DE19542046A1

DE19542046A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ausführung von Steuerungen in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE19542046A1
Application number: DE19542046A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Sakamoto; Kazushi Hasegawa
Original assignee: JATCO Corp
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 1994-11-10
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2015-11-11
Also published as: DE19542046B4; JPH08136369A; JP3396098B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Steue rungsvorgänge in Kraftfahrzeugen und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern entweder eines das Motorausgangsdrehmoment betreffenden Motorantriebspa rameters oder eines Gangwechsels eines dem Motor zugeord neten Automatikgetriebes in Abhängigkeit von einer Be stimmung, ob das Kraftfahrzeug auf einer Straße im Tief land oder im Hochland (d. h. auf geringer bzw. großer Höhe über Meereshöhe) fährt.

Im allgemeinen werden in einem Kraftfahrzeug-Automatikge triebe Gangwechselpunkte auf der Grundlage einer Bezie hung zwischen einem Drosselklappen-Öffnungswinkel und einer Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt, wobei auf das Ausgangsdrehmoment des Motors Bezug genommen wird, so daß die optimalen Gangwechselpunkte entsprechend einer Motor ausgangsdrehmoment-Kennlinie festgelegt werden.

Eine solche Motorausgangsdrehmoment-Kennlinie, wie sie oben beschrieben worden ist, ist jedoch eine Kennlinie, die im wesentlichen nur auf den Fall anwendbar ist, in dem das Fahrzeug auf einer Straße im Tiefland, d. h. unter normalen Umgebungsbedingungen, insbesondere bei Normaldruck fährt. Wenn das Fahrzeug jedoch auf einer Straße im Hochland fährt, wird das Motorausgangsdrehmo ment aufgrund einer Abnahme der Luftdichte in der Umge bung des Fahrzeugs reduziert, außerdem wird die Motor drehzahl reduziert, so daß die Kennlinie der Motordreh zahl gegen das Motorausgangsdrehmoment verändert wird.

Aus der JP 3-189459-A (19. August 1991) ist eine Gang wechsel-Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Automa tikgetriebe bekannt, in dem eine Luftdichte-Erfassungs einrichtung vorgesehen ist, um die Luftdichte der Ansaug luft des Motors zu erfassen, außerdem ist eine Gangwech sel-Steuereinrichtung vorgesehen, die die Gangwechsel steuerung entsprechend einem korrigierten Gangwechsel muster ausführt, welches das ursprüngliche Gangwechsel muster in der Weise korrigiert, daß eine Anpassung des tatsächlichen Motorausgangsdrehmoments an den Luft dichtewert der erfaßten Ansaugluftdichte erfolgt.

Wenn daher die Luftdichte-Erfassungseinrichtung fest stellt, daß die Ansaugluftdichte abgenommen hat, und feststellt, daß das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland fährt, werden die Gangwechselpunkte so geändert, daß sie der Abnahme des Ausgangsdrehmoments des Motors in Verbin dung mit einer Abnahme der Ansaugluftdichte entsprechen. Dadurch werden die Gangwechsel-Steuerungseigenschaften verbessert.

Die obenbeschriebene herkömmliche Gangwechsel-Steuervor richtung besitzt jedoch das folgende Hauptproblem, das gelöst werden muß.

Obwohl ein Motorantriebszustand, der entsprechend der Dichte der Umgebungsluft veränderlich ist, anhand der Ansaugluftdichte unter Verwendung eines Sensors wie in der obenbeschriebenen japanischen Patentanmeldung angege ben geschätzt wird, wird diese Ansaugluftdichte aus einem Faktor wie etwa einem Ausgangssignal eines Ansaugluftmen genmessers im voraus, d. h. bevor der Motor ein Motoraus gangsdrehmoment liefert, geschätzt. Daher stimmt das geschätzte Motorausgangsdrehmoment in diesem Fall nicht genau mit dem tatsächlichen Motorausgangsdrehmoment überein (d. h., daß eventuell ein großer Fehler auf tritt), so daß die Genauigkeit der Bestimmung des Motor antriebszustands gering ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern entweder eines Motors oder eines zum Motor gehörenden Automatikgetriebes zu schaffen, mit denen die obenbeschriebenen Probleme gelöst werden können, mit denen also die Erfassungsgenau igkeit bei der Erfassung eines Fahrzeug-Fahrzustands, d. h. Fahrt im Hochland oder im Tiefland, verbessert werden kann, die Erfassung des Fahrzeug-Fahrzustands lediglich in einer Automatikgetriebe-Steuereinheit mög lich ist und das Umschalten zwischen Steuerinhalten der Automatikgetriebe-Steuereinheit so selten wie möglich erforderlich ist, wenn eine Motorantriebsparameter-Steue rung in der Motorsteuereinheit ausgeführt wird, um das geeignete Motorausgangsdrehmoment auch dann zu erzielen, wenn sich dieses in Abhängigkeit von einem Wechsel von einem Tiefland-Fahrzustand zu einem Hochland-Fahrzustand und umgekehrt verändert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren, wie sie in den unabhängi gen Ansprüchen definiert sind. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut lich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Kraftfahrzeugmotors und des zugehörigen Auto matikgetriebes, auf die eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfin dung anwendbar ist;

