegenwärtigen Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl erforderlich ist. Spezifisch ist bzw. wird eine Karte des die Geschwindigkeit beibehaltenden Drehmoments relativ zu der Motorgeschwindigkeit in dem Geschwindigkeits-Regel bzw. -Steuermodul 55 gespeichert, und das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 extrahiert einen Wert entsprechend der aktuellen bzw. gegenwärtigen Motorgeschwindigkeit aus der Karte.
Nachfolgend berechnet bei S25 das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 ein Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuer-Zieldrehmoment, welches ein Motordrehmoment ist, welches für ein Ändern des gegenwärtigen Motordrehmoments um das Ausmaß der erforderlichen Drehmomentänderung, welches bei S23 berechnet wurde, erforderlich ist, während die Motorgeschwindigkeit bei dem gegenwärtigen Wert beibehalten wird. Spezifisch berechnet das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuer-Zieldrehmoment durch ein Hinzufügen des die Geschwindigkeit beibehaltenden Drehmoments, welches bei S24 berechnet wird, zu dem Ausmaß einer erforderlichen Drehmomentänderung, welches bei S23 berechnet wird.
Dann berechnet bei S26 das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 ein Leistungserzeugungs-Zieldrehmoment, welches für ein Antreiben des Wechselstromgenerators erforderlich ist. Der Wechselstromgenerator bzw. die Lichtmaschine wird angetrieben, um Leistungserzeugungsmengen zu generieren bzw. zu erzeugen, welche von den verschiedenen elektrischen Komponenten angefordert werden, und das Drehmoment, welches für ein Antreiben des Wechselstromgenerators erforderlich ist, wird basierend auf den Leistungserzeugungsmengen spezifiziert. In dieser Ausführungsform ist eine Karte der Leistungserzeugungsmengen des Wechselstromgenerators und des Drehmoments, welches erforderlich ist, um den Wechselstromgenerator zu veranlassen, die Leistungserzeugungsmengen zu generieren bzw. zu erzeugen, in dem Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 gespeichert, und das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 extrahiert bzw. entnimmt einen Drehmomentwert entsprechend den Leistungserzeugungsmengen aus der Karte.
Als nächstes berechnet bei S27 das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 eine Zielmotorausgabe. In dieser Ausführungsform berechnet das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 ein abschließendes erforderliches Drehmoment durch ein Hinzufügen bzw. Addieren des Leistungserzeugungs-Zieldrehmoments, welches bei S26 berechnet wird, zu dem Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuer-Zieldrehmoment, welches bei S25 berechnet wird, um einen Summenwert zu erhalten, und durch ein weiteres Addieren zu dem Summenwert eines Drehmoments eines mechanischen Widerstands, welcher aufgrund der Rotation des Motors bewirkt wird, und dann berechnet das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 die Zielmotorausgabe bzw. -leistung durch ein Hinzufügen einer Pumpverlustmenge zu einer Motorleistung, welche für ein Erhalten des abschließenden erforderlichen Drehmoments erforderlich ist.
Als nächstes spezifiziert bei S28 das Geschwindigkeits-Regel bzw. -Steuermodul 55 eine Zielluftmenge und einen Zündzeitpunkt, mit welchen die Zielmotorleistung erzielt werden kann, basierend auf der Zielmotorleistung, welche bei S27 berechnet wurde. Dann spezifiziert das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 die Öffnung des Drosselventils für ein Zuführen der spezifizierten Zielluftmenge zu dem Motor 2. Darüber hinaus spezifiziert das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 eine Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf der Zielluftmenge.
Darüber hinaus regelt bzw. steuert bei S29 das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul 55 das Drosselventil 25, die Einspritzeinrichtungen 23 und die Zündkerzen 29, um die Drosselventilöffnung, die Kraftstoffeinspritzmenge und den Zündzeitpunkt zu realisieren, welche bei S28 spezifiziert wurden.
