-
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern des eines Automatikgetriebes,
um ein Rückwärtsbewegen
des Fahrzeugs zu verhindern, während
sich das Automatikgetriebe in Vorwärtsfahrstellung befindet.
-
Zusätzlich bietet
das Verfahren zum Steuern des hydraulischen Drucks eine optimale
Steuerung eines Kick-Down-Bands während des automatischen Herunterschaltens.
-
Im
allgemeinen steuert eine Elektronik ein Automatikgetriebesystem
eines Fahrzeugs durch genaues Steuern unterschiedlicher Ventil-Stellelemente.
Einige dieser Ventile steuern den hydraulischen Druck, der den Planetengetrieben
zugeordnet ist, wodurch eine genaue Steuerung des Schaltens für stehende
und sich bewegende Fahrzeuge erreicht wird. Mit anderen Worten,
unterschiedliche Motorsensoren übertragen
von Betriebszuständen
des Fahrzeugs abhängige
Signale an eine Getriebesteuereinheit (GSE). Anhand dieser Betriebszustände steuert
die GSE sowohl den Schaltmodus-Hydraulikdruck, als auch eine Dämpfungskupplung des
Automatikgetriebes zum Optimieren der Leistung des Fahrzeugs.
-
Die
GSE steuert unterschiedliche Solenoidventilstellelemente, um den
Automatikgetriebedruck zu steuern. Mit anderen Worten, die GSE erzeugt
ein Steuersignal für
jedes Solenoidventil. Das Steuersignal entspricht einer Auf/Zu-Stellung
des Solenoidventils. Die Stellung der Ventile steuert den hydraulischen
Druck innerhalb des Hydrauliksteuersystems, wodurch die Schaltqualität des Getriebesystems
verbessert wird.
-
Um
die oben beschriebene Steuerung zu erzielen, sollte die Ermittlung
der Fahrzeugfahrzustände
mittels jedes Sensors genau sein, und die GSE sollte exakt programmiert
sein. Mittels dieses Verfahrens hält das Automatikgetriebe den
hydraulischen Druck aufrecht, um den optimalen Betriebszustand des
Fahrzeugs bei allen Straßen-
und Betriebsbedingungen zu erzielen. Das Aufrechterhalten des optimalen
Betriebszustands erfordert minimale Anstrengungen auf Seiten des
Fahrers. Durch Hinzufügen
einer Steuerfunktion, welche bei bei einem manuellen Getriebe nicht
vorhanden ist, ist das Automatikgetriebe in der Lage, diesen optimalen
Betriebszustand zu erreichen.
-
Das
Getriebesteuersystem gemäß dem Stand
der Technik weist gewöhnlich
6 Schaltmodi (oder Schaltstufen), wie beispielsweise eine Parkstufe "P", eine Rückwärtsstufe "R",
eine Neutralstufe "N", eine Vorwärtsfahrstufe "D", eine Zweigangstufe "2" und eine Niedrigstufe "L" auf. Zusätzlich sieht die "D"-Stufe Übersetzungsverhältnisse
eins bis vier, die "2"-Stufe die Übersetzungsverhältnisse
eins bis zwei und die "L"-Stufe das erste Übersetzungsverhältnis vor.
Somit kann der Fahrer durch Schalten eines Schaltwählhebels
in die Modi "D", "2", oder "L" einen
der Schaltmodi auswählen.
-
Die
GSE steuert die Vorwärts-
und Rückwärtsfahrübersetzungsverhältnisse
der "R", "D", "2", und "L"-Stufen durch Steuern des Hydrauliksteuersystems.
Die GSE erzeugt das notwendige Steuersignal, um den hydraulischen
Druck auf Basis der unterschiedlichen Motorsensoren zu steueren,
welche Motordrehzahl und Drosselklappenstellung ermitteln. Insbesondere
werden die Fahrzeugfahrzustände
mittels der unterschiedlichen Sensoren ermittelt, wobei die ermittelten
Signale an die GSE übertragen
werden, so daß jedes Übersetzungsverhältnis einer
der "D", "2", und "L"-Stufen
gemäß einem
von der GSE festgelegten Schaltmuster bestimmt wird. Wenn sich das
Automatikgetriebefahrzeug in einem Vorwärtsfahrzustand befindet, dann
beinhalten die Fahrzeugfahrzustandsdaten, welche die GSE verwendet,
um den hydraulischen Druck zu steuern, sowohl die von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
(PG-B) ermittelte Motordrehzahl, als auch eine Drosselklappenöffnungs-Sensorspannung von
einem Drosselklappenstellungssensor (DSS). Die GSE bestimmt dann das Übersetzungsverhältnis anhand
des Drehzahl- und des Drosselklappenstellungssignals.
