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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltsteuervorrichtung und ein Schaltsteuerverfahren für ein automatisches Getriebe.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Wie es bekannt ist, bestimmt eine Schaltsteuervorrichtung für ein automatisches Getriebe ein Hochschalten und ein Herunterschalten von Gängen gemäß einem Gangschaltkennfeld (Gangschalttabelle) auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gaspedalbetätigungsbetrags (oder des Drosselöffnungsgrads), wie beispielsweise in der
JP-U-61-64548 beschrieben ist.
5 zeigt ein Beispiel eines Gangschaltkennfelds auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gaspedalbetätigungsbetrags. Gemäß der Gangschaltbestimmung auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gaspedalbetätigungsbetrags (oder des Drosselöffnungsgrads) werden die Gänge auf der Basis von Gaspedalbetätigungen gemäß der Absicht eines Fahrers geschaltet.
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In dem Fall, in dem eine Priorität der Erfüllung einer Anforderung gegeben wird, die sich auf die Maschine bezieht, beispielsweise Anforderungen, die sich auf Kraftstoffverbrauchscharakteristiken, Abgascharakteristiken und Verbrennungsmodi beziehen, kann die Gangschaltbestimmung auf der Basis der Last an der Brennkraftmaschine oder der Antriebskraft des Fahrzeugs basieren. Das heißt die Kraftstoffverbrauchscharakteristiken und die Abgascharakteristiken der Brennkraftmaschine können verbessert werden durch Schalten des automatischen Getriebes derart, dass die Brennkraftmaschine bei einer optimalen Drehzahl oder unter einer gewünschten Last im Hinblick auf einen Kraftstoffverbrauch, eine Emission usw. arbeitet. Jedoch gestattet eine Gangschaltbestimmung auf Basis nur der Last der Brennkraftmaschine und der Antriebskraft nicht, dass der Gangschaltbetrieb des automatischen Getriebes die Absicht des Fahrers basierend auf Gaspedalbetätigungen widerspiegelt.
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Schaltsteuervorrichtungen für automatische Getriebe sind aus der
DE 10 2006 050 325 A1 sowie der
US 2002/0058568 A1 bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINGUNG
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Die vorliegende Erfindung sieht eine Schaltsteuervorrichtung und ein Schaltsteuerverfahren für ein automatisches Getriebe vor, die sowohl die Absicht eines Fahrers widerspiegeln können als auch die Anforderungen einer Brennkraftmaschine erfüllen können, beispielsweise Anforderungen in Bezug auf Kraftstoffverbrauchscharakteristiken und Abgascharakteristiken.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Schaltsteuervorrichtung gerichtet, die bestimmt, ob ein automatisches Getriebe einen Gang wechseln sollte. Die Schaltsteuervorrichtung hat Folgendes: einen ersten Gangwechselbestimmungsabschnitt, der auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Gaspedalbetätigungsbetrags oder eines Drosselöffnungsgrads bestimmt, ob das automatische Getriebe einen Gang wechseln sollte; und einen zweiten Gangwechselbestimmungsabschnitt, der auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Last an einer Brennkraftmaschine oder einer erforderten Antriebskraft des Fahrzeugs bestimmt, ob das automatische Getriebe einen Gang wechseln sollte. Der erste Gangwechselbestimmungsabschnitt wird verwendet, um zu bestimmen, ob das automatische Getriebe herunterschalten sollte, und der zweite Gangwechselbestimmungsabschnitt wird verwendet, um zu bestimmen, ob das automatische Getriebe hochschalten sollte.
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In dem vorstehenden Aufbau wird eine Bestimmung, dass das automatische Getriebe herunterschalten sollte, auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gaspedalbetätigungsbetrags oder des Drosselöffnungsgrads gemacht. Demzufolge wird das Getriebe auf der Basis der Gaspedalbetätigung heruntergeschaltet. Andererseits wird eine Bestimmung, dass das automatische Getriebe herunterschalten sollte, auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Last an der Brennkraftmaschine oder der erforderten Antriebskraft des Fahrzeugs gemacht. Deshalb wird das Getriebe auf der Basis der Last an der Brennkraftmaschine oder der erforderten Antriebskraft des Fahrzeugs hochgeschaltet, um Anforderungen zu erfüllen, die sich auf die Kraftstoffverbrauchscharakteristiken, die Abgascharakteristiken usw. der Brennkraftmaschine beziehen. Die erforderte Antriebskraft des Fahrzeugs meint die Antriebskraft, die erfordert ist, damit das Fahrzeug seinen gegenwärtigen Fahrzustand beibehält, und wird beispielsweise auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gaspedalbetätigungsbetrags berechnet.
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Im Allgemeinen kann, falls das automatische Getriebe nicht heruntergeschaltet wird, wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, eine Beschleunigung, wie sie durch den Fahrer beabsichtigt ist, nicht erhalten werden. Deshalb sollte das automatische Getriebe gemäß Gaspedalbetätigungen, wobei die Absicht eines Fahrers bis zu einem gewissen Grad widergespiegelt wird, heruntergeschaltet werden. Andererseits wird das automatische Getriebe durch den Fahrer selten absichtlich hochgeschaltet.