(3) Effekte
Wie dies oben beschrieben ist, wird in dem Fahrzeug, an welchem die Regel- bzw. Steuervorrichtung des Motors dieser Ausführungsform angewandt wird, der Zielwert der Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl basierend auf der Gangschalt-Startgangposition spezifiziert und es wird die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl auf den Zielwert geregelt bzw. gesteuert. Daher kann die Differenz zwischen der Drehzahl des Getriebes und der Geschwindigkeit des Motors, wenn das Gangschalten bzw. der Gangwechsel abgeschlossen wurde, geregelt bzw. gesteuert werden, um klein zu sein, und das Auftreten des Schaltstoßes, welcher durch die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahldifferenz bewirkt wird, kann reduziert werden.
Darüber hinaus wird in diesem Fahrzeug die Motorgeschwindigkeitsregelung bzw. -steuerung nicht nur gestoppt bzw. angehalten, wenn das Gangschalten abgeschlossen wurde, sondern auch, wenn die vorbestimmte Periode (obere Grenzperiode) verstrichen ist, seitdem die Regelung bzw. Steuerung eines zwangsweisen Änderns der Motorgeschwindigkeit gestartet wurde. Daher kann eine Situation, wo sich der Betätiger des Fahrzeugs unbehaglich fühlt, noch sicherer vermieden werden, indem verhindert wird, dass sich die Motorgeschwindigkeit verschieden von der Absicht des Betätigers des Fahrzeugs ändert, während das Auftreten des Schaltstoßes reduziert wird, welcher dadurch bewirkt wird, dass die Motorgeschwindigkeit verschieden von der Drehzahl des Getriebes ist, wenn das Gangschalten abgeschlossen wurde bzw. ist.
Insbesondere ist bzw. wird in dieser Ausführungsform die obere Grenzperiode ausgebildet bzw. festgelegt, um länger zu sein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist und die Gangschalt-Startgangposition niedriger ist. Daher kann der Schaltstoß sicherer reduziert werden, während die Situation vermieden wird, wo sich der Betreiber des Fahrzeugs unbehaglich fühlt.
Spezifisch steigt, wie dies aus 3 und Gleichung A klar ist, die Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeit proportional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit bei jeglicher Gangposition an. Daher wird die Differenz in der Bezugs-Synchronisationsgeschwindigkeit zwischen den Gangpositionen, mit anderen Worten die Differenz zwischen der Motorgeschwindigkeit zu dem Gangschalt-Startzeitpunkt und der Motorgeschwindigkeit, welche mit der Drehzahl des Getriebes 5 synchronisiert ist, wenn das Gangschalten abgeschlossen wurde, größer, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist. Beispielsweise ist eine Differenz ΔNE_12(1) in der Referenz-Synchronisationsgeschwindigkeit zwischen der ersten und zweiten Gangposition bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp1 größer als eine Differenz ΔNE_12(2) in der Referenz-Synchronisationsgeschwindigkeit zwischen der ersten und zweiten Gangposition bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp2, welche niedriger als die Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp1 ist.