-
Gemäß einem
herkömmlichen,
wie oben beschriebenen Automatikgetriebe ist das Getriebesteuersystem
vorgesehen, um im Vorwärtsfahrmodus
zu arbeiten, wenn der Schaltwählhebel
sich in der "D"-Stufe befindet.
Das an die GSE übermittelte
Signal weist jedoch keine Richtungsangabe von einem Bewegungssensor auf.
Daher ist es möglich,
daß sich
das Fahrzeug unbeabsichtigt rückwärts bewegt,
während
sich der Schaltwählhebel
in der "D"-Stufe befindet. Beispielsweise kann
ein Fahrzeug, welches an einer Steigung hält, mit noch in "D"-Stellung geschaltetem Schaltwählhebel
rückwärts rollen.
Die GSE würde
das Rückwärtsrollen messen
und annehmen, daß sich
das Fahzeug in Vorwärtsrichtung
bewegt. Diese Erscheinung ist allgemein als Kriechen bekannt. Das
heißt,
daß in
diesem Zustand das unbeabsichtigte Rückwärtsbewegen des Fahrzeugs von
der GSE solange nicht verhindert wird, bis daß der Fahrer die Bremse drückt. Das
herkömmliche Automatikgetriebe
hat daher die Einschränkung,
nicht in der Lage zu sein, Kriechen zu verhindern, wenn sich das
Automatikgetriebe im "D"-Modus befindet.
-
Dies
wird dadurch verursacht, daß ein
herkömmliches
Automatikgetriebe derart konstruiert ist, daß die in der GSE festgelegte
Kriechsteuerung zwar ein unbeabsichtigtes Rückwärtsbewegen bei einer Straße mit kleiner
Steigung verhindern kann, daß diese
Kriechsteuerung aber ein unbeabsichtigtes Kriechbewegen bei einer
Straße
mit großer
Steigung nicht verhindern kann. Mit anderen Worten, wenn die Drosselklappenstellung und
die Motordrehzahl einen Haltezustand des Fahrzeugs angeben, dann
beaufschlagt die GSE das Kick-Down-Band mit Druck, was verhindert, daß sich die
Planetengetriebe des Automatikgetriebes bewegen. Dieser Druck ist
in der Lage, ein Bewegen der Planetengetriebe sowohl bei einer flachen
als auch bei einer kleinen Steigung zu verhindern. Wenn die Straße steil
ansteigt, sollte entsprechend höherer
hydraulischer Druck bestimmte Kupplungen und Bremsen betätigen, um
zu verhindern, daß sich
das Fahrzeug rückwärts bewegt.
Jedoch gibt es keine Steuerfunktion, welche dies bei einem herkömmlichen
Automatikgetriebe erreicht.
-
Zusätzlich ist
der herkömmliche
GSE-Sensor vorgesehen, um ein Frequenzsignal proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit
zu erzeugen, um die momentane Motordrehzahl zu ermitteln. Die herkömmliche GSE
unterscheidet jedoch nicht zwischen Vorwärtsfahr- und Rückwärtsfahrzuständen des
Fahrzeugs. Das heißt,
daß, wenn
das Fahrzeug sich in einem Rückwärtsfahrzustand
befindet, und sich der Schaltwählhebel
im Vorwärtsfahrmodus "D" befindet, die GSE die Fahrzeugrückwärtsgeschwindigkeit
als Vorwärtsgeschwindigkeit auffaßt und das
Hydrauliksteuersystem gemäß dieser
falschen Annahme steuert.
-
Die
Kriechsteuerung des herkömmlichen
Automatikgetriebes und der herkömmliche
Geschwindigkeitssensor werden im folgenden mit Bezugnahme auf die 4, 5A und 5B beschrieben.
-
Wie
aus 4 ersichtlich ist, beinhaltet das herkömmliche
Verfahren der Kriechsteuerung im Schritt S1 ein Berechnen der Drehgeschwindigkeit
des Übertragungswellenrades
(Übertragungsrades)
und im Schritt S10 ein Berechnen der Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeuggeschwindigkeit-Reed-Schalters (Fahrzeuggeschwindigkeit-Blattschalter).
