DE19527130A1

DE19527130A1 - Kraftübertragungs-Steuervorrichtung und Verfahren für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19527130A1
Application number: DE19527130A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Sato; Masahiko Ibamoto; Hiroshi Kuroiwa
Original assignee: Hitachi Automotive Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1994-07-25
Filing date: 1995-07-25
Publication date: 1996-02-01
Anticipated expiration: 2015-07-26
Also published as: US5658213A; KR100368712B1; JP3524161B2; JPH0835437A; DE19527130B4

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftübertragungs-Steuer vorrichtung und ein -Verfahren für ein Fahrzeug, das mit einem Kraft übertragungsstrang versehen ist, der einen Kraftübertragungsmechanismus zum Umwandeln der Antriebskraft eines Motors durch ein automatisches Getriebe und zum Übertragen derselben an eine Antriebswelle aufweist.

Für ein Fahrzeug, das das System zum Umwandeln der Antriebskraft eines Motors durch ein automatisches Getriebe und zum Übertragen desselben an die Eingangswelle aufweist, ist eine herkömmliche Steuer vorrichtung zum Steuern eines solchen Systems durch Benutzen der Umdrehungsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Eingangswelle des automa tischen Getriebes in "Automobile Technique", Bd. 42, Nr. 8, 1988, Seite 1017 unter der Überschrift "an Electronically-controlled Automatic Trans mission with "Hold" Mode Function" offenbart. Dabei erfolgt die Steue rung eines Motors oder automatischen Getriebes durch: Vorsehen einer Scheibe mit einer äußeren peripheren Nut auf der Eingangswelle des automatischen Getriebes; Erfassen der zyklischen Umdrehungsperiode der Nut unter Verwendung eines elektromagnetischen Aufnehmers; Messen der Drehzahl der Eingangswelle; Berechnen des Eingangsdrehmomentes durch Benutzen der Drehzahl; und Erhalten des Antriebswellendrehmo mentes. Die Erfassungsvorrichtung wird als Turbinensensor bezeichnet. Weiter gibt es ein anderes Verfahren, bei dem ein Drehmomentensensor zum Erfassen des Eingangswellendrehmomentes verwendet wird. Weil zum Erfassen der Drehzahl oder des Drehmomentes der Eingangswelle ein Turbinensensor oder ein Drehmomentensensor verwendet wird, erhö hen sich das Gewicht der Vorrichtung sowie ihre Kosten.

Ein Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Kraftübertragungs-Steuervorrichtung und eines entsprechenden Verfahrens, bei dem die Drehzahl oder das Drehmoment der Eingangswelle exakt aus Eingangsinformationen, wie etwa der Öffnung des Drosselventils und der Motordrehzahl berechnet und abgeschätzt werden kann, ohne den Turbinensensor oder den Drehmomentensensor zu verwenden.

Um dieses Ziel zu erreichen, ist der Gegenstand der vorliegenden Erfin dung wie folgt aufgebaut. In der Kraftübertragungs-Steuervorrichtung, die einen Motor, ein automatisches Getriebe mit einem Drehmomentenwand ler und eine Steuereinheit zum Steuern des Motors und des automati schen Getriebes umfaßt, ist die Steuervorrichtung mit Berechnungs- und Abschätzungseinrichtungen zum Berechnen und Abschätzen der Werte des Eingangswellendrehmomentes und des Übersetzungsverhältnisses des automatischen Getriebes versehen. Verschiedene Kennwerte des Motors und des Drehmomentenwandlers werden vorher experimentell ermittelt, wie etwa die Beziehung zwischen dem Motordrehmoment und der Motor drehzahl und derjenigen zwischen dem Pumpkapazitätskoeffizienten und dem Schlupfverhältnis des Drehmomentenwandlers. Danach werden Datentabellen unter Benutzung dieser Kennwerte erstellt, und die zur Steuerung des Motors und des automatischen Getriebes erforderlichen Steuerfaktoren werden in Form einer Gleichung in bezug auf das Ein gangswellendrehmoment und das Übersetzungsverhältnis aufgestellt, so daß sie durch einen Mikrocomputer berechnet werden können.

Durch den oben beschriebenen Aufbau kann die Drehzahl der Eingangs welle und das Eingangswellendrehmoment des automatischen Getriebes unter Benutzung der Eingangsinformationen, wie etwa der Drosselventil öffnung und der Motordrehzahl berechnet und abgeschätzt werden, ohne die Genauigkeit zu beeinträchtigen.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen hervor, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile beziehen. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 ein schematisches Diagramm, das den Aufbau des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm, das den Hauptaufbau der Steuereinheit eines Motors zeigt;

Fig. 3 ein die Steuerung betreffendes Blockdiagramm, das den Berech nungs- und Abschätzungsschritt für ein Turbinendrehmoment Tt während des schaltfreien Betriebes veranschaulicht;

Fig. 4 ein die Steuerung betreffendes Blockdiagramm, das den Berech nungs- und Abschätzungsschritt für ein Turbinendrehmoment Tt während des Schaltens veranschaulicht.