Darüber hinaus sind bzw. werden in allgemeinen Fahrzeugen, um eine höhere Beschleunigungsleistung für einen Betriebs- bzw. Betätigungsbereich sicherzustellen, wo die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist und die Beschleunigungsleistung leichter verschlechtert wird, die Gang- bzw. Zahnradverhältnisse eingestellt bzw. festgelegt, um näher zueinander zu sein, spezifisch ist bzw. wird die Differenz zwischen den Gang- bzw. Zahnradverhältnissen von zwei benachbarten Gangpositionen (Differenz zwischen dem Gang- bzw. Zahnradverhältnis einer bestimmten Gangposition und dem Gang- bzw. Zahnradverhältnis der Gangposition, welche ein Niveau niedriger/höher als die bestimmte Gangposition ist) eingestellt bzw. festgelegt, um kleiner zu sein, wenn bzw. da die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist. Die Differenz in der Referenz-Synchronisationsgeschwindigkeit zwischen den benachbarten Gangpositionen ist bzw. wird festgelegt, um kleiner zu sein, wenn die Gangpositionen höher bei derselben Fahrzeuggeschwindigkeit sind. Mit anderen Worten werden in dem Beispiel von 3 die Unterschiede der Referenz-Synchronisationsgeschwindigkeiten NE_1 bis NE_5 der Gangpositionen bei der Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp1 voneinander (Unterschiede zwischen benachbarten Gang- bzw. Zahnradpositionen), welche durch ΔNE_12(1) (eine Differenz zwischen der Referenz-Synchronisationsgeschwindigkeit NE_1 der ersten Position und der Referenz-Synchronisationsgeschwindigkeit NE_2 der zweiten Position), ΔNE_23 (eine Differenz zwischen der Referenz-Synchronisationsgeschwindigkeit NE_2 der zweiten Position und der Referenz-Synchronisationsgeschwindigkeit NE_3 der dritten Position), ΔNE_34 (eine Differenz zwischen der Referenz-Synchronisationsgeschwindigkeit NE_3 der dritten Position und der Referenz-Synchronisationsgeschwindigkeit NE_4 der vierten Position), und ΔNE_45 (eine Differenz zwischen der Referenz-Synchronisationsgeschwindigkeit NE_4 der vierten Position und der Referenz-Synchronisationsgeschwindigkeit NE_5 der fünften Position) jeweils bezeichnet sind, kleiner in dieser Reihenfolge. Es ist festzuhalten, dass 3 einen Fall illustriert, wo die Gang- bzw. Zahnradverhältnisse der ersten bis fünften Gang- bzw. Zahnradposition jeweils etwa 3,6, 1,9, 1,2, 0,9 und 0,7 sind.
Darüber hinaus wird eine erforderliche Zeitperiode, damit die Motorgeschwindigkeit auf die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl abnimmt, welche mit der Drehzahl bzw. Rotationsgeschwindigkeit des Getriebes 5 synchronisiert ist, wenn das Gangschalten abgeschlossen wurde, länger, wenn bzw. da die Differenz zwischen den. Gangpositionen größer ist.
In diesem Hinblick ist in dieser Ausführungsform die obere Grenzperiode bzw. Periode der oberen Grenze ausgebildet bzw. festgelegt, um länger zu sein, und es wird für die Zeitdauer, für welche die Motorgeschwindigkeitsregelung bzw. -steuerung durchzuführen ist, sichergestellt, dass sie länger ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist und die Gangschalt-Startgangposition niedriger ist. Daher kann die Motorgeschwindigkeit mit der Synchronisationsgeschwindigkeit sicherer abgestimmt werden und somit kann der Schaltstoß reduziert werden, um klein zu sein.
(4) Modifikationen
In dieser Ausführungsform wird der Fall, wo die obere Grenzperiode ausgebildet bzw. festgelegt ist, um länger zu sein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist und die Gangschalt-Startgangposition niedriger ist, beschrieben; jedoch kann für die obere Grenzperiode sichergestellt werden, dass sie länger ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist, unabhängig von der Gangposition. Spezifisch kann bei einer beliebigen Gangposition die obere Grenzperiode ähnlich ausgebildet bzw. festgelegt sein, um länger gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit zu sein.
Jedoch kann durch ein Ausbilden bzw. Festlegen der oberen Grenzperiode, um länger zu sein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist und die Gangposition niedriger ist, wie dies oben beschrieben ist, die obere Grenzperiode, spezifisch die Periode bzw. Dauer, in welcher die Motorgeschwindigkeitsregelung bzw. -steuerung durchgeführt wird, sicherer in Übereinstimmung mit einer erforderlichen Zeitdauer sichergestellt werden, damit sich die Motorgeschwindigkeit auf die Synchronisationsgeschwindigkeit bei der umgeschalteten Gangposition ändert, und es kann zu dem Gangschalt-Endzeitpunkt die Motorgeschwindigkeit sicherer auf die Geschwindigkeit geregelt bzw. gesteuert werden, welche mit der Drehzahl des Getriebes synchronisiert ist. Daher kann der Schaltstoß sicher reduziert werden, um klein zu sein.
Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform der Fall, wo die Schaltunterstützungsregelung bzw. -steuerung nur bei einem Hinaufschalten durchgeführt wird, beschrieben; jedoch kann die Schaltunterstützungsregelung bzw. -steuerung bei einem Herunterschalten durchgeführt werden. Es ist festzuhalten, dass in dem Fall eines Durchführens der Schaltunterstützungsregelung bzw. -steuerung bei einem Herunterschalten das Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul die umgeschaltete Gangposition an der Gangposition beurteilt, welche niedriger (z. B. um ein Niveau niedriger) als die Gangschalt-Startgangposition ist.
Jedoch muss bei einem Herunterschalten die Motorgeschwindigkeit erhöht werden, und der Betätiger des Fahrzeugs führt eine Niedertretbetätigung auf der Beschleunigungseinrichtung durch. Daher ist das Erfordernis bzw. die Notwendigkeit eines getrennten Regelns bzw. Steuerns der Motorgeschwindigkeit gering. Darüber hinaus wird es im Hinblick auf eine Fahrsicherheit als nicht bevorzugt erachtet, automatisch die Motorgeschwindigkeit unabhängig von der Regelung bzw. Steuerung bzw. Kontrolle durch den Betätiger des Fahrzeugs zu erhöhen. Andererseits ist bei einem Hinaufschalten der mechanische Widerstand des Motors 2 gering. Daher nimmt die Motorgeschwindigkeit langsam ab und somit gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit bzw. Möglichkeit eines Bewirkens des Schaltstoßes. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, die Schaltunterstützungsregelung bzw. -steuerung zumindest bei einem Hinaufschalten wie in dieser Ausführungsform durchzuführen.
Es sollte verstanden werden, dass die Ausführungsformen hierin illustrativ und nicht beschränkend sind, da der Rahmen bzw. Geltungsbereich der Erfindung durch die beigeschlossenen Ansprüche eher als durch die diesen vorangehende Beschreibung definiert wird, und dass für alle Änderungen, welche innerhalb von Beschränkungen und Begrenzungen der Ansprüche oder Äquivalente von derartigen Beschränkungen und Begrenzungen davon fallen, beabsichtigt ist, durch die Ansprüche umfasst zu sein.
Bezugszeichenliste

2: Motor
4: Kupplung
5: Getriebe
51: Getriebezustands-Bestimmungsmodul
52: Gangpositions-Beurteilungsmodul
53: Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul
54: Bestimmungsmodul einer spezifischen Periode
55: Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 09-068063 A [0003, 0004, 0005]

Claims

Motor-Regel- bzw. -Steuervorrichtung, welche an einem Fahrzeug zu montieren ist, wobei das Fahrzeug ein abgestuftes bzw. Stufengetriebe (5), einen Motor (2) und eine Kupplung (4) für ein Verbinden des Stufengetriebes (5) mit dem Motor (2) und ein Trennen des Stufengetriebes (5) von dem Motor (2) beinhaltet, wobei die Regel- bzw. Steuervorrichtung umfasst: ein Getriebezustands-Bestimmungsmodul (51) für ein Bestimmen einer Verbindung zwischen dem Stufengetriebe (5) und dem Motor (2), ein Bestimmen, dass ein Gangwechsel gestartet hat, wenn die Verbindung zwischen dem Stufengetriebe (5) und dem Motor (2) von einem verbundenen Zustand gelöst bzw. getrennt wird, und ein Bestimmen, dass der Gangwechsel abgeschlossen ist, wenn die Verbindung zwischen dem Stufengetriebe (5) und dem Motor (2) wieder aufgenommen wird; ein Gangpositions-Beurteilungsmodul (52) für ein Beurteilen einer Gangposition, wenn für den Gangwechsel durch das Getriebezustands-Bestimmungsmodul (51) bestimmt wird, dass er gestartet wurde; ein Zielmotorgeschwindigkeits-Spezifizierungsmodul (53) für ein Spezifizieren bzw. Festlegen einer Zielmotorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, welche mit einer Drehzahl des