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In dieser Hinsicht wird in dem vorstehenden Aufbau das automatische Getriebe auf der Basis von Gaspedalbetätigungen heruntergeschaltet, um die Absicht des Fahrers widerzuspiegeln, und wird auf der Basis der Last an der Brennkraftmaschine oder der erforderten Antriebskraft des Fahrzeugs hochgeschaltet, um Anforderungen in Bezug auf Kraftstoffverbrauchscharakteristiken, Abgascharakteristiken usw. zu erfüllen. Somit ist es gemäß dem vorstehenden Aufbau möglich, sowohl die Absicht des Fahrers widerzuspiegeln als auch die Anforderungen in Bezug auf die Brennkraftmaschine zu erfüllen, beispielsweise Anforderungen, die sich auf Kraftstoffverbrauchscharakteristiken und Abgascharakteristiken beziehen.
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In der vorstehenden Schaltsteuervorrichtung kann der erste Gangwechselbestimmungsabschnitt eine Hilfsbestimmung zum Hochschalten des automatischen Getriebes durchführen, und der zweite Gangwechselbestimmungsabschnitt kann eine Hilfsbestimmung zum Herunterschalten des automatischen Getriebes durchführen.
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Falls das automatische Getriebe auf der Basis von verschiedenen Parametern, die vorstehend beschrieben sind, hochgeschaltet und heruntergeschaltet wird, kann ein Gangpendeln in dem Gangwechselbetrieb des automatischen Getriebes auftreten. Das heißt die Bedingung für ein Herunterschalten, die auf Gaspedalbetätigungen basiert, und die Bedingung zum Hochschalten, die auf der Last an der Brennkraftmaschine oder der erforderten Antriebskraft des Fahrzeugs basiert, können in manchen Fällen gleichzeitig erfüllt sein, so dass ein Herunterschalten unmittelbar von einem Hochschalten gefolgt ist oder umgekehrt. Wenn heruntergeschaltet wird, kann ein Gangpendeln in dem Gangwechselbetrieb dadurch vermieden werden, dass die Last an der Brennkraftmaschine oder die erforderte Antriebskraft des Fahrzeugs zusätzlich zu der Gaspedalbetätigung in Betracht gezogen wird. Wenn hochgeschaltet wird, kann ein Gangpendeln in dem Gangwechselbetrieb dadurch vermieden werden, dass Gaspedalbetätigungen zusätzlich zu der Last an der Brennkraftmaschine oder der erforderten Antriebskraft des Fahrzeugs in Betracht gezogen wird.
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In dieser Hinsicht kann in dem vorstehenden Aufbau der erste Gangwechselbestimmungsabschnitt, der verwendet wird, um zu bestimmen, ob das automatische Getriebe herunterschalten sollte, auch verwendet werden, um eine Hilfsbestimmung durchzuführen, ob das automatische Getriebe hochgeschaltet werden sollte, um ein Gangpendeln zu vermeiden, wie vorstehend beschrieben ist. Darüber hinaus kann der zweite Gangwechselbestimmungsabschnitt, der verwendet wird, um zu bestimmen, ob das automatische Getriebe hochgeschaltet werden sollte, auch verwendet werden, um eine Hilfsbestimmung durchzuführen, ob das automatische Getriebe hochgeschaltet werden sollte, um ein Gangpendeln zu vermeiden. Somit ist es gemäß dem vorstehenden Aufbau möglich, ein Gangpendeln zu vermeiden, wenn ein Gang gewechselt wird.
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In dem vorstehenden Aufbau kann, falls ein vorangegangenes Schalten ein Herunterschalten ist, der erste Gangwechselbestimmungsabschnitt verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein nachfolgendes Herunterschalten gestattet ist, und falls das vorangegangene Schalten ein Hochschalten ist, können der erste und der zweite Gangwechselbestimmungsabschnitt beide verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein nachfolgendes Herunterschalten gestattet ist.
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In dem vorstehenden Aufbau werden, falls das vorangegangene und das nachfolgende Schalten aufeinanderfolgende Herunterschaltungen sind, die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gaspedalbetätigungsbetrag oder der Drosselöffnungsgrad verwendet, um zu bestimmen, ob das nachfolgende Herunterschalten gestattet ist. Falls andererseits das vorangegangene Schalten ein Hochschalten ist, werden sowohl der erste Gangwechselbestimmungsabschnitt als auch der zweite Gangwechselbestimmungsabschnitt verwendet, um zu bestimmen, ob ein nachfolgendes Herunterschalten gestattet ist. Das automatische Getriebe wird herunterschalten, falls sowohl der erste als auch der zweite Gangwechselbestimmungsabschnitt das nachfolgende Herunterschalten gestattet. Das Herunterschalten wird gestattet, falls die Bedingung für ein Herunterschalten auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gaspedalbetätigungsbetrags oder des Drosselöffnungsgrads und die Bedingung für ein Herunterschalten auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Last an der Brennkraftmaschine oder der Antriebskraft beide erfüllt sind. Falls ein Hochschalten von einem Herunterschalten gefolgt wird, basiert die Bestimmung, das automatische Getriebe herunterzuschalten, deshalb nicht nur auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Gaspedalbetätigungsbetrag oder dem Drosselöffnungsgrad, sondern auch auf der Last an der Brennkraftmaschine oder der erforderten Antriebskraft des Fahrzeugs, wodurch ein Gangpendeln vermieden wird, wenn Gänge gewechselt werden, wie vorstehend beschrieben ist.
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In dem vorstehenden Aufbau, falls das vorangegangene Schalten ein Hochschalten ist, kann der zweite Gangwechselbestimmungsabschnitt verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein nachfolgendes Hochschalten gestattet ist, und falls das vorangegangene Schalten ein Herunterschalten ist, können der erste und der zweite Gangwechselbestimmungsabschnitt beide verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein nachfolgendes Hochschalten gestattet ist.