Fig. 5 ein Kennwertediagramm, das die Beziehung zwischen dem Pumpkapazitätskoeffizienten τ und dem Schlupfverhältnis e des Drehmomentenwandlers veranschaulicht;

Fig. 6 ein die Steuerung betreffendes Blockdiagramm, das die Gesamt heit der Steuerungsvorgänge zeigt; und

Fig. 7 ein Zeitdiagramm, das die Wirkungen der vorliegenden Erfin dung veranschaulicht.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert. Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau des Systems gemäß der vor liegenden Erfindung zeigt. Es bezeichnen: 1 einen Motor; 2 ein auto matisches Getriebe; 3 eine Antriebswelle, die an die Abtriebswelle des automatischen Getriebes 2 angeschlossen ist; 4 eine Differentialeinheit; 5 eine Antriebswelle; 6 eine Öldruckeinheit; 7 eine Steuereinheit für das automatische Getriebe (im folgenden als ATCU bezeichnet); 8 eine Steuereinheit des Motors 1 (im folgenden als ECU bezeichnet); 9 einen Luftreiniger zum Ausscheiden von Fremdsubstanzen; 10 einen Luftstrom sensor zum Erfassen der Menge der angesaugten Luft des Motors 1; 11 einen Drosselventil-Einsteller zum Abstimmen der Menge der angesaugten Luft durch Steuern der Drosselventilöffnung; 12 ein Ansaugrohr; und 13 eine Einspritzdüse zum Zuführen von Kraftstoff an den Motor 1. Der Drosselventil-Einsteller 11 ist mit einem Drosselventilsensor 18 zum Erfassen der Öffnung des Drosselventils sowie mit einem Leerlaufsteuer ventil 19 zum Steuern der Leerlaufdrehzahl des Motors 1 durch Ein stellen der Korrekturmenge der angesaugten Luft (nachfolgend als ISC- Ventil bezeichnet) versehen. Weiter ist ein Kurbelwinkelsensor 21 zum Erfassen der Motordrehzahl des Motors auf der Kurbelwelle vorgesehen. Weiter ist im Abgasrohr 24 des Motors 1 ein Abgassensor 25 zum Erfassen des Bremszustandes des Motors 1 angebracht. Das automati sche Getriebe ist mit einem Drehmomentenwandler 14 und einem Ge triebestrang 15 versehen, und ein Sensor 17 zum Erfassen der Umdre hung der Getriebeabtriebswelle ist auf der Getriebeabtriebswelle ange bracht, die mit der Antriebswelle 3 verbunden ist. Weiter ist ein ATF- Temperatursensor 22 zum Erfassen der Öltemperatur des automatischen Getriebes 2 im Ölsumpf (nicht dargestellt) des automatischen Getriebes 2 vorgesehen. Weiter ist in der Öldruckeinheit 6 ein elektromagnetisches Umschaltventil 20 angebracht, das die Kombination der Zahnräder des Getriebestranges 15 des automatischen Getriebes 2 und den Anfangs punkt oder den Endpunkt der Gangumschaltung steuert. Die ECU 8 empfängt Signale vom Luftstromsensor 10, vom Drosselsensor 18, vom Kurbelwinkelsensor 21, vom Abgassensor 25, etc.; sie berechnet die Motordrehzahl, etc.; und sie berechnet auf der Basis der von ihr berech neten Werte die Kraftstoffmenge. Dann liefert sie ein Ventilöffnungs signal an die Einspritzdüse 13 und steuert die einzuspritzende Kraftstoff menge. Sie berechnet weiter den Zündzeitpunkt und gibt ein Zündsignal an die Zündkerze. Wenn sich der Motor im Leerlaufzustand befindet, gibt die ECU 8 ein Ventilöffnungssignal an das ISC-Ventil 19 und steuert während des Leerlaufs die Korrekturluftmenge. Die ATCU 7 führt verschiedene Berechnungen auf der Basis der Ausgangssignale durch, die vom Umdrehungserfassungssensor 17, vom ATF-Temperatursen sor 22, etc. geliefert werden, sowie auf der Basis von Informationen über die Motordrehzahl, die Drosselventilöffnung, etc., die von der ECU 8 geliefert werden; und sie gibt das Ventilöffnungssignal an das elektroma gnetische Umschaltventil 20 der Öldruckeinheit 6 aus.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das den Hauptaufbau der ATCU 7 und der ECU 8 zeigt. Es sind vorgesehen: eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 33; eine Nur-Lese-Speicher (ROM) 35; ein Speicher mit wahl freiem Zugriff (RAM) 36; und eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstellen schaltung 38, mit einem vermittelnden Bus 34 zwischen ihnen. Falls zwischen der ATCU 7 und der ECU 8 ein Signalaustausch durchgeführt wird, ist es weiter erforderlich, eine LAN-Steuerschaltung 37 vorzusehen.

