DE19708528A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kraft­ fahrzeug-Automatikgetriebe und insbesondere eine Vorrich­ tung und ein Verfahren zum Steuern von Kraftfahrzeug- Automatikgetrieben.
Beispielsweise ist aus der JP 63-57953-A (1988) ein herkömmliches stufenloses Automatikgetriebe (im folgenden mit SAG bezeichnet) für Kraftfahrzeuge bekannt, in dem das Übersetzungsverhältnis in der Weise gesteuert wird, daß es an ein Sollübersetzungsverhältnis angepaßt wird, das unter Verwendung der Fahrgeschwindigkeit und der Drosselklappenöffnung erhalten wird. Hierbei ist es jedoch schwierig, eine gleichmäßige Bergauffahrt oder Bergabfahrt zu erzielen.
Ferner ist aus der JP 63-121537-A (1988) eine Steuervor­ richtung für ein Kraftfahrzeug-SAG bekannt, in der die Motorbremswirkung und die Beschleunigungseigenschaft verbessert sind, so daß ein Fahrzeug problemlos auf einer eine Neigung aufweisenden Fahrbahn fahren kann (im folgenden wird der Ausdruck "Fahrbahnneigung" stets verwendet, um eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs anstei­ gende oder abfallende Fahrbahn zu bezeichnen). In der Steuervorrichtung für das Kraftfahrzeug-SAG, die aus der JP 63-121537-A bekannt ist, wird ein Sollübersetzungsver­ hältnis des SAG unter Verwendung der Fahrgeschwindigkeit, die von einem Abtriebswellenrotationssensor erfaßt wird, und der Öffnung der Drosselklappe, die von einem Drossel­ klappenöffnungssensor erfaßt wird, berechnet und unter Verwendung eines Drehzahlverhältnis-Korrekturbetrags, der durch einen Neigungswinkel des Fahrzeugs bestimmt wird, der seinerseits von einem Fahrzeugneigungswinkelsensor sequentiell erfaßt wird, geeignet korrigiert. Da folglich für das Solldrehzahlverhältnis des SAG ein für die Fahr­ bahnneigung geeigneter Wert gesetzt wird, kann eine effektive Motorbremse bei Bergabfahrt automatisch ange­ wendet werden, ferner kann bei einer Bergauffahrt eine effektive Beschleunigung automatisch erhalten werden. Mit anderen Worten, falls diese Steuervorrichtung in einem Fahrzeug installiert ist, können mit ihr sowohl eine hohe Fahrsicherheit als auch gute Fahreigenschaften erhalten werden.
Es ist jedoch erforderlich, am Fahrzeug den Fahrzeugnei­ gungswinkelsensor anzubringen, um die Fahrbahnneigung zu erfassen. Daher werden die Herstellungskosten für das Fahrzeug aufgrund der Anbringung neuer Teile erhöht.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern von Kraft­ fahrzeug-Automatikgetrieben zu schaffen, mit denen das Übersetzungsverhältnis entsprechend der Neigung der Fahrbahnoberfläche automatisch gesteuert werden kann, so daß eine effektive Motorbremse, die für eine abfallende Fahrbahn geeignet ist, bei einer Bergabfahrt automatisch angelegt wird und eine effektive Antriebskraft, die für eine ansteigende Fahrbahn geeignet ist, bei einer Berg­ auffahrt automatisch erhalten wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern von Kraft­ fahrzeug-Automatikgetrieben zu schaffen, mit denen eine effektive Motorbremse, die für eine abfallende Fahrbahn geeignet ist, bei einer Bergabfahrt automatisch angelegt wird und eine effektive Antriebskraft, die für eine ansteigende Fahrbahn geeignet ist, bei einer Bergauffahrt automatisch erhalten wird, ohne daß am Fahrzeug ein weiterer Sensor angebracht werden muß.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern von Kraftfahr­ zeug-Automatikgetrieben, die die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale besitzen. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird in der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug- Automatikgetriebe ein Übersetzungsverhältnis des Automa­ tikgetriebes durch Ändern des Drehzahlverhältnisses zwischen dem antriebsseitigen Rotationselement, an das die Antriebskraft von einem Motor übertragen wird, und einem abtriebsseitigen Rotationselement, durch das die Antriebskraft an die Antriebsräder des Fahrzeugs übertra­ gen wird, gesteuert. Diese Steuervorrichtung enthält einen Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsteil für die Erfas­ sung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, einen Fahrbahn­ neigungs-Schätzteil zum Schätzen der Neigung der Fahr­ bahn, auf der das Fahrzeug fährt, einen Fahrbahnneigungs- Bestimmungsteil, der bestimmt, ob die vom Fahrbahnnei­ gungs-Schätzteil geschätzte Fahrbahnneigung oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt, einen Fahrge­ schwindigkeit-Bestimmungsteil, der eine Sollfahrgeschwin­ digkeit auf der Grundlage der vom Fahrgeschwindigkeit- Erfassungsteil erfaßten Fahrgeschwindigkeit bestimmt, wenn vom Fahrbahnneigungs-Bestimmungsteil bestimmt wird, daß die Fahrbahnneigung oberhalb des vorgegebenen Schwel­ lenwerts liegt, und einen Steuerteil zum Steuern des Übersetzungsverhältnisses in der Weise, daß die Fahrge­ schwindigkeit im wesentlichen an die Sollfahrgeschwindig­ keit angepaßt werden kann, die vom Fahrgeschwindigkeit- Bestimmungsteil bestimmt wird, wenn vom Fahrbahnneigungs- Bestimmungsteil festgestellt wird, daß die Fahrbahnnei­ gung oberhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt.
Der Fahrbahnneigungs-Bestimmungsteil enthält seinerseits einen Fahrzeugantriebsdrehmoment-Berechnungsteil, der das Fahrzeugantriebsdrehmoment berechnet, mit dem die An­ triebsräder des Fahrzeugs angetrieben werden und das vom abtriebsseitigen Rotationselement ausgegeben wird, einen Fahrwiderstand-Berechnungsteil, mit dem ein Fahrwider­ standsdrehmoment auf der Grundlage der vom Fahrgeschwin­ digkeit-Erfassungsteil erfaßten Fahrgeschwindigkeit erhalten wird, einen Beschleunigungsdrehmoment-Berech­ nungsteil, mit dem die Beschleunigung des Fahrzeugs erhalten wird und das Beschleunigungsdrehmoment auf der Grundlage der erhaltenen Beschleunigung berechnet wird, und einen Neigungs-Berechnungsteil, mit dem ein Neigungs­ drehmoment erhalten wird und die Fahrbahnneigung auf der Grundlage des erhaltenen Neigungsdrehmoments berechnet wird, wobei das Neigungsdrehmoment durch Subtrahieren des vom Fahrwiderstand-Berechnungsteil berechneten Fahrwider­ standsdrehmoments und des vom Beschleunigungsdrehmoment- Berechnungsteil berechneten Beschleunigungsdrehmoments vom vom Fahrzeugantriebsdrehmoment-Berechnungsteil be­ rechneten Fahrzeugantriebsdrehmoment subtrahiert wird.
Gemäß dem ersten Aspekt wird in dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren für Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe das Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes durch Andern eines Drehzahlverhältnisses zwischen einem an­ triebsseitigen Rotationselement, an das die Antriebskraft vom Motor übertragen wird, und einem abtriebsseitigen Rotationselement, durch das die Antriebskraft an die Antriebsräder übertragen wird, gesteuert. Das Steuerver­ fahren enthält die folgenden Schritte: Erfassen der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und eines Fahrzeugan­ triebsdrehmoments zum Antreiben der Antriebsräder des Fahrzeugs, das vom abtriebsseitigen Rotationselement ausgegeben wird; Erhalten eines Neigungsdrehmoments durch Subtrahieren des Beschleunigungsdrehmoments und des Fahrwiderstandsdrehmoments vom Fahrzeugantriebsdrehmoment und Schätzen einer Neigung der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, auf der Grundlage des Neigungsdrehmo­ ments; Bestimmen, ob die geschätzte Fahrbahnneigung ober­ halb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt; Bestimmen einer Sollfahrgeschwindigkeit auf der Grundlage der Fahr­ geschwindigkeit, wenn bestimmt wird, daß die geschätzte Fahrbahnneigung oberhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt; und Steuern des Übersetzungsverhältnisses in der Weise, daß die Fahrgeschwindigkeit im wesentlichen an die Sollfahrgeschwindigkeit angepaßt wird, die bestimmt wird, wenn festgestellt wird, daß die geschätzte Fahrbahn­ neigung oberhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt.
Bei Verwendung der obigen Konfiguration wird das Überset­ zungsverhältnis des Automatikgetriebes in der Weise gesteuert, daß die Fahrgeschwindigkeit an die Sollfahrge­ schwindigkeit angepaßt werden kann, die ihrerseits auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit bestimmt wird, wenn die Neigung der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, oberhalb eines vorgegebenen Werts liegt. Im Ergebnis kann eine effektive Motorbremse, die für eine abfallende Fahrbahn geeignet ist, bei einer Bergabfahrt automatisch angelegt werden, ferner kann eine effektive Antriebs­ kraft, die für eine ansteigende Fahrbahn geeignet ist, bei einer Bergauffahrt automatisch erhalten werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird in der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug- Automatikgetriebe das Übersetzungsverhältnis eines im Kraftfahrzeug installierten stufenlosen Automatikgetrie­ bes entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs gesteuert. Die Steuervorrichtung enthält Erfassungseinrichtungen, die das Beschleunigungsdrehmoment des Fahrzeugs, das Fahrwiderstandsdrehmoment des Fahrzeugs und ein Drehmo­ ment einer Abtriebswelle des SAG als Fahrzustand des Fahrzeugs erfassen; eine Speichereinrichtung zum Spei­ chern von Informationen, durch die ein Sollübersetzungs­ verhältnis des SAG durch eine Fahrbahnneigung eindeutig identifiziert wird; eine Neigungs-Schätzeinrichtung zum Schätzen der Neigung der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, indem der Fahrzustand des Fahrzeugs verwendet wird; und eine Bestimmungseinrichtung, die feststellt, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt, wenn die geschätzte Fahrbahnneigung außerhalb eines vorgegebe­ nen Bereichs liegt. Die SAG-Steuervorrichtung steuert das Übersetzungsverhältnis des SAG unter Verwendung des Sollübersetzungsverhältnisses des SAG, das der geschätz­ ten Fahrbahnneigung entspricht, anhand der entsprechenden Informationen, die in der Speichereinrichtung gespeichert ist, wenn von der Bestimmungseinrichtung festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt.
Gemäß dem zweiten Aspekt wird in dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren für Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe das Übersetzungsverhältnis eines im Kraftfahrzeug installier­ ten stufenlosen Getriebes entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeuges gesteuert. Das Steuerverfahren enthält die folgenden Schritte: Erfassen des Beschleunigungsdrehmo­ ments des Kraftfahrzeugs, des Fahrwiderstandsdrehmoments des Kraftfahrzeugs und eines Drehmoments einer Abtriebs­ welle des SAG; Schätzen der Neigung der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, unter Verwendung des Fahrzustands des Fahrzeugs, der im Erfassungsschritt erfaßt wird; Bestim­ men, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt, wenn die geschätzte Fahrbahnneigung außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt; und Steuern des Überset­ zungsverhältnisses des SAG in der Weise, daß das Überset­ zungsverhältnis des stufenlosen Getriebes an das Soll­ übersetzungsverhältnis angepaßt wird, das der geschätzten Fahrbahnneigung entspricht, anhand gespeicherter Informa­ tionen, durch die das Sollübersetzungsverhältnis durch die Fahrbahnneigung eindeutig identifiziert wird, wenn im Bestimmungsschritt festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung eine effektive Motor­ bremse selbst dann angelegt wird, wenn der Schaltbereich fehlerhaft nicht rechtzeitig geändert wird, wenn das Fahrzeug eine steile Bergabfahrt ausführt, können unge­ übte Fahrer diese steile Bergabfahrt vornehmen, ohne häufig die Fußbremse zu verwenden. Weiterhin ist es möglich, den Verschleiß der Bremsbeläge, der bei ungeüb­ ten Fahrern auftritt, zu vermeiden.
Da ferner die Fahrbahnneigung unter Verwendung der Aus­ gangssignale eines vorhandenen Sensors geschätzt werden kann, ohne daß ein weiterer spezifischer Sensor instal­ liert werden muß, tritt keine Erhöhung der Herstellungs­ kosten auf. Vielmehr können die Herstellungskosten durch Schätzen des Gewichts des Fahrzeugs mittels einer Berech­ nung wie oben erwähnt gesenkt werden.