Stufengetriebes (5) synchronisiert ist, wenn der Gangwechsel abgeschlossen wurde, basierend auf der Gangposition, welche durch das Gangpositions-Beurteilungsmodul (52) beurteilt bzw. abgeschätzt wurde; und ein Geschwindigkeits- bzw. Drehzahl-Regel- bzw. -Steuermodul (55) für ein Regeln bzw. Steuern einer Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, um die Zielmotorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl zu werden, wenn für den Gangwechsel durch das Getriebezustands-Bestimmungsmodul (51) bestimmt wird, dass er begonnen hat, wobei das Geschwindigkeits-Regel- bzw. -Steuermodul (55) eine Regelung bzw. Steuerung der Motorgeschwindigkeit stoppt, wenn das Getriebezustands-Bestimmungsmodul (51) bestimmt, dass der Gangwechsel abgeschlossen wurde oder eine bestimmte Periode verstrichen ist, seitdem das Getriebezustands-Bestimmungsmodul (51) bestimmt hat, dass der Gangwechsel gestartet wurde, und wobei die bestimmte Periode bestimmt bzw. bemessen ist, um länger zu sein, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs höher ist, wenn das Getriebezustands-Bestimmungsmodul (51) bestimmt, dass der Gangwechsel gestartet hat.
Regel- bzw. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die bestimmte Periode festgelegt ist, um länger zu sein, wenn die Gangposition, welche durch das Gangpositions-Beurteilungsmodul (52) beurteilt wird, niedriger ist, während eine Fahrzeuggeschwindigkeit im Wesentlichen konstant ist.
Regel- bzw. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Regelung bzw. Steuerung während eines Hinaufschaltens, in welchem ein höherer Gang ausgewählt wird, und/oder eines Herunterschaltens durchgeführt wird, in welchem ein niedrigerer Gang ausgewählt wird.
Regel- bzw. Steuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gangpositions-Beurteilungsmodul (52) die Gangposition auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit, welche durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (SN2) bestimmt wird, und der Motorgeschwindigkeit abschätzt, welche durch einen Kurbelwellenwinkelsensor (SN1) bestimmt wird.
Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Schaltvorgangs eines manuellen Getriebes, wobei das Verfahren die Schritte umfasst eines: Bestimmens einer Betätigung bzw. eines Betriebs einer Kupplung (4) durch einen Kupplungsschalter (SN3); Abschätzens bzw. Beurteilens einer Gangposition, wenn für den Gangwechsel durch eine Betätigung der Kupplung (4) bestimmt wird, dass er gestartet wurde; Bestimmens einer Zielmotorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, welche mit einer Drehzahl des Getriebes (5) synchronisiert ist, wenn der Gangwechsel abgeschlossen wurde, basierend auf der Gangposition; und Regelns bzw. Steuerns einer Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, um die Zielmotorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl zu werden, Stoppens einer Regelung bzw. Steuerung der Motorgeschwindigkeit, wenn der Gangwechsel abgeschlossen wurde oder eine bestimmte Periode seit dem Start des Gangwechsels verstrichen ist.
Verfahren nach Anspruch 5, darüber hinaus umfassend den Schritt eines Festlegens der spezifischen Periode, um länger zu sein, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs höher ist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, darüber hinaus umfassend den Schritt eines Festlegens der spezifischen Periode, um länger zu sein, wenn eine Gangposition niedriger ist.
Computerprogrammprodukt, umfassend computerlesbare Instruktionen, welche, wenn auf ein geeignetes System geladen und auf diesem ausgeführt, die Schritte eines Verfahrens nach Anspruch 5 bis 7 durchführen können.