Fig. 3 ist ein die Steuerung betreffendes Blockdiagramm, das einen Berechnungs- und Abschätzungsschritt zur Ermittlung des Turbinendreh momentes Tt oder des Eingangswellendrehmomentes des Getriebestranges 15 des automatischen Getriebes 2 aus dem Übersetzungsverhältnis r (Gp) entsprechend der Getriebeposition Gp während des schaltfreien Betriebes veranschaulicht. Das Übersetzungsverhältnis r (Gp) wird im Block 40 aus der Getriebeposition Gp ermittelt. Weiter wird die Abtriebswellen geschwindigkeit Vsp des automatischen Getriebes 2 vom Umdrehungs erfassungssensor 17 eingegeben. Da während des schaltfreien Betriebes der Getriebestrang 15 mit einem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis vollständig durchverbunden ist, kann in Block 44 die Turbinendrehzahl Nt oder die Eingangswellengeschwindigkeit des automatischen Getriebes 2 exakt durch Multiplizieren der Vsp mit dem Übersetzungsverhältnis r (Gp) berechnet werden.

Nt = r ·Vsp (1).

Dann kann in Block 41 das Schlupfverhältnis e des Drehmomentenwand lers 14 durch Dividieren der Turbinendrehzahl Nt durch die Motordreh zahl Ne berechnet werden.

e = Nt/Ne (2).

In Block 42 wird der Pumpkapazitätskoeffizient τ aus der Beziehung (im folgenden als Charakteristik e-τ bezeichnet) zwischen dem Pumpkapazi tätskoeffizienten τ und dem Schlupfverhältnis e des Drehmomentenwand lers 14 ermittelt werden, die zuvor in dem in Fig. 2 dargestellten ROM 35 gespeichert wurden. Als nächstes wird in Block 45 das Quadrat der Motordrehzahl Ne berechnet, und das Eingangsdrehmoment Tp des Drehmomentenwandlers 14 wird auf der Basis der nachfolgenden Glei chungen (3) unter Benutzung des Pumpkapazitätskoeffizienten τ und des Quadrates der Motordrehzahl berechnet.

Tp = τ · Ne² (3).

In Block 47 wird das Drehmomentenverhältnis t aus der Beziehung (im folgenden als Charakteristik e-t bezeichnet) zwischen dem Drehmomen tenverhältnis t und dem Schlupfverhältnis e des Drehmomentenwandlers 14 ermittelt, die zuvor gespeichert wurden. Als nächstes wird in Block 48 das Turbinendrehmoment Tt auf der Basis der Gleichung (4) berech net.

Tt = t · Tp (4).

Wie oben erläutert ist es möglich, während des schaltfreien Betriebes das Turbinendrehmoment Tt exakt aus dem Drehzahlverhältnis r (Gp) zu berechnen und abzuschätzen. Das Antriebswellendrehmoment der An triebswelle 4 kann durch Multiplizieren des Turbinendrehmoments Tt mit dem Übersetzungsverhältnis r (Gp) und dem Endabbremsverhältnis erhalten werden.

Fig. 4 ist ein die Steuerung betreffendes Blockschaltbild, das einen Berechnungs- und Abschätzungsschritt für das Turbinendrehmoment Tt während des Gangschaltens veranschaulicht, d. h., im Zuge des Übergangs von der bis dahin durchgeschalteten Getriebeposition bis zur nächsten Getriebeposition. In Block 50 wird das Motordrehmoment Te durch Benutzung einer Tabelle von Kennwerten des Motordrehmomentes erhal ten, die zuvor in dem in Fig. 2 dargestellten ROM 35 gespeichert wurden. Fig. 4 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem das Motordrehmo ment Te aus der Eingangsinformation der Motordrehzahl Ne und der Drosselventilöffnung TVO ermittelt wird, die vom Drosselventilsensor 18 erfaßt wurde. Es ist jedoch klar, daß das Motordrehmoment in ähn licher Weise auch durch Benutzen der Beziehung zwischen der Motor ansaugluftmenge Qa und der Motordrehzahl Ne, oder der Beziehung zwischen der Einspritzdüsen-Impulsbreite Ti und der Motordrehzahl Ne erhalten werden kann. Der Wert des gemäß Fig. 3 erhaltenen Eingangs drehmomentes Tp des Drehmomentenwandlers 14 während des schalt freien Betriebes kurz vor dem Schalten wird in Block 51 gespeichert. Dieser Wert des Eingangsdrehmoments Tp wird stets über einen Schalter 75 in den Pufferspeicher des Blockes 76 eingeschrieben. Wenn ein Schaltbefehlssignal (nicht dargestellt) ausgegeben wird, wird der Schalter 75 geöffnet und der Wert des Eingangsdrehmoments Tp im Block 76 gespeichert. Als nächstes wird in Block 52 die Abweichung zwischen dem Eingangsdrehmoment Tp und dem in Block 50 erhaltenen Motor drehmoment Te berechnet.

Tacc = Te - Tp (5).

