DE19923459A1

DE19923459A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern von Automatikgetrieben

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Publication number: DE19923459A1
Application number: DE19923459A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Ochi; Toshimichi Minowa
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 1999-12-02
Also published as: JPH11344106A; US6334833B1

Abstract

Für eine als Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) wirkende Kupplung eine Automatikgetriebes wird für ein spezifisches Schaltmuster eine alterungsbedingte Verschlechterung beurteilt. Das erhaltene Beurteilungsergebnis wird für andere Schaltmuster, zu denen diese Kupplung beiträgt, berücksichtigt. Mit der Vorrichtung und dem Verfahren zum Steuern von Automatikgetrieben kann selbst dann, wenn eine Kupplung eine alterungsbedingte Verschlechterung erfährt, in allen Schaltvorgängen kostengünstig eine gute Schaltcharakteristik beibehalten werden.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Steuerung von Kraftfahrzeug-Automatikgetrieben und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines für einen Schaltvorgang eines Automatikgetriebes verwendeten Hy draulikdrucks.

Aus JP 6-341527-A ist ein Steuerverfahren für Kraftfahr zeug-Automatikgetriebe bekannt, in dem während des Schal tens des Automatikgetriebes die Zeit zwischen dem Beginn einer Drehmomentphase und dem Beginn einer Trägheitsphase gemessen wird und anhand der gemessenen Zeit eine alte rungsbedingte Verschlechterung einer ausrückseitigen Kupplung (einer ausrückseitigen Reibeingriffeinrichtung) bestimmt wird und ein Einstellwert für den Hydraulikdruck dieser ausrückseitigen Kupplung im Automatikgetriebe anhand der bestimmten alterungsbedingten Verschlechterung korrigiert wird.

Die Drehmomentphase des Automatikgetriebes ist eine Periode, in der bei einem Schaltvorgang von einem ersten Getriebeübersetzungsverhältnis (von einem ersten Gang) zu einem zweiten Getriebeübersetzungsverhältnis (zu einem zweiten Gang) das Getriebeübersetzungsverhältnis Gr nicht geändert wird, sondern nur das Abtriebswellendrehmoment To geändert wird.

Die Trägheitsphase des Automatikgetriebes ist eine Peri ode, in der nach der Drehmomentphase die Kupplung, die die Reibeingriffeinrichtung des Automatikgetriebes bil det, einzurücken beginnt und das Getriebeübersetzungsver hältnis Gr geändert wird.

Wie jedoch in JP Hei 6-341527-A beschrieben ist, wird die alterungsbedingte Verschlechterung einer spezifischen Reibeingriffeinrichtung (einer spezifischen Kupplung) in einem spezifischen Schaltmuster des Automatikgetriebes erfaßt, um damit einen Hydraulikdruckbefehl in jedem Schaltmuster wie etwa einem 1-2-Schaltvorgang, einem 2-3- Schaltvorgang oder dergleichen zu korrigieren. Was die einrückseitige Kupplung und die entsprechende ausrücksei tige Kupplung betrifft, müssen jeweils Beurteilungskrite rien für die alterungsbedingte Verschlechterung vorhanden sein.

Da jedoch in dem Schaltmuster beispielsweise im Fall eines 4-1-Schaltvorgangs alle drei Kupplungen eingerückt bzw. ausgerückt werden, kann die alterungsbedingte Ver schlechterung nicht für jede einzelne Kupplung getrennt beurteilt werden. Daher entsteht das Problem, daß eine geeignete Hydraulikdruckkorrektur während der alterungs bedingten Verschlechterung im Automatikgetriebe nicht ausgeführt werden kann.

Aus JP Hei 8-312772-A ist ein weiteres Steuerverfahren für Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe bekannt, bei dem ein erstes Getriebeübersetzungsverhältnis-Muster (ein erstes Schaltmuster) und ein zweites Getriebeübersetzungsver hältnis-Muster (ein zweites Schaltmuster) durch Einrücken einer Reibeingriffeinrichtung (einer Kupplung) erhalten wird und eine Hydraulikdruckkorrektur ausgeführt wird, wodurch ein Lernvorgang ausgeführt und eine optimierte Steuerung des Automatikgetriebes erhalten werden.

Was die einrückseitige Kupplung und die ausrückseitige Kupplung betrifft, muß die alterungsbedingte Verschlech terung berücksichtigt werden. In dem Schaltmuster ist es jedoch schwierig, die alterungsbedingte Verschlechterung für jede einzelne Kupplung zu beurteilen. Daher entsteht das Problem, daß eine geeignete Hydraulikdruckkorrektur während der alterungsbedingten Verschlechterung im Auto matikgetriebe nicht ausgeführt werden kann.

In dem aus JP Hei 8-312772-A bekannten Verfahren zum Steuern von Automatikgetrieben kann kein charakteristi scher Wert für die Reibeingriffeinrichtung (die Kupplung) verwendet werden, ferner ist keine Gegenmaßnahme für die alterungsbedingte Verschlechterung des Automatikgetriebes vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung und ein Verfahren zum Steuern von Automatikgetrieben zu schaffen, mit denen dann, wenn eine alterungsbedingte Verschlechterung einer spezifischen Reibeingriffeinrich tung in einem spezifischen Schaltmuster festgestellt wird, durch Korrigieren eines Hydraulikdruckbefehls im Automatikgetriebe in einem weiteren Schaltmuster, zu dem die obige Reibeingriffeinrichtung beiträgt, eine alte rungsbedingte Verschlechterung in anderen Reibeingriff einrichtungen in sämtlichen Schaltvorgängen beurteilt werden kann, so daß eine zufriedenstellende Schaltcharak teristik des Automatikgetriebes erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bzw. durch eine Vorrichtung nach einem der Verfahren 4, 6 oder 7. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Vorrichtung zum Steuern eines mit einer Brennkraftma schine verbundenen Automatikgetriebes, in dem ein Schalt vorgang durch Einrücken und Ausrücken einer vorgegebenen Reibeingriffeinrichtung ausgeführt wird und während eines Schaltvorgangs ein Hydraulikdruck, mit dem diese Reibein griffeinrichtung beaufschlagt wird, gesteuert wird, enthält eine Hydraulikdruckbefehl-Erzeugungseinrichtung, die eine Drucksteuercharakteristik ändern kann, eine Betriebszustand-Erkennungseinrichtung, die wenigstens ein Schaltmuster und die Brennkraftmaschinenlast erkennt, eine Einrichtung zum Beurteilen einer alterungsbedingten Verschlechterung dieser Reibeingriffeinrichtung, die zum Schaltvorgang im Automatikgetriebe beiträgt, sowie eine Einrichtung zum Speichern eines charakteristischen Werts dieser Reibeingriffeinrichtung. Wenn für die Reibeingriffeinrichtung eine alterungsbedingte Ver schlechterung festgestellt wird, wird der in der Spei chereinrichtung gespeicherte charakteristische Wert geändert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes, das mit einer Brennkraftmaschine verbunden ist und eine vorgege bene Reibeingriffeinrichtung enthält, die eingerückt und ausgerückt wird, um ein Schalten im Automatikgetriebe auszuführen, eine Hydraulikdruckbefehl-Erzeugungseinrich tung, die während des Schaltens des Automatikgetriebes einen Hydraulikdruck steuert, mit dem diese Reibeingriff einrichtung beaufschlagt wird, und eine Hydraulikdruck- Steuercharakteristik ändert, eine Betriebszustand-Erken nungseinrichtung, die ein Schaltmuster sowie die Brenn kraftmaschinenlast erkennt, eine Einrichtung zum Beurtei len einer alterungsbedingten Verschlechterung dieser Reibeingriffeinrichtung, die zum Schaltvorgang im Automa tikgetriebe beiträgt, sowie eine Einrichtung zum Spei chern eines charakteristischen Wertes dieser Reibeingriffeinrichtung.

Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung ent hält ein Verfahren zum Steuern eines mit einer Brenn kraftmaschine verbundenen Automatikgetriebes, in dem ein Schaltvorgang im Automatikgetriebe durch Einrücken und Ausrücken einer vorgegebenen Reibeingriffeinrichtung ausgeführt wird, die folgenden Schritte: Steuern eines Abtriebswellendrehmoments des Automatikgetriebes während des Schaltens des Automatikgetriebes durch Steuern eines Hydraulikdrucks, mit dem die vorgegebene Reibeingriffein richtung beaufschlagt wird, Erkennen eines Schaltmusters und der Brennkraftmaschinenlast, Beurteilen einer alte rungsbedingten Verschlechterung dieser Reibeingriffein richtung, die zu dem Schaltvorgang im Automatikgetriebe beiträgt, und, sofern festgestellt wird, daß diese Reib eingriffeinrichtung einer alterungsbedingten Verschlech terung unterliegt, Ändern eines charakteristischen Werts dieser Reibeingriffeinrichtung.

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 der Konstruktion der Brennkraftmaschine, des Automatikgetriebes und einer Vorrichtung zum Steuern des Automatikge triebes gemäß einer ersten Ausführung;

Fig. 2 eine Tabelle zur Erläuterung einer Beziehung zwischen einem Schaltmuster und einem Einrücken bzw. Ausrücken einer als Reibeingriffeinrichtung dienenden Kupplung des Automatikgetriebes;

Fig. 3 einen Zeitablaufplan zur Erläuterung der Beurtei lung einer alterungsbedingten Verschlechterung der als Reibeingriffeinrichtung dienenden Kupp lung des Automatikgetriebes;

Fig. 4 ein Steuerblockdiagramm zur Erläuterung der Vorrichtung und des Verfahrens zum Steuern von Automatikgetrieben gemäß der ersten Ausführung;

Fig. 5 einen Zeitablaufplan zur Erläuterung einer bei spielhaften Beurteilung einer alterungsbedingten Verschlechterung der als Reibeingriffeinrichtung dienenden Kupplung gemäß der ersten Ausführung;

Fig. 6 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Konstruktion einer Steuervorrichtung für Automa tikgetriebe gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung;

Fig. 7 eine Tabelle zur Erläuterung eines Beispiels der Inhalte eines Alarms und der Fehlercodes, Fehler signale und Diagnoseinhalte; und

Fig. 8 einen Zeitablaufplan zur Erläuterung eines bei spielhaften Fehlercodes nach Fig. 7.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Konstruktion einer Steuervorrichtung für Automatikge triebe gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung.

Die Brennkraftmaschine 101 ist eine Vierzylinder-Brenn kraftmaschine, die in der ersten Ausführung der Erfindung in einem Kraftfahrzeug verwendet wird. In dieser Brenn kraftmaschine 101 ist eine Zündvorrichtung 102 vorgese hen. Die Zündvorrichtung 102 umfaßt entsprechend der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine 101 vier Zündkerzen 103.

In einer Luftansaugleitung 104, durch die Luft in die Brennkraftmaschine 101 angesaugt wird, sind eine elektro nisch gesteuerte Drosselklappeneinrichtung 105, die die Durchflußmenge der durch diese Drosselklappeneinrichtung 105 sich bewegenden Luft einstellt, eine Kraftstoffein spritzeinrichtung 106, die Kraftstoff in die Luftansau gleitung 104 einspritzt, sowie ein Luftmengenmesser 107 vorgesehen. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 106 umfaßt entsprechend der Anzahl der Zylinder der Brennkraftma schine 101 vier Kraftstoffeinspritzdüsen 108. Die elek tronisch gesteuerte Drosselklappeneinrichtung 105 steuert die Luftdurchflußmenge zur Brennkraftmaschine 101, indem sie eine Drosselklappe 110 mittels eines Aktuators 109 antreibt.

In einem üblichen Kraftfahrzeug sind die Drosselklappe 110 und das (in Fig. 1 nicht gezeigte) Fahrpedal über ein (in Fig. 1 nicht gezeigtes) mechanisches Seil verbunden, so daß die Drosselklappe 110 und das Fahrpedal in einer 1 : 1-Beziehung betätigt werden können.

An einer Kurbelwelle 111 der Brennkraftmaschine 101 ist ein Schwungrad 112 installiert. An diesem Schwungrad 112 ist ein Brennkraftmaschinendrehzahl-Sensor 113 instal liert, der die Drehzahl der Kurbelwelle 111, d. h. die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne, erfaßt. Ein Drehmoment wandler 114, der drehfest mit dem Schwungrad 112 verbun den ist, enthält ein Pumpenrad 115, ein Turbinenrad 116 und einen Stator 117.

Eine Abtriebswelle des Turbinenrades 116, d. h. eine Drehmomentwandler-Abtriebswelle 118, ist drehfest mit einem Stufen-Automatikgetriebe 119 verbunden. An der Drehmomentwandler-Abtriebswelle 118 ist ein Turbinenrad drehzahl-Sensor 120 angebracht, der die Turbinenraddreh zahl Nt erfaßt.

Ein Schaltmechanismus 119 im Automatikgetriebe ist aus Planetengetrieben 121a und 121b sowie aus drei Reibein griffeinrichtungen (drei Kupplungen) 122a, 122b und 122c gebildet. Durch Einrücken oder Ausrücken einer oder mehrerer der drei Reibeingriffeinrichtungen 122a, 122b und 122c wird das Übersetzungsverhältnis der jeweiligen Planetengetriebe 121a, 121b geändert, wodurch ein Schalt vorgang des Automatikgetriebes 130 ausgeführt werden kann.

Die drei Reibeingriffeinrichtungen 122a, 122b und 122c werden durch drei Schiebeventile 126a, 126b bzw. 126c und durch drei lineare Solenoide (drei Drucksteuereinrichtun gen) 128a, 128b bzw. 128c gesteuert. Ferner ist der Schaltmechanismus 119 mit einer Abtriebswelle 124 des Automatikgetriebes 130 verbunden. Das Automatikgetriebe 130 für Kraftfahrzeuge gemäß der ersten Ausführung ist aus diesen drei verschiedenen Komponenten gebildet.

Die Brennkraftmaschine 101 und das Automatikgetriebe 130 werden durch eine Steuereinrichtung 131 gesteuert. In diese Steuereinrichtung 131 werden der Drosselklappenöff nungsgrad θ, die Abtriebswellendrehzahl No des Automatik getriebes 130, d. h. die Fahrgeschwindigkeit des Kraft fahrzeugs, eine Turbinenraddrehzahl Nt des Automatikge triebes 130, die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne, die Öltemperatur oder Hydrauliköltemperatur Toil des Automa tikgetriebes 130 sowie ein Fahrpedalniederdrückungsgrad α eingegeben und für die Steuerung der Brennkraftmaschine 101 sowie des Automatikgetriebes 130 verwendet.

In diesem System wird das Abtriebswellendrehmoment To des Automatikgetriebes 130 mittels eines an der Abtriebswelle 124 des Automatikgetriebes 130 angebrachten (in Fig. 1 nicht gezeigten) Drehmomentsensors erfaßt und ebenfalls in die Steuereinrichtung 131 eingegeben.

In einer Ausführung der Steuervorrichtung für Automatik getriebe erkennt eine Betriebszustand-Erkennungseinrich tung 132 in der Steuereinrichtung 131 ein Schaltmuster sowie die Brennkraftmaschinenlast und speichert diese. Die Brennkraftmaschinenlast ist beispielsweise durch den Drosselklappenöffnungsgrad oder dergleichen gegeben. In einer Einrichtung 133 zum Beurteilen einer alterungsbe dingten Verschlechterung, die eine Schaltcharakteristik verwendet, wird eine alterungsbedingte Verschlechterung der obengenannten Reibeingriffeinrichtungen 122a, 122b und 122c beurteilt. Für die Beurteilung der alterungsbe dingten Verschlechterung werden eine Schaltdauer, ein Getriebeübersetzungsverhältnis Gr, ein angenommener Wert für das Abtriebswellendrehmoment To oder dergleichen verwendet; die Beurteilung der alterungsbedingten Ver schlechterung wird später im einzelnen erläutert.

Eine Einrichtung 134 speichert jeweilige charakteristi sche Werte der Reibeingriffeinrichtungen 122a, 122b bzw. 122c. Beispielsweise ist ein charakteristischer Wert der Wert eines Reibkoeffizienten µ der Reibeingriffeinrich tungen 122a, 122b oder 122c. Ein solcher Reibkoeffizient für die obigen Reibeingriffeinrichtungen 122a, 122b und 122c wird im voraus gespeichert und entsprechend einer alterungsbedingten Verschlechterung der jeweiligen Reib eingriffeinrichtungen 122a, 122b, bzw. 122c geändert.

Eine Hydraulikdruckbefehl-Erzeugungseinrichtung 135, in der ein Hydraulikdruckbefehl für eine geeignete Schalt charakteristik im Automatikgetriebe 130 während des Schaltens berechnet wird, gibt diesen berechneten Hydrau likdruckbefehl an die entsprechenden linearen Solenoide 128a, 128b bzw. 128c aus.

In der Hydraulikdruckbefehl-Erzeugungseinrichtung 135 werden der Betriebszustand des Automatikgetriebes 130 und der Hydraulikdruckbefehl als Antwort auf eine ATF-Öltem peratur (Automatikgetriebefluid-Öltemperatur) und einen Wert des Reibkoeffizienten der entsprechenden Reibein griffeinrichtung 122a, 122b bzw. 122c gespeichert, ferner wird der Hydraulikdruck für das Automatikgetriebe 130, der für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 101 geeignet ist, berechnet.

Fig. 2 zeigt eine Tabelle zur Erläuterung einer Beziehung zwischen einem Schaltmuster und einem Einrücken oder Ausrücken einer Reibeingriffeinrichtung für eine Automa tikgetriebe-Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausfüh rung der Erfindung.

In einem Viergang-Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge sind drei Kupplungen A, B und C zum Ausführen eines Schaltvorgangs im Automatikgetriebe vorgesehen. Das Bezugszeichen "1" in den jeweiligen Kupplungen A, B und C, die in Fig. 2 gezeigt sind, gibt ein Einrücken der Kupplung aus einem ausgerückten Zustand an, während das Bezugszeichen "2" der jeweiligen Kupplungen A, B und C ein Ausrücken der Kupplung aus einem eingerückten Zustand angibt. Ferner gibt das Bezugszeichen "0" für die jewei ligen Kupplungen A, B und C an, daß diese Kupplung im selben Zustand bleibt, d. h., daß die Kupplung im einge rückten Zustand oder im ausgerückten Zustand gehalten wird.

Beispielsweise wird bei einem 4-3-Schaltvorgang eine Kupplung A (eine Reibeingriffeinrichtung A) aus dem ausgerückten Zustand eingerückt, wird eine Kupplung B (eine Reibeingriffeinrichtung B) im selben Zustand gehal ten und wird eine Kupplung C (eine Reibeingriffeinrich tung C) aus dem eingerückten Zustand ausgerückt. Im Ergebnis kann ein 4-3-Schaltvorgang im Automatikgetriebe ausgeführt werden.

Wenn während des Schaltens die alterungsbedingte Ver schlechterung der jeweiligen Kupplungen A, B und C im Automatikgetriebe beurteilt werden soll, beispielsweise in einem 4-1-Schaltvorgang, ist es, da hierbei sämtliche Kupplungen A, B und C eingerückt und ausgerückt werden, schwierig, den Betrieb der jeweiligen Kupplungen A, B und C im Automatikgetriebe anhand ihres Verhaltens während des Schaltens getrennt voneinander zu betrachten, so daß die Beurteilung einer alterungsbedingten Verschlechterung im Automatikgetriebe erschwert ist.

In der Vorrichtung und in dem Verfahren zum Steuern von Automatikgetrieben gemäß der ersten Ausführung wird die Beurteilung einer alterungsbedingten Verschlechterung nur anhand der Schaltmuster, die in Fig. 2 in den drei schraffierten Bereichen dargestellt sind, und anhand des verhältnismäßig einfachen Betriebs der jeweiligen Kupp lungen A, B und C während des Schaltens ausgeführt.

Mit anderen Worten, die alterungsbedingte Verschlechte rung der Kupplungen A, B und C des Automatikgetriebes wird wenigstens anhand eines Schaltmusters für die Kupp lungen A, B und C beurteilt, wobei das Beurteilungsergeb nis für die anderen Schaltmuster übernommen wird. Was beispielsweise die Kupplung A betrifft, wird in einem 4-3-Schaltmuster die alterungsbedingte Verschlechterung der Kupplung A beurteilt; was die Kupplung B betrifft, wird anhand eines 3-1-Schaltmusters die alterungsbedingte Verschlechterung der Kupplung B beurteilt; und was die Kupplung C betrifft, wird anhand eines 2-1-Schaltmusters die alterungsbedingte Verschlechterung der Kupplung C beurteilt.

In der ersten Ausführung der Erfindung sind daher die vielen Schaltmuster und die Beurteilungslogik für die alterungsbedingte Verschlechterung für sämtliche Kupplun gen A, B und C im Automatikgetriebe nicht notwendig, so daß der Software-Umfang reduziert werden kann. Selbst für ein Schaltmuster, für das die Beurteilung einer alte rungsbedingten Verschlechterung schwierig ist, kann eine gute Schaltcharakteristik für das Automatikgetriebe erhalten werden.

Fig. 3 zeigt einen Zeitablaufplan der Beurteilung der alterungsbedingten Verschlechterung des Automatikgetrie bes. Zunächst wechselt zu einem Zeitpunkt t0 ein Schalt befehlssignal Ss von einem ersten Getriebeübersetzungs verhältnis (einem ersten Gang) zu einem zweiten Getriebe übersetzungsverhältnis (zu einem zweiten Gang).

In dem 1-2-Schaltvorgang wird die Kupplung C aus dem ausgerückten Zustand eingerückt. Der Hydraulikdruckbefehl für die Kupplung C ist in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 24B bezeichnet. Um das Ansprechverhalten des Hydraulik drucks zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁ zu verbessern, wird der Hydraulikdruckbefehl 24B der Kupplung C vorüber gehend erhöht, woraufhin eine Vorbelastungssteuerung des Hydraulikdrucks der Kupplung ausgeführt wird.

Danach wird in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Automatikgetriebes ein Hydraulikdruckbefehl Pc1 gesetzt, derart, daß die Charakteristik während des Schaltens durch diesen Hydraulikdruckbefehl Pc1 optimiert wird. Dann beginnt die Kupplung C einzurücken und beginnt die Drehmomentphase, so daß das Abtriebswellendrehmoment To abgesenkt wird. Wenn anschließend zum Zeitpunkt t2 eine Einwegkupplung ausgerückt wird, beginnt die Änderung des Getriebeübersetzungsverhältnisses Gr, so daß der eigentliche Schaltvorgang, d. h. die Trägheitsphase, beginnt.

Während des Schaltvorgangs zählt ein Zeitgeber TmSft die Zeit, die zum Schalten erforderlich ist, wobei diese gezählte Zeit für die Beurteilung der alterungsbedingten Verschlechterung der Kupplung C verwendet wird. Zum Zeitpunkt t3, zu dem der Schaltvorgang beendet ist, beginnt ein Anstieg des Hydraulikdruckbefehls 24B, um die Kupplung C sicher einzurücken, woraufhin das Automatikge triebe den Zustand mit zweiter Fahrstufe (Normalzustand im zweiten Gang oder Normalzustand mit zweitem Getriebe übersetzungsverhältnis) erreicht.

Zum Zeitpunkt t4 wird das Schaltbefehlssignal Ss geän dert, wobei dann, wenn der 2-1-Schaltbefehl erzeugt wird, die Kupplung C aus dem momentanen eingerückten Zustand ausgerückt wird. Ein Pc2 des Hydraulikdruckbefehls 24B wird ähnlich wie zum 1-2-Schaltzeitpunkt der Hydraulik druckbefehl Pc1 erzeugt, so daß während des Schaltvor gangs mit diesem Hydraulikdruck-Befehlswert Pc2 eine gute Schaltcharakteristik erhalten werden kann. Wenn die Kupplung C auszurücken beginnt, steigt das Getriebeüber setzungsverhältnis Gr an, bis der Schaltvorgang beendet ist. Danach wird zum Zeitpunkt t5 die Einwegkupplung eingerückt und der Hydraulikdruckbefehl 24B wird auf null abgesenkt, um die Kupplung C sicher auszurücken, worauf hin das Automatikgetriebe den Zustand mit erster Fahr stufe oder den Normalzustand im ersten Gang erreicht.

Wenn sich hierbei die alterungsbedingte Verschlechterung der Kupplung C ändert, äußert sich dies durch eine Si gnalform, die in Fig. 3 mit unterbrochenen Linien gezeigt ist. Wenn im 1-2-Schaltvorgang die alterungsbedingte Verschlechterung der Kupplung C auftritt, kann die Kupp lung C mit dem Hydraulikdruckbefehl Pc1 nicht eingerückt werden, so daß ein Schlupfzustand erzeugt wird und die Schaltdauer verlängert wird. Die vom Zeitgeber TmSft gezählte Zeit wird länger und erreicht einen Pegel (Lv_dtr), bei dem eine alterungsbedingte Verschlechterung festgestellt wird, so daß ein Merker Lv_24B für alte rungsbedingte Verschlechterung gesetzt wird. Anhand des obenbeschriebenen Sachverhalts wird beurteilt, daß die Kupplung C im Automatikgetriebe eine alterungsbedingte Verschlechterung erfahren hat.

In dem Zustand, in dem der 2-1-Schaltvorgang ausgeführt worden ist, ist die Schaltcharakteristik mit dem Hydrau likdruck-Befehlswert Pc2 nicht geeignet. Da jedoch der Merker Lv_24B für alterungsbedingte Verschlechterung gesetzt wird, wird festgestellt, daß die Kupplung C des Automatikgetriebes eine alterungsbedingte Verschlechte rung erfahren hat, so daß der Hydraulikdruckbefehl Pc2 um einen Korrekturbetrag ΔPc für alterungsbedingte Ver schlechterung korrigiert wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist.

Da bei einem Ausrücken der Kupplung C im Zustand mit alterungsbedingter Verschlechterung diese Kupplung C plötzlich ausgerückt wird, wird der Korrekturwert ΔPc für alterungsbedingte Verschlechterung gesetzt und zum Hy draulikdruckbefehl Pc2 addiert. Da der Merker Lv_24B für alterungsbedingte Verschlechterung gesetzt ist, wird beim nächsten 1-2-Schaltvorgang ähnlich wie hier ein Hydrau likdruck gesetzt, zu dem der Korrekturbetrag ΔPc für al terungsbedingte Verschlechterung addiert ist.

Da in der obenbeschriebenen Steuerlogik der Vorrichtung und des Verfahrens zum Steuern von Automatikgetrieben gemäß der Erfindung in dem spezifischen Schaltmuster die alterungsbedingte Verschlechterung der spezifischen Kupplung C beurteilt wird, kann das erhaltene Ergebnis in anderen Schaltvorgängen, zu denen die Kupplung C bei trägt, berücksichtigt werden. Dadurch kann der Software- Umfang für die Beurteilung der alterungsbedingten Ver schlechterung im Automatikgetriebe reduziert werden, ferner können die Kosten für die Steuereinheit des Auto matikgetriebes gesenkt werden.

Fig. 4 ist ein Steuerblockdiagramm zur Erläuterung der Steuervorrichtung für Automatikgetriebe gemäß der ersten Ausführung der Erfindung.

Zunächst wird in einem Reibkoeffizient-Berechnungsblock 401 ein Reibkoeffizient µ der Kupplung C, die zum Schalt vorgang beiträgt, berechnet. Hierbei wird die obener wähnte alterungsbedingte Verschlechterung durch das Übersetzungsverhältnis Gr des Automatikgetriebes wieder gegeben. Wenn ferner im voraus ein Korrekturbetrag einge geben wird und für mittels der Einrichtung zur Beurtei lung einer alterungsbedingten Verschlechterung die Kupp lung C festgestellt wird, daß die Kupplung C eine alte rungsbedingte Verschlechterung erfahren hat, wie durch die Strichlinie in Fig. 4 gezeigt ist, wird für den Wert des Reibkoeffizienten µ ein Korrekturbetrag Δµ ausgege ben, der vom Anfangswert µ subtrahiert wird.

In einem Betriebszustanddrehmoment-Berechnungsblock 402 werden ein angenommenes Antriebswellendrehmoment Tt des Automatikgetriebes und ein Wert Nt eines Turbinenraddreh zahl-Sensors eingegeben. Im Block 402 wird ein Betriebs zustandsdrehmoment TqPrs anhand der folgenden Gleichung (1) berechnet:

TqPrs = k1 × Tt + k2 × Nt (1)

wobei k1 und k2 Konstanten sind, die anhand des Schaltmu sters des Automatikgetriebes bestimmt werden.

Unter Verwendung eines Schaltmustersignals NbSft werden der berechnete Reibkoeffizient µ und das berechnete Betriebszustanddrehmoment TqPrs in allen Schaltmustern des Automatikgetriebes geändert. Wenn beispielsweise das Schaltmustersignal NbSft den 1-2-Schaltvorgang betrifft, wird das Schaltmustersignal NbSft in die 1-2-Schalthy draulikdruck-Berechnungsschaltung 403 eingegeben, wenn hingegen das Schaltmustersignal NbSft den 2-1-Schaltvor gang betrifft, wird das Schaltmustersignal NbSft in die 2-1-Schalthydraulikdruck-Berechnungsschaltung 404 einge geben. In der 1-2-Schalthydraulikdruck-Berechnungsschal tung 403 wird der am besten geeignete Kupplungshydraulik druckbefehl 24B berechnet.

Der Hydraulikdruckbefehl 24B für die Kupplung C wird gemäß der folgenden Gleichung (2) berechnet:

24B = 1/µ × k3 × TqPrs + k4 (2)

wobei k3 und k4 Konstanten sind.

In der obigen Gleichung (2) ist der Hydraulikdruckbefehl 24B als erste Funktion des Reibkoeffizienten µ und des berechneten Betriebszustandsdrehmoments TqPrs definiert. Die Konstanten k3 und k4 werden beispielsweise anhand eines charakteristischen Wertes des Radius der Kupplung C oder dergleichen bestimmt.

Wenn in der Kupplung C des Automatikgetriebes eine alte rungsbedingte Verschlechterung auftritt, wie oben erwähnt worden ist, wird, da der Reibkoeffizient µ korrigiert wird, wie durch die Strichlinie in Fig. 4 gezeigt ist, das Betriebszustanddrehmoment TqPrs korrigiert. Daher kann der Hydraulikdruckbefehl 24B für alle Schaltvor gänge, zu denen die Kupplung C beiträgt, korrigiert werden. Das obige Steuerblockdiagramm kann ähnlich für die anderen Kupplungen, beispielsweise die Kupplungen A und B und für die anderen Schaltmuster der Kupplungen A und B verwendet werden.

Zusammenfassend wird festgestellt, daß für die von der Erfindung angestrebte Korrektur der Reibkoeffizient- Berechnungsblock für die Kupplung (die Reibeingriffein richtung) sowie der Hydraulikdrucksetzwert-Berechnungs block vorgesehen sind. Der Reibkoeffizient der Kupplung wird anhand der alterungsbedingten Verschlechterung der Kupplung korrigiert, wobei die alterungsbedingte Ver schlechterung in allen Schaltmustern, zu denen die Kupp lung beiträgt, berücksichtigt wird.

Fig. 5 ist ein Zeitablaufplan, der ein Beispiel einer Beurteilung einer alterungsbedingten Verschlechterung im Automatikgetriebe erläutert. Dieser Zeitablaufplan zeigt die Beurteilung einer alterungsbedingten Verschlechterung einer einrückseitigen Kupplung bei einem Herunterschal ten. Als Beispiel wird ein 3-2-Schaltvorgang erläutert. Zum Zeitpunkt t0, zu dem ein Schaltbefehlssignal erzeugt wird, wird für den Hydraulikdruckbefehl HC für die aus rückseitige Kupplung ein Kupplungshydraulikdruckwert Pd1 gesetzt, durch den die Kupplung zu einem vorgegebenen Schaltzeitpunkt ausgerückt wird. Andererseits wird für den Hydraulikdruckbefehl 24B für die einrückseitige Kupplung vorübergehend ein Einrück-Hydraulikdruckbefehl Pc3 gesetzt, der später zu einem niedrigen Hydraulik druckbefehl Pc4 geändert wird, bei dem kein Einrücken erfolgt.

Zum Zeitpunkt t1, zu dem die Kupplung auszurücken be ginnt, steigt das Getriebeübersetzungsverhältnis Gr an. Wenn zum Zeitpunkt t2 das Getriebeübersetzungsverhältnis Gr ein zweites Getriebeübersetzungsverhältnis erreicht, wird der Hydraulikdruckbefehl 24B auf einen Wert Pc5 gesetzt, wobei die einrückseitige Kupplung Kraft über trägt.

Danach wird zum Zeitpunkt t3 der Hydraulikdruckbefehl HC für die ausrückseitige Kupplung auf null abgesenkt, während der Hydraulikdruckbefehl 24B für die einrücksei tige Kupplung auf den maximalen Hydraulikdruckbefehl Pc6 gesetzt wird, woraufhin die Hydraulikdrucksteuerung für diesen Schaltvorgang im Automatikgetriebe beendet ist.

In dem Fall, in dem die einrückseitige Kupplung des Automatikgetriebes eine alterungsbedingte Verschlechte rung erfährt, besitzt das Automatikgetriebe die in Fig. 5 gestrichelt gezeigte Charakteristik. Wegen des unzurei chenden Hydraulikdrucks zum Einrückzeitpunkt zeigt das Getriebeübersetzungsverhältnis Gr nach Erreichen des zweiten Gangs ein Überschwingen, ferner schwankt das Abtriebswellendrehmoment To des Automatikgetriebes, so daß ein Schaltstoß im Automatikgetriebe erhöht wird. Aus den obengenannten Gründen wird der Getriebeübersetzungs verhältnis-Überschwingbetrag GrOvr überwacht, wobei dann, wenn dieser Betrag GrOvr einen Grenzwert übersteigt, eine alterungsbedingte Verschlechterung der einrückseitigen Kupplung des Automatikgetriebes festgestellt wird.

In den Fig. 6, 7 und 8 ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung gezeigt. Fig. 6 ist eine schematische Konstruktionsansicht eines Automatikgetriebes ähnlich derjenigen von Fig. 1. In Fig. 6 sind jedoch sowohl die Brennkraftmaschine 101 als auch das Automatikgetriebe 130, die in Fig. 1 gezeigt sind, weggelassen.

In Fig. 6 werden in einer Betriebszustand-Erkennungsein richtung 132 in der Steuereinrichtung 131 ein Betriebszu stand und ein Schaltmuster des Automatikgetriebes er kannt, ferner wird festgestellt, welche Reibeingriffein richtung oder welche Kupplung zu dem erkannten Schaltmu ster beiträgt.

Andererseits wird in der Einrichtung 133 zur Beurteilung einer alterungsbedingten Verschlechterung unter Verwen dung einer Schaltcharakteristik eine alterungsbedingte Verschlechterung der obenerwähnten Reibeingriffeinrich tungen 122a, 122b und 122c beurteilt. In einer Hydraulik druckbefehl-Erzeugungseinrichtung 135 wird ein Hydraulik druckbefehl berechnet, so daß eine gute Schaltcharakteri stik während des Schaltens im Automatikgetriebe erhalten werden kann, wobei der Hydraulikdruckbefehl an die jewei ligen linearen Solenoide 128a, 128b und 128c ausgegeben wird.

In der Hydraulikdruckbefehl-Erzeugungseinrichtung 135 werden ein Betriebszustand des Automatikgetriebes und der Hydraulikdruckbefehl in Abhängigkeit von der ATF-Öltempe ratur (Automatikgetriebefluid-Öltemperatur) und dem Reibkoeffizienten µ der Reibeingriffeinrichtung (der Kupplung) und dergleichen gespeichert, ferner wird der für den Betriebszustand geeignete Hydraulikdruck berech net.

Wenn in der Einrichtung 133 zur Beurteilung der alte rungsbedingten Verschlechterung die alterungsbedingte Verschlechterung der Reibeingriffeinrichtung einen im voraus gespeicherten, bestimmten konstanten Pegel er reicht, gibt eine Alarmerzeugungseinrichtung 601 an ein Alarmgeberelement 602 ein Alarmsignal aus.

Bisher ist in dem Fall, in dem sich die Schaltcharakteri stik aufgrund einer alterungsbedingten Verschlechterung der Kupplung im Automatikgetriebe verschlechtert, das gesamte Automatikgetriebe ausgetauscht worden. Da jedoch erfindungsgemäß die gealterte Reibeingriffeinrichtung oder die gealterte Kupplung spezifiziert werden kann und an den Fahrer ein Alarm ausgegeben wird und da ferner in einer Werkstatt aufgrund dieser Informationen nur diese Reibeingriffeinrichtung ausgetauscht werden muß, kann im Automatikgetriebe eine gute Schaltcharakteristik bei geringem Kostenaufwand aufrechterhalten werden.

Fig. 7 zeigt eine Tabelle eines Beispiels der Arten von Alarmen und von Inhalten der Alarme, die von der Alarmer zeugungseinrichtung 601 erzeugt werden. Als Inhalte der Alarme dieser Ausführung sind zusätzlich zu den herkömm lichen Inhalten, die Fehlersignale bezüglich der jeweili gen Solenoide A, B und C sowie ein Fehlersignal bezüglich des Drosselklappensensors und ein Fehlersignal des Fahr geschwindigkeitssensors umfassen, ein Ergebnis einer Diagnose einer alterungsbedingten Verschlechterung bezüg lich der Kupplungen A, B und C hinzugefügt.

Die Inhalte der jeweiligen Fehlersignale sind durch einen Fehlercode klassifiziert und werden durch Einschalten oder Ausschalten einer Hinweiseinrichtung in der Nähe des Fahrers aktiviert.

Fig. 8 ist ein Zeitablaufplan zur Erläuterung eines Beispiels eines Fehlercodes. Ein Tastschalter-Signal KeySW ist im "EIN"-Zustand, gleichzeitig ist ein Lei stungssignal im "EIN"-Zustand. Während der Dauer t0 ist eine Lampe der Hinweiseinrichtung eingeschaltet, worauf hin eine Diagnose bezüglich der alterungsbedingten Ver schlechterung beginnt. Zunächst ist ein Muster durch ein erstes Muster "10" gegeben. Dieses Muster bleibt während der Zeit t1, in der die Lampe eingeschaltet ist, erhal ten, während in der Zeit t2 die Lampe ausgeschaltet ist. Während der Zeit t3 ist das Muster durch ein zweites Muster "01" gegeben. Das erste Muster und das zweite Muster werden in einer bestimmten Anzahl wiederholt. Ferner sind das erste Muster und das zweite Muster wäh rend der Zeit t4 durch den ausgeschalteten Zustand der Lampe klassifiziert oder unterteilt.

Da in dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel das erste Muster "10" eine doppelte Zeitdauer darstellt und das zweite Muster "01" eine einfache Zeitdauer darstellt, wird dadurch der Fehlercode "21" angezeigt, was beispielsweise einen Alarm bezüglich einer alterungsbedingten Ver schlechterung der Kupplung A bedeutet. Das heißt, daß der Fehlercode "21" durch die Reihenfolge des Auftretens des ersten Musters "10" und die Reihenfolge des Auftretens des zweiten Musters "01" bedingt ist.

Da, wie oben erwähnt worden ist, in dieser Ausführung der Erfindung die alterungsbedingte Verschlechterung der Reibeingriffeinrichtung durch Codieren etwa mittels der Fehlercodes spezifiziert wird, kann die zeitlich geal terte Kupplung unter Verwendung eines einfachen Verfah rens spezifiziert werden, mit dem Ergebnis, daß nur diese verschlechterte Kupplungskomponente im Automatikgetriebe in der Werkstatt ausgetauscht werden muß.

Selbst wenn eine Reibeingriffeinrichtung (eine Kupplung) eine alterungsbedingte Verschlechterung erfährt, kann erfindungsgemäß die Drehmomentschwankung im Automatikge triebe beschränkt werden, so daß ein angenehmes Beschleu nigungsempfinden im Kraftfahrzeug erhalten bleibt.

Claims

1. Steuervorrichtung für Automatikgetriebe (130), das mit einer Brennkraftmaschine (101) verbunden ist und eine vorgegebene Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) enthält, die eingerückt und ausgerückt wird, um einen Schaltvorgang im Automatikgetriebe (130) auszuführen, gekennzeichnet durch
eine Hydraulikdruckbefehl-Erzeugungseinrichtung (135), die während des Schaltens des Automatikgetriebes (130) einen Hydraulikdruck steuert, der auf diese Reib eingriffeinrichtung (122a-122c) wirkt, und die eine Hydraulikdruck-Steuercharakteristik ändert,
eine Betriebszustand-Erkennungseinrichtung (132), die ein Schaltmuster und eine Brennkraftmaschinenlast erkennt,
eine Einrichtung (133), die eine alterungsbe dingte Verschlechterung dieser Reibeingriffeinrichtung (122a-122c), die zum Schaltvorgang im Automatikgetriebe (130) beiträgt, beurteilt, und
eine Einrichtung (134), die einen charakteristi schen Wert der vorgegebenen Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) speichert.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der in der Einrichtung (134) gespeicherte charak teristische Wert ein Reibkoeffizient (µ) dieser Reibein griffeinrichtung (122a-122c) ist.

3. Steuervorrichtung für Automatikgetriebe (130), das mit einer Brennkraftmaschine (101) verbunden ist und eine vorgegebene Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) enthält, die eingerückt und ausgerückt wird, um einen Schaltvorgang im Automatikgetriebe (130) auszuführen, gekennzeichnet durch
eine Hydraulikdruckbefehl-Erzeugungseinrichtung (135), die während des Schaltens des Automatikgetriebes (130) einen Hydraulikdruck steuert, der auf die vorgege bene Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) wirkt, und die eine Hydraulikdruck-Steuercharakteristik ändert,
eine Betriebszustand-Erkennungseinrichtung (132), die ein Schaltmuster und eine Brennkraftmaschinenlast erkennt,
eine Einrichtung (133), die eine alterungsbe dingte Verschlechterung dieser Reibeingriffeinrichtung (122a-122c), die zum Schaltvorgang im Automatikgetriebe (130) beiträgt, beurteilt, und
eine Alarmerzeugungseinrichtung (601), die einen Alarm für den Fahrer erzeugt, in dem dieser Reibeingriff einrichtung (122a-122c) ein Zustand einer alterungsbe dingten Verschlechterung zugewiesen wird.

4. Verfahren zum Steuern eines Automatikgetriebes (130), das mit einer Brennkraftmaschine (101) verbunden ist und in dem ein Schaltvorgang durch Einrücken und Ausrücken einer vorgegebenen Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) ausgeführt wird,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Steuern eines Abtriebswellendrehmoments (To) des Automatikgetriebes (130) während des Schaltens des Auto matikgetriebes (130) durch Steuern eines Hydraulikdrucks, mit dem die vorgegebene Reibeingriffeinrichtung (122a- 122c) beaufschlagt wird,
Erkennen eines Schaltmusters und einer Brenn kraftmaschinenlast,
Beurteilen einer alterungsbedingten Verschlechte rung dieser Reibeingriffeinrichtung (122a-122c), die zum Schaltvorgang des Automatikgetriebes (130) beiträgt, und
Ändern eines charakteristischen Wertes dieser Reibeingriffeinrichtung (112a-122c), wenn für diese Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) eine alterungsbe dingte Verschlechterung festgestellt wird.

5. Steuerverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der charakteristische Wert ein Reibkoeffizient (µ) dieser Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) ist.

6. Verfahren zum Steuern eines Automatikgetriebes (130), das mit einer Brennkraftmaschine (101) verbunden ist und in dem ein Schaltvorgang durch Einrücken und Ausrücken einer vorgegebenen Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) ausgeführt wird,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Steuern eines Abtriebswellendrehmoments (To) des Automatikgetriebes (130) während des Schaltens des Auto matikgetriebes (130) durch Steuern eines Hydraulikdrucks, mit dem diese Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) beauf schlagt wird,
Erkennen eines Schaltmusters und einer Brenn kraftmaschinenlast,
Beurteilen einer alterungsbedingten Verschlechte rung dieser Reibeingriffeinrichtung (122a-122c), die zum Schaltvorgang des Automatikgetriebes (130) beiträgt, und
Erzeugen eines Alarms für einen Fahrer, wenn für diese Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) eine alterungs bedingte Verschlechterung festgestellt wird.

7. Verfahren zum Steuern eines Automatikgetriebes (130), das mit einer Brennkraftmaschine (101) verbunden ist und in dem ein Schaltvorgang durch Einrücken und Ausrücken einer vorgegebenen Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) ausgeführt wird,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Steuern eines Abtriebswellendrehmoments (To) des Automatikgetriebes (130) während des Schaltens des Auto matikgetriebes (130) durch Steuern eines Hydraulikdrucks, mit dem diese Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) beauf schlagt wird,
Speichern einer ersten Brennkraftmaschinenlast und eines ersten Schaltmusters,
Einwirken auf einen Hydraulikdruckbefehl, der auf die vorgegebene Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) im ersten Schaltmuster wirkt, und
Speichern eines zweiten Schaltmusters, zu dem die zum ersten Schaltmuster beitragende vorgegebene Reibein griffeinrichtung (122a, 122c) ebenfalls beiträgt, nachdem für die vorgegebene Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) festgestellt worden ist, daß sie einer alterungsbedingten Verschlechterung unterliegt, wobei der Hydraulikdruckbe fehl, der auf die vorgegebene Reibeingriffeinrichtung (122a-122c) im ersten Schaltmuster wirkt, korrigiert wird, wenn die Brennkraftmaschine (101) gemäß dem ersten Schaltmuster und mit der ersten Brennkraftmaschinenlast betrieben wird.