DE10222401A1

DE10222401A1 - Verfahren und System zur Schaltungssteuerung eines Automatikgetriebes

Info

Publication number: DE10222401A1
Application number: DE10222401A
Authority: DE
Inventors: Sang-Shin Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2003-04-03
Also published as: CN1403728A; JP2003074681A; KR20030018869A; US20030045399A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft ein Schaltsteuersystem und ein entsprechendes Verfahren für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges mit: einer Schaltbereichanordnung zum Auswählen eines speziellen Schaltbereichs aus Bereichen mit automatischem Schaltmodus und manuellem Schaltmodus, wobei die Bereiche mit automatischem Schaltmodus einen Parkbereich, einen Rückwärtsbereich, einen Neutralbereich, einen Fahrbereich und einen Motorenbremsbereich aufweisen; einem Schalthebel-Positionssensor zum Erfassen des speziellen Schaltbereichs, der durch die Schalthebelanordnung ausgesucht ist, und zum Ausgeben eines entsprechenden Signals und einem Schaltcontroller zum Ausgeben eines Schaltsignals zum Hinunterschalten von einem momentanen Schaltbereich auf einen um 1 erniedrigten Schaltbereich, falls der erfasste spezielle Schaltbereich der Motorenbremsbereich ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe, und insbesondere ein Schaltungssteuerungsverfahren für ein Automatikgetriebe und ein entsprechendes System.
Im Allgemeinen sind, wie in Fig. 1 gezeigt, bei einem Automatikgetriebe mit einem automatischen Verstellmodus bzw. Umschaltmodus und einem manuellen Verstellmodus bzw. Umschaltmodus (Sportmodus) der automatische Verstellmodus und der manuelle Verstellmodus auf der linken bzw. rechten Seite eines stationären Basiselements einer Schalthebelanordnung angeordnet. Der automatische Verstellmodus umfasst einen Park-(P)- Bereich, einen Rückwärts-(R)-Bereich, einen Neutral-(N)-Bereich sowie einen Fahr-(D)-Bereich, und der manuelle Verstellmodus umfasst einen manuellen Hochschalt-(+)-Bereich und einen manuellen Hinunterschalt-(-)-Bereich.
In dem manuellen Verstellmodus kann ein Schalthebel 110 bewegt werden, um das Automatikgetriebe manuell hinauf- und hinunterzuschalten.
Bei dem oben erwähnten Getriebe kann der Motor in allen Geschwindigkeitsbereichen zum Bremsen verwendet werden. Jedoch muss ein Fahrer bei dieser Konfiguration den Schalthebel 110 in die Rechtsrichtung und dann in die Abwärtsrichtung bewegen, um den Motor zum Bremsen zu benutzen. Weiterhin ist ein entgegengesetzter Betrieb des Schalthebels 110 notwendig, um den Schalthebel auf den automatischen Verstellmodus zu bewegen.
D. h., wegen der Eliminierung eines Overdrive-An-/Aus-Knopfes bei dem obigen Getriebetyp muss ein Fahrer den Schalthebel 110in die Rechtsrichtung und dann in Abwärtsrichtung bewegen und muss den Schalthebel 110 in die Linksrichtung bewegen, um den Motor zum Bremsen zu verwenden.
Daher ist es schwierig, den Motor schnell zum Bremsen zu verwenden. Weiterhin wird ein Geräusch verursacht, wenn der Schalthebel 110 in die Rechts- oder Linksrichtung bewegt wird.
Bei einem Getriebe mit 7 Positionen (P-, R-, N-, D-, 3-, 2- und L-Bereich) oder einem Getriebe mit Overdrive-Ein-/Aus- Stellung wird das Hinunterschalten automatisch durchgeführt von Hochgeschwindigkeitsbereichen oberhalb des vierten Gangs bis zum dritten Gang. Jedoch in den Geschwindigkeitsbereichen unterhalb des dritten Gangs muss ein Fahrer den Schalthebel manuell zum Hinunterschalten bewegen, um den Motor zum Bremsen zu verwenden.
Aus dem obigen Grund verwendet ein Fahrer beim Fahren im Fahr- (D)-Bereich im Allgemeinen eine Fußbremse, anstatt den Motor zum Bremsen zu verwenden, und ein häufiges oder konstantes Benutzen der Fußbremse verursacht ein Fading-Phänomen oder ein Dampfsperrphänomen, so dass sich die Bremseigenschaften verschlechtern.
D. h., beim üblichen Automatikgetriebe ist die Verwendung des Motors zum Bremsen relativ leicht. Jedoch ist es beim automatischen Getriebe mit dem manuellen Verstellmodus schwierig, den Motor schnell zum Bremsen zu benutzen.

