DE19820047B4

DE19820047B4 - Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE19820047B4
Application number: DE19820047A
Authority: DE
Inventors: Masakazu Kinoshita; Katsutoshi Usuki; Shoji Kan; Eiji Moriyama
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1997-05-06
Filing date: 1998-05-05
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: DE19820047A1; JPH10306871A; US6017290A

Abstract

Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit einer Verriegelungssteuereinrichtung zum Steuern eines Kupplungszustands zwischen Eingangs- und Ausgangselementeneiner Drehmomentwandlerkupplung, die die Antriebskraft von einem Motor zum Automatikgetriebe überträgt, wobei der Motor aufweist:
eine elektronische Drosselsteuervorrichtung, die eine Drosselklappe bzw. ein Drosselventil elektrisch steuert;
eine Gaspedalpositions-Erfassungseinrichtung; und
eine Fahrtsteuervorrichtung, die das Öffnen der Drosselklappe steuert, um die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer von der Fahrtsteuervorrichtung bestimmten Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit zu halten, um eine bei konstanter Geschwindigkeit stattfindende Fahrt des Fahrzeugs zu ermöglichen;
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung ferner aufweist:
eine Einrichtung zum Festlegen der angestrebten Drosselöffnung zum Berechnen einer Pseudo-Gaspedalposition und zum Festlegen einer angestrebten Drosselöffnung auf der Grundlage der Pseudo-Gaspedalposition, während die Fahrtsteuervorrichtung in Betrieb ist,
wobei die Verriegelungssteuereinrichtung Informationen darüber empfängt, ob die Fahrtsteuervorrichtung in Betrieb ist oder nicht, einen Kupplungszustand zwischen den Eingangs- und Ausgangselementen der Drehmomentwandlerkupplung auf der Grundlage der Pseudo-Gaspedalposition steuert, falls die Fahrtsteuervorrichtung in...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe, das in einem Kraftfahrzeug eingerichtet ist, welches mit einer Fahrtsteuervorrichtung (cruise control device, auch "Tempomat" genannt) ausgerüstet ist, und sie betrifft insbesondere eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe, die eine Verriegelungssteuervorrichtung beinhaltet, welche einen Kupplungszustand zwischen Eingangs- und Ausgangselementen einer Drehmomentwandlerkupplung steuert.
Bei einem in den letzten Jahren entwickelten Automatikgetriebetyp eines Autos ist eine Verriegelungskupplung zum Steuern eines Kupplungszustands zwischen Eingangs- und Ausgangselementen eines Drehmomentwandlers vorgesehen, und diese Verriegelungskupplung wird nach Bedarf eingerückt, um die Eingangs- und Ausgangselemente des Drehmomentwandlers direkt zu kuppeln, wodurch ein Energieverlust vermieden wird, der andernfalls während der Leistungsübertragung über den Drehmomentwandler auftreten würde.
6 ist eine Schnittansicht zur Darstellung eines Beispiels eines mit einem Verriegelungsmechanismus ausgerüsteten Drehmomentwandlers. Der Drehmomentwandler 190 beinhaltet einen hydraulischen Kolben 190B innerhalb eines Gehäuses 190A, und eine Verriegelungskupplung 190C ist zwischen der Innenwand des Gehäuses 190A und dem hydraulischen Kolben (Verriegelungskolben) 190B angeordnet.
Öl wird von einem Steuerventil (nicht dargestellt) entgegengesetzten Seiten des hydraulischen Kolbens 190B, nämlich einer auf der Kupplungsseite gelegenen Ölkammer 190D und einer auf einer Auslaßseite gelegenen Ölkammer 190E zugeführt, so daß der Druck in der Ölkammer 190D demjenigen in der Ölkammer 190E im wesentlichen angeglichen wird. Bei Empfang eines Verriegelungsbefehls wird Öl von einer Ölpumpe (nicht dargestellt) der auf der Kupplungsseite gelegenen Ölkammer 190D zugeführt, um dadurch den Öldruck in dieser zu erhöhen, wodurch der hydraulische Kolben 190B in 6 nach links bewegt wird, so daß die Verriegelungskupplung 190C eingerückt wird.
In 6 bezeichnet eine Bezugszahl 190F ein Pumpenflügelrad, 190G einen Turbinenläufer und 190H einen Drehschwingungsdämpfer zum Absorbieren von Vibrationen während des Einrückens der Verriegelungskupplung 190C.
Wenn das Ausgangsdrehmoment des Motors auf das Automatikgetriebe einwirken gelassen wird, kann die in der oben beschriebenen Weise aufgebaute Verriegelungskupplung (Drehmomentwandlerkupplung) eingerückt werden, um die Ausgangsleistung des Motors zum Automatikgetriebe zu übertragen, wobei gleichzeitig der Verlust an Ausgangsleistung des Motors verringert wird. Wenn das Ausgangsdrehmoment des Motors andererseits nicht auf das Automatikgetriebe einwirken gelassen wird, braucht die Verriegelungskupplung nicht eingerückt zu werden, und es werden insbesondere die Eingangs- und Ausgangselemente des Drehmomentwandlers nicht direkt miteinander gekuppelt, so daß der Drehmomentwandler die Leistung des Motors problemlos zum Getriebe übertragen kann, während eine darin enthaltene Flüssigkeit (Öl) verwendet wird.
Dabei wird die Gaspedalposition (das Maß des Herunterdrückens des Gaspedals) verwendet, um zu bestimmen, ob das Ausgangsdrehmoment des Motors auf das Automatikgetriebe wirkt. Das Einrücken der Verriegelungskupplung wird demgemäß auf der Grundlage der Gaspedalposition gesteuert.
Wenn das Gaspedal heruntergedrückt wird (d.h. falls das Maß des Herunterdrückens des Gaspedals größer als ein vorgegebener kleiner Wert ist), kann insbesondere bestimmt werden, daß das Drehmoment vom Motor zum Automatikgetriebe übertragen wird. Wenn das Gaspedal nicht heruntergedrückt wird (d.h. falls das Maß des Herunterdrückens des Gaspedals geringer als der vorgegebene kleine Wert ist), kann bestimmt werden, daß das Drehmoment nicht vom Motor zum Automatikgetriebe übertragen wird.
Dementsprechend kann der Drehmomentwandler so gesteuert werden, daß die Verriegelungskupplung eingerückt wird, wenn das Gaspedal heruntergedrückt wird, und daß das Einrücken der Verriegelungskupplung aufgehoben wird, wenn das Gaspedal nicht heruntergedrückt wird.
Bei einem solchen Motor, bei dem die Drosselöffnung völlig dem Maß des Herunterdrückens des Gaspedals (der Gaspedalposition) entspricht, kann die oben erwähnte Steuerung zum Einrücken der Verriegelungskupplung auf der Grundlage der Drosselöffnung vorgenommen werden.
Bei einem Motor, der mit einer elektronischen Drosselsteuervorrichtung (allgemein als "drahtgesteuerte Fahrteinrichtung" (drive-by-wire) bezeichnet) versehen ist, die die Drosselklappe elektrisch steuert, wird eine angestrebte Drosselöffnung jedoch auf der Grundlage der Gaspedalposition und weiterer Informationen bestimmt, und die Drosselöffnung wird auf der Grundlage dieser angestrebten Drosselöffnung gesteuert. Da die so bestimmte angestrebte Drosselöffnung nicht vollständig der wirklichen Gaspedalposition entspricht, kann die Steuerung des Einrückens der Verriegelungskupplung nicht auf der Grundlage dieser Drosselöffnung anstelle der Gaspedalposition vorgenommen werden.
Aus dem oben erwähnten Grund nimmt der mit der elektronischen Drosselsteuervorrichtung ausgerüstete Motor die Steuerung des Einrückens der Verriegelungskupplung auf der Grundlage der Gaspedalposition vor.
In den letzten Jahren wurden Kraftfahrzeuge entwickelt, die mit Fahrtsteuervorrichtungen zum Ermöglichen eines Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit ausgerüstet waren. Die Fahrtsteuervorrichtung steuert die Ausgangsleistung des Motors und die Gangposition des Automatikgetriebes derart, daß das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, die einer Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit (angestrebten Fahrzeuggeschwindigkeit) gleicht, ohne daß ein Herunterdrücken des Gaspedals durch den Fahrer erforderlich wäre.
Während das mit einer solchen Fahrtsteuervorrichtung ausgerüstete Fahrzeug durch diese gesteuert fährt, nämlich während diese arbeitet, kann das Drehmoment selbst dann vom Motor zum Automatikgetriebe übertragen werden, wenn das Maß des Herunterdrückens des Gaspedals stets 0 ist (oder geringer als ein vorgegebener kleiner Wert) und das Gaspedal mit anderen Worten in seiner völlig freigegebenen Position gehalten wird.
Falls das Einrücken der Verriegelungskupplung auf der Grundlage der Gaspedalposition gesteuert wird, während das Fahrzeug unter der Fahrtsteuerung fährt, ist die Verriegelungskupplung stets in den freigegebenen oder ausgerückten Zustand versetzt, und sie kann daher selbst in einem Fahrbereich, in dem das Einrücken der Kupplung zum Verringern des Verlusts an Energie gewünscht ist, nicht eingerückt werden. Demgemäß führt die Verwendung der Verriegelungskupplung nicht zu einer Energieeinsparung während der Fahrtsteuerung.