Fig. 2 ein Eingriff-Funktionsdiagramm zur Erläute rung des Eingriffzustands und des Einkupp lungsbetriebs bei verschiedenen Reibelementen des Automatikgetriebes, auf das eine erste Ausführungsform der Steuervorrichtung anwend bar ist;

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Gesamtkonfiguration der Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge ge mäß der ersten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung;

Fig. 4A, 4B Kennliniendiagramme der Gangwechsel-Ablauf pläne in der Gangwechsel-Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung;

Fig. 5 Kennlinien, die den Leitungsdruck in der Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeben;

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Steue rungsablaufs, der in der Automatikgetriebe- Steuereinheit gemäß der ersten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;

Fig. 7 eine in der Automatikgetriebe-Steuereinheit enthaltene Kennlinie der Drehmomentwandler- Kapazität gegen ein Drehzahlverhältnis des Drehmomentwandlers im Fall der ersten Ausfüh rungsform;

Fig. 8 eine Drehmomentkennlinie des Motors gegen die Motordrehzahl im Fall der ersten Ausführungs form; und

Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Steue rungsablaufs gemäß einer zweiten Ausführungs form der Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung.

Zunächst wird mit Bezug auf die Fig. 1 bis 8 eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Kraftfahr zeugmotors und des zugehörigen Automatikgetriebes, auf das eine Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.

Ein Motor 1 (ein Kraftfahrzeugmotor) erzeugt ein Aus gangsdrehmoment und stellt somit über eine Eingangswelle 3 eine Antriebsquelle für einen Drehmomentwandler 2a eines Automatikgetriebes 2 dar. Ein Gangwechselmechanis mus 2b, der Gangwechsel durchführt, ist im Automatikge triebe 2 zwischen der Eingangswelle 3, über die das Drehmoment vom Motor 1 übertragen wird, und einer Ab triebswelle 4, über die das Drehmoment an die (nicht gezeigten) angetriebenen Räder übertragen wird, angeord net.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 2c ein Schwungrad, das Bezugszeichen 2d ein Turbinenrad, das Bezugszeichen 2e ein Pumpenrad und das Bezugszeichen 4a einen Park- Gang.

Der Gangwechselmechanismus 2b enthält zwei Paare von (nicht gezeigten) Planetenradmechanismen.

Die Reibelemente (Eingriff- oder Kupplungselemente) mit denen rotierende Elemente im Automatikgetriebe 2 einge kuppelt, ausgekuppelt und gebremst werden, umfassen eine Bandservovorrichtung BS, eine Rückwärtskupplung R/C, eine Hochkupplung H/C, eine Vorwärtskupplung F/C, eine Über laufkupplung O/C, eine Vorwärts-Einwegkupplung F/O C, eine Niedrig-Einwegkupplung L/O C und eine Niedrig- und Umkehrbremse L & R/B, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Auf der Grundlage einer Hydraulikdrucksteuerung durch ein (nicht gezeigtes) Steuerventil werden entsprechende Gangwechsel durch Einkuppeln und Auskuppeln der Reibeingriffelemente, die oben beschrieben worden sind, entsprechend dem in Fig. 2 gezeigten Einkupplung-Funktionsdiagramm ausge führt.

Es wird darauf hingewiesen, daß in Fig. 2 "*1" bedeutet, daß nur D₁, D₂ und D₃ mit ausgeschaltetem Schongangschal ter (OD-Schalter) betätigt werden (der Gangwechsel in den D₄-Geschwindigkeitsbereich wird verhindert), daß "*2" bedeutet, daß, obwohl die Hydraulik sowohl bei Einkupp lung des zweiten Geschwindigkeitsbereichs als auch bei Einkupplung des dritten Geschwindigkeitsbereichs des Bandservokolbens betätigt wird, ein Hydraulikbereich an der Entspannungsseite groß ist, so daß ein Bremsband nicht in Eingriff ist, und daß "*3" bedeutet, daß das Bremsband in Eingriff ist, da die Hydraulik bei Einkupp lung des vierten Geschwindigkeitsbereichs in dem durch "*2" angegebenen Zustand wirkt.

Der Betrieb des obenbeschriebenen Steuerventils wird mittels einer Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 (AT- Steuereinheit), die in Fig. 3 gezeigt ist, ausgeführt.

Die Automatikgetriebe-Steuereinheit (erste Steuereinheit) 6 enthält allgemein eine CPU (Zentraleinheit), eine Speichereinheit mit einem ROM (Nur-Lese-Speicher) und einem RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), eine Ein gabe/Ausgabe-Schnittstelle und einen gemeinsamen Bus. Die Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 empfängt Signale von einem Leerlaufschalter 7, einem Vollgasschalter 8, der ein Vollgassignal erzeugt, das angibt, daß die Motordros selklappe vollständig geöffnet ist, einem Drosselklappen sensor 9, der ein Signal entsprechend dem Öffnungswinkel der Motordrosselklappe erzeugt, und einem Motordrehzahl sensor 10 (der ein die Motordrehzahl angebendes Signal erzeugt), wobei diese Sensoren im Motor 1 installiert sind. Weiterhin empfängt die Automatikgetriebe-Steuerein heit 2 die Signale von einem Sperrschalter 11, einem Öltemperatursensor 12, einem Fahrgeschwindigkeitssensor 13 und einem Turbinenradsensor 14, wobei diese Sensoren im Automatikgetriebe 2 installiert sind.