Diese Signale bilden das Frequenzsignal. Im Schritt S12 bestimmt
das Verfahren, ob ein Schaltvorgang durchgeführt wird oder nicht. Im Schritt
S14 wird, im Falle daß ein
Schaltvorgang durchgeführt
wird gemäß dem Verfahren
ein Signal, welches von dem in den Schritten S1 und S10 erzeugten
Frequenzsignal abhängig
ist, an eine Schaltsteuereinheit übermittelt. Im Schritt S16
bestimmt die GSE anhand von Industriestandardverfahren, ob Kriechen
vorliegt. Schritt S16 wird nur ausgeführt, wenn der Schaltvorgang nicht
durchgeführt
wird. Im Schritt S18 wird, falls kein Kriechen stattfindet, das
Signal an ein Steuerprogramm übermittelt,
welches eine normale Steuerung durchführt, und im Schritt S20 wird,
falls Kriechen auftritt, das Signal an ein Kriechsteuerprogramm übermittelt.
-
Wie
oben beschrieben, hat das herkömmliche
Kriechsteuerungsverfahren den Nachteil, daß es die Drehrichtung des Übertragungsrades,
d. h. die Fahrrichtung des Fahrzeugs, nicht berücksichtigt. Daher kann die
GSE den hydraulischen Druck unbeabsichtigt anhand eines Rückwärtsrollens
steuern.
-
Das
unbeabsichtigte Steuersignal wird erzeugt, weil die herkömmliche
GSE nicht die Fähigkeit
hat, die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs zu ermitteln. In den 5A und 5B ist
ein Aufbau eines herkömmlichen
Fahrzeuggeschwindigkeit-Reed-Schalters
(Geschwindigkeitssensors) und ein Ausgabewellenmuster dargestellt,
welches von dem Geschwindigkeit-Reed-Schalter erzeugt bzw. in die
GSE eingegeben wird, wobei ein strukturelles Problem des Sensors
dargestellt ist. Die symmetrische Konstruktion des in 5A gezeigten Fahrzeuggeschwindigkeit-Reed-Schalters
erzeugt ein Wellenmuster, welches als in die GSE eingegebenes Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
verwendet wird, das nicht in der Lage ist, die Fahrzeugfahrrichtung
anzugeben. Mit anderen Worten, das Wellenmuster ist, unabhängig von
der Drehrichtung des Übertragungsrades,
das gleiche wie das in 5B gezeigte Wellenmuster. Die
Fahrzeuggeschwindigkeit wird mittels der Drehgeschwindigkeit des Übertragungsrades
gemessen. Wie aus den 5A und 5B ersichtlich,
kann die GSE die Fahrzeugfahrrichtung, d. h. zwischen dem Vorwärtfahr-
und dem Rückwärtsfahrzustand,
anhand des von dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Reed-Schalters erzeugten
Wellenmusters nicht unterscheiden.
-
Im
einzelnen bestimmt das System, daß dann Kriechen auftritt, und
daß dann
Kriechsteuerung notwendig ist, wenn das System die folgenden vier
Bedingungen als erfüllt
ermittelt. Gemäß dem Stand
der Technik legt die Kriechsteuerung, wenn Kriechen ermittelt wird,
den zweiten Gang ein und erzeugt ein Drucksteuersolenoidventil-Leistungsverhältnis von
68.8%. Die vier Bedingungen, die Kriechen anzeigen, sind:
- 1) Das manuelle Wahlsignal sollte die "D"- oder in der "2"-Stufe angeben;
- 2) Die Drehgeschwindigkeit des Übertragungssrades ist kleiner
als 460 Umdrehungen pro Minute.
- 3) Der Leerlauf-Schalter ist eingeschaltet (d. h. das Gaspedal
sollte nicht gedrückt
sein); und
- 4) Die Drosselklappenöffnungsspannung
ist kleiner als 0.94 V.
-
6 zeigt
eine Drucksteuersolenoidventil-Leistungsausgabe während des
Kriechsteuerns. Wie aus 6 ersichtlich, wird das Kriechleistungsverhältnis auf
konstant 68.8% gehalten, wenn die Drehgeschwindigkeit des Übertragungsrades
kleiner als 460 Umdrehungen pro Minute ist.
-
Ferner
verläßt das Fahrzeug
den Kriechzustand, wenn eine der folgenden vier Bedingungen erfüllt ist:
- 1) Das manuelle Wählsignal gibt die "P", "R", "N" oder "L"-Stufe
an;
- 2) Die Drehgeschwindigkeit des Übertragungsrades ist größer als
460 Umdrehungen pro Minute;
- 3) Der Leerlaufschalter ist ausgeschaltet (d. h. das Gaspedal
sollte gedrückt
sein); und
- 4) Die Drosselklappenöffnungsspannung
sollte größer als
0.94 V sein.
-
Wie
oben beschrieben wird das herkömmliche
Kriechsteuerverfahren im "D"-Modus des Automatikgetriebes
ohne Berücksichtigung
der von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor übertragenen Drehrichtung durchgeführt. Es
ist gewünscht,
die Fahrzeugfahrrichtung zu erkennen, um den hydraulischen Druck
genauer zu steuern.