In der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung 61-218442 ist eine Technik zum Steuern der Verriegelungskupplung auf der Grundlage der von der Fahrtsteuervorrichtung festgelegten Fahrzeuggeschwindigkeit und der von einer Getriebesteuerung gewählten Gangposition des Getriebes beschrieben. Bei der in der oben erwähnten Veröffentlichung beschriebenen Steuerung der Verriegelungskupplung wird jedoch nicht berücksichtigt, ob das Drehmoment vom Motor zum Automatikgetriebe zu übertragen ist oder nicht, weshalb es schwierig ist, eine sehr wirksame Steuerung der Verriegelungskupplung zu erzielen.

JP-05-312263 A und US 5 129 475 A offenbaren eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, in der die Verriegelungskupplung bzw. das Schaltmuster auf der Grundlage einer Referenzdrosselventilöffnung gesteuert ist, die sich aus einer durch den Fahrzeugdrehzahlmesser ermittelten Fahrzeugdrehzahl errechnet.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe zu erzielen. Diese Aufgabe wird mit dem Erfindungsgegenstand gemäß den Ansprüchen 1 und 3 gelöst.

Ein erster Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe vorgesehen wird, das in einem Kraftfahrzeug eingerichtet ist, welches mit einer elektronischen Drosselsteuervorrichtung und einer Fahrtsteuervorrichtung ausgerüstet ist, wobei eine Verriegelungskupplung selbst während des Betriebs der Fahrtsteuervorrichtung in geeigneter Weise gesteuert werden kann, wodurch eine verbesserte Energieeinsparung gewährleistet ist.

Ein zweiter Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe vorgesehen wird, das in einem Kraftfahrzeug eingerichtet ist, welches mit einer elektronischen Drosselsteuervorrichtung und einer Fahrtsteuervorrichtung versehen ist, wobei eine Schaltsteuerung des Getriebes selbst während des Betriebs der Fahrtsteuervorrichtung in geeigneter Weise vorgenommen werden kann, wodurch eine verbesserte Energieeinsparung gewährleistet ist.