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In dem vorstehenden Aufbau können, falls das vorangegangene und nachfolgende Schalten aufeinanderfolgende Hochschaltungen sind, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Last an der Brennkraftmaschine oder die erforderte Antriebskraft des Fahrzeugs verwendet werden, um zu bestimmen, ob das nachfolgende Hochschalten gestattet ist. Falls andererseits das vorangegangene Schalten ein Herunterschalten ist, werden sowohl der erste Gangwechselbestimmungsabschnitt als auch der zweite Gangwechselbestimmungsabschnitt verwendet, um zu bestimmen, ob ein nachfolgendes Hochschalten gestattet ist. In dem vorstehenden Aufbau wird, falls das vorangegangene Schalten ein Herunterschalten ist, das automatische Getriebe hochschalten, falls sowohl der erste als auch der zweite Gangwechselbestimmungsabschnitt das nachfolgende Hochschalten gestatten. Das nachfolgende Hochschalten wird gestattet, falls die Bedingung für ein Hochschalten auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gaspedalbetätigungsbetrags oder des Drosselöffnungsgrads und die Bedingung für ein Hochschalten auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Last an der Brennkraftmaschine oder der Antriebskraft beide erfüllt sind. Falls ein Herunterschalten von einem Hochschalten gefolgt wird, basiert die Bestimmung, das automatische Getriebe hochzuschalten, deshalb nicht nur auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Last an der Brennkraftmaschine oder der erforderten Antriebskraft des Fahrzeugs, sondern auch auf dem Gaspedalbetätigungsbetrag oder dem Drosselöffnungsgrad, wodurch ein Gangpendeln in dem Gangwechselbetrieb vermieden wird, wie vorstehend beschrieben ist.
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In dem vorstehenden Aufbau kann eine erste Bestimmung, ob das automatische Getriebe bei einer gegenwärtigen Fahrt einen Gang wechseln sollte, auf der Basis einer Annahme gemacht werden, dass das vorangegangene Schalten ein Hochschalten ist.
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Im Allgemeinen ist das erste Schalten bei jeder Fahrt ein Hochschalten von einem ersten Gang in einen zweiten Gang. Für dieses Hochschalten gibt es keine Notwendigkeit, ein Gangpendeln zu berücksichtigen, wenn ein Gang gewechselt wird. Dies ist der Grund dafür, warum eine erste Bestimmung, ob das automatische Getriebe einen Gang wechseln sollte, in der gegenwärtigen Fahrt auf der Basis der Annahme gemacht werden kann, dass das vorangegangene Schalten ein Hochschalten ist. Der Ausdruck „Fahrt”, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die Zeitspanne von dem Zeitpunkt an, wenn die Zündung eingeschaltet wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn sie ausgeschaltet wird.
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Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Gangwechselsteuerverfahren zum Bestimmen gerichtet, ob das automatische Getriebe einen Gang wechseln sollte. Das Gangwechselsteuerverfahren hat folgende Schritte: Bestimmen auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Gaspedalbetätigungsbetrags oder eines Drosselöffnungsgrads, ob das automatische Getriebe herunterschalten sollte; und Bestimmen auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Last an der Brennkraftmaschine oder einer erforderten Antriebskraft des Fahrzeugs, ob das automatische Getriebe hochschalten sollte.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Das vorstehende und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich von der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente darzustellen.
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1 ist ein schematisches Diagramm, das den Gesamtaufbau einer Gangwechselsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist ein Graph, der ein Beispiel der Einstellungen von Gangwechsellinien eines ersten Gangwechselkennfelds auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gaspedalbetätigungsbetrags zeigt, das in der Ausführungsform verwendet wird;
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3 ist ein Graph, der ein Beispiel der Einstellungen von Gangwechsellinien eines zweiten Gangwechselkennfelds auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der erforderten Antriebskraft des Fahrzeugs zeigt, das in der Ausführungsform verwendet wird;
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4 ist ein Flussdiagramm, das den Prozessablauf einer Gangwechselbestimmungsroutine zeigt, die in der Ausführungsform verwendet wird; und
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5 ist ein Graph, der ein Beispiel eines Gangwechselkennfelds zeigt, das in einer Gangwechselvorrichtung gemäß einem Stand der Technik verwendet wird.
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KURZBESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend wird eine Schaltsteuervorrichtung für ein automatisches Getriebe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben. 1 zeigt den Gesamtaufbau einer Schaltsteuervorrichtung für ein automatisches Getriebe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist ein automatisches Getriebe 11 mit einer Brennkraftmaschine 10 über einen Drehmomentwandler verbunden. Das automatische Getriebe 11 hat einen Planetengetriebemechanismus und eine Vielzahl von Reibeingriffsmechanismen (Kupplung, Bremse) und ist gestaltet, einen von einer Vielzahl von Gängen durch wahlweises Eingreifen und Lösen der Reibeingriffsmechanismen durch eine hydraulische Steuerung unter Verwendung eines hydraulischen Kreises einzulegen.
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Das automatische Getriebe 11 ist mit fünf Vorwärtsgängen versehen.
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Eine elektronische Steuerungseinheit 20 führt eine Gangwechselsteuerung aus, d. h. sie wechselt den Gang des automatischen Getriebes 11. Die elektronische Steuerungseinheit 20 besteht aus einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), die verschiedene Betriebe für die Gangwechselsteuerung ausführt, einem Nur-Lese-Speicher (ROM), der ein Programm und Daten zur Steuerung speichert, einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), der die Berechnungsergebnisse der CPU temporär speichert, und einem Eingabe-/Ausgabeanschluss (I/O), der Signale von der Außenseite empfängt und zu der Außenseite abgibt.