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 Blockschaltbild, das ein Antriebssystem für ein Fahrzeug zeigt, in dem eine Steuervor­ richtung für Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung installiert ist;
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das die Hardware-Konfigu­ ration einer Motorsteuereinheit zeigt;
Fig. 3 eine funktionale Ansicht der Konfiguration einer Automatikgetriebe-Steuereinheit;
Fig. 4 eine funktionale Ansicht der Konfiguration des Drehmoment-Berechnungsteils;
Fig. 5 eine funktionale Ansicht der Konfiguration des Neigungs-Berechnungsteils;
Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Funkti­ onsweise der Automatikgetriebe-Steuereinheit;
Fig. 7 einen Graphen, der die Beziehung zwischen einem Schlupfverhältnis und einem Drehmoment­ verhältnis sowie die Beziehung zwischen dem Schlupfverhältnis und einem Kapazitätskoeffi­ zienten Cp zeigt;
Fig. 8 einen Graphen, der die Beziehung zwischen der Motordrehzahl Ne, dem Motordrehmoment Te und der Drosselklappenöffnung Tvo zeigt;
Fig. 9A, B Graphen des Schaltablaufplans eines herkömmli­ chen Automatikgetriebes;
Fig. 10 eine schematische Ansicht der grundlegenden Konfiguration des SAG-Systems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung;
Fig. 11 ein Blockschaltbild der Funktionsweise einer SAG-Steuereinheit von Fig. 10;
Fig. 12 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des im Drehmoment-Berechnungsteil von Fig. 11 ausge­ führten Prozesses;
Fig. 13 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Pro­ zesses, in dem von der SAG-Steuereinheit von Fig. 10 eine Fahrbahnneigung berechnet wird;
Fig. 14 ein Blockschaltbild der grundlegenden Konfigu­ ration der SAG-Steuereinheit oder der Motor­ steuereinheit von Fig. 10;
Fig. 15A ein Kennfeld (θ-ipt-Kennlinie), aus dem vom Sollübersetzungsverhältnis-Berechnungsteil ein Sollübersetzungsverhältnis erhalten wird;
Fig. 15B ein Kennfeld von Korrekturwerten für das Sollübersetzungsverhältnis vom Sollüberset­ zungsverhältnis-Berechnungsteil, aus dem ein Korrekturwert für das Sollübersetzungsverhält­ nis für das SAG erhalten wird;
Fig. 16 ein Flußdiagramm, das den in der SAG-Steuer­ einheit von Fig. 10 ausgeführten Prozeß veran­ schaulicht;
Fig. 17 ein weiteres Flußdiagramm, das den in der SAG- Steuereinheit von Fig. 10 ausgeführten Prozeß veranschaulicht;
Fig. 18A ein Diagramm des Schaltzeitverlaufs im Normal­ modus; und
Fig. 18B ein Diagramm des Schaltzeitverlaufs im Sport­ modus.
Vor der Erläuterung der Ausführungsformen der Erfindung wird der entsprechende Stand der Technik genauer be­ schrieben.
Fig. 9A ist ein Graph, der den Schaltzeitverlauf des herkömmlichen Automatikgetriebes im Normalmodus zeigt, während Fig. 9B ein Graph ist, der den Schaltzeitverlauf des herkömmlichen Automatikgetriebes im Sportmodus zeigt, in dem die Motordrehzahl höher als im Normalmodus ist. In Fig. 9 ist auf der Ordinate die Primärdrehzahl Np (oder Motordrehzahl Ne) aufgetragen, während auf der Abszisse eine Sekundärdrehzahl Ns (oder Fahrgeschwindigkeit V) aufgetragen ist. Hierbei ist die Primärdrehzahl Np die Drehzahl einer Riemenscheibe an der Eingangsseite des SAG, an die eine Antriebskraft des Motors angelegt wird, während die Sekundärdrehzahl Ns die Drehzahl einer Rie­ menscheibe an der Abtriebsseite des SAG ist, von der die Antriebskraft an die Antriebsräder übertragen wird. Ferner bezeichnet eine gerade Linie Tvo die Drosselklap­ penöffnung. In Fig. 9 ist um der Bequemlichkeit willen die Drosselklappenöffnung in fünf Stufen unterteilt, wovon die Ebene 1 einen vollständig geschlossenen Zustand bezeichnet und die Ebene 5 einen vollständig geöffneten Zustand bezeichnet.
In dem herkömmlichen Steuerverfahren für das SAG wird das SAG in der Weise gesteuert, daß die Primärdrehzahl Np entsprechend der momentanen Drosselklappenöffnung Tvo und der Sekundärdrehzahl Ns eingestellt wird, was mittels des in Fig. 9 gezeigten Schaltablaufplans erhalten wird.
Falls sich das SAG im Normalmodus befindet, wird das Übersetzungsverhältnis Np/Ns durch den Bereich A-B-C-D-A wie in Fig. 9A gezeigt repräsentiert. Das Übersetzungs­ verhältnis Np/Ns kann nämlich stufenlos verändert werden, falls es im Bereich A-B-C-D-A liegt. Falls sich ferner das SAG im Sportmodus befindet, ist das Übersetzungsver­ hältnis Np/Ns durch den Bereich A-B-C-E-F-A wie in Fig. 9B gezeigt repräsentiert. Das Übersetzungsverhältnis Np/Ns kann stufenlos geändert werden, falls es im Bereich A-B-C-E-F-A liegt.
Hierbei unterscheidet sich das SAG von einem Stufen- Automatikgetriebe, in dem das Übersetzungsverhältnis durch mehrere gerade Linien repräsentiert wird, die durch den Ursprung 0 verlaufen (0-a, 0-b, 0-c, 0-d), und nicht stufenlos geändert werden kann.
Ferner bezeichnet die gerade Linie 0-A-B in dem in Fig. 9A und 9B gezeigten Schaltzeitverlauf des SAG das größte Übersetzungsverhältnis.
Da in dem Steuerverfahren für das SAG gemäß dem Stand der Technik eine Fahrbahnneigung nicht betrachtet wird, wenn das Sollübersetzungsverhältnis Np/Ns bestimmt wird, treten die folgenden Probleme auf.
  • (1) Normalerweise nimmt ein Fahrer das Gaspedal zurück, um die Geschwindigkeit zu reduzieren, wenn das Fahrzeug auf einer abfallenden Fahrbahn fährt. Es wird angenommen, daß ein Punkt X ein Betriebspunkt ist, der einen Zustand des Übersetzungsverhältnisses repräsentiert, direkt bevor das Fahrzeug eine Bergabfahrt ausführt. Da sich die Drosselklappenöffnung durch Zurückstellen des Gaspedals in Schließrichtung verschiebt, verschiebt sich der Be­ triebspunkt zu einem Punkt Y. Das heißt, daß sich das Übersetzungsverhältnis Np/Ns nach unten verschiebt, so daß die Motorbremse unwirksam wird. Im Ergebnis wird die Fahrgeschwindigkeit unabhängig von der Absicht des Fah­ rers höher, wobei sich der Betriebspunkt zu einem Punkt Z verschiebt. Wenn in diesem Fall der Fahrer häufig auf die Fußbremse tritt, um die Geschwindigkeit zu reduzieren, werden die Bremsbeläge verschlissen, ferner kann die Fußbremse unwirksam werden.
    Es ist möglich, die Motorbremse in ausreichendem Maß anzulegen, indem der Schaltzeitverlauf zum Sportmodus geändert wird, wenn der Betriebspunkt zum Punkt Z ver­ schoben wird. Mit anderen Worten, falls der Fahrer ab­ sichtlich den Schaltbereich vom Normalmodus zum Sportmo­ dus wechselt, wenn der Betriebspunkt aufgrund der Be­ schleunigung zum Punkt Z verschoben wird, wie in Fig. 9B gezeigt ist, verschiebt sich der Betriebspunkt vom Punkt Z zu einem Punkt W. Es ist daher möglich, eine ausrei­ chende Motorbremse anzulegen. Ungeübte Fahrer können jedoch nicht absichtlich den Schaltbereich wechseln.
  • (2) Auf einer langen Bergauffahrt ist es notwendig, die Motordrehzahl Ne durch stärkeres Niederdrücken des Gaspe­ dals zu erhöhen, um eine bestimmte Geschwindigkeit beizu­ behalten, also die Drosselklappenöffnung Tvo in die Öffnungsrichtung zu verschieben. Auf einer steilen Berg­ auffahrt ist es daher notwendig, das Gaspedal stark nie­ derzudrücken. Obwohl in diesem Fall das Übersetzungsver­ hältnis Np/Ns während des Niederdrückens des Gaspedals wie in Fig. 9 gezeigt allmählich nach oben verschoben wird, ist es bei einer steilen Bergauffahrt außerdem notwendig, den Schaltbereich vom Normalmodus zum Sportmo­ dus zu ändern. Die Notwendigkeit der Änderung des Schalt­ bereichs entsprechend der Fahrbahnneigung selbst in einem SAG ist jedoch für den Fahrer unbequem.
In dem herkömmlichen SAG-System steuert eine Steuerein­ heit das SAG in der Weise, daß Schaltstöße und Übertra­ gungsverluste unterdrückt werden können. Es ist jedoch für einen ungeübten Fahrer schwierig, auf einer abfallen­ den Fahrbahn sicher zu fahren. Wenn ein Fahrzeug steil bergab fährt, wendet der Fahrer eine Niederdrückungskraft auf das Gaspedal an, bei der keine Beschleunigung er­ folgt. Da wegen dieser Stellung des Gaspedals die Dros­ selklappe geschlossen ist, wird der Fahrzustand vom Punkt X zum Punkt Y und dann zum Punkt Z verschoben. Im Ergeb­ nis wird das Fahrzeug unabhängig von der Absicht des Fahrers beschleunigt. Da ein geübter Fahrer zu diesem Zeitpunkt zum Sportmodus schalten kann, ist es möglich, die Motorbremse wirksam zu nutzen und die Beschleunigung des Fahrzeugs zu unterdrücken. Mit anderen Worten, falls der Schaltbereich zum Sportmodus geändert wird, wird der Fahrzustand des Fahrzeugs vom Betriebspunkt Z zu einem Punkt W verschoben, in dem ein größeres Übersetzungsver­ hältnis erhalten werden kann, da es innerhalb des Be­ reichs 0-A-B-C-E-F-0 verschoben werden kann. Im Ergebnis kann das Fahrzeug unter wirksam angewandter Motorbremse bergab fahren.
Die meisten ungeübten Fahrer, die den Schaltbereich nicht wechseln, neigen jedoch bei einer Bergabfahrt zum häufi­ gen Anwenden der Fußbremse. Im Ergebnis wird der Ver­ schleiß der Bremsbeläge gefördert.
Falls hingegen das Gaspedal während einer Bergauffahrt stark niedergedrückt wird, ist das Phänomen zu demjenigen bei Bergabfahrt entgegengesetzt. Mit anderen Worten, der Fahrzustand des Fahrzeugs wird in dem Schaltablaufplan vom Betriebspunkt, in dem sich das Fahrzeug bei Beginn der Bergauffahrt befindet, zu einem weiter oben liegenden Betriebspunkt verschoben. Solange jedoch das Gaspedal nicht stärker niedergedrückt wird oder der Schaltbereich nicht gewechselt wird, kann das Fahrzeug nicht absicht­ lich beschleunigt werden.
Nun wird mit Bezug auf die Zeichnungen eine erste Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das ein Antriebssystem für ein Fahrzeug zeigt, in dem eine Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe gemäß einer ersten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung installiert ist.
Das Kraftfahrzeug-Antriebssystem gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung enthält einen Motor 1, ein SAG 2, das mechanisch mit der Abtriebswelle des Motors 1 verbunden ist, Antriebsräder 8, eine Antriebs­ welle 7 zum Drehen und somit zum Antreiben der Antriebs­ räder 8, ein Differentialgetriebe 6 zum Übertragen einer Antriebskraft des Motors 1 an die Antriebswelle 7, eine Einlaßleitung 11 zum Einleiten von Luft in den Motor 1, ein Abgasrohr 14 zum Auslassen des Abgases vom Motor 1, Krafteinspritzventile 15 zum Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder, einen Öldruckkreis 17 zum Betätigen des SAG 2, ein Getriebesteuerventil 18 zum Steuern des Öl­ druckkreises 17, eine Motorsteuereinheit 30, eine SAG- Steuereinheit 40 und einen Kraftfahrzeuggewichtssensor 27, der das Gewicht W des Kraftfahrzeugs erfaßt und an einer (nicht gezeigten) Radaufhängung angebracht ist.
Ferner ist am Motor 1 ein Kurbelwinkelsensor 23 ange­ bracht, der die Anzahl Ne der Umdrehungen der Kurbelwelle oder Abtriebswelle des Motors 1 erfaßt.
Das SAG 2 umfaßt einen Drehmomentwandler 3, der mit der Kurbelwelle des Motors 1 verbunden ist, und einen stufen­ losen Getriebemechanismus 4, der mit der Abtriebswelle des Drehmomentwandlers 3 verbunden ist.
Der Drehmomentwandler 3 enthält eine Pumpe 3a, die direkt mit der Kurbelwelle des Motors 1 verbunden ist, eine Turbine 3b, die direkt mit der Eingangswelle des stufen­ losen Getriebemechanismus 4 verbunden ist, und einen Stator 3c, der die zwischen der Pumpe 3a und der Turbine 3b zirkulierende Ölströmung steuert, um die Drehzahl der Pumpe 3a, die durch die Drehung der Kurbelwelle des Motors 1 erzeugt wird, zu erhöhen.
Der stufenlose Getriebemechanismus enthält eine primäre Riemenscheibe 19, die die Antriebskraft vom Drehmoment­ wandler 3 aufnimmt, eine sekundäre Riemenscheibe 20, die die Antriebskraft an die Antriebsräder 8 überträgt, und einen Metallriemen 9 für die Übertragung der von der primären Riemenscheibe 19 aufgenommenen Antriebskraft an die sekundäre Riemenscheibe 20. In dem stufenlosen Ge­ triebemechanismus 4 gemäß der vorliegenden Ausführungs­ form kann der Durchmesser der primären Riemenscheibe 19 durch den Öldruckkreis 17 geändert werden. Das Drehzahl­ verhältnis der primären Riemenscheibe 19 zur sekundären Riemenscheibe 20 verändert sich, wenn sich der Durchmes­ ser der primären Riemenscheibe 19 ändert. Der stufenlose Getriebemechanismus 4 enthält einen Primärdrehzahlsensor 29 für die Erfassung der Primärdrehzahl Np, d. h. die Anzahl der Umdrehungen der primären Riemenscheibe 19, und einen Sekundärdrehzahlsensor 26 für die Erfassung der Sekundärdrehzahl Ns, d. h. der Anzahl der Umdrehungen der zweiten Riemenscheibe 20. Die Sekundärdrehzahl Ns ist zur Fahrgeschwindigkeit proportional.