Diese Abweichung entspricht dem zusätzlichen maschinellen Drehmoment Tacc, das den Motor belastet. Das zusätzliche maschinelle Drehmoment Tacc wird zeitweilig und durch einen Schalter 73, der geöffnet wird, wenn das Schaltbefehlssignal ausgegeben wird, in den Pufferspeicher des Blockes 74 eingeschrieben. Während des Schaltens wird der zeitweilig gespeicherte Wert des Drehmomentes Tacc bei der Berechnung ver wendet. Das im Block 50 erhaltene Motordrehmoment Te wird stets in den Block 53 eingegeben. Um während des Übergangszustandes die Genauigkeit durch Berücksichtigung der Trägheit des Motors zu verbes sern, wird in Block 70 der Differentialwert dNe/dt der Motordrehzahl Ne berechnet, mit dem Trägheitsmoment Ie des Motors sowie mit 2π multipliziert, wonach in Block 72 der Wert Ie·dωe/dt unter Benutzung beider Ergebnisse erhalten wird. Der Wert ωe in Fig. 4 bedeutet dωe/dt. In Block 53 wird der Unterschied zwischen dem in Block 50 erhaltenen Motordrehmoment Te und dem zusätzlichen Drehmoment Tacc ermittelt. Dann wird der Unterschied zwischen dem ermittelten Unterschied und der Trägheitskorrekturgröße des Motors ermittelt, und der sich ergebende Unterschied wird als ein Eingangsdrehmoment Tp′ des Drehmomentenwandlers während des Schaltens zu diesem Zeitpunkt aufgestellt. Dies wird durch die nachfolgende Gleichung wiedergegeben:

Tp′ (Te-Tacc)-Ie · dωe/dt (6)

wobei dωe/dt den Änderungsgradienten der Motordrehzahl Ne bezeichnet. Wenn, wie bei der vorliegenden Erfindung, ein Aufwärtsschalten durch geführt wird, geht die Motordrehzahl Ne durch das Schalten nach unten, so daß der Ausdruck dωe/dt negativ wird. Infolgedessen kann Tp′ durch Addieren des Absolutwertes von Ie·dωe/dt zu (Te-Tacc) erhalten werden.

Beim Abwärtsschalten geht die Motordrehzahl Ne nach oben, so daß der Wert dωe/dt positiv wird. Infolgedessen kann Tp′ durch Subtrahieren des Absolutwertes Ie·dωe/dt von (Te-Tacc) erhalten werden. Das Trägheitsmoment Ie des Motors wird zweckmäßig aus einer Vielzahl von Trägheitsmomenten entsprechend der Schaltstufe des Getriebes gewählt, unter Berücksichtigung des Trägheitsmomentes des Getriebes, also etwa des Drehmomentenwandlers und des Getriebestranges. Auf diese Weise ist es möglich, mit hoher Genauigkeit abzuschätzen und zu berechnen. In Block 54 wird invers der Pumpkapazitätskoeffizient τ durch Einsetzen des Eingangsdrehmomentes Tp′ und des in Block 45 erhaltenen Quadrats der Motordrehzahl Ne in die Gleichung (3) berechnet. Dann wird aus der im voraus gespeicherten und in Block 55 dargestellten inversen Charakteristik e-r das Schlupfverhältnis e ermittelt. In Block 56 wird die Turbinendrehzahl Nt durch die inverse Berechnung der Gleichung (2) erhalten, d. h., durch Multiplizieren von e mit Ne. In Block 57 wird das Übersetzungsverhältnis r (Gp) aus der nachfolgenden Gleichung (7) ermittelt:

r(Gp) = Nt/Vsp (7).

Weiter wird in Block 47 das Drehmomentenverhältnis t unter Benutzung der Charakteristik e-t ermittelt. Anschließend wird das Turbinendrehmo ment Tt während des Schaltens durch Substituieren des Drehmomen tenverhältnisses t und des in Block 53 erhaltenen Eingangsdrehmomentes Tp′ für die nachfolgende Gleichung (8) erhalten:

Tt = T · Tp′ (8)

wobei es unmöglich ist, das Schlupfverhältnis e so zu erhalten, wie es ist, weil bei der umgekehrten Charakteristik e-t zwei Schlupfverhältnisse e existieren.

Fig. 5 ist ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung zwischen dem Pumpkapazitätskoeffizienten τ und dem Schlupfverhältnis e des Drehmo mentenwandlers darstellt, wobei nur derjenige begrenzte Bereich des Schlupfverhältnisses e dargestellt ist, der für die obige Berechnung ver fügbar ist. Normalerweise besteht der Bereich, in welchem das Schlupf verhältnis e klein ist, nur dann, wenn das Fahrzeug angelassen wird, so daß der Bereich, in welchem das Schlupiverhältnis e klein ist, nicht beim Schalten besteht. Daher kann der durch einen Pfeil bezeichnete Teil der umgekehrten Charakteristik e-τ verwendet werden, der höher als der Krümmungspunkt des Schlupfverhältnisses e liegt. Wie zuvor beschrie ben, kann das Turbinendrehmoment Tt und das Übersetzungsverhältnis r (Gp) während des Schaltens ermittelt werden.