Bei einer Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Verriegelungssteuereinrichtung vorgesehen, um einen Kupplungszustand zwischen Eingangs- und Ausgangselementen eines Drehmomentwandlers zum Übertragen der Antriebskraft vom Motor zum Getriebe zu steuern. Bei einem mit dieser Steuervorrichtung ausgerüsteten Kraftfahrzeug steuert eine elektronische Drosselsteuervorrichtung eine Drosselklappe bzw. ein Drosselventil des Motors elektrisch, und eine Fahrtsteuervorrichtung bewirkt, daß die elektronische Drosselsteuervorrichtung das Öffnen der Drosselklappe so steuert, daß das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt, die gleich einer von der Fahrtsteuervorrichtung festgelegten Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit (angestrebten Fahrzeuggeschwindigkeit) gehalten wird.

Während das Fahrzeug unter der Steuerung der Fahrtsteuervorrichtung fährt, berechnet eine Einrichtung zum Festlegen der angestrebten Drosselöffnung eine Pseudo-Gaspedalposition und legt eine angestrebte Drosselöffnung auf der Grundlage der Pseudo-Gaspedalposition fest. Die Verriegelungssteuerein richtung empfängt Informationen darüber, ob die Fahrtsteuervorrichtung in Betrieb ist oder nicht, steuert den Kupplungszustand zwischen den Eingangs- und Ausgangselementen des Drehmomentwandlers auf der Grundlage der Pseudo-Gaspedalposition, falls die Fahrtsteuervorrichtung in Betrieb ist, und steuert den Kupplungszustand auf der Grundlage der von einer Gaspedalpositions-Erfassungseinrichtung erfaßten Gaspedalposition, falls die Fahrtsteuervorrichtung nicht in Betrieb ist.

Bei einer Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß einer anderen Erscheinungsform der Erfindung nimmt eine Schaltmuster-Steuereinrichtung eine Schaltsteuerung des Getriebes entsprechend einem vorgegebenen Schaltmuster vor. Bei einem mit dieser Steuervorrichtung ausgerüsteten Kraftfahrzeug steuert eine elektronische Drosselsteuervorrichtung elektrisch eine Drosselklappe des Motors, und eine Fahrtsteuervorrichtung bewirkt, daß die elektronische Drosselsteuervorrichtung das Öffnen der Drosselklappe derart steuert, daß das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt, die gleich einer von der Fahrtsteuervorrichtung festgelegten Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit (angestrebten Fahrzeuggeschwindigkeit) gehalten wird.

Während das Fahrzeug unter der Steuerung der Fahrtsteuervorrichtung fährt, berechnet die Einrichtung zum Festlegen der angestrebten Drosselöffnung eine Pseudo-Gaspedalposition und legt eine angestrebte Drosselöffnung auf der Grundlage der Pseudo-Gaspedalposition fest. Die Schaltmuster-Steuereinrichtung empfängt Informationen darüber, ob die Fahrtsteuervorrichtung in Betrieb ist oder nicht, sie nimmt die Schaltsteuerung auf der Grundlage der Pseudo-Gaspedalposition vor, falls die Fahrtsteuervorrichtung in Betrieb ist, und sie nimmt die Schaltsteuerung auf der Grundlage der von der Gaspedalpositions-Erfassungseinrichtung erfaßten wirklichen Gaspedalposition vor, falls die Fahrtsteuervorrichtung nicht in Betrieb ist.

Die folgenden Figuren stellen beispielhaft bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.

1 ist eine schematische Darstellung eines Hauptteils eines Verbrennungsmotors, der mit einem Automatikgetriebe und einer Steuervorrichtung für das Automatikgetriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist;

2 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung des Verbrennungsmotors, der mit dem Automatikgetriebe und der Steuervorrichtung für das Getriebe gemäß der Ausführungsform aus 1 ausgerüstet ist;

3 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Einlaß- bzw. Ansaugsystems des Motors in Zusammenhang mit der Ausführungsform aus 1;

4 ist eine Darstellung eines Schaltmusters eines Schalthebels des Automatikgetriebes gemäß der Ausführungsform aus 1;

5 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung des Betriebs der Steuervorrichtung des Automatikgetriebes gemäß der Ausführungsform aus 1; und