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Verschiedene Sensoren, die den Fahrzustand des Fahrzeugs und den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10 erfassen, sind mit dem Eingabeanschluss der elektronischen Steuerungseinheit 20 verbunden. Beispiele dieser Sensoren umfassen einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 21, der die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD erfasst, einen Beschleunigersensor 22, der den Niederdrückbetrag eines Gaspedals (Gaspedalbetätigungsbetrag ACCP) erfasst, und einen Luftmengenmesser 23, der die Einlassluftmenge GA der Brennkraftmaschine 10 erfasst. Die elektronische Steuerungseinheit 20 bestimmt, ob ein Gang zu wechseln ist, auf der Basis des Fahrzustands des Fahrzeugs und des Betriebszustands der Brennkraftmaschine 10, die von den Erfassungsergebnissen dieser Sensoren bestimmt werden können. Die elektronische Steuerungseinheit 20 gibt dann ein Befehlssignal von dem Ausgabeanschluss zu dem automatischen Getriebe 11 gemäß den Bestimmungsergebnissen aus, um den Gang des automatischen Getriebes 11 zu wechseln.
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Die Bestimmung, ob der Gang in der Gangwechselsteuerung zu wechseln ist, wird gemäß einem Gangwechselkennfeld ausgeführt, das in dem ROM der elektronischen Steuerungseinheit 20 gespeichert ist. Zwei Gangschaltkennfelder, und zwar ein erstes Gangwechselkennfeld M1 und ein zweites Gangwechselkennfeld M2, sind in der Gangwechselsteuerungsvorrichtung dieser Ausführungsform vorgesehen.
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2 zeigt ein Beispiel der Einstellungen von Gangwechsellinien in dem ersten Gangwechselkennfeld M1. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist jede Gangwechsellinie in dem ersten Gangwechselfeld M1 durch die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und den Gaspedalbetätigungsbetrag ACCP definiert. Die Gangwechsellinien zum Herunterschalten des automatischen Getriebes 11 sind durch die durchgehenden Linien gezeigt, und die zum Hochschalten sind durch die gestrichelten Linien gezeigt. Die Gangwechsellinie „m → n” (wobei m, n jeweils eine Zahl von 1 bis 5 sind) in 2 und 3 stellt die Gangwechsellinie für ein Schalten von dem „m-ten” Gang zu dem „n-ten Gang” dar. Jede Gangwechsellinie zum Hochschalten in dem ersten Gangwechselkennfeld M1 ist mit einer Hysterese auf der Basis der entsprechenden Gangwechsellinie zum Herunterschalten versehen.
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3 zeigt ein Beispiel der Einstellungen von Gangwechsellinien in dem zweiten Gangwechselkennfeld M2. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist jede Gangwechsellinie in dem zweiten Gangwechselkennfeld M2 durch die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und die erforderte Antriebskraft DP definiert. Die Gangschaltlinien zum Hochschalten des automatischen Getriebes 11 sind durch die durchgehenden Linien gezeigt und die zum Herunterschalten sind durch die gestrichelten Linien gezeigt. In der Zeichnung ist die maximale Antriebskraft des Fahrzeugs in jedem Gang auch durch die Strichpunktlinien gezeigt. Jede Gangwechsellinie zum Herunterschalten in dem zweiten Gangwechselkennfeld M2 ist mit einer Hysterese auf der Basis der entsprechenden Gangwechsellinie zum Hochschalten versehen.
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Die erforderte Antriebskraft DP des Fahrzeugs bezieht sich auf die Antriebskraft, die erfordert ist, damit das Fahrzeug seinen gegenwärtigen Fahrzustand beibehält. Die erforderte Antriebskraft DP wird sequenziell durch die elektronische Steuerungseinheit 20 auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und des Gaspedalbetätigungsbetrags ACCP berechnet.
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In dieser Ausführungsform nimmt die elektronische Steuerungseinheit 20 grundsätzlich Bezug auf das erste Gangwechselkennfeld M1, um zu bestimmen, ob das automatische Getriebe 11 herunterzuschalten ist, und Bezug auf das zweite Gangwechselkennfeld M2, um zu bestimmen, ob hochzuschalten ist. Das heißt in dieser Ausführungsform werden verschiedene Gangwechselkennfelder verwendet, um zu bestimmen, ob das automatische Getriebe herunterzuschalten oder hochzuschalten ist.
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Wie vorstehend beschrieben ist, basiert das erste Gangwechselkennfeld M1 auf der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und dem Gaspedalbetätigungsbetrag ACCP. Deshalb wird ein Bestimmen, ob das automatische Getriebe 11 herunterzuschalten ist, auf der Basis der Gaspedalbetätigung durch Bezugnahme auf das erste Gangwechselkennfeld M1 durchgeführt. Das zweite Gangwechselkennfeld M2 basiert im Gegensatz dazu auf der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und der erforderten Antriebskraft DP des Fahrzeugs. Es sei angemerkt, dass der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10 (Maschinendrehzahl, Maschinenlast) von der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, der erforderten Antriebskraft DP und dem Gang des automatischen Getriebes 11 bestimmt werden kann. Deshalb wird ein Bestimmen, ob das automatische Getriebe 11 hochzuschalten ist, das auf der Basis der erforderten Antriebskraft DP des Fahrzeugs durchgeführt wird, wobei die Kraftstoffverbrauchscharakteristiken, die Abgascharakteristiken usw. der Brennkraftmaschine 10 berücksichtigt werden, durch Bezugnahme auf das zweite Gangwechselkennfeld M2 durchgeführt.
