DE19504862C2

DE19504862C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Automatikgetriebes und eines Motors

Info

Publication number: DE19504862C2
Application number: DE19504862A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Uno; Masahiko Ibamoto; Mitsuhiro Masuda; Kazuhiko Sato; Susumu Sato; Hiroshi Kuroiwa; Mitsuyoshi Okada
Original assignee: Hitachi Automotive Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1994-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2015-02-15
Also published as: DE19504862A1; US5785627A; US5613920A; JPH07223465A; JP3350201B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Automatikgetriebes und eines Motors, die für eine Reduzierung von Drehmomentschwankungen (Schalt stöße), die bei Schaltvorgängen in einem Fahrzeug mit Auto matikgetriebe auftreten, ausgebildet sind.

Eine Steuervorrichtung zum Reduzieren von Schaltstößen ist beispielsweise aus der JP 63-254256-A bekannt, in der die Eingangsdrehzahl eines Automatikgetriebes (die Ausgangsdreh zahl des Drehmomentwandlers) als Eingangsdrehzahl für die Bestimmung des Schaltbeginns dient, bei dem die Motoraus gangsleistung-Reduzierungssteuerung zum Reduzieren des Schaltstoßes beginnt. Eine weitere Steuervorrichtung zum Re duzieren von Schaltstößen ist beispielsweise aus der JP 64-4544-A bekannt, in der ermittelt wird, ob ein Schaltbe fehl vorliegt oder nicht, wobei bei Vorliegen eines Schalt befehls anhand der Eingangs- und Ausgangsdrehzahlen des Au tomatikgetriebes ein Übersetzungsverhältnis berechnet wird und der Schaltbeginn entsprechend dem berechneten Überset zungsverhältnis bestimmt wird.

Im obenerwähnten Stand der Technik werden die Motordreh momentsteuerung und die Zeitablaufsteuerung in Überein stimmung mit einer vorgegebenen Nachschlagtabelle ausge führt, die für jede der Schaltstellungen vorgesehen ist, wo durch Schaltstöße bei Schaltvorgängen reduziert werden. Bei einer solchen Steuerung wird die Motorausgangsleistung auf einen Wert gesteuert, der für jede Betriebsbedingung des Ge triebes vorgegeben ist; folglich kann das Motordrehmoment jeweils nur um einen festen Betrag reduziert werden. Daher ist es notwendig, entsprechend den verschiedenen in Betracht gezogenen Bedingungen mehrere verschiedene Steuerbeträge im voraus festzulegen. Im Ergebnis müssen mehrere verschiedene Teile optimiert werden, weshalb ein hoher Zeit- und Arbeits aufwand erforderlich sind und eine vollständige Reduzierung von Schaltstößen schwierig ist.

Die EP 0 230 735 A2 zeigt darüber hinaus eine Vorrichtung zur Steuerung der Motorleistung zum Minimieren einer Diffe renz zwischen einer Beschleunigung vor dem Gangwechsel und der geschätzten Beschleunigung nach dem Gangwechsel.

Die DE 42 10 956 A1 betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Steuerung der Ausgangsleistung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, die zum Zeitpunkt der Berechnung des erforderli chen Motormoments dieses schon auf der Basis der sich bei dem berechneten Motormoment einstellenden Wandlerverstärkung vornimmt.