Die Ansaugleitung 11 enthält einen Luftreinigungsfilter 10 für die Reinigung der Ansaugluft, ein Leerlaufventil 13 für die Einstellung der durch die Ansaugleitung 11 strömenden Luftmenge unabhängig von einem (nicht gezeig­ ten) Gaspedal, eine Drosselklappe 12 für die Einstellung der durch die Ansaugleitung 11 strömenden Luftmenge entsprechend der Stellung des Gaspedals, einen Luftmen­ gensensor 21 für die Erfassung der Menge Qa der durch die Ansaugleitung 11 strömenden Luft sowie einen Drosselklap­ penöffnungssensor 22 für die Erfassung der Öffnung Tvo der Drosselklappe 12. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Drosselklappe 12 so kon­ struiert, daß ihre Stellung entsprechend der Stellung des Gaspedals über eine mechanische Verbindung eingestellt wird. Der Steuerbetrag des Gaspedals entspricht daher im wesentlichen der Öffnung Tvo der Drosselklappe. Falls daher der Steuerbetrag des Gaspedals 0 ist, ist auch die Öffnung Tvo der Drosselklappe 0 (ein Zustand, in dem die Drosselklappe vollständig geschlossen ist). Daher kann der Steuerbetrag des Gaspedals indirekt durch Erfassen der Öffnung Tvo der Drosselklappe erfaßt werden. Die Ansaugleitung enthält ferner eine (nicht gezeigte) Umge­ hungsleitung, um den Leerlaufzustand selbst dann auf­ rechtzuerhalten, wenn die Öffnung der Drosselklappe 0 ist.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Hardware-Konfigura­ tion einer Motorsteuereinheit. Wie in Fig. 2 gezeigt, enthält die Motorsteuereinheit 30 eine CPU 71 zum Ausfüh­ ren verschiedener Arten von Berechnungen, einen ROM 72, in dem verschiedene Arten von Daten und Programmen ge­ speichert sind, mittels derer die CPU 71 Berechnungen ausführt, einen RAM 73 zum Speichern temporärer Daten, eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltung 75, die Signale von den verschiedenen Arten von Sensoren empfängt und verschiedene Arten von Signalen ausgibt, eine LAN- Steuerschaltung 76 für den Datenaustausch mit der Automa­ tikgetriebe-Steuereinheit 40 und einen Bus 74, der die einzelnen Einrichtungen, die die Motorsteuereinheit 30 bilden, miteinander verbindet, um den Datenaustausch zwischen den einzelnen Einrichtungen zu ermöglichen. Die Motorsteuereinheit 30 steuert die Kraftstoffeinspritzven­ tile 15, das Leerlaufdrehzahlventil 13 und eine (nicht gezeigte) Zündschaltung auf der Grundlage der Informatio­ nen vom Luftmengensensor 21, vom Drosselklappenöffnungs­ sensor 22, vom Kurbelwinkelsensor 23 und von der Automa­ tikgetriebe-Steuereinheit 40.
Die Automatikgetriebe-Steuereinheit 40 steuert ein Ge­ triebebetätigungsventil 18 auf der Grundlage der Informa­ tion vom Primärdrehzahlsensor 29, vom Sekundärdrehzahl­ sensor 26, vom Fahrzeuggewichtssensor 27, vom Automatik­ getriebe-Öltemperatursensor 28 und von der Motorsteuer­ einheit 30. Die Hardware-Konfiguration der Automatikge­ triebe-Steuereinheit 40 ist grundsätzlich die gleiche wie jene der in Fig. 2 gezeigten Motorsteuereinheit 30.
Fig. 3 ist eine Funktionsansicht, die die Konfiguration einer Automatikgetriebe-Steuereinheit 40 zeigt. Wie in Fig. 3 gezeigt, enthält die Automatikgetriebe-Steuerein­ heit 40 einen Fahrbahnneigungs-Schätzteil 41 für die Schätzung der Neigung θ der Fahrbahn, auf der das Fahr­ zeug fährt, einen Bestimmungsteil 100, einen Sollge­ schwindigkeit-Bestimmungsteil 47 und einen Steuerteil 50 für die Steuerung des Getriebebetätigungsventils 18.
Der Fahrbahnneigung-Schätzteil 41 enthält einen Drehmo­ mentberechnungsteil 42 zum Berechnen eines Drehmoments To der Antriebswelle 7, die die Antriebsräder 8 antreibt, einen Fahrwiderstand-Berechnungsteil 43, der ein Fahrwi­ derstandsdrehmoment Tr auf ebener Fahrbahn berechnet, einen Geschwindigkeitsdifferenzverstärkerteil 44, einen Beschleunigungsdrehmoment-Berechnungsteil 45, der ein Beschleunigungsdrehmoment Tα berechnet, und einen Nei­ gungsberechnungsteil 46.
Der Drehmomentberechnungsteil 42 berechnet das Antriebs­ wellendrehmoment To auf der Grundlage der Primärdrehzahl Np vom Primärdrehzahlsensor 29, der Sekundärdrehzahl Ns vom Sekundärdrehzahlsensor 26, der die Motordrehzahl Ne vom Kurbelwinkelsensor 23 identifizierenden Informationen und der Drosselklappenöffnung Tvo vom Drosselklappenöff­ nungssensor 22.
Fig. 4 ist eine funktionale Ansicht der Konfiguration des Drehmomentberechnungsteils 42. Wie in Fig. 4 gezeigt, enthält der Drehmomentberechnungsteil 42 einen Divisions­ teil 46 für die Berechnung des Übersetzungsverhältnisses ip für eine Riemenscheibe, einen Pumpendrehmoment-Berech­ nungsteil 80 für die Berechnung des Pumpendrehmoments Tp, das an die Pumpe 3a des Drehmomentwandlers 3 angelegt wird, einen Auswahlteil 60 sowie Multiplizierer 58, 59 und 83.
Der Divisionsteil 56 berechnet das Übersetzungsverhältnis ip (= Np/Ns) durch Dividieren der Primärdrehzahl Np durch die Sekundärdrehzahl Ns.
Der Pumpendrehmoment-Berechnungsteil 80 enthält einen Divisionsteil 57, einen Drehmomentverhältnis-Berechnungs­ teil 52, der das Drehmomentverhältnis t des Drehmoments an der Eingangsseite (Pumpe 3a) des Drehmomentwandlers 3 zum Drehmoment an der Ausgangsseite (Turbine 3b) des Drehmomentwandlers 3 berechnet, einen Pumpenkapazitäts­ koeffizienten-Berechnungsteil 53, der den Pumpenkapazi­ tätskoeffizienten Cp des Drehmomentwandlers 3 berechnet, und Multiplizierer 54 und 55.
Der Divisionsteil 57 berechnet das Drehzahlverhältnis oder Schlupfverhältnis e (= Np/Ne) des Drehmomentwandlers 3 durch Division der Primärdrehzahl Np durch die Motor­ drehzahl Ne.
Der Drehmomentverhältnis-Berechnungsteil 52 berechnet das Drehmomentverhältnis t, das dem vom Divisionsteil 57 berechneten Drehzahlverhältnis e entspricht, unter Ver­ wendung eines in Fig. 7 gezeigten Kennfeldes, das die Beziehung zwischen dem Drehmomentverhältnis t und dem Drehzahlverhältnis e des Drehmomentwandlers 3 repräsen­ tiert. Ferner berechnet der Pumpenkapazitätskoeffizient- Berechnungsteil 53 den Pumpenkapazitätskoeffizienten Cp, der dem vom Divisionsteil 57 berechneten Drehzahlverhält­ nis e entspricht, unter Verwendung eines in Fig. 7 ge­ zeigten Kennfeldes, das die Beziehung zwischen dem Pum­ penkapazitätskoeffizienten Cp und dem Drehzahlverhältnis e des Drehmomentwandlers 3 repräsentiert.
Der Multipliziererteil 54 berechnet Ne² durch Erheben der Motordrehzahl Ne zum Quadrat. Der Multipliziererteil 55 multipliziert den Pumpenkapazitätskoeffizienten Cp, der vom Pumpenkapazitätskoeffizienten-Berechnungsteil 53 erhalten wird, mit Ne², die vom Multiplizierer 54 berech­ net wird, und erhält das Drehmoment Tp (= Cp · Ne²) der Pumpe.
Der Motordrehmoment-Berechnungsteil 82 berechnet das Motordrehmoment Te entsprechend der vom Kurbelwinkelsen­ sor 23 erfaßten Motordrehzahl Ne und der vom Drosselklap­ penöffnungssensor 22 erfaßten Drosselklappenöffnung Tvo unter Verwendung eines Kennfeldes, das die Beziehung zwischen dem Motordrehmoment Te, der Drosselklappenöff­ nung Tvo und der Motordrehzahl Ne des Motors 1 repräsen­ tiert. Obwohl in diesem Beispiel das Kennfeld verwendet wird, das die Beziehung zwischen dem Motordrehmoment Te, der Drosselklappenöffnung Tvo und der Motordrehzahl Ne des Motors 1 repräsentiert, wird darauf hingewiesen, daß jede physikalische Größe verwendet werden kann, für die eine Korrelation zwischen der Drosselklappenöffnung und dieser physikalischen Größe vorhanden und bekannt ist, beispielsweise die Luftmenge Qa, die durch die Ansauglei­ tung 11 strömt und vom Luftmengensensor 21 erfaßt wird, oder die Kraftstoffmenge, die von dem durch die Motor­ steuereinheit 30 gesteuerten Kraftstoffeinspritzventil 15 eingespritzt wird. Der Auswahlteil wählt entweder das Pumpendrehmoment Tp, das vom Pumpendrehmoment-Berech­ nungsteil 80 berechnet wird, oder das Motordrehmoment Te, das vom Motordrehmoment-Berechnungsteil 82 berechnet wird. Der gewählte Wert wird für die Berechnung des Drehmoments To der Antriebswelle verwendet. Falls in dieser Ausführungsform das Drehzahlverhältnis e des Drehmomentwandlers 3, das vom Divisionsteil 57 berechnet wird, kleiner als ein vorgegebener Wert ist (bei­ spielsweise kleiner als 0,9), wird das Pumpendrehmoment Tp gewählt, andernfalls wird das Motordrehmoment Te gewählt. Der Grund für diese Wahl ist der folgende.
Es besteht die Möglichkeit, daß der Drehmomentwandler 3 überbrückt wird, wenn das Drehzahlverhältnis e verhält­ nismäßig groß ist. Es ist unmöglich, den Pumpenkapazi­ tätskoeffizienten Cp in diesem Fall anhand des Drehzahl­ verhältnisses e mit hoher Genauigkeit zu berechnen. Da hierbei die Pumpe 3a des Drehmomentwandlers 3 direkt mit der Abtriebswelle des Motors 1 verbunden ist, ist das Drehmoment Tp der Pumpe im wesentlichen gleich demjenigen des Motors 1. Falls jedoch eine im Kraftfahrzeug instal­ lierte Klimaanlage arbeitet, wird das Drehmoment Tp um den zum Betreiben der Klimaanlage erforderlichen Drehmo­ mentbetrag kleiner als das Drehmoment Te des Motors 1. Daher wird in dieser Ausführungsform die folgende Verar­ beitung geführt. Falls das Drehzahlverhältnis e des Drehmomententwandlers 3 kleiner als der vorgegebene Wert ist, d. h. falls ein Fehler, der in dem vom Pumpendrehmo­ ment-Berechnungsteil 80 berechneten Pumpendrehmoment Tp enthalten ist, kleiner als das zum Betreiben der Klimaan­ lage erforderliche Drehmoment ist, wird das Drehmoment To der Antriebswelle unter Verwendung des vom Pumpendrehmo­ ment-Berechnungsteil 80 berechneten Pumpendrehmoments Tp berechnet. Falls hingegen das Drehzahlverhältnis e des Drehmomentwandlers 3 größer als der vorgegebene Wert ist, d. h. falls ein Fehler, der in dem vom Pumpendrehmoment- Berechnungsteil 80 berechneten Pumpendrehmoment Tp ent­ halten ist, größer als das zum Betreiben der Klimaanlage erforderliche Drehmoment ist, wird das Drehmoment To der Antriebswelle unter Verwendung des vom Motordrehmoment- Berechnungsteil 82 berechneten Motordrehmoments Te be­ rechnet.
Der Multipliziererteil 58 multipliziert das Pumpendrehmo­ ment Tp oder das Motordrehmoment Te entsprechend der Wahl durch den Auswahlteil 57 mit dem Drehmomentverhältnis t des Drehmomentwandlers 3, das vom Drehmomentverhältnis- Berechnungsteil 52 berechnet wird, und erhält das Turbi­ nendrehmoment Tt (= Tp · t oder Te · t), das von der Turbine 3b des Drehmomentwandlers 3 abgegeben wird. Das Turbinendrehmoment Tt entspricht einem Eingangsdrehmoment des SAG 2.
Der Multipliziererteil 83 multipliziert das Ausgangs­ drehmoment des SAG 2, das vom Multipliziererteil 59 berechnet wird, mit einem endgültigen Untersetzungsver­ hältnis if und erhält das Drehmoment To (= Tt · ip · if) der Antriebswelle.
Der Fahrwiderstand-Berechnungsteil 43 berechnet auf der Grundlage der Sekundärdrehzahl Ns vom Sekundärdrehzahl­ sensor 26 und des Fahrzeuggewichts W vom Fahrzeugge­ wichtssensor 27 ein Fahrwiderstandsdrehmoment Tr auf ebener Fahrbahn. Das Fahrwiderstandsdrehmoment Tr auf ebener Fahrbahn ist durch die folgende Gleichung gegeben:
Tr = (µr · W + ka · V2) · Rt (1)
wobei: µr: Rollreibungskoeffizient
ka: Luftwiderstandskoeffizient
Rt: tatsächlicher Reifenradius
V: Fahrgeschwindigkeit
Die Fahrgeschwindigkeit ist mit der Sekundärdrehzahl Ns korreliert und besitzt einen Wert, der durch die Sekun­ därdrehzahl Ns angegeben wird. Obwohl in dieser Ausfüh­ rungsform das Fahrzeuggewicht durch den Fahrzeuggewichts­ sensor 27 erfaßt wird, kann auch das Standardfahrzeugge­ wicht verwendet werden, beispielsweise das Gewicht des Fahrzeugs mit zwei Insassen, ohne daß das Fahrzeuggewicht unter Verwendung des Fahrzeuggewichtssensors 27 erfaßt wird. Ferner kann das Fahrzeuggewicht anhand der Änderung zwischen der Fahrgeschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt und zu einem weiteren Zeitpunkt geschätzt werden.
