-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1 und ein Steuerverfahren gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 7. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
das Gebiet der Steuerungsvorgänge
in Kraftfahrzeugen und hierbei das Steuern entweder eines das Motorausgangsdrehmoment
betreffenden Motorantriebsparameters oder eines Gangwechsels eines
dem Motor zugeordneten Automatikgetriebes in Abhängigkeit von einer Bestimmung,
ob das Kraftfahrzeug auf einer Straße im Tiefland oder im Hochland
(d. h. auf geringer bzw. großer
Höhe über Meereshöhe) fährt.
-
Eine
derartige Steuervorrichtung und ein derartiges Verfahren sind aus
der
DE 28 52 192 C2 bekannt. Die
DE 28 52 192 C2 offenbart
eine Steuervorrichtung für
ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit Drehmomentenwandler,
wobei ein Schaltpunkt des Getriebes in Abhängigkeit von Fahrparametern
geändert wird.
Dabei wird der Schaltzeitpunkt unter Berücksichtigung der Beladung des
Fahrzeugs, der Neigung der Straße
und anderer Einflußgrößen (insbesondere
des Luftwiderstandes) angepaßt.
Zur iterativen Ermittlung des einzustellenden Motormoments ist ein
Kennfeld auf Basis der Motordrehzahl hinterlegt.
-
Im
allgemeinen werden in einem Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe Gangwechselpunkte
auf der Grundlage einer Beziehung zwischen einem Drosselklappen-Öffnungswinkel
und einer Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt, wobei auf das Ausgangsdrehmoment
des Motors Bezug genommen wird, so daß die optimalen Gangwechselpunkte
entsprechend einer Motorausgangsdrehmoment-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 Motorausgangsdrehmoment aufgrund einer Abnahme der Luftdichte
in der Umgebung des Fahrzeugs reduziert, außerdem wird die Motordrehzahl
reduziert, so daß die
Kennlinie der Motordrehzahl gegen das Motorausgangsdrehmoment verändert wird.
-
Aus
der JP 3-189459A ist eine Gangwechsel-Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe
bekannt, in dem eine Luftdichte-Erfassungseinrichtung vorgesehen
ist, um die Luftdichte der Ansaugluft des Motors zu erfassen, außerdem ist
eine Gangwechsel-Steuereinrichtung vorgesehen, die die Gangwechselsteuerung
entsprechend einem korrigierten Gangwechselmuster ausführt, welches
das ursprüngliche
Gangwechsel-muster in der Weise korrigiert, daß eine Anpassung des tatsächlichen
Motorausgangsdrehmoments an den Luftdichtewert der erfaßten Ansaugluftdichte
erfolgt.
-
Wenn
daher die Luftdichte-Erfassungseinrichtung feststellt, 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 Verbindung mit einer Abnahme der Ansaugluftdichte
entsprechen. Dadurch werden die Gangwechsel-Steuerungseigenschaften
verbessert.
-
Die
obenbeschriebene herkömmliche
Gangwechsel-Steuervorrichtung 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 angegeben
geschätzt
wird, wird diese Ansaugluftdichte aus einem Faktor wie etwa einem
Ausgangssignal eines Ansaugluftmengenmessers im voraus, d. h. be vor
der Motor ein Motorausgangsdrehmoment liefert, geschätzt. Daher
stimmt das geschätzte
Motorausgangsdrehmoment in diesem Fall nicht genau mit dem tatsächlichen
Motorausgangsdrehmoment überein
(d. h., daß eventuell
ein großer
Fehler auftritt), so daß die
Genauigkeit der Bestimmung des Motorantriebszustands gering ist.
-
Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung
und ein Steuerverfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit
denen die oben beschriebenen Probleme gelöst werden können, mit denen also die Erfassungsgenauigkeit
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 möglich ist
und das Umschalten zwischen Steuerinhalten der Automatikgetriebe-Steuereinheit
so selten wie möglich
erforderlich ist, wenn eine Motorantriebsparameter-Steuerung 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 mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und ein
Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 7. Die abhängigen Ansprüche sind auf
bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gerichtet.
-
Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit den zugehörigen
Zeichnungen näher
erläutert.