Die DE 42 09 091 A1 zeigt außerdem ein Verfahren zur Redu zierung des Motormoments bei einem Gangwechsel in einem Kraftfahrzeug mit elektronisch gesteuertem Automatikgetriebe und elektronischer Motorsteuerung, bei dem das Drehenergie moment, das durch zu verzögernde oder zu beschleunigende ro tierende Massen bei einer gangwechselbedingten Änderung der Motordrehwinkelgeschwindigkeit entsteht, berechnet und das Motormoment beim Einkuppeln des neuen Getriebeganges um den Betrag dieses Drehenergiemoments reduziert wird.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor richtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Automatikge triebes und eines Motors zu schaffen, bei denen die Notwen digkeit einer Optimierung von Teilen weitgehend beseitigt ist, wodurch die Entwicklungskosten einschließlich des er heblichen Zeit- und Arbeitsaufwandes, die andernfalls für die Erzeugung von Kennfeldern erforderlich wären, reduziert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Automatikgetriebes und eines Motors zu schaffen, durch die beim Herunterschalten Schaltstöße in wirksamer Weise reduziert werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrich tung und ein Verfahren gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Aus führungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung zur Erzeugung eines ein Solldrehmomentmuster angebenden Solldrehmomentsignals vorge sehen vorgesehen, um das Automatikgetriebe als Antwort auf ein Schaltsignal von einer Getriebesteuereinheit zu schal ten. Ferner erfaßt ein Antriebswellendrehmoment-Detektor das Ausgangsdrehmoment des Automatikgetriebes. Eine Motorsteuer vorrichtung steuert das Motordrehmoment derart, daß das vom Antriebswellendrehmoment-Detektor erfaßte Ausgangsdrehmoment während des Herunterschaltens des Automatikgetriebes dem Solldrehmomentmuster folgt.

Das Ausgangsdrehmoment des Automatikgetriebes und das Aus gangsdrehmoment des Motors können direkt durch Sensoren ge messen oder aber durch Berechnung erhalten werden.

Es ist erfindungsgemäß nicht notwendig, eine Steuergröße des Motors im Hinblick auf die einzelnen Situationen zu optimie ren. Ferner können eine optimale Drehmomentsteuerung beim Schalten erhalten und die Entwicklungskosten reduziert wer den. Schließlich können stabile Schaltvorgänge und eine an genehme Wahrnehmung des Schaltvorgangs erzielt und Schalt stöße reduziert werden, selbst wenn sich die äußeren Umstän de geändert haben.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erläuterndes Blockschaltbild einer ersten bevor zugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuer systems;

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der DW-Kennli nienberechnung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung der erfin dungsgemäßen Operation beim Herunterschalten;

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Prozedur zur Schaltsteuerung;

Fig. 5 ein erläuterndes Blockschaltbild einer zweiten be vorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuersystems;

Fig. 6 ein erläuterndes Blockschaltbild einer dritten be vorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuersystems;

Fig. 7 ein erläuterndes Blockschaltbild einer vierten be vorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuersystems; und

Fig. 8 ein erläuterndes Blockschaltbild einer fünften be vorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuersystems.

In Fig. 1 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform der vor liegenden Erfindung gezeigt. Das Ausgangsdrehmoment des Mo tors 1 wird durch einen Drehmomentwandler (im folgenden mit "DW" bezeichnet) 2 verstärkt und in ein mehrstufiges Automa tikgetriebe 3 eingegeben. Das Automatikgetriebe 3 treibt die Räder 6 über eine Antriebswelle und ein Differentialgetriebe 5 an. Die Kraftstoffzufuhr sowie der Zündzeitpunkt des Mo tors 1 werden durch eine Motorsteuereinheit 7 gesteuert, während die Schaltvorgänge des Getriebes 3 durch eine Ge triebesteuereinheit 8 gesteuert werden.

Die Motorsteuereinheit 7 und die Getriebesteuereinheit 8 sind in einer Rückkopplungsschleife für die Steuerung des Motors 1 enthalten. Das bedeutet, daß zwischen der Motor steuereinheit 7 und der Getriebesteuereinheit 8 eine Ein richtung 9 bzw. ein Solldrehmoment-Generator 9 vorgesehen ist, die als Antwort auf ein Schaltsignal von der Getriebe steuereinheit 8 ein Solldrehmomentsignal erzeugt, das einen während einer Schaltperiode erforderlichen Solldrehmoment verlauf der Antriebswelle angibt. Die Motorsteuereinheit 7 arbeitet in der Weise, daß eine Abweichung zwischen dem Solldrehmomentmuster und einem vom Antriebswellendrehmoment- Sensor 4 erfaßten Drehmoment beseitigt wird.