6 ist eine Schnittansicht zur Darstellung eines herkömmlichen mit einer Verriegelungskupplung ausgerüsteten Drehmomentwandlers.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung detailliert beschrieben. In den 1 bis 5 ist eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor dargestellt, der mit einem Automatikgetriebe und einer Steuervorrichtung für das Automatikgetriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist.
Der Aufbau des ganzen Systems des Motors (Verbrennungsmotors) in Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform wird zuerst mit Bezug auf 2 erklärt. In 2 beinhaltet das Motorsystem einen Motorkörper 1, einen Einlaßkanal 2, einen Drosselklappen-Montageabschnitt 3 sowie einen Luftfilter 4. Der Einlaßkanal 2 ist in der Reihenfolge der Beschreibung bei Betrachtung von der stromaufwärts gelegenen Seite des Kanals 2 her mit einem Einlaßrohr 7, einem Drosselkörper 5, einem Druckausgleichbehälter 8 sowie einem Einlaßkrümmer 9 verbunden.
Der Drosselkörper 5 ist mit einer elektronisch gesteuerten Drosselklappe bzw. Drosselventil 15 versehen, und das Öffnen dieser elektronisch gesteuerten Drosselklappe 15 wird durch einen später beschriebenen Drossel-Steuercomputer 160 (der auch als "Drosselsteuerung" oder "ETV" bezeichnet wird) gesteuert. Die angestrebte Öffnung der Drosselklappe 15 (angestrebte Drosselöffnung) wird durch einen später beschriebenen Motor-Steuercomputer (Motor-ECU) 16, abhängig vom durch einen Gaspedal-Positionssensor (APS1) 51A erfaßten Maß des Herunterdrückens eines Gaspedals 50 (Gaspedalposition) sowie von Betriebsbedingungen des Motors, festgelegt oder bestimmt.
Die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 15, die Motor-ECU 16, die Drosselsteuerung 160 und andere Einrichtungen bilden eine elektronische Drosselsteuervorrichtung 150 (auch als drahtgesteuerte Fahrteinrichtung (DBW, drive-by-wire) bezeichnet), wie in 1 dargestellt ist.
In 2 bezeichnet eine Bezugszahl 17 einen Abgaskanal, und 18 bezeichnet eine Verbrennungskammer. Ein Einlaßventil 19 und ein Auslaßventil 20 sind an jeweiligen Öffnungen (d.h. einer Einlaßleitung 2A und einer Abgasleitung 17A) des Einlaßkanal 2 bzw. des Abgaskanals 17 vorgesehen, die zur Verbrennungskammer 18 hin offen sind.
Das Motorsystem aus 2 beinhaltet weiter einen Kraftstofftank 22, Kraftstoff-Zufuhrwege 23A–23E, eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe 24, eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 25, einen Niederdruckregler 26, einen Hochdruckregler 27 sowie eine Zuführleitung 28. Der Kraftstoff im Kraftstofftank 22 wird durch den Niederdruck-Kraftstofftank 24 angetrieben oder gepumpt und durch den Hochdruck-Kraftstofftank 25 weiter unter Druck gesetzt, so daß der Kraftstoff, auf den ein bestimmter hoher Druck einwirkt, über die Kraftstoff-Zufuhrwege 23A, 23B und die Zuführleitung 28 einem Kraftstoffeinspritzer 21 zugeführt wird. Während der Kraftstoffzufuhr wird der von der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 24 abgegebene Kraftstoff durch den Niederdruckregler 26 geregelt, und der Druck des von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 25 abgegebenen Kraftstoffs wird durch den Hochdruckregler 27 geregelt.
Das Motorsystem aus 2 beinhaltet weiter einen Abgas-Rückführungskanal (EGR-Kanal) 29, durch den ein Teil der Abgase in den Einlaßkanal 2 zurückgeführt wird, ein EGR-Ventil 30 zum Steuern der Menge der durch den EGR-Kanal 29 zurückgeführten Abgase, einen Kanal 32, durch den durchblasendes Gas umgewälzt wird, ein Ventil 33 zum sicheren Belüften eines Kurbelgehäuses, einen Behälter 34 sowie einen Katalysator 35 (bei dieser Ausführungsform ein Dreiwegekatalysator), der zur Abgas-Emissionssteuerung verwendet wird.
Wie in 2 dargestellt ist, ist die Motor-ECU 16 dafür ausgelegt, das Ansteuern des Kraftstoffeinspritzers 21 zu steuern sowie eine Zündspule zum Betätigen einer Zündkerze (nicht dargestellt) anzusteuern, und auch den Öffnungswinkel des BGR-Ventils und den durch den Hochdruckregler 27 auf den Kraftstoff ausgeübten Druck zu regeln und so weiter. Weiterhin steuert die Motor-ECU 16 eine Luft-Umgehungsventilvorrichtung 12 entsprechend Betriebsbedingungen und Ausfallzuständen des Motors. Die Drosselsteuerung 160 steuert das Öffnen und Schließen der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 15 entsprechend eines vom Fahrer erzeugten Beschleunigungsbefehls und entsprechend Betriebsbedingungen und Ausfallzuständen des Motors.
Um die oben erwähnten Funktionen zu erfüllen, empfängt die Motor-ECU 16 vom ersten Gaspedal-Positionssensor (APS1) 51A, von einem Luftströmungsensor (nicht dargestellt), von einem Einlaß-Temperatursensor 36, von einem Drosselpositionssensor (TPS) 37B zum Erfassen der Drosselöffnung, von einem Leerlaufschalter 38, von einem Klimaanlagenschalter (nicht dargestellt), von einem Schaltungspositionssensor (nicht dargestellt), von einem Fahrzeuggeschwindigkeitsensor (nicht dargestellt), von einem Servolenkungsschalter (nicht dargestellt) zum Erfassen des Betriebszustands eines Servolenkungssystems, von einem Anlaßschalter (nicht dargestellt), von einem ersten Zylindererfassungssensor 40, von einem Kurbelwinkelsensor 41, von einem Wassertemperatursensor 42 zum Erfassen der Temperatur des Kühlwassers des Motors, von einem O₂-Sensor 43 zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration in den Abgasen und so weiter, Signale, die Erfassungsergebnisse repräsentieren. Da die Drehgeschwindigkeit des Motors oder die Motorgeschwindigkeit auf der Grundlage von Signalen des Kurbelwinkelsensors 41 berechnet wird, kann dieser der Bequemlichkeit wegen auch als "Motorgeschwindigkeitsensor" bezeichnet werden.
Die Drosselsteuerung 160 empfängt Signale, die Erfassungsergebnisse repräsentieren, vom zweiten Gaspedal-Positionssensor (APS) 51B, von einem Drosselpositionssensor (TPS) 37A usw., wie in 2 dargestellt ist.
Die Motor-ECU 16 und die Drosselsteuerung 160 sind dafür ausgelegt, über ein geeignetes Datenübertragungssystem Informationen zueinander zu senden und voneinander zu empfangen.
Das wie oben beschrieben aufgebaute Motorsystem ist mit einem Automatikgetriebe (AT) 170 sowie einer Automatikgetriebesteuerung (AT-Steuerung) 171 zum Steuern des Automatikgetriebes 170 ausgestattet. Die Motor-ECU 16 und die AT-Steuerung 161 übertragen über ein geeignetes Datenübertragungssystem Informationen zueinander und empfangen sie über dieses voneinander.