In diesen zeigen:
-
1 ein
schematisches Blockschaltbild eines Kraftfahrzeugmotors und des
zugehörigen
Automatikgetriebes, auf die eine erste bevorzugte Ausführungsform
einer Steuervorrichtung für
Kraftfahrzeuge anwendbar ist;
-
2 ein
Eingriff-Funktionsdiagramm zur Erläuterung des Eingriffzustands
und des Einkupplungsbetriebs bei verschiedenen Reibelementen des
Automatikgetriebes, auf das eine erste Ausführungsform der Steuervorrichtung
anwendbar ist;
-
3 ein
Blockschaltbild der Gesamtkonfiguration der Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge
gemäß der ersten
Ausführungsform;
-
4A, 4B Kennliniendiagramme
der Gangwechsel-Ablaufpläne
in der Gangwechsel-Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
-
5 Kennlinien,
die den Leitungsdruck in der Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform;
-
6 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung
des Steuerungsablaufs, der in der Automatikgetriebe-Steuereinheit gemäß der ersten
Ausführungsform
ausgeführt
wird;
-
7 eine
in der Automatikgetriebe-Steuereinheit enthaltene Kennlinie der
Drehmomentwandler-Kapazität
gegen ein Drehzahlverhältnis
des Drehmomentwandlers im Fall der ersten Ausführungsform;
-
8 eine
Drehmomentkennlinie des Motors gegen die Motordrehzahl im Fall der
ersten Ausführungsform;
und
-
9 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung
eines Steuerungsablaufs gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Steuervorrichtung für
Kraftfahrzeuge.
-
Zunächst wird
mit Bezug auf die 1 bis 8 eine erste
Ausführungsform
beschrieben.
-
1 ist
eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugmotors und des
zugehörigen
Automatikgetriebes, auf das eine Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge
anwendbar ist.
-
Ein
Motor 1 (ein Kraftfahrzeugmotor) erzeugt ein Ausgangsdrehmoment
und stellt somit über
eine Eingangswelle eine Antriebsquelle für einen Drehmomentwandler 2a eines
Automatikgetriebes 2 dar. Ein Gangwechselmechanismus 2b,
der Gangwechsel durchführt,
ist im Automatikgetriebe 2 zwischen der Eingangswelle 3, über die
das Drehmoment vom Motor 1 übertragen wird, und einer Abtriebswelle 4, über die
das Drehmoment an die (nicht gezeigten) angetriebenen Räder übertragen
wird, angeordnet.
-
In 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 eingekuppelt, ausgekuppelt
und gebremst werden, umfassen eine Bandservovorrichtung BS, eine Rückwärtskupplung
R/C, eine Hochkupplung H/C, eine Vorwärtskupplung F/C, eine Überlaufkupplung
O/C, eine Vorwärts-Einwegkupplung
F/O C, eine Niedrig-Einwegkupplung L/O C und eine Niedrig- und Umkehrbremse
L & R/B, wie
in 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 2 gezeigten
Einkupplung-Funktionsdiagramm
ausgeführt.
-
Es
wird darauf hingewiesen, daß in 2 "*1" bedeutet, daß nur D1,
D2 und D3 mit ausgeschaltetem Schongangschalter (OD-Schalter) betätigt werden
(der Gangwechsel in den D4-Geschwindigkeitsbereich
wird verhindert), daß "*2" bedeutet, daß, obwohl
die Hydraulik sowohl bei Einkupplung 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 Einkupplung 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 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 Eingabe/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 Motordrosselklappe vollständig geöffnet ist,
einem Drosselklappensensor 9, der ein Signal entsprechend
dem Öffnungswinkel
der Motordrosselklappe erzeugt, und einem Motordrehzahlsensor 10 (der
ein die Motordrehzahl angebendes Signal erzeugt), wobei diese Sensoren
im Motor 1 installiert sind. Weiterhin empfängt die
Automatikgetriebe-Steuereinheit 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 Fahrzustand
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 Steuerventils
gesteuert wird. Folglich wird die Gangwechselsteuerung für das Automatikgetriebe 2 geeignet
ausgeführt.