Wie im folgenden im einzelnen beschrieben wird, werden die Zeitpunkte für den Beginn und für das Ende der Erzeugung des Solldrehmomentsignals in Übereinstimmung mit einem Drehmo mentverhältnis t und einem Pumpenradkapazitätskoeffizienten c ermittelt. Hierzu ist der Motor 1 mit einem Motordrehzahl sensor 10 versehen, während der DW 2 mit einem Turbinenrad drehzahlsensor 11 versehen ist. Ein Ausgang Ne des Motor drehzahlsensors 10 und ein Ausgang Nt des Turbinenraddreh zahlsensors 11 werden in einen DW-Kennlinien-Rechner 12 (Fig. 2) eingegeben, der seinerseits das Drehmomentverhält nis t und den Pumpenradkapazitätskoeffizienten c berechnet. Dann erzeugt der Solldrehmoment-Generator 9 das Solldrehmo mentsignal, das ein Solldrehmomentmuster angibt, welches in Übereinstimmung mit dem Drehmomentverhältnis t oder dem Pum penradkapazitätskoeffizienten c, die vorher ermittelt worden sind, bestimmt wird, wobei ein Startwert dem Ausgangsdrehmo ment bei oder unmittelbar vor Beginn der Drehmomentrückkopp lungssteuerung entspricht. Die Wahl eines optimalen Soll drehmomentverlaufs basiert auf experimentell vorgegebenen Kriterien, die in einer in der Einrichtung 9 gespeicherten Tabelle ihren Niederschlag finden.

Die Motorsteuereinheit 7 steuert wenigstens einen Motorbe triebsparameter wie die Ansaugluft, die Kraftstoffzufuhr und/oder den Zündzeitpunkt, um das Motordrehmoment zu verän dern. Für die Ausführung der vorliegenden Erfindung kann ei ne Steuerung für das Luftansaugsystem, das Kraftstoffzufuhr system und das Zündsystem verwendet werden. In der Praxis werden die Steuerungen im Hinblick auf die besonderen Um stände geeignet kombiniert. Beispielsweise ist eine Steue rung, die einen elektronisch gesteuerten Drosselklappenkör per verwendet, als Steuerung für das Luftansaugsystem wohl bekannt. Obwohl diese Steuerung ein geringes Ansprechvermö gen besitzt, kann sie sowohl eine Zunahme als auch eine Ab nahme des Motordrehmoments steuern. Ferner ist für die Steuerung des Kraftstoffzufuhrsystems ein Verfahren zum Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge einer Kraftstoffein spritzeinrichtung bekannt. Obwohl bei diesem Verfahren die Zunahme der Abgase beachtet werden muß, besitzt es ein schnelles Ansprechverhalten und kann den Kraftstoffverbrauch verbessern. Außerdem ist ein Verfahren zum Ändern des Zünd zeitpunkts für die Steuerung des Zündsystems wohlbekannt. Obwohl bei diesem Verfahren die Verschlechterung der Abgase und das Klopfen beachtet werden müssen, besitzt es ein schnelles Ansprechverhalten und einen weiten Steuerbereich. Insbesondere ist dieses Verfahren zum Ändern des Zündzeit punkts für eine Verringerung des Motordrehmoments wirksam.

In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Be triebs des DW-Kennlinien-Rechners 12 gezeigt. Die Motordreh zahl Ne sowie die Turbinendrehzahl Nt, die durch den Motor drehzahlsensor 10 bzw. durch den Turbinenradrehzahlsensor 11 bestimmt werden, werden für die Bestimmung eines Schlupfver hältnissignals e verwendet. Das letztere Signal wird an schließend dazu verwendet, auf eine im voraus im DW-Kennli nien-Rechner 12 gespeicherte "Schlupfverhältnis-Drehmoment verhältnis-Kennlinie" zuzugreifen, um das Drehmomentverhält nis t zu erhalten. Auf ähnliche Weise wird auf eine im DW- Kennlinien-Rechner 12 gespeicherte "Schlupfverhältnis-Pum penradkapazitätskoeffizienten-Kennlinie" zugegriffen, um den Pumpenradkapazitätskoeffizienten c zu erhalten.

In Fig. 3 ist ein Zeitablaufdiagramm gezeigt, das einen bei spielhaften Betrieb der bevorzugten Ausführungsform in dem Fall erläutert, in dem das Gaspedal niedergedrückt wird, um das Getriebe entsprechend einer Schalttabelle herunterzu schalten.