Die Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 bestimmt den Fahr zustand auf der Grundlage der Signale, die von diesen im Automatikgetriebe 2 befindlichen Sensoren abgeleitet werden, steuert jeden beliebigen Antrieb über ein erstes Schaltmagnetventil 15, ein zweites Schaltmagnetventil 16, ein Überlaufkupplungs-Magnetventil 17, ein Überbrückungs- Magnetventil 18 und ein Leitungsdruck-Magnetventil 19, um eine optimale Schaltverhältnissteuerung entsprechend dem Fahrzustand auszuführen, so daß der Betrieb des Steuer ventils gesteuert wird. Folglich wird die Gangwechsel steuerung für das Automatikgetriebe 2 geeignet ausge führt.

Es wird darauf hingewiesen, daß der Fahrgeschwindigkeits sensor 13 wie in Fig. 1 gezeigt ein Sensor ist, der an der Abtriebswelle 4 befestigt ist, um die Drehzahl der Abtriebswelle 4 des Automatikgetriebes zu erfassen, wobei die Drehzahl der Abtriebswelle 4 der Fahrgeschwindigkeit entspricht. Der Turbinenradsensor (Drehzahlsensor 14) ist ein Sensor, der an der Eingangswelle 3 befestigt ist, um die Drehzahl der Eingangswelle 3 zu erfassen, die zusam men mit dem Turbinenrad 2d des Drehmomentwandlers 2a gedreht wird. Außerdem ist die Automatikgetriebe-Steuer einheit 6 so beschaffen, daß sie unter Verwendung von Datenübertragungssignalen mit einer Motorsteuereinheit 20 kommuniziert.

Die Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 führt die Gangwech selsteuerung auf der Grundlage einer Gangwechselablauf plan-Kennlinie und einer Leitungsdruck-Kennlinie aus, wobei die jeweiligen Kennliniendaten im voraus in der Speichereinheit der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 gespeichert worden sind.

Fig. 4A zeigt die Gangwechselablaufplan-Kennlinie von Gangwechselpunkten (Linien) gegenüber dem Motordrossel klappen-Öffnungswinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei die Kennlinie im voraus in der Speichereinheit der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 gespeichert worden ist und verwendet wird, wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer Straße im Tiefland fährt (normale Verwendung).

Fig. 4B zeigt die andere Gangwechselablaufplan-Kennlinie der Gangwechselpunkte (oder -linien) gegenüber dem Motor drosselklappen-Öffnungswinkel und der Fahrzeuggeschwin digkeit, wobei die Kennlinie im voraus in der Spei chereinheit gespeichert worden ist und verwendet wird, wenn das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland fährt.

Fig. 5 zeigt die Leitungsdruck-Kennlinien gegenüber einem Gaspedal-Niederdrückungsgrad, die im voraus in der Spei chereinheit der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 gespei chert worden ist, wobei eine obere Kennlinie den Lei tungsdruck darstellt, wenn das Fahrzeug auf einer Straße im Tiefland, d. h. bei geringer Höhe über dem Meeresspie gel, fährt, und eine untere Kennlinie den Leitungsdruck darstellt, wenn das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland d. h. bei großer Höhe über dem Meeresspiegel, fährt.

In der ersten Ausführungsform bestimmt die Automatikge triebe-Steuereinheit 6, ob das Fahrzeug auf einer Straße im Tiefland oder auf einer Straße im Hochland fährt, und wählt eine der beiden Gangwechsel-Ablaufpläne, die in den Fig. 4A bzw. 4B gezeigt sind, sowie eine der in Fig. 5 gezeigten Leitungsdruck-Kennlinien, wobei die beiden gewählten Kennlinien dazu verwendet werden, die Gangwech selsteuerung entsprechend dem Ergebnis der Bestimmung, ob das Fahrzeug auf einer Straße im Tiefland oder auf einer Straße im Hochland fährt, auszuführen.

Fig. 6 zeigt eine Routine für die Bestimmung des Fahr zeug-Fahrzustands und die Kennlinienwahl, wobei die Routine in der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß Fig. 6 eine Unterroutine zeigt, die ausgeführt wird, um den Gangwechselablaufplan und den Leitungsdruck zu wählen, wobei die auf dem ge wählten Gangwechselablaufplan und der gewählten Leitungs druck-Kennlinie basierende Gangwechselsteuerung in der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 durch eine weitere Hauptroutine (in Fig. 6 nicht gezeigt) z. B. über das Leitungsdruck-Magnetventil 19 ausgeführt wird.

Es wird ferner darauf hingewiesen, daß, wie aus den Fig. 4A und 4B hervorgeht, die jeweiligen Gangwechsel punkte im Fall eines für eine Fahrt im Hochland bestimm ten Gangwechselablaufplans, wie er in Fig. 4B gezeigt ist, zum höheren Gangbereich verglichen mit jenen im Fall des Gangwechselablaufplans für eine Fahrt im Tiefland, wie er in Fig. 4A gezeigt ist, verschoben sind und daß die Leitungsdruck-Kennlinie, die für eine Hochlandfahrt verwendet wird, niedriger als diejenige für eine Fahrt im Tiefland (normal) eingestellt ist.