Das Motorsystem ist auch mit einer Fahrtsteuervorrichtung 200 zum Ermöglichen einer bei konstanter Geschwindigkeit stattfindenden Fahrt des Fahrzeugs unter einer automatischen Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung versehen, wie in 1 dargestellt ist. Die Drosselsteuerung 160 steuert die Drosselöffnung und anderes auf der Grundlage von Eingangsinformationen im Zusammenhang mit der Fahrtsteuerung. Insbesondere wird der Motor dann, wenn ein Fahrtsteuerschalter (nicht dargestellt) eingeschaltet ist, so gesteuert, daß das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt, die einer Sollgeschwindigkeit (angestrebten Fahrzeuggeschwindigkeit) gleicht, die auf der Grundlage aktueller Betriebsbedingungen des Fahrzeugs bestimmt wird, und es wird gleichzeitig eine Gangsteuerung des Automatikgetriebes 170 vorgenommen. Nach Empfang eines Befehls zum Ändern der angestrebten Fahrzeuggeschwindigkeit steuert die Fahrtsteuervorrichtung 200 den Motor und das Getriebe so, daß das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, die der neu festgelegten angestrebten Fahrzeuggeschwindigkeit gleicht. Wenn die Fahrtsteuervorrichtung 200, beispielsweise durch Erfassen des Herunterdrückens eines Bremspedals oder eines Gaspedals, einen Befehl zum Aufheben oder Unterbrechen der Fahrtsteuerung empfängt, wird die bei konstanter Geschwindigkeit stattfindende Fahrt unterbrochen oder beendet.
Mit Bezug auf 1 werden die Konstruktionen der elektronischen Drosselsteuervorrichtung (DBW) 150 und eines Steuersystems 120 für die Luft-Umgehungsventilvorrichtung 12 (insbesondere der Luft-Umgehungsventil-Steuervorrichtung) gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
Die elektronisch gesteuerte Drosselklappe 15, das die DBW 150 bildet, beinhaltet eine Dreh- bzw. Drosselklappe 151, die im Einlaßkanal 5A des Drosselkörpers 5 angeordnet ist, eine auf eine Welle 152, die die Drehklappe 151 stützt, aufgebrachte Rückholfeder 153, die dazu dient, eine Vorspannung auf die Drehklappe 151 in Richtung von deren geschlossener Position auszuüben, einen Elektromotor (Drosselbetätigungseinrichtung) 154 zum Drehen/Antreiben der Welle 152 sowie einen zwischen der Betätigungseinrichtung 154 und der Welle 152 eingefügten Zahnradgetriebemechanismus 155.
Die Welle 152 ist mit dem ersten Drosselpositionssensor (TPS1) 37A und dem zweiten Drosselpositionssensor (TPS2) 37B zum Erfassen des Öffnens der Drehklappe 151 (Drosselklappenöffnung) versehen. Die elektronische Drosselsteuervorrichtung 150 ist demgemäß mit zwei Drosselpositionssensoren (TPS1, TPS2) 37A, 37B versehen, um für einen Ausfall von einem von ihnen vorbereitet zu sein.
Die drahtgesteuerte Fahrteinrichtung (DBW) 150 besteht im wesentlichen aus der oben beschriebenen elektronisch gesteuerten Drosselklappe 15, der Motor-ECU 16 zum Festlegen der angestrebten Öffnung der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 15 und der Drosselsteuerung 160, die den Betrieb der Betätigungseinrichtung 154 auf der Grundlage der durch die Motor-ECU 16 festgelegten angestrebten Öffnung steuert, um dadurch die Drosselöffnung einzustellen.
Wie in 1 dargestellt ist, beinhaltet die Motor-ECU 16 einen Abschnitt zum Festlegen der angestrebten Öffnung (Einrichtung zum Festlegen der angestrebten Drosselöffnung) 16A, und die Drosselsteuerung 160 beinhaltet einen Drosselöffnungs-Rückkopplungssteuerabschnitt 160A.
3 ist ein Steuerungs-Blockdiagramm zur Erklärung der Drosselöffnungssteuerung. Wie in 3 dargestellt ist, beinhaltet der Abschnitt 16A zum Festlegen der angestrebten Öffnung der Motor-ECU 16 einen Funktionsblock 16a zum Festlegen eines angestrebten Motordrehmoments auf der Grundlage erfaßter Informationen vom ersten Gaspedal-Positionssensor (APS1) 51A und der aus dem Erfassungsergebnis des in 2 dargestellten Kurbelwinkelsensors 41 erhaltenen Motorgeschwindigkeit sowie einen Funktionsblock 16b zum Korrigieren des durch den Block 16a festgelegten angestrebten Motordrehmoments in Anbetracht der Temperatur der angesogenen Luft und des Atmosphärendrucks. Der Abschnitt 16A zum Festlegen der angestrebten Öffnung beinhaltet weiter einen Funktionsblock 16c zum Korrigieren des durch den Block 16a festgelegten angestrebten Motordrehmoments in Anbetracht des Betriebszustands der Klimaanlage, der elektrischen Belastung usw. sowie einen Funktionsblock 16d zum Festlegen der angestrebten Drosselöffnung auf der Grundlage des so korrigierten angestrebten Motordrehmoments und der Motorgeschwindigkeit.
Als nächstes wird die Steuervorrichtung für das Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden Ausführungsform erklärt. Wie in 1 dargestellt ist, beinhaltet diese Vorrichtung das Automatikgetriebe (AT) 171 sowie die Automatikgetriebesteuerung (AT-Steuerung) 171 zum Steuern des Automatikgetriebes 170. Das Automatikgetriebe 170 ist über einen dazwischengeschalteten Drehmomentwandler 190 an den Motor (nicht dargestellt) angeschlossen.
Eine Verriegelungskupplung (Drehmomentwandlerkupplung) 191 ist zwischen Eingangs- und Ausgangselementen des Drehmomentwandlers 190 vorgesehen, und die AT-Steuerung 171 ist mit einem Funktionsblock (einer Verriegelungssteuereinrichtung) 171A zum Steuern des Einrückens dieser Verriegelungskupplung 191 versehen, um die Kupplung zwischen den Eingangs- und Ausgangselementen des Drehmomentwandlers 190 zu steuern. Dieser Drehmomentwandler 190 hat eine bekannte Struktur und kann beispielsweise so aufgebaut sein, wie oben mit Bezug auf 6 beschrieben wurde. Die Struktur des Drehmomentswandlers 190 wird hier daher nicht weiter beschrieben.
Die AT-Steuerung 170 hat einen Schaltsteuermodus, in dem die optimale Gangposition (das optimale Gangwechselverhältnis) des Getriebes gewählt wird, sowie einen Verriegelungsmodus, in dem die Eingangs- und Ausgangselemente des Drehmomentwandlers 190 über die Verriegelungssteuereinrichtung 17 direkt miteinander gekuppelt werden können, oder die direkte Kupplung kann aufgehoben oder unterbrochen werden, so daß die Leistung vom Motor über den Drehmomentwandler 190 zum Getriebe übertragen wird.
Das Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist Positionen für den ersten bis fünften Vorwärtsgang auf, und sein Schalthebel (nicht dargestellt) ist mit einem Wahlschalter für sportliches Fahren versehen. Der Schalthebel weist beispielsweise ein in 4 dargestelltes Schaltmuster auf, und das Getriebe wird wahlweise in einen automatischen Schaltmodus und einen Modus für sportliches Fahren (Handschaltmodus) versetzt. Der automatische Schaltmodus wird hergestellt, wenn der Schalthebel in die in 4 mit D bezeichnete Position des D-Bereichs gelegt wird, und der Modus für sportliches Fahren wird hergestellt, wenn der Schalthebel in die Position des AUFWÄRTS-Bereichs oder die Position des ABWÄRTS-Bereichs bewegt wird, die in 4 mit AUFWÄRTS bzw. mit ABWÄRTS bezeichnet sind. Demgemäß wird der in diesem Getriebesystem vorgesehene Wahlschalter für sportliches Fahren (nicht dargestellt) ansprechend auf eine Änderung der Position des Schalthebels ein- oder ausgeschaltet.
Wenn der automatische Schaltmodus gewählt ist, wird die Gangposition oder das Gangwechselverhältnis des Getriebes automatisch festgelegt. Bei der in diesem automatischen Schaltmodus vorgenommenen Schaltmustersteuerung wird eine von mehreren Gangpositionen mit Bezug auf ein Kennfeld (nicht dargestellt) oder dergleichen auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Motorgeschwindigkeit sowie der Motorbelastung (der Gaspedalposition bei dieser Ausführungsform) ausgewählt. Diese Schaltmustersteuerung wird folgendermaßen vorgenommen.