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Im Allgemeinen kann, falls das automatische Getriebe 11 nicht heruntergeschaltet wird, wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, eine Beschleunigung, wie sie durch den Fahrer beabsichtigt ist, nicht erhalten werden. Deshalb sollte das automatische Getriebe 11 gemäß der Betätigung des Gaspedals heruntergeschaltet werden, um die Absicht des Fahrers widerzuspiegeln. Jedoch wird das automatische Getriebe 11 selten absichtlich durch den Fahrer heruntergeschaltet.
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In dieser Hinsicht wird in dieser Ausführungsform das automatische Getriebe 11 gemäß dem Betrieb des Gaspedals heruntergeschaltet, um die Absicht des Fahrers widerzuspiegeln, und auf der Basis der erforderten Antriebskraft DP des Fahrzeugs hochgeschaltet, um Anforderungen in Bezug auf die Kraftstoffverbrauchscharakteristiken, die Abgascharakteristiken usw. der Brennkraftmaschine 10 zu erfüllen. Deshalb ist es in dieser Ausführungsform möglich, sowohl die Absicht eines Fahrers widerzuspiegeln als auch die Anforderungen in Bezug auf die Brennkraftmaschine 10 zu erfüllen, beispielsweise Anforderungen in Bezug auf Kraftstoffverbrauchscharakteristiken und Abgascharakteristiken.
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Wenn ein Herunterschalten und ein Hochschalten des automatischen Getriebes 11 auf der Basis von verschiedenen Parametern bestimmt wird, wie vorstehend beschrieben ist, kann ein Gangpendeln in dem Gangwechselbetrieb des automatischen Getriebes 11 auftreten. Das heißt die Bedingung zum Herunterschalten, die auf der Betätigung des Gaspedals basiert, und die Bedingung zum Hochschalten, die auf der erforderten Antriebskraft DP des Fahrzeugs basiert, sind in einigen Fällen gleichzeitig erfüllt, so dass ein Herunterschalten unmittelbar von einem Hochschalten gefolgt ist oder umgekehrt. Wenn heruntergeschaltet wird, kann ein Gangpendeln in dem Gangwechselbetrieb durch Berücksichtigen der erforderten Antriebskraft DP des Fahrzeugs zusätzlich zu den Gaspedalbetätigungen vermieden werden. Wenn hochgeschaltet wird, kann ein Gangpendeln in dem Gangwechselbetrieb durch Berücksichtigen der Gaspedalbetätigung zusätzlich zu der erforderten Antriebskraft DP des Fahrzeugs vermieden werden.
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Somit beinhaltet in dieser Ausführungsform das erste Gangwechselkennfeld M1 zum Herunterschalten auch Gangwechsellinien zum Hochschalten; zusätzlich beinhaltet das zweite Gangwechselkennfeld M2 zum Hochschalten auch Gangwechsellinien zum Herunterschalten, wie vorstehend beschrieben ist. Des Weiteren, um ein Pendeln zu vermeiden, wie vorstehend beschrieben ist, wird die Gangwechselbestimmung wie folgt durchgeführt.
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In dieser Ausführungsform wird, falls das vorangegangene und nachfolgende Schalten aufeinanderfolgende Herunterschaltungen sind, auf das erste Gangwechselkennfeld M1, das auf der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und dem Gaspedalbetätigungsbetrag ACCP basiert, Bezug genommen, wie vorstehend beschrieben ist, um zu bestimmen, ob das nachfolgende Herunterschalten gestattet ist. Falls andererseits das vorangegangene Schalten ein Hochschalten ist, wird sowohl auf das erste Gangwechselkennfeld M1 als auch auf das zweite Gangwechselkennfeld M2 Bezug genommen, um zu bestimmen, ob ein nachfolgendes Herunterschalten ausgeführt werden sollte. Das heißt in diesem Fall wird das nachfolgende Herunterschalten gestattet, wenn die Bedingung zum Herunterschalten, die durch das zweite Gangwechselkennfeld M2 definiert ist, zusätzlich zu der Bedingung zum Herunterschalten, die durch das erste Gangwechselkennfeld M1 definiert ist, erfüllt ist.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist jede Gangwechsellinie zum Herunterschalten in dem zweiten Gangwechselkennfeld M2 mit einer Hysterese auf der Basis der entsprechenden Gangwechsellinie zum Hochschalten versehen. Selbst falls die Bedingung zum Herunterschalten auf der Basis des ersten Gangwechselkennfelds M1 unmittelbar danach erfüllt ist, nachdem das automatische Getriebe auf der Basis des zweiten Gangwechselkennfelds M2 hochgeschaltet hat, wird deshalb die Bedingung zum Herunterschalten auf der Basis des zweiten Gangwechselkennfelds M2 nicht erfüllt, so dass ein Gangpendeln vermieden werden kann.