Der Fahrgeschwindigkeitsdifferenzverstärkerteil 44 erhält die Beschleunigung α durch Differenzieren der durch die Sekundärdrehzahl Ns angegebenen Fahrgeschwindigkeit nach der Zeit. Der Beschleunigungsdrehmoment-Berechnungsteil 45 berechnet das Beschleunigungswiderstandsdrehmoment Tα auf der Grundlage der durch den Fahrgeschwindigkeitsdif­ ferenzverstärkerteil 44 erhaltenen Beschleunigung α und des vom Fahrzeuggewichtssensor 27 erhaltenen Fahrzeugge­ wichts W. Das Beschleunigungswiderstandsdrehmoment Tα ist durch die folgende Gleichung gegeben:
Tα = (W + Wk) · α · Rt/g (2)
wobei: Wk: Trägheitsmoment
Rt: tatsächlicher Reifenradius
g: Erdbeschleunigung.
Obwohl die Beschleunigung in der vorliegenden Ausfüh­ rungsform durch Differenzieren der Sekundärdrehzahl Ns, die vom Sekundärdrehzahlsensor 26 erfaßt wird, nach der Zeit erhalten wird, kann die Beschleunigung direkt durch Anbringung eines Beschleunigungssensors am Fahrzeug er­ halten werden.
Der Neigungsberechnungsteil 46 berechnet die Neigung θ der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, auf der Grund­ lage des vom Antriebsdrehmoment-Berechnungsteil 42 be­ rechneten Antriebswellendrehmoments To, des vom Fahrwi­ derstand-Berechnungsteil 43 berechneten Fahrwiderstand­ drehmoments Tr für ebene Fahrbahn, des vom Beschleuni­ gungsdrehmoment-Berechnungsteil 45 berechneten Beschleu­ nigungswiderstandsdrehmoments Tα und des Fahrzeuggewichts W vom Fahrzeuggewichtssensor 27.
Fig. 5 ist eine Funktionsansicht der Konfiguration des Neigungsberechnungsteils 46. Die Beziehung zwischen dem Antriebswellendrehmoment To, dem Fahrwiderstandsdrehmo­ ment Tr für ebene Fahrbahn, dem Beschleunigungsdrehmoment Tα und dem Fahrbahnneigungsdrehmoment Tθ lautet folgen­ dermaßen:
To = Tr + Tα + Tθ (3)
Im Neigungs-Berechnungsteil 46 gemäß dieser Ausführungs­ form subtrahiert ein Subtrahierer 46a das Fahrwider­ standsdrehmoment Tr für ebene Fahrbahn vom Antriebswel­ lendrehmoment To, anschließend subtrahiert ein Subtrahie­ rer 46b das Beschleunigungsdrehmoment α. Im Ergebnis wird das Fahrbahnneigungsdrehmoment Tθ erhalten.
Das Fahrbahnneigungsdrehmoment Tθ ist durch die folgende Gleichung gegeben:
Tθ = W · sin θ · Rt (4)
Im Neigungsberechnungsteil 46 dieser Ausführungsform multipliziert ein Multipliziererteil 46c das Fahrzeugge­ wicht W vom Fahrzeuggewichtssensor 27 mit dem tatsächli­ chen Reifenradius Rt, während ein Divisionsteil 46d das vom Multipliziererteil 46b berechnete Fahrbahnneigungs­ drehmoment Tθ durch W · Rt dividiert, das im Multiplizie­ rerteil 46c berechnet wird. Im Ergebnis wird die Neigung sin θ der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, erhalten. Falls sin θ positiv ist (+), fährt das Fahrzeug bergauf, andernfalls fährt das Fahrzeug bergab oder auf ebener Straße.
Ein Bestimmungsteil 100 bestimmt, ob der Absolutwert der vom Fahrbahnneigungs-Schätzteil 41 geschätzten Fahrbahn­ neigung größer als der vorgegebene Schwellenwert ist (z. B. |sin 3,5°|, was einer Neigung von 6% entspricht). Falls der Absolutwert größer als der Schwellenwert ist, wird an den Sollgeschwindigkeits-Bestimmungsteil 47 ein Signal ausgegeben. Ein Vorzeichenbestimmungsteil für die Bestimmung des Vorzeichens von sin θ, das vom Fahrbahn­ neigungs-Schätzteil 41 ausgegeben wird, kann im Bestim­ mungsteil 100 vorgesehen sein. In diesem Fall werden verschiedene Schwellenwerte verwendet, je nachdem, ob das bestimmte Vorzeichen ein Pluszeichen oder ein Minuszei­ chen ist, d. h. ob das Fahrzeug bergauf oder bergab oder auf einer ebenen Fahrbahn fährt.
Es wird darauf hingewiesen, daß wegen sin θ ≅ θ für kleine Winkel θ, die bei üblichen Steigungen öffentlicher Straßen vorliegen, statt sin θ auch die Größe θ selbst verwendet werden kann, um die Neigung einer Fahrbahn zu bezeichnen.
Der Solldrehzahl-Bestimmungsteil 47 bestimmt eine Sollse­ kundärdrehzahl Nst auf der Grundlage der Fahrbahnneigung sin θ, die vom Neigungsberechnungsteil 46 berechnet wird, und auf der Grundlage der Sekundärdrehzahl Ns vom Sekun­ därdrehzahlsensor 26, wenn das Signal vom Bestimmungsteil 100 eingegeben wird. Da wie oben erwähnt die Sekundär­ drehzahl Ns zur Fahrgeschwindigkeit proportional ist, kann die Sollfahrgeschwindigkeit durch die Sollsekundär­ drehzahl Nst identifiziert werden.
Zunächst holt der Solldrehzahl-Bestimmungsteil 47 eine Sekundärdrehzahl Ns, wenn das Signal vom Bestimmungsteil 100 eingegeben wird, d. h. wenn der Absolutwert der Fahrbahnneigung |θ| größer als der vorgegebene Schwellen­ wert ist. Dann wird die Sollsekundärdrehzahl Nst auf der Grundlage der Sekundärdrehzahl Ns erhalten. Die Sollse­ kundärdrehzahl Nst ist durch die folgende Gleichung gegeben:
Nst = k · Ns (5)
wobei k eine durch die Sekundärdrehzahl Ns identifizierte Konstante ist und kleiner wird, wenn die Sekundärdrehzahl Ns größer wird. In dieser Ausführungsform ist k so ge­ setzt, daß es die Beziehung 0 < k 1 erfüllt.
Die Steuereinheit 50 enthält einen Sollübersetzungsver­ hältnis-Berechnungsteil 48 und einen Getriebebetätigungs­ befehl-Ausgabeteil 49, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Falls vom Bestimmungsteil 100 festgestellt wird, daß der Abso­ lutwert der Fahrbahnneigung |sin θ| größer als der vorge­ gebene Schwellenwert ist, wird die Sollsekundärdrehzahl Nst durch den Solldrehzahl-Bestimmungsteil 47 berechnet, woraufhin der Sollübersetzungsverhältnis-Berechnungsteil 48 das Sollübersetzungsverhältnis ipt (= Np/Nst) auf der Grundlage der Sollsekundärdrehzahl Nst und der momentanen Primärdrehzahl Np vom Primärdrehzahlsensor 29 erhält.
Falls jedoch vom Bestimmungsteil 100 festgestellt wird, daß der Absolutwert der Fahrbahnneigung |sin θ| kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ist, wird die Sollse­ kundärdrehzahl Nst vom Solldrehzahl-Bestimmungsteil 47 nicht berechnet, statt dessen wird ein allgemeines Steu­ erverfahren für das SAG, das oben im Rahmen der Beschrei­ bung des technischen Hintergrundes der Erfindung erwähnt worden ist, verwendet.
Die Sollprimärdrehzahl Npt, die der momentanen Sekundär­ drehzahl Ns vom Sekundärdrehzahlsensor 26 und der momen­ tanen Drosselklappenöffnung Tvo vom Drosselklappenöff­ nungssensor 22 entspricht, wird auf der Grundlage des in Fig. 9 gezeigten Schaltablaufplans erhalten. Anschließend wird das Sollübersetzungsverhältnis ipt (= Npt/Ns) aus der Sollprimärdrehzahl Npt und der momentanen Sekundär­ drehzahl Ns erhalten.
Der Getriebebetätigungsbefehl-Ausgabeteil 49 bestimmt auf der Grundlage des vom Sollübersetzungsverhältnis-Berech­ nungsteil 48 berechneten Sollübersetzungsverhältnisses ipt einen Steuerbetrag für das Übersetzungsverhältnis- Steuerventil 18 und steuert damit das Übersetzungsver­ hältnis-Steuerventil 18. Dadurch wird der Radius der primären Riemenscheibe 19 des SAG 2 durch den Öldruck­ kreis 17 geändert, so daß das Übersetzungsverhältnis in der Weise gesteuert wird, daß es an das Sollübersetzungs­ verhältnis ipt angepaßt wird.
Nun wird mit Bezug auf Fig. 6 die Funktionsweise der Automatikgetriebe-Steuereinheit erläutert. Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das die Funktionsweise der Automatikge­ triebe-Steuereinheit 40 veranschaulicht.
Zunächst wird in Schritt 101 festgestellt, ob der Abso­ lutwert der Fahrbahnneigung |θ| vom Fahrbahnneigungs- Schätzteil 41 größer ist als der im voraus in einem Speicher gespeicherte vorgegebene Schwellenwert. Wenn festgestellt wird, daß der Absolutwert der Fahrbahnnei­ gung θ größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, geht die Verarbeitung weiter zum Schritt 102. Im Schritt 102 wird festgestellt, ob ein Merker 0 ist oder nicht. Falls der Merker "0" ist, bedeutet dies, daß die Fahrbahnnei­ gung θ erstmalig größer als der vorgegebene Schwellenwert wurde, während ein auf "1" gesetzter Merker bedeutet, daß die Fahrbahnneigung θ bereits größer als der vorgegebene Schwellenwert gewesen ist. Falls im Schritt 102 festge­ stellt wird, daß der Merker "0" ist, geht die Verarbei­ tung weiter zum Schritt 103. Im Schritt 103 wird die Sollsekundärdrehzahl Nst auf der Grundlage der Sekundär­ drehzahl Ns vom Sekundärdrehzahlsensor 26 erhalten, wenn der Absolutwert der Fahrbahnneigung θ größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, und im Speicher gespei­ chert. Dann wird der Merker im Schritt 104 auf "1" geän­ dert, woraufhin die Verarbeitung zum Schritt 105 weiter­ geht. Wenn hingegen im Schritt 102 festgestellt wird, daß der Merker nicht "0" ist, geht die Verarbeitung direkt weiter zum Schritt 105.
Im Schritt 105 wird das Sollübersetzungsverhältnis ipt auf der Grundlage der momentanen Primärdrehzahl Np vom Primärdrehzahlsensor 29 und der Sollsekundärdrehzahl Nst berechnet, wobei das Übersetzungsverhältnis des SAG 2 in der Weise gesteuert wird, daß es an das Sollübersetzungs­ verhältnis ipt angepaßt wird. Die obige Verarbeitung vom Schritt 102 zum Schritt 105 wird solange wiederholt, bis im Schritt 101 festgestellt wird, daß der Absolutwert der Fahrbahnneigung θ kleiner als der vorgegebene Schwellen­ wert ist. Falls im Schritt 101 festgestellt wird, daß der Absolutwert der Fahrbahnneigung θ niedriger als der vorgegebene Schwellenwert ist, wird der Merker im Schritt 106 auf "0" zurückgesetzt, woraufhin der Ablauf von Fig. 6 beendet ist.
Falls in dieser Ausführungsform der Absolutwert der Fahrbahnneigung θ größer als der vorgegebene Schwellen­ wert ist, wird die Sollsekundärdrehzahl Nst auf der Grundlage der Sekundärdrehzahl Ns bestimmt, die erfaßt wird, wenn der Absolutwert der Fahrbahnneigung θ größer als der vorgegebene Schwellenwert ist. Ferner wird das Übersetzungsverhältnis des SAG so gesteuert, daß die Sekundärdrehzahl Ns des SAG 2 an die Sollsekundärdrehzahl Nst angepaßt wird. Gemäß dieser Ausführungsform kann eine wirksame Motorbremse, die für eine abfallende Fahrbahn geeignet ist, bei einer Bergabfahrt automatisch angelegt werden, ferner kann eine wirksame Antriebskraft, die für die ansteigende Fahrbahn geeignet ist, bei einer Bergauf­ fahrt automatisch erhalten werden, da es möglich ist, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei einer Bergab- oder Bergauf fahrt auf dem Wert zu halten, der für die Fahrge­ schwindigkeit zum Zeitpunkt des Beginns der Bergab- bzw. Bergauffahrt bestimmt wurde.
In dieser Ausführungsform wird die Sollsekundärdrehzahl Nst auf einen Wert gesetzt, der durch Multiplizieren der Sekundärdrehzahl Ns, die erfaßt wird, wenn der Absolut­ wert der Fahrbahnneigung sin θ größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, mit dem Koeffizienten k, der der Sekundärdrehzahl Ns entspricht, erhalten wird. Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, die Fahrgeschwin­ digkeit beizubehalten, wenn das Fahrzeug eine Bergauf- oder eine Bergabfahrt ausführt, selbst wenn die Geschwin­ digkeit am Beginn der Bergauffahrt bzw. der Bergabfahrt zu hoch ist.
