DE3617330A1

DE3617330A1 - System zu steuerung des drehmomentes einer brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs mit einem automatischen getriebe

Info

Publication number: DE3617330A1
Application number: DE19863617330
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Nagoya Aichi Hayashi; Kunihiro Toyota Aichi Iwatsuki; Shigeru Okazaki Aichi Kuroyanagi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-05-24
Filing date: 1986-05-23
Publication date: 1986-11-27
Also published as: JPS61271133A; FR2582350A1

Description

TeDTKE - BüHLING - ΚΐΝΝΕ>βρϊίΡ^- '"' 'VSSSStSS,^ Π /^O Dipl.-Ing. H. Tiedtke

Kellmann - orams - Otruif Dipi.-chem. g. Bühiing

Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann 3617330 Dipl.-Ing. K. Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

-3- Bavariaring 4, Postfach 202403

8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377

cable: Germaniapatent München 23. Mal 1986

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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Toyota-shi, Japan

System zur Steuerung des Drehmomentes einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einem automatischen Getriebe

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Steuerung des Drehmomentes einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einer automatischen Getriebevorrichtung, die den Stoß bzw. Ruck mindern kann, der auftritt, wenn von dem Getriebe ein Schaltvorgang ausgeführt wird.

l/V In einem Kraftfahrzeug, das mit einem automatischen Getriebe versehen ist, kann gelegentlich ein Stoß erzeugt werden, wenn das automatische Getriebe einen Schaltvorgang zwischen einem Gang geringer Übersetzung und einem Gang hoher Übersetzung ausführt. Wenn sich die Maschine bzw. der Motor in einem von dem Bremsen des Motors unterschiedlichen Antriebszustand befindet, ist das Fahrzeug zeitweise nicht mit dem Motor verbunden, da eine über Reibung

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im Eingriff stehende Einheit nicht im Eingriff steht, was dazu führt, daß die Motordrehzahl infolge des nicht unter Last stehenden Zustandes des Motors ansteigt. Wenn ein anderes über Reibung im Eingriff stehendes Element eingreift, besteht zwischen der Drehzahl des Motors und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs keine Übereinstimmung, was dazu führt, daß ein Stoß erzeugt wird.

Während des Abbremsens des Motors wird ein Herunterschal-,Q ten ausgeführt. Wenn eine entsprechende über Reibung in Eingriff stehende Vorrichtung gelöst ist, steigt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs an, während die Drehzahl des Motors sich nicht ändert. Aus diesem Grunde besteht zwischen der Drehzahl des Motors und der Geschwindigkeit des . c Fahrzeugs keine Übereinstimmung, was zu einem Stoß führt, der auftritt, wenn ein entsprechendes über Reibung in Eingriff stehendes Element eingreift.

Um den in einer automaitschen Getriebevorrichtung während _ eines Schaltvorganges auftretenden Stoß zu unterdrücken, ist ein System zur Steuerung des Motordrehmomentes vorgesehen worden, bei dem die Motordrehzahl der Fahrzeuggeschwindigkeit angepaßt ist. Dies ist z.B. der JP-OS 58-77138, der JP-OS 58-207556, der JP-OS 59-224066 und der _oc JP-OS 59-235042 zu entnehmen. Bei diesem Stand der Technik wird der Zeitpunkt zum Beginnen und Beenden der Drehmomentsteuerung während des Schaltvorganges der automatischen Getriebevorrichtung bestimmt. Um diesen Zeitpunkt zu bestimmen, wird die Rotationsgeschwindigkeit eines Elemen-

tes, das zusammen mit dem Motor rotiert, z.B. die Rota-30

tionsgeschwindigkeit der Kurbelwelle, festgestellt. Da aber die Ratationsgeschwindigkeit des Motors oft variiert, führt das zu einem Fehler bei der Bestimmung des Zeitpunktes. In diesem Fall ist die gewünschte Steuerung des

Motors mittels Unterdrückens des Drehmomentes nicht mög-35

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lieh.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Drehmoment-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, das den Zeitpunkt zum Beginnen und Beenden der Drehmomentsteuerung korrekt feststellen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Drehmoment-Steuersystem gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird ein Drehmoment-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einer automatischen Getriebevorrichtung vorgesehen, das eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Drehmomentes, das von der

, c Maschine erzeugt wird, eine Detektorvorrichtung zum Feststellen eines Schaltvorganges der Getriebevorrichtung zwischen einem Gang hoher Übersetzung und einem Gang niedriger Übersetzung, eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Wertes eines Parameters, der sich auf die Drehzahl der

_9n Maschine bezieht, eine Vorrichtung zur Vergröberung des bestimmten Wertes der Drehzahl der Maschine und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Periode während eines Schaltvorganges aus dem Grobwert der Drehzahl der Maschine aufweist, um während der Periode ein zu der Steuervorrichtung für das Drehmoment gerichtetes Signal zu erzeugen, um das Drehmoment der Maschine zu verändern und die Erzeugung eines Stoßes zu verhindern.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, das mit einem automatischen Getriebe versehen ist, gemäß der Erfindung,

Fig. 2 zeigt einen Überblick über eine Routine, die von dem Getriebe-Steuerschaltkreis ausgeführt wird,

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Fig. 3 zeigt, wie in der Position D der Getriebevorrichtung ein Schalten ausgeführt wird,

die Fig. 4 bis 6 zeigen Routinen, die von dem Motor-Steuerschaltkreis ausgeführt werden,

Fig. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm der Änderungen verschiedener Faktoren, gemäß der Erfindung.

,Q Wie in Fig. 1 dargestellt ist, wird die Luft von einem Luftfilter 10 über einen Luftdruchflußmesser 12, ein Einlaßdrosselventil 14 und einen Ausgleichsbehälter 16 in ein Einlaßrohr 18 geleitet. Die Luft wird in einem Einlaßkanal 20 mit Kraftstoff, der aus einem Kraftstoffventil 22 zuge-

.,- führt wird, gemischt, wodurch ein Luft-Kraftstoff gemisch erzeugt wird, das über ein Einlaßventil 24 in eine Brennkammer 26A geleitet wird, in der eine Zündkerze 25, die mit einem Verteiler 27, der von einer Zündvorrichtung 29 versorgt wird, zur Zündung des eingeleiteten brennbaren Gemisches angeordnet ist. Das Abgas, das bei der Verbrennung in der Brennkammer 26A entsteht, wird über ein Auslaßventil 28 und einen Auslaßkanal 30 mittels eines Auslaßrohres 32 abgeleitet.

_oc Ein Drosselsensor 34 ist mit dem Drosselventil 14 verbunden und erzeugt Signale, die den Grad der Öffnung θ des Drosselventils 14, das mit einem nicht dargestellten Gaspedal verbunden ist, angeben. Ein Kühlwasser-Temperatursensor 36 ist mit dem Motorgehäuse verbunden und stellt

__ die Temperatur des Kühlwassers des Motors THW fest. Ein

Kurbelwinkelsensor 38 ist am Verteiler 26 angeordnet. Der Kurbelwinkelsensor 38 erzeugt in bekannter Weise den Positionen der Kurbelwelle 26B des Motors entsprechende Impulssignale. Diese Impulssignale werden dazu benutzt, die

__ Drehzahl des Motors in bekannter Weise zu errechnen und 35

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■]_ verschiedene Routinen zur Steuerung der Motorparameter zu starten, was später beschrieben wird.

Ein Bypass-Kanal 40 ist mit einem ersten Ende in Strotz mungsrichtung gesehen oberhalb des Drosselventils 14 mit der Einlaßleitung und mit einem zweiten Ende unterhalb des Drosselventils 14 mit dem Ausgleichsbehälter 16 verbunden. Ein Bypass-Luftdurchfluß-Steuerventil 42, ein sog. Leerlaufdrehzahl-Steuerventil oder ISC-Ventil ist in dem By-.Q pass-Kanal 40 angeordnet, um die Luftmenge zu steuern, die das Drosselventil 14 während dessen geschlossenen Zustandes, d.h. während des Leerlaufs des Motors, umströmt. Das ISC-Ventil 42 ist mit einem Schrittmotor 43 verbunden, der mittels eines Steuerschaltkreises 44, etwa einem Mikrocomputersystem, betrieben wird und die gewünschte variable Stellung des Ventiles 42 steuert, um während des Leerlaufes eine gewünschte Motordrehzahl zu erzielen.

Der Steuerschaltkreis 44 weist als wesentliche Bauelemente eine Mikroprozessoreinheit (MPU) 44a, einen Speicher 44b einen Eingang 44c, einen Ausgang 44d und einen doppelt gerichteten bzw. bidirektionalen Daten- und Adressenhauptweg 44e auf. Der Luftdurchflußmesser 12, der Drosselsensor 34, der Motorkühlwasser-Temperatursensor 36, der Kurbel- __ winkelsensor 38 und andere, nicht dargestellte Sensoren

sind mit dem Eingang 44c zur Eingabe entsprechender festgestellter Werte verbunden. Der Ausgang 44d ist mit der Betätigungsvorrichtung 43 des ISC-Ventils, den Einspritzventilen 22, der Zündvorrichtung 29 und anderen, nicht

dargestellten Betätigungselementen verbunden, um Betäti-30

gungssignale an diese abzugeben. Die Zündvorrichtung 29 ist mit einer Zündspule und einem Zündschaltkreis (nicht dargestellt) versehen.

Eine elektronisch betätigte Getriebevorrichtung 50 weist 35

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einen Drehmomentwandler 52, der mit einer Sperrkupplung versehen ist, einen Schnellgang- bzw. Overdrive-Bereich 54 und einen Geländegang- bzw. Underdrive-Bereich 56 mit drei Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang auf. Der bekannte Drehmomentwandler 52 ist mit einem Pumpenteil 521, einem Turbinenteil 522 und einem Statorteil 523 und zusätzlich mit einer Sperrkupplung C^₁ versehen. Das Pumpenteil 521 erstreckt sich über eine Eingangswelle 525 und steht mit der Kurbelwelle 26B der Brennkraftmaschine in mechanischer ,Q Verbindung. Das Turbinenteil erstreckt sich über eine Ausgangswelle 526. Die Sperrkupplung C_L ist zwischen der Eingangswelle 525 und der Ausgangswelle 526 angeordnet. Die Sperrkupplung C_L steht bei vorbestimmten Fahrzeugzuständen im Eingriff, um den Drehmomentwandler 52 zu

_ überbrücken und eine direkte Verbindung zwischen der Eingangswelle 525 und der Ausgangswelle 526 zu erzielen.

Der Overdrive-Mechanismus ist mit einem Planetengetriebe-Mechanismus versehen, der einen Träger 541, ein Planeten-

rad 542, ein Sonnenrad 543 und einen Zahnkranz 544 auf-ZO

weist. Der Träger 541 ist mit der Ausgangswelle 526 des Drehmomentwandlers 52 verbunden. Zwischen dem Träger 541 und dem Sonnenrad 543 sind eine einseitige Kupplung Fq und eine Kupplung Cq angeordnet. Desweiteren ist eine Bremse Bq zwischen dem Sonnenrad 543 und einer Position 545 an einem Gehäuse um den Overdrive-Bereich 54 herum angeordnet. Von dem Zahnkranz 544 verläuft eine Ausgangswelle 547.

Der Underdrive-Bereich 56 ist mit einem doppelten Planetengetriebe-Mechanismus versehen, der ein Sonnenrad 560, ein vorderes und ein hinteres Planetenrad 561 bzw. 562, die üblicherweise mit dem Sonnenrad 560 im Eingriff stehen, einen vorderen und einen hinteren Träger 563 bzw. 564 und einen vorderen und hinteren Zahnkranz 565 bzw. 566

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^ aufweist. Der vordere Zahnkranz 565 ist mit dem hinteren Träger 564 verbunden und bildet eine Ausgangswelle 567. Der hintere Zahnkranz 566 erstreckt sich über eine Eingangswelle 568 des Underdrive-Bereichs 56. Zwischen der Ausgangswelle 547 des Overdrive-Bereichs 54 und der Eingangswelle 568 des Unterdrive-Bereichs 56 ist eine Kupplung C₁ und zwischen der Ausgangswelle 547 und dem gemeinsamen Sonnenrad 560 ist eine Kupplung C2 angeordnet. Desweiteren sind einseitige Kupplungen F₁ und F2 vorgese-

,Q hen. Zwischen der Sonnenradwelle 560' und einem Abschnitt 56-1 des Gehäuses um den Unterdrive-Bereich 56 herum ist eine Bremse B₁ angeordnet. Zwischen dem Gehäuseabschnitt 56-1 und der einseitigen Kupplung F₁, die auf der Sonnenradwelle 560' sitzt, ist eine Bremse B2 angeordnet. Des-

.p. weiteren ist eine Bremse Bg zwischen dem Gehäuseabschnitt 56-1 und dem vorderen Träger 563 bzw. der einseitigen Kupplung F2, die zwischen dem vorderen Träger 563 und dem Gehäuseabschnitt 56-1 angeordnet ist, angeordnet.

Zur Betätigung verschiedener hydraulisch betätigter Vorrichtungen in dem Getriebe, z.B. der Sperrkupplung C_L, der Kupplungen Cq, C₁ und C2 sowie der Bremsen Bq, B₁, B2 und B3 ist eine hydraulische Steuereinheit 60 angeordnet. Die hydraulische Steuereinheit 60 weist in bekannter Art und Weise eine Vielzahl von Solenoidventilen S₁, S2, S3 und S₄ auf, die mit einem elektrischen Steuerschaltkreis 62 verbunden sind. Die Solenoidventile S₁ und S2 sind zur Betätigung des Unterdrive-Bereichs 56, der Solenoid S3 zur Betätigung des Overdrive-Mechanismus 54 und der Solenoid S^ zur Betätigung der Sperrkupplung C_L ausgeführt.

Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 63 ist zur Feststellung einer Rotationsgeschwindigkeit der Ausgangswelle 567 des Getriebes, die der Geschwindigkeit des Fahrzeuges V entspricht, vorgesehen. Ein Schalthebel-Positionssensor 64 35

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stellt die verschiedenen Positonen eines nicht dargestellten Schalthebels, der von einem Benutzer betätigt wird, fest. Ein Musterwahlschalter 66 wird von einem Benutzer in bekannter Weise betätigt, um ein Muster des Getriebes zu wechseln. Ein Overdrive-Schalter 68 wird ebenfalls von dem Fahrer betätigt, wenn in dem vorbestimmten Bereich des Fahrzeugzustandes in den Overdrive-Zustand gewechselt wird.

^O Der Getriebe-Steuerschaltkreis 62 ist als ein Mikrocomputer-System aufgebaut und weist eine Mikroprozessoreinheit (MPU) 62a, einen Speicher 62b, einen Eingang 62c, einen Ausgang 62d und einen bidirektionalen Daten- und Adressenhauptweg 62e auf. Der Eingang 62c ist mit verschiedenen Sensoren und Schaltern 34, 62, 66, 68 und 70 verbunden und nimmt von diesen Signale auf. Der Ausgang 62d ist mit den Solenoidventilen S^, S2, S3 und S^ verbunden, um an diese Betätigungssignale zur Betätigung eines bestimmten bzw. bestimmter hydraulischer Betätigungsvorrichtungen, d.h. Kupplungen oder Bremsen abzugeben und ein gewünschtes

Muster des Getriebes gemäß dem Betriebszustand des Fahrzeugs zu erzielen. Es ist anzumerken, daß der Ausgang 62d des Getriebe-Steuerschaltkreises 62 mit dem Eingang 44c des Motorsteuerschaltkreises verbunden ist, um die Drehmomentsteuerung bei dem Motor während des Schaltvorganges des automatischen Getriebes 50 zu erzielen. So können die Signale, die von dem Getriebe-Steuerschaltkreis 62 zu den Schaltventilen S^ bis S^ gerichtet sind, um die Schaltvorgänge zu bewirken, in den Motorsteuerschaltkreis 44 eingeleitet werden.

Die folgende Tabelle zeigt, wie die hydraulischen Einheiten (Kupplungen und Bremsen) gemäß den Positionen des Schalthebels betätigt werden. Dabei steht P für eine Park-Stellung, R für eine Rückwärts-Stellung, N für eine Neu-

OH5

tral-Stellung, D für eine Antriebs-Stellung, 2 für eine Stellung mit einer zweiten Geschwindigkeit und L für eine Stellung geringer Geschwindigkeit.

Position des Schalthebels	^co	C₁	C₂	^Bo	B₁	^B2	^B3	^Fo	F₁	F₂
P	O	X	X	X	X	X	X	X	X	χ
R	O	X	O	X	X	X	O	X	X	X
N	O	X	X	X	X	X	X	X	X	X
D Erster Geschwindig	O	O	X	X	X	X	X	Δ	X	Δ
keitsbereich
Zweiter Geschwindig	O	O	X	X	X	O	X	Δ	Δ	χ
keitsbereich
Dritter Geschwindig	O	O	O	X	X	O	X	Δ	X	X
keitsbereich
Over-Drive Bereich	X	O	O	O	X	O	X	X	X	X

Erster Geschwindig- οοχχχχχΔχΔ

keitsbereich
Zweiter Geschwindig- οοχχοοχΔΔχ

keitsbereich

Dritter Geschwindig- οοοχχοχΔχχ

keitsbereich
L Erster Geschwindig- οοχχχχοΔχΔ keitsbereich

Zweiter Geschwindig- οοχχοοχΔ Δχ keitsbereich

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j Bezüglich der Kupplungen Cg bis C2 und der Bremsen B-, bis B3 bezeichnet O, daß die entsprechende Einheit zum Eingriff energiert ist, und X, daß die entsprechende Einheit zum Lösen deenergiert ist.

Bei den einseitigen Kupplungen Fq ^ F2 bezeichnet A ,

daß die entsprechende Einheit ein Drehmoment überträgt, wenn sie angetrieben ist, und X gibt an, daß die entsprechende Einheit ein Drehmoment überträgt, wenn der Motor . ₀ abgebremst wird. Der Steuerschaltkreis ist mit Programmen zur Erzielung der Steuerung der elektromagnetischen Ventile S₁, S2, S3 und S4 versehen, so daß die Betätigung der Kupplungen und Bremsen erzielt wird, wie sie in der obigen Tabelle dargestellt ist. Fig. 2 zeigt in schematischer p. Darstellung eine Routine zur Steuerung der Hydraulikeinheit 60. In Schritt 100 wird die Nummer der Getriebestufe R errechnet. In Fig. 3 ist ein Getriebediagramm in dem Getriebebereich dargestellt, in dem der Schalthebel sich in der D-Position befindet, wobei der Overdrive-Schalter 68 sich in eingeschaltetem Zustand befindet, um den Over-

drive-Betriebszustand zu erzielen. Ein Herauf schalten von einem Gang mit geringer Übersetzung in einen Gang mit hoher Übersetzung findet statt, wenn ein Fahrzeugbetriebszustand, der durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit V und eine Drosselöffnung Θ beschrieben wird, eine durchgezogene Linie 1χ_2/ ¹2-3 ^O£*^{er 1}S-OZD überschreitet, wobei jede Linie einer Schaltlinie von einem Gang geringer Geschwindigkeit in einen höheren Gang entspricht, wie es durch die Indizes angezeigt ist. Im Gegensatz dazu findet ein Her-

unterschalten statt, wenn der Fahrzeugbetriebszustand sich 30

über eine gestrichelte Linie lo/D-3' ¹3-2 ^{oder 1}2-1 bewegt, wobei jede gestrichelte Linie einer Schaltlinie von einem Gang höherer Geschwindigkeit zu einem Gang niedriger Geschwindigkeit entspricht, wie es durch die entsprechenden Indizes bezeichnet ist. Im Schritt 100 wird der Ge-35

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schwindigkeitsbereich R, der an den Motorzustand angeglichen ist, aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drosselöffnung θ unter Verwendung von Datenplänen errechnet, die in dem Speicher 62b des Getriebe-Steuerschaltkreises 62 gespeichert sind und die von den gewählten Schaltdiagrammen übertragen bzw. kompiliert werden, von denen eines, das sich auf den Antriebsbereich bezieht, in Fig. 3 dargestellt ist. Für jedes Muster des Getriebes sind in Übereinstimmung mit der Position des Schalthebels, des

2Q Schaltschalters 64, des Musterwahlschalters 66 oder des Overdrive-Schalters 68 Pläne vorgesehen, die denen aus Fig. 3 ähnlich sind. Die Schaltlinien sind zwischen den Mustern etwas modifiziert. Z.B. findet ein Schalten zwischen einem Gang geringer Übersetzung und einem Gang

2g nächsthöherer Übersetzung bei hoher Drehzahl oder großer Drosselöffnung statt, wenn der Schalthebel sich in der Position 2 oder L befindet oder wenn der Overdrive-Schalter abgeschaltet ist oder wenn der Musterschalter 66 eingeschaltet ist.

Bei Schritt 102 wird festgestellt, ob der errechnete Geschwindigkeitsbereich R dem festgestellten Geschwindigkeitsbereich R^f gleich ist. Wenn R gleich R' ist, wird der Schritt 104 übersprungen. Wenn R nicht gleich R¹ ist, geht die Routine zu Schritt 104, in dem die gewünschten Schaltventile von S^ bis S4 betätigt werden, um die hydraulischen Einheiten so zu betätigen, wie es in der vorhergehenden Tabelle dargestellt ist. Als Folge davon wird das Schalten auf die errechnete Getriebestufe R erhalten.

Der Motorsteuerschaltkreis 44 weist Programme zur Steuerung der Kraftstoff-Einspritzventile 22, der Zündvorrichtung 29, der Betätigungsvorrichtung für die ISC-Ventile 43 und andere in der Zeichnung nicht dargestellte Steuereinheiten auf. Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung eine

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Routine zur Betätigung der Kraftstoff-Einspritzventile 22. Diese Routine beginnt, indem eine geeignete Position der Kurbelwelle 26B mittels des Kurbelwinkelsensors 38 festgestellt wird. Im Schritt 110 wird eine Basiskraftstoff-Einspritzmenge T_p mittels der folgenden Gleichung errechnet .

Dabei ist k eine Konstante, NE ist die Motordrehzahl, die aus der Periode zwischen den Kurbelimpulsen des Sensors 38 errechnet wird und Q ist die Einlaßluftmenge, die mittels des Luftdurchflußmessers 12 festgestellt wird. Im Schritt 112 wird die endgültige Einspritzmenge TAU errechnet zu

tau = Tp ·

wobei cC,fi,y nxiaff verschiedene Korrekturfaktoren darstellen, die in bekannter Weise errechnet werden. Im Schritt 114 wird TAU um Δ TAU erhöht, was einer Erhöhung des Drehmomentes während des Herunterschaltens zum Abbremsen des Motors entspricht, was später ausführlich beschrieben wird. Im Normalzustand weist Λ TAU den Wert 0 auf. In Schritt 116 werden die der Kraftstoff menge TAU entsprechenden Daten auf den Ausgang 44d gesetzt, so daß die Einspritzventile 22 den Kraftstoff-Einspritzvorgang ausführen und die errechnete Kraftstoffmenge TAU eingespritzt

Fig. 5 zeigt eine Routine zur Durchführung einer Steuerung der Zündung, wobei die Routine bei einer geeigneten Kurbelwinkelposition vor dem oberen Todpunkt während des Kompressionstaktes beginnt, der mittels des Kurbelwinkelsensors 38 festgestellt wird. Im Schritt 120 wird ein Kraftstoffzündungs-Basiszeitpunkt errechnet. Wie bekannt ist, weist der Speicher 44b einen Datenplan zwischen der Motorlast Q/NE und der Motordrehzahl NE auf. Der Basiszündzeitpunkt Θ_ΒΑ3Ε wird unter Verwendung einer Extrapola-

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tionsmethode aus dem Plan errechnet. Im Schritt 122 wird ®BASE um Λ θ vermindert, was einer Verzögerungskorrektur entspricht, um das Drehmoment des Motors während der Drehmomentsteuerung gemäß der Erfindung herabzusetzen. Überlicherweise weist α Θ den Wert 0 auf, so daß der Motor unter dem Basiszündzeitpunkt 9_BASE arbeitet und ein maximales Drehmoment erhalten wird. Im Schritt 124 werden die Daten, die 6g_Agg entsprechen, auf den Ausgang 44d gesetzt. Als Folge davon gibt die Zündvorrichtung 29 ein Zündsignal ab, IQ so daß die Zündung zu dem errechneten Zeitpunkt stattfindet.

Fig. 6 zeigt eine Routine zur Erzielung einer Drehmomentsteuerung während des Schaltvorganges mittels der automa-

jg tischen Getriebevorrichtung gemäß der Erfindung. Diese Routine kann für ein vorbestimmtes Zeitintervall ausgeführt werden. Im Schritt 130 wird festgestellt, ob in der automatischen Antriebsvorrichtung 50 eine Schaltoperation ausgeführt wird. Wenn eine Schaltoperation ausgeführt

2Q wird, wird der Betriebszustand der Schaltventile S₁ bis S^ geändert, wie es schon unter Bezug auf die Fig. 2 und 3 beschrieben wurde. Aus den Signalen, die zu den Schaltventilen S₁ bis S4 gerichtet sind, stellt der Mikroprozessor 44a eine Schaltbedingung fest. Wenn der automatische Antrieb 50 sich in einer Schaltoperation befindet, geht die Routine zum Schritt 131, in der die Daten der Motordrehzahl NE gelesen werden. Wie bekannt ist, ist eine Routine zum Errechnen der Motordrehzahl NE aus den Abständen zwischen den Impulssignalen des Kurbelwinkelsen-

,-Q sors 38 vorgesehen.

Im Schritt 132 wird ein grober Wert der Motordrehzahl NET_in aus der folgenden Gleichung errechnet.

MeT_iV ^ (we * CL-λ) met.k.^1/l

In dieser Gleichung ist NETjL_n-1 ein grober Wert der Motor-

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drehzahl, der aus dem vorhergehenden Ablauf der Routine erhalten wurde, und L ist eine Konstante. Diese Gleichung bedeutet, daß der grobe Wert als ein Mittelwert errechnet ist, wobei ein Wichtungsfaktor von 1 auf die augenblickliehe Motordrehzahl NE und ein Wichtungsfaktor von L-I auf den vorher erhaltenen groben Wert NT_in-1 aufgebracht wird. Deshalb ist die Motordrehzahl ein gröberer Wert als der aktuelle Wert NE, der direkt über die Daten des Kurbelwinkelsensors 38 erhalten wird.

Die aktuelle Berechnung des Grobwertes in dem Register der Mikroprozessoreinheit 44a wird in folgender Weise ausgeführt. Der festgestellte Wert für die aktuelle Motordrehzahl wird 16 Bits zugeordnet. Das letzte signifikante Bit

jg entspricht einer Motordrehzahl von 50/256 Umdrehungen pro Minute (Upm). Der Grobwert NET_in, der aus der obigen Gleichung erhalten wird, ist ebenfalls durch 16 Bits dargestellt. Die unteren 4 Bits entsprechen dabei höchstens der Rotationsgeschwindigkeit von 15 Bits, d.h. 15 χ

2Q (50/256) = 2,92 Upm.Aus diesem Grunde werden die 4 unteren Bits vernachlässigt. Mit anderen Worten wird der Grobwert der Motordrehzahl NT_in durch die Verwendung nur der oberen 12 Bits des 16-Bit-Registers ausgedrückt.

Im Schritt 133 wird festgestellt, ob die Drosselöffnung Θ schmaler als 6q nahe der Leerlauföffnung ist. Im Schritt 134 wird festgestellt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als ein vorbestimmter Wert Vq ist. Eine Nein-Verzweigung im Schritt 133 oder 134 bedeutet, daß der

_an Motor sich in einem normalen Antriebszustand befindet, der von einer Schaltoperation zum Bremsen des Motors verschieden ist. Die Routine geht dann zum Schritt 135, in dem festgestellt wird, ob es sich bei dieser Schaltoperation um ein Hochschalten handelt. Diese Feststellung wird er-

_g_ zielt, indem die Art der Änderung in den Signalen zur

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Betätigung der Schaltventile S₁ bis S^ beurteilt wird. Wenn festgestellt ist, daß es sich bei der Schaltoperation um ein Hochschalten handelt, geht die Routine zu Schritt 140, in dem beurteilt wird, ob die gegenwärtige grobe Motordrehzahl NET_1n geringer als der vorhergehende Grobwert NET_1n-1 ist. Eine JA-Verzweigung bei Schritt 140 bedeutet, daß die über Reibung im Eingriff stehenden Elemente, wie z.B. eine Kupplung oder eine Bremse in dem Getriebe in Eingriff stehen, um ein Hochschalten zu erzie-

J^q len. Das Programm geht dann zu Schritt 142, in dem der Verzögerungs-Korrekturwert für den Zündzeitpunkt δ. θ auf den Wert ^ festgesetzt wird. Als Folge davon ist der Zündzeitpunkt bezüglich des optimalen Zeitpunktes (siehe Schritt 122 in Fig. 5) verzögert. Das Motordrehmoment ist

₁,- aus diesem Grunde verringert. Im Schritt 144 wird festgestellt, ob der Grobwert NET_1n kleiner als der vorbestimmte Wert NE2 geworden ist. Eine JA-Verzweigung bei Schritt 144 bedeutet, daß das Hochschalten vollständig ausgeführt ist. In diesem Falle geht die Routine zu Schritt 146, in dem

„_n δΘ null gesetzt wird, so daß der Zündzeitpunkt über den optimalen Zeitpunkt gesteuert wird. Die Drehmomentverminderung während des Hochschaltens ist damit beendet. Bei Schritt 157 wird der Wert NET_1n dem Wert NET_1n-1 zugeordnet.

Eine JA-Verzweigung bei Schritt 135 bedeutet, daß der Schaltvorgang während des normalen Antriebszustandes dem Herunterschalten dient. In diesem Falle geht die Routine zu Schritt 147, in der festgestellt wird, ob der gegenwärtige Grobwert NET_1n größer als der vorhergehende Grobwert NET_1n-1 ist. Eine JA-Verzweigung bei Schritt 147 bedeutet, daß die über Reibung in Eingriff stehende Einheit zur Erzielung eines Herunterschaltens im Eingriff steht. In diesem Falle geht die Routine zu Schritt 148, in dem der

__ Verzögerungskorrekturwert des Zündzeitpunktes δ θ auf den 35

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Wert c/ ' festgesetzt wird. Dieser Wert ist so gewählt, daß er eine geeignete Stoßdämpfungswirkung erzielt. Bei Schritt 149 wird festgestellt, ob der augenblickliche Grobwert der Motordrehzahl NET_in größer als ein vorbestimmter Wert für die Motordrehzahl NE21 ist. Eine JA-Verzweigung bei Schritt 149 bedeutet, daß das Herunterschalten vollständig abgeschlossen ist. In diesem Fall geht die Routine zu Schritt 146, in der der Zündungsverzögerungs-Korrekturwert bereinigt wird, um die VerminjQ derung des Drehmomentes zu beenden.

Eine JA-Verzweigung sowohl bei Schritt 133 als auch bei Schritt 134 bedeutet, daß es sich bei der Schaltoperation um ein Herunterschalten zum Bremsen des Motors handelt. Die Routine geht dann von Schritt 134 zu Schritt 150, in dem festgestellt wird, ob der gegenwärtige Grobwert NET.
größer als der vorhergehende Grobwert NET^_n_^ ist. Eine JA-Verzweigung bei Schritt 150 bedeutet, daß eine Hydraulikeinheit, z.B. eine Bremse oder eine Kupplung in dem automatischen Getriebe in Eingriff steht, um das Herunterschalten zum Bremsen der Maschine zu bewirken. In diesem Fall geht die Routine zu Schritt 152, in dem eine Kraftstoffeinspritz-Korrekturmenge ρ aTAU zugeordnet wird. Als Folge davon wird die Kraftstoff-Einspritzmenge vergrößert (Schritt 114 in Fig. 4), um ein Anwachsen des Drehmomentes zu erzielen. Bei Schritt 153 wird festgestellt, ob der gegenwärtige Grobwert der Motordrehzahl NET_in größer als ein vorbestimmter Wert NE2" ist. Eine JA-Verzweigung bei Schritt 153 bedeutet, daß das Herunterschalten vollständig

_Λ ausgeführt ist. Die Routine geht deshalb zu Schritt 154, in dem δ TAU der Wert Null zugeordnet wird, so daß der Kraftstoffeinspritzvorgang zur Drehmomenterhöhung abgeschlossen ist.

Wenn sich das Getriebe 50 in einem Bereich außerhalb der 35

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Schaltvorgänge befindet oder wenn keine Notwendigkeit besteht, eine Drehmomentänderung zu erzielen, geht die Routine von Schritt 130, 140, 147 oder 150 zu Schritt 156, in dem δ TAU und & θ der Wert Null zugeordnet wird und auf diese Weise die Kraftstoffeinspritzung auf die Basismenge und der Zündzeitpunkt auf den optimalen Zündzeitpunkt zum Aufheben einer Drehmomentänderung gesteuert werden.

J^q Fig. 7 zeigt in schematischer Darstellung, wie die Drehmomentsteuerung erfindungsgemäß ausgeführt wird. Zu dem Zeitpunkt ti wird von dem Getriebe-Steuerschaltkreis 62 ein Befehl zum Ausführen des Hochschaltens an die Schaltventile S₁ bis S4 abgegeben. In diesem Fall steigen die

je aktuelle Motordrehzahl NE, die in Fig. 7a dargestellt ist, und der Grobwert der Motordrehzahl NET, der in Fig. 7b dargestellt ist, anfänglich infolge des gelösten Zustandes der über Reibung im Eingriff stehenden Vorrichtung des Ganges mit geringer Übersetzung an. Zu dem Zeitpunkt t2 beginnt die über Reibung in Eingriff stehende Vorrichtung des Ganges höherer Übersetzung, ineinander zu greifen, so daß die Motordrehzahl NE und NET beginnen, abzusinken. Zu dem Zeitpunkt t3 wird der Zündzeitpunktverzögerungskorrekturwert δ Θ auf «< festgesetzt, um die Verringerung des Motordrehmoments zu beginnen, wie es in Fig. 7c dargestellt ist. Zu dem Zeitpunkt t4 wird der Grobwert der Motordrehzahl NET geringer als der vorbestimmte Wert NE2, so daß der Zündzeitpunktskorrekturwert θ auf Null gesetzt wird. Dadurch wird die Verringerung des Drehmomentes rück_n gängig gemacht. Infolge dieser Betätigung mit geringem Drehmoment kann ein stoßfreies Schalten in allen Antriebszuständen erreicht werden.

Zum Zeitpunkt t5 in Fig. 7 wird an die Schaltventile S₁

bis S4 ein Befehl zum Herunterschalten zum Abbremsen des

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Motors abgegeben, um den Gang mit hoher Übersetzung zu lösen. Zum Zeitpunkt t6 beginnt die über Reibung im Eingriff stehende Einheit des Ganges geringerer Übersetzung einzugreifen. Zum Zeitpunkt t7 wird die Kraftstoffein-Spritzkorrekturmenge Δ TAU auf ρ festgesetzt, wie es in Fig. 7d gezeigt ist, um das Drehmoment des Motors zu erhöhen, wie es in Fig. 7c gezeigt ist. Zum Zeitpunkt t8 wird der Grobwert der Motordrehzahl NET größer als der vorbestimmte Wert NE2" und die Kraftstoffeinspritzkorrek- ^q turmenge δ TAU wird deshalb zu Null gesetzt, um die Erhöhung des Drehmomentes des Motors rückgängig zu machen. Infolge der Drehmomentoperation kann ein stoßfreies Schalten während aller Motorbremsvorgänge ausgeführt werden.

p. Erfindungsgemäß wird statt der aktuellen Motordrehzahl NE (Fig. 7a) zur Steuerung der Drehmomenterhöhung bzw. der Drehmomentverminderung während eines Schaltvorganges ein Grobwert NET verwendet. Dadurch kann eine präzise Steuerung erzielt werden. Im Gegensatz dazu wird im Stand

_n der Technik der aktuelle Wert der Motordrehzahl NE verwendet. Es treten in diesem Fall einige Schwankungen für den Wert NE auf, wie es in Fig. 7a dargestellt ist. Es besteht deshalb häufig die Möglichkeit, den Zeitpunkt zum Starten oder Stoppen der Drehmomentsteuerung falsch zu bestimmen.

_,. Aus diesem Grunde ist eine Vermeidung des Eingriffstosses unmöglich.

In dem erfindungsgeraäßen Ausführungsbeispiel wurde die Steuerung der Drehmomentverminderung durch Verzögerung des

Zündzeitpunktes und die Steuerung der Drehmomenterhöhung 30

durch Vergrößerung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge erzielt. Die Erfindung ist aber nicht auf eine spezielle Steuerung beschränkt, sondern es können auch andere Vorrichtungen zur Steuerung des Motordrehmomentes verwendet

werden, um einen möglichen Stoß zu unterdrücken, der bei 35

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Durchführung eines Schaltvorganges in einem Automatikgetriebe entsteht. Es ist z. B. möglich, um das Motordrehmoment zu steuern, die Einlaßluftmenge, die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlaß- und/oder des Auslaßventils 24 bzw. 28 oder den Laderdruck zu verwenden.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde die Motordrehzahl mittes der oben angegebenen Gleichung grob bestimmt.

Es können aber auch andere Gleichungen verwendet werden, um eine grobe Motordrehzahl zu erhalten.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde der

.r Beginn oder das Ende der Drehmomentsteuerung über eine Veränderung des Grobwertes der Motordrehzahl festgestellt.

Es können aber auch andere Parameter, z. B. ein Grobwert der Rotationsgeschwindikeit eines Teils des automatischen Getriebes mit einer dazugehörigen Turbinenwelle verwendet werden, um den Zeitpunkt des Startens oder Stoppens der Drehmomentsteuerung festzustellen.

Es ist ein Drehmoment-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine bzw. einen Motor eines Kraftfahrzeuges mit einem automatischen Getriebe vorgesehen. Ein Schaltvorgang des automatischen Getriebes wird mittels einer Veränderung des Grobwertes der Motordrehzahl festgestellt. Während des Schaltvorganges, der über den