Die vorliegende Erfindung wurde in dem Bestreben geschaffen, die obigen Probleme zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Schaltsteuersystems und eines entsprechenden Verfahrens für ein automatisches Getriebe mit einem manuellen Verstellmodus, welche es ermöglichen, den Motor durch eine einfache Manipulation des Schalthebels in allen Vorwärtsgängen ausschließlich einem niedrigsten Gang zu verwenden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges:
eine Schaltbereichanordnung zum Auswählen eines speziellen Schaltbereichs (Gangs) von Schaltbereichen mit automatischer Verstellung und Schaltbereichen mit manueller Verstellung, wobei die Verstellbereiche mit automatischer Verstellung einen Parkbereich, einen Rückwärtsbereich, einen Neutralbereich und einen Fahrbereich sowie einen Motorbremsbereich aufweisen;
einen Schalthebel-Positionssensor zum Erfassen des speziellen Schaltbereichs, der durch die Schalthebelanordnung ausgewählt ist, und zum Ausgeben eines entsprechenden Signals; und
einen Schaltcontroller zum Ausgeben eines Schaltsignals zum Hinunterschalten von einem augenblicklichen Schaltbereich zu einem Schaltbereich, der um 1 niedriger ist, falls der erfasste spezielle Schaltbereich der Motorbremsbereich ist.

Vorzugsweise haben die Schaltbereiche mit automatischem Verstellmodus eine derartige Anordnung, dass der Motorbremsbereich unterhalb des Fahrbereichs angesiedelt ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Schaltsteuerverfahren für ein Automatikgetriebe mit einem Schaltsteuersystem mit einem Parkbereich, einem Rückwärtsbereich, einem Neutralbereich, einem Fahrtbereich, einem Motorbremsbereich und einem manuellen Schaltbereich zum manuellen Schalten des Automatikgetriebes in Aufwärts- und Abwärtsrichtung die folgenden Schritte:
Bestimmen, ob ein augenblicklicher Schaltbereich der Motorbremsbereich ist; und
Hinunterschalten von einem momentanen Schaltbereich auf einen um 1 niedrigeren Schaltbereich, falls der momentane Schaltbereich der Motorbremsbereich ist.

Vorzugsweise umfasst das Schaltsteuerverfahren weiterhin den Schritt des Bestimmens, ob das Fahrzeug fährt, wobei der Schritt des Bestimmens, ob ein momentaner Schaltbereich der Motorenbremsbereich ist, nur durchgeführt wird, falls bestimmt wird, dass das Fahrzeug fährt.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiterhin die Schritte:
Bestimmen, ob ein momentaner Schaltbereich grösser als ein erster Schaltbereich ist, falls bestimmt wurde, dass ein momentaner Schaltbereich der Motorenbremsbereich ist, und
Hinunterschalten um einen Schaltbereich, falls bestimmt wurde, dass der momentane Schaltbereich größer als der erste Schaltbereich ist.

Vorzugsweise wird der Schaltbereich auf dem ersten Schaltbereich gehalten, falls bestimmt wurde, dass der momentane Schaltbereich nicht größer als der erste Schaltbereich ist. Vorzugsweise umfasst das Schaltsteuerverfahren weiterhin die Schritte:
Erfassen einer Beschleunigungspedalposition; und
Halten des momentanen Schaltbereichs oder Ausgeben eines Signals zum Hochschalten basierend auf der erfassten Beschleunigungspedalposition.