In dieser Ausführungsform wird das Kraftfahrzeug-An­ triebsdrehmoment auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne, der Primärdrehzahl Np und der Sekundärdrehzahl Ns erhal­ ten. Ferner werden das Fahrwiderstandsdrehmoment Tr und das Beschleunigungsdrehmoment Tα auf der Grundlage der Sekundärdrehzahl Ns und des Fahrzeuggewichts W erhalten. Das Fahrbahnneigungsdrehmoment Tθ wird durch Subtrahieren des Fahrwiderstandsdrehmoments Tr und des Beschleuni­ gungsdrehmoments Tα vom Kraftfahrzeug-Antriebsdrehmoment To erhalten, ferner wird die Fahrbahnneigung θ auf der Grundlage des Fahrbahnneigungsdrehmoments Tθ erhalten. Die Primärdrehzahl Np und die Sekundärdrehzahl Ns bilden die Informationen, die für die Steuerung des Automatikge­ triebes sowohl des Stufentyps als auch des stufenlosen Typs erforderlich sind. Im allgemeinen kann ein Fahrer die Motordrehzahl Ne als eine der den Kraftfahrzeugzu­ stand angebenden Informationen kennen. Obwohl das Fahr­ zeuggewicht durch den am Fahrzeug angebrachten Sensor erfaßt werden kann, wird darauf hingewiesen, daß das Fahrzeuggewicht im voraus festgesetzt werden kann, falls die Änderung des Fahrzeuggewichts verhältnismäßig klein ist.
Obwohl die beschriebene Ausführungsform die bevorzugte Form der vorliegenden Erfindung darstellt, können Fach­ leute selbstverständlich Abwandlungen hiervon vornehmen, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. In der obigen Ausführungsform wird die Sollsekundärdrehzahl Nst auf einen Wert gesetzt, der durch Multiplizieren der Sekun­ därdrehzahl Ns, die erfaßt wird, wenn der Absolutwert der Fahrbahnneigung θ größer als der vorgegebene Schwellen­ wert ist, mit dem Koeffizienten k, der der Sekundärdreh­ zahl Nsa entspricht, erhalten. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform eingeschränkt.
Beispielsweise kann die Sollsekundärdrehzahl Nst auf einen Wert gesetzt sein, der durch Multiplizieren der Sekundärdrehzahl Nsa, die erfaßt wird, wenn der Absolut­ wert der Fahrbahnneigung θ größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, mit dem Koeffizienten q, der dem Absolutwert der Fahrbahnneigung θ entspricht, erhalten werden. Hierbei ist es wünschenswert, daß der Koeffizient q kleiner wird, wenn die Fahrbahnneigung zunimmt. Vor­ zugsweise sollte der Koeffizient q so gesetzt sein, daß er die Beziehung 0 < q 1 erfüllt. In einem solchen Fall ist es möglich, die Fahrgeschwindigkeit entsprechend der Änderung der Neigung der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, zu steuern. Ferner ist es möglich, die Fahrge­ schwindigkeit auf einem Gefälle auf einer geeigneten Geschwindigkeit zu halten, selbst wenn die Fahrbahnnei­ gung verhältnismäßig groß ist. Ferner kann die Sollsekun­ därdrehzahl Nst auf einen Wert gesetzt werden, der durch Multiplizieren der Sekundärdrehzahl Ns, die erfaßt wird, wenn der Absolutwert der Fahrbahnneigung θ größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, mit dem Koeffizienten k, der der Sekundärdrehzahl Ns entspricht, und mit dem Koeffizienten q, der dem Absolutwert der Fahrbahnneigung θ entspricht, erhalten wird. In diesem Fall ist es mög­ lich, die Fahrgeschwindigkeit sowohl entsprechend der Fahrgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Beginns der Berg­ auffahrt oder der Bergabfahrt als auch entsprechend der Änderung der Neigung der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, zu steuern.
Nun wird mit Bezug auf die Zeichnungen eine zweite Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
In Fig. 10 ist die Hardware-Konfiguration eines Steuersy­ stems für das SAG-System gemäß einer zweiten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Das vorliegende SAG-System enthält einen Motor 1001, ein stufenloses Automatikgetriebe (SAG) 1002 für die Übertra­ gung der Ausgangsleistung des Motors 1001 an Antriebsrä­ der 1008 über eine Antriebswelle 1007, ein Differential­ getriebe 1006 und eine Kardanwelle 1005, verschiedene Sensoren für die Erfassung des Kraftfahrzeugzustands, eine Motorsteuereinheit (ECU) 1030 für die Steuerung des Motors 1001 entsprechend den Ausgangssignalen von Senso­ ren und eine SAG-Steuereinheit 1040 für die Steuerung des SAG 1002 entsprechend den Ausgangssignalen von Sensoren. Unter den verschiedenen Sensoren befinden sich ein Pri­ märdrehzahlsensor 1029 für die Erfassung einer Primär­ drehzahl Np einer primären Riemenscheibe (antriebsseitige Riemenscheibe) 1019, ein Sekundärdrehzahlsensor 1026 für die Erfassung einer Sekundärdrehzahl Ns einer sekundären Riemenscheibe (abtriebsseitige Riemenscheibe) 1019, ein Luftmengensensor 1021 für die Erfassung der Menge Qa der von einem Luftfilter 1010 gereinigten Luft, die durch einen Luftansaugkrümmer 1010 strömt, ein Drosselklappen­ öffnungssensor 1022 für die Erfassung der Öffnung Tvo der Drosselklappe 1012, ein Kurbelwinkelsensor 1023 für die Erfassung der Anzahl der Drehungen (Motordrehzahl) der Kurbelwelle des Motors, ein Sauerstoffsensor 1028 für die Erfassung der Sauerstoffkonzentration in dem von einem Abgaskrümmer 1014 abgegebenen Abgas und ein Fahrzeugge­ wichtssensor 1027, der an einer (nicht gezeigten) Radauf­ hängung angebracht ist, um das Gewicht des Fahrzeugs zu erfassen.
Das von der SAG-Steuereinheit 1040 gesteuerte SAG 1002 enthält einen Drehmomentwandler 1003, der direkt mit der Kurbelwelle des Motors 1001 verbunden ist, und ein stu­ fenloses Getriebe, das direkt mit einer Abtriebswelle des Drehmomentwandlers 1003 verbunden ist. Der Drehmoment­ wandler 1003 enthält seinerseits eine Pumpe 1003a, die direkt mit der Kurbelwelle des Motors 1001 verbunden ist, eine Turbine 1003b, die direkt mit der Abtriebswelle des Drehmomentwandlers 1003 verbunden ist, und einen Stator 1003c, der die zwischen der Pumpe 1003a und der Turbine 1003b zirkulierende Ölströmung steuert, um die Drehzahl der Pumpe 1003a, die durch die Drehung der Kurbelwelle des Motors 1901 erzeugt wird, zu erhöhen. Durch die Rotation der Turbine 1003b unter Verwendung des Öls, das durch die Drehungen der Pumpe 1003a mit Druck beauf­ schlagt wird und strömt, wird das von der Kurbelwelle des Motors 1001 übertragene Drehmoment verstärkt und an die Abtriebswelle übertragen. Das stufenlose Getriebe 1014 ist aus der antriebsseitigen Riemenscheibe oder primären Riemenscheibe 1019, die mit der Turbine 1003b des Drehmo­ mentwandlers 1003 verbunden ist, und aus der abtriebssei­ tigen Riemenscheibe oder sekundären Riemenscheibe 1020, die mit der primären Riemenscheibe 1019 über einen Me­ tallriemen (oder eine Metallkette) verbunden ist, aufge­ baut. Durch Ändern des Radius der primären Riemenscheibe 1019 entsprechend der Größe des Öldrucks von einem Öl­ druckkreis 1017 kann ein beliebiges Übersetzungsverhält­ nis eingestellt werden. Ein Schaltsteuerventil 1018 für die Steuerung des Öldrucks vom Öldruckkreis 1017 wird durch einen Getriebebetätigungsbefehl-Ausgabeteil 1049 der SAG-Steuereinheit gesteuert, wie später beschrieben wird.
Die Motorsteuereinheit 1030 und die SAG-Steuereinheit 1040 enthalten jeweils eine CPU 1071 für die Ausführung verschiedener Arten von Verarbeitungen, einen ROM 1072 für die Speicherung von Programmen, die verschiedene Arten von Verarbeitungen und verschiedene Arten von Kennfeldern identifizieren, einen RAM 1073 zum vorüberge­ henden Speichern von Daten, die sich aus der Ausführung der Programme und aus den Kennfeldern ergeben, eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltung 1075 für die Steuerung der Eingabe der Sensorausgangssignale und der Ausgabe der Steuersignale, eine LAN-Steuerschaltung 1076 für die Steuerung der Datenübertragung zwischen anderen Steuereinheiten, die an das LAN und an die LAN-Steuer­ schaltung selbst abgeschlossen sind, und einen Bus, der diese Anlagen miteinander verbindet. Die Funktionsweise dieser Anlagen wird später beschrieben.
Nun wird die Konfiguration der Hauptfunktion der Motor­ steuereinheit 1030 kurz erläutert. Die obige Konfigura­ tion der Hauptfunktion bezieht sich auf die Speicherung von Daten im RAM 1073 und auf die von der CPU 1071 ausge­ führte Verarbeitung.
Die Motorsteuereinheit 1030 enthält verschiedene Arten von Steuereinheiten wie etwa eine Kraftstoffeinspritz- Steuereinheit für die Optimierung des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses auf der Einlaßseite des Motors durch Steu­ ern der Öffnung des Kraftstoffeinspritzventils 1015 zum Einspritzen von Kraftstoff in jeden Zylinder des Motors und durch Steuern des Leerlaufdrehzahlventils 1013, das am Ansaugkrümmer 1011 angebracht ist, eine Leerlaufdreh­ zahl-Steuereinheit für die Optimierung der Leerlaufdreh­ zahl durch Steuern der Luftmenge, die den Ansaugkrümmer 1011 umgeht, und eine Zündzeitpunkt-Steuereinheit für die Optimierung des Zündzeitpunkts des Motors 1001 durch Steuern eines Zündvoreilungswinkels seiner Zündeinrich­ tung.
Nun wird mit Bezug auf Fig. 11 die funktionale Konfigura­ tion der SAG-Steuereinheit 1040 im einzelnen erläutert. Die obige funktionale Konfiguration bezieht sich auf die im RAM 1073 gespeicherten Daten und auf die von der CPU 1071 ausgeführte Verarbeitung.
Die SAG-Steuereinheit 1040 ist enthält einen Fahrge­ schwindigkeitsdifferenzverstärkerteil 1044 für die Be­ rechnung einer Beschleunigung des Fahrzeugs entsprechend den Ausgangssignalen von verschiedenen Sensoren, einen Beschleunigungsdrehmoment-Berechnungsteil 1045 für die Berechnung eines Beschleunigungsdrehmoments des Fahrzeugs unter Verwendung der vom Fahrgeschwindigkeitsdifferenz­ verstärkerteil 1044 berechneten Fahrzeugbeschleunigung und der Ausgänge der Sensoren, einen Antriebsdrehmoment- Berechnungsteil 1042 für die Berechnung eines Abtriebs­ wellendrehmoments des SAG 1002 unter Verwendung der Ausgänge der Sensoren, einen Fahrwiderstand-Berechnungs­ teil 1043 für die Berechnung eines Fahrwiderstandsdrehmo­ ments des Fahrzeugs auf ebener Fahrbahn unter Verwendung der Ausgänge der Sensoren, einen Neigungsberechnungsteil 1047 für die Berechnung einer Neigung der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, unter Verwendung der Ausgänge der obigen Teile 1042, 1043, 1044 und 1045 sowie der Ausgänge der Sensoren, einen Sollübersetzungsverhältnis-Berech­ nungsteil 1048 für die Berechnung des Sollübersetzungs­ verhältnisses des SAG 1002 entsprechend der Neigung θ der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, die vom Neigungsbe­ rechnungsteil 1047 berechnet wird, und einen Getriebebe­ tätigungsbefehl-Ausgabeteil 1049 für die Steuerung des Übersetzungsverhältnisses des SAG 1002 unter Verwendung des Sollübersetzungsverhältnisses, das letztlich vom Sollübersetzungsverhältnis-Berechnungsteil 1048 berechnet wird. Die Verarbeitung der obigen Teile wird im folgenden erläutert.
Der Fahrgeschwindigkeitsdifferenzverstärkerteil 1044 setzt die Sekundärdrehzahl Ns, die vom Sekundärdrehzahl­ sensor 1026 erfaßt wird, in eine Radgeschwindigkeit V um, anschließend differenziert er die resultierende Geschwin­ digkeit V nach der Zeit. Im Ergebnis wird die Beschleuni­ gung α erhalten.
Nun wird mit Bezug auf Fig. 13 die vom Beschleunigungs­ drehmoment-Berechnungsteil 1049 ausgeführte Verarbeitung erläutert.