A. Während sich das Fahrzeug nicht unter der Fahrtsteuerung befindet, wird das Getriebe automatisch in eine der Positionen für den ersten bis fünften Gang versetzt, die auf der Grundlage einer APS-Spannung (die die wirkliche Gaspedalposition angibt) und der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des Getriebes ausgewählt wird.
B. Während sich das Fahrzeug unter der Fahrtsteuerung befindet, wird das Getriebe automatisch in eine einer bestimmten Anzahl von Gangpositionen (Positionen für den ersten bis fünften Gang, falls keine von ihnen gesperrt ist) versetzt, wobei diese auf der Grundlage der APS-Spannung (die die wirkliche Gaspedalposition angibt) und der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des Getriebes ausgewählt wird.

Andererseits wird die Verriegelungssteuerung folgendermaßen vorgenommen.

A. Während sich das Fahrzeug nicht unter der Fahrtsteuerung befindet, wird der Drehmomentwandler (Verriegelungskupplung) entweder in einen direkt gekuppelten Modus oder einen nicht direkt gekuppelten Modus versetzt, der auf der Grundlage der APS-Spannung (die die wirkliche Gaspedalposition angibt) und der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des Getriebes ausgewählt wird. Wenn der direkt gekuppelte Modus ausgewählt wird, werden die Eingangs- und Ausgangselemente des Drehmomentwandlers (der Verriegelungskupplung) direkt miteinander gekuppelt, und wenn der nicht direkte Kupplungsmodus ausgewählt wird, werden diese Eingangs- und Ausgangselemente nicht direkt miteinander gekuppelt.
B. Während sich das Fahrzeug unter der Fahrtsteuerung befindet, wird der Drehmomentwandler (die Verriegelungskupplung) entweder in den direkt gekuppelten Modus oder in den nicht direkt gekuppelten Modus versetzt, wie oben beschrieben wurde, der auf der Grundlage von Informationen (Pseudo-Gaspedalposition) in Zusammenhang mit der APS-Spannung und der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des Getriebes ausgewählt wird.