-
Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Steuerung
des hydraulischen Drucks eines Automatikgetriebes vorzusehen.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
-
Eine
weitere vorteilhafte Ausbildung ist in dem Unteranspruch beschrieben.
-
Die
Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In den Figuren zeigen:
-
1 ein
Ablaufdiagramm, welches die Kriechsteuerung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zeigt;
-
2A eine
Ansicht eines Fahrzeug-Reed-Schalters (Fahrzeug-Blattschalters) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
-
2B ein
Ausgabewellenmuster eines Fahrzeug-Reed-Schalters gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform;
-
3 eine
Drucksteuersolenoidventil-Leistungsausgabe gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
-
4 ein
Ablaufdiagramm, welches eine herkömmliche Kriechsteuerung zeigt;
-
5A eine
Ansicht eines herkömmlichen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensors;
-
5B ein
in eine Getriebesteuereinheit eingegebenes Ausgabewellenmuster gemäß einer
herkömmlichen
Kriechsteuerung; und
-
6 eine
Drucksteuersolenoidventil-Leistungsausgabe gemäß einer herkömmlichen
Kriechsteuerung.
-
Wie
aus 1 ersichtlich, weist ein bevorzugtes Verfahren
zum Steuern einer Rückwärtsrollsperre
im "D"-Modus eines Automatikgetriebes
eines Fahrzeugs folgende Schritte auf: S100, Berechnen der Drehgeschwindigkeit
eines Übertragungsrades;
S200, Erkennen der Drehrichtung des Übertragungsrades und Bestimmen
der zugehörigen
Fahrzeugfahrrichtung gemäß einem
Fahrzeuggeschwindigkeit-Reed-Wellenmuster. Im Schritt S300 wird
aus der Drehgeschwindigkeit des Übertragungsrades
die zugehörige
Fahrzeuggeschwindigkeit. berechnet. Im Schritt S400 wird bestimmt,
ob ein Schaltvorgang ausgeführt
wird. Im Schritt S500 werden die Signale für die Fahrzeuggeschwindigkeit
und für
die Fahrzeugfahrrichtung an die Schaltsteuereinheit übermittelt,
wenn im Schritt S400 festgestellt wurde, daß ein Schaltvorgang durchgeführt wird.
Wenn es festgestellt worden ist, daß ein Schaltvorgang nicht durchgeführt wird,
wird im Schritt S600 nach dem herkömmlichen Verfahren bestimmt,
ob Kriechen auftritt. Wenn kein Kriechen auftritt, wird im Schritt
S700 das Signal an ein normales Steuerprogramm übermittelt, und wenn Kriechen
auftritt, dann wird im Schritt S800 untersucht, ob das Kriechen
in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung
stattfindet (Vss). Diese Bestimmung erfolgt anhand der im Schritt
S200 bestimmten Bewegungsrichtung. Im Schritt S900 wird, wenn die
Kriechrichtung der Vorwärtsrichtung
entspricht, das Signal an das Vorwärtskriech-Steuerprogramm übermittelt;
und im Schritt S1000 wird, wenn die Kriechrichtung der Rückwärtsrichtung
entspricht, das Signal an das Rückwärtskriech-Steuerprogramm übermittelt.
Wie oben beschrieben, verwendet die Erfindung eine Kriechsteuerfunktion
und einen Kriechsteuersensor, um den Vorwärts- und Rückwärtsfahrzustand des Fahrzeugs
zu steuern. Diese Steuerung bringt das Fahrzeug automatisch in einen
für den
Fahrer am geeignetsten Zustand, wodurch dem Fahrer Fahrkomfort vermittelt
wird.
-
Das
heißt,
wenn sich das Fahrzeug unbeabsichtigt zurückbewegt, während es sich im Vorwärtsfahrmodus
befindet, erkennt dies die GSE und steuert das Automatikgetriebe
in geeigneter Weise. Diese Steuerung verhindert, daß sich das
Fahrzeug weiter nach hinten bewegt, und zwar auch dann, wenn der
Fahrer nicht das Bremspedal drückt.
