DE19821725A1

DE19821725A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung von Kraftfahrzeugautomatikgetrieben

Info

Publication number: DE19821725A1
Application number: DE19821725A
Authority: DE
Inventors: Masahiko Ibamoto; Hiroshi Kuroiwa; Toshimichi Minowa
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1998-11-19
Also published as: US6106434A; KR19980087004A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für Kraftfahrzeugautomatikge triebe und insbesondere eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren, mit denen die Steigung einer Fahrbahn bestimmt und die Steuercharakteristik zu der für die Fahrbahnsteigung geeigneten Charakteristik geändert werden kann.

Eine herkömmliche Steuervorrichtung für Kraftfahrzeugau tomatikgetriebe beruht auf der Annahme, daß das Fahrzeug auf einer ebenen Fahrbahn fährt. Da somit die Schalt steuercharakteristik der Steuervorrichtung des Fahrzeugs bei einer Bergauffahrt die gleiche wie auf einer ebenen Fahrbahn ist, tritt ein häufiges Schalten auf, weshalb ein komfortabler Antrieb des Fahrzeugs kaum zu erreichen ist. Wenn nämlich das Automatikgetriebe häufig schaltet, wird das Fahrzeug auf einer Fahrbahn mit einer bestimmten Steigung im dritten Gang zu stark beschleunigt. Hingegen verliert das Fahrzeug mangels einer ausreichenden Antriebskraft im vierten Gang an Geschwindigkeit. Wenn daher das Fahrzeug versucht, eine konstante Geschwin digkeit zu halten, erfolgt ein häufiges Hochschalten und Herunterschalten. Selbst in einem solchen Fall ist es zwar möglich, das Fahrzeug im dritten Gang zu fahren, da ein Hochschalten nicht auftritt, wenn das Fahrpedal in dem Maß zurückgenommen wird, daß das Fahrzeug nicht beschleunigt wird. Ferner wird in einem üblichen Fahrzeug ein häufiges Schalten durch einen Eingriff durch den Fahrer, genauer durch die Betätigung eines Schalters (Schongang-Sperrschalter), beseitigt, mit dem ein Schalten in den vierten Gang oder Schongang verhindert wird.

Zu der Tatsache, daß eine solche Betätigung eines Schon gang-Sperrschalters lästig ist, kommt jedoch hinzu, daß manche Fahrer nicht wissen, wie dieser Schongang-Sperr schalter eingesetzt werden soll. Im Ergebnis entstehen Probleme wie etwa eine Verschlechterung der Antriebsei genschaften und eine Verschlechterung des Kraftstoffver brauchs aufgrund eines häufigen Schaltens.

Daher ist eine Steuervorrichtung für Kraftfahrzeugautoma tikgetriebe vorgeschlagen worden, die ein häufiges Schal ten verhindern kann; eine solche Steuervorrichtung ist beispielsweise aus der JP 61-15301-A (1986) oder aus der JP 61-48020-A (1986) bekannt.

Da in dieser vorgeschlagenen Steuervorrichtung der Schon gang gesperrt wird, wenn die Fahrbahnsteigung, bei der ein häufiges Schalten auftreten könnte, durch einen Fahrbahnsteigungserfassungssensor erfaßt oder auf der Grundlage der Motorlast berechnet wird, wird der Schon gang auch in einem Fahrzustand, in dem das häufige Schal ten nicht wirklich aufgetreten wäre, gesperrt. Daher wird der Kraftstoffverbrauch aufgrund einer möglicherweise ungeeigneten Sperrung des Schongangs verschlechtert.

Es ist wünschenswert, die Fahrgeschwindigkeit auf einer abschüssigen Fahrbahn durch Anwenden einer Motorbremswir kung, die durch Ändern des Getriebeübersetzungsverhält nisses erzielt wird, entsprechend der Fahrbahnsteigung zu reduzieren, da die Gefahr besteht, daß die Bremsen bei häufigem Verwenden der Fußbremse im Fahrbereich des Automatikgetriebes (D-Bereich) überhitzen, so daß die Fußbremse schließlich aufgrund der Blasenbildung in der Bremsflüssigkeit (Bremsfading) nicht zufriedenstellend arbeitet. Zur Lösung dieses Problems ist in der JP 55-140617-A (1980) und in der JP 3-9166-A (1991) eine verbesserte Steuervorrichtung vorgeschlagen worden.