Fig. 6 ist ein die Steuerung betreffendes Blockschaltbild, das sämtliche Steuermaßnahmen wiedergibt. Block 60 bezeichnet einen Abschätzteil, der die Kennwerte des Drehmomentenwandlers benutzt, einschließlich des Berechnungs- und Abschätzungsblockes, während der schaltfreien Phase, wie im einzelnen in Fig. 3 erläutert. Der durch eine gestrichelte Linie umrandete Block 61 bezeichnet einen Abschätzungsteil, der die Motor drehmomentenkennwerte benutzt, unter Einschluß des Berechnungs- und Abschätzungsblockes während des Schaltens, wie in Fig. 4 im einzelnen erläutert. Die Entscheidung darüber, ob eine Abschätzung während des Gangschaltens erfolgt oder nicht, wird in Block 62 durch einen das Gangschalten erfassenden Teil getroffen. Die Ermittlung wird durch Benutzen des Signals der Getriebeposition CURGP und des Signals der nächsten Getriebeposition NXTGP durchgeführt, die als nächste ge schaltet wird. Wenn in Block 62 beide Signale gleich sind, ist entschie den, daß das Schalten bereits beendet ist. Andernfalls wird festgestellt, daß geschaltet wird. Wie die CURGP- und NXTGP-Signale erzeugt werden, wird später in Fig. 7 erläutert. Falls in Block 62 bestimmt wird, daß ein Schaltvorgang vorliegt, wird das für den Beginn des Schalt vorganges kennzeichnende Signal an den Block 61c geliefert. In Block 61c wird das maschinelle bzw. Maschinendrehmoment Tacc gespeichert, und zwar durch Einsetzen des Motordrehmoments Te genau nach dem Beginn des Schaltens, erhalten in Block 61a, und des neuesten Eingangs drehmomentes Tp des Drehmomentenwandlers während der schaltungs freien Phase, erhalten in Block 60, in die Gleichung (5). Der Wert von Tacc wird solange beibehalten, bis ein Schaltbeginnbefehl von Block 62 geliefert wird; und er wird in der Berechnung des Eingangsdrehmomentes Tp′ des Drehmomentenwandlers während des Schaltens benutzt, die in Block 61d durchgeführt wird. In Block 61e werden die Trägheitskorrek turen des Motors etc. unter Benutzung der differenzierten Werte der Motordrehzahl und des Trägheitsmomentes des Motors etc. berechnet. Aufgrund der Ergebnisse wird in Block 61d das Eingangsdrehmoment Tp′ des Drehmomentenwandlers gemäß der Gleichung (6) erhalten. In Block 61b werden das Übersetzungsverhältnis r (Gp) und das Turbinendrehmo ment Tt auf der Basis des Eingangsdrehmomentes Tp′ berechnet, wie in Fig. 4 erläutert. Der Block 63 bezeichnet Einrichtungen zum Umschal ten der in den Blöcken 60 und 61 erhaltenen Drehmomente. Die Umschaltoperation beider Schalteinrichtungen wird unter Benutzung des von Block 62 beim Schalten erhaltenen Signals und des von einem Schaltungsteil 65 zur Bestimmung der Motorfreilaufbremsung L/U erhal tenen Signals durchgeführt. Dabei bedeutet L/U das Blockieren, also einen mechanischen Kupplungszustand aufgrund des Öldruckes des Turbi nenflügelrades und des Pumpenflügelrades des Drehmomentenwandlers 14. Die Motorfreilaufbremsung ist der Zustand beim Einsatz der Motor bremse. Wenn sich der Motor im Zustand der Motorfreilaufbremse befindet, ist die Drosselventilöffnung ganz geschlossen und das Motor drehmoment Te ist klein. Daher kann es nahezu konstante Kennwerte annehmen, wobei die Genauigkeit nicht nennenswert beeinträchtigt wird. Infolgedessen kann in Block 66 ein konstanter Wert als Wert des Turbi nendrehmomentes Tt verwendet werden. Die Schaltlogik in den Blöcken 63 und 64 arbeitet wie folgt:

(a) wenn sich der Motor nicht in einem L/U-Zustand und in einem schaltfreien Zustand befindet:
. . . benutze Block 60.
(b) wenn sich der Motor in einem L/U-Zustand und in einem schalt freien Zustand befindet:
. . . benutze Block 61.
(c) wenn sich der Motor in einem L/U-Zustand, in einem schaltfreien Zustand und in einem Motorfreilaufbremszustand befindet:
. . . benutze Block 61.
(d) wenn sich der Motor nicht in einem L/U-Zustand, in einem schalt freien Zustand und in einem Motorfreilaufbremszustand befindet:
. . . benutze Block 60, wobei P konstant ist.
(e) wenn sich der Motor nicht in einem L/U-Zustand und in einem Schaltzustand befindet:
. . . benutze Block 66.
(Andere Kombinationen bestehen nicht)