Zusätzlich
kann der hydraulische Druck genau gesteuert werden, wenn der Gangwählhebel
zwischen den Modi hin- und hergeschaltet wird, da die GSE die Richtung
und die Leistung des Motors unabhängig von der Schaltwählhebelstellung
erkennt. Ferner wird die Lebensdauer der Teile des Automatikgetriebes
(wie beispielsweise der Kupplungen und Bremsen) erhöht, da es
möglich
ist, das Kriechen des Automatikgetriebes genau zu steuern.
-
3 zeigt
ein Schaubild, welches eine Drucksteuersolenoidventil(DSSV)-Leistungsausgabe
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Wie aus 3 ersichtlich,
wird der Kriechzustand des Fahrzeugs durch verändern des hydraulischen Drucks
gemäß der Vorwärts- und
Rückwärtsfahrrichtung
des Fahrzeugs gesteuert, wobei der gleiche Kriechzustand unter jeder
Lastbedingung ständig
aufrechterhalten wird. Daher kann es auch bei einer großen Steigung
verhindert werden, daß das
Fahrzeug nach hinten rollt.
-
2A zeigt
einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Reed-Schalter (Fahrzeuggeschwindigkeit-Blattschalter)
50 in
schematischer Weise. Wie aus
2A ersichtlich,
ist eine Mehrzahl von Reed-Sensoren
52 asymmetrisch angeordnet,
um die Vorwärts-
und Rückwärtsfahrrichtung
des Fahrzeugs feststellen zu können.
Daher ändert
sich wie ersichtlich das Ausgabewellenmuster mit der Drehrichtung
des Sensors. Daher kann die GSE anhand des Wellenmusters erkennen,
in welche Richtung, d. h. Vorwärts
oder Rückwärts, sich
das Fahrzeug bewegt. Dies kann sowohl für eine andere Anwendung, bei
der eine Steuerung gemäß der Drehrichtung
erforderlich ist, als auch für
das Automatikgetriebefahrzeug verwendet werden. Der Sensor erkennt
die Richtung durch Bestimmen jeder Ausgangsgröße bei vorbestimmten Zeitabschnitten.
Da die Konstruktion asymmetrisch ist, verändert sich die Ausgangsgröße des Reed-Wellenmusters
gemäß der Drehrichtung
des Fahrzeuggeschwindigkeit-Reed-Schalters
50. Die Größe und Richtung
werden von einem Mikrocomputer innerhalb der GSE überprüft, so daß die Vorwärts- und
Rückwärtsfahrrichtung
des Fahrzeugs gemäß der Änderungsrate
jeder Ausgangsgröße bei jedem
Zeitabschnitt erkannt werden kann.
2B zeigt
ein Ausgabewellenmuster des Fahrzeuggeschwindigkeit-Reed-Schalters
50 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Die folgende Tabelle zeigt ein Ausgabewellenmuster
gemäß der Drehrichtung
einer Ausführungsform
eines Fahrzeuggeschwindigkeit-Reed-Schalters
50, wobei
eine in
2B dargestellte Ausgangsgröße gezeigt
ist.
| Drehung/Zeitdauer | T1 | T2 | T3 | ... | Tn |
| A-Richtung | Mittel | Klein | Groß | ... | Mittel |
| B-Richtung | Mittel | Groß | Klein | ... | Mittel |
-
Daher
weist das erfindungsgemäße Kriechsteuerungsverfahren
des Automatikgetriebefahrzeugs folgende Vorteile auf:
Erstens,
wenn das Fahrzeug unbeabsichtigt an einer Steigung zurückrollt,
während
es sich im Vorwärtsfahrmodus
befindet, rollt das Fahrzeug, auch wenn der Fahrer das Bremspedal
nicht drückt,
nicht weiter zurück, da
die GSE das Zurückrollen
erkennt und das Automatikgetriebe in geeigneter Weise steuert.
-
Zweitens
betätigt
die GSE das Kick-Down-Band mittels eines optimalen, hydraulischen
Drucks gemäß der Fahrrichtung
des Fahrzeugs, da die GSE die Vorwärts- und Rückwärtsfahrzustände des Fahrzeugs erkennen
kann. Dadurch kann das Kriechen des Fahrzeugs bei einer flachen
Straßenfläche genau
gesteuert werden. Ferner wird die Lebensdauer der Teile des Automatikgetriebes
(wie beispielsweise der Kupplungen und Bremsen) erhöht, da es
möglich
ist, das Kriechen des Automatikgetriebefahrzeugs genau zu steuern.