Vorzugsweise wird der momentane Schaltbereich gehalten, falls die Beschleunigungspedalposition gleich null ist, und das Signal zum Hochschalten wird ausgegeben, falls die Beschleunigungspedalposition kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung von Schaltbereichen nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine schematische Anordnung von Schaltbereichen gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Blockdiagramm des Schaltsteuersystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 4 einen Fließplan zum Zeigen des Prozesses des Schaltsteuerverfahrens gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.
Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, umfasst das Schaltsteuersystem gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Schaltbereichanordnung 200, einen Schalthebel- Positionssensor 320, einen Beschleunigungspedalsensor 330, einen Controller (oder eine Schaltsteuereinheit) 340, einen Speicher 350 und einen Aktuator 360.
Die Schaltbereichanordnung 200 umfasst einen Bereich 210 mit automatischem Verstellmodus und einen Bereich 220 mit manuellem Verstellmodus. Die Bereiche 210 mit automatischem Verstellmodus umfassen einen Park-(P)-Bereich, einen Rückwärts- (R)-Bereich, einen Neutral-(N)-Bereich, einen Fahr-(D)-Bereich und einen Motorbrems-(Ds)-Bereich, und die Bereiche 220 mit manuellem Verstellmodus enthalten einen manuellen Hochschalt- (+)-Bereich und einen manuellen Hinunterschalt-(-)-Bereich. Vorzugsweise ist der Ds-Bereich unterhalb des Fahr-(D)- Bereichs angesiedelt, und falls ein Schalthebel 230 in dem Ds- Bereich liegt, wird ein Hinabschalten durchgeführt, so dass der Motor zum Bremsen benutzt wird. Der P-, R-, N- und D- Bereich haben dieselben Funktionen wie bei einem üblichen Automatikgetriebe.
Der Schalthebel-Positionssensor 320 konvertiert eine Position des Schalthebels 230 in ein entsprechendes elektrisches Signal. D. h., der Schalthebelpositionssensor 320 erfasst den Schaltbereich, in dem der Schalthebel positioniert ist, und transferiert das entsprechende Signal an den Controller 340. Beispielsweise kann der Schalthebel-Positionssensor 320 durch einen Inhibitionsschalter realisiert werden.
Der Beschleunigungspedal-Positionssensor 330 konvertiert eine Beschleunigungspedalposition in ein entsprechendes elektrisches Signal. D. h., der Beschleunigungspedal-Positionssensor 330 erfasst die Beschleunigungspedalposition und transferiert das entsprechende Signal zum Controller 340.
Der Controller 340 führt die allgemeine Kontrolle des Schaltbetriebs durch. Insbesondere bestimmt der Controller 340 einen Zielschaltbereich auf der Basis des Signals des Schalthebel- Positionssensors 320 und des Signals des Beschleunigungspedal- Positionssensors 330 und gibt dann ein entsprechendes Schaltsignal an den Aktuator 360 aus.
Der Speicher 350 speichert eine Vielzahl von Daten und Programmen, welche zur Schaltsteuerung benötigt werden, und der Aktuator 360 führt ein Hochschalten oder ein Hinunterschalten gemäß dem Schaltsignal durch, welches vom Controller 340 eingegeben wird.
Das Schaltsteuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 310 zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 310 umfasst einen Impulsaufnehmer nahe einer Getriebeanordnung, welcher an einer Ausgangswelle des Getriebes angebracht ist, und er rotiert mit der Ausgangswelle. Wenn die Getriebeanordnung rotiert, wird ein Wechselstrom in dem Impulsaufnehmer erzeugt, und der Impulsaufnehmer ist so angeordnet, dass eine Frequenz des Wechselstroms proportional zur Geschwindigkeit der Ausgangswelle bzw. Antriebswelle ist. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 310 konvertiert dann den Wechselstrom in einen Gleichstrom und gibt dann den konvertierten Gleichstrom in den Controller 340 ein.
Die Schaltsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nur durchgeführt, wenn das Fahrzeug fährt, und wenn das Fahrzeug im Fahr-(D)-Bereich läuft, bestimmt der Controller 340 einen optimalen Zielschaltbereich in Anbetracht der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Wenn ein Fahrer den Geschwindigkeitshebel 230 in den Motorbrems-(Ds)-Bereich bewegt, während das Fahrzeug im Fahr-(D)- Bereich läuft, führt der Controller 340 eine Hinunterschaltsteuerung durch, so dass der Motor zum Bremsen in allen Vorwärtsschaltbereichen mit Ausnahme des niedrigsten Bereichs, verwendet wird. Wenn beispielsweise ein Fahrer den Motorbrems- (Ds)-Bereich wählt, während der augenblickliche Schaltbereich der dritte Schaltbereich ist, wird der Zielschaltbereich als der zweite Schaltbereich bestimmt, und ein Hinunterschalten von dem dritten Schaltbereich in den zweiten Schaltbereich wird dann durchgeführt.