Nachfolgend wird die Schaltlogik weiter erläutert. Wenn sich der Motor im L/U-Zustand befindet, ist es unmöglich, die Abschätzung durchzufüh ren, und zwar aufgrund der Kennwerte des Drehmomentenwandlers, wie in Fig. 6 dargestellt. Daher wird ein Lernteil des Blockes 61c für ein zusätzliches Maschinendrehmoment durch das vom Block 65 gelieferte L/U-Signal in Betrieb genommen, und das zusätzliche Maschinendrehmo ment Tacc wird auf der Basis der Gleichung (5) berechnet und gespei chert. Der Wert des zusätzlichen Maschinendrehmomentes Tacc wird solange aufrechterhalten, bis der L/U-Signalstoppbefehl vom Block 65 ausgegeben wird. Tacc wird in den Berechnungen des Eingangsdrehmo mentes Tp′ des Drehmomentenwandlers im Block 61d sowie des Turbi nendrehmomentes Tt und des Übersetzungsverhältnisses r (Gp) in Block 61b verwendet. Der Wert wird nämlich unter Benutzung des Blockes 61 erhalten, während das L/U-Signal ausgegeben wird. Wenn sich der Motor im Motorfreilaufbremszustand befindet, wird das Pumpenflügelrad angetrieben, zusammen mit dem Umdrehungsantrieb von seiten der Räder des Turbinenflügelrades des Drehmomentenwandlers, und somit wird auch der Motor in Drehung versetzt. Weil nämlich der Drehmo mentenwandler im Vergleich zum Normalzustand in umgekehrter Rich tung in Drehung versetzt wird, ist es unmöglich, die obige Kennlinie e-t und die Kennlinie e-τ zu verwenden, so wie sie sind. In einem solchen Falle wird die Kennlinie e-t und die Kennlinie e-τ experimentell im voraus ermittelt und gespeichert, und die Berechnung und Abschätzung wird unter Benutzung der vorher gespeicherten Kennwerte durchgeführt.

Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm, das die Steuerung des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, bei dem die Aufwärtsschaltopera tion durchgeführt wird. Das Gangschaltdiagramm (Schaltschema) wird unter Benutzung der Abtriebswellengeschwindigkeit Vsp und der Motor drehzahl Ne, oder der Abtriebswellengeschwindigkeit Vsp und der Dros selventilöffnung TVO dargestellt und gespeichert. Wenn die aktuelle Betriebslinie irgendeine der Gangschaltlinien im Schaltdiagramm über quert, wird der Schaltbefehl ausgegeben (beispielsweise im Punkt ª in Fig. 7). Während der Schaltbefehl ausgegeben wird, wird festgestellt, daß sich der Motor in der Schaltphase befindet, und es wird die Berech nungs- und Abschätzungslogik für die Schaltphase durchgeführt. Im Bereich vor dem Punkt ª werden das Übersetzungsverhältnis r (Gp), die Turbinendrehzahl Nt, das Schlupfverhältnis e, das Eingangsdrehmoment Tp des Drehmomentenwandlers und das Turbinendrehmoment Tt durch die in Fig. 3 dargestellte Prozedur berechnet. Im Bereich hinter dem Punkt ª wird das Übersetzungsverhältnis r (Gp), das Turbinendrehmo ment Tt, etc. gemäß der in Fig. 4 dargestellten Prozedur berechnet. Zuerst wird das zusätzliche Maschinendrehmoment Tacc durch Einsetzen (Substituieren) des im Punkt ª erhaltenen Motordrehmomentes und des genau vor dem Punkt ª erhaltenen Eingangsdrehmoments Tp des Dreh momentwandlers in die Gleichung (5) berechnet. Das Drehmoment Tacc wird gespeichert und während der Zeitperioden von ª bis e oder wäh rend der Schaltphase aufrechterhalten. Das Eingangsdrehmoment Tp′ des Drehmomentenwandlers in der Schaltphase wird durch Einsetzten (Sub stituieren) von Tacc in die Gleichung (6) erhalten, und zwar jedesmal nach Ablauf der vorbestimmten zyklischen Berechnungsperiode. Gleich zeitig werden auch das Schlupfverhältnis e und die Turbinendrehzahl Nt berechnet. Wenn das Signal den Punkt b erreicht, beginnt sich der Verbindungszustand der Getrieberäder zu ändern. Die Motordrehzahl geht von der Aufwärtskennlinie zur Abwärtskennlinie über. Aufgrund der Änderung der Motordrehzahl Ne ändern sich das Übersetzungsverhältnis r (Gp), die Motordrehzahl Nt, das Schlupfverhältnis e, das Eingangs drehmoment Tp′ und das Turbinendrehmoment Tt zwischen den Punkten b und d, wie deutlich in Fig. 7 dargestellt. Wenn das Signal den Punkt d erreicht, ist die gegenseitige Verbindung der Getrieberäder vollständig. Daher geht die Motordrehzahl Ne erneut nach oben. Bei der vorliegen den Ausführungsform wird das Schaltbefehlssignal wie folgt beendet. Wenn die Größe des berechneten Übersetzungsverhältnisses r (Gp) kleiner als das vorbestimmte Schnittniveau S/L wird, wird ein Zeitmesser tm für genau eine Zeitperiode Δt in Betrieb gesetzt und so eingestellt, daß er im Zeitpunkt e die Messung stoppt. Der Zeitmesser-Stoppunkt ist als Stoppunkt des Schaltbefehlssignals eingestellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf den Bereich innerhalb des Rahmens des obigen Verfahrens beschränkt. Es soll darauf hingewiesen werden, daß es möglich ist, den Zeitmesser während einer willkürlich gewählten Zeitperiode vom Zeitpunkt ª an auszulösen und zu stoppen. Wenn er den Zeitpunkt e erreicht hat, wird der Steuerschritt während der schalt freien Phase auf die Logik zurückgeführt und die Berechnung und Abschätzung wird gemäß der in Fig. 3 dargestellten Prozedur durch geführt. Das Eingangswellendrehmoment kann durch Multiplizieren des insoweit erhaltenen Turbinendrehmomentes Tt mit dem Übersetzungs verhältnis r (Gp) und dem Schlußbremsverhältnis erhalten werden.