Im direkt gekuppelten Modus können Informationen über die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle des Automatikgetriebes anstelle von Informationen über die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des Getriebes verwendet werden.
Die oben angegebene Pseudo-Gaspedalposition wird berechnet, wenn die angestrebte Drosselöffnung (angestrebte Öffnung) durch den Abschnitt 16A zum Festlegen der angestrebten Öffnung (Einrichtung 16A zum Festlegen der angestrebten Drosselöffnung) der Motor-ECU 16 festgelegt worden ist, und die AT-Steuerung 171 empfängt diese Pseudo-Gaspedalposition vom Abschnitt 16A zum Festlegen der angestrebten Öffnung.
Während sich das Fahrzeug unter der Fahrtsteuerung befindet, berechnet der Abschnitt 16A zum Festlegen der angestrebten Öffnung eine Differenz (Va – Vr) zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit (wirklichen Fahrzeuggeschwindigkeit) Vr und der angestrebten Fahrzeuggeschwindigkeit Va, um eine Abweichung oder eine Änderung der Pseudo-Gaspedalposition ΔAPSi auf der Grundlage dieser Differenz entsprechend dem folgenden Ausdruck (1) zu berechnen, und eine Pseudo-Gas pedalposition APSi(n) im aktuellen Steuerzyklus wird entsprechend dem folgenden Ausdruck (2) auf der Grundlage der Abweichung ΔAPSi der Pseudo-Gaspedalposition und einer im vorhergehenden Steuerzyklus erhaltenen Pseudo-Gaspedalposition APSi(n – 1) berechnet. ΔAPSi = A·(Va – Vr) (1) APSi(n) = APSi(n – 1) + APSi (2)
Der Abschnitt 16 zum Festlegen der angestrebten Öffnung legt verschiedene Steuerwerte des Motors auf der Grundlage der auf diese Weise berechneten Pseudo-Gaspedalposition APSi(n) fest.
Die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet die Pseudo-Gaspedalposition anstelle der wirklichen Gaspedalposition, wenn sich das Fahrzeug unter der Fahrtsteuerung befindet. Dies liegt daran, daß das Drehmoment während der Fahrtsteuerung selbst dann vom Motor zum Automatikgetriebe übertragen wird, wenn das Gaspedal nicht durch den Fahrer heruntergedrückt wird. Demgemäß verwendet die AT-Steuerung 171 die Pseudo-Gaspedalposition zum Steuern des Einrückens der Verriegelungskupplung (direkte Kupplung zwischen den Eingangs- und Ausgangselementen des Drehmomentwandlers), wenngleich die Steuerung des Einrückens der Verriegelungskupplung nicht in geeigneter Weise vorgenommen werden kann, wenn sie auf der wirklichen Gaspedalposition beruht.
Bei der wie oben beschrieben aufgebauten Steuervorrichtung für das Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Art des Lesens von Steuerdaten zum Vorschreiben des Eingreifens der Verriegelungskupplung abhängig davon geändert, ob das Fahrzeug unter der Fahrtsteuerung fährt oder nicht, wie im Flußdiagramm aus 5 dargestellt ist.
Wenn, wie in 5 dargestellt ist, mit der Steuerung der direkten Kupplung für den Drehmomentwandler begonnen wird, wird zu Anfang ein Schritt S10 ausgeführt, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug aktuell unter der Fahrtsteuerung befindet oder nicht. Falls im Schritt S10 bestimmt wird, daß das Fahrzeug unter der Fahrtsteuerung fährt, wird ein Schritt S20 ausgeführt, um Informationen über die Pseudo-Gaspedalposition und die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des Automatikgetriebes zu lesen. Im nächsten Schritt S30 wird bestimmt, ob die Verriegelungskupplung eingerückt werden sollte oder nicht, nämlich ob die Eingangs- und die Ausgangselemente des Drehmomentwandlers auf der Grundlage der Pseudo-Gaspedalposition und der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle, die im Schritt S20 gelesen wurden, direkt miteinander gekuppelt werden sollten, und die Verriegelungskupplung wird auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung gesteuert.
Falls im Schritt S10 andererseits bestimmt wird, daß sich das Fahrzeug nicht unter der Fahrtsteuerung befindet, geht der Steuerfluß zu einem Schritt S40 über, um Informationen bezüglich der wirklichen APS-Spannung (die die wirkliche Gaspedalposition angibt) sowie Informationen bezüglich der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des Automatikgetriebes zu lesen. Im nächsten Schritt S50 wird bestimmt, ob die Verriegelungskupplung eingerückt werden sollte oder nicht, nämlich ob die Eingangs- und Ausgangselemente des Drehmomentwandlers auf der Grundlage der wirklichen Gaspedalposition und der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle, die im Schritt S40 ausgelesen wurden, direkt miteinander gekuppelt werden sollten, und die Verriegelungskupplung wird auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung gesteuert.
Selbst wenn das Fahrzeug auf diese Weise unter der Fahrtsteuerung fährt, wird die Steuerung der direkten Kupplung für den Drehmomentwandler auf der Grundlage der von der Motor-ECU 16 übertragenen Pseudo-Gaspedalposition so genau wie möglich vorgenommen, wodurch ein verringerter Verlust an Energie während der Fahrt des Fahrzeugs gewährleistet ist, was zu einer verbesserten Kraftstoffausnutzung führt.
Das Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird vorzugsweise bei einem Motor eines Typs verwendet, bei dem die Drosselöffnung in höherem Maße als die Gaspedal position (Winkel des Gaspedals bezüglich seiner völlig freigegebenen Position) gesteuert wird, und insbesondere bei einem Zylindereinspritz-Verbrennungsmotor, der einen mageren Verbrennungsmodus sowie einen normalen Verbrennungsmodus aufweist, wobei der Kraftstoff direkt in die Zylinder eingespritzt wird, um den Motor im mageren Verbrennungsmodus mit einem recht hohen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu betreiben. Wenn das vorliegende Automatikgetriebe bei diesem Motortyp verwendet wird, kann die Kraftstoffausnutzung weiter verbessert werden.
Es sei bemerkt, daß das in der oben beschriebenen Weise gesteuerte Automatikgetriebe auch bei anderen Motortypen, bei denen eine Steuerung der Drosselöffnung mittels einer elektronischen Drosselsteuervorrichtung (DBW) vorgenommen wird, sowie weiter beim Zylinder-Kraftstoffeinspritzmotor verwendet werden kann, wodurch eine verbesserte Kraftstoffausnutzung gewährleistet ist.
Die Informationen über die Pseudo-Gaspedalposition können auch während der Steuerung des Schaltmusters verwendet werden. In diesem Fall kann die Steuerung des Schaltmusters selbst dann in vorteilhafter Weise vorgenommen werden, wenn die wirkliche Gaspedalposition nicht in geeigneter Weise erhalten werden kann.