Mit Bezug auf Fig. 4 wird das Schaltsteuerverfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Der Controller 340 bestimmt, ob das Fahrzeug fährt, auf der Basis der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 310 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit (S410).
Falls im Schritt S410 bestimmt wird, dass das Fahrzeug fährt, bestimmt der Controller 340, ob der momentane Schaltbereich der Motorbremse-(Ds)-Bereich ist, auf der Basis des Signals, das von dem Schalthebel-Positionssensor 320 eingegeben wird (S412 und S414).
Falls im Schritt S414 bestimmt wird, dass der momentane Schaltbereich nicht der Motorenbrems-(Ds)-Bereich ist, führt der Controller 340 eine Schaltsteuerung gemäß dem momentanen Schaltbereich durch (S430).
Falls andererseits in Schritt S414 bestimmt wird, dass der momentane Schaltbereich der Motorenbrems-(Ds)-Bereich ist, bestimmt der Controller 340, ob der momentane Schaltbereich ein erster Schaltbereich ist (S416 und S418).
Falls in Schritt S418 bestimmt wird, dass der momentane Schaltbereich der erste Schaltbereich ist, hält der Controller 340 den momentanen ersten Schaltbereich (S432).
Falls andererseits in Schritt S418 bestimmt wird, dass der momentane Schaltbereich nicht der erste Schaltbereich ist, gibt der Controller 340 ein Signal zum Hinunterschalten aus, so dass der Schaltbereich um 1 Schaltbereich abnimmt (S420).
Nach Durchführung des Hinunterschaltens bestimmt der Controller 340 weiterhin den Zielschaltbereich auf der Basis einer Beschleunigungspedalposition auf folgende Art und Weise.
Der Controller 340 bestimmt, ob das Beschleunigungspedal gedrückt ist (S422), und falls es nicht gedrückt ist, wird der momentane hinuntergeschaltete Schaltbereich gehalten (S434). Der Grund dafür ist, dass das Nicht-Drücken des Beschleunigungspedals zeigt, dass der Fahrer die Motorbremse halten möchte oder dass der Fahrer langsam aus einer problematischen Situation entkommen will.
Falls andererseits in Schritt S422 bestimmt wird, dass das Beschleunigungspedal gedrückt worden ist, bestimmt der Controller 340, ob die Beschleunigungspedalposition größer als ein vorbestimmter Wert ist, der im Speicher 350 gespeichert ist (S424).
Falls im Schritt S424 bestimmt wird, dass die Beschleunigungspedalposition größer als der vorbestimmte Wert ist, gibt der Controller 340 ein Signal zum Hochschalten aus, so dass der Schaltbereich um 1 Schaltbereich ansteigt (S436). Deshalb kehrt der Schaltbereich zurück zum Schaltbereich vor dem Hinunterschalten, da dies als Intention des Fahrers ausgelegt werden kann, die Motorbremse zu beenden.
Falls andererseits im Schritt S424 bestimmt wird, dass die Beschleunigungspedalposition größer als der vorbestimmte Wert ist, bestimmt der Controller 340, ob die Bedingungen für ein Kickdown-Schalten existieren (S426).
Falls im Schritt S426 bestimmt wird, dass die Bedingungen für ein Kickdown-Schalten nicht vorliegen, wird der hinuntergeschaltete Schaltbereich beibehalten (S438). Der Grund dafür ist, dass dies als Intention des Fahrers betrachtet werden kann, die Motorbremse beizubehalten, oder als Intention, langsam aus einer problematischen Situation zu entkommen.
Falls im Schritt S426 bestimmt wird, dass die Kickdown-Bedingungen vorliegen, führt der Controller 340 eine Kickdown- Schaltsteuerung durch (S428). D. h., falls die Kickdown-Konditionen vorliegen, bestimmt der Controller 340, dass der Fahrer die Intention hat, dringend aus einer momentanen Situation zu entkommen, und deshalb wird das Kickdown-Schalten zur raschen Beschleunigung durchgeführt.
Das Schaltsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Schaltsteuerverfahren, bei dem ein bequemes Hinunterschalten in jedem Schaltbereich möglich ist, um den Motor zum Bremsen zu verwenden, und zwar sogar bei einem Automatikgetriebe mit einem manuellen Verstellmodus.
Weiterhin kann die Motorbremse durch eine einfache Manipulation des Schalthebels verwendet werden, und eine Beschleunigungsreaktion kann erhöht werden, wenn die Motorbremse nicht länger verwendet wird.

