DE19714946B4

DE19714946B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE19714946B4
Application number: DE19714946A
Authority: DE
Inventors: Masanobu Atsugi Horiguchi; Akira Atsugi Ikeda
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-04-11
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2017-04-11
Also published as: JPH09280365A; DE19714946A1; JP3747959B2; US5890993A

Abstract

Verfahren zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs mit folgenden Verfahrensstufen:
einer Laufwiderstand-Nachweisstufe zum Nachweisen des Laufwiderstandes (RESI_ALL) eines Fahrzeugs;
einer Herunterschalt-Entscheidungsstufe zum Entscheiden, ob der Herunterschaltvorgang basierend auf dem Laufwiderstand des Fahrzeugs, der durch die Laufwiderstand-Nachweisstufe ermittelt wurde, auszuführen ist oder nicht; und
einer Herunterschaltungs-Steuerstufe zum Ausführen des Herunterschaltvorganges für das Automatikgetriebe nur dann, wenn durch die Herunterschalt-Entscheidungsstufe entschieden wurde, dass der Herunterschaltvorgang auszuführen ist und wenn durch die Verzögerungsanforderungs-Nachweisstufe nachgewiesen wurde, dass der Fahrer die Verzögerung anfordert;
gekennzeichnet durch
eine Verzögerungsanforderungs-Nachweisstufe zum Nachweisen der Anforderung des Fahrers für eine Verzögerung, basierend auf einem Vergleichen einer Abweichung (α_s – α_R) zwischen einem erwarteten Beschleunigungswert (α_s) und einem tatsächlichen Beschleunigungswert (α_R) mit einem vorbestimmten Wert (α_D).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs. Mehr im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Technologie zur Verbesserung der Herunterschaltungssteuerung und zum Verbessern der Motorbremsbetätigungssteuerung während der Bergabfahrt.
Bei der Gangschaltungssteuerung eines Automatikgetriebes von Fahrzeugen wurde im allgemeinen ein System zur Bestimmung einer Getriebeübersetzung (oder eines Ganges) durch Bezugnahme auf ein Gangverzeichnis, in welchem Getriebeübersetzungsverhältnisse (oder Gänge) in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad der Drosselklappe und der Fahrzeuggeschwindigkeit vorher festgelegt wurden. Der Mechanismus zur Bestimmung des Getriebeübersetzungsverhältnisses (Ganges) wurde jedoch gebildet, ohne überhaupt die Änderungen beim Laufwiderstand, wie z.B. die Änderungen des Gefälles u. dgl. in Betracht zu ziehen. Bei einer Bergauffahrt wird z.B. ein unnötiger Hochschaltvorgang durch Loslassen des Fußes von dem Gaspedal zu dem Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug in eine Kurve einfährt, ausgeführt. Bei der Bergabfahrt wird der Gang mit der höchsten Geschwindigkeit ausgewählt, was es nicht mehr weiter ermöglicht, die Motorbremse zu verwenden, was bewirkt, daß die Fußbremse eine erhöhte Belastung trägt.

Daher wurde eine Mehrzahl von Verfahren zur Änderung der Gangtabelle in Abhängigkeit von der Neigung (dem Laufwiderstand) vorgeschlagen. Entsprechend dem Verfahren, das z. B. in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 5-231522 offenbart wurde, wird der Bergabfahrtlaufzustand basierend auf einem Nachweissignal von einem Neigungs-(Beschleunigungs-)Sensor nachgewiesen. Wenn außerdem nachgewiesen wurde, daß das Gaspedal nicht niedergedrückt wurde, wird der Merunterschaltvorgang ausgeführt, um effektiv die Motorbremse während der Bergabfahrt (downhill running) einzusetzen.

Entsprechend dem Verfahren, das in der obigen japanischen ungeprüften Patentveröffenlichung Nr. 5-231522 offenbart wurde, wird jedoch der Herunterschaltvorgang durch Berücksichtigung einzig der Bergabfahrtneigung und dem vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe ausgeführt. In den folgenden Fällen empfindet der Fahrer deshalb die Fahrt als unangenehm, und der Vorgang wird ausgeführt unter Einbeziehung eines unangenehmen Gefühls.

Zum Beispiel kann bei einer langen geraden Bergabfahrt der Fahrer wünschen, den Leerlauf unter Verwendung des Ganges mit der höchsten Geschwindigkeit (z. B. mit dem vierten Gang) ohne Herunterschalten des Ganges fortzuführen. Mit dem oben erläuterten herkömmlichen Getriebe wird jedoch der Herunterschaltvorgang zwangsläufig ausgeführt, ohne die Absicht des Fahrers widerzuspiegeln. Daher hat der Fahrer ein unangenehmes Empfinden. Oder der Fahrer muß das Gaspedal niederdrücken, wenn er beabsichtigt, das Fahrzeug so zu steuern, wie er es wünscht. Der Fahrer empfindet es als unangenehm in einem beträchtlichen Maß, wenn er gezwungen wird, das Gaspedal bei der Bergabfahrt niederzudrücken. Außerdem unterbricht ein solcher Vorgang die Steuerung der Kraftstoffabschaltung während des Verzögerungslaufes, welches nachteilig für die Kraftstoffausbeute und das Abgasverhalten ist.

Aus der DE 41 12 577 A1 ist bekannt, bei einer Bergabfahrt eines Fahrzeuges ein Herunterschalten für eine Motorbremsung so lange zu verzögern, bis der Fahrer die Bremsen betätigt. Durch das Betätigen der Bremsen signalisiert der Fahrer, dass die Motorbremsung gewünscht ist und dass er nicht mehr im Leerlauf den Berg herunterfahren möchte.