In Fig. 6 liest die CPU der Automatikgetriebe-Steuerein heit 6 (die im folgenden lediglich als CPU bezeichnet wird) im Schritt S1 die Motordrehzahl n_e, die vom Motor drehzahlsensor 10 erfaßt wird, und die Turbinenraddreh zahl n_p, die vom Turbinenraddrehzahlsensor 14 erfaßt wird.

Im nächsten Schritt S2 berechnet die CPU ein Drehzahlver hältnis des Drehmomentwandlers 2a auf der Grundlage der gelesenen Motordrehzahl n_e und der Turbinenraddrehzahl n_p unter Verwendung der folgenden Gleichung (1):

Drehzahlverhältnis = n_p/N_e (1).

Im Schritt S3 leitet die CPU aus dem im Schritt S2 abge leiteten Drehzahlverhältnis eine Kapazität τ (das auch Eingangswellendrehmomentkoeffizient-Verhältnis genannt wird) des Drehmomentwandlers 2a ab, indem sie die Kapazi tät τ des Drehmomentwandlers 2a in einem Kennfeld sucht (Tabellendurchsuchung), das die Kapazität τ des Drehmo mentwandlers 2a in Abhängigkeit vom Drehzahlverhältnis (n_p/n_e) repräsentiert, das in Fig. 7 gezeigt ist und im voraus in der Speichereinheit des Automatikgetriebes 2 gespeichert worden ist.

Im Schritt S4 berechnet die CPU ein tatsächliches Drehmo ment Te1 des Motors 1 aus der Drehmomentwandlerkapazität, die im Schritt S3 abgeleitet worden ist, und der Motor drehzahl n_e unter Verwendung der folgenden Gleichung (2):

tatsächl. Drehmoment Te1 = n_e ² · τ (Kapazität) (2).

Im Schritt S5 leitet die CPU auf der Grundlage eines Kennfeldes (siehe Fig. 8), das das Motordrehmoment Te in Abhängigkeit von der Motordrehzahl n_e repräsentiert und im voraus in der Speichereinheit der Automatikgetriebe- Steuereinheit 6 gespeichert worden ist, ein geschätztes Drehmoment Te2 des Motors 1 im Fall einer Fahrt auf einer Straße im Tiefland aus der Motordrehzahl n_e ab.

Im Schritt S6 berechnet die CPU eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Drehmoment Te1 und dem geschätzten Drehmoment Te2, woraus sich die Drehmomentdifferenz

Te2 - 1 (= Te2 - Te1)

ergibt.

Im Schritt S7 bestimmt die CPU, ob die Drehmomentdiffe renz Te2 - 1 gleich oder größer als ein vorgegebener Wert A ist.

Falls die Antwort im Schritt S7 JA lautet, d. h. falls die CPU feststellt, daß die Drehmomentdifferenz Te2 - 1 gleich oder größer als der vorgegebene Wert A ist und falls das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland bei großer Höhe über dem Meeresspiegel fährt, geht die Unter routine weiter zum Schritt S8, weil die Verringerungs größe im Schritt S7 groß ist.

Falls andererseits die Antwort im Schritt S7 NEIN lautet, stellt die CPU fest, daß die Drehmomentdifferenz Te2 - 1 unter dem vorgegebenen Wert A liegt, und stellt fest, daß das Fahrzeug auf einer Straße im Tiefland bei geringer Höhe über dem Meeresspiegel fährt, so daß die Unterrou tine zum Schritt S9 geht, da die Drehmoment-Verringe rungsgröße nicht so groß ist.

Im Schritt S8 wählt die CPU den in Fig. 4B gewählten Gangwechselablaufplan für die Fahrt im Hochland sowie die untere Leitungsdruck-Kennlinie in Fig. 5, die für die Fahrt im Hochland verwendet wird.

Im Schritt S9 wählt die CPU den in Fig. 4B gezeigten Gangwechselablaufplan für eine Fahrt im Tiefland und die Leitungsdruck-Kennlinie, die für die Fahrt im Tiefland bestimmt ist (die obere von beiden), in Fig. 5.

Nun wird die Funktionsweise der ersten Ausführungsform der Steuervorrichtung beschrieben.

(a) Es wird der Fall betrachtet, in dem das Fahrzeug mit der Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform auf einer Straße im Tiefland bei geringer Höhe über dem Meeresspiegel fährt:
Wenn das Fahrzeug auf einer Straße im Tiefland fährt, kann der Motor 1 angenähert die der Motordrehmoment- Kennlinie Te von Fig. 8 entsprechende Leistung erzielen. Daher wird die Drehmomentdifferenz Te2 - 1 zwischen dem geschätzten Drehmoment Te2 und dem tatsächlichen Drehmo ment Te1 niedriger als der vorgegebene Wert A, so daß sich in dem Flußdiagramm von Fig. 6 der Ablauf S1 → S2 → S3 → S4 → S5 → S7 → S9 ergibt, wodurch der Gang wechselablaufplan für Tiefland-Fahrt und die entspre chende Leitungsdruck-Kennlinie (Fig. 4A bzw. obere Kenn linie von Fig. 5) gewählt werden.
(b) Nun wird der Fall betrachtet, in dem das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland bei großer Höhe über dem Meeres spiegel fährt:
Wenn das Fahrzeug im Hochland bei großer Höhe über dem Meeresspiegel fährt, besteht die Neigung, daß das Aus gangsdrehmoment des Motors 1 abnimmt, so daß das in Fig. 8 gezeigte Motordrehmoment Te nicht erhalten werden kann.