In der Getriebesteuereinheit 8 ist im voraus eine DW-Kennli nie gespeichert worden, ferner werden stets die Motordreh zahl Ne und die Turbinenraddrehzahl Nt gemessen, um gleich zeitig anhand der DW-Kennfelder das Drehmomentverhältnis t und den Pumpenradkapazitätskoeffizienten c zu berechnen (siehe Fig. 2). Ferner wird durch den Antriebswellendrehmo ment-Sensor 4 das Ausgangsdrehmoment des Getriebes 3 gemes sen.

Wie in Fig. 3 gezeigt, wird bei niedergedrücktem Gaspedal die Drosselklappenöffnung (A) erhöht, ferner wird durch die Getriebesteuereinheit 8 ein Schaltsignal (B) erzeugt. Wie durch die Welle (C) gezeigt, wird in diesem Zeitpunkt mit der Messung des Drehmomentverhältnisses t begonnen, ferner wird ein Drehmomentverhältnis A1 abgetastet und als Refe renzwert für die Bestimmung eines Schaltstartpunkts gehal ten.

Wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, steigt das Ausgangs drehmoment (E) steil an. Nach dem Beginn des Schaltvorgangs fällt das Ausgangsdrehmoment ab, ferner steigt nach Beendi gung des Schaltvorgangs das Ausgangsdrehmoment erneut an, führt einen Überschwingvorgang aus und nimmt dann den Dreh momentwert nach dem Schaltvorgang an. Ein solcher Abfall des Ausgangsdrehmoments nach dem Beginn des Schaltvorgangs wird gewöhnlich "Herunterziehen" genannt, während das Überschwin gen nach dem Ende des Schaltvorgangs gewöhnlich "Hochschie ben" genannt wird.

Im allgemeinen bewirkt das "Herunterziehen" und das "Hoch schieben" während einer Schaltperiode anschließend eine vor übergehende Verzögerung bzw. eine vorübergehende Beschleuni gung, die das Gefühl eines Schaltstoßes hervorrufen. Das "Herunterziehen" wird durch die Absorption von Beschleuni gungsenergie durch ein Trägheitsmoment des Schaltmechanismus verursacht und ist daher nur schwer zu beseitigen. Daher wird der Drehmomentanstieg (der in Fig. 3(E) durch den schraffierten Bereich X₁ gezeigt ist), der vor dem "Herun terziehen" auftritt, in dieser bevorzugten Ausführungsform durch die Rückkopplungssteuerung unterdrückt, um die Drehmo mentschwankung zu unterdrücken. Andererseits kann das "Hoch schieben" dadurch unterdrückt werden, daß der Drehmomentan stieg gleichmäßig gemacht wird; ein mäßiger Anstieg des Drehmoments ist jedoch im Hinblick auf eine Beschleunigungs empfindung notwendig. Daher wird in dieser bevorzugten Aus führungsform das Überschwingen des Drehmoments (das in Fig. 3(E) durch den schraffierten Bereich X₂ gezeigt ist) durch die Rückkopplungssteuerung unterdrückt, um die Drehmoment schwankung zu unterdrücken.