Claims

Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit einer Verriegelungssteuereinrichtung zum Steuern eines Kupplungszustands zwischen Eingangs- und Ausgangselementeneiner Drehmomentwandlerkupplung, die die Antriebskraft von einem Motor zum Automatikgetriebe überträgt, wobei der Motor aufweist: eine elektronische Drosselsteuervorrichtung, die eine Drosselklappe bzw. ein Drosselventil elektrisch steuert; eine Gaspedalpositions-Erfassungseinrichtung; und eine Fahrtsteuervorrichtung, die das Öffnen der Drosselklappe steuert, um die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer von der Fahrtsteuervorrichtung bestimmten Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit zu halten, um eine bei konstanter Geschwindigkeit stattfindende Fahrt des Fahrzeugs zu ermöglichen; dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung ferner aufweist: eine Einrichtung zum Festlegen der angestrebten Drosselöffnung zum Berechnen einer Pseudo-Gaspedalposition und zum Festlegen einer angestrebten Drosselöffnung auf der Grundlage der Pseudo-Gaspedalposition, während die Fahrtsteuervorrichtung in Betrieb ist, wobei die Verriegelungssteuereinrichtung Informationen darüber empfängt, ob die Fahrtsteuervorrichtung in Betrieb ist oder nicht, einen Kupplungszustand zwischen den Eingangs- und Ausgangselementen der Drehmomentwandlerkupplung auf der Grundlage der Pseudo-Gaspedalposition steuert, falls die Fahrtsteuervorrichtung in Betrieb ist, und den Kupplungszustand auf der Grundlage der von der Gaspedalpositions-Erfassungseinrichtung erfaßten Gaspedalposition steuert, falls die Fahrtsteuervorrichtung nicht in Betrieb ist.
Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, in der die Pseudo-Gaspedalposition auf der Grundlage einer Differenz zwischen einer wirklichen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer angestrebten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird.
Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit einer Schaltmuster-Steuereinrichtung zum Steuern des Schaltens des Getriebes entsprechend einem vorgegebenen Schaltmuster, wobei das Fahrzeug einen Motor aufweist, welcher aufweist: eine elektronische Drosselsteuervorrichtung, die eine Drosselklappe bzw. ein Drosselventil elektrisch steuert; eine Gaspedalpositions-Erfassungseinrichtung; und eine Fahrtsteuervorrichtung, die das Öffnen der Drosselklappe steuert, um die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer von der Fahrtsteuervorrichtung bestimmten Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit zu halten, um eine bei konstanter Geschwindigkeit stattfindende Fahrt des Fahrzeugs zu ermöglichen; dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung ferner aufweist eine Einrichtung zum Festlegen der angestrebten Drosselöffnung zum Berechnen einer Pseudo-Gaspedalposition und zum Festlegen einer angestrebten Drosselöffnung auf der Grundlage der Pseudo-Gaspedalposition, während die Fahrtsteuervorrichtung in Betrieb ist, wobei die Schaltmuster-Steuereinrichtung Informationen darüber empfängt, ob die Fahrtsteuervorrichtung in Betrieb ist oder nicht, das Schalten auf der Grundlage der Pseudo-Gaspedalposition steuert, falls die Fahrtsteuervorrichtung in Betrieb ist, und das Schalten auf der Grundlage der von der Gaspedalpositions-Erfassungseinrichtung erfaßten Gaspedalposition steuert, falls die Fahrtsteuervorrichtung nicht in Betrieb ist.
Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 3, in der die Pseudo-Gaspedalposition auf der Grundlage einer Differenz zwischen einer wirklichen Fahrzeugge geschwindigkeit und einer angestrebten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird.
Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Motor einen normalen Verbrennungsmodus, in dem er mit einem ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis arbeitet, und einen mageren Verbrennungsmodus, in dem er mit einem zweiten Luft-Kraftstoff-Verhältnis arbeitet, das größer ist als das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis, aufweist, und wobei die elektronische Drosselsteuervorrichtung die Öffnung der Drosselklappe derart in Bezug auf die Gaspedalposition steuert, daß die Öffnung der Drosselklappe, die hergestellt ist, wenn der Motor im mageren Verbrennungsmodus arbeitet, größer ist als die Öffnung der Drosselklappe, die hergestellt ist, wenn der Motor im normalen Verbrennungsmodus arbeitet.