In den Blöcken 1084 und 1045 wird das Beschleunigungs­ drehmoment Tα unter Verwendung der vom Fahrgeschwindig­ keitsdifferenzverstärkerteil 1044 berechneten Beschleuni­ gung, des Fahrzeuggewichts W, das vom Fahrzeuggewichts­ sensor 1027 sequentiell erfaßt wird, und gemäß der fol­ genden Gleichung berechnet:
wobei Wr: Trägheitsmoment
Rt: tatsächlicher Reifenradius
g: Erdbeschleunigung
Obwohl in dieser Ausführungsform das Beschleunigungs­ drehmoment Tα unter Verwendung der Beschleunigung α berechnet wird, die vom Fahrgeschwindigkeitsdifferenzver­ stärkerteil 1044 erhalten wird, kann das Beschleunigungs­ drehmoment Tα auch unter Verwendung der tatsächlichen Beschleunigung α erhalten werden, die von einem vorhande­ nen Beschleunigungssensor oder von einem neu angebrachten Beschleunigungssensor erfaßt wird. Obwohl in dieser Ausführungsform das Beschleunigungsdrehmoment Tα unter Verwendung des Fahrzeuggewichts W berechnet wird, das sequentiell vom Fahrzeuggewichtssensor 1027 erfaßt wird, ist es bei geringen Veränderungen des Fahrzeuggewichts nicht notwendig, das vom Gewichtssensor 1027 erfaßte tatsächliche Fahrzeuggewicht zu verwenden. Beispielsweise kann ein Standardfahrzeuggewicht (Fahrzeuggewicht mit zwei Insassen) verwendet werden. Ferner kann das Fahr­ zeuggewicht anhand der vom Fahrgeschwindigkeitsdifferenz­ verstärkerteil 1044 berechneten Beschleunigung α ge­ schätzt werden, wenn das Fahrzeug auf einer Fahrbahn mit konstanter Neigung mit konstantem Antriebsdrehmoment fährt. Bezüglich des Fahrzeuggewichts kann die obige Beschreibung auch auf die folgende Beschreibung angewen­ det werden.
Nun wird mit Bezug auf Fig. 12 die Verarbeitung erläu­ tert, die vom Antriebsdrehmoment-Berechnungsteil 1042 ausgeführt wird.
Im Block 1056 wird das Verzögerungsverhältnis ip des SAG 1002 unter Verwendung der Primärdrehzahl Np, die vom Primärdrehzahlsensor 1029 erfaßt wird, der Sekundärdreh­ zahl Ns, die vom Sekundärdrehzahlsensor 1026 erfaßt wird, und gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
Im Block 1082 wird das Motordrehmoment Te, das der vom Drosselklappenöffnungssensor 1022 erfaßten Drosselklap­ penöffnung Tvo und der vom Kurbelwinkelsensor 1023 erfaß­ ten Motordrehzahl Ne entspricht, unter Verwendung des im RAM 1073 im voraus gespeicherten Kennfeldes (Ne-Te-Kenn­ feld) erhalten. Das obige Kennfeld repräsentiert die Informationen, durch die die Motordrehzahl Ne durch das Motordrehmoment Te für jede Drosselklappenöffnung Tvo eindeutig identifiziert wird.
Im Block 1057 wird das Drehzahlverhältnis e des Drehmo­ mentwandlers 1003 unter Verwendung der vom Primärdreh­ zahlsensor 1029 erfaßten Primärdrehzahl Np, der vom Kurbelwinkelsensor 1023 erfaßten Motordrehzahl Ne und gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
Im Block 1052 wird das dem Drehzahlverhältnis e des Drehmomentwandlers 1003 entsprechende Drehmomentverhält­ nis t unter Verwendung des im RAM 1073 im voraus gespei­ cherten Kennfeldes (e-t-Kennfeld) erhalten. Ferner wird im Block 1053 der Pumpenkapazitätskoeffizient Cp, der dem Drehzahlverhältnis e des Drehmomentwandlers entspricht, unter Verwendung des im RAM 1073 im voraus gespeicherten Kennfeldes (e-Cp-Kennfeld) erhalten. Das obige Kennfeld (e-t-Kennfeld) repräsentiert die Informationen, durch die das Drehzahlverhältnis e des Drehmomentwandlers durch das Drehmomentverhältnis t eindeutig identifiziert wird, während das obige Kennfeld (e-Cp-Kennfeld) die Informa­ tionen repräsentiert, durch die das Drehzahlverhältnis e des Drehmomentwandlers durch den Pumpenkapazitätskoeffi­ zienten Cp eindeutig identifiziert wird.
Im Block 1055 wird ein Eingangsdrehmoment Tp′ (Pumpendrehmoment) in den Drehmomentwandler unter Verwen­ dung des Pumpenkapazitätskoeffizienten Cp, der vom Kur­ belwinkelsensor 1023 erfaßten Motordrehzahl Ne und gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
Tp′ = Cp · Ne · Ne (9)
Im Block 1057′ wird ein formales Pumpendrehmoment Te durch Wählen entweder des Pumpendrehmoments Tp′, das im Block 1055 berechnet wird, oder des Motordrehmoments Te, das im Block 1082 erhalten wird, entsprechend einem Wert des Drehzahlverhältnisses e des Drehmomentwandlers, das im Block 1052 berechnet wird, geschätzt. Falls beispiels­ weise das Drehzahlverhältnis e des Drehmomentwandlers kleiner als der vorgegebene Wert E (z. B. 0,9) ist, wird für das formale Pumpendrehmoment Tp das unter Verwendung der Gleichung (9) berechnete Pumpendrehmoment Tp′ ge­ schätzt. Andernfalls wird das unter Verwendung des Kenn­ feldes (Ne-Te-Kennfeld) erhaltene Motordrehmoment Te als formales Drehmoment Tp geschätzt. Der Grund hierfür besteht darin, daß ein Fehler, der in dem unter Verwen­ dung des Kennfeldes (e-Cp-Kennfeld) erhaltenen Pumpenka­ pazitätskoeffizienten Cp enthalten ist, ansteigt und der resultierende Fehler größer als der Verlust des obigen Drehmoments wird.
Im Block 1058 wird das Turbinendrehmoment Tt des Drehmo­ mentwandlers unter Verwendung des Drehmomentverhältnisses t, das aus dem Kennfeld (e-t-Kennfeld) im Block 1052 erhalten wird, des formalen Pumpendrehmoments Tp, das im Block 1057 geschätzt wird, und gemäß der folgenden Glei­ chung berechnet:
Tt = Tp · t (10)
Schließlich wird in den Blöcken 1059 und 1083 das Drehmo­ ment To der Abtriebswelle des SAG 1002 unter Verwendung des Turbinendrehmoments Tt des Drehmomentwandlers, das im Block 1058 berechnet wird, des Untersetzungsverhältnisses ip des SAG 1002, das im Block 1056 berechnet wird, und gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
To = ip · ipf · Tt (11)
Hierbei ist ipf das endgültige Untersetzungsverhältnis des SAG 1002, das im ROM 1072 im voraus gespeichert worden ist. Obwohl in dieser Ausführungsform das Drehmo­ ment To der Abtriebswelle des SAG 1002 unter Verwendung der obigen Berechnung erhalten wird, ist es nicht notwen­ dig, das Drehmoment To der Abtriebswelle des SAG 1002 in dieser Weise zu berechnen. Beispielsweise kann das tat­ sächliche Drehmoment To der Abtriebswelle des SAG 1002 durch Anbringen eines Drehmomentsensors an der Antriebs­ welle 1007 direkt erfaßt werden.
Nun wird die Verarbeitung des Fahrwiderstand-Berechnungs­ teils 1043 erläutert.
Der Fahrwiderstand-Berechnungsteil 1043 berechnet das Fahrwiderstand-Drehmoment Tr für ebene Fahrbahn unter Verwendung der Fahrgeschwindigkeit V, die zur Sekundär­ drehzahl Ns proportional ist, welche ihrerseits durch den Sekundärdrehzahlsensor 1026 erfaßt wird, des Fahrzeugge­ wichts W, das vom Fahrzeuggewichtssensor 1027 sequentiell erfaßt wird, und gemäß der folgenden Gleichung:
Tr = (µ · W + ka · V · V) · Rt (12)
wobei µ: Rollreibungswiderstandskoeffizient
Rt: tatsächlicher Reifenradius
ka: Luftwiderstandskoeffizient
Obwohl in dieser Ausführungsform das Fahrwider­ standsdrehmoment Tr für ebene Fahrbahn unter Verwendung des vom Fahrzeuggewichtssensor 1027 erfaßten Fahrzeugge­ wichts W berechnet wird, kann das Fahrwiderstandsdrehmo­ ment Tr für ebene Fahrbahn auch unter Verwendung des Fahrzeuggewichts berechnet werden, das mit einem der obenbeschriebenen Verfahren erhalten wird.
Der Fahrbahnneigungs-Berechnungsteil 1047 wird nun mit Bezug auf Fig. 13 erläutert.
In den Blöcken 1046a und 1046b wird das Fahrbahnneigungs­ drehmoment Tθ unter Verwendung des Beschleunigungsdrehmo­ ments Tα, das vom Beschleunigungsdrehmoment-Berechnungs­ teil 1045 berechnet wird, des Fahrwiderstandsdrehmoments Tr für ebene Fahrbahn, das vom Fahrwiderstand-Berech­ nungsteil 1043 berechnet wird, des Drehmoments To der Abtriebswelle des SAG 1002, das vom Antriebsdrehmoment- Berechnungsteil 1042 berechnet wird, und gemäß der fol­ genden Gleichung berechnet:
Tθ = To - Tr - Tα (13)
In den Blöcken 1086 und 1085 wird die Neigung θ der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, unter Verwendung des Fahrbahnneigungsdrehmoments Tθ, der bereits oben erwähnten Näherung θ ≅ sin θ, die auf öffentlichen Stra­ ßen zulässig ist, und gemäß der folgenden Gleichung be­ rechnet:
Obwohl in dieser Ausführungsform die Neigung θ der Fahr­ bahn, auf der das Fahrzeug fährt, unter Verwendung des vom Fahrzeuggewichtssensor 1027 erfaßten Fahrzeuggewichts berechnet wird, kann die Neigung θ der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, auch unter Verwendung des Fahrzeugge­ wichts berechnet werden, das durch ein mit Bezug auf den Beschleunigungsdrehmoment-Berechnungsteil 1045 beschrie­ benes Verfahren erhalten wird.
Im folgenden wird die vom Sollübersetzungsverhältnis- Berechnungsteil 1048 ausgeführte Verarbeitung erläutert.
Falls die Fahrbahnneigung θ, die vom Fahrbahnneigungs- Berechnungsteil 1047 berechnet wird, innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt (A < θ < B, beispielsweise -0,03° < θ < 0,03°), berechnet der Sollübersetzungsver­ hältnis-Berechnungsteil 1048 das Verhältnis der Sekundär­ drehzahl Ns zur Sollprimärdrehzahl Npt (Ns/Npt) als Sollübersetzungsverhältnis ipt, nachdem die Sollprimär­ drehzahl Npt, die der Sekundärdrehzahl Ns, die vom Sekun­ därdrehzahlsensor 1026 erfaßt wird, und der Drosselklap­ penöffnung Tvo, die vom Drosselklappenöffnungssensor 1022 erfaßt wird, entspricht, aus dem im allgemeinen Getriebe­ steuerverfahren verwendeten Schaltablaufplan (siehe Fig. 18A) erhalten worden ist. Hierbei hat der Schaltab­ laufplan die Bedeutung von Informationen, durch die die Drosselklappenöffnung Tvo, die Fahrgeschwindigkeit V (oder die Sekundärdrehzahl Ns) und die Motordrehzahl Ne (oder die Primärdrehzahl Np) miteinander in Beziehung stehen. Das SAG kann das Übersetzungsverhältnis in dem von A-B-C-D-A umgebenen Bereich in Schaltablaufplan stufenlos ändern.
Falls andererseits die Fahrbahnneigung θ, die vom Fahr­ bahnneigungs-Berechnungsteil 1047 berechnet wird, außer­ halb des vorgegebenen Bereichs liegt (A θ oder θ B, beispielsweise -0,03°0 θ oder θ 0,03°), wird das Sollübersetzungsverhältnis ipt erhalten, das der Fahr­ bahnneigung θ entspricht, die vom Fahrbahnneigungs-Be­ rechnungsteil 1047 unter Verwendung des im RAM im voraus gespeicherten Kennfeldes (θ-ipt-Kennfeld) berechnet wird. Hierbei repräsentiert das Kennfeld (θ-ipt-Kennfeld) die Informationen, durch die die Neigung θ mit dem Sollüber­ setzungsverhältnis ipt des SAG 1002 in Beziehung steht.
Im folgenden wird die Verarbeitung erläutert, die vom Getriebebetätigungsbefehl-Ausgabeteil ausgeführt wird.
Der Getriebebetätigungsbefehl-Ausgabeteil 1049 bestimmt einen Steuerbetrag des Getriebesteuerventils 1018 für die Steuerung des Öldrucks des Öldruckkreises 1017, so daß das tatsächliche Übersetzungsverhältnis ip des SAG 1002 an das Sollübersetzungsverhältnis ipt des SAG 1002 ange­ paßt werden kann, das vom Sollübersetzungsver 05971 00070 552 001000280000000200012000285910586000040 0002019708528 00004 05852hältnis- Berechnungsteil 1048 unter der obigen Bedingung berechnet wird, wodurch das Getriebesteuerventil 1018 angetrieben wird. Im Ergebnis wird der Radius der primären Riemen­ scheibe 1020 des SAG durch den Öldruck vom Öldruckkreis 1017 geändert, ferner wird das Übersetzungsverhältnis des SAG 1002 in der Weise geändert, daß es an das Sollüber­ setzungsverhältnis ipt angepaßt wird.
Schließlich wird mit Bezug auf Fig. 16 der Ablauf der Verarbeitung der SAG-Steuereinheit, die in vorgegebenen Zeitintervallen wiederholt ausgeführt wird, erläutert. In der folgenden Beschreibung wird hauptsächlich die Verar­ beitung nach der Berechnung der Fahrbahnneigung beschrie­ ben.