Die Rückkopplungssteuerung des "Herunterziehens" wird fol gendermaßen ausgeführt: nach der Erzeugung des Schaltsignals (B) wird ununterbrochen das Drehmomentverhältnis t (C) ge messen. Wenn im Punkt A2 ein kleiner Anstieg des Drehmoment verhältnisses erfaßt wird, wird das Ausgangsdrehmoment C1 in diesem Zeitpunkt abgetastet und gehalten, ferner wird ein Solldrehmomentmuster (das durch die Strichpunktlinie gezeigt ist), das in diesem Fall die Steigung Null besitzt, vom Solldrehmoment-Generator 9 ausgegeben, wobei beim Ausgangs drehmoment C1 begonnen und beim Ausgangsdrehmoment C2 geen det wird, woraufhin die Steuerung beendet ist. Dann wird die negative Rückkopplungssteuerung ausgeführt, um zu bewirken, daß das Ausgangsdrehmoment (E) diesem Solldrehmomentmuster folgt, indem die Differenz zwischen dem abgetasteten und ge haltenen Wert C1 und dem Ausgangsdrehmoment als Abweichung verwendet wird, wodurch eine Schwankung des Ausgangsdrehmo ments unterdrückt wird. Während einer solchen Steuerung wird die Messung des Drehmomentverhältnisses t fortgesetzt. Wenn eine Abnahme des Drehmomentverhältnisses t im Punkt A3 er faßt wird (d. h. wenn das Drehmomentverhältnis einen Maximal punkt überschritten hat), wird die Rückkopplungssteuerung, die im Punkt C1 begonnen worden ist, beendet. Auf diese Wei se beginnt und beendet die Einrichtung 9 die Erzeugung des Signals für das Solldrehmomentmuster entsprechend dem Dreh momentverhältnis t, das anhand der vom Motordrehzahlsensor 10 ausgegebenen Motordrehzahl Ne und der vom Turbinenrad drehzahlsensor 11 ausgegebenen Turbinenraddrehzahl Nt be stimmt wird.

Andererseits wird die Rückkopplungssteuerung bezüglich des "Hochschiebens" folgendermaßen ausgeführt. Gleichzeitig mit dem Punkt C2, in dem die im Punkt C1 begonnene Rückkopp lungssteuerung des Ausgangsdrehmoments endet, beginnt in ei nem Punkt B1 die Messung des Pumpenradkapazitätskoeffizien ten c (Welle (E)). In dem Zeitpunkt, in dem der Minimalwert B2 des Pumpenradkapazitätskoeffizienten c erfaßt wird, wird ein Ausgangsdrehmoment C3 abgetastet und gehalten. Dann wird durch die Einrichtung 9 ein Solldrehmomentmuster (das durch eine Strichpunktlinie gezeigt ist) erzeugt, die wie in der Zeichnung dargestellt eine von Null verschiedene Steigung besitzt, im Punkt des Ausgangsdrehmoments C3 beginnt und im Punkt des Ausgangsdrehmoments C4 endet, woraufhin die Steue rung beendet ist. Die Rückkopplungssteuerung wird in der Weise ausgeführt, daß das Ausgangsdrehmoment (E) diesem Solldrehmomentmuster folgt, indem eine Differenz zwischen dem abgetasteten und gehaltenen Wert C3 und dem Ausgangs drehmoment als Abweichung verwendet wird, wodurch die Schwankung des Ausgangsdrehmoments unterdrückt wird. In die ser Steuerung wird bei Beginn der Steuerung ein Zähler betä tigt, wobei nach einer vorgegebenen Zeitperiode die Steue rung beendet ist. Auf diese Weise beendet die Einrichtung 9 die Erzeugung des Solldrehmomentsignals entsprechend dem Pumpenradkapazitätskoeffizienten c, der anhand der vom Mo tordrehzahlsensor 10 ausgegebenen Motordrehzahl Ne und der vom Turbinenraddrehzahlsensor 11 ausgegebenen Turbinenrad drehzahl Nt bestimmt wird.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Rückkopp lungssteuermechanismus für die Unterdrückung des "Herunter ziehens" und des "Hochschiebens" beim Herunterschalten des Getriebes wie in Fig. 3 erläutert zeigt. Wie in Fig. 4 ge zeigt, findet im Schritt 401 ein Herunterschalten statt, woraufhin im Schritt 402 das Drehmomentverhältnis A1 (Fig. 3) abgetastet und gehalten wird. Danach wird im Schritt 403 das Drehmomentverhältnis fortgesetzt gemessen und im Schritt 404 mit einem Schwellenwert A2 verglichen, der etwas höher als das abgetastete Drehmomentverhältnis A1 gesetzt ist.

Wenn das gemessene Drehmomentverhältnis t den Schwellenwert A2 übersteigt, wird das Ausgangsdrehmoment (Welle (E)) abge tastet, wobei der gemessene Wert C1 in einem Speicher gehal ten wird (Schritt 405). Danach beginnt im Punkt C1 ein Soll drehmomentmuster, das in Übereinstimmung mit dem Drehmoment verhältnis t oder dem Pumpenradkapazitätskoeffizienten c be stimmt wird und einen Anfangswert besitzt, der gleich dem abgetasteten Ausgangsdrehmomentwert ist, wobei dieses Soll drehmomentmuster im Schritt 406 für die Ausführung der nega tiven Rückkopplungssteuerung des Ausgangsdrehmoments verwen det wird.

