DE3025854C2

DE3025854C2 - Gangwechsel-Steuereinrichtung für ein automatisches Getriebe

Info

Publication number: DE3025854C2
Application number: DE3025854A
Authority: DE
Inventors: Norimasa Yokosuka Kishi; Tadashi Suzuki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-07-09
Filing date: 1980-07-08
Publication date: 1985-10-17
Also published as: DE3025854A1; GB2053387A; GB2053387B; JPS5610850A; US4338666A; JPS6010223B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf -i-irte Gangwechsel-Steuereinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten ArL

Bei einer solchen, in der DE-OS 30 12 896 beschriebenen Steuereinrichtung werden die von dem Fahrzeuggeschwindigkeits- Fühler und dem Belastungs-Fühler abgegebenen Signale über besiimmte aufeinanderfolgende Zeitintervalle jeweils gemitteil, um plötzliche Schwankungen in diesen Signalen ausgleichen zu können, die sonst zu eir.em plötzlichen und unerwünschten Wechseln der Schaltstellung innerhalb eines gewählten Gangwechselmusters oder gar zu einem unerwünschten Ändern des Gangwechselmusters selbst führen könnten. Auch diese Steuereinrichtung hat eine Bezugsbeschleunigungs-Einstelleinrichtung sowie eine Differenziereinrichtung zum Feststellen der tatsächlichen Beschleunigung aus dem von dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Fühier abgegebenen Signal. Die Bezugsbeschleunigung wird dabei nach Maßgabe der Motorbelastung, der augenblicklichen Schaltstellung und der augenblicklichen Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt bzw. nach Maßgabe von in einem Festspeicher gespeicherten Werten bestimmt. Eine erste Vergleichseinrichtung vergleicht die Bezugsbeschleunigung mit der tatsächlichen Beschleunigung, um ein Signal zu erzeugen, das eine bestimmte Bezugsumschaltgeschwindigkeit nach Maßgabe eines zuvor gewählten Gangwechselmusters zu bestimmen, die dann mit der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit verglichen wird, um ein Gangwechsel-Signal für die

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Gangwechsel-Elektromagnete bzw. die Gangwechsel-Steuerschaltung zu erzeugen. Das dabei jeweils benutzte Gangwechselmuster wird ebenfalls nach Maßgabe des beim Vergleich der Bezugsbeschleunigung und der tatsächlichen Beschleunigung erzeugten Signals aus mindestens zwei unterschiedlichen Gangwechselmustern ausgewählt

Eine gleichartige, in der DE-OS 29 29 266 beschriebene Steuereinrichtung umfaßt ebenfalls eine Differenziereinrichtung turn Ermitteln einer tatsächlichen Fahrzeugbeschleunigung sowie eine Bestimmungseinrichtung zum Ermitteln einer Bezugsbeschleunigung nach Maßgabe des von dem Belastungs-Fühler abgegebenen Signals sowie eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen dieser beiden Beschleunigungen. Nach Maßgabe des Vergleichsergebnisses wird eines von zwei gespeicherten Gangwechselmustern ausgewählt, wobei das eine Gangwechselmuster für das Fahren des Fahrzeuges im flachen Land und das andere für das Fahren in einer gebirgigen Gegend vorgegeben ist. Die Gangwechselmuster verfügen dabei jeweils über unterschiedliche Bezugsumschaitgeschwindiske-iten für das Herauf- und das Herunterschalten zwischen zwei benachbarten Schaltstellungen, um mit Hilfe einer solchen Hysterese ein Pendeln der Gangwechsel-Steuerschaltung mit einem dadurch bedingten abwechselnden Herunter- und Heraufschalten um nur eine bestimmte Bezugsumschaltgeschwindigkeit zu verhindern.

In der DE-OS 28 52 195 ist eine ähnliche Steuereinrichtung beschrieben, die eine Korrekturvorrichtung zum kontinuierlichen Verschieben des Schaltpunktes zwischen zwei Schaltstellungen des automatischen Getriebes aufweist, wobei dieser Schaltpunkt nach Maßgabe des jeweils ermittelten Fahrwiderstandes des Fahrzeuges kontinuierlich derart geändert wird, daß er bei wachsendem Fahrwiderstand zu größeren Fahrzeuggeschwindigkeiten hin verschoben wird. Diese Verschiebung des Schaltpunktes erfolgt jedoch in beiden entgegengesetzten Richtungen des sich ändernden Fahrwiderstandes offensichtlich gleich, so daß also bei dieser Steuereinrichtung keine Hysterese für die Korrektur des Schaltpunktes in Richtung wachsenden Fahrwiderstandes einerseits und in Richtung abnehmenden Fahrwiderstandes andererseits vorgesehen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gangwechsel-Steuereinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß eine Änderung des Gangwechselmusters in Abhängigkeit von einer Steigungsänderung der vom Fahrzeug befahrenen Ctraße ohne größere Zeitverzögerung erfolgt, ein Pendeln um die Änderungskennlinie zwischen zwei Gangwechselmustern aber verhindert wird.

Bei einer Steuereinrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung zeichne*, sich dadurch aus, daß eine besondere Hysterese-Einstelleinrichtung auch für die Gariigwechselmuster-Entscheidungsschaltung vorgesehen ist, damit eine Änderung zwischen zwei unterschiedlichen Gangwechselmustern ebenfalls mit einer bestimmten Hysterese erfolgt, das heißt, eine Änderung z. B. von einem ersten Gangwechselmuster für eine etwa ebene, vom Fahrzeug befahrene Straße zu einem zweiten Gangwechselmuster für eine eine bestimmte, noch realtiv geringe Steigung aufweisende Straße Lei einer bestimmten und relativ großen Beschleunigungcdifferenz zwischen der tatsächlichen Beschleunigung unu der Bezugs-Beschleunigung erfolgt, während eine Änderung von dem zweiten Gangwechselmuster zurück auf das erste Gangwechselmuster immer erst dann wieder erfolgt, wenn eine andere und relativ kleine Beschleunigungsdifferenz gleichen 5 oder umgekehrten Vorzeichens wie die zuvor angegebene Beschleunigungsdifferenz auftritt Dadurch wird zuverlässig verhindert, daß ein Pendeln der Steuereinrichtung um die Änderungskennlinie zwischen zwei Gangwechselmustern auftreten kann, d. h. in rascher

ίο Folge hintereinander abwechselnd von dem einen Gangwechselmuster auf das andere Gangwechselmuster und umgekehrt umgeschaltet wird. Die Größe der Hysterese wird dabei in Abhängigkeit von der augenblicklichen Motorbelastung bzw. Drosselklappenöff-

nung und dem Übergang vom vorher gewählten zum neuen Gangwechselmuster geändert so daß eine sehr schnelle und zuverlässige Änderung von einem Gangwechselmuster auf ein anderes auftritt wenn dieses tatsächlich erforderlich ist, andererseits eine solche Änderung jedoch immer dann unterbunden wird, wenn bei einem Pendeln um die Änderungsker.* iinie eine solche Änderung nicht erforderlich und erwünsim* ist

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit dem Antriebsdrehmoment und dem Fahrwiderstand für ein Kraft- fahrzeug,

F i g. 2 eine graphische Darstellung der Gangwechselmuster, die bei einer erfindungsgemäßen Gangwechsel-Steuereinrichtung eines elektronisch gesteuerten automatischen Getriebes gewählt und benutzt werden,

F i g. 3 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Gangwechsel-Steuercinrichtung, die als Analogschaltung aufgebaut ist,

F i g. 4 eine graphische Darstellung einer Bezugsbeschleunigung und einer korrigierten Beschleunigung, die bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung benutzt werden und durch dreidimensionale Koordinaten der !'ahrzeuggeschwindigkeit, der Drosselklappenöffnungsgröße und der Straßensteigung gezeigt sind,
Fig.5 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, die einen Mikrocomputer benutzt,

F i g. 6 ein das bei der in F i g. 5 gezeigten Steuereinrichtung benutzte Steuerprogramm zeigendes Flußdiagramm,

F i g. 7 eine beispielhafte Darstellung einer Aufsuchtabelle für die Bezugsbeschleunigung und

F i g. 8 eine graphische Darstellung einer Bezugsbeschleunigung und einer korrigierten Beschleunigung, die be! άττ in Fig.5 gezeigten Steuereinrichtung benutzt werden und durch dreidimensionale Koordinaten wie in F i g. 3 dargesUllt sind.

Bevor im einzelnen auf die Gangwechsel-Steuereinrichtung eingegangen wird, wird die Beschleunigung eines Fahrzeuges betrachtet, die aus der Beziehung zwisehen dem Antriebsdrehmoment und dem Fahrwiderstand eines Fahrzeuges erhalten wird. Der Fahrwiderstand ändert sich, wie dieses in F i g. 1 durch a, b und c gezeigt ist wenn die Neigung der befahrenen Straße jeweils 0%, 5% und 10% ist. Jeder Fahrwiderstand a, b und c wird größer, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch wird, da der Luftwiderstand ansteigt und der Unterschied zwischen den Fahrwiderständen a, b und c ist durch einen Unterschied in der Steigung der Straße

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bedingt. Das Anstriebsdrehmoment ändert sich durch die Motorbelastung, z. B. eine Drosselklappenöffnungsgröße und ein Untersetzungsgetriebeverhältnis, das heißt die jeweilige Gangstellung. Wenn z. B. die Drosselklappenöffnungsgröße 1/8,2/8 und 7/8 im Falle eines Fahrzeuges mit zwei Gängen beträgt, ändert sich das Antriebsdrehmoment beispielsweise so, wie dieses in F i g. 1 durch die Kurven d, e und /'jeweils gezeigt ist. In F i g. 1 zeigt die linke Seite, das heißt die Seite der niedrigen Gänge, mit den Fahrzeuggeschwindigkeiten Vd, Vf, Vf einer jeden Antriebsdrehmoment-Kurve d, e, f den Fall der Wahl eines niedrigen Gangwechsels, während die Seite der hohen Gänge, das heißt die rechte Seite der Zeichnung, den Fall der Wahl der hohen Gangwechsel zeigt.

Wenn in F i g. 1 die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich V\ ist, wird der Fahrwiderstand L gleich L₁, Lb und L_n wenn die Steigung der Straße gleich 0%, 5% und 10% jeweils ist, und ein Antriebsdrehmoment Γ wird gleich Tr, wenn bei einem hohen Gangwechsel mit einer Drosselklappenöffnung von 7/8 gefahren wird. Während dieses Fahrzustandes wird, wenn die Steigung der Straße gleich 10%, 5% und 0% jeweils ist, die Drehmomenttoleranz ΔΤ\η der gezeigten Weise gleich ΔΤ\,ΔΤϊ, ΔΤι, und wird kleiner, wenn die Steigung der Straße steil wird. Eine einem Fahrzeug vorgegebene Beschleunigung cc wird proportional zur Drehmomenttoleranz

groß und ist gleich λ = -ητ-, wobei K eine der Trägheit des Fahrzeuges entsprechende Konstante ist. Das Antriebsdrehmoment T ändert sich mit der Drosselklappenöffnung, so daß, wenn die Drosselklappe von 7/8 auf 2/8 geöffnet wird, sich das Drehmoment von Ti auf T_c erniedrigt. Wenn in diesem Fall ein Fahrzeug auf einer Straße mit einer Steigung von 10% fährt, wird das Antriebsmoment T_f kleiner als der Fahrwiderstand Lc, so daß das Fahrzeug nicht mehr beschleunigt werden kar.ii.

Mit Hilfe der vorstehenden Beziehung kann aus den Antriebsmoment-Kurven d bis f und den Fahrwiderstands-Kurven a bis c, die für jedes Fahrzeug zu bestimmen sind, der augenblicklichen Drosselklappenöffnung, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gangstellung eine Bezugsbeschleunigung während dieses Fahrzustandes erhalten werden, die dann mit der tatsächlichen Beschleunigung des Fahrzeuges verglichen wird, um die Straßensteigung und die Gangwechselmuster D, S\ und 52 zu bestimmen, wobei je größer die Straßensteigung ist, wie es in den F i g. 2a, 2b und 2c gezeigt ist, um so höher die gewählte Umschaltfolge ist, so daß bei jeder Straßensteigung eine ruckfreie und wirksame Beschleunigung bewirkt v/erden kann, wodurch das einer Gangwechsel-Steuereinrichtung mit einem einzigen Gangwechselmuster anhaftende Problem zu lösen ist Eine solche Einrichtung wurde bereits vorgeschlagen.

Wenn jedoch das Fahrzeug auf einer Straße fährt, deren Steigung oft wechselt, wird bei Verwendung des zuvor erläuterten automatischen Getriebes das Gangwechselmuster bei jeder Steigungsänderung innerhalb kurzer Zeit oftmals gewechselt, wodurch ein unnötiges Herauf- und Herunterschalten sehr oft ausgeführt wird, so daß die Fahrzeuginsassen jedesmal Umschaltstößen ausgesetzt sind.

Wie in F i g. 3 gezeigt ist sind ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Fühler 1 und ein Belastungs-Fühler 2 vorgesehen. Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Fühler 1 erzeugt Spannungssignale proportional der Fahrzeuggeschwindigkeit, und der Belastungs-Fühler 2 erzeugt Spannungssignale entsprechend dem Belastungszustand des Motors, z. B. proportional der Öffnungsgröße der Drosselklappe. Die Fahrzeuggeschwindigkeitssignale von dem Fühler 1 werden an eine Differenziereinrichtung 3 gegeben, die die Fahrzeuggeschwindigkeitssignale differenziert und ein die tatsächlich gemessene Beschleunigung angebendes Signal λ_π, erzeugt, das der tatsächlichen Beschleunigung des Fahrzeuges entspricht. Dieses der tatsächlich gemessenen Beschleunigung entsprechende Signal tx_m von der Differenziereinrichtung 3 wird an die invertierten Eingangsanschlüssc von Vergleichseinrichtungen 4 und 5 jeweils gegeben.

Das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem Fühler

1 und das die Drosselklappenöffnungsgröße angebende Signal von dem Fühler 2 werden an eine Bezugsbeschleunigungs-Einstelleinrichtung 7 für eine Bezugsbeschleunigung gegeben, die auch ein Signal erhält, das eine augenblickliche Gangstellung angibt und von einer Gangwechsel-Steuerschaltung 6 abgegeben wird, die späier ctiäüien wird. Die Einstelleinrichtung bzw. Rechenschaltung 7 verarbeitet diese drei Arten von Signalen und erzeugt Spannungssignale, die den Bezugsbeschleunigungen entsprechen, die erforderlich sind, um eine ansteigende Straße mit einer Steigung von 5% und 10% zu befahren, wobei z. B. die Bezugsbeschleunigungen in F i g. 4 von x_rn für eine Steigung von 5% und a_ri. für eine Steigung von 10% angegeben sind. Diese Signale werden jeweils an Addiereinrichtungen 8 und 9 gegeben. Das orosselklappenöffnungssignal von dem Fühler

2 wird auch an eine Hysterese-Einstell- oder Entscheidungseinrichtung 10 zum wahlweisen Benutzen von mehreren Gangwechselmustern gegeben. Die Hysterese-Entscheidungseinrichtung umfaßt drei Hysterese-Entscheidungsschaltungen 10-1, 10-2 und 10-3, die der Anzahl der wahlweise zu benutzenden Gangwechselmuster entsprechen. Die Schaltung 10-1 dient z:ur Auswahl eines Z>Musters für ein normales Fahren, die Schaltung 10-2 dient zur Auswahl eines Si-Musters für eine Straßensteigung von 5%, und die Schaltung 10-3 dient zum Wählen eines Sj-Musters für eine Straßensteigung von 10%.

Die Hysterese-Entscheidungsschaltungen 10-1, 10-2 und 10-3 sind mit einer logischen Entscheidungsschal· tung 11 für das Gangwechselmuster verbunden, die ein Signal zum Betätigen irgendeiner dieser Schaltunger 10-1,10-2 und 10-3 erzeugt. Die logische Entscheidungsschaltung 11 erzeugt ein Signal, das dem augenblicklich gewählten Gangwechselmuster entspricht, in dem sie Ausgangssignale von den Anschlüssen P\ und P2 eine· Multiplexers 12 zum Auswählen der Gangwechselmu ster D, S\ und S2 erhält, was später noch beschrieber wird, und sie wählt und betätigt nur die Hysterese Ent Scheidungsschaltung 10-1, tO-2 und 10-3, die dem ge wählten Gangwechselmuster D, S\ oder Si entspricht.

Jede Hysterese-Entscheidungsschaltung 10-1, 10-2 oder 10-3 führt dem Addierer 8 ein Hysterese-Span nungssignal Λα* «Oioder «"orfzurn Erzeugen der Hyste resekennlinie für das Gangwechselmuster zu, wenn da; Muster umgeschaltet wird, wie von D—»Si—-S2, un< führt dem Addierer 9 ein Hysterese-Spannungssigna «α* <x'cu, t*"cu zum Erzeugen einer Hysteresekennlinii für das Gangwechselmuster zu, wenn das Muster umge schaltet wird von D*—S\->—S2. Jede Hysterese-Entschei dungsschaltung 10-1,10-2 und 10-3 verarbeitet den Ab solutwert der Hysteresespannung, um diese proportio na! zu empfangenen Drosselklappenöffnungssignale zi verändern.

Die Addiereinrichtungen 8 und 9 addieren oder sub tränieren die vorstehenden Hysteresespannungen, ζ. Ε

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die Hysteresespannungen Xrd und x_cu von der Entscheidungsschaltung 10-1 für das D-Muster zu oder von den Bezugsbeschleunigungssignalen χ_γη und x_ru um damit korrigierte Bezugsbeschleunigungssignale «,«+«„/und Xri. + Xcu an den nicht invertierenden Eingang der Vergleichseinrichtungen 4 und 5 zu geben. Die korrigierten Bezugsbeschleunigungssignale sind daher Signale, die in der Sk'jungsrichtung der Straßenfläche von den ursprünglichen Bezugsbeschleunigungssignalen λ_γη und ocrL verschoben sind, wie dieses in F i g. 4 gezeigt ist. Der Verschiebungsgrad ist dabei nach Maßgabe der Drosselklappenöffnung unterschiedlich, wie dieses in Fig.4 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, da der Absolutwert der Hysteresespannung proportional zur vorstehenden Drosselklappenöffnung groß gemacht wird. Die Richtung der vorstehenden Verschiebung kann umgekehrt werden, wie dieses in F i g. 4 durch eine strichpunktierte Linie gezeigt ist, indem die Polarität der Hy- und an Anschlüsse I₂, U und /₆ des Multiplexers 12 im Falle eines 2-3-Gangwechsels gegeben.

Der Multiplexer 12 wählt Gar .vechselmuster, wie sie in der folgenden Tabelle gezeigt sind, durch die Zusammenfassung von Signalpegeln H und L aus, die den Anschlüssen Si und 52 des Multiplexers zugeführt werden.

Signalpegel

S, S₂

Gangwechselmuster

H
H

S₂

L
H

Der Multiplexer 12 wählt das Gangwechselsignal von is den Speicherschaltungen 13-1, 13-2 oder 13-3 aus, die dem so gewählten Gangwechselmuster entsprechen, und gilt das 1-2-Gangwechselsignal an den invertierenden Eingang eines Vergleichers 14 von einem OpAn-

c-t cd uuu cicu

t ι vtiiu. cn

Verschiebungsgrad und die Verschiebungsrichtung können daher durch jedes Gangwechselmuster nach Maßgabe der erforderlichen Hysterese ausgewählt werden.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Addiereinrichtungen 8, 9 zum Erhalten eines korrigierten Bezugsbeschleunigungssignals benutzt, jedoch kann auch ein Subtrahierer oder ein Multiplizierer (Dividierer) anstelle eines Addierers benutzt werden. So müssen natürlich z. B. im Falle eines Multiplizierers, wenn z. B. vorausgesetzt wird, daß die korrigierte Bezugsbeschleunigung xf_r durch Verarbeitung von a!_r=Kxr erhalten wird, die Hysterese-Entscheidungsschaltungen 10-1, 10-2 und 10-3 durch Schaltungen ersetzt werden, die den Wert K als Konstante oder Variable erzeugen.

Die korrigierten Bezugsbeschleunigungssignale λ_γη+ »cd und «rL +Xcu werden mit dem tatsächlich gemessenen Beschleunigungssignal x_m in den Vergleichseinrichtungen 4 und 5 jeweils verglichen, und die Vergleichsergebnisse werden an Anschlüsse Si und S\ des Multiplexers 12 von den Vergleichseinrichtungen 4 und 5 gegeben. Die Vergleichseinrichtung 4 erzeugt an dem Anschluß S₂ ein Signal hohen Pegels (H), wenn x_m<XrH+Xcd ist, und an dem Anschluß S₂ ein Signal niedrigen Pegels (L), wenn x_m> Xth+Xcö jeweils ist. Die Vergleichseinrichtung 5 erzeugt an dem Anschluß S\ ein Signal hohen Pegels (H), wenn x_m<x_rL + Xcu ist, und an dem Anschluß S\ ein Signal niedrigen Pegels (L), wenn Xm > XrL + Xcu·

Der Multiplexer 12 hat Eingangsanschlüsse h bis /& die Signale von Speicherschaltungen 13-1,13-2 und 13-3 für Gangwechselmuster erhalten. Diese Speicherschaltungen 13-1,13-2 und 13-3 speichern ein D-Muster, ein 5|-Muster und ein Si-Muster, die in Fig.2 jeweils gezeigt sind Diese Speicherschaltungen 13-1, 13-2 und 13-3 erhalten das Drosselklappenöffnungssignal von dem Fühler 2 und das Gangstellungssignal von der Steuerschaltung 6 für den Gangwechsel. Jede Speicherschaltung erkennt ein Gangstellungssignal mit Hilfe einer in ihr vorgesehenen logischen Schaltung, wählt eine Heraufschalt-Gangwechsellinie (durchgezogene Linie) oder eine Herunterschalt-Gangwechsellinie (gestrichelte Linie) in drei in Fig.2 gezeigten Gangwechselmustern, verarbeitet gespeicherte Gangwechselsignale, die den Drosselklappenöffnungssignalen entsprechen, und gibt diese Gangwechselsignale an den Multiplexer IZ Die Gangwechselsignale von jeder Speicherschaltung für die Gangwechselmuster werden an Anschlüsse /ι, /3 und /5 des Multiplexers 12 im Falle eines 1-2-GangwechseIs 3viiiük> üiiii UcU 4.-~*-vjaiigW~CCn5Ci3igucxi αϊϊ

iilVCi IiC-renden Eingang eines Vergleichers 15 von einem Anschluß O₂. Die nicht invertierenden Eingänge der Vergleicher 14 und 15 erhalten Fahrzeuggeschwindigkeitssignale, die der augenblicklichen Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechen, von dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 1, so daß der Vergleicher 14 das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal mit dem 1-2-Gangwechselsignal vergleicht, und der Vergleicher 15 das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal mit dem 2-3-Gangwechselsignal vergleicht.

Die Ausgangssignale von den Vergleichern 14 und 15 sind Signale, die jede Geschwindigkeit in den Gängen angeben, wenn der erste, zweite und dritte Gang als augenblicklicher Gang gewählt sein sollte, so daß bei Erhalt dieser Signale die Gangwechsel-Steuerschaltung 6 sowohl einen 1 -2-Gangwechselelektromagneten 16 als auch den 2-3-Gangwechselelektromagneten 17 erregt, wenn der Gangwechsel dem ersten Gang entspricht, lediglich den 1-2-Gangwechselmagneten 16 erregt, wenn der Gangwechsel dem zweiten Gang entspricht, und sowohl den 1-2-Gangwechselmagneten 16 als auch den 2-3-Gangwechselmagneten 17 nicht erregt, wenn der Gangwechsel dem dritten Gang entspricht, wodurch der Leistungsübertragungsweg eines Planetenradgetriebes eines automatischen Getriebes, das ein Paar von Planetenradgetrieben umfaßt, durch Auswählen und Betätigen einer Kupplung und Bremse geändert wird, die mit Strömungsmitteldruck mit Hilfe eines Ventils betätigt werden, das von dem Elektromagneten betätigt wird.

Fig.5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Gangwechsel-Steuereinrichtung, bei der ein Mikrocomputer benutzt wird. Ihr Steuerprogramm ist in F i g. 6 gezeigt.
Wie in F i g. 5 gezeigt ist, umfaßt die Gangwechsel-Steuereinrichtung eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 20, einen Speicher 21 mit freiem Zugriff (RAM), einen Festspeicher 22 (ROM), einen Zeitgeber 23, eine externe Eingabe/Ausgabe-Interfaceeinrichtung 24 und Analog- Digital-Umformer (A/D) 25 und 26. Wenn bei jedem bestimmten Zeitpunkt ein von dem Zeitgeber 23 erzeugtes Unterbrechungssignal erhalten wird, zählt die CPU 20 den Zählerstand des Zählers in dem Speicher 21 beim in F i g. 6 gezeigten Block 31 um Eins in Vorwärtsrichtung, und gleichzeitig werden beim Block 32 die Daten über die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Daten über die Drosselklappenöffnung von dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Fühler 1 und dem Belastungs-Fühler 2 mit Hilfe der A/D-Umformer 25,26 in digitale Größen

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umgeformt und über die Ir.terfaceeinrichtung 24 bei jedem bestimmten Zeitpunkt in den Speicher 21 eingelesen.

Die CPU 20 liest die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten von dem Speicher 21 bei einem Block 33 aus, subtrahiert eine Differenz zwischen der ausgelesenen Fahrzeuggeschwindigkeit und der bereits durch das Unterbrechungssignal eingelesenen Fahrzeuggeschwindigkeit während einer bestimmten Zeitdauer zwischen den Unterbrechungssignalen, erhält daraus die tatsächlich gemessene Beschleunigung x_m und schreibt die Daten in den Speicher 21 ein. Die CPU 20 liest außerdem die Drosselklappenöffnungsdaten und die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten aus dem Speicher 21 jeweils bei Blöcken 34 und 35 aus, stellt fest, welcher von dem geteilten Wert der Drosselöffnung oder dem geteilten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit nach Maßgabe eines bestimmten Programms zu diesen Daten gehört und iiesi diese geiciucn Werte in dsn Speicher 21 ein.

Die Steuerung gelangt dann zu einem Block 36, bei dem eine Gangwechselmuster-F.ntscheidungsroutine ausgeführt wird, und durch diese Gangwechsel-Entscheidungsroutine wird ein Gangwechselmuster in der folgenden Weise bestimmt. Zuerst wird bei einem Block 37 ein die augenblickliche Gangwechselstellung angebendes Signal erfaßt und im Falle des ersten Gangs bei einem Block 38, im Falle des zweiten Gangs bei einem Block 39 sowie im Falle des dritten Gangs bei einem Block 40 die Kopfadresse (TAG_x, TAG₂, TAG₃) einer Tabelle für die Bezugs- bzw. geschätzte Beschleunigung, die in dem Festspeicher 22 gespeichert ist, durch die Gangwechselstellung jeweils bestimmt

Die Bezugsbeschleunigung im Falle des ersten Gangs ist in F i g. 7 gezeigt und wird zuvor in dem Festspeicher 22 gespeichert Das heißt, wie es in F i g. 7A gezeigt ist, werden die Drosselklappenöffnung und die Fahrzeuggeschwindiglceit jeweils in acht Werte unterteilt, und für jeden unterteilten Wert der Drosselklappenöffnung und unterteilten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit wird die Bezugsbeschleunigung x_rn, die beim Fahren bei einer Steigung von 5% erhalten wird, und die Bezugsbeschleunigung XrL, die btlm Fahren bei einer Steigung von 10% erhalten wird, werden in der besonderen Adresse des Festspeichers 22 gespeichert wie dieses in F i g. 7B gezeigt ist und die gleichen Bezugsbeschleunigungen in bezug auf die anderen Gangstellungen werden in dem Festspeicher 22 gespeichert Die Kopfadresse der Bezugstabelle für den ersten Gang wird beim Block 38 bestimmt, so daß die Bezugsbeschleunigungen XrH, XrL, die einer Gruppe von jedem geteilten WErt a (Drosselklappenöffnung) und b (Fahrzeuggeschwindigkeit) bei der Gangstellung (erster Gang) entsprechen, können als eine Adresse ausgelesen werden, die die durch die folgende Gleichung aus F i g. 7A ausgedrückten Adressen Φ_χ, Φ_χ haben:

XrH ... Φ\ - 2, + 16f, + TAG_x XrL ... Φ_Χ - 2, + lot + TAG_x + 1

Das heißt in F i g. 7A entspricht der Teil gleich 1, wenn eine Gruppe von Unterteilungswerten für die Drosselklappenöffnung und die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich (0,0) ist, und die Adressen Φ_χ, Φ_χ der Bezugsbeschleunigungen XrH, XrL in diesem Teil 1 werden jeweils gleich TAGs=OOO und TAG, +1 =001, wie dieses in F i g. 7 B gezeigt ist, und wenn der Teil in F i g. 7 A gleich 36 ist werden die Adressen Φ_χ, Φ\ der Bezugsbeschleunigungen XrH, XrL in diesem Teil gleich TAG_x +70=070 undr/tGi+71-071.

In der gleichen Weise werden die Bezugsbeschleunigungen »rH, XrL beim Vorliegen von Steigungen von 5% und 10%, die dei'.i Unterteilungswert der Drosselklappenöffnung und dem Unterteilungswert der Fahrzeuggeschwindigkeit beim zweiten Gang entsprechen, an den Andressen von

ίο

XrH ■■■ Φ2 - 2, + 16* + TAG₂ XrL ... ΦΊ-2.+ 16(, + TAG₇ + 1

in dem Festspeicher 22 als TA Gj = 200 jeweils gespeichert, und im Falle des dritten Gangs werden die Bezugsbeschleunigungen XrH. XrL bei Steigungen von 5% und 10% an den Adressen von

XrH ·■· Φι = 2, + 16₆ + TAGi cc_rL ... ^₃ = 2, + 16₆ + TAGi + 1

in dem Festspeicher 22 als TA Gi = 400 jeweils gespeichert.

Die Steuerung gelangt dann zu einem Block 41, bei dem die Adresse in dem Festspeicher 22 mit Hilfe der vorstehenden Gleichungen aus der Kopfadresse TAG\.

TAGi oder TAGs bestimmt wird, die bei den Blöcken 38 bis 40 bestimmt werden, und der Unterteilungswert für die Drosselklappenöffnung sowie der Unterteilungswert für die Fahrzeuggeschwindigkeit werden bei den Blöcken 34 und 35 zu jedem bestimmten Zeitpunkt er halten. Auf Grund dieser Adresse werden bei einem Block 42 Bezugsbeschleunigungen χ_γη, *·/., die der augenblicklichen Gangstellung, der Drosselklappenöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechen, in der Tabelle aufgesucht, und die Bezugsbeschleunigun gen XrH, XrL werden aus dem Festspeicher 22 beim näch sten Steuerblock 43 ausgelesen.

Die so ausgelesenen Bezugsbeschleunigungen x,h, XrL sind die in Fig.8 durch Schräglinien gezeigten, wenn der Unterteilungswert für die Drosseiklappenöff nung gleich 2 und der Unterteilungswert für die Fahr zeuggeschwindigkeit beispielsweise gleich 4 sind.

Die Steuerung gelangt zu einem Block 44, wo festgestellt wird, welches Gangwechselmuster augenblicklich gewählt ist. Wenn die Steuereinrichtung wahlweise das D-Muster, das Si-Muster und das Sj-Muster, die in F i g. 2 gezeigt sind, benutzen kann, so wird beim gewählten DMuster der Steuerblock 45 gewählt beim gewählten S₁-Muster wird der Steuerblock 46 gewählt und beim gewählten S2-Muster wird der Steuerblock 47 gewählt

Beim Block 45 wird die beim Block 33 erhaltene tatsächlich gemessene Beschleunigung x_m mit der Bezugsbeschleunigung x.H verglichen, die beim Block 43 ausgelesen wird, und, wenn die tatsächlich gemessene Be- schleunigung größer als die Bezugsbeschleunigung ist das heißt wenn die bestimmte Beschleunigung selbst mit dem augenblicklichen Gangwechselmuster ausgeführt wird, gelangt die Steuerung zum Block 48 zum Wählen des D-Musters, und das Gangwechselmuster wird als das D-Muster beibehalten. Wenn die tatsächlich gemessene Beschleunigung x_m kleiner als die Bezugsbeschleunigung XrH ist so gelangt die Steuerung zu einem Block 49. Beim Block 49 wird die tatsächlich gemessene Beschleunigung x_m mit der Bezugsbeschleunigung x_ri.

ei verglichen, die beim Block 43 ausgelesen wird, und, wenn die tatsächlich gemessene Beschleunigung größer als die Bezugsbeschleunigung ist gelangt die Steuerung zu einem Block 50 zur Wahl des SpMusters, wodurch

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das Gsngwechselmuster von dem D-Muster auf das 5i-Muster geändert wird, und, wenn die tatsächlich gemessene Beschleunigung x_m kleiner als die Bezugsb» schleunigung x_rL ist, gelangt die Steuerung zum Block

51 für die Wahl des Sj-Musters, und das Gangwechselmuster wird von dem D-Muster auf das S2-Muster geändert.

Wenn der Steuerblock 46 bei der Wahl des Si-Musters gewählt ist, wird die tatsächlich gemessene Beschleunigung x_m mit der Bezugsbeschleunigung x_rL bei diesem Block verglichen, und, wenn x_m kleiner als x_rL ist, gelangt die Steuerung zum Block 51 für die Wahl des 52-Musters, und das Gangwechselmuster wird von dem Si-Muster auf das S2-Muster geändert. Wenn beim Block 46 x_m>a.rL festgestellt wird, wird der Steuerblock

52 gewählt. Bei diesem Block liest die CPU 20 aus dem Festspeicher 22 eine bestimmte Beschleunigung x_c aus, die der in dem Festspeicher 22 gespeicherten erforderlichen Hysterese entspricht, und führt eine Verarbeitung von ArH+Xcdurch, wodurch das Verarbeitungsergebnis, das heißt, die korrigierte Bezugsbeschleunignng mit der tatsächlich gemessenen Beschleunigung x_m verglichen wird. Diese korrigierte Bezugsbeschleunigung χ_γη+χ& die in F i g. 8 durch schräge Linien dargestellt ist, hat eine Hysterese von x_c nach unten in Richtung der Stra-Oenneigung, das heißt einer leichten Straßenneigung, von der Bezugsbeschleunigung χ_γη· Bei dem Block 52 gelangt im Falle von x_m>Xrn+Xc die Steuerung zum Block 48 zur Wahl des D-Musters, und das Gangwechselmuster wird von dem Si-Muster auf das D-Muster geändert, während, wenn die tatsächlich gemessene Beschleunigung x_m kleiner als die korrigierte Bezugsbeschleunigung ocrH+Xc ist, die Steuerung zum Block 50 zur Wahl des Si-Musters gelangt, und damit das Gangwechselmuster auf dem Si -Muster gehalten wird.

Wenn der Steuerblock 47 während der Wahl des S2-Musters gewählt wird, wird in diesem Block die Bezugsbeschleunigung XrL zu einer bestimmten Beschleunigung Xc hinzuaddiert, die der Hysterese in der gleichen Weise, wie zuvor beschrieben, entspricht, und die durch dieses Verarbeitungsergebnis erhaltene korrigierte Bezugsbeschleunigung XrL + Xc wird mit der tatsächlich gemessenen Beschleunigung x_m verglichen. Diese korrigierte Bezugsbeschleunigung x_rL+Xc hat eine Hysterese von Xc nach unten in Richtung der Straßenneigung bei einer leichten Straßenneigung von der Bezugsbeschleunigung x_ru wie dieses durch die schrägen Linien in Fig.8 gezeigt ist Wenn beim Block 47 *_m>λ_γ/. + x_c festgestellt wird, so gelangt die Steuerung zum Block Sl zur Wahl des S2-Musters, und das Gangwechselmuster wird auf dem S2-Muster festgehalten. Wenn Xm>XrL+Xc festgestellt wird, wird der Steuerblock 53 gewählt Bei diesem Block 53 wird die Hysterese-Beschleunigung Xc zu der Bezugsbeschleunigung λ_γη in der gleichen Weise, wie zuvor beschrieben, hinzuaddiert, und die sich aus dem Verarbeitungsergebnis ergebende korrigierte Bezugsbeschleunigung Χγη+Xc wird mit der tatsächlich gemessenen Beschleunigung x_m verglichen. Wenn dabei x_m<XrH+Xc festgestellt wird, gelangt die Steuerung zum Block 50 zur Wahl des Si-Musters, und das Gangwechselmuster wird von dem Si-Muster auf das Si-Muster geändert. Wenn x_m > ΧγΗ+χ* festgestellt wird, gelangt die Steuerung zum Block 48 zur Wahl des D-Musters, und das Gangwechselmuster wird von dem Sr Muster auf das D-Muster geändert

Wie aus der vorstehenden Erläuterung klar wird, ist zwischen dem D-Muster und dem Si-Muster und zwischen dem Si-Muster und dem Si-Muster die Hysterese von Xc zwischen den jeweils benachbarten Gangwechselmustern gegeben, die durch die Bezugsbeschleunigungen XrH und XrL bei den Blöcken 45 und 52 und den Blöcken 46 und 47 jeweils begrenzt sind.

Die Gangwechsel-Steuereinrichtung kann wahlweise verschiedene Arten von Gangwechselmuuern liach Maßgabe des Vergleichsergebnisses eier tatsächlich gemessenen Beschleunigung mit der Bezugsbeschleunigung durch den Aufbau der zuvor erwähnten Ausfüh-

rungsbeispiele benutzen, und im Falle einer Änderung des Gangwechselmusters von einem Muster eines niedrigen Gangs auf ein Muster eines hohen Gangs, das heißt, in der S2—>-Si—»D-Richtung wird die korrigierte Bezugsbeschleunigung, die durch Addieren der Hysterese-Beschleunigung zu der Bezugsbeschleunigung gebildet wird, als das Vergleichsziel der tatsächlich gemessenen Beschleunigung angestrebt, so daß es möglich wird, die Hysterese durch die hinzuaddierte Beschleunigung zum Ändern in das Muster des höheren Ganges vorzugeben. Ohne den Nachteil einer Verzögerung bei der Änderung des Gangwechselmusters, wie er bei der bisherigen Steuereinrichtung auftrat, wird die Änderung eines unnötigen Gangwechselmusters in positiver Weise verhindert.

Insbesondere bei dem in Fig.3 gezeigten Ausführungsbeispiel kann eine Hysteresegröße von jedem Gangwechselmuster eingestellt werden, das augenblicklich zu wählen ist, und selbst, wenn die erforderliche Hysteresegröße zwischen den zu ändernden Gangwechselmustern unterschiedlich ist, kann sie leicht eingestellt werden, und die erforderliche Änderungskennlinie für die Gangwechselmuster kann für jedes Fahrzeug vorgesehen werden.

Bei den Ausführungsbeispielen wird die Hysterese durch Korrigieren und Verarbeiten der Bezugsbeschleunigung mit einem bestimmten Beschleunigungswert eingestellt es kann jedoch auch eine gleiche Hysterese durch Bilden einer korrigierten tatsächlich gemessenen Beschleunigung durch Korrigieren und Verarbeiten eines bestimmten Beschleunigungswertes zusammen mit der tatsächlich gemessenen Beschleunigung gebildet werden, die mit der Bezugsbeschleunigung verglichen wird, um die Änderung des Gangwechselmusters festzustellen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

30 24 Patentansprüche:

1. Gangwechsel-Steuereinrichtung für ein automatisches Getriebe mit einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Fühler (1) zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit und Erzeugen von diesen angebenden Signalen, einem Belastungs-Fühler (2) zum Erfassen der Motorbelastung und Erzeugen von diese angebenden Signalen, einer Gangwechsel-Steuerschal- to tung (6), die mit den Fühlern (1,2) verbunden ist und Gangstellungs- sowie Befehlssignale aufgrund eines von mindestens zwei bestimmten Gangwechselmustern (D, Su S₂) eines Übertragungsbereiches, der für unterschiedliche Fahrzustände eines Fahrzeugs ge- is eignet ist, nach Maßgabe der von den beiden Fühlern (1, 2) zugeführten Signale erzeugt, wobei die Gangwechsel-Befehlssignale Gangwechsel-Elektromagneten (16,17) zugeführt sind, und einer Gangwechselmuiier-Entscheidungsschaltung, die mit den Fühlern (1,2>und der Gangwechsel-Steuerschaltung (6) verbunden ist, um Signale zu erzeugen, die eines der Gangwechselmuster des Obertragungsbereiches auswählt und bestimmt, wobei Mittel zum Verhindern einer zu häufigen Änderung des Gangwechselmusters vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die GangwetAselmuster- Entscheidungsschaltung (4,5,7,8,9) eine Hysterese-Einstelleinrichtung (10-1, 10-2, 10-3) zum Einstellen einer Hysterese für die Änderungskennlinie zwischen den Gangwechse'.mustern (D, Si, S₂) umfaßt, wobei die eingestellte hysterese sich in Abhängigkeit von der Motorbelastung und dtm Übe; gang vom vorher gewählten zum neuen Gangwechselmuster ändert

2. Steuereinrichtung nach An*_ /uch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gangwechselmuster-Entscheidungsschaltung eine mit dem i-ahrzeuggeschwindigkeits-Fühler (1) verbundene Differenziereinrichtung (3) zum Erzeugen von die tatsächliche Beschleunigung angebenden Signalen, eine Bezugsbeschleunigungs-Einstelleinrichtung (7), die Signale von jedem Fühler (1,2) und der Gangwechsel-Steuerschaltung (6) erhält, um für jede Schaltstellung Bezugsbeschleunigungs-Signale zu erhalten, die den zugeführten Signalen entsprechen, eine mit der Differenziereinrichtung (3) und der Bezugsbeschleunigungs-Einstelleinrichtung (7) verbundene erste Vergleichseinrichtung (4, 5) zum Vergleichen der die tatsächliche Beschleunigung angebenden Signale mit dem die Bezugsbeschleunigung angebenden Signal, Gangwechselmuster-Speicherschaltungen (13-1, 13-2, 13-3), die mit dem Belastungsfühler (2) und der Gangwechsel-Steuerschaltung (6) verbunden sind, um in diesen gespeicherte Gangwechselmuster mit dem die Schaltstellung angebenden Signal und dem die Motorbelastung angebenden Signal zu vergleichen, um Gangwechsel-Signale zu erzeugen, einen Multiplexer (12), der Signale von der ersten Vergleichseinrichtung (4, 5) und den Speicherschaltungen (13) zum Erzeugen von Gangwechsel-Signalen erhält, und eine zweite Vergleichseinrichtung (14, 15) aufweist, die die Fahrzeuggeschwindigkeit angebende Signale von dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Fühler (1) und Gangwechsel-Signale von dem Multiplexer (12) erhält, um Signale für die Gangwechsel-Steuerschaltung (6) zu erzeugen, die ein geeignetes Übertragungsverhältnis für jedes Gangwechselmuster auswählen.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hysterese-Einstelleinrichtung eine logische Gangwechselmuster-Entscheidungsschaltung (11), die mit dem Multiplexer (12) verbunden ist, um das gegenwärtig gewählte Gangwechselmuster angebende Signale zu erzeugen, mehrere Hysterese-Entscheidungsschaltungen (10-1, 10-2, 10-3), die die Motorbelastung angebenden Signale von dem Belastungs-Fühler (12) erhalten, um wahlweise nach Maßgabe der Ausgangssignale von der logischen Entscheidungsschaltung (11) Signale zu erzeugen, die der erforderlichen Hysteresegröße entsprechen, die für eine Beschleunigungsdifferenz erforderlich ist, aufgrund der die Änderung zwischen den Gangwechselmustern in beiden Richtungen stattfindet, und eine Addiereinrichtung (8, 9) aufweist, die Beschleunigungs-Signale und Ausgangssignale von den Hysterese-Entscheidungsschaltungen (10-1,10-2,10-3) erhält, um für die erste Vergleichseinrichtung (4, 5) korrigierte Beschleunigungs-Signale zu erzeugen, mit denen die Beschleunigungssignale an die Größe einer Siraßenneigung anzupassen sind

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Addiereinrichtung (8, 9) zwischen die Bezugsbeschleunigungs-Einstelleinrichtung (7) und die erste Vergleichsefcrichtung (4, 5) geschaltet ist, um korrigierte Bezugsbeschleunigungs-Signale zu erzeugen.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dsß die Addiereinrichtung (8, 9) zwischen die Differenziereinrichtung (3) und die erste Vergleichseinrichtung (4,5) geschaltet ist, um korrigierte, die tatsächliche Beschleunigung angebende Signale zu erzeugen.