-
Es
wird darauf hingewiesen, daß der
Fahrgeschwindigkeitssensor 13 wie in 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 zusammen
mit dem Turbinenrad 2d des Drehmomentwandlers 2a gedreht
wird. Außerdem
ist die Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 so beschaffen,
daß sie
unter Verwendung von Datenübertragungssignalen
mit einer Motorsteuereinheit 20 kommuniziert.
-
Die
Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 führt die Gangwechselsteuerung
auf der Grundlage einer Gangwechselablaufplan-Kennlinie und einer Leitungsdruck-Kennlinie
aus, wobei die jeweiligen Kennliniendaten im voraus in der Speichereinheit
der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 gespeichert worden
sind.
-
4A zeigt
die Gangwechselablaufplan-Kennlinie von Gangwechselpunkten (Linien)
gegenüber dem
Motordrosselklappen-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).
-
4B zeigt
die andere Gangwechselablaufplan-Kennlinie der Gangwechselpunkte
(oder -linien) gegenüber
dem Motordrosselklappen-Öffnungswinkel
und der Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei die Kennlinie im voraus in
der Speichereinheit gespeichert worden ist und verwendet wird, wenn
das Fahrzeug auf einer Straße im
Hochland fährt.
-
5 zeigt
die Leitungsdruck-Kennlinien gegenüber einem Gaspedal-Niederdrückungsgrad,
die im voraus in der Speichereinheit der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 gespeichert
worden ist, wobei eine obere Kennlinie den Leitungsdruck darstellt,
wenn das Fahrzeug auf einer Straße im Tiefland, d. h. bei geringer
Höhe über dem
Meeresspiegel, 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 Automatikgetriebe-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 4A bzw. 4B gezeigt
sind, sowie eine der in 5 gezeigten Leitungsdruck-Kennlinien, wobei
die beiden gewählten
Kennlinien dazu verwendet werden, die Gangwechselsteuerung entsprechend
dem Ergebnis der Bestimmung, ob das Fahrzeug auf einer Straße im Tiefland
oder auf einer Straße
im Hochland fährt,
auszuführen.
-
6 zeigt
eine Routine für
die Bestimmung des Fahrzeug-Fahrzustands
und die Kennlinienwahl, wobei die Routine in der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 gemäß der ersten
Ausführungsform
ausgeführt
wird.
-
Es
wird darauf hingewiesen, daß 6 eine
Unterroutine zeigt, die ausgeführt
wird, um den Gangwechselablaufplan und den Leitungsdruck zu wählen, wobei
die auf dem gewählten
Gangwechselablaufplan und der gewählten Leitungsdruck-Kennlinie
basierende Gangwechselsteuerung in der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 durch
eine weitere Hauptroutine (in 6 nicht
gezeigt) z. B. über
das Leitungsdruck-Magnetventil 19 ausgeführt wird.
-
Es
wird ferner darauf hingewiesen, daß, wie aus den 4A und 4B hervorgeht,
die jeweiligen Gangwechselpunkte im Fall eines für eine Fahrt im Hochland bestimmten
Gangwechselablaufplans, wie er in 4B gezeigt
ist, zur Seite höherer
Geschwindigkeiten, verglichen mit jenen im Fall des Gangwechselablaufplans
für eine
Fahrt im Tiefland, wie er in 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 6 liest
die CPU der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 (die im folgenden
lediglich als CPU bezeichnet wird) im Schritt S1 die Motordrehzahl
ne, die vom Motordrehzahlsensor 10 erfaßt wird,
und die Turbinenraddrehzahl np, die vom
Turbinenraddrehzahlsensor 14 erfaßt wird.
-
Im
nächsten
Schritt S2 berechnet die CPU ein Drehzahlverhältnis des Drehmomentwandlers
2a auf der
Grundlage der gelesenen Motordrehzahl n
e und
der Turbinenraddrehzahl n
p unter Verwendung
der folgenden Gleichung (1):
-
Im
Schritt S3 leitet die CPU aus dem im Schritt S2 abgeleiteten Drehzahlverhältnis eine
Kapazität τ (das auch
Eingangswellendrehmomentkoeffizient-Verhältnis genannt wird) des Drehmomentwandlers 2a ab, indem
sie die Kapazität τ des Drehmomentwandlers 2a in
einem Kennfeld sucht (Tabellendurchsuchung), das die Kapazität τ des Drehmomentwandlers 2a in
Abhän gigkeit
vom Drehzahlverhältnis
(np/ne) repräsentiert,
das in 7 gezeigt ist und im voraus in der Speichereinheit
des Automatikgetriebes 2 gespeichert worden ist.