Folglich werden die Motordrehzahl n_e, die Turbinenrad drehzahl n_p und das tatsächliche Drehmoment Te1, das aus der im voraus gespeicherten Kapazitätskennlinie von Fig. 7 abgeleitet wird, reduziert. Falls dann das tat sächliche Drehmoment Te1 soweit reduziert wird, daß die Drehmomentdifferenz Te2 - 1 zwischen dem geschätzten Drehmoment Te2 und dem tatsächlichen Drehmoment Te1 einen Wert unterhalb des vorgegebenen Wertes A besitzt. Der Steuerablauf von Fig. 6 lautet dann S1 → S2 → S3 → S4 → S5 → S6 → S7 → S8, so daß der Gangwechselablaufplan für Hochland-Fahrt und die Leitungsdruck-Kennlinie (Fig. 4B bzw. untere Kennlinie von Fig. 5) gewählt wer den.

In dem Fall, in dem die Gangwechselsteuerung auf der Grundlage des Gangwechselablaufplans und der Leitungs druck-Kennlinie für Hochland-Fahrt gewählt werden, wird der Leitungsdruck in bezug auf den Gaspedal-Niederdrüc kungsgrad reduziert, so daß nur schwer Stöße, d. h. Gangwechselstöße während der Eingriffe der Reibelemente, erzeugt werden. Da ferner die entsprechenden Gangwechsel punkte zur Seite höherer Geschwindigkeiten verschoben sind, findet ein Gangwechsel im Vergleich zu einer Fahrt im Tiefland bei größerem Gaspedal-Niederdrückungsgrad statt. Somit wird die Gangwechselsteuerung gemäß dem tatsächlichen Ausgangsdrehmoment Te1 des Motors 1 ausge führt.

Wie oben beschrieben, wird in der ersten Ausführungsform der Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge das tatsächliche Drehmoment Te1 des Motors 1 auf der Grundlage der Turbi nenraddrehzahl n_p, der Motordrehzahl n_e und der Kapazität des Drehmomentwandlers 2a abgeleitet, ferner wird der Fahrzeug-Fahrzustand entsprechend der Differenz zwischen dem tatsächlichen Drehmoment Te1 und dem geschätzten Drehmoment Te2 bestimmt. Daher kann der Motorantriebszu stand mit hoher Genauigkeit erfaßt werden.

Da ferner die Eingangseinrichtung für die Erfassung des Fahrzeug-Fahrzustands lediglich den Drehzahlsensor 10, den Fahrgeschwindigkeitssensor 13 und den Turbinenrad drehzahlsensor 14 enthalten kann, wie dies in Automatik getrieben 2 im Stand der Technik üblich ist, ist es nicht notwendig, eine für die Erfassung des Fahrzeug-Fahrzu stands verwendete weitere Einrichtung hinzuzufügen. Daher wird die Arbeitszeit, die für die Anbringung der Steuer vorrichtung im Fall der ersten Ausführungsform erforder lich ist, nicht erhöht. Da ferner die Gangwechselsteue rung für das Automatikgetriebe 2 entsprechend dem Fahr zeug-Fahrzustand (das Fahrzeug fährt entweder auf einer Straße im Tiefland oder auf einer Straße im Hochland) lediglich durch die Verarbeitung in der Automatikge triebe-Steuereinheit 6 ausgeführt werden kann, ist das Produkt mit dem Automatikgetriebe 2 und der Automatikge triebe-Steuereinheit 6 bereits vollständig. Folglich kann der Vollständigkeitsgrad des Produkts erhöht werden.

Es wird darauf hingewiesen, daß in der Gangwechselsteue rung in der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 entspre chend der Drehmomentverringerung im Motor während der Fahrzeugfahrt im Hochland durch Aktualisieren der Daten in den in den Fig. 4A und 5 gezeigten Kennfeldern in der ersten Ausführungsform ein Lernvorgang vorgenommen wird.

Nun wird mit Bezug auf Fig. 9 eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Es wird darauf hingewiesen, daß, da die Struktur der zweiten Ausführungsform im wesentlichen die gleiche wie in der ersten Ausführungsform ist, eine nochmalige genaue Erläuterung dieser Struktur weggelassen wird und nur die Unterschiede zwischen der ersten und der zweiten Ausfüh rungsform beschrieben werden.

In der zweiten Ausführungsform wird der Antriebszustand (ob das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland oder im Tiefland fährt) des Motors 1 in der Steuereinheit 6, die im Automatikgetriebe 2 auf gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform installiert ist, erfaßt. Das Ergebnis der Erfassung des Fahrzeug-Fahrzustands (Umge bungsbedingungen, d. h. Ansaugluftdichte aus der Diffe renz zwischen dem tatsächlichen Drehmoment und dem ge schätzten Drehmoment) wird jedoch von der Automatikge triebe-Steuereinheit 6 zur Motorsteuereinheit 20 übertra gen, in der die Steuerung irgendeines der Antriebsbedin gungs-Bestimmungsfaktoren, die das Motorausgangsdrehmo ment beeinflussen können, entsprechend dem Erfassungser gebnis ausgeführt wird.