Im Schritt 407 wird ein Maximalwert des Drehmomentverhält nisses t (das ununterbrochen gemessen wird) bestimmt, wobei ein Schwellenwert A3 etwas niedriger als der Maximalwert ge setzt wird. Danach wird im Schritt 408 das Drehmomentver hältnis t mit dem gesetzten Schwellenwert A3 verglichen, wo bei die "Herunterzieh"-Steuerung beendet ist, wenn das Dreh momentverhältnis t gleich oder kleiner als der gesetzte Wert wird.

Im Schritt 409 wird der Pumpenradkapazitätskoeffizient c (der ununterbrochen aktualisiert wird) gemessen, wobei ein Minimalwert B2 ermittelt wird. Der gemessene Pumpenradkapa zitätskoeffizient c und der gespeicherte Minimalwert werden anschließend im Schritt 410 miteinander verglichen, wobei das Ausgangsdrehmoment C3 im Schritt 411 abgetastet und er halten wird, wenn der gemessene Wert den Minimalwert über steigt. Anschließend wird ein Solldrehmomentmuster erzeugt (Schritt 412), das eine gegebene Neigung besitzt und beim Ausgangsdrehmoment C3 beginnt, um die Rückkopplungssteuerung auszuführen. Im Schritt 413 wird ein Taktsignal begonnen, wobei nach Verstreichen einer vorgegebenen Periode (Schritt 414) die "Hochschieb"-Rückkopplungssteuerung beendet wird.

Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Rückkopp lungssteuerung in Übereinstimmung mit dem Solldrehmomentmu ster auch während des Schaltvorgangs ausgeführt. Daher ist es nicht notwendig, bei jedem Schaltvorgang einen Schwan kungsbetrag des Motordrehmoments zu optimieren und ein Kenn feld festzulegen, wie dies im Stand der Technik der Fall ist. Im Ergebnis können der Zeit- und Arbeitsaufwand für die Entwicklung eines neuen Kraftfahrzeugtyps in hohem Maß redu ziert werden.

Nun werden mit Bezug auf die Fig. 5 bis 8 weitere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In jeder der später beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen sind Teile mit denselben Funktionen wie in der in Fig. 1 ge zeigten ersten bevorzugten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet; außerdem wird eine nochmalige Er läuterung weggelassen, statt dessen werden nur die Unter schiede erklärt. Das Steuerverfahren in jeder der bevorzug ten Ausführungsformen der Fig. 5 bis 8 gleicht demjenigen, das mit Bezug auf die Fig. 2 bis 4 beschrieben worden ist, so daß seine nochmalige Erläuterung ebenfalls weggelassen wird.

Fig. 5 zeigt ein erläuterndes Blockschaltbild einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sich von der in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß anstelle des in Fig. 1 gezeigten Antriebswellendrehmoment-Sensors 4 ein Antriebswellendrehmo ment-Rechner 15 vorgesehen ist, der das Ausgangsdrehmoment des Getriebes 3 berechnet. Die anderen Teile sind die glei chen wie in Fig. 1. Ein Antriebswellendrehmoment T0 kann aus den erfaßten Werten der Motordrehzahl Ne, der Turbinenrad drehzahl Nt, des Schlupfverhältnisses e des DW 2 und des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 3 berechnet werden. Daher kann die Rückkopplungssteuerung ausgeführt werden, ohne daß ein Antriebswellendrehmoment-Sensor tatsächlich vorhanden sein muß. Daher kann diese bevorzugte Ausführungs form wirtschaftlicher als die in Fig. 1 gezeigte Ausfüh rungsform konstruiert werden.