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Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform, falls das vorangegangene und nachfolgende Schalten aufeinanderfolgende Hochschaltungen sind, auf das zweite Gangwechselkennfeld M2, das auf der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und der erforderten Antriebskraft DP basiert, Bezug genommen, wie vorstehend beschrieben ist, um zu bestimmen, ob das nachfolgende Hochschalten gestattet ist. Falls jedoch das vorangegangene Schalten ein Herunterschalten ist, wird sowohl auf das erste Gangwechselkennfeld M1 als auch auf das zweite Gangwechselkennfeld M2 Bezug genommen, um zu bestimmen, ob das nachfolgende Hochschalten gestattet ist. Das heißt in diesem Fall wird das nachfolgende Hochschalten gestattet, wenn die Bedingung für ein Hochschalten, die durch das erste Gangwechselkennfeld M1 definiert ist, zusätzlich zu der Bedingung für ein Hochschalten erfüllt ist, die durch das zweite Gangwechselkennfeld M2 definiert ist.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist jede Gangwechsellinie für ein Hochschalten in dem ersten Gangwechselkennfeld M1 mit einer Hysterese auf der Basis der entsprechenden Gangwechsellinie für ein Herunterschalten versehen. Selbst falls die Hochschaltbedingung auf der Basis des zweiten Gangwechselkennfelds M2 unmittelbar danach erfüllt ist, nachdem das automatische Getriebe auf der Basis des ersten Gangwechselkennfelds M1 heruntergeschaltet hat, ist die Herunterschaltbedingung auf der Basis des ersten Gangwechselkennfelds M1 nicht sofort erfüllt, so dass ein Gangpendeln vermieden wird.
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In dieser Ausführungsform wird die Bestimmung in Bezug auf den ersten Gangwechsel bei der gegenwärtigen Fahrt auf der Basis der Annahme gemacht, dass das vorangegangene Schalten ein Hochschalten ist. Dies ist so, weil das erste Schalten bei jeder Fahrt im Allgemeinen ein Hochschalten von dem ersten Gang in den zweiten Gang ist, bei dem es keine Notwendigkeit gibt, ein Gangpendeln in dem Gangwechselbetrieb zu berücksichtigen.
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4 ist ein Flussdiagramm einer Gangwechselbestimmungsroutine in dieser Ausführungsform zum Bestimmen, ob das automatische Getriebe einen Gang wechseln sollte. Diese Routine wird periodisch durch die elektronische Steuerungseinheit 20 während eines Betriebs des Fahrzeugs ausgeführt.
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Wenn die Routine gestartet wird, überprüft die elektronische Steuerungseinheit 20 zuerst in Schritt S10, ob das vorangegangene Schalten ein Hochschalten oder ein Herunterschalten ist. Falls das vorangegangene Schalten ein Hochschalten ist (S10: JA), bestätigt die elektronische Steuerungseinheit 20 in Schritt S20, ob das automatische Getriebe nachfolgend hochschalten sollte, auf der Basis der Gangwechsellinien des zweiten Gangwechselkennfelds M2, das durch die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und die erforderte Antriebskraft DP definiert ist. Falls auf der Basis der Gangwechsellinien des zweiten Gangwechselkennfelds M2 bestimmt wird, dass das automatische Getriebe hochgeschaltet werden sollte (S20: JA), d. h. falls nachfolgende Hochschaltungen im Anschluss an das vorangegangene Herunterschalten auszuführen sind, befehligt die elektronische Steuerungseinheit 20 das automatische Getriebe 11, um in Schritt S30 hochzuschalten und beendet die Routine.
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Falls andererseits auf der Basis der Gangwechsellinien des zweiten Gangwechselkennfelds M2 nicht bestimmt worden ist, dass das Getriebe hochgeschaltet werden sollte (S20: NEIN), bestätigt die elektronische Steuerungseinheit 20 in Schritt S40 auf der Basis der Gangwechsellinien des ersten Gangwechselkennfelds M1, ob das automatische Getriebe heruntergeschaltet werden sollte. Falls auf der Basis der Gangwechsellinien des ersten Gangwechselkennfelds M1 nicht bestimmt worden ist, dass das Getriebe heruntergeschaltet werden sollte (S40: NEIN), beendet die elektronische Steuerungseinheit 20 die Routine ohne einen Gangwechsel zu befehligen.
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Falls auf der Basis der Gangwechsellinien des ersten Gangwechselkennfelds M1 bestimmt wird, dass das automatische Getriebe herunterschalten sollte (S40: JA), bestätigt die elektronische Steuerungseinheit 20 in Schritt S50, ob auf der Basis der Gangwechsellinien des zweiten Gangwechselkennfelds M2 bestimmt ist, dass das automatische Getriebe heruntergeschaltet werden sollte. Dann, falls auf der Basis der Gangwechsellinien des zweiten Gangwechselkennfelds M2 bestimmt ist, dass das automatische Getriebe heruntergeschaltet werden sollte (S50: JA), befehligt die elektronische Steuerungseinheit 20 das automatische Getriebe 11, um in Schritt S60 herunterzuschalten. Falls nicht (S50: NEIN), gibt die elektronische Steuerungseinheit 20 keinen Befehl aus, um einen Gang zu wechseln. Die elektronische Steuerungseinheit 20 beendet dann die Routine. Das heißt falls das vorangegangene Schalten ein Hochschalten ist, wird das nachfolgende Herunterschalten nicht ausgeführt, bis auf der Basis der Gangwechsellinien von sowohl dem ersten Gangwechselkennfeld M1 als auch dem zweiten Gangwechselkennfeld M2 bestimmt ist, dass das automatische Getriebe 11 heruntergeschaltet werden sollte.