In Fig. 9 ist eine weitere Unterroutine für die Bestim mung des Fahrzeugantriebszustands gezeigt, die in der Automatikgetriebe-Steuereinheit gemäß der zweiten Ausfüh rungsform ausgeführt wird. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird in einem Schritt S27 nach dem Schritt S6 die Drehmomentdif ferenz Te2 - 1, die im Schritt S6 abgeleitet worden ist, zur Motorsteuereinheit 20 übertragen. Die Schritte S1 bis S6 sind im wesentlichen die gleichen wie in Fig. 6.

Andererseits führt die Motorsteuereinheit 20 eine Steue rung der Motorantriebsbedingungs-Parameter wie etwa des Motor-Zündzeitpunkts (Voreilungswinkel), eines Ladedrucks (Motorladedruck) oder einer Kraftstoffzufuhrmenge (Menge des zum Motor 1 gelieferten Kraftstoffs) in der Weise aus, daß diese Parameter erhöht werden, wodurch die Drehmomentdifferenz Te2 - 1 auf Null reduziert wird.

Obwohl irgendeine dieser Motorantriebssteuerungen in der Motorsteuereinheit 20 ausgeführt wird (die Motorsteuer einheit (zweite Steuereinheit) 20 enthält eine Ein gabe/Ausgabe-Schnittstelle, eine CPU, eine Speicherein heit und den gemeinsamen Bus auf gleiche Weise wie die Automatikgetriebe-Steuereinheit 6), ist nach dem Schritt S27 ein Schritt S28 eingefügt, in dem irgendeine der obenbeschriebenen Steuerungen der Antriebszustandsparame ter in der Motorsteuereinheit 20 ausgeführt wird.

Selbst wenn daher eine Veränderung der Luftdichte auf grund der Fahrt des Fahrzeugs im Hochland erfolgt, wird der Motorantriebsbedingungs-Parameter in der Motorsteuer einheit 20 so gesteuert, daß die in Fig. 8 gezeigte Motorausgangsdrehmoment-Kennlinie erhalten wird, so daß eine an das Motorausgangsdrehmoment angepaßte Gangwech selsteuerung in der Automatikgetriebe-Steuereinheit auf gleiche Weise wie bei einer Fahrt des Fahrzeugs im norma len Tiefland ausgeführt wird. Folglich sind in der zwei ten Ausführungsform der Gangwechselablaufplan für Tief land-Fahrt, der in Fig. 4A gezeigt ist, und die Leitungs druck-Kennlinie, die in Fig. 5 oben gezeigt ist, in der Speichereinheit in der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 gespeichert.

Die Gangwechselsteuerung, die an das Motorausgangsdrehmo ment angepaßt ist, kann ohne Änderung des Gangwechselab laufplans in der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 selbst dann erzielt werden, wenn das Fahrzeug im Hochland fährt.

Alternativen

Obwohl in der ersten Ausführungsform beispielsweise sowohl der Gangwechselablaufplan als auch die Leitungs druck-Kennlinie entsprechend dem Ergebnis der Bestimmung, ob das Fahrzeug im Tiefland oder im Hochland fährt, gewählt werden, kann auch lediglich entweder der Ablauf plan oder die Kennlinie gewählt werden, wobei dann zum entsprechenden Gangwechselablaufplan für Hochlandfahrt oder zur entsprechenden Leitungsdruck-Kennlinie für Hochlandfahrt umgeschaltet wird, wenn die Automatikge triebe-Steuereinheit 6 feststellt, daß das Fahrzeug im Hochland, d. h. in großer Höhe über dem Meeresspiegel fährt.

Obwohl in der zweiten Ausführungsform der Motorantriebs bedingungs-Parameter des Motors 1 durch die Motorsteuer einheit 20 so gesteuert wird, daß die Drehmomentdifferenz Te2 - 1 Null wird, kann beispielsweise in der in Fig. 6 gezeigten Unterroutine dann, wenn im Schritt S7 die Antwort NEIN lautet, die Motorantriebsbedingungs-Parame tersteuerung des Motors 1 alternativ im Schritt S9 im normalen Tiefland-Steuermodus ausgeführt werden. Falls dann im Schritt S7 die Antwort JA lautet, kann der Motor antriebsbedingungs-Parameter des Motors 1 alternativ so ausgeführt werden, daß der Zündzeitpunkt des Motors um einen vorgegebenen Voreilungswinkel gegenüber dem Fall der Fahrt im Tiefland voreilt, oder in der Weise, daß der Ladedruck um einen vorgegebenen Wert gegenüber der norma len Fahrt im Tiefland erhöht wird, oder in der Weise, daß die Kraftstoffzufuhrmenge um einen vorgegebenen Betrag gegenüber der normalen Fahrt im Tiefland erhöht wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß wie im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben die erste Steuer einheit (Automatikgetriebe-Steuereinheit) 6 die Drehmo mentdifferenz zwischen dem geschätzten Drehmoment und dem tatsächlichen Moment bestimmt, um festzustellen, ob das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland oder im Tiefland fährt. Selbstverständlich kann anstelle der Automatikge triebe-Steuereinheit 6 auch die zweite Steuereinheit 20 (die Motorsteuereinheit) die Drehmomentdifferenz zwischen dem geschätzten Drehmoment und dem tatsächlichen Drehmo ment bestimmen, um festzustellen, ob das Fahrzeug im Hochland oder im Tiefland fährt.