Wie im Stand der Technik wohlbekannt ist, kann das Antriebs wellendrehmoment T0 aus den beiden folgenden Gleichungen (1) und (2) erhalten werden:

Ne² . c . t = Tt (1)

Tt . R = T0 (2)

wobei Ne: Motordrehzahl
c: Pumpenradkapazitätskoeffizient
t: Drehmomentverhältnis
Tt: Turbinenraddrehmoment
R: Übersetzungsverhältnis

Fig. 6 ist ein erläuterndes Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das in Fig. 6 gezeigte System unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeig ten System dadurch, daß ein Motordrehmoment-Sensor 17 dazu verwendet wird, das Ausgangsdrehmoment des Motors zu erfas sen, wodurch eine untergeordente Rückkopplungsschleife für das Motordrehmoment geschaffen wird. Ferner ist ein Sollmo tordrehmomentrechner 16 vorgesehen, der den Motordrehmoment befehl berechnet, um die vom Motor erzeugte Übereinstimmung des Drehmoments mit einer Abweichung zwischen einem Ausgang der Einrichtung 9 und einem Ausgang des Antriebswellen drehmoment-Sensors 4 zu steuern. Die Motorsteuereinheit 7 vergleicht den vom Sollmotordrehmomentrechner 16 ausgegebe nen Motordrehmomentbefehl mit dem Ausgang des Motordrehmo ment-Sensors 17 und steuert den Motor 1 in der Weise, daß jede Abweichung zwischen ihnen beseitigt wird.

Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform erlaubt die unter geordnete Schleife für die Steuerung des Motordrehmoments eine feine und hochgenaue Steuerung des Motordrehmoments. Ferner wird der Motordrehmomentbefehl anhand der Abweichung zwischen dem Antriebswellendrehmoment und dem Solldrehmoment berechnet, wobei das Motordrehmoment in Übereinstimmung mit dem auf diese Weise berechneten Motordrehmomentbefehl ge steuert wird. Daher kann trotz des Vorhandenseins einer nichtlinearen Komponente wie etwa eines DW eine stabile Steuerung ausgeführt werden.

Fig. 7 zeigt ein erläuterndes Blockschaltbild einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die durch Hinzufügung des in Fig. 5 gezeigten Antriebswellen drehmoment-Rechners 15 zu dem in Fig. 6 gezeigten Steuersy stem gebildet wird. Daher ist diese bevorzugte Ausführungs form insofern wirtschaftlich, als sie mit geringeren Kosten als die dritte bevorzugte Ausführungsform konstruiert werden kann.

Fig. 8 ist ein erläuterndes Blockschaltbild einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sich von der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform dadurch un terscheidet, daß als Motordrehmoment-Detektor für die Erfas sung des Ausgangsdrehmoments des Motors anstelle des Motor drehmoment-Sensors 17 ein Motordrehmoment-Rechner 18 vorge sehen ist. Das Motordrehmoment Te kann durch Berechnen an hand der Motordrehzahl Ne und des Schlupfverhältnisses e er halten werden, wie durch die folgende Gleichung (3) gezeigt ist. Eine untergeordnete Schleife für die Steuerung des Mo tordrehmoments kann verwirklicht werden, ohne daß der Motor drehmoment-Sensor 17 tatsächlich vorgesehen sein muß. Daher kann diese bevorzugte Ausführungsform mit geringeren Kosten als die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform konstruiert wer den.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, wird erfindungs gemäß das Motorausgangsdrehmoment während des Schaltvorgangs in Rückkopplung gesteuert, so daß es dem Solldrehmoment folgt. Daher ist die Notwendigkeit der zeitlichen Abstimmung von Teilen soweit wie möglich beseitigt, so daß die Entwick lungskosten einschließlich eines großen Zeit- und Arbeits aufwandes reduziert werden, die andernfalls für die Erzeu gung von Kennfeldern erforderlich wären. Selbst wenn sich daher die Umstände wie etwa die Anzahl der Fahrgäste oder die Last (etwa bei einer Bergauffahrt) ändern, kann eine konsistente, stabile Schaltcharakteristik erhalten werden, weil die Solldrehmoment Rückkopplungssteuerung ausgeführt wird. Ferner können Schaltstöße reduziert und die Wahrneh mung der Schaltvorgänge angenehmer gestaltet werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung eines Automatikgetriebes (3) und eines Motors (1), mit