Im Schritt 1100 berechnet der Fahrbahnneigungs-Berech­ nungsteil 1047 die Neigung 8 der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, auf der Grundlage der obenerwähnten Verarbeitung. Danach bestimmt der Sollübersetzungsver­ hältnis-Berechnungsteil 1048 einen Zustand der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, auf der Grundlage der Fahr­ bahnneigung θ, die vom Fahrbahnneigungs-Berechnungsteil 1047 berechnet wird. Wenn die Fahrbahnneigung θ, die vom Fahrbahnneigungs-Berechnungsteil 1047 berechnet wird, innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt (A < θ < B), wird festgestellt, daß die Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, eben ist, so daß die Verarbeitung des Schrittes 1103 ausgeführt wird. Falls die vom Fahrwiderstands- Erfassungsteil 1043 berechnete Fahrbahnneigung θ außer­ halb des vorgegebenen Bereichs liegt (A θ oder θ B), wird festgestellt, daß die Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, geneigt ist, so daß die Verarbeitung des Schrittes 1102 ausgeführt wird. Im Schritt 1103 wird das Sollüber­ setzungsverhältnis ipt des SAG 1002 unter Verwendung der Sollprimärdrehzahl Npt berechnet, die aus dem Schaltab­ laufplan von Fig. 18B erhalten wird, während in Schritt 1102 das Sollübersetzungsverhältnis ipt des SAG 1002, das aus dem Kennfeld (θ-ip-Kennfeld) erhalten wird, unter Verwendung des Korrekturwerts ipc für das Sollüberset­ zungsverhältnis, das aus dem den Korrekturwert für das Sollübersetzungsverhältnis repräsentierenden Kennfeld erhalten wird, korrigiert wird. Ferner treibt im Schritt 1104 der Getriebebetätigungsbefehl-Ausgabeteil 1049 das Getriebesteuerventil 1018 unter Verwendung des Sollüber­ setzungsverhältnisses ipt des SAG, das vom Sollüberset­ zungsverhältnis-Berechnungsteil 1048 auf der Grundlage der obigen Verarbeitung berechnet wird, an. Wenn in der obigen Verarbeitung von Fig. 16 das Fahrzeug eine Fahrt auf einer geneigten Fahrbahn beginnt <die Fahrbahnneigung θ erfüllt die Beziehung A θ oder θ B), wird das Sollübersetzungsverhältnis ipt des SAG 1002, das aus dem Kennfeld (θ-ip-Kennlinie) erhalten wird, unter Verwendung des Korrekturwerts ipc für das Sollüber­ setzungsverhältnis korrigiert, der aus dem den Korrektur­ wert für das Sollübersetzungsverhältnis repräsentierenden Kennfeld erhalten wird. Es ist jedoch nicht erforderlich, diese Verarbeitung auszuführen. Selbst wenn das Fahrzeug mit der Fahrt auf einer geneigten Fahrbahn beginnt, ist es möglich, das Sollübersetzungsverhältnis ipt des SAG 1002 unter Verwendung der aus dem Schaltablaufplan erhal­ tenen Primärdrehzahl Np zu berechnen und das Sollüberset­ zungsverhältnis unter Verwendung des Korrekturwerts IPC des SAG 1002 und der Fahrbahnneigung θ zu korrigieren. Hierbei repräsentiert das Kennfeld des Korrekturwerts für das Sollübersetzungsverhältnis die Informationen, durch die die Neigung θ mit dem Korrekturwert IPC des Sollüber­ setzungsverhältnisses ipt des SAG 1002 in Beziehung steht.
Nachdem in diesem Fall der Fahrbahnneigungs-Berechnungs­ teil 1047 die Fahrbahnneigung θ im Schritt 1200 berechnet hat, berechnet der Sollübersetzungsverhältnis-Berech­ nungsteil 1048 das Sollübersetzungsverhältnis ipt des SAG 1002 unter Verwendung der Sollprimärdrehzahl Npt, die aus dem Schaltablaufplan erhalten wird, wenn das Fahrzeug eine Bergabfahrt beginnt. Danach wird entweder im Schritt 1204 oder im Schritt 1205 der Korrekturwert ipc, der ver­ wendet wird, wenn das Sollübersetzungsverhältnis ipt des SAG 1002 im Schritt 1206 korrigiert wird, gesetzt. Das heißt, wenn im Schritt 1203 unter Verwendung der Standards ähnlich jener im Schritt 1101 von Fig. 16 festgestellt wird, daß die Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, eben ist, wird der Korrekturwert ipc im Schritt 1205 auf "0" gesetzt. Andernfalls wird der Korrekturwert IPC auf einen Wert gesetzt, der aus dem in Fig. 15B gezeigten Kennfeld für die Korrekturwerte für das Soll­ übersetzungsverhältnis erhalten wird. Die Korrektur in dieser Ausführungsform hat die Bedeutung, daß der Korrek­ turwert ipc des Sollübersetzungsverhältnisses ipt des SAG 1002, der aus dem in Fig. 15B gezeigten Kennfeld für die Korrekturwerte des Sollübersetzungsverhältnisses erhalten wird, zum Sollübersetzungsverhältnis ipt des SAG 1002 addiert wird. Da das Sollübersetzungsverhältnis des SAG mit Rücksicht auf die Änderung der Fahrbahnneigung ge­ setzt werden kann, ist es möglich, selbst auf einer geneigten Fahrbahn ein angenehmes Fahrverhalten aufrecht­ zuerhalten.
Es wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht nur auf ein SAG-System, sondern auch auf ein Steu­ ersystem für ein Stufen-Automatikgetriebe angewendet werden kann.

Claims (19)

1. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe, in der ein Übersetzungsverhältnis des Automatik­ getriebes durch Ändern des Drehzahlverhältnisses (ip) zwischen einem antriebsseitigen Rotationselement (19), an das die Antriebskraft vom Motor (1) des Kraftfahrzeugs übertragen wird, und einem abtriebsseitigen Rotationsele­ ment (20), durch das die Antriebskraft an die Antriebsrä­ der (8) des Fahrzeugs übertragen wird, gesteuert wird, gekennzeichnet durch
einen Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsteil (26), der die Fahrgeschwindigkeit (Ns) des Fahrzeugs erfaßt,
einen Fahrbahnneigungs-Schätzteil (41), der die Neigung (θ) der Fahrbahn schätzt, auf der das Fahrzeug fährt,
einen Fahrbahnneigungs-Bestimmungsteil (100), der bestimmt, ob die vom Fahrbahnneigungs-Schätzteil (41) geschätzte Fahrbahnneigung (θ) oberhalb eines vorgegebe­ nen Schwellenwerts liegt,
einen Fahrgeschwindigkeit-Bestimmungsteil (47), der eine Sollfahrgeschwindigkeit (Nst) auf der Grundlage der vom Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsteil (26) erfaßten Fahrgeschwindigkeit (Ns) bestimmt, wenn vom Fahrbahnnei­ gungs-Bestimmungsteil (100) bestimmt wird, daß die Fahr­ bahnneigung (θ) oberhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt, und
einen Steuerteil (50), der das Übersetzungsver­ hältnis (ip) in der Weise steuert, daß die Fahrgeschwin­ digkeit (Ns) im wesentlichen an die vom Fahrgeschwindig­ keit-Bestimmungsteil (47) bestimmte Sollfahrgeschwindig­ keit (Nst) angepaßt wird, wenn vom Fahrbahnneigungs- Bestimmungsteil (100) bestimmt wird, daß die Fahrbahnnei­ gung (θ) oberhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt,
wobei der Fahrbahnneigungs-Schätzteil (41) ent­ hält:
  • - einen Fahrzeugantriebsdrehmoment-Berechnungs­ teil (42), der das Fahrzeugantriebsdrehmoment (To) zum Antreiben der Antriebsräder (8), das vom abtriebsseitigen Rotationselement (20) ausgegeben wird, berechnet,
  • - einen Fahrwiderstand-Berechnungsteil (43), der ein Fahrwiderstandsdrehmoment (Tr) auf der Grundlage der vom Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsteil (26) erfaßten Fahrgeschwindigkeit (Ns) erhält,
  • - einen Beschleunigungsdrehmoment-Berechnungs­ teil (45), der die Beschleunigung (α) des Fahrzeugs erhält und das Beschleunigungsdrehmoment (Tα) auf der Grundlage der erhaltenen Beschleunigung (α) berechnet, und
  • - einen Neigungs-Berechnungsteil (46), der ein Neigungsdrehmoment (Tθ) erhält und die Fahrbahnneigung (θ) auf der Grundlage des erhaltenen Neigungsdrehmoments (Tθ) berechnet, wobei er das Neigungsdrehmoment (Tθ) durch Subtrahieren des vom Fahrwiderstand-Berechnungsteil (43) berechneten Fahrwiderstandsdrehmoments (Tr) und des vom Beschleunigungsdrehmoment-Berechnungsteil (45) be­ rechneten Beschleunigungsdrehmoments (Tα) vom vom Fahr­ zeugantriebsdrehmoment-Berechnungsteil (42) berechneten Fahrzeugantriebsdrehmoment (To) erhält.
2. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrgeschwindigkeit-Bestimmungsteil (47) als Sollfahrgeschwindigkeit (Nst) einen Wert bestimmt, der erhalten wird durch Multiplikation der Fahrgeschwindig­ keit (Ns), die vom Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsteil (26) erfaßt wird, wenn vom Fahrbahnneigungs-Bestimmungs­ teil (100) festgestellt wird, daß die Fahrbahnneigung (θ) oberhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt, mit einem Koeffizienten (k), der der Fahrgeschwindigkeit (Ns) entspricht.
3. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrgeschwindigkeit-Bestimmungsteil (47) als Sollfahrgeschwindigkeit (Nst) einen Wert bestimmt, der erhalten wird durch Multiplikation der Fahrgeschwindig­ keit (Ns), die vom Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsteil (26) erfaßt wird, wenn vom Fahrbahnneigungs-Bestimmungs­ teil (100) festgestellt wird, daß die Fahrbahnneigung (θ) oberhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt, mit einem Koeffizienten (q), der der vom Fahrbahnneigungs-Schätz­ teil (41) geschätzten Fahrbahnneigung (θ) entspricht.
4. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrgeschwindigkeit-Bestimmungsteil (47) als Sollfahrgeschwindigkeit (Nst) einen Wert bestimmt, der erhalten wird durch Multiplikation der Fahrgeschwindig­ keit (Ns), die vom Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsteil (26) erfaßt wird, wenn vom Fahrbahnneigungs-Bestimmungs­ teil (100) festgestellt wird, daß die Fahrbahnneigung (θ) oberhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt, mit einem Koeffizienten (k), der der Fahrgeschwindigkeit (Ns) entspricht, und mit einem Koeffizienten (q), der der vom Fahrbahnneigungs-Schätzteil (41) geschätzten Fahrbahnnei­ gung (θ) entspricht.
5. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungsdrehmoment-Berechnungsteil (45) die Beschleunigung durch Differenzieren der vom Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsteil (26) erfaßten Fahrge­ schwindigkeit (Ns) nach der Zeit erhält.
6. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe nach Anspruch 1, wobei in dem Automatikgetriebe die vom Motor (1) ausgegebene Antriebskraft in das an­ triebsseitige Rotationselement (19) über einen Drehmo­ mentwandler (3) eingegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der Fahrzeugantriebsdrehmoment-Berechnungsteil (42) enthält:
  • - eine Motordrehzahl-Erfassungseinrichtung (23), die die Umdrehungen (Ne) des Motors pro Minute erfaßt,
  • - eine Eingangsdrehzahl-Erfassungseinrichtung (29), die die Anzahl (Np) der Umdrehungen des an­ triebsseitigen Rotationselements (19) erfaßt,
  • - eine Ausgangsdrehzahl-Erfassungseinrichtung (26), die die Anzahl (Ns) der Umdrehungen des ab­ triebsseitigen Rotationselements (20) erfaßt,
  • - eine Übersetzungsverhältnis-Berechnungsein­ richtung (56), die das Verhältnis (ip) der Anzahl (Np) der Umdrehungen des antriebsseitigen Rotationselements (19) zur Anzahl (Ns) der Umdrehungen des abtriebsseitigen Rotationselements (20) berechnet,
  • - eine Schlupfverhältnis-Berechnungseinrichtung (57), die das Schlupfverhältnis (e) des Drehmomentwand­ lers (3) durch Berechnen des Verhältnisses der Anzahl der Umdrehungen (Np) des antriebsseitigen Rotationselements (19) zur Motordrehzahl (Ne) erhält,
  • - eine Drehmomentverhältnis-Berechnungseinrich­ tung (52), die das dem berechneten Schlupfverhältnis (e) entsprechende Drehmomentverhältnis (t) unter Verwendung eines Kennfeldes erhält, das die Beziehung zwischen dem Schlupfverhältnis (e) des Drehmomentwandlers (3) und einem Drehmomentverhältnis (t) eines Pumpendrehmoments (Tp) und eines Turbinendrehmoments (Tt) repräsentiert, und
  • - eine Pumpenkapazitätskoeffizient-Berechnungs­ einrichtung (52), die einen Pumpenkapazitätskoeffizienten (Cp), der dem berechneten Schlupfverhältnis (e) ent­ spricht, unter Verwendung eines Kennfeldes erhält, das die Beziehung zwischen dem Schlupfverhältnis (e) des Drehmomentwandlers (3) und dem Pumpenkapazitätskoeffizi­ enten (Cp) repräsentiert, und
eine Antriebskraft für die Fahrzeugantriebsräder (8) auf der Grundlage der Motordrehzahl (Ne), des Über­ setzungsverhältnisses (ip), des Drehmomentverhältnisses (t) und des Pumpenkapazitätskoeffizienten (Cp) berechnet wird.