Es wird außerdem darauf hingewiesen, daß, obwohl für die Erfassung der Turbinenraddrehzahl der Turbinenraddreh zahlsensor 14 verwendet wird, diese Turbinenraddrehzahl auch anhand des Ausgangswerts des Fahrgeschwindigkeits sensors 13 (d. h. einer Ausgangsdrehzahl, nämlich der Drehzahl der Abtriebswelle 4 des Automatikgetriebes 2) und des momentanen Übersetzungsverhältnisses des Gang wechselmechanismus 2b bestimmt werden kann. Die Turbinen raddrehzahl kann durch Multiplizieren der Ausgangsdreh zahl vom Fahrgeschwindigkeitssensor 13 mit dem momentanen Übersetzungsverhältnis des Gangwechselmechanismus 2b ab geleitet werden.

Wie oben beschrieben, wird in der Gangwechsel-Steuervor richtung des Automatikgetriebes 2 im Fall der ersten Ausführungsform das tatsächliche Drehmoment Te1 auf der Grundlage der Turbinenraddrehzahl n_p des Drehmomentwand lers 2a, der Motordrehzahl n_e und der Kapazität T des Drehmomentwandlers 2a abgeleitet (diese Parameter sind Ergebnisfaktoren, nachdem der Motor das Drehmoment ausge geben hat) . Daher ergibt das tatsächliche Drehmoment Te1 einen geringen Fehler (gegenüber dem wirklichen tatsäch lichen Drehmoment (tatsächliches Ausgangsdrehmoment). Da ferner der Fahrzeug-Fahrzustand entsprechend einer Diffe renz zwischen dem tatsächlichen Drehmoment und dem ge schätzten Drehmoment Te2 vom Gesichtspunkt der Motorlei stung aus bestimmt wird, kann der Motorantriebszustand des Motors 1 mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.

Claims

1. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug, das einen Motor (1) sowie ein zum Motor (1) gehörendes Automatikge triebe (2) enthält, das seinerseits einen Drehmomentwand ler (2a) und einen Gangwechselmechanismus (2b) enthält, gekennzeichnet durch
eine Turbinenraddrehzahl-Bestimmungseinrichtung (14), die so beschaffen ist, daß sie die Drehzahl (n_p) eines im Drehmomentwandler (2a) installierten Turbinenra des (2d) bestimmt,
einen Motordrehzahlsensor (10), der die Motor drehzahl (n_e) erfaßt,
eine Speichereinheit (6), die so beschaffen ist, daß sie eine Kennlinie der Kapazität (τ) des Drehmoment wandlers gegen ein Drehzahlverhältnis des Drehmomentwand lers (2a) sowie eine Kennlinie des Motordrehmoments des Motors (1) gegen die Motordrehzahl (n_e) speichert, und
eine Steuereinheit (6, 20), die so beschaffen ist, daß sie das Drehzahlverhältnis des Drehmomentwand lers (2a) in Abhängigkeit von der erfaßten Motordrehzahl (n_e) und der erfaßten Turbinenraddrehzahl (n_p) ableitet, um ein tatsächliches Drehmoment (Te1) des Motors auf der Grundlage des Drehmomentverhältnisses und der gespeicher ten Kapazitäts-Kennlinie (τ) des Drehmomentwandlers (2a) zu berechnen, um ein geschätztes Drehmoment (Te2) des Motors (1) aus der erfaßten Motordrehzahl (n_e) und der gespeicherten Motordrehmoment-Kennlinie abzuleiten, um daraus eine Größenbeziehung zwischen dem tatsächlichen Drehmoment (Te1) und dem geschätzten Drehmoment (Te2) abzuleiten und um entsprechend der abgeleiteten Größenbe ziehung festzustellen, ob das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland, wo die Luftdichte verhältnismäßig niedrig ist, oder auf einer Straße im Tiefland, wo die Luftdichte verhältnismäßig hoch ist, fährt,
wobei eine Steuerung für einen gewünschten Motor antriebsbedingungs-Parameter, der das Motordrehmoment beeinflußt, und/oder eine Steuerung eines Gangwechsels des Automatikgetriebes (2) von der Steuereinheit (6, 20) entsprechend dem Ergebnis der Bestimmung ausgeführt wird, ob das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland oder auf einer Straße im Tiefland fährt, so daß zwischen dem tatsächlichen Drehmoment (Te1) und dem geschätzten Dreh moment (Te2) eine gewünschte Beziehung erzielt wird.

2. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine erste Steuereinheit (6) enthält, die im Fahrzeug für das Automatikgetriebe (2) installiert ist und die eine Differenz (Te2 - 1) zwischen dem tatsächlichen Drehmoment (Te1) und dem geschätzten Drehmoment (Te2) mit einem vorgegebenen Wert (A) ver gleicht und bestimmt, daß das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland fährt, wenn die Differenz (Te2 - 1) gleich oder größer als der vorgegebene Wert (A) ist, und be stimmt, daß das Fahrzeug auf einer Straße im Tiefland fährt, wenn die Differenz unter dem vorgegebenen Wert (A) liegt.

3. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine erste Steuereinheit (6) enthält, die für das Automatikgetriebe (2) installiert und so beschaffen ist, daß sie die Gangwechselsteuerung für die Fahrt des Fahrzeugs im Tiefland ausführt, wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer Straße im Tiefland fährt, und die die Gangwechselsteuerung für eine Fahrt des Fahrzeugs im Hochland ausführt, wenn festge stellt wird, daß das Fahrzeug auf einer Straße im Hoch land fährt.

4. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinheit (6) so beschaffen ist, daß sie die Gangwechselsteuerung auf der Grundlage eines Tieflandfahrt-Kennfeldes für einen Hydraulikleitungsdruck und/oder für einen Gangwechselablaufplan, das zu der Motordrehmoment-Kennlinie gehört, die für eine Fahrt des Fahrzeugs im Tiefland vorbereitet ist, sowie auf der Grundlage eines Hochlandfahrt-Kennfeldes für einen Hy draulikleitungsdruck und/oder einen Gangwechselablauf plan, das zu der Motordrehmoment-Kennlinie gehört, die für eine Fahrt des Fahrzeugs im Hochland vorbereitet ist, ausführt.

5. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge nach irgend einem der vorangehenden Ansprüche 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinheit (6) dann, wenn sie fest stellt, daß das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland fährt, eine lernende Steuerung ausführt, die auf eine Verringerung des Motorausgangsdrehmoments zielt, wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland fährt.

6. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinheit eine zweite Steuereinheit (20) enthält, die im Fahrzeug für den Motor (1) installiert ist, und
die zweite Steuereinheit (20) die Steuerung der Antriebsbedingungsparameter für den Motor (1) für eine Fahrt im Hochland ausführt, wenn das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland fährt, wenn die Steuereinheit (6, 20) bestimmt, daß das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland fährt.

7. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge nach An spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuereinheit (20) dann, wenn die Steuereinheit (6, 20) die Differenz (Te2 - 1) ableitet, den gewünschten Motorantriebsparameter, der das Motor drehmoment beeinflußt, in der Weise steuert, daß die Differenz (Te2 - 1) Null ergibt.

8. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge nach An spruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuereinheit (20) dann, wenn die Steuereinheit (6, 20) die Differenz (Te2 - 1) ableitet, eine Kraftstoffzufuhrmenge für den Motor (1) in der Weise steuert, daß die Differenz (Te2 - 1) Null ergibt.

9. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge nach An spruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuereinheit (20) dann, wenn die Steuereinheit (6, 20) die Differenz (Te2 - 1) ableitet, eine Zündungssteuerung für den Motor (1) in der Weise ausführt, daß die Differenz (Te2 - 1) Null ergibt.

10. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge nach An spruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuereinheit (20) dann, wenn die Steuereinheit (6, 20) die Differenz (Te2 - 1) ableitet, einen Ladedruck für den Motor (1) in der Weise steuert, daß die Differenz (Te2 - 1) Null ergibt.

11. Steuerverfahren für Kraftfahrzeug, das einen Motor (1) sowie ein zum Motor (1) gehörendes Automatikge triebe (2) enthält, das seinerseits einen Drehmomentwand ler (2a) und einen Gangwechselmechanismus (2b) enthält, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erfassen der Drehzahl (n_p) eines im Drehmoment wandler (2a) installierten Turbinenrades (2d),
Erfassen der Motordrehzahl (n_e),
vorhergehendes Speichern einer Kennlinie (τ) der Kapazität des Drehmomentwandlers (2a) gegen ein Drehzahl verhältnis des Drehmomentwandlers (2a) und Speichern einer Kennlinie des Motordrehmoment des Motors (1) gegen die Motordrehzahl (n_e),
Ableiten des Drehzahlverhältnisses des Drehmo mentwandlers (2a) in Abhängigkeit von der erfaßten Motor drehzahl (n_e) und der erfaßten Turbinenraddrehzahl (n_p), Berechnen eines tatsächlichen Drehmoments (Te1) des Motors auf der Grundlage des abgeleiteten Drehzahl verhältnisses und der gespeicherten Kapazitäts-Kennlinie (T) des Drehmomentwandlers (2a),
Ableiten eines geschätzten Drehmoments (Te2) des Motors (1) aus der erfaßten Motordrehzahl (n_e) und der gespeicherten Motordrehmoment-Kennlinie,
Ableiten einer Größenbeziehung zwischen dem tatsächlichen Drehmoment (Te1) und dem geschätzten Drehmoment (Te2),
Bestimmen, ob das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland mit einer verhältnismäßig niedrigen Luftdichte oder auf einer Straße im Tiefland mit einer verhältnismä ßig hohen Luftdichte fährt, anhand der abgeleiteten Größenbeziehung und
Ausführen der Steuerung eines gewünschten Motor antriebsbedingungsparameters, der das Motordrehmoment beeinflußt, und/oder einer Steuerung eines Gangwechsels entsprechend dem Ergebnis der Bestimmung, ob das Fahrzeug auf einer Straße im Hochland oder auf einer Straße im Tiefland fährt, so daß zwischen dem tatsächlichen Drehmo ment (Te1) und dem geschätzten Drehmoment (Te2) eine gewünschte Beziehung erzielt wird.