Bei einem derartigen Steuern des Herunterschaltens treten unerwünschte Herunterschaltvorgänge auf, was den Fahrkomfort beeinträchtigt, den Fahrer zwingt Gas zu geben und den Kupplungsverschleiß des Automatikgetriebes erhöht.

Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich des Sachverhaltes, der dem Stand der Technik innewohnt, ausgeführt und ihr Ziel ist es, ein Verfahren zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeuges zu schaffen, um weiter das Bergabfahrtverhalten des Fahrzeugs zu erhöhen, indem bei der Bergabfahrt, wie z. B. die Herunterschaltsteue rung, mehr in Übereinstimmung mit der Absicht des Fahrers als vorher ausgeführt wird, und um ebenso eine Vorrichtung dafür zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruches 1 oder 2, sowie mit einer Vorrichtung zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruches 7 oder 8.

Um das oben erläuterte Ziel entsprechend dem Verfahren und der Vorrichtung zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung auszuführen, wird der Laufwiderstand (running resistance) des Fahrzeuges nachgewiesen, es wird entschieden basierend auf dem nachgewiesenen Laufwiderstand des Fahrzeugs, ob der Herunterschaltvorgang ausgeführt wird oder nicht, es wird die Verzögerungsanforderung des Fahrers nachgewiesen, und es wird der Herunter schaltvorgang nur ausgeführt, wenn entschieden wurde, daß der Herunterschaltvorgang basierend auf dem Laufwiderstand des Fahrzeugs ausgeführt wurde und nur dann, wenn die Verzögerungsanforderung des Fahrers nachgewiesen wurde.

Auch wenn das Fahrzeug in einem Zustand ist, wo entschieden wurde, daß der Herunterschaltvorgang basierend auf dem Laufwiderstand (wie z. B. während der Bergabfahrt) ausgeführt wird, wird die Absicht des Fahrers zur Verzögerung nachgewiesen, und der Herunterschaltvorgang wird nur dann ausgeführt, wenn der Fahrer wirklich den Herunterschaltvorgang (Verzögerungsvorgang) abfordert, aber der Herunterschaltvorgang wird in anderen Fällen gehemmt (wenn es keine Anforderung zur Verzögerung gibt).

Das ermöglicht es, zuverlässig das Problem zu vermeiden, daß der Herunterschaltvorgang zwangsläufig ausgeführt wird und daß der Fahrer es als unangenehm empfindet, ungeachtet der Wünsche des Fahrers, den Leerlauf (coasting) fortzuführen, ohne den momentan verwendeten Gang zu wechseln.

Das ermöglicht es außerdem, einen unerwünschten Vorgang zu vermeiden, bei dem das Gaspedal bei der Bergabfahrt niedergedrückt werden muß, um die Fahrzeugfahrt, wie sie durch den Fahrer gewünscht wird, beizubehalten, und um zuverlässig solch ein Problem dahingehend zu vermeiden, daß die Kraftstoffabschaltung während des Verzögerungsvorgangs hinsichtlich des oben angegebenen unerwünschten Vorgangs unterbrochen wird, was nachteilig die Kraftstoffausbeute und das Abgasverhalten beeinflußt. Das heißt, die vorliegende Erfindung ermöglicht es, weiter das Bergabfahrtverhalten eines Fahrzeugs verglichen mit dem Stand der Technik zu verbessern.

Gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung wird der Laufwiderstand des Fahrzeugs nachgewiesen, es wird nachgewiesen, ob eine Kupplung zum entgegengesetzten Übertragen der Leistung von den Antriebsrädern zu dem Motor eingekuppelt ist oder nicht, was basierend auf dem nachgewiesenen Laufwiderstand des Fahrzeugs entschieden wird, es wird die Anforderung des Fahrers zur Verzögerung nachge wiesen, und die Kupplung wird nur dann eingekuppelt, wenn entschieden wurde, daß die Kupplung basierend auf dem Laufwiderstand des Fahrzeuges einzukuppeln ist und nur dann, wenn die Anforderung des Fahrers zur Verzögerung nachgewiesen wurde.

Entsprechend dieser Anordnung wird, auch dann, wenn das Fahrzeug in einem Zustand befindlich ist, wo entschieden wurde, daß der Schaltfreilauf (overrun clutch) basierend auf dem Laufwiderstand einzukuppeln ist (EIN) und die Motorbremskraft zu erhöhen ist (wie z. B. während der Bergabfahrt), die Absicht des Fahrers zur Verzögerung nachgewiesen, und der Schaltfreilauf wird nur dann eingekuppelt, wenn der Fahrer wirklich die Verzögerung anfordert, es wird aber das Einrücken des Schaltfreilaufes in anderen Fällen (wenn es keine Anforderung für eine Verzögerung gibt) gesperrt.

Das ermöglicht es zuverlässig, das Problem dahingehend zu vermeiden, daß der Schaltfreilauf zwangsläufig eingekuppelt wird und daß der Fahrer es als unangenehm empfindet, ungeachtet des Wunsches des Fahrers, den Leerlauf ohne Änderung des momentan verwendeten Ganges fortzuführen.

Das ermöglicht es außerdem, zuverlässig den unerwünschten Vorgang zu vermeiden, beidem das Gaspedal bei der Bergabfahrt niedergedrückt werden muß, um die Fahrzeugfahrt, wie sie durch den Fahrer gewünscht wird, beizubehalten und zuverlässig solch ein Problem dahingehend zu vermeiden, daß die Kraftstoffabschaltungssteuerung während des Verzögerungsvorgangs aufgrund des obengenannten unerwünschten Vorgangs unterbrochen wird, was nachteilig die Kraftstoffausbeute und das Abgasverhalten beeinflußt. Das heißt, die vorliegende Erfindung ermöglicht es, weiter das Bergabfahrtverhalten eines Fahrzeugs, verglichen mit dem Stand der Technik, zu verbessern.