In diesem Stand der Technik wird jedoch das Getriebe zwangsläufig in den zweiten oder in den ersten Gang geschaltet, wenn die Fahrbahnsteigung, die für den Ein satz der Motorbremse erforderlich ist, vom Fahrbahnstei gung-Erfassungssensor oder anhand der Motorlast oder dergleichen erhalten wird. Dadurch wird die Motordrehzahl zu hoch, wodurch das Motorgeräusch stark ansteigt. Ferner wird in dem Fall, in dem die Motordrehzahl zu niedrig wird, der Bereich, in dem die Kraftstoffzufuhr unterbro chen wird, schmal, wodurch der Kraftstoffverbrauch ver schlechtert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung von Kraft fahrzeugautomatikgetrieben zu schaffen, mit denen es möglich ist, die optimale Fahrgeschwindigkeit selbst auf einer geneigten Fahrbahn, etwa bei einer Bergauffahrt oder einer Bergabfahrt, beizubehalten.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung von Kraft fahrzeugautomatikgetrieben zu schaffen, mit denen der Kraftstoffverbrauch auf einer geneigten Fahrbahn, etwa bei einer Bergauffahrt oder bei einer Bergabfahrt, ver bessert werden kann.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung von Kraft fahrzeugautomatikgetrieben, die die in den entsprechenden unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale besitzen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt eine Automatikge triebe-Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, das einen Motor und ein Automatikgetriebe zum Übersetzen der An triebskraft des Motors und zum Übertragen der übersetzten Antriebskraft an Antriebsräder enthält, eine Getriebe übersetzungsverhältnis-Berechnungseinrichtung zum Berech nen des Übersetzungsverhältnisses des Automatikgetriebes, eine Fahrbahnsteigung-Berechnungseinrichtung zum Berech nen der Steigung einer Fahrbahn, eine Übersetzungsver hältnisänderungsbefehl-Erzeugungseinrichtung, die auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit und der Fahrbahnstei gung feststellt, ob eine Änderung des Übersetzungsver hältnisses erforderlich ist, und, falls erforderlich, ein Befehlssignal zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses erzeugt, und eine Schaltsteuereinrichtung zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses auf der Grundlage des von der Übersetzungsverhältnisänderungsbefehl-Erzeugungseinrich tung bereitgestellten Befehlssignals.

Zweckmäßig stellt in der erfindungsgemäßen Steuervorrich tung die Übersetzungsverhältnisänderungsbefehl-Erzeu gungseinrichtung auf der Grundlage von Daten, die einen im voraus gespeicherten Bereich für häufiges Schalten repräsentieren, fest, ob eine Änderung des Übersetzungs verhältnisses erforderlich ist.

Zweckmäßig stellt in der erfindungsgemäßen Steuervorrich tung die Übersetzungsverhältnisänderungsbefehl-Erzeu gungseinrichtung auf der Grundlage von Daten, die ein Schaltliniendiagramm eines im voraus gespeicherten Motor bremsbereichs repräsentieren, fest, ob eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses erforderlich ist.

Zweckmäßig berechnet in der erfindungsgemäßen Steuervor richtung die Fahrbahnsteigung-Berechnungseinrichtung die Steigung einer Fahrbahn auf der Grundlage eines von einem Fahrbahnsteigungserfassungssensor bereitgestellten Aus gangssignals.

Zweckmäßig berechnet in der erfindungsgemäßen Steuervor richtung die Fahrbahnsteigung-Berechnungseinrichtung die Steigung einer Fahrbahn auf der Grundlage des Antriebs drehmoments und der Fahrgeschwindigkeit.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt ein Automatikgetriebe-Steuerverfahren für ein Kraftfahrzeug, das einen Motor und ein Automatikgetriebe zum Übersetzen einer Antriebskraft des Motors und zum Übertragen der übersetzten Antriebskraft an Antriebsräder enthält, die folgenden Schritte: Berechnen des Übersetzungsverhältnis ses des Automatikgetriebes, Berechnen der Steigung einer Fahrbahn, Bestimmen anhand der Fahrgeschwindigkeit und der Fahrbahnsteigung, ob eine Änderung des Übersetzungs verhältnisses erforderlich ist, und, falls erforderlich, Erzeugen eines Befehlssignals zum Ändern des Überset zungsverhältnisses, und Ändern des Übersetzungsverhält nisses auf der Grundlage des Befehlssignals.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut lich beim Lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger Ausführungen, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Konstruktion einer Kraftfahrzeugautomatikge triebe-Steuervorrichtung gemäß einer ersten Aus führung der Erfindung;