-
Im
Schritt S4 berechnet die CPU ein tatsächliches Drehmoment Te1 des
Motors 1 aus der Drehmomentwandlerkapazität τ, die im
Schritt S3 abgeleitet worden ist, und der Motordrehzahl ne unter Verwendung der folgenden Gleichung
(2): tatsächl. Drehmoment
Te1 = ne 2·τ (2)
-
Im
Schritt S5 leitet die CPU auf der Grundlage eines Kennfeldes (siehe 8),
das das Motordrehmoment Te in Abhängigkeit von der Motordrehzahl
ne 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 ne 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 – Te1ergibt.
-
Im
Schritt S7 bestimmt die CPU, ob die Drehmomentdifferenz 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 Unterroutine weiter zum Schritt S8, weil die Differenz 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
Unterroutine zum Schritt S9 geht, da die Drehmoment-Differenz nicht
so groß ist.
-
Im
Schritt S8 wählt
die CPU den in 4B gewählten Gangwechselablaufplan
für die
Fahrt im Hochland sowie die untere Leitungsdruck-Kennlinie in 5,
die für
die Fahrt im Hochland verwendet wird.
-
Im
Schritt S9 wählt
die CPU den in 4A gezeigten Gangwechselablaufplan
für eine
Fahrt im Tiefland und die Leitungsdruck-Kennlinie, die für die Fahrt
im Tiefland bestimmt ist (die obere von beiden), in 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 von 8 entsprechende
Leistung erzielen. Daher wird die Drehmomentdifferenz Te2 – 1 zwischen
dem geschätzten
Drehmoment Te2 und dem tatsächlichen
Drehmoment Te1 niedriger als der vorgegebene Wert A, so daß sich in
dem Flußdiagramm
von 6 der Ablauf S1 → S2 → S3 → S4 → S5 → S7 → S9 ergibt, wodurch der Gangwechselablaufplan
für Tiefland-Fahrt
und die entsprechende Leitungsdruck-Kennlinie (4A bzw.
obere Kennlinie von 5) gewählt werden.
- (b) Nun wird der Fall betrachtet, in dem das Fahrzeug auf einer
Straße
im Hochland bei großer
Höhe über dem
Meeresspiegel fährt:
Wenn
das Fahrzeug im Hochland bei großer Höhe über dem Meeresspiegel fährt, besteht
die Neigung, daß das
Ausgangsdrehmoment des Motors 1 abnimmt, so daß das in 8 gezeigte
Motordrehmoment Te nicht erhalten werden kann.
-
Folglich
werden die Motordrehzahl ne, die Turbinenraddrehzahl
np und das tatsächliche Drehmoment Te1, das
aus der im voraus gespeicherten Kapazitätskennlinie von 7 abgeleitet
wird, reduziert. Falls dann das tatsächliche Drehmoment Te1 soweit
reduziert wird, daß die
Drehmomentdifferenz Te2 – 1
zwischen dem geschätzten
Drehmoment Te2 und dem tatsächlichen
Drehmoment Te1 einen Wert oberhalb des vorgegebenen Wertes A besitzt,
lautet der Steuerablauf von 6 dann S1 → S2 → S3 → S4 → S5 → S6 → S7 → S8, so daß der Gangwechselablaufplan
für Hochland-Fahrt
und die Leitungsdruck-Kennlinie (4B bzw.
untere Kennlinie von 5) gewählt werden.
-
In
dem Fall, in dem die Gangwechselsteuerung auf der Grundlage des
Gangwechselablaufplans und der Leitungsdruck-Kennlinie für Hochland-Fahrt
gewählt
werden, wird der Leitungsdruck in bezug auf den Gaspedal-Niederdrückungsgrad
reduziert, so daß nur
schwer Stöße, d. h.