Die Anforderung des Fahrers zur Verzögerung kann basierend auf der Fahrerbedienung zum Betätigen der Fußbremse nachgewiesen werden.

Somit wird die Anforderung des Fahrers zur Verzögerung mit einer hohen Präzision mittels einer einfachen und preiswerten Anordnung nachgewiesen, bei dem ein Signal zur Bestätigung des Niederdrückens der Fußbremse verwendet wird (welches leicht durch Verwendung eines Bremslichtsignals nachgewiesen werden kann, die mit der Funktionsweise zum Betätigen der Fußbremse verblockt ist, wie es üblicherweise ausgeführt ist oder durch Verwendung eines einfach aufgebauten Fußbremssensors od. dgl.).

Es ist weiterhin möglich, die Anforderung des Fahrers zur Verzögerung durch Nachweisen der Bremskraft nachzuweisen, die durch Betätigen der Fußbremse erzeugt wird und durch Vergleichen der nachgewiesenen Bremskraft mit einem vorbestimmten Wert.

Somit wird eine einfache und preiswerte Anordnung verwendet, und es ist möglich, zu entscheiden, daß es eine Anforderung zur Verzögerung nur dann gibt, wenn eine Bremskraft nachgewiesen wird, die größer als ein vorbestimmter Pegel ist. Dieses ermöglicht es, solche unpraktischen Situationen zu vermeiden, bei dem nachgewiesen wurde, daß die Anforderung zur Verzögerung ausgegeben wurde, auch durch eine fehlerhafte Arbeitsweise, die durch eine Störung oder auch durch einen leichten Bremsvorgang des Fahrers bewirkt wird. Entsprechenderweise wird das Bergabfahrtverhalten des Fahrzeugs weiter verbessert.

Hierbei kann die Bremskraft, die durch die Fußbremse erzeugt wird, basierend auf dem Laufwiderstand und der Beschleunigung des Fahrzeugs nachgewiesen werden.

Es ist somit möglich, die Anforderung des Fahrers zur Verzögerung bei niedrigen Kosten ohne Verwendung ohne eines besonderen Sensors oder einer gleichartigen Einrichtung nachzuweisen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

1 ein Blockschema, das den Basisaufbau einer Vorrichtung zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt,

2 ein Blockdiagramm, das den Basisaufbau einer anderen Vorrichtung zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt,

3 ein Diagramm, das die Anordnung eines Systems entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,

4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Routine zum Nachweisen des Laufwiderstandes und einer Routine für die Gangschaltungssteuerung entsprechend der Ausführungsform,

5 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verzeichnisses zum Berechnen des Turbinendrehmomentes zeigt,

6 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verzeichnisses zum Berechnen des Rollwiderstandes und des Luftwiderstandes zeigt,

7 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verzeichnisses des Herunterschaltvorganges zeigt,

8 ein Flußdiagramm zum Erläutern einer Routine zum Nachweisen des Laufwiderstandes und einer Routine für die Gangschaltungssteuerung entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

9 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verzeichnisses zum Entscheiden des EIN/AUS-Zustandes eines Schaltfreilaufes (OVR/C) zeigt, und