Claims

1. Kraftübertragungs-Steuervorrichtung, die einen Motor, ein automati sches Getriebe mit einem Drehmomentenwandler und eine Steuer einheit zum Steuern des Motors und des automatischen Getriebes umfaßt, und die weiter aufweist:
Berechnungs- und Abschätzungseinrichtungen zum Berechnen und Abschätzen der Werte des Eingangswellendrehmomentes und des Übersetzungsverhältnisses des automatischen Getriebes.

2. Kraftübertragungs-Steuervorrichtung, die einen Motor, ein automati sches Getriebe mit einem Drehmomentenwandler und eine Steuer einheit zum Steuern des Motors und des automatischen Getriebes umfaßt, und die weiter aufweist:
Eingangsinformations-Erfassungsvorrichtungen zum Erfassen der Ein gangsinformationen;
Speichervorrichtungen zum Speichern einer Tabelle der Drehmomen tenwandlerkennwerte, die für die Beziehung zwischen der Eingangs information und dem Abtriebswellendrehmoment des Motors kenn zeichnend sind, und zum Speichern einer Tabelle der Drehmomen tenwandlerkennwerte, die für das Drehmomentenverhältnis und/oder den Pumpkapazitätskoeffizienten des automatischen Getriebes kenn zeichnend sind; und
Berechnungs- und Abschätzungsvorrichtungen zum Erhalten von numerischen Informationen über das Eingangswellendrehmoment und das Übersetzungsverhältnisses des automatischen Getriebes, und zwar unter Benutzung von Berechnungsgleichungen zum Ermitteln des Schlupfverhältnisses und der Eingangswellendrehzahl des automati schen Getriebes, des Eingangsdrehmomentes des Drehmomentenwand lers des automatischen Getriebes, des Trägheitsmomentes des Motors und/oder des automatischen Getriebes, und des zusätzlichen Maschi nendrehmomentes des Motors.

3. Kraftübertragungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Eingangsinformation mindestens eine solche über die Motordrehzahl, die Drosselventilöffnung, die Abtriebswellendrehzahl des automati schen Getriebes und das Getriebepositionssignal ist.

4. Kraftübertragungs-Steuerverfahren zum Steuern eines Kraftübertra gungsstranges einschließlich eines Motors und eines automatischen Getriebes, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Abschätzen des Übersetzungsverhältnisses des automatischen Getrie bes, der Eingangswellendrehzahl, des Schlupfverhältnisses, des Ein gangsdrehmomentes eines Drehmomentenwandlers, und des Eingangs wellendrehmomentes des automatischen Getriebes aus einer Ein gangsinformation während des schaltfreien Betriebs, in welchem das automatische Getriebe mit einer vorbestimmten Übersetzung ange schlossen ist; und
Steuern des Motors und des automatischen Getriebes auf der Basis der numerischen Informationen über das Eingangswellendrehmoment und dem Übersetzungsverhältnis.

5. Kraftübertragungs-Steuerverfahren nach Anspruch 4, bei dem ein vorbestimmter Wert als Wert des Eingangswellendrehmomentes eingestellt wird, wenn eine Motorbremsung durchgeführt wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen Bremszustand heruntergeht.

6. Kraftübertragungs-Steuerverfahren nach Anspruch 4, bei dem eine Vielzahl von Trägheitskorrektur-Berechnungswerten gespeichert wird, die für eine Korrektur kennzeichnend sind, bei der das Trägheits moment des Motors und/oder des automatischen Getriebes berück sichtigt wird, und bei dem es möglich ist, mindestens einen der Trägheitskorrektur-Berechnungswerte gemäß dem Zustand des Fahr zeuges zu wählen.