Gangwechselstöße während der
Eingriffe der Reibelemente, erzeugt werden. Da ferner die entsprechenden
Gangwechselpunkte 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 ausgeführt.
-
Wie
oben beschrieben, wird in der ersten Ausführungsform der Steuervorrichtung
für Kraftfahrzeuge das
tatsächliche
Drehmoment Te1 des Motors 1 auf der Grundlage der Turbinenraddrehzahl
np, der Motordrehzahl ne 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 be stimmt. Daher kann der Motorantriebszustand mit
hoher Genauigkeit erfaßt
werden.
-
Da
ferner die Eingangseinrichtung für
die Erfassung des Fahrzeug-Fahrzustands lediglich den Drehzahlsensor 10,
den Fahrgeschwindigkeitssensor 13 und den Turbinenraddrehzahlsensor 14 enthalten
kann, wie dies in Automatikgetrieben 2 im Stand der Technik üblich ist,
ist es nicht notwendig, eine für
die Erfassung des Fahrzeug-Fahrzustands verwendete weitere Einrichtung
hinzuzufügen.
Daher wird die Arbeitszeit, die für die Anbringung der Steuervorrichtung
im Fall der ersten Ausführungsform
erforderlich ist, nicht erhöht.
Da ferner die Gangwechselsteuerung für das Automatikgetriebe 2 entsprechend
dem Fahrzeug-Fahrzustand (das Fahrzeug fährt entweder auf einer Straße im Tiefland
oder auf einer Straße
im Hochland) lediglich durch die Verarbeitung in der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 ausgeführt werden
kann, ist das Produkt mit dem Automatikgetriebe 2 und der
Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 bereits
vollständig.
Folglich kann der Vollständigkeitsgrad
des Produkts erhöht
werden.
-
Es
wird darauf hingewiesen, daß in
der Gangwechselsteuerung in der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 entsprechend
der Drehmomentverringerung im Motor während der Fahrzeugfahrt im
Hochland durch Aktualisieren der Daten in den in den 4B und 5 gezeigten
Kennfeldern in der ersten Ausführungsform ein
Lernvorgang vorgenommen wird.
-
Nun
wird mit Bezug auf 9 eine zweite bevorzugte Ausführungsform
der Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge
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 Ausführungsform
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 (Umgebungsbedingungen,
d. h. Ansaugluftdichte aus der Differenz zwischen dem tatsächlichen
Drehmoment und dem geschätzten
Drehmoment) wird jedoch von der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 zur
Motorsteuereinheit 20 übertragen,
in der die Steuerung irgendeines der Antriebsbedingungs-Bestimmungsfaktoren,
die das Motorausgangsdrehmoment beeinflussen können, entsprechend dem Erfassungsergebnis
ausgeführt
wird.
-
In 9 ist
eine weitere Unterroutine für
die Bestimmung des Fahrzeugantriebszustands gezeigt, die in der
Automatikgetriebe-Steuereinheit gemäß der zweiten Ausführungsform
ausgeführt
wird. Wie in 9 gezeigt, wird in einem Schritt
S27 nach dem Schritt S6 die Drehmomentdifferenz 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 6.
-
Andererseits
führt die
Motorsteuereinheit 20 eine Steuerung 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.
-
Die
Motorsteuereinheit (zweite Steuereinheit) 20 enthält eine
Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle, eine CPU, eine Speichereinheit und
den gemeinsamen Bus auf gleiche Weise wie die Automatikgetriebe-Steuereinheit 6.
Nach dem Schritt S27 ist ein Schritt S28 eingefügt, in dem irgendeine der obenbeschriebenen
Steue rungen der Antriebszustandsparameter in der Motorsteuereinheit 20 ausgeführt wird.