10 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verzeichnisses zum Entscheiden des Herunterschaltvorganges und des EIN/AUS-Zustandes des Schaltfreilaufes (OVR/C) in Kombination zeigt.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Unter Bezugnahme auf 3, das die Anordnung eines Systems entsprechend einer ersten Ausführungsform darstellt, ist ein Automatikgetriebe 2 auf der Ausgangsseite eines Motors 1 vorgesehen. Das Automatikgetriebe 2 umfaßt einen Drehmomentwandler 3, der auf der Ausgangsseite des Motors 1 angeordnet ist, umfaßt ein Übersetzungsgetriebe (gear-type transmission) 4, das über den Drehmomentwandler 3 gekoppelt ist, und umfaßt ein hydraulisches Betätigungsorgan 5 zum Kuppeln/Lösen verschiedener Gangwechselelemente in dem Übersetzungsgetriebe 4. Der Betätigungsdruck für das hydraulische Betätigungsorgan 5 wird über verschiedene elektromagnetische Ventile eingeschaltet bzw. ausgeschaltet. Hier sind jedoch die elektromagnetischen Ventile 6A und 6B nur zum Schalten für ein Automatikgetriebe gezeigt.
Eine Steuereinheit 7 empfängt Signale von verschiedenen Sensoren. Unter den verschiedenen Sensoren ist ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 9 zum Nachweisen der Fahrzeuggeschwindigkeit (Anzahl der Umdrehungen der Ausgangswelle) VSP durch Ermitteln der Umdrehungssignale von einer Ausgangswelle 8 des Automatikgetriebes 2 vorgesehen.
Außerdem ist ein Drosselklappensensor 11 des Potentiometertyps zum Nachweisen des Öffnungsgrades TVO einer Drosselklappe 10 im Einlaßsystem des Motors 1 vorgesehen.
Außerdem ist ein Kurbelwinkelsensor 12 auf der Kurbelwelle des Motors 1 oder auf einer Welle, die sich im Gleichlauf mit der Kurbelwelle dreht, vorgesehen. Ein Signal von dem Kurbelwinkelsensor 12 ist ein Impulssignal, das z. B. für jeden Bezugskurbelwinkel erzeugt wird, und die Anzahl der Umdrehungen Ne des Motors wird aus einer Periode des Impulssignals berechnet.
Die Steuereinheit 7 enthält einen Mikrocomputer und steuert die Gangschaltungssteuerung basierend auf den Signalen von den oben erläuterten verschiedenen Sensoren.
Die Steuereinheit 7 steuert die Gangschaltungsfunktionsweise; d.h., die Gänge vom ersten Gang bis zum vierten Gang werden automatisch entsprechend einer Gangwechselsteuerungsroutine festgelegt, die später beschrieben werden wird, die EIN/AUS-Kombination der elektromagnetischen Ventile 6A und 6B zum Schalten wird gesteuert, und das Übersetzungsgetriebe 4 wird entsprechend über das hydraulische Betätigungsorgan 5 auf einen entsprechenden Gang gesteuert.
Nachstehend beschrieben sind die Routine zum Nachweisen des Laufwiderstandes und der Routine für die Gangschaltsteuerung, die in einem Flußplan von 4 gezeigt ist. Diese Routinen werden für jede vorbestimmte Zeitperiode ausgeführt. In dieser Ausführungsform ist, wie in dem Flußplan von 4 gezeigt ist, die Steuereinheit 7 softwaremäßig vorgesehen mit den Funktionen einer Laufwiderstand-Nachweiseinrichtung, einer Herunterschalt-Entscheidungseinrichtung, einer Verzögerungsanforderungs-Nachweiseinrichtung und einer Herunterschalt-Steuereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
In Stufe (als S in der Zeichnung bezeichnet, wobei dieses nachstehend beibehalten wird) 1, wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit VSP basierend auf einem Signal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 nachgewiesen.
In Stufe 2 wird der Drosselklappenöffnungsgrad TVO (Öffnungsgrad des Gaspedals) basierend auf einem Signal von dem Drosselklappensensor 10 nachgewiesen.
Als nächstes schreitet die Routine zur Stufe 3 und die nachfolgenden Stufen fort, um den Laufwiderstand zu berechnen.
In Stufe 3 wird das Turbinendrehmoment Tt_CGP in Übereinstimmung mit einer Funktion f (TVO, Nt) (z. B. von Verzeichniskenndaten, die in 5 gezeigt sind) basierend auf dem momentanen Drosselklappenöffnungsgrad TVO und der Anzahl der Umdrehungen Nt der Turbine berechnet. Die Anzahl der Umdrehungen Nt der Turbine können direkt durch den Turbinensensor berechnet werden oder können aus der Anzahl der Umdrehungen Ne des Motors und der Drehmomentwandlerkenn daten berechnet werden. Es wird bevorzugt, daß ein Verzeichnis (map) für jeden der Gänge vorgesehen ist.
In Stufe 4 wird die Antriebskraft (momentane Antriebskraft) F1 mit dem momentanen Gang (z. B. vierter Gang) durch einen Gangpositionssensor, dem Gangsteuersignal u.dgl. nachgewiesen, und wird in Übereinstimmung mit der folgenden Formel basierend auf dem berechneten Turbinendrehmoment Tt_CGP berechnet F1 = TtCGP × CGRATIO × kwobei CG_RATIO ein Übersetzungsverhältnis des momentanen Ganges (z. B. des vierten Ganges) und k eine Konstante ist, die durch den Radius eines Reifens usw. ermittelt wurde.
In Stufe 5 wird der Beschleunigungswiderstand RESIa entsprechend der Formel RESIa = ΔVSP × W × Kberechnet, wobei ΔVSP ein Wert der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit (d.h. der Beschleunigung α des Fahrzeugs) ist, W das Gewicht des Fahrzeugs ist und K eine Konstante ist.
Die Beschleunigung α des Fahrzeugs kann auch durch einen Beschleunigungssensor nachgewiesen werden.
In Stufe 6 wird RESI_rL (Rollwiderstand und Luftwiderstand) aus der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP unter Bezugnahme auf ein Verzeichnis, das in 6 gezeigt ist, berechnet.
In Stufe 7 wird der tatsächliche Laufwiderstand durch Subtrahieren des Beschleunigungswiderstandes RESI_a und RESI_rL (Rollwiderstand + Luftwiderstand) aus der momentanen Antriebskraft F1 erzielt, d.h., der Laufwiderstand RESI_ALL wird erzielt, damit er zum Entscheiden des endgültigen Gangänderungsvorganges (ob der Gang beibehalten wird, ob ein Hochschaltvorgang oder ein Herunterschaltvorgang ausgeführt wird) mit der Formel RESIALL = (F1 – RESIa – RESIrL)übereinstimmt