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Falls andererseits der vorangegangene Gangwechsel ein Herunterschalten ist (S10: NEIN), überprüft die elektronische Steuerungseinheit 20 in Schritt S70, ob auf der Basis der Gangwechsellinien des ersten Gangwechselkennfelds M1 bestimmt ist, dass das automatische Getriebe 11 heruntergeschaltet werden sollte. Falls auf der Basis der Gangwechsellinien des ersten Gangwechselkennfelds M1 bestimmt wird, dass das automatische Getriebe 11 heruntergeschaltet werden sollte (S70: JA), d. h. in dem Fall, in dem nachfolgende Herunterschaltungen im Anschluss an das vorangegangene Herunterschalten durchgeführt werden sollen, befehligt die elektronische Steuerungseinheit 20 das automatische Getriebe 11, um in Schritt S80 herunterzuschalten, und beendet die Routine.
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Falls im Gegensatz dazu auf der Basis der Gangwechsellinien des ersten Gangwechselkennfelds M1 bestimmt ist, dass das automatische Getriebe nicht herunterschalten sollte (S70: NEIN), bestätigt die elektronische Steuerungseinheit 20 in Schritt S90, ob auf der Basis der Gangwechsellinien des zweiten Gangwechselkennfelds M2 bestimmt ist, dass das automatische Getriebe hochschalten sollte. Falls auf der Basis der Gangwechsellinien des zweiten Gangwechselkennfelds M2 bestimmt ist, dass das automatische Getriebe nicht hochschalten sollte (S90: NEIN), beendet die elektronische Steuerungseinheit 20 die Routine, ohne einen Gangwechselbefehl auszugeben.
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Falls auf der Basis der Gangwechsellinien des zweiten Gangwechselkennfelds M2 bestimmt ist, dass das automatische Getriebe hochschalten sollte (S90: JA), bestätigt die elektronische Steuerungseinheit 20 in Schritt S100, ob auf der Basis der Gangwechsellinien des ersten Gangwechselkennfelds M1 bestimmt ist, dass das automatische Getriebe hochgeschaltet werden sollte. Dann, falls auf der Basis der Gangwechsellinien des ersten Gangwechselfelds M1 bestimmt ist, dass das Getriebe hochgeschaltet werden sollte (S100: JA), befehligt die elektronische Steuerungseinheit 20 das automatische Getriebe 11, um in Schritt S110 hochzuschalten. Falls nicht (S100: NEIN), gibt die elektronische Steuerungseinheit 20 keinen Gangwechselbefehl aus. Die elektronische Steuerungseinheit 20 beendet dann die Routine. Das heißt falls das vorangegangene Schalten ein Herunterschalten ist, verzögert das automatische Getriebe 11 das Hochschalten in dem gegenwärtigen Schalten bis auf der Basis der Gangwechsellinien von sowohl dem ersten Gangwechselkennfeld M1 als auch dem zweiten Gangwechselkennfeld M2 bestimmt ist, dass das automatische Getriebe hochgeschaltet werden sollte.
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In dieser Ausführungsform korrespondiert das erste Gangwechselkennfeld M1 zu dem ersten Gangwechselbestimmungsabschnitt, der vorstehend beschrieben ist und der auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gaspedalbetätigungsbetrags oder des Drosselöffnungsgrads bestimmt, ob das Getriebe einen Gang wechseln sollte. Des Weiteren korrespondiert in dieser Ausführungsform das zweite Gangwechselkennfeld M2 zu dem zweiten Gangwechselbestimmungsabschnitt, der vorstehend beschrieben ist und der auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Last an der Brennkraftmaschine oder der erforderten Antriebskraft des Fahrzeugs bestimmt, ob das Getriebe einen Gang wechseln sollte.
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Gemäß der Schaltsteuervorrichtung für ein automatisches Getriebe gemäß der vorstehenden Ausführungsform werden die folgenden Effekte erhalten.
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In dieser Ausführungsform basiert das erste Gangwechselkennfeld M1 auf der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und dem Gaspedalbetätigungsbetrag ACCP und das zweite Gangwechselkennfeld M2 basiert auf der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und der erforderten Antriebskraft DP des Fahrzeugs. Es wird auf das erste Gangwechselkennfeld M1 Bezug genommen, um zu bestimmen, ob das automatische Getriebe 11 heruntergeschaltet werden sollte, und es wird auf das zweite Gangwechselkennfeld M2 Bezug genommen, um zu bestimmen, ob das automatische Getriebe 11 hochgeschaltet werden sollte. Deshalb wird in dieser Ausführungsform das automatische Getriebe 11 gemäß der Betätigung des Gaspedals heruntergeschaltet, um die Absicht des Fahrers widerzuspiegeln, und auf der Basis der erforderten Antriebskraft D2 des Fahrzeugs hochgeschaltet, um Anforderungen in Bezug auf Kraftstoffverbrauchscharakteristiken, Abgascharakteristiken usw. zu erfüllen. Somit ist es möglich, sowohl die Absicht des Fahrers widerzuspiegeln als auch Anforderungen in Bezug auf die Brennkraftmaschine zu erfüllen, beispielsweise Anforderungen in Bezug auf Kraftstoffverbrauchscharakteristiken und Abgascharakteristiken.