Fig. 2 eine Kennliniendarstellung zur Erläuterung eines Bereichs häufigen Schaltens der Kraftfahrzeugau tomatikgetriebe-Steuervorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 einen funktionalen Blockschaltplan der Kraftfahr zeugautomatikgetriebe-Steuervorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 4 einen funktionalen Blockschaltplan einer Kraft fahrzeugautomatikgetriebe-Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung;

Fig. 5 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Konstruktion einer Kraftfahrzeugautomatikge triebe-Steuervorrichtung gemäß einer dritten Aus führung der Erfindung;

Fig. 6 eine Kennliniendarstellung zur Erläuterung eines Motorbremsbereichs der Kraftfahrzeugautomatikge triebe-Steuervorrichtung gemäß der dritten Aus führung der Erfindung; und

Fig. 7 einen funktionalen Blockschaltplan der Kraftfahr zeugautomatikgetriebe-Steuervorrichtung nach Fig. 5.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Gesamtkonstruktion einer Kraftfahrzeugautomatikge triebe-Steuervorrichtung, die einen Fahrbahnsteigung- Erfassungssensor enthält. In der Steuervorrichtung wird eine Schaltkennlinie, die aus einem in einer Schaltsteu ervorrichtung 2 gespeicherten Schaltkennfeld 3 ausgelesen wird, entsprechend einem Ausgangssignal eines Fahrbahn steigung-Erfassungssensors 1 zur Erfassung des Neigungs winkels des Kraftfahrzeugs geändert. Das Automatikge triebe 4 des Kraftfahrzeugs übersetzt die Antriebskraft vom Motor 5 und überträgt diese Antriebskraft an die Reifen 6. Ein Schaltvorgang im Automatikgetriebe wird durch Einrücken bzw. Ausrücken von (nicht gezeigten) Kupplungen und Bremsen im Automatikgetriebe 4 über in einem Öldruckkreis 7 vorgesehene Solenoidventile 8 in der Weise ausgeführt, daß das Getriebeübersetzungsverhältnis geändert wird.

Die Schaltsteuervorrichtung 2 enthält einen Mikrocompu ter, der seinerseits eine Zentraleinheit (CPU) 9 enthält. Die Zentraleinheit 9 empfängt eine von einer Fahrge schwindigkeit-Erfassungseinrichtung 10 erfaßte Fahrge schwindigkeit und eine von einer Drosselklappenöffnung- Erfassungseinrichtung 11 erfaßte Drosselklappenöffnung, liest das der erfaßten Fahrgeschwindigkeit und der erfaß ten Drosselklappenöffnung entsprechende Getriebeüberset zungsverhältnis aus einem in einem ROM gespeicherten Schaltkennfeld 3 aus und gewinnt das für die erfaßte Fahrgeschwindigkeit geeignete Getriebeübersetzungsver hältnis. Ferner liefert die Schaltsteuervorrichtung 2 entsprechend dem erhaltenen Getriebeübersetzungsverhält nis einen Strom von einer Solenoidtreiberschaltung 12 an ein Solenoidventil. Im Ergebnis wird die Kupplung oder die Bremse eingerückt bzw. ausgerückt, wodurch das Ge triebeübersetzungsverhältnis geändert wird. Somit wirkt das Schaltkennfeld 3 als Getriebeübersetzungsverhältnis- Berechnungseinrichtung, während die Solenoidtreiberschal tung 12 als Ausgangsschnittstelle der Schaltsteuervor richtung dient. Ein Schreib-Lese-Speicher (RAM) wird als temporärer Speicher verwendet, um Berechnungen im Verlauf der obigen Steueroperation auszuführen.

Der Fahrbahnsteigung-Erfassungssensor 1 wird für die Erfassung des Neigungswinkels des Fahrzeugs in bezug auf die Horizontale verwendet. Um den Neigungswinkel zu erfassen, werden gewöhnlich ein Gyroskop, das die Abso lutrichtung angibt, oder eine Lot- oder Nivelliereinrich tung, die die vertikalen und horizontalen Richtungen angeben, verwendet. Der vom Fahrbahnsteigung-Erfassungs sensor 1 ausgegebene Neigungswinkel wird in die CPU 9 eingegeben, in der die Steigung der Fahrbahn berechnet wird. In der CPU 9 wird das aus dem Schaltkennfeld 3 ausgelesene Getriebeübersetzungsverhältnis entsprechend der in der obigen Weise erhaltenen Fahrbahnsteigung geändert. Im Ergebnis wird eine Schaltsteuercharakteristik erhalten, die einen problemlosen Antrieb des Fahrzeugs ermöglicht.

Fig. 2 zeigt eine verbesserte Schaltsteuercharakteristik bei häufigem Schalten. Ein oberer Abschnitt (a) von Fig. 2 zeigt die im Schaltkennfeld 3 gespeicherte Schalt linie zwischen dem dritten Gang und dem vierten Gang. Der mittlere Abschnitt (b) von Fig. 2 zeigt die Antriebskraft im dritten Gang und im vierten Gang desselben Fahrzeugs. Die durch fette Linien gezeichnete Schaltlinie wird durch Übertragen der Schaltlinie im oberen Abschnitt von Fig. 2 in den mittleren Abschnitt von Fig. 2 erhalten. Daher ist es möglich, das Drehmoment, das bei einer Änderung der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit erzeugt wird, zu lesen, weshalb der Bereich, in dem das häufige Schalten auf tritt, anhand der Beziehung zwischen dem Drehmoment vor und nach der Fahrgeschwindigkeitsänderung einerseits und dem Fahrwiderstand andererseits bestimmt wird.

Wenn das Fahrzeug beispielsweise mit einer konstanten Fahrgeschwindigkeit von 100 km/h auf einer Steigung von 10% bergauf fährt, übersteigt die Fahrgeschwindigkeit 100 km/h, falls das Fahrzeug mit einer Drosselklappenöff nung von 40° beschleunigt wird. Falls daher das Fahrpedal in einen Punkt A zurückgestellt wird, durchläuft der Betriebspunkt die Schaltlinie am Punkt B, so daß ein Hochschalten ausgeführt wird. Wenn der Betriebspunkt zum Punkt C wechselt, wenn der vierte Gang eingestellt worden ist, wird das Fahrzeug mangels Drehmoment verzögert, weshalb der Betriebspunkt zum Punkt D gerichtet ist. Daher wird das Fahrpedal natürlicherweise niedergedrückt. Im Ergebnis wird das Getriebe an einem Punkt E wieder in den dritten Gang heruntergeschaltet, so daß der Betriebs punkt zu einem Punkt F zurückkehrt und das Fahrzeug beschleunigt wird. Dieser Vorgang wird mehrmals wieder holt. Falls die Drosselklappenöffnung im dritten Gang 22° beträgt, wird bei einer Steigung von 10% ein Gleichge wicht erhalten. Es ist jedoch nicht möglich, das Gleich gewicht in dieser Schaltlinie zu verwirklichen, da ein Hochschalten erfolgt, bevor die Fahrgeschwindigkeit 90 km/h erreicht hat, wenn die Drosselklappenöffnung 22° beträgt.

Im Bereich zwischen einer Hochschaltlinie und einer Herunterschaltlinie zwischen 82 km/h und 161 km/h in Fig. 2 ist es unmöglich, einen Gleichgewichtszustand zu schaffen, in dem die Drehmomentkennlinie im dritten Gang und die Fahrwiderstandskennlinie sich schneiden. Der Bereich häufigen Schaltens, der im unteren Abschnitt (c) von Fig. 2 gezeigt ist, wird durch Ausschneiden des Bereichs der Fahrgeschwindigkeit, in dem bei jeder Stei gung ein häufiges Schalten auftreten könnte, erhalten. Um das häufige Schalten zu vermeiden, ist es notwendig, die Schaltlinie vom dritten zum vierten Gang zur Seite hoher Geschwindigkeit zu verschieben, wenn sich der Betriebs punkt dem obigen Bereich annähert, oder den Bereich durch Sperren eines Gangwechsels zu beseitigen.

Daher ist im ROM der Schaltsteuervorrichtung 2 ein Kenn feld 13 für den Bereich häufigen Schaltens vorgesehen, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Es wird festgestellt, ob der Betriebspunkt in den Bereich häufigen Schaltens fällt, indem die Fahrgeschwindigkeit und die Fahrbahnsteigung verwendet werden. Falls festgestellt wird, daß ein häufi ges Schalten auftreten könnte, wird das Übersetzungsver hältnis geändert.

Der Bereich häufigen Schaltens wird durch die Schaltlinie und die Antriebskraftcharakteristik, die durch die Mo torcharakteristik und die Drehmomentwandlercharakteristik gegeben ist, bestimmt. Daher ist der Bereich häufigen Schaltens durch das Fahrzeug selbst eindeutig bestimmt. Daher ist es möglich, den im voraus berechneten Bereich für häufiges Schalten im ROM zu speichern. Eine Fahrbahn steigung-Berechnungseinrichtung 14 berechnet die Fahr bahnsteigung unter Verwendung eines Ausgangssignals vom Fahrbahnsteigung-Erfassungssensor 1 und stellt unter Verwendung der Fahrgeschwindigkeit und der Fahrbahnstei gung für das Kennfeld 13 fest, ob der Betriebspunkt in den Bereich für häufiges Schalten fällt. Da das Getriebe übersetzungsverhältnis nicht optimal ist, wenn es in den Bereich für häufiges Schalten fällt, erzeugt eine Über setzungsverhältnisänderungsbefehl-Erzeugungseinrichtung 15 in einem solchen Fall einen Übersetzungsverhältnisän derungsbefehl. Eine Schaltsteuereinrichtung 16 ändert das aus dem Schaltkennfeld 3 ausgelesene normale Getriebe übersetzungsverhältnis bei Empfang des Übersetzungsver hältnisänderungsbefehls und aktiviert eine Solenoidtrei berschaltung.

Während im Stand der Technik der Bereich für häufiges Schalten lediglich anhand der Fahrbahnsteigung bestimmt wird und eine Steuerung zur Beseitigung des häufigen Schaltens ausgeführt wird, ist es erfindungsgemäß mög lich, die Steuerung zur Beseitigung des häufigen Schal tens durch genaueres Unterscheiden des Bereichs auszufüh ren, da der Bereich für häufiges Schalten in der vorlie genden Ausführung der Erfindung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und von der Fahrbahnsteigung ermit telt wird.

Wie beispielsweise im unteren Abschnitt von Fig. 2 ge zeigt ist, wird in der vorliegenden Ausführung der Erfin dung eine Steuerung zur Beseitigung häufigen Schaltens oberhalb von 8% bei 100 km/h ausgeführt, während ein Hochschalten zwischen 6% und 8% bei 100 km/h zugelassen wird, hingegen wird im Stand der Technik die Steuerung zur Beseitigung häufigen Schaltens stets ausgeführt, sofern die Fahrbahnsteigung über 6% beträgt. Daher kann das Fahrzeug mit komfortablem Antriebsverhalten und mit verbessertem Kraftstoffverbrauch angetrieben werden.

Fig. 4 zeigt einen funktionalen Blockschaltplan einer Kraftfahrzeugautomatikgetriebe-Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung. Während die Konfiguration der Schaltsteuervorrichtung 2 ähnlich derjenigen von Fig. 3 ist, wird in dieser Ausführung kein Neigungswinkelerfassungssensor zur Erfassung der Fahr bahnsteigung verwendet. Das heißt, daß die Fahrbahnstei gung selbst nicht erfaßt wird, sondern durch Berechnung anhand des Antriebsdrehmoments erhalten wird. Da die Berechnung des Antriebsdrehmoments in einer Antriebs drehmoment-Berechnungseinrichtung 17 bereits aus der JP 6-317242-A (1994), lautend auf den Namen der Anmelder, bekannt ist, wird eine genaue Beschreibung hiervon wegge lassen. Es sei lediglich kurz erwähnt, daß das Antriebs drehmoment anhand der Motordrehzahl Ne, der Turbinenrad drehzahl Nt des Drehmomentwandlers, der Drosselklappen öffnung TVO und dergleichen berechnet wird. Im ROM ist ein Kennfeld des Fahrwiderstands für eine ebene Fahrbahn gespeichert. Der Fahrwiderstand TRL der flachen Fahrbahn wird entsprechend der Fahrgeschwindigkeit ausgelesen und vom Antriebsdrehmoment subtrahiert.

Die Beschleunigung a wird durch Differenzieren der Fahr geschwindigkeit erhalten, wobei das Fahrwiderstands drehmoment Ta durch Multiplizieren der Beschleunigung mit dem Fahrzeuggewicht M und dem Radius r eines Reifens erhalten wird. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird das Steigungswiderstandsdrehmoment TRg durch Subtrahieren des Beschleunigungswiderstandsdrehmoments Ta vom vorher er haltenen Ergebnis erhalten. Daher kann die Fahrbahn steigung durch Dividieren des Steigungswiderstandsdrehmo ments TRg durch das Fahrzeuggewicht M und den Reifenra dius r erhalten werden. Eine derartige Fahrbahnsteigung- Berechnungseinrichtung ist aus der JP 6-074320-A (1994), lautend auf den Namen der Anmelder, bekannt. Die Fahrge schwindigkeit und die ohne Verwendung des Fahrbahnstei gung-Erfassungssensors berechnete Fahrbahnsteigung werden für den Zugriff auf das Kennfeld 13 für den Bereich häufigen Hochschaltens verwendet. Wenn festgestellt wird, daß der Betriebspunkt in den Bereich häufigen Hochschal tens fällt, erzeugt die Übersetzungsverhältnisänderungs befehl-Erzeugungseinrichtung 15 das Übersetzungsverhält nisänderungsbefehl-Signal für die Schaltsteuereinrichtung 16. Die Schaltsteuereinrichtung 16 ändert das aus dem Schaltkennfeld 3 ausgelesene Getriebeübersetzungsverhält nis und stellt es für die Solenoidtreiberschaltung 12 be reit. Da es in dieser Ausführung möglich ist, die Steue rung zur Beseitigung häufigen Schaltens ohne Verwendung des Fahrbahnsteigung-Erfassungssensors auszuführen, kann eine billigere Steuervorrichtung geschaffen werden.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Kraft fahrzeugautomatikgetriebe-Steuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführung der Erfindung, während Fig. 7 ein funktionales Blockschaltbild der Kraftfahrzeugautomatik getriebe-Steuervorrichtung nach Fig. 5 zeigt. Der Unter schied zu der in den Fig. 1 und 3 gezeigten Ausführung besteht darin, daß statt des Kennfeldes 13 für den Be reich häufigen Hochschaltens ein Schaltliniendiagramm 19a für einen Motorbremsbereich vorgesehen ist.

Bei einer Bergabfahrt arbeitet die Motorbremse bei voll ständig geschlossener Drosselklappe. Die Bremskraft ist je nach momentanem Zustand unterschiedlich, wie im oberen Abschnitt (a) von Fig. 6 gezeigt ist. Ein Schnittpunkt jeder Steigung mit der Fahrwiderstandskurve zeigt einen Gleichgewichtspunkt. Es ist möglich, auf einer abschüssi gen Fahrbahn mit einer Fahrgeschwindigkeit im Gleichge wichtspunkt zu fahren. Der untere Abschnitt (b) von Fig. 6 zeigt den Gleichgewichtspunkt unter Verwendung der Beziehung zwischen der Fahrgeschwindigkeit und der Fahr bahnsteigung. Im unteren Abschnitt von Fig. 6 gibt eine Linie A die Fahrgeschwindigkeiten an, die mit den Fahr bahnsteigungen im Gleichgewicht sind, wenn eine Motor bremse im ersten Gang wirkt, während die Linie B die Fahrgeschwindigkeiten angibt, die mit den Fahrbahnstei gungen im Gleichgewicht sind, wenn die Motorbremse im zweiten Gang wirkt. Der obere linke Bereich in bezug auf die Linie A ist derjenige Bereich, in dem ein Gleichge wichtszustand solange nicht verwirklicht wird, bis die Fußbremse betätigt wird. Der Bereich zwischen der Linie A und der Linie B ist derjenige Bereich, in dem der Gleich gewichtszustand hergestellt wird, wenn die Drosselklappe im ersten Gang etwas geöffnet wird. In ähnlicher Weise geben die Linien C und D die Fahrgeschwindigkeiten an, die mit der Fahrbahnsteigung bei einer Motorbremswirkung im dritten Gang bzw. im vierten Gang im Gleichgewicht sind. Der Bereich zwischen der Linie C und der Linie D ist derjenige Bereich, in dem der Gleichgewichtszustand hergestellt wird, wenn die Drosselklappe entsprechend eingestellt wird. Die Linie E gibt die Fahrgeschwindig keiten an, die mit den Fahrbahnsteigungen im Gleichge wicht sind, wenn keine Motorbremse wirkt, d. h. dann, wenn eine aerodynamische Bremswirkung und eine Rollrei bungsbremswirkung vorhanden sind. Der Bereich rechts unten in bezug auf die Linie E ist derjenige Bereich, in der der Gleichgewichtszustand solange nicht hergestellt wird, bis ein positives Antriebsdrehmoment bereitgestellt wird. Der Bereich zwischen den entsprechenden Linien, beispielsweise der Bereich zwischen den Linien C und D, ist der Bereich, der nicht nur im dritten Gang, sondern auch im ersten Gang oder im zweiten Gang erhalten werden kann, wenn die Drosselklappenöffnung entsprechend einge stellt wird.

Zweckmäßig wird jedoch die Motorbremse im dritten Gang eingesetzt, weil die Motordrehzahl im ersten Gang zu hoch wird. Daher ist es möglich, die Motorbremse beim optima len Getriebeübersetzungsverhältnis einzusetzen, indem der Gehalt der unteren Ansicht von Fig. 6 als Schaltlinien diagramm 19a für den Motorbremsbereich gespeichert wird. In dieser Ausführungsform kann nicht der Fall auftreten, daß eine zu hohe Motordrehzahl auftritt, die vom Fahrer als unangenehm empfunden wird, und daß eine zu niedrige Motordrehzahl den Kraftstoffunterbrechungsbereich ein schränkt. Es ist daher möglich, komfortabel und mit verbessertem Kraftstoffverbrauch zu fahren.

Obwohl oben drei zweckmäßige Ausführungen der Erfindung beschrieben worden sind, dient diese Beschreibung ledig lich der Erläuterung, wobei die Erfindung selbstverständ lich nicht darauf eingeschränkt ist und der Fachmann Änderungen und Abwandlungen vornehmen kann, ohne vom Erfindungsgedanken und vom Umfang der Erfindung, der durch die folgenden Ansprüche definiert ist, abzuweichen. Obwohl beispielsweise die Fahrbahnneigung in der dritten Ausführung von einem Sensor erfaßt wird, kann die Fahr bahnneigung in der dritten Ausführung ebenfalls durch eine Berechnung erhalten werden, die derjenigen der zweiten Ausführung ähnlich ist.

Obwohl ferner zur Vereinfachung in der ersten und in der zweiten Ausführung lediglich die Steuerung zur Beseiti gung eines häufigen Schaltens beschrieben worden ist und in der dritten Ausführung lediglich die Motorbremssteue rung beschrieben worden ist, können selbstverständlich für alle praktischen Zwecke sowohl die Steuerung für häufiges Schalten als auch die Motorbremssteuerung gleichzeitig vorgesehen sein.

Wie aus der obigen Beschreibung klar hervorgeht, kann mit der Vorrichtung und mit dem Verfahren zur Steuerung von Kraftfahrzeugautomatikgetrieben das optimale Getriebe übersetzungsverhältnis unter Verwendung der Fahrgeschwin digkeit und der Fahrbahnneigung gewählt werden. Daher ist es möglich, ein häufiges Schalten zu beseitigen und die Motorbremse mit dem optimalen Übersetzungsverhältnis einzusetzen. Dadurch können die Antriebseigenschaften verbessert und der Kraftstoffverbrauch reduziert werden.

Claims

1. Automatikgetriebe-Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, das einen Motor (5) und ein Automatikge triebe (4) zum Übersetzen der Antriebskraft des Motors (5) und zum Übertragen der übersetzten Antriebskraft an Antriebsräder (6) enthält, gekennzeichnet durch
eine Getriebeübersetzungsverhältnis-Berechnungs einrichtung (3) zum Berechnen des Übersetzungsverhältnis ses des Automatikgetriebes (4),
eine Fahrbahnsteigung-Berechnungseinrichtung (14) zum Berechnen der Steigung einer Fahrbahn,
eine Übersetzungsverhältnisänderungsbefehl-Erzeu gungseinrichtung (15), die auf der Grundlage der Fahrge schwindigkeit (VSP) und der Fahrbahnsteigung feststellt, ob eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses erforder lich ist, und, falls erforderlich, ein Befehlssignal zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses erzeugt, und
eine Schaltsteuereinrichtung (16) zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses auf der Grundlage des von der Übersetzungsverhältnisänderungsbefehl-Erzeugungseinrich tung (15) bereitgestellten Befehlssignals.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Übersetzungsverhältnisänderungsbefehl-Erzeu gungseinrichtung (15) auf der Grundlage von Daten, die einen im voraus gespeicherten Bereich (13) für häufiges Schalten repräsentieren, feststellt, ob eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses erforderlich ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Übersetzungsverhältnisänderungsbefehl-Erzeu gungseinrichtung (15) auf der Grundlage von Daten, die ein Schaltliniendiagramm eines im voraus gespeicherten Motorbremsbereichs repräsentieren, feststellt, ob eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses erforderlich ist.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Fahrbahnsteigung-Berechnungseinrichtung (14) die Steigung einer Fahrbahn auf der Grundlage eines von einem Fahrbahnsteigungserfassungssensor (1) bereitge stellten Ausgangssignals berechnet.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Fahrbahnsteigung-Berechnungseinrichtung (14) die Steigung einer Fahrbahn auf der Grundlage des An triebsdrehmoments (TVO) und der Fahrgeschwindigkeit (VSP) berechnet.

6. Automatikgetriebe-Steuerverfahren für ein Kraft fahrzeug, das einen Motor (5) und ein Automatikgetriebe (4) zum Übersetzen einer Antriebskraft des Motors (5) und zum Übertragen der übersetzten Antriebskraft an Antriebs räder (6) enthält, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Berechnen (3) des Übersetzungsverhältnisses des Automatikgetriebes (4),
Berechnen (14) der Steigung einer Fahrbahn,
Bestimmen (15) anhand der Fahrgeschwindigkeit (VSP) und der Fahrbahnsteigung, ob eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses erforderlich ist, und, falls erforderlich, Erzeugen eines Befehlssignals zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses, und
Ändern (16) des Übersetzungsverhältnisses auf der Grundlage des Befehlssignals.

7. Automatikgetriebe-Steuerverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tatsache, ob eine Änderung des Übersetzungs verhältnisses erforderlich ist, auf der Grundlage von Daten bestimmt wird, die einen im voraus gespeicherten Bereich für häufiges Schalten repräsentieren.

8. Automatikgetriebe-Steuerverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tatsache, ob eine Änderung des Übersetzungs verhältnisses erforderlich ist, auf der Grundlage von Daten bestimmt wird, die ein Schaltliniendiagramm eines im voraus gespeicherten Motorbremsbereichs repräsentie ren.

9. Automatikgetriebe-Steuerverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung einer Fahrbahn auf der Grundlage eines von einem Fahrbahnsteigung-Erfassungssensor (1) bereitgestellten Ausgangssignals berechnet wird.

10. Automatikgetriebe-Steuerverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung einer Fahrbahn auf der Grundlage des Antriebsdrehmoments (TVO) und der Fahrgeschwindigkeit (VSP) berechnet wird.