-
Selbst
wenn daher eine Veränderung
der Luftdichte aufgrund der Fahrt des Fahrzeugs im Hochland erfolgt,
wird der Motorantriebsbedingungs-Parameter in der Motorsteuereinheit 20 so
gesteuert, daß die
in 8 gezeigte Motorausgangsdrehmoment-Kennlinie erhalten
wird, so daß eine
an das Motorausgangsdrehmoment angepaßte Gangwechselsteuerung in
der Automatikgetriebe-Steuereinheit auf gleiche Weise wie bei einer
Fahrt des Fahrzeugs im normalen Tiefland ausgeführt wird. Folglich sind in
der zweiten Ausführungsform der
Gangwechselablaufplan für
Tiefland-Fahrt, der in 4A gezeigt ist, und die Leitungsdruck-Kennlinie,
die in 5 oben gezeigt ist, in der Speichereinheit in
der Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 gespeichert.
-
Die
Gangwechselsteuerung, die an das Motorausgangsdrehmoment angepaßt ist,
kann ohne Änderung
des Gangwechselablaufplans 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 Leitungsdruck-Kennlinie
entsprechend dem Ergebnis der Bestimmung, ob das Fahrzeug im Tiefland
oder im Hochland fährt,
gewählt
werden, kann auch lediglich entweder der Ablaufplan oder die Kennlinie
gewählt werden,
wobei dann zum entsprechenden Gangwechselablaufplan für Hochlandfahrt
oder zur entsprechenden Leitungsdruck-Kennlinie für Hochlandfahrt umgeschaltet
wird, wenn die Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 feststellt,
daß das
Fahrzeug im Hochland, d. h. in großer Höhe über dem Meeresspiegel fährt.
-
Obwohl
in der zweiten Ausführungsform
der Motorantriebsbedingungs-Parameter des Motors 1 durch die
Motorsteuereinheit 20 so gesteuert wird, daß die Drehmomentdifferenz
Te2 – 1
Null wird, kann beispielsweise in der in 6 gezeigten
Unterroutine dann, wenn im Schritt S7 die Antwort NEIN lautet, die
Motorantriebsbedingungs-Parametersteuerung des Motors 1 alternativ
im Schritt S9 im normalen Tiefland-Steuermodus ausgeführt werden.
Falls dann im Schritt S7 die Antwort JA lautet, kann der Motorantriebsbedingungs-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 normalen 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 Steuereinheit (Automatikgetriebe-Steuereinheit) 6 die
Drehmomentdifferenz 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 Automatikgetriebe-Steuereinheit 6 auch
die zweite Steuereinheit 20 (die Motorsteuereinheit) die
Drehmomentdifferenz zwischen dem geschätzten Drehmoment und dem tatsächlichen
Drehmoment 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 Turbinenraddrehzahlsensor 14 verwendet
wird, diese Turbinenraddrehzahl auch anhand des Ausgangswerts des
Fahrgeschwindigkeitssensors 13 (d. h. einer Ausgangsdrehzahl,
nämlich
der Drehzahl der Abtriebswelle 4 des Automatikgetriebes 2)
und des momentanen Übersetzungsverhältnisses
des Gangwechselmechanismus 2b bestimmt werden kann. Die
Turbinenraddrehzahl kann durch Multiplizieren der Ausgangsdrehzahl
vom Fahrgeschwindigkeitssensor 13 mit dem momentanen Übersetzungsverhältnis des
Gangwechselmechanismus 2b abgeleitet werden.
-
Wie
oben beschrieben, wird in der Gangwechsel-Steuervorrichtung des
Automatikgetriebes 2 im Fall der ersten Ausführungsform
das tatsächliche
Drehmoment Te1 auf der Grundlage der Turbinenraddrehzahl np des Drehmomentwandlers 2a, der
Motordrehzahl ne und der Kapazität τ des Drehmomentwandlers 2a abgeleitet
(diese Parameter sind Ergebnisfaktoren, nachdem der Motor das Drehmoment
ausgegeben hat). Daher ergibt das tatsächliche Drehmoment Te1 einen
geringen Fehler (gegenüber
dem wirklichen tatsächlichen Drehmoment
(tatsächliches
Ausgangsdrehmoment). Da ferner der Fahrzeug-Fahrzustand entsprechend
einer Differenz zwischen dem tatsächlichen Drehmoment und dem
geschätzten
Drehmoment Te2 vom Gesichtspunkt der Motorleistung aus bestimmt
wird, kann der Motorantriebszustand des Motors 1 mit hoher
Genauigkeit bestimmt werden.