Als nächstes schreitet die Routine zur Stufe 8 fort.
In der Stufe 8 wird entschieden, ob der Gang beibehalten wird, ob ein Herunterschaltvorgang oder ein Hochschaltvorgang ausgeführt wird basierend auf dem momentanen Laufwiderstand RESI_ALL unter Bezugnahme auf ein Verzeichnis, das in 7 gezeigt ist. Wenn entschieden wurde, daß es eine Anforderung für einen Herunterschaltvorgang gibt, schreitet die Routine zu einer Stufe 9. In anderen Fällen wird die EIN/AUS-Kombination der elektromagnetischen Ventile 6A, 6B zum Schalten gesteuert, um den erforderlichen Gangwechselvorgang auzuführen, und die Routine endet.
In Stufe 9 wird ein erwarteter Wert der Beschleunigung (eine erwartete Beschleunigung, wenn der momentane Gang beibehalten wird) αs erzielt, basierend auf dem momentanen Laufwiderstand RESI_ALL vor dem Ausführen des Herunterschaltvorgangs. Dieses wird z. B. entsprechend der folgenden Formel erzielt αs = (F1 – RESIALL) × G/W,wobei F1 die oben erwähnte Antriebskraft (Kgf), RESI_ALL ein Laufwiderstand (Kgf), G die Gravitationsbeschleunigung (m/sec²), und W das Gewicht (Kg) des Fahrzeugs ist.
In Stufe 10 wird eine praktische Beschleunigung α_R herausgefunden. Dieses kann jedoch aus dem Wert der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit (ΔVSP) erzielt werden oder kann durch den Beschleunigungssensor in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, nachgewiesen werden.
In Stufe 11 wird die Absicht des Fahrers zur Verzögerung nachgewiesen. Konkret gesagt wird eine Abweichung (αs – α_R) zwischen dem "erwarteten Wert der Beschleunigung αs" von der "tatsächlichen Beschleunigung α_R" mit einem vorbestimmten Wert α_D verglichen.
Das heißt, wenn α_D < (αs – α_R) ist, wird so entschieden, daß die Abweichung groß ist und daß der Fahrer wirklich die Verzögerung durch Betätigen der Bremse anfordert. Daher schreitet die Routine zu einer Stufe 12 fort, wo der Herunterschaltvorgang ausgeführt wird.
Wenn andererseits α_D ≥ (α_s – α_R) ist, wird entschieden, daß die Abweichung klein ist, daß der Fahrer nicht die Bremse betätigt, daß nicht eine Verzögerung angefordert wird und daß gewünscht wird, den Leerlauf in diesen Fahrzustand fortzuführen z. B. an einer langen geraden Bergabfahrtstrecke. Daher wird der Herunterschaltvorgang gehemmt, und die Routine endet.
Entsprechend dieser Ausführungsform wird, wie oben beschrieben, auch dann, wenn das Fahrzeug in einem Zustand befindlich ist, wo entschieden würde, daß der Herunterschaltvorgang basierend auf dem Laufwiderstand (z. B. während der Bergabfahrt) auszuführen ist, die Absicht des Fahrers zur Verzögerung nachgewiesen, und der Herunterschaltvorgang wird nur dann ausgeführt, wenn der Fahrer tatsächlich den Herunterschaltvorgang (Verzögerungsvorgang) erfordert, wobei aber der Herunterschaltvorgang in anderen Fällen gehemmt wird (wenn es keine Anforderung für eine Verzögerung gibt). Das macht es möglich, das Problem zuverlässig zu vermeiden, daß der Herunterschaltvorgang zwangsläufig ausgeführt wird und daß der Fahrer es als unangenehm empfindet, obwohl der Fahrer wünscht, mit dem Leerlauf ohne Änderung des momentan verwendeten Ganges fortzuführen. Dieses ermöglicht außerdem, zuverlässig einen unerwünschten Vorgang dahingehend zu vermeiden, daß das Gaspedal bei der Bergabfahrt niedergedrückt werden muß, um die Fahrzeugfahrt, wie sie durch den Fahrer gewünscht wird, beizubehalten und um zuverlässig solch ein Problem dahingehend zu vermeiden, daß die Kraftstoffabschaltung während des Verzögerungsvorganges unierbrochen wird aufgrund des obigen unerwünschten Vorgangs, der nachteilig die Kraftstoffausbeute und das Abgasverhalten beeinflußt. Das heißt, diese Ausführungsform ermöglicht es, weiter das Bergabfahrtverhalten eines Fahrzeugs verglichen mit dem Stand der Technik zu verbessern.
In den Stufen 9 bis 11 in dem Flußdiagramm von 4 dieser Ausführungsform wird die Absicht des Fahrers für eine Verzögerung basierend auf einer Abweichung zwischen der tatsächlichen Beschleunigung α_R und der erwarteten Beschleungiung α_s, die mit dem momentan verwendeten Gang ausgeführt wird, nachgewiesen. Obwohl es nicht nur darauf begrenzt ist, kann jedoch die Absicht des Fahrers für eine Verzögerung z. B. auf einem EIN-Signal eines Bremsschalters oder durch Vergleichen der Kraft zum Niederdrücken des Bremspedals (mit anderen Worten die Bremskraft, die von dem Fahrer abgefordert wird), die durch einen Bremspedalniederdrückungskraftsensor mit einem vorbestimmten Wert nachgewiesen wird, nachgewiesen werden.
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In der ersten Ausführungsform wird der Gang beibehalten, der Herunterschaltvorgang ausgeführt oder der Hochschaltvorgang ausgeführt, so daß eine vorbestimmte Fahrzeugbeschleunigung (Laufwiderstand) während der Bergabfahrt erzielt wird. Auch wenn der gleiche Gang beibehalten wird, kann jedoch der Laufwiderstand (Motorbremskraft) durch Einkuppeln oder Ausrücken des sogenannten Schaltfreilaufes (eine Freilaufkupplung die die Leistung nur dann überträgt, wenn die Antriebskraft von dem Motor 1 zu den Antriebsrädern übertragen wird, die aber die Leistungsübertragung sperrt, wenn die Leistung von den Antriebsrädern zu dem Motor 1 übertragen wird), die in dem Übersetzungsgetriebe 4 enthalten ist, verändert werden.
Entsprechend der zweiten Ausführungsform wird daher der Schaltfreilauf eingekuppelt oder ausgerückt (EIN/AUS) anstatt das Steuern des Ganges, wie in der ersten Ausführungsform gezeigt ist, um eine vorbestimmte Fahrzeugbeschleunigung (Laufwiderstand) auszuführen, wenn das Fahrzeug bergabwärts fährt. Die Basisan ordnung des Systems ist die gleiche, wie bei der ersten Ausführungsform und wird hierbei nicht noch einmal beschrieben.