7. Kraftübertragungs-Steuerverfahren zum Steuern eines Kraftübertra gungsstranges, der einen Motor und ein automatisches Getriebe umfaßt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Berechnen des Abtriebswellendrehmomentes des Motors aus einer Eingangsinformation und einem Trägheitskorrektur-Berechnungswert, der für eine Korrektur kennzeichnend ist, bei der die Trägheitsmo mente des Motors und/oder des automatischen Getriebes während des Gangwechsels, in welchem das automatische Getriebe nicht an ein vorbestimmtes Getrieberad angeschlossen ist, berücksichtigt wer den;
Abschätzen eines zusätzlichen Maschinendrehmomentes oder einer Belastung des Motors unter Benutzung numerischer Informationen über das Abtriebswellendrehmoment gleich nach dem Beginn des Schaltens, und Abschätzen eines Eingangsdrehmomentes des Drehmo mentenwandlers des automatischen Getriebes während des schalt freien Betriebs kurz vor dem Beginn des Schaltens;
Speichern des zusätzlichen Maschinendrehmomentes;
Abschätzen des Eingangsdrehmomentes des Drehmomentenwandlers während des Schaltens aus numerischen Informationen über das zusätzliche Maschinendrehmoment und das Abtriebswellendrehmo ment;
Abschätzen der Schlupfverhältnisses und des Eingangswellendrehmo mentes des automatischen Getriebes;
Abschätzen der Übersetzungsverhältnisse während des Schaltens und der Eingangswellendrehzahl des automatischen Getriebes aus den Eingangsinformationen und dem Schlupfverhältnis; und
Steuern des Motors und des automatischen Getriebes auf der Basis von numerischen Informationen über das Eingangswellendrehmoment und das Übersetzungsverhältnis.

8. Kraftübertragungs-Steuerverfahren nach Anspruch 7, bei dem eine Vielzahl von Trägheitskorrektur-Berechnungswerten gespeichert wer den, die für die Korrektur kennzeichnend sind, wobei das Trägheits moment des Motors und/oder des automatischen Getriebes berück sichtig wird, und wobei es möglich ist, mindestens einen der Träg heitskorrektur-Berechnungswerte gemäß dem Zustand des Fahrzeugs zu wählen.

9. Kraftübertragungs-Steuerverfahren zum Steuern eines Kraftübertra gungsstranges, der einen Motor und ein automatisches Getriebe umfaßt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Berechnen des Abtriebswellendrehmomentes des Motors aus einer Eingangsinformation, wenn sich das automatische Getriebe in einem schaltfreien Zustand befindet, und wenn sich ein Drehmomenten wandler des automatischen Getriebes in einem direkt angeschlosse nen Zustand befindet;
Abschätzen eines zusätzlichen Maschinendrehmomentes oder einer Belastung des Motors unter Benutzung numerischer Informationen über das Abtriebswellendrehmoment kurz nachdem der Drehmomen tenwandler in einen direkt verbundenen Zustand übergeht, und Abschätzen des Eingangsdrehmomentes des Drehmomentenwandlers kurz bevor der Drehmomentenwandler in den direkt verbundenen Zustand übergeht;
Speichern des ergänzenden Maschinendrehmomentes;
Korrigieren des Abtriebswellendrehmomentes unter Benutzung eines Trägheitskorrektur-Berechnungswertes, der für die Korrektur kenn zeichnend ist, wobei die Trägheitsmomente des Motors und/oder des automatischen Getriebes berücksichtigt werden, und Erhalten des korrigierten Abtriebswellendrehmomentes;
Abschätzen des Eingangsdrehmomentes des Drehmomentenwandlers, wobei sich der Drehmomentenwandler in einem direkt verbundenen Zustand befindet, aus dem zusätzlichen Maschinendrehmoment und dem korrigierten Abtriebswellendrehmoment;
Abschätzen des Schlupfverhältnisses und des Eingangswellendrehmo mentes des automatischen Getriebes;
Abschätzen des Übersetzungsverhätnisses, wobei sich der Drehmo mentenwandler im direkt verbundenen Zustand befindet, aus den Eingangsinformationen und dem Schlupfverhältnis; und
Steuern des Motors und des automatischen Getriebes auf der Basis von numerischen Informationen über das Eingangswellendrehmoment und das Übersetzungsverhältnis.

10. Kraftübertragungs-Steuerverfahren nach Anspruch 9, bei dem eine Vielzahl von Trägheitskorrektur-Berechnungswerten gespeichert wer den, die für die Korrektur kennzeichnend sind, wobei das Trägheits moment des Motors und/oder des automatischen Getriebes berück sichtigt wird, und wobei es möglich ist, mindestens einen der Träg heitskorrektur-Berechnungswerte gemäß dem Zustand des Fahrzeuges zu wählen.