7. Steuerverfahren für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe, in dem ein Übersetzungsverhältnis des Automatik­ getriebes durch Verändern eines Drehzahlverhältnisses (ip) zwischen einem antriebsseitigen Rotationselement (19), an das die Antriebskraft von einem Motor (1) über­ tragen wird, und einem abtriebsseitigen Rotationselement (20), durch das die Antriebskraft an die Antriebsräder (8) übertragen wird, gesteuert wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erfassen der Geschwindigkeit (Ns) des Fahrzeugs und eines Fahrzeugantriebsdrehmoments (To) zum Antreiben der Antriebsräder (8), das vom abtriebsseitigen Rotationselement (20) ausgegeben wird,
Erhalten eines Neigungsdrehmoments (Tθ) durch Subtrahieren des Beschleunigungsdrehmoments (Tα) und des Fahrwiderstandsdrehmoments (Tr), die auf der Grundlage der erfaßten Fahrgeschwindigkeit (Ns) erhalten werden, vom erfaßten Fahrzeugantriebsdrehmoment (To) und Schätzen einer Neigung (θ) der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, auf der Grundlage des Neigungsdrehmoments (Tθ),
Bestimmen, ob die geschätzte Fahrbahnneigung (θ) oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt,
Bestimmen einer Sollfahrgeschwindigkeit (Nst) auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit (Ns), wenn festge­ stellt wird, daß die geschätzte Fahrbahnneigung (θ) oberhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt, und
Steuern des Übersetzungsverhältnisses (ip) in der Weise, daß die Fahrgeschwindigkeit (Ns) im wesentlichen an die Sollfahrgeschwindigkeit (Nst) angepaßt wird, die bestimmt wird, wenn festgestellt wird, daß die geschätzte Fahrbahnneigung (θ) oberhalb des vorgegebenen Schwellen­ werts liegt.
8. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe, in der das Übersetzungsverhältnis (ip) eines im Kraftfahrzeug installierten stufenlosen Getriebes ent­ sprechend einem Fahrzustand des Fahrzeugs gesteuert wird, gekennzeichnet durch
Erfassungseinrichtungen (1042 bis 1045), die das Beschleunigungsdrehmoment (Tθ) des Fahrzeugs, das Fahr­ widerstandsdrehmoment (Tr) des Fahrzeugs und das Drehmo­ ment (To) einer Abtriebswelle (1005) des SAG als Fahrzu­ stand des Fahrzeugs erfassen,
eine Speichereinrichtung (1073), die Informatio­ nen speichert, durch die ein Sollübersetzungsverhältnis (ipt) des stufenlosen Getriebes durch eine Fahrbahnnei­ gung (θ) eindeutig identifiziert wird,
eine Neigungs-Schätzeinrichtung (1047), die die Neigung (θ) der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt unter Verwendung des Fahrzustands des Fahrzeugs schätzt, und
eine Bestimmungseinrichtung, die bestimmt, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt, wenn die geschätzte Fahrbahnneigung (θ) außerhalb eines vorgegebe­ nen Bereichs liegt,
wobei das Übersetzungsverhältnis (ip) des stufen­ losen Getriebes an das Sollübersetzungsverhältnis (ipt) des stufenlosen Getriebes, das der geschätzten Fahrbahn­ neigung (θ) entspricht, anhand der entsprechenden Infor­ mationen, die in der Speichereinrichtung (1073) gespei­ chert sind, angepaßt wird, wenn von der Bestimmungsein­ richtung festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt.
9. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtungen (1042 bis 1045) das Beschleunigungsdrehmoment (Ta) des Fahrzeugs und das Fahrwiderstandsdrehmoment (Tr) des Fahrzeugs unter Ver­ wendung des Gewichts (W) des Fahrzeugs und der Fahrge­ schwindigkeit (Ns), die während der Fahrt erfaßt werden, berechnen.
10. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtungen (1042 bis 1045) das Drehmoment (To) einer Abtriebswelle (1005) des stufenlo­ sen Getriebes unter Verwendung des Übersetzungsverhält­ nisses (ip) des stufenlosen Getriebes, der Drosselklap­ penöffnung (Tvo) und der Motordrehzahl (Ne), die während der Fahrt erfaßt werden, berechnet.
11. Steuerverfahren für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe, in dem das Übersetzungsverhältnis (ip) eines im Fahrzeug installierten stufenlosen Getriebes entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs gesteuert wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erfassen des Beschleunigungsdrehmoments (Tθ) des Fahrzeugs, des Fahrwiderstandsdrehmoments (Tr) des Fahr­ zeugs und des Drehmoments (To) einer Abtriebswelle (1005) des stufenlosen Getriebes,
Schätzen der Neigung (θ) der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, unter Verwendung des im Erfassungs­ schritt erfaßten Fahrzustands des Fahrzeugs,
Bestimmen, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt, wenn die geschätzte Fahrbahnneigung (θ) außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, und
Steuern des Übersetzungsverhältnisses (ip) des stufenlosen Getriebes in der Weise, daß das Übersetzungs­ verhältnis (ip) des stufenlosen Getriebes im wesentlichen an das Sollübersetzungsverhältnis (ipt) angepaßt werden kann, das der geschätzten Fahrbahnneigung (θ) entspricht, anhand gespeicherter Informationen, durch die das Soll­ übersetzungsverhältnis (ipt) durch die Fahrbahnneigung (θ) eindeutig identifiziert wird, wenn im Bestimmungs­ schritt festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt.
12. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe, in der das Übersetzungsverhältnis (ip) eines im Kraftfahrzeug installierten stufenlosen Getriebes ent­ sprechend einem vorgegebenen Schaltablaufplan unter Verwendung eines Fahrzustands des Fahrzeugs gesteuert wird, gekennzeichnet durch
Erfassungseinrichtungen (1042 bis 1045), die das Beschleunigungsdrehmoment (Tα) des Fahrzeugs, das Fahrwi­ derstandsdrehmoment (Tr) des Fahrzeugs und das Drehmoment (To) einer Abtriebswelle (1005) des stufenlosen Getriebes als Fahrzustand des Fahrzeugs erfassen,
eine Speichereinrichtung (1073), die Informatio­ nen speichert, durch die ein Korrekturbetrag (ipc) eines Sollübersetzungsverhältnisses (ipt) des stufenlosen Getriebes durch eine Fahrbahnneigung (θ) eindeutig iden­ tifiziert wird,
eine Neigungs-Schätzeinrichtung (1047), die die Neigung (θ) der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, unter Verwendung des Fahrzustands des Fahrzeugs schätzt,
eine Bestimmungseinrichtung, die feststellt, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt, wenn die geschätzte Fahrbahnneigung (θ) außerhalb eines vorgegebe­ nen Bereichs liegt, und
eine Korrektureinrichtung, die das Übersetzungs­ verhältnis (ip) des stufenlosen Getriebes, das durch den vorgegebenen Schaltablaufplan definiert ist, unter Ver­ wendung eines Korrekturwerts (ipc) für das stufenlose Getriebe, der der geschätzten Fahrbahnneigung (θ) ent­ spricht, anhand der Informationen, die in der Spei­ chereinrichtung (1073) gespeichert sind, korrigiert,
wobei das Übersetzungsverhältnis (ip) des stufen­ losen Getriebes in der Weise gesteuert wird, daß das Übersetzungsverhältnis (ip) des stufenlosen Getriebes im wesentlichen an das Sollübersetzungsverhältnis (ipt) des stufenlosen Getriebes, das um den Korrekturbetrag (ipc) korrigiert ist, angepaßt wird, wenn von der Bestimmungs­ einrichtung festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt.
13. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtungen (1042 bis 1045) das Beschleunigungsdrehmoment (Tα) des Fahrzeugs und das Fahrwiderstandsdrehmoment (Tr) des Fahrzeugs unter Ver­ wendung des Gewichts (W) des Fahrzeugs und der Fahrge­ schwindigkeit (Ns), die während der Fahrt erfaßt werden, berechnen.
14. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtungen (1042 bis 1045) das Drehmoment (To) einer Abtriebswelle (1005) des stufenlo­ sen Getriebes unter Verwendung des Übersetzungsverhält­ nisses (ip) des stufenlosen Getriebes, der Drosselklap­ penöffnung (Tvo) und der Motordrehzahl (Ne), die während der Fahrt erfaßt werden, berechnen.
15. Steuerverfahren für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe, in dem das Übersetzungsverhältnis (ip) eines im Fahrzeug installierten stufenlosen Getriebes entsprechend einem vorgegebenen Schaltablaufplan unter Verwendung eines Fahrzustands des Fahrzeugs gesteuert wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erfassen des Beschleunigungsdrehmoments (Ta) des Fahrzeugs, des Fahrwiderstandsdrehmoments (Tr) des Fahr­ zeugs und des Drehmoments (To) einer Abtriebswelle (1005) des stufenlosen Getriebes als Fahrzustand des Fahrzeugs,
Schätzen der Neigung (θ) der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, unter Verwendung des Fahrzustands des Fahrzeugs,
Bestimmen, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt, wenn die geschätzte Fahrbahnneigung (θ) außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt,
Korrigieren des Übersetzungsverhältnisses (ip) des stufenlosen Getriebes, das durch den vorgegebenen Schaltablaufplan definiert ist, unter Verwendung eines Korrekturbetrags (ipc) für das stufenlose Getriebe, der der geschätzten Fahrbahnneigung (θ) entspricht, anhand gespeicherter Informationen, durch die der Korrekturbe­ trag (ipc) des Sollübersetzungsverhältnisses (ipt) des stufenlosen Getriebes durch eine Fahrbahnneigung (θ) eindeutig identifiziert ist, und
Steuern des Übersetzungsverhältnisses (ip) des stufenlosen Getriebes in der Weise, daß das Übersetzungs­ verhältnis (ip) des stufenlosen Getriebes im wesentlichen an das Sollübersetzungsverhältnis (ipt) des stufenlosen Getriebes angepaßt wird, das im Korrekturschritt korri­ giert worden ist, wenn im Bestimmungsschritt festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt.
16. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe, in der das Übersetzungsverhältnis (ip) eines im Kraftfahrzeug installierten stufenlosen Getriebes ent­ sprechend einem Fahrzustand des Fahrzeugs gesteuert wird, gekennzeichnet durch
eine Speichereinrichtung (1073), die Informatio­ nen speichert, durch die ein Sollübersetzungsverhältnis (ipt) des stufenlosen Getriebes durch eine Fahrbahnnei­ gung (θ) eindeutig identifiziert wird,
eine Neigungs-Schätzeinrichtung (1047), die die Neigung (θ) der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt unter Verwendung des Fahrzustands des Fahrzeugs schätzt, und
eine Bestimmungseinrichtung, die bestimmt, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt, wenn die geschätzte Fahrbahnneigung (θ) innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt,
wobei das Übersetzungsverhältnis (ip) des stufen­ losen Getriebes an das Sollübersetzungsverhältnis (ipt) des stufenlosen Getriebes, das der geschätzten Fahrbahn­ neigung (θ) entspricht, anhand der entsprechenden Infor­ mationen, die in der Speichereinrichtung (1073) gespei­ chert sind, angepaßt wird, wenn von der Bestimmungsein­ richtung festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt.
17. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe, in der das Übersetzungsverhältnis (ip) eines im Kraftfahrzeug installierten stufenlosen Getriebes ent­ sprechend einem vorgegebenen Schaltablaufplan unter Verwendung eines Fahrzustands des Fahrzeugs gesteuert wird, gekennzeichnet durch
Erfassungseinrichtungen (1042 bis 1045), die das Beschleunigungsdrehmoment (Tα) des Fahrzeugs, das Fahrwi­ derstandsdrehmoment (Tr) des Fahrzeugs und das Drehmoment (To) einer Abtriebswelle (1005) des stufenlosen Getriebes als Fahrzustand des Fahrzeugs erfassen,
eine Speichereinrichtung (1073), die Informatio­ nen speichert, durch die ein Korrekturbetrag (ipc) eines Sollübersetzungsverhältnisses (ipt) des stufenlosen Getriebes durch eine Fahrbahnneigung (θ) eindeutig iden­ tifiziert wird,
eine Neigungs-Schätzeinrichtung (1047), die die Neigung (θ) der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, unter Verwendung des Fahrzustands des Fahrzeugs schätzt, und
eine Korrektureinrichtung, die das Übersetzungs­ verhältnis (ip) des stufenlosen Getriebes, das durch den vorgegebenen Schaltablaufplan definiert ist, unter Ver­ wendung eines Korrekturwerts (ipc) für das stufenlose Getriebe, der der geschätzten Fahrbahnneigung (θ) ent­ spricht, anhand der Informationen, die in der Spei­ chereinrichtung (1073) gespeichert sind, korrigiert,
wobei das Übersetzungsverhältnis (ip) des stufen­ losen Getriebes in der Weise gesteuert wird, daß das Übersetzungsverhältnis (ip) des stufenlosen Getriebes im wesentlichen an das Sollübersetzungsverhältnis (ipt) des stufenlosen Getriebes, das um den Korrekturbetrag (ipc) korrigiert ist, angepaßt wird, wenn von der Bestimmungs­ einrichtung festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn fährt.
18. Steuerverfahren für Kraftfahrzeug-Automatikge­ triebe, in dem das Übersetzungsverhältnis (ip) eines im Fahrzeug installierten stufenlosen Getriebes entsprechend einem vorgegebenen Schaltablaufplan unter Verwendung eines Fahrzustands des Fahrzeugs gesteuert wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erfassen des Beschleunigungsdrehmoments (Tα) des Fahrzeugs, des Fahrwiderstandsdrehmoments (Tr) des Fahr­ zeugs und des Drehmoments (To) einer Abtriebswelle (1005) des stufenlosen Getriebes als Fahrzustand des Fahrzeugs,
Schätzen der Neigung (θ) der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, unter Verwendung des Fahrzustands des Fahrzeugs,
Korrigieren des Übersetzungsverhältnisses (ip) des stufenlosen Getriebes, das durch den vorgegebenen Schaltablaufplan definiert ist, unter Verwendung eines Korrekturbetrags (ipc) für das stufenlose Getriebe, der der geschätzten Fahrbahnneigung (8) entspricht, anhand der in der Speichereinrichtung (1073) gespeicherten Informationen, und
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