1. einer Getriebesteuereinheit (8) zum Steuern der Ände rung des Übersetzungsverhältnisses des Automatikge triebes (3),
2. einer Motorsteuereinheit (7) zum Steuern des Motor drehmomentes,
3. einer Einrichtung (9) zur Ausgabe eines Sollausgangs drehmoments des Getriebes (3) und
4. einem Drehmomentwandler (2)

wobei bei einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Automatikgetriebes (3) auf ein höheres Übersetzungs verhältnis

1. die Getriebesteuereinheit (8) ein Signal zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses ausgibt,
2. die Einrichtung (9) einen ersten Sollausgangsdrehmo mentverlauf zwischen zwei aufeinanderfolgenden Punkten (C1, C2) und einen darauf folgenden zweiten Sollaus gangsdrehmomentverlauf zwischen zwei aufeinanderfol genden Punkten (C3, C4) erzeugt, wobei die Startzeit punkte (C1, C3) der ersten und zweiten Solldrehmoment verläufe (C1, C2; C3, C4) jeweils abhängig von zumin dest einem Drehmomentverhältnis (t) oder einem Pumpen radkapazitätskoeffizienten (c) des Drehmomentwandlers (2) sind und
3. die Motorsteuereinheit (7) das Motordrehmoment zur Er zielung der erzeugten Sollausgangsdrehmomentverläufe einstellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Startzeitpunkt (C1) des ersten Solldrehmomentver laufs (C1, C2) abhängig von dem Drehmomentverhältnis (t) und der Startzeitpunkt (C3) des zweiten Solldrehmoment verlaufs (C3, C4) abhängig von dem Pumpenradkapazitäts koeffizienten (c) sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Endzeitpunkt (C2) des ersten Solldreh momentverlaufs (C1, C2) abhängig von dem Drehmomentver hältnis (t) und der Endzeitpunkt (C4) des zweiten Soll drehmomentverlaufs (C3, C4) abhängig von dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit nach dem Startzeitpunkt (C3) des zweiten Solldrehmomentverlaufs (C3, C4) sind.

4. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Startzeitpunkt (C1) auf einen Zeitpunkt gelegt wird, an dem ein kleiner Anstieg des Drehmomentverhältnisses (t) erfaßt wird und der Endzeitpunkt (C2) auf einen Zeitpunkt gelegt wird, ab dem das Drehmomentverhältnis (t) wieder abfällt.

5. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Startzeitpunkt (C3) zu einem Zeitpunkt gelegt wird, wenn der Pumpenkapazitäts koeffizient (c) ein Minimum aufweist.

6. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Solldrehmoment verlauf (C1, C2) mit dem Ausgangsdrehmoment des Auto matikgetriebes (3) zum Zeitpunkt (C1) beginnt und eine Steigung von Null aufweist.

7. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Solldrehmoment verlauf (C3, C4) mit dem Ausgangsdrehmoment des Automa tikgetriebes (3) zum Zeitpunkt (C3) beginnt und eine zu Null unterschiedliche Steigung aufweist.

8. Verfahren zur Steuerung eines Automatikgetriebes (3) und eines Motors (1), bei dem bei einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Automatikgetriebes (3) auf ein höheres Übersetzungs verhältnis

1. ein Signal zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes (3) ausgegeben wird,
2. ein erster Sollausgangsdrehmomentverlauf zwischen zwei aufeinanderfolgenden Punkten (C1, C2) und ein darauf folgender zweiter Sollausgangsdrehmomentverlauf zwi schen zwei aufeinanderfolgenden Punkten (C3, C4) er zeugt werden, wobei die Startzeitpunkte (C1, C3) der ersten und zweiten Solldrehmomentverläufe (C1, C2; C3, C4) jeweils abhängig von zumindest einem Drehmoment verhältnis (t) oder einem Pumpenradkapazitätskoeffizi enten (c) eines Drehmomentwandlers (2) sind und
3. eine Motorsteuereinheit (7) das Motordrehmoment zur Erzielung der erzeugten Sollausgangsdrehmomentverläufe einstellt.