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In dieser Ausführungsform beinhaltet das erste Gangwechselkennfeld M1 zum Herunterschalten auch Gangwechsellinien zum Hochschalten. In gleicher Weise beinhaltet das zweite Gangwechselkennfeld M2 zum Hochschalten auch Gangwechsellinien zum Herunterschalten. Falls das vorangegangene Schalten ein Herunterschalten ist, wird die Bestimmung, ob das automatische Getriebe heruntergeschaltet werden sollte, auf der Basis der Gangwechsellinien des ersten Gangwechselkennfelds M1 durchgeführt. Falls das vorangegangene Schalten ein Hochschalten ist, wird die Bestimmung, ob das nachfolgende Hochschalten gestattet ist, auf der Basis der Gangwechsellinien des zweiten Gangwechselkennfelds M2 zusätzlich zu den Gangwechsellinien des ersten Gangwechselkennfelds M1 durchgeführt. Falls andererseits das vorangegangene Schalten ein Hochschalten ist, wird die Bestimmung, ob das automatische Getriebe hochgeschaltet werden sollte, auf der Basis der Gangwechsellinien des zweiten Gangwechselkennfelds M2 durchgeführt. Falls das vorangegangene Schalten ein Herunterschalten ist, wird die Bestimmung, ob das automatische Getriebe hochgeschaltet werden sollte, auf der Basis der Gangwechsellinien des ersten Gangwechselkennfelds M1 zusätzlich zu den Gangwechsellinien des zweiten Gangwechselkennfelds M2 durchgeführt. Deshalb ist es möglich, ein Gangpendeln zu vermeiden, das auftreten kann, falls das automatische Getriebe auf der Basis von separaten Parametern hoch- und runtergeschaltet wird, wenn Gänge gewechselt werden.
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Es sollte angemerkt werden, dass die vorstehende Ausführungsform modifiziert werden kann, wie es nachstehend beschrieben ist.
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In der vorstehenden Ausführungsform ist das zweite Gangwechselkennfeld M2 durch die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und die erforderte Antriebskraft DP des Fahrzeugs definiert. Jedoch kann das zweite Gangwechselkennfeld M2 alternativ durch die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und die Last an der Brennkraftmaschine 10 definiert sein. In diesem Fall kann die Bestimmung, das automatische Getriebe 11 hochzuschalten, auf der Basis der Gangwechsellinien des zweiten Gangwechselkennfelds M2 durchgeführt werden, so dass das automatische Getriebe 11 hochgeschaltet wird, wobei die Anforderungen in Bezug auf die Brennkraftmaschine erfüllt werden, beispielsweise Anforderungen in Bezug auf Kraftstoffverbrauchscharakteristiken und Abgascharakteristiken. Beispiele für den Indikator der Last an der Brennkraftmaschine 10 umfassen die Einlassluftmenge und den Drosselöffnungsgrad für Benzinmotoren, deren Ausgabe mit Hilfe der Einlassluftmenge eingestellt wird, und die Kraftstoffeinspritzmenge für Dieselmaschinen, deren Ausgabe mit Hilfe der Kraftstoffeinspritzmenge eingestellt wird.
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In der vorstehenden Ausführungsform ist das erste Gangwechselkennfeld M1 auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und des Gaspedalbetätigungsbetrags ACCP definiert. In einigen Brennkraftmaschinen, deren Ausgabe mit Hilfe der Einlassluftmenge eingestellt wird, ändert sich der Drosselöffnungsgrad in Verbindung mit Gaspedalbetätigungen, so dass der Gaspedalbetätigungsbetrag im Wesentlichen eindeutig zu dem Drosselöffnungsgrad ist. Falls die vorliegende Erfindung auf ein automatisches Getriebe angewendet wird, das mit solchen Brennkraftmaschinen verbunden ist, können die Gangwechsellinien des ersten Gangwechselkennfelds M1 durch die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und den Drosselöffnungsgrad definiert sein. Des Weiteren kann in diesem Fall die Bestimmung, um das automatische Getriebe 11 herunterzuschalten, auf der Basis der Gangwechsellinien des ersten Gangwechselkennfelds M1 gemacht werden, das durch die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und den Drosselöffnungsgrad definiert ist, so dass das automatische Getriebe 11 gemäß der Absicht des Fahrers herunterschaltet.
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In der vorstehenden Ausführungsform ist das erste Gangwechselkennfeld M1 für ein Herunterschalten auch mit Gangwechsellinien für ein Hochschalten versehen, und das zweite Gangwechselkennfeld M2 für ein Hochschalten ist auch mit Gangwechsellinien für ein Herunterschalten versehen. Die Gangwechsellinien für ein Hochschalten des ersten Gangwechselkennfelds M1 und die Gangwechsellinien für ein Herunterschalten des zweiten Gangwechselkennfelds M2 werden jeweils in einer Hilfsbestimmung verwendet, ob das automatische Getriebe hochgeschaltet oder heruntergeschaltet werden sollte, wodurch ein Gangpendeln vermieden wird, wenn das automatische Getriebe Gänge wechselt. Falls es jedoch keine Notwendigkeit gibt, solch ein Gangpendeln zu vermeiden, können die Gangwechsellinien zum Hochschalten in dem ersten Gangwechselkennfeld M1 weggelassen werden, und die Gangwechsellinien zum Herunterschalten können in dem zweiten Gangwechselkennfeld M2 weggelassen werden. In solch einem Fall wird die Bestimmung, das automatische Getriebe 11 herunterzuschalten, nur mit Bezug auf das erste Gangwechselkennfeld M1 durchgeführt und Hochschaltbestimmungen werden nur mit Bezug auf das zweite Gangwechselkennfeld M2 durchgeführt.
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Die Festlegungen der Gangwechsellinien des ersten Gangwechselkennfelds M1 und des zweiten Gangwechselkennfelds M2 sind nicht auf diejenigen begrenzt, die in 2 und 3 dargestellt sind, und können in geeigneter Weise gemäß dem Fahrzeug modifiziert wird, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird.
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In der vorstehenden Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf ein automatisches Getriebe angewendet, das mit fünf Vorwärtsgängen versehen ist. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf jedes automatische Getriebe ungeachtet der Anzahl von Gängen angewendet werden.