Claims

1. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, welches aufweist:
eine Schaltbereichsanordnung zum Auswählen eines speziellen Schaltbereichs aus Bereichen mit automatischem Schaltmodus und Bereichen mit manuellem Schaltmodus, wobei die Bereiche mit automatischem Schaltmodus einen Parkbereich, einen Rückwärtsbereich, einen Neutralbereich, einen Fahrbereich und einen Motorbremsbereich umfassen;
einen Schalthebel-Positionssensor zum Erfassen des speziellen Schaltbereichs, der durch die Schaltbereichsanordnung ausgewählt ist, und zum Ausgeben eines entsprechenden Signals; und
einen Schaltcontroller zum Ausgeben eines Schaltsignals zum Hinunterschalten von einem momentanen Schaltbereich auf einen um 1 erniedrigten Schaltbereich, falls der erfasste spezielle Schaltbereich der Motorbremsbereich ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche mit automatischem Schaltmodus eine derartige Anordnung haben, dass der Motorbremsbereich unterhalb des Fahrbereichs angeordnet ist.

3. Schaltsteuerverfahren für ein Automatikgetriebe unter Verwendung eines Schaltsteuersystems mit einem Parkbereich, einem Rückwärtsbereich, einem Neutralbereich, einem Fahrbereich, einem Motorbremsbereich und einem manuellen Verstellbereich zum manuellen Verstellen des Automatikgetriebes in Aufwärtsrichtung und Abwärtsrichtung, welches folgende Schritte aufweist:
Bestimmen, ob ein momentaner Schaltbereich der Motorbremsbereich ist; und
Hinunterschalten von einem momentanen Schaltbereich auf einen um 1 erniedrigten Schaltebereich, falls der momentane Schaltbereich der Motorenbremsbereich ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch den Schritt des Bestimmens, ob ein Fahrzeug läuft, wobei das Bestimmen, ob ein momentaner Schaltbereich der Motorenbremsbereich ist, nur durchgeführt wird, falls bestimmt wird, dass das Fahrzeug fährt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinunterschalten aufweist:
Bestimmen, ob ein momentaner Schaltbereich größer als ein erster Schaltbereich ist, falls bestimmt wird, dass der momentane Schaltbereich der Motorbremsbereich ist; und
Hinunterschalten um 1 Schaltbereich, falls bestimmt wird, dass der momentane Schaltbereich größer als der erste Schaltbereich ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltbereich im ersten Schaltbereich gehalten wird, falls bestimmt wird, dass der momentane Schaltbereich nicht größer als der erste Schaltbereich ist.

7. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Schritte:
Erfassen einer Beschleunigungspedalposition; und
Halten des momentanen Schaltbereichs oder Ausgeben eines Signals zum Hochschalten, basierend auf der erfassten Beschleunigungspedalposition.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der momentane Schaltbereich beibehalten wird, falls die Beschleunigungspedalposition niedergedrückt ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal zum Hochschalten ausgegeben wird, falls die Beschleunigungspedalposition kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Schritte:
Bestimmen, ob die Bedingungen für ein Kickdown-Schalten existieren; und
Ausgeben eines Signals zum Kickdown-Schalten, falls bestimmt wird, dass die Bedingungen für ein Kickdown- Schalten vorliegen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, das der momentane Schaltbereich beibehalten wird, falls bestimmt wird, dass die Bedingungen für das Kickdown- Schalten nicht vorliegen.