Das Nachweisen des Laufwiderstandes und das Einkuppeln des Schaltfreilaufes entsprechend der zweiten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf einen Flußplan von 8 beschrieben. Die Steuereinheit 7 ist softwaremäßig vorgesehen, wie in dem Flußplan von 8 gezeigt ist mit den Funktionen einer Laufwiderstand-Nachweiseinrichtung, einer Kupplungseinrück-Entscheidungseinrichtung, einer Verzögerungsanforderungs-Nachweiseinrichtung und einer Kupplungseinrück-Steuereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
Die Stufen, die die gleichen Vorgänge ausführen, wie die Stufen der ersten Ausführungsform, sind mit den gleichen Bezugszahlen wie bei dem Flußplan von 4 bezeichnet und ihre Beschreibung wurde weggelassen.
Das heißt, entsprechend der zweiten Ausführungsform wird der Laufwiderstand in den Stufen 1 bis 7 in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform erzielt.
In einer Stufe 8A wird basierend auf dem momentanen Laufwiderstand RESI_ALL entschieden, ob es notwendig ist, die Motorbremskraft durch Einrücken (EIN) des Schaltfreilaufes (OVR/C) zu erhöhen, oder nicht, durch Bezugnahme auf ein Verzeichnis, das in 9 gezeigt ist (bevorzugterweise ist das Verzeichnis für jeden der Gänge vorgesehen). Wenn entschieden wurde, daß der Schaltfreilauf eingerückt werden muß, schreitet die Routine zu einer Stufe 9. In anderen Fällen ist der Schaltfreilauf ausgerückt (AUS), und die Routine endet.
In Stufe 9 wird ein erwarteter Wert der Beschleunigung (d.h., eine erwartete Beschleunigung mit dem momentanen Gang wird beibehalten) α_s basierend auf dem momentanen Laufwiderstand RESI_ALL erzielt, wie in der ersten Ausführungsform, vor dem Einrücken (EIN) des Schaltfreilaufes.
In Stufe 10 wird eine tatsächliche Beschleunigung α_R in der gleichen Weise, wie in der ersten Ausführungsform, erzielt. Die Beschleunigung α_R kann aus dem Wert der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit (ΔVSP) ermittelt werden oder kann unter Verwendung des Beschleunigungssensors nachgewiesen werden.
In Stufe 11 wird die Absicht des Fahrers für eine Verzögerung in der gleichen Weise, wie in der ersten Ausführungsform, nachgewiesen.
Wenn entschieden wurde, daß der Fahrer wirklich die Verzögerung anfordert (Erhöhen der Motorbremskraft) durch Betätigen des Bremspedals, schreitet die Routine zu Stufe 12A fort, wo der Schaltfreilauf eingerückt (EIN) wird.
Wenn entschieden wurde, daß der Fahrer die Verzögerung nicht anfordert, aber wünscht, den Leerlauf in diesem Fahrzustand fortzuführen, z. B. bei einer langen geraden Bergabfahrtsstrecke, wird der Schaltfreilauf nicht eingerückt, und die Routine endet.
Entsprechend dieses Aufbaus wird, auch wenn das Fahrzeug in einem Zustand befindlich ist, wo entschieden werden würde, daß der Schaltfreilauf einrückt würde (EIN), basierend auf dem Laufwiderstand, und daß die Motorantriebskraft erhöht würde (z. B. während der Bergabfahrt), die Absicht des Fahrers für eine Verzögerung nachgewiesen, und der Schaltfreilauf wird nur eingerückt, wenn der Fahrer tatsächlich die Verzögerung anfordert, wobei aber das Einrücken des Schaltfreilaufes in anderen Fällen (wenn es keine Anforderung für eine Verzögerung gibt), gesperrt wird. Dieses ermöglicht es, zuverlässig das Problem zu vermeiden, daß der Schaltfreilauf zwangsläufig eingerückt wird und daß der Fahrer es als unangenehm empfindet, obwohl der Fahrer den Leerlauf ohne Änderung des momentan verwendeten Ganges fortführen möchte. Dieses ermöglicht es außerdem, zuverlässig einen unerwünschten Vorgang zu vermeiden, bei dem das Gaspedal bei der Bergabfahrt niedergedrückt werden muß, um die Fahrzeugfahrt, wie sie durch den Fahrer gewünscht wird, beizubehalten und um zuverlässig solch ein Problem dahingehend zu vermeiden, daß die Kraftstoffabschaltungssteuerung während des Verzögerungsvorganges aufgrund des obigen unerwünschten Vorganges unterbrochen wird, was nachteilig die Kraftstoffausbeute und das Abgasverhalten beeinflußt. Somit ermöglicht diese Ausführungsform, das Bergabfahrverhalten eines Fahrzeugs verglichen mit dem Stand der Technik zu verbessern.
Die oben erläuterten Ausführungsformen behandelten ein Übersetzungsgetriebe 4 zum ausgewählten Ändern des Ganges in einer stufenförmigen Weise. Die Erfindung kann jedoch auch auf ein stufenloses Keilriemengetriebe angepaßt werden, welches es ermöglicht, irgendein Übersetzungsverhältnis einzustellen.
Die vorliegende Erfindung kann auch auf einen Drehmomentwandler 3, der mit einem Überbrückungsmechanismus ausgerüstet ist, verwendet werden, bei dem ermittelt wird, ob das Überbrücken basierend auf dem Laufwiderstand während der Bergabfahrt ausgeführt wird oder nicht, so daß eine erwünschte Beschleunigung erzielt werden kann. Das heißt, auch wenn entschieden wurde, daß die Überbrükkung ausgeführt wird, wird der Überbrückungsvorgang gesperrt, wenn der Fahrer keine Verzögerung beabsichtigt. Dieses ermöglicht es zuverlässig, solch eine Unannehmlichkeit zu vermeiden, daß der Drehmomentwandler entgegen der Absicht des Fahrers überbrückt wird, und daß der Laufwiderstand (Beschleunigung des Fahrzeugs, Motorbremskraft) verändert wird, was bewirkt, daß der Fahrer dies als unangenehm empfindet.
Die oben erläuterten Ausführungsformen haben sich getrennt mit der Herunterschaltsteuerung und der Überbrückungskupplungssteuerung beschäftigt. Unter Verwendung eines Verzeichnisses, das in 10 gezeigt ist, ist es jedoch auch möglich, zu bestimmen, ob der Herunterschaltvorgang ausgeführt wird, ob die Überbrückungskupplung eingerückt wird, oder ob beide gleichzeitig ausgeführt werden, um die erste Ausführungsform und die zweite Ausführungsform in Kombination als eine Selbstverständlichkeit auszuführen.

Claims

Verfahren zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs mit folgenden Verfahrensstufen: einer Laufwiderstand-Nachweisstufe zum Nachweisen des Laufwiderstandes (RESI_ALL) eines Fahrzeugs; einer Herunterschalt-Entscheidungsstufe zum Entscheiden, ob der Herunterschaltvorgang basierend auf dem Laufwiderstand des Fahrzeugs, der durch die Laufwiderstand-Nachweisstufe ermittelt wurde, auszuführen ist oder nicht; und einer Herunterschaltungs-Steuerstufe zum Ausführen des Herunterschaltvorganges für das Automatikgetriebe nur dann, wenn durch die Herunterschalt-Entscheidungsstufe entschieden wurde, dass der Herunterschaltvorgang auszuführen ist und wenn durch die Verzögerungsanforderungs-Nachweisstufe nachgewiesen wurde, dass der Fahrer die Verzögerung anfordert; gekennzeichnet durch eine Verzögerungsanforderungs-Nachweisstufe zum Nachweisen der Anforderung des Fahrers für eine Verzögerung, basierend auf einem Vergleichen einer Abweichung (α_s – α_R) zwischen einem erwarteten Beschleunigungswert (α_s) und einem tatsächlichen Beschleunigungswert (α_R) mit einem vorbestimmten Wert (α_D).
Verfahren zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs mit folgenden Verfahrensstufen: einer Laufwiderstand-Nachweisstufe zum Nachweisen des Laufwiderstands (RESI_ALL) eines Fahrzeugs; gekennzeichnet durch eine Kupplungseinrück-Entscheidungsstufe zum Entscheiden, ob die Kupplung zum entgegengesetzten Übertragen der Antriebskraft von den Antriebsrädern zu dem Motor, basierend auf dem Laufwiderstand des Fahrzeugs, der durch die Laufwiderstand-Nachweisstufe nachgewiesen wurde, einzurücken ist oder nicht; eine Verzögerungsanforderungs-Nachweisstufe zum Nachweisen der Anforderung des Fahrers für eine Verzögerung, basierend auf einem Vergleichen einer Abweichung (α_s – α_R) zwischen einem erwarteten Beschleunigungswert (α_s) und einem tatsächlichen Beschleunigungswert (α_R) mit einem vorbestimmten Wert (α_D); und eine Kupplungseinrück-Steuerstufe zum Einrücken der Kupplung nur dann, wenn durch die Kupplungseinrück-Entscheidungsstufe entschieden wurde, dass die Kupplung einzurücken ist und durch die Verzögerungsanforderungs-Nachweisstufe nachgewiesen wurde, dass der Fahrer die Verzögerung anfordert.
Verfahren zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei die Verzögerungsanforderungs-Nachweisstufe aufweist: eine Stufe zum Bestimmen einer Antriebskraft (F1) mit einem momentanen Gang, eine Stufe zum Bestimmen der erwarteten Beschleunigung (α_s) für den Fall, dass der momentane Gang beibehalten wird, basierend auf der genannten Antriebskraft (F1) und dem genannten Laufwiderstand (RESI_ALL), eine Stufe zum Bestimmen des tatsächlichen Beschleunigungswertes (α_R), eine Stufe zum Bestimmen der Abweichung (α_s – α_R) zwischen dem erwarteten Beschleunigungswert (α_s) und dem tatsächlichen Beschleunigungswert (α_R), und eine Stufe zum Vergleichen der genannten Abweichung (α_s – α_R) mit dem vorbestimmten Wert (α_D) und zum Bestimmen, dass der Fahrer eine Verzögerung anfordert, wenn die Abweichung (α_s – α_R) größer ist als der vorbestimmte Wert (α_D).
Verfahren zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs nach Anspruch 2, wobei die Verzögerungsanforderungs-Nachweisstufe aufweist: eine Stufe zum Bestimmen einer Antriebskraft (F1) mit einem momentanen Gang, eine Stufe zum Bestimmen der erwarteten Beschleunigung (α_s) für den Fall, dass der momentane Gang beibehalten wird, basierend auf der genannten Antriebskraft (F1) und dem genannten Laufwiderstand (RESI_ALL), eine Stufe zum Bestimmen des tatsächlichen Beschleunigungswertes (α_R), eine Stufe zum Bestimmen der Abweichung (α_s – α_R) zwischen dem erwarteten Beschleunigungswert (α_s) und dem tatsächlichen Beschleunigungswert (α_R), und eine Stufe zum Vergleichen der genannten Abweichung (α_s – α_R) mit dem vorbestimmten Wert (α_D) und zum Bestimmen, dass der Fahrer eine Verzögerung anfordert, wenn die Abweichung (α_s – α_R) größer ist als der vorbestimmte Wert (α_D).
Verfahren zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei die genannte Herunterschalt-Entscheidungsstufe bestimmt, ob der Herunterschaltvorgang ausgeführt wird oder nicht, basierend auf dem Laufwiderstand (RESI_ALL) des Fahrzeugs und der Beschleunigung des Fahrzeugs.
Verfahren zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs nach Anspruch 2, wobei die genannte Kupplungseinrück-Entscheidungsstufe bestimmt, ob die Kupplung eingerückt wird oder nicht, basierend auf dem Laufwiderstand (RESI_ALL) des Fahrzeugs und der Beschleunigung des Fahrzeugs.
Vorrichtung zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs, mit einer Laufwiderstand-Nachweiseinrichtung zum Nachweisen des Laufwiderstands (RESI_ALL) eines Fahrzeugs; einer Herunterschalt-Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden, ob der Herunterschaltvorgang basierend auf dem Laufwiderstand des Fahrzeugs, der durch die Laufwiderstand-Nachweiseinrichtung nachgewiesen wird, auszuführen ist oder nicht; und einer Herunterschaltsteuereinrichtung zum Ausführen des Herunterschaltvorganges für das Automatikgetriebe nur dann, wenn durch die Herunterschalt-Entscheidungseinrichtung entschieden wurde, dass der Herunterschaltvorgang auszuführen ist und wenn durch die Verzögerungsanforderungs-Nachweiseinrichtung nachgewiesen wurde, dass der Fahrer die Verzögerung anfordert; gekennzeichnet durch eine Verzögerungsanforderungs-Nachweiseinrichtung zum Nachweisen der Anforderung des Fahrers für eine Verzögerung, basierend auf einem Vergleichen einer Abweichung (α_s – α_R) zwischen einem erwarteten Beschleunigungswert (α_s) und einem tatsächlichen Beschleunigungswert (α_R) mit einem vorbestimmten Wert (α_D).
Vorrichtung zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs, mit einer Laufwiderstand-Nachweiseinrichtung zum Nachweisen des Laufwiderstandes (RESI_ALL) eines Fahrzeugs; gekennzeichnet durch eine Kupplungseinrück-Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden, ob die Kupplung zum entgegengesetzten Übertragen der Antriebskraft von den Antriebsrädern zu dem Motor einzurücken ist oder nicht, basierend auf dem Laufwiderstand des Fahrzeuges, der durch die Laufwiderstand-Nachweiseinrichtung nachgewiesen wurde; eine Verzögerungsanforderungs-Nachweiseinrichtung zum Nachweisen der Anforderung des Fahrers für eine Verzögerung, basierend auf einem Vergleichen einer Abweichung (α_s – α_R) zwischen einem erwarteten Beschleunigungswert (α_s) und einem tatsächlichen Beschleunigungswert (α_R) mit einem vorbestimmten Wert (α_D); und eine Kupplungseinrück-Steuereinrichtung zu Einrücken der Kupplung nur dann, wenn durch die Kupplungseinrück-Entscheidungseinrichtung entschieden wurde, dass die Kupplung einzurücken ist, und wenn durch die Verzögerungsanforderungs- Nachweiseinrichtung nachgewiesen wurde, dass der Fahrer die Verzögerung anfordert.
Vorrichtung zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs nach Anspruch 7, wobei die Verzögerungsanforderungs-Nachweiseinrichtung aufweist: eine Einrichtung zum Bestimmen eines Antriebskraft (F1) mit einem momentanen Gang, eine Einrichtung zum Bestimmen der erwarteten Beschleunigung (α_s) für den Fall, dass der momentane Gang beibehalten wird, basierend auf der genannten Antriebskraft (F1) und dem genannten Laufwiederstand (RESI_ALL), eine Einrichtung zum Bestimmen des tatsächlichen Beschleunigungswertes (α_R), eine Einrichtung zum Bestimmen der Abweichung (α_s – α_R) zwischen dem erwarteten Beschleunigungswert (α_s) und dem tatsächlichen Beschleunigungswert (α_R), und eine Einrichtung zum Vergleichen der genannten Abweichung (α_s – α_R) mit dem vorbestimmten Wert (α_D) und zum Bestimmen, dass der Fahrer eine Verzögerung anfordert, wenn die Abweichung (α_s – α_R) größer ist als der vorbestimmte Wert (α_D).
Vorrichtung zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs nach Anspruch 8, wobei die Verzögerungsanforderungs-Nachweiseinrichtung aufweist: eine Einrichtung zum Bestimmen eines Antriebskraft (F1) mit einem momentanen Gang, eine Einrichtung zum Bestimmen der erwarteten Beschleunigung (α_s) für den Fall, dass der momentane Gang beibehalten wird, basierend auf der genannten Antriebskraft (F1) und dem genannten Laufwiederstand (RESI_ALL), eine Einrichtung zum Bestimmen des tatsächlichen Beschleunigungswertes (α_R), eine Einrichtung zum Bestimmen der Abweichung (α_s – α_R) zwischen dem erwarteten Beschleunigungswert (α_s) und dem tatsächlichen Beschleunigungswert (α_R), und eine Einrichtung zum Vergleichen der genannten Abweichung (α_s – α_R) mit dem vorbestimmten Wert (α_D) und zum Bestimmen, dass der Fahrer eine Verzögerung anfordert, wenn die Abweichung (α_s – α_R) größer ist als der vorbestimmte Wert (α_D).
Vorrichtung zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs nach Anspruch 7, wobei die genannte Herunterschalt-Entscheidungseinrichtung bestimmt, ob der Herunterschaltvorgang ausgeführt wird oder nicht, basierend auf dem Laufwiderstand (RESI_ALL) des Fahrzeugs und der Beschleunigung des Fahrzeugs.
Vorrichtung zum Steuern der Bergabfahrt eines Fahrzeugs nach Anspruch 8, wobei die genannte Kupplungseinrück-Entscheidungseinrichtung bestimmt, ob die Kupplung eingerückt wird oder nicht, basierend auf dem Laufwiderstand (RESI_ALL) des Fahrzeugs und der Beschleunigung des Fahrzeugs.