DE3447638A1

DE3447638A1 - Verfahren zur steuerung einer schalttaetigkeit bei einem automatischen getriebe fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3447638A1
Application number: DE19843447638
Authority: DE
Inventors: Yasuyoshi Kawasaki Kanagawa Asagi; Toshihiro Ayase Kanagawa Hattori; Hitoshi Kasai; Makoto Yokohama Kanagawa Uriuhara
Original assignee: Fujitsu Ltd; Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1984-12-28
Filing date: 1984-12-28
Publication date: 1986-07-10
Also published as: US4677880A; DE3447638C2

Description

Verfahren zur Steuerung einer Schalttätigkeit bei einem automatischen Getriebe für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft ein automatisches Synchrongetriebe eines Fahrzeugs, zum Beispiel eines Automobils, und mehr im einzelnen ein Verfahren zur Steuerung einer Schalttätigkeit des automatischen Getriebes, welches verhindern kann, daß der Fahrer des Fahrzeugs solch eine abrupte Verzögerung spürt, die er anderenfalls bei der Schalttätigkeit während ^S einer Beschleunigung erfahren würde.

In den letzten Jahren wird bei einem Fahrzeug weitgehend ein automatisches Getriebe verwendet. Die Schalttätigkeit dieses automatischen Getriebes wird gesteuert durch das Ermitteln der Laufgeschwindigkeit des Fahrzeugs und des Niederdrückens eines Gaspedals, um den optimalen Gangwechsel aus der Beziehung zwischen diesen zu wählen. Eine Kupplung zum Verbinden des Motors und des Getriebes wird vor und nach der Schalttätigkeit ausgerückt und eingerückt. Daher folgt

25die automatische Schalttätigkeit dem Vorgehen, welches die Tätigkeiten Auskuppeln, Schalten und Einkuppeln umfaßt, und die Kupplung wird bei diesem Vorgehen uneingekuppelt gelassen, so daß die Antriebskraft des Motors nicht auf die Antriebswelle des Fahrzeugs übertragen wird. Diese Unterbrechung der Übertragung wird als unvermeidbar bei der Tätigkeit des Getriebes angesehen.

Wenn aber die Schalttätigkeit bei einer Beschleunigung ausgeführt wird, während das Gaspedal niedergedrückt wird, wird die Kupplung für die Tätigkeit ausgerückt, so daß der Fahrer die Verzögerung des Fahrzeugs spürt. Der Stoß bei der Auskuppeltätigkeit vergrößert das unangenehme Gefühl

des Fahrers noch weiter. Diese Verzögerungs- und Auskupplungsstöße werden mit Bedauern gelassen wie sie sind, da man nicht darauf verzichten kann, die Kupplung für die

Schalttätigkeit auszurücken.
5

Daher ist ein Ziel die Erfindung die Schaffung eines Verfahrens zur Steuerung der Schalttätigkeit eines automatischen Getriebes eines Fahrzeugs, welches Verfahren verhindern kann, daß der Fahrer ein schlechteres Gefühl hat, indem ein überschüssiges Motordrehmoment während einer Schalttätigkeit des Getriebes abgesenkt wird, um dadurch eine abrupte Verzögerung zu vermindern, welche anderenfalls während einer Schalttätigkeit zur Beschleunigung veranlaßt werden könnte.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Steuerverfahrens der genannten Art, welches auch verhindern kann, daß der Fahrer ein schlechteres Gefühl hat, indem das überschüssige Motordrehmoment abgesenkt wird, bevor die Kupplung für die Schalttätigkeit ausgerückt wird, um dadurch die Auskupplungsstöße zu vermindern.

Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Steuerverfahrens der genannten Art, welches das Fahrgefühl dadurch verbessern kann, daß die abrupte Verzögerung insbesondere bei einer Niedrigg&ngstellung vermindert wird.

Die Erfindung beruht auf der Entdeckung, daß die Verzögerung, die der Fahrer spürt, wenn die Kupplung ausgerückt wird, als Ergebnis einer abrupten Verminderung der Beschleunigung bewirkt wird, so daß die tatsächliche Verzögerung nicht so viel beiträgt. Insbesondere kommt es bei der Schalttätigkeit in einer Niedriggangstellung häufig vor, daß der Fahrer die Verzögerung spürt, während das Fahrzeug beschleunigt wird.

Og Man ist der Ansicht, daß dies daher rührt, daß das Antriebsmoment bei der Niedriggangstellung groß genug ist, um eine überschüssige Beschleunigung herbeizuführen, und daß die

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*· überschüssige Beschleunigung durch die Auskupplungstätigkeit abrupt auf Null abgesenkt wird. Dieser Gedankengang bezieht sich auf die Auskuppelstöße, welche durch die Auskuppeltätigkeit bewirkt werden.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Beschleunigen erhöht wird, so daß das Getriebe hochzuschalten ist, wird daher erfindungsgemäß die Kupplung nicht ausgerückt, bevor die Zufuhrmenge von Kraftstoff zu dem Motor vermindert ist, um das überschüssige Drehmoment abzusenken.

Bei dem Schalttätigkeits-Steuerverfahren der Erfindung, die dem gewöhnlichen Vorgehen des Auskuppeins, des Getriebeschaltens und des Einkuppeins folgt, wird genauer gesagt im Fall eines Hochschaltens für die Schalttätigkeit die Zufuhrmenge des Kraftstoffs zum Motor vermindert, um das überschüssige Drehmoment vor dem Auskuppelvorgang abzusenken, so daß das Gefühl der abrupten Verzögerung bei dem Auskuppelvorgang gemildert werden kann.

Gemäß einem Hauptmerkmal der Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung einer Schalttätigkeit bei einem automatischen Getriebe für ein Fahrzeug geschaffen, mit

(1) einem ersten Schritt zur Ermittlung des Laufzustands des Fahrzeugs,

(2) einem zweiten Schritt zur Bestimmung der optimalen Gangstellung aus dem ermittelten Fahrzeuglaufzustand,

(3) einem dritten Schritt zur Prüfung der Notwendigkeit einer Schalttätigkeit des automatischen Getriebes,

(4) einem vierten Schritt zum Ausrücken einer Kupplung zum Verbinden des Motors mit dem automatischen Getriebe,

(5) einem fünften Schritt zum Schalten des automatischen Getriebes in die optimale Gangstellung, und

(6) einem sechsten Schritt zum Einrücken der Kupplung, „,. welches Verfahren gekennzeichnet ist durch

(7) einen siebten Schritt zur Prüfung, ob die im dritten Schritt als notwendig beurteilte Schalttätigkeit hochschaltet oder nicht,

(8) einen achten Schritt zur Prüfung, ob die Ausgangsleistung des Motors im Überschuß zu der zum Beschleunigen des Fahrzeugs notwendigen Leistung ist oder nicht, wenn die Hochschalttätigkeit im siebten Schritt als notwendig beurteilt wird, und

(9) einen neunten Schritt zur Verminderung der Zufuhrmenge von Kraftstoff zum Motor, um das überschüssige Drehmoment des Motors vor dem vierten Schritt auf ein vorbestimmtes Niveau abzusenken, wenn in dem achten Schritt die überschüssige Motorausgangsleistung entschieden wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Diagramm der charakteristischen Drehmoraentkurven eines Fahrzeugs, das die Schaltstellungen eines automatischen Getriebes als Parameter verwendet, zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung; Fig. 2 ein Diagramm der charakteristischen Drehmoment-

2Q kurven, welches die Öffnungen einer Drosselklappe in einer ersten Gangstellung als Parameter verwendet, zu Erläuterung des Prinzips,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines automatischen Getriebes, das durch ein Verfahren gemäß einer Ausführungs-

_nc .form zu steuern ist;

Fig. 4- eine Schemaansicht, die den Auf bau eines wesentlichen Abschnitts von Fig.3 zeigt;

Fig. 5 zur Erläuterung einen Schaltplan für den Aufbau in Fig. 3;

Fig. 6 ein Diagramm der Tätigkeiten einer Kupplung des 30

Aufbaus in Fig.3; und

Fig. 7 ein Befehlsschema der Verarbeitung bei demVer fahr en gemäß der Ausführungsform.

In Fig. 1, welche die Betriebskennlinien eines Fahrzeugs 35

zur Erläuterung des Prinzips zeigt, bezeichnet die Abszisse die Laufgeschwindigkeit des Fahrzeugs, während die Ordinate

das Drehmoment eines Motors bezeichnet. In Fig. 1 sind außerdem charakteristische Drehmomentkurven al, a2, a3, a4- und a.5 über der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgetragen für die Fälle, in denen sich der Bereich jeweils in der ersten, zweiten, dritten, vierten bzw. fünften Gangstellung befindet, und eine Kurve b bezeichnet einen geprüften Boden-Laufwiderstand (proving-ground running resistance), übrigens sind die charakteristischen Drehmomentkurven über der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgenommen unter der Bedingung, daß die Drosselöffnung 100$ beträgt. Aus Fig.1 ist ersichtlich, daß die Drehmomente für die niedrigeren Gangstellungen höher und für die höheren Gangstellungen niedriger sind. Es hat sich auch herausgestellt, daß der Boden-Laufwiderstand bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird. Anders ausgedrückt, ist der Boden-Laufwiderstand höher für die Schalttätigkeit bei einer Hochgangübersetzung als für· die bei einer Niedriggangübersetzung. Trotz dieser Tatsache wird aber die von dem Fahrer tatsächlich gespürte Verzögerung während der Schalttätigkeit bei der Niedriggangübersetzung bewirkt.

Andererseits wird bei der Niedriggangübersetzung, da das Antriebsmoment höher ist ,wie aus Fig.1 ersichtlich, ein relativ hohes Uberschußmoment oder ein Beschleunigsmoment (das heißt die Differenz zwischen dem Antriebsdrehmoment und dem Drehmoment am Boden) hergestellt, es wird eine relativ hohe überschüssige Beschleunigung herbeigeführt, während das Fahrzeug in seinem Lauf beschleunigt wird. Wenn die Kupplung für die Schalttätigkeit ausgerückt wird,

OQ wird außerdem die Beschleunigung auf Null oder weniger abgesenkt, so daß dieser abrupte Wechsel der Beschleunigung bei der Schalttätigkeit mit der Niedriggangübersetzung als hohe Verzögerung gespürt wird.

Die Stöße bei der Auskuppeltätigkeit werden ähnlich veranlaßt durch die abrupte Umkehr (oder Änderung) des Drehmoment, weil das Antriebssystem des Fahrzeugs, das durch

* das Drehmoment in der Beschleunigungsrichtung auf Drehung beansprucht wird, durch das Verdrehungsmoment abrupt gelöst wird.

Erfindungsgemäß wird daher das überschüssige Drehmoment im voraus vor dem Auskuppeln für die Schalttätigkeit vermindert, um zu vermeiden, daß der Fahrer die abrupte Verzögerung und die Stöße spürt.

Fig. 2 zeigt zur Erläuterung des Erfindungsprinzips die charakteristischen Betriebskurven des Fahrzeugs; die Abszisse bezeichnet die Laufgeschwindigkeit des Fahrzeugs, während die Ordinate das Drehmoment des Motors bezeichnet. In Fig. 2 sind die charakteristischen Drehmomentkurven a10, a19» a18, a17, ai6 und a15 über der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgetragen, falls die Drosselklappe eine Öffnung von 100$, 90$, 80$, 70$, 60$ bzw. 50$ in der ersten Gangstellung aufweist, während eine charakteristische Drehmomentkurve a20 über der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgetragen ist, für den Fall, daß die Drosselklappe eine Öffnung von 100$ in der zweiten Gangstellung aufweist.

Wenn nun angenommen wird, daß die Schaltfahrzeuggeschwindigkeit Vq beträgt, wenn ein iHochsehalten von dem ersten in den zweiten Gang durchzuführen ist in dem Zustand, in dem die Drosselöffnung 100$ (das heißt, das tatsächliche 100$ige Niederdrücken des Gaspedals) beträgt, wird die Kupplung nach dem Stand der Technik ausgerückt, wenn das Drehmoment sich an einem Punkt m der Kurve a10 befindet. Im Gegensatz dazu wird erfindungsgemäß die Drosselöffnung zwangsweise in die geschlossene Stellung zurückgeführt, zum Beispiel auf 50$, und die Auskupplungstätigkeit wird bei einem Punkt m^! der Kurve al 5 durchgeführt.

Og Zu dieser Steuerung wird die Umdrehungszahl des Motors ermittelt, während die oben erwähnte Drosselöffnung zurückgeführt wird. Dann kann die Kupplung ausgerückt werden, wobei

angenommen wird, daß das überschüssige Drehmoment niedrig geworden ist, wenn die Umdrehungsbeschleunigung des Motors niedriger wird als ein vorbestimmter Wert.

° Übrigens kann die Zeitsteuerung, bei welcher die Drosselöffnung auf einen Wert zurückgebracht wird, welcher dem Niederdrücken des Gaspedals entspricht, auftreten, nachdem die Kupplung eingekuppelt oder ausgekuppelt worden ist.

Nachfolgend wird das Verfahren zur Steuerung der Schalttätigkeit des automatischen Getriebes gemäß einer Ausführungsform beschrieben.

In Fig.3, die das Verfahren zeigt, welches die Erfindung verkörpert, ist ein Motor 1 ausgestattet mit einer Drosselklappe 1b zur Steuerung der Strömungsmenge eines Einlaßgases (wie zum Beispiel von Luft oder einem Luftkraftstoffgemisch) und einem Schwungrad 1a. Ein Kupplungskörper 2 ist aus Friktionselementen bekannter Art aufgebaut und mit einem Ausrückhebel 2a ausgestattet. Ein Kupplungsbetätiger 3 ist mit einer Kolbenstange 3a versehen, die dafür vorgesehen ist, den Ausrückhebel 2a anzutreiben, um so das Ausmaß des Kontakts des Kupplungskörpers 2 zu steuern. Die Bezugszeichen 4· und 5 bezeichnen ein hydraulisches System bzw. einen Getriebebetätiger, welche nachfolgend beschrieben werden. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet ein automatisches Synchrongetriebe, welches durch den Getriebebetäiger 5 angetrieben wird, um die Gangwechseltätigkeiten durchzuführen. Das automatische Getriebe 6 ist mit einer Eingangs-

3Q welle 6a versehen, die mit der Kupplung 2 verbunden ist, einer Ausgangswelle (oder Antriebswelle) 6b, sowie einem Getriebestellungsfühler 6c zur Ermittlung einer Gangstellung (oder Ubersetzungsstellung). Das Bezugszeichen 7 bezeichnet einen Wählhebel, welcher von Hand betätigt wird,

gg so daß einer der Bereiche N (Neutralstellung), D (automatische Gangwechselstellung), "1" (erster Gang), "2" (zweiter Gang), "3" (das heißt, eine automatische Gangschaltstellung

für den ersten, zweiten und dritten Gang), und R (Rückwärtsstellung) in Übereinstimmung mit der Stellung des Wählhebels 7 gewählt werden kann. Ein Schaltstellungssignal SP, das einen gewählten Bereich anzeigt, wird von einem Wählfühler 7a abgegeben. Ein Drehzahlfühler 8a dient zur Ermittlung der Drehzahl der Eingangswelle 6a. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 8b dient zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit in Form der Drehzahl der Antriebswelle 6b. Ein Motordrehzahlfühler 10 dient zur Ermittlung der Drehzahl des Motors 1 in Form der Drehzahl des Schwungrades 1a. Eine elektronsiche Steuereinheit 9 ist aus einem Mikrocomputer aufgebaut. Diese elektronische Steuereinheit 9 besteht aus: einem Prozessor 9a für arithmetische Verarbeitungen, einem ROM-Speicher oder Nurlesespeicher 9b, in dem ein Steuerprogramm zur Steuerung des automatischen Getriebes 6, der Kupplung 3 und der Drosselklappe 1b gespeichertsind, einem Ausgabeelement 9c, einem Eingabeelement 9b, einem RAM-Speicher 9 s zum Speichern der berechneten Ergebnisse sowie einer Adressendatenschiene (BUS) 9f, die

on die genannten Komponenten verbindet. DasAusgangss'lsment 9c ist verbunden mit dem Kupplungsbetätiger 3» dem hydraulischen System 4» dem Getriebebetätiger 5 und der Drosselklappe 1b, um an diese Antriebssignale CDV, PDV bzw. ADV zu ihrem Antrieb abzugeben. Andererseits ist das Eingangs-

2g element 9^- verbunden mit den verschiedenen Fühlern 6c, 7a, 8a, 8b und 10, einem Gaspedal 11 und einem Bremspedal 12, welches nachfolgend beschrieben wird, zur Aufnahme der von diesen ermittelten Signale. Das Gaspedal 11 ist mit einem Fühler (das heißt, einem Potentiometer) 11a zur Erzeugung

_or, eines Signals AP versehen, das die Tiefe des Niederdrückens

des Gaspedal 11 anzeigt. Das Bremspedal 12 ist ausgestattet mit einem Fühler 12a (zum Beispiel einem Potentiometer oder einem Schalter ) zur Erzeugung eines Signals BP, das die Tiefe des Niederdrückens des Bremspedals 12 anzeigt.

Fig. 4. zeigt den Aufbau der erwähnten Kupplungs- und Getriebebetatiger 3, 5 und des hydraulischen Systems 4-· Die Bezugszeiohen T, P und V.. bezeichnen einen Ölbehälter, eine Ölpumpe bzw. ein Ein-Ausventil, welche zusammen das hydraulisehe System 4- bilden.

Der Kupplungsbetätiger 3 besteht aus einem Zylinder 33, einem Kolben 31 und einer Kolbenstange 31a (oder 3a), deren eines Ende mit dem Kolben 31 und deren anderes Ende mit dem Ausrückhebel 2a der Kupplung 2 verbunden ist. Eine Kammer 33a des Betätigers 3 steht über ein Ein-Ausventil V_? mit der Ölpumpe P (über das erwähnte Ein-Ausventil V..) und über ein Ein-Ausventil V- und ein impulsgesteuertes Ein-Ausventil V, mit dem erwähnten Ölbehälter T in Verbindung.Andererseits steht die andere Kammer 33b des Betätigers 3 über ein Rohr immer mit dem Ölbehälter T in Verbindung, übrigens dient ein Positionsfühler 34 der Ermittlung der Position der Kolbenstange 31a zur Abgabe des Ausmaßes des Kontakts der Kupplung 2.

Wenn das Ein-Ausventil Vp in Reaktion auf ein Antriebssignal CDV1 geöffnet wird, wird an die Kammer 33a ein Öldruck angelegt, so daß der Kolben 31 nach rechts verschoben wird, in Fig.A betrachtet, um die Kupplung 2 auszuschalten (oder auszurücken). Wenn die Ein-Ausventile V, und V, in Reaktion auf Antriebssignale CDV2 und CDV3 geöffnet werden, wird der Öldruck der Kammer 33a freigegeben, so daß der Kolben 31 nach links verschoben wird und die Kupplung 2 einschaltet oder einkuppelt). Hier wird die Kupplung 2 align mählich eingekuppelt, weil das Ein-Ausventil V. in Reaktion auf das Antriebssignal CDV3 impulsgetrieben ist.

Der erwähnte Getriebebetätiger 5 besteht aus einem Wählbetätiger 50 und einem Schaltbetätiger 55* Diese Betätiger _a5 50 und 55 sind so aufgebaut, daß sie drei Stellungen einnehmen, und bestehen jeweils aus abgestuften Zylindern 53 und 58, ersten Kolben 51 und 56 und zweiten Kolben 52 und 57,

. /Ι3·

welche zylindrisch gemacht sind zum Aufsetzen auf die entsprechenden ersten Kolben 51 und 56. Die Kolbenstangen 51a bzw. 56a dieser ersten Kolben 51 bzw. 56

stehen mit den nichtgezeigten inneren Hebeln des Getriebes 6 in Verbindung. Die so aufgebauten zwei Betätiger 50 und 55 befinden sich in den gezeigten neutralen Zuständen, wenn ein Öldruck auf die beiden jeweiligen Kammern 53a und 53b sowie 58aund 58b der abgestuften Zylinder 53 und 58 ausgeübt wird. Wenn der Öldruck auf die jeweiligen Kammern 53a und 58a ausgeübt wird, werden die ersten Kolben 51 und 56 zusammen mit den zweiten Kolben 52 und 57 nach rechts verschoben, in Fig.4 betrachtet. Wenn der Öldruck auf die jeweiligen Kammern 53b und 58a ausgeübt wird, werden im Gegenteil nur die ersten Kolben 51 und 56 nach links verschoben.

Die Kammern 53a und 53b des Wählbetätigers 50 sind so ausgeführt, daß sie über ein Umschaltventil V^ bzw. V,- mit der Ölpumpe P (über das Ein-Ausventil V^) oder dem Ölbehälter T in Verbindung stehen. Andererseits sind die Kammern 58a und 58b des Schaltbetätigers 55 so ausgeführt, daß sie über ein Umschaltventil V™ bzw. V_g mit der Ölpumpe P (über das Ein-Ausventil V^) oder mit dem Ölbehälter T in Verbindung stehen.

Wie gezeigt,befindet sich daher das Getriebe 6 in der Neutralstellung. Wenn die Verbindung des Umschaltventils Vr, in Reaktion auf ein Antriebssignal ADV4 geschaftex^w??!, während das Umschaltventil Vo in Reaktion auf ein Antriebs-

_₀ signal ADV3 auf den ölbehälter T geschaltet wird, stellt das Getriebe 6 den vierten Gang ein. Wenn ein Gangwechselsignal von dem vierten Gang auf den fünften Gang erzeugt wird, werden die Verbindungen der Umschaltventile V~ und V₁-, in Reaktion auf die Antriebssignale ADV3 und ADV4- auf

__ die ölpumpe P geschaltet, um dadurch den Schaltbetätiger

in den gezeigten neutralen Zustand zurückzuführen. Dann wird die Verbindung des Umschaltsventils V^ in Reaktion auf

ein Antriebssignal ADV1 auf die Ölpumpe P geschaltet, während die Verbindung des Umschaltventils Vr auf den Ölbehälter T geschaltet wird, so daß der Wählbetätiger 50 in eine Wählstellung für den fünften und den Rückwärtsgang geschaltet wird. Dann wird die Verbindung des Umschaltventils Vo in Reaktion auf das Antriebssignal ADV3 auf die Ölpumpe P geschaltet, während die Verbindung des Umschaltventils Vrj auf den ölbehälter T geschaltet wird, so daß der Schaltbetätiger 55 in eine fünfte Gangstellung geschaltet wird, um dadurch den Gang des Getriebes 6 auf den fünften Gang umzuschalten.

Die Gangwechseltätigkeiten auf die jeweiligen Gänge können also ausgeführt werden durch Schalten der Umschaltventile V/- und Vc sowie V_g und V„ in Reaktion auf die Antriebssignale ADV1 und ADV2 sowie ADV3 und ADV4 zur abwechselnden Betätigung des Wählbetätigers 50 und des Schaltbetätigers 55.

Nachfolgend werden die Tätigkeiten der in Fig.3 gezeigten Ausführungsform beschrieben.

(1) Wenn der Wählhebel 7 von Hand auf den Bereich D eingestellt wird, so daß das Schaltstellungssignal SP des Bereichs D von dem Wählfühler 7a in das Eingabeelement 9d eingegeben wird, liest es zunächst der Prozessor 9a durch den BUS 9f» um es in dem RAM-Speicher 9e zu speichern. Dann gibt der Prozessor 9a das Antriebssignal ADV von dem Ausgabeelement 9c an den Getriebebetätiger 5» so daß dieser

QQ angetrieben wird und das Getriebe 6 auf den ersten Gang schaltet.

(2) Sodann erhält der Prozessor 9a ein Getriebestellungssignal GP von dem Getriebestellungsfühler 6c über sein Eingabeelement 9d und ermittelt, daß das Getriebe 6 auf den ersten Gang geschaltet ist, und speichert das in dem RAM-Speicher 9e.

1/ · /ib ·

(3) Sodann sendet der Prozessor 9a in Reaktion auf das Signal des Beschleunigungsfühlers 11a das Kupplungsantriebssigal CDV über das Ausgabeelement 9c zu dem Kupplungsbetätiger 3» so daß dieser die Kolbenstange 3a allmählich nach links verschiebt, um den Ausrückhebel 2a allmählich nach links zu bewegen. Folglich wird, wie durch eine Kurve a in Fig.6 angedeutet, der Prozentsatz des Eingriffs der Kupplung 2 verändert, so daß sie aus einem ausgerückten Zustand über einen partiell eingerückten Zustand in einen eingerückten Zustand geschaltet wird. Also beginnt das Fahrzeug zu laufen.

(4·) Anschließend wird die optimale Gangstellung auf folgende Weise bestimmt gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, einem !5 Niederdrücken AP des Gaspedals und dem Schaltstellungssignal des Wählhebels 7, so daß die Schalttätigkeit des automatischen Getriebes ausgeführt wird.

Dies wird anhand von Fig.7 beschrieben, die das Verarbei-2Q tungs-Befehlsschema des Steuerverfahrens zeigt. Übrigens ist der durch gestrichelte Linien definierte Block ein Merkmalsabschnitt, welcher durch die Erfindung hinzugefügt wird.

(a) Zunächst erhält der Prozessor 9a periodisch ein ermitteltes Fahrzeuggeschwindigkeitssignal WP (in der Form von Impulsen) von dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 8b über das Eingabeelement 9d, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit V zu berechnen und sie in dem RAM-Speicher 9e zu speichern, und erhält ein Niederdrücken AP des Gaspedals 11 von dem Fühler 11a über das Eingabeelement 9d zur Speicherung in dem RAM-Speicher 9e.

Falls der Prozessor 9a so aufgebaut ist, daß er die Öffnung der Drosselklappe 1b gemäß dem Niederdrücken AP des Gaspedals steuert, gibt der Prozessor zu diesem Zeitpunkt ein Antriebssignal SDV über sein Ausgangselement 9c ab, um die Drosselklappe 1b entsprechend dem Niederdrücken AP zu öffnen,

Wenn der Antriebsmechanismus der Drosselklappe 1b zum Beispiel aus einem Schrittmotor gebildet ist, besteht das Antriebssignal SDV aus Impulsen mit einer Anzahl, die der Drosselöffnung entspricht.

(b) Sodann verwendet der Prozessor 9a die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Niederdrücken AP, um eine optimale Gangstellung GO aus einem Schaltplan zu bestimmen, welcher der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Niederdrücken AP entspricht, welche als Teil des Steuerprogramms des ROM-Speichers 9b gespeichert sind. Genauer gesagt, ist dieser ROM-Speicher 9b geladen in Form einer Tabelle mit dem Schaltplan, welcher der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Niederdrücken AP entspricht, wie in Fig.5 gezeigt. In dieser Figur sind die jeweiligen Gangschaltstellungen durch Kurven I, II, III, IV und V angedeutet, wobei ausgezogene Kurven die Grenzen für das Hochschalten angeben, während gestrichelte Kurven die Grenzen für das Herunterschalten angeben. Außerdem wird die optimale Gangstellung GO aus dem Niederdrücken AP der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt.

(c) Sodann ermittelt der Prozessor 9a die gegenwärtige Getriebe- '(oder Gang-)stellung GP von dem Getriebestellungsfühler 6c über sein Ausgabelement 9d, um sie in dem ROM-Speicher 9e zu speichern. Und der Prozessor 9a vergleicht die Getriebestellung GP und die optimale Gangstellung GO und urteilt, daß eine Schalttätigkeit erforderlich ist für ein Hochschalten im Fall GO>GP (das heißt, die optimale Gangstellung GO ist höher als die gegenwärtige Gangstellung

Q₀ GP) und für ein Herunterschalten im Fall GO -S GP (das heißt, die optimale GO ist niedriger als die gegenwärtige Gangstellung GP). Wenn entschieden wird, daß das Schalten nicht erforderlich ist, wird dieser Schritt beendet, um wieder zu dem Schritt (a) zurückzuführen.

■Al-

(d) Falls das Schalten als notwendig beurteilt wird, entscheidet der Prozessor 9a dann, ob das erforderliche Schalten ein Hochschalten oder ein Herunterschalten ist. Im Fall des Herunterschaltens rückt die Verarbeitung zu einem unten beschriebenen Schritt (g) vor.

(e) Wenn der Prozessor 9a urteilt, daß das Hochschalten erforderlich ist, ermittelt er die Drehzahl Ne des Motors von dem Drehzahlfühler 10 über sein Eingabeelement 9d. Dann leitet der Prozessor 9a die Veränderung der Motordrehzahl Ne je Zeiteinheit, das heißt eine Motordrehzahlbeschleunigung dNe/dt ab unter Verwendung der ermittelten Motordrehzahl und vergleicht sie mit einer vorbestimmten Beschleunigung No entsprechend dem überschüssigen Drehmoment (wie durch ein eingekringeltes Bezugszeichen 1 angedeutet). Bei dNe/dt < No (das heißt, wenn die ermittelte Beschleunigung kleiner als die vorbestimmte ist) schreitet 3er Prozessor 9d mit seiner Verarbeitung zu dem Schritt (g) vor, indem er annimmt, daß das überschüssige Drehmoment vermindert worden ist.

(f) Bei dNe/dt £ No (das heißt, wenn die ermittelte Beschleunigung gleich der vorbestimmten oder größer ist) schließt im Gegensatz dazu der Prozessor 9a die Drosselklappe 1b in einem vorbestimmten Maß A To unter der Annahme, daß das überschüssige Drehmoment sich noch auf einem hohen Wert befindet. Im einzelnen sendet der Prozessor 9a das Antriebssignal SDV, welches eine solche Impulszahl besitzt, daß die Drosselklappe 1b in dem Ausmaß A To zurückgeführt

«η wird, über sein Ausgabeelement 9c zu dem Antriebsmechanismus (obwohl nicht gezeigt) der Drosselklappe 1b, um dadurch deren Öffnung zu steuern. Übrigens ist das vorbestimmte Ausmaß Δ To auf solch einen Wert eingestellt, daß die Drehzahl des Motors 1 nicht abrupt sondern allmählich abgesenkt

_Qf- wird. Dann führt der Prozessor 9a seine Verarbeitung zu dem Schritt (e) zurück. Folglich gestattet der Motor 1 seiner Drosselklappe 1b, ihre Öffnung allmählich zu

'"' ³⁴*⁷⁶³-⁸

vermindern, so daß seine Drehbeschleunigung allmählich abgesenkt wird.

(g) Wenn bei Schritt (d) geurteilt wird, daß die erforderliehe Schalttätigkeit das Herunterschalten ist, und bei dem Schritt (e), daß dNe/dt < No, wird die tatsächliche Schalttätigkeit gestartet.

Und zwar sendet zunächst der Prozessor 9a das Kupplungsantriebssignal CDV über sein Ausgabeelement 9c zu dem Kupplungsbetätiger 3. Dann wird der Öldruck an die Kammer 33a des Zylinders 33 des Kupplungsbetätigers 3 angelegt, um die Kolbenstange 3a (oder 31a) nach rechts zu verschieben, in Fig. 4. betrachtet, so daß der Ausrückhebel 2a nach rechts jg zurückgeführt wird und die Kupplung allmählich ausrückt, wie durch eine Kurve b in Fig.6 gezeigt.

Sodann führt der Prozessor 9a über seinen BUS 9f und sein Ausgabelement 9c dem Getriebebetätiger 5 das Antriebssignal

2Q ADV zu, um die optimale Gangstellung GO in dem automatischen Getriebe 6 zu bewirken. Folglich werden in dem Getriebebetätiger 5 die eingebauten Wähl- und Schaltbetätiger 50 und 55, die mit dem erwähnten hydraulischen System k verbunden sind, hydraulisch gesteuert, so daß das Getriebe 6

„,- durch Synchroneingriff in die erwünschte Gangstellung gebracht wird.

Nach dem Ende der Schalttätigkeit sendet der Prozessor 9a außerdem das Kupplungsantriebssignal CDV zu dem Kupplungsbetätiger 3, wie bei der erwähnten Starttätigkeit, um die Kupplung 2-einzukuppeln. Dann wird die Verarbeitung wieder zu dem Schritt (a) zurückgeführt.

Im Fall des Hochschaltens zur Beschleunigung wird also die

Kupplung ausgerückt, nachdem die Drosselklappe in die ge-35

schlossene Stellung zurückgeführt worden ist, um das überschüssige Moment zu vermindern.

Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Verfahren der Erfindung die Drosselklappe des Motors vor dem Auskuppelvorgang für den Beginn der Schalttätigkeit in die geschlossene Stellung zurückgeführt, um dadurch das überschüssige Drehmoment zu vermindern. Folglich hat das Verfahren der Erfindung die erfreuliche Wirkung, zu vermeiden, daß der Fahrer die abrupte Verzögerung und die starken Stöße spürt, wenn die Kupplung für die Schalttätigkeit ausgerückt wird. Durch die Unterdrückung der Drehbeschleunigung des Motors im voraus kann außerdem die andere Wirkung erzielt werden, daß der Motor nicht im Leerlauf beschleunigt wird, wenn die Kupplung ausgerückt ist. Folglich kann das Unbehagen in dem Fahrgefühl durch das automatische Getriebe abgewendet werden, um eine sanfte Schalttätigkeit sicherzustellen.

Die Erfindung ist zwar oben in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben worden, kann aber auf verschiedene Art innerhalb ihres Rahmens abgewandelt werden. Falls eine Kraftstoffzuführeinrichtung zum Liefern einer beachtlich genauen Korrelation zwischen der Kraftstoffzufuhrmenge und der Motorausgangsleistung wie zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzpumpe verwendet wird als das Kraftstoffzufuhr-Steuerelement, welches bei der geschilderten Ausführungsform durch die Drosselklappe gebildet war, kann beispielsweise der Entscheidungsschritt, der durch das eingekreiste Bezugszeichen (1) in Fig.7 angedeutet ist, ausgeführt werden, indem die Kraftstoffzufuhrmenge selbst mit einem vorbestimmten Wert Fo verglichen wird, wie durch das ein- _ gekreiste Bezugszeichen 2 angedeutet. Diese Abwandlung sollte nicht aus dem Rahmen der Erfindung ausgeschlossen werden.

- Leerseite -

Claims

PATENTANWÄLTE Telefon (089) 29 66 84-86

DipL-lng. H. MITSCHERLICH SKrarnrn^eZap

Dipl.- Ing. K. GUNSCHMANN Telecopier (089) 29 39

Dipl.-lng.Dr.rer.nat. W. KÖRBER ™f ^°o^™I^⁷⁵"⁸⁰³

EPA-KtO. 28 000 206

DipL-lng. J. SCHMIDT-EVERS

Dipl.-Ing. W. MELZER _e . ^ _ _{o n}

Steinsdorfstraße 10

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS D-8000 München

ISUZlT MOTORS LIMITED

6-22-10, Minamiooi, Shinagawa-ku

Tokyo, Japan

FUJITSU LIMITED

1015» Kamikodanaka, Nakahara-ku,

Kawasaki-shi, Kanagawa, Japan

Ansprüche:

1. Verfahren zur Steuerung einer Schalttätigkeit bei einem automatischen Synchrongetriebe für Fahrzeuge, mit einem ersten Schritt zur Ermittlung des Laufzustandes des Fahrzeugs,

einem zweiten Schritt zur Bestimmung der optimalen Gangstellung aus dem ermittelten Fahrzeuglaufzustand, einem dritten Schritt zur Prüfung der Notwendigkeit einer Schalttätigkeit des automatischen Getriebes, einem vierten Schritt zum Ausrücken einer Kupplung zum Verbinden des Motors mit dem automatischen Getriebe, einem fünften Schritt zum Schalten des automatischen Getriebes in die optimale Gangstellung, und einem sechsten Schritt zum Einrücken der Kupplung, gekennzeichnet durch

einen siebten Schritt zur Prüfung, ob die im dritten Schritt als notwendig beurteilte Schalttätigkeit kchschaltet oder nicht, einen achten Schritt zur Prüfung, ob die Ausgangsleistung des Motors im Überschuß zu der zum Beschleunigen des Fahrzeugs notwendigen Leistung ist oder nicht, wenn die Hochschalttä.tigkeit im siebten Schritt als notwendig beurteilt wird, sowie einen neunten Schritt zur Verminderung der Zufuhrmenge von Kraftstoff zum Motor, um das überschüssige Drehmoment des Motors vor dem vierten Schritt auf ein vorbestimmtes Niveau abzusenken, wenn in dem achten Schritt die überschüssige Motorausgangsleistung entschieden wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung der Kraftstoffzufuhrmenge im neunten Schritt indirekt durch Verminderung der öffnung einer Drosselklappe durchgeführt wird.
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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung der Kraftstoffzufuhrmenge im neunten Schritt direkt durch Verminderung der Kraftstoffeinspritzmenge einer Kraftstoffeinspritzpumpe durchgeführt wird. 10

i. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im neunten Schritt'verminderte Kraftstoffströmungsmenge wieder hergestellt wird zur Beschleunigung des Fahrzeugs nach dem vierten Schritt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die im neunten Schritt verminderte Kraftstoffströmungsmenge wiederhergestellt wird zur Beschleunigung des Fahrzeugs nach dem sechsten Schritt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Laufzustand des Fahrzeugs in dem ersten Schritt in Form der Fahrzeuglaufgeschwindigkeit und des Niederdrückens eines Gaspedals ermittelt wird, so daß die optimale Gangstellung „gaus einem Schaltplan bestimmt wird, der die Beziehung zwischen ihnen aufzeigt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeuglaufgeschwindigkeit periodisch in Form der Drehzahl der Ausgangswelle des automatischen Getriebes ermittelt

wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungszahl der Ausgangswelle des automatischen Getriebes aus der Anzahl von Impulsen berechnet wird.

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* 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beurteilung der Notwendigkeit für die Schalttätigkeit in der dritten Stufe durch Vergleichen der optimalen Gangstellung mit der gegenwärtigen Gangstellung^/, die ton dem automatischen Getriebe gewählt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beurteilung der Hochschalttätigkeit in dem siebten Schritt ausgeführt wird, wenn die optimale Gangstellung höher ist als die gegenwärtige Gangstellung, die von dem automatischen Getriebe gewählt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beurteilung des Überschusses des Motorausgangs-Drehmoments in der achten Stufe durchgeführt wird durch Vergleichen der Uindrehungsbeschleunigung des Motors mit einem vorbestimmten Wert, der dem überschüssigen Drehmoment entspricht.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungsbeschleunigung des Motors durch Ermitteln der Umdrehungszahl der Ausgangswelle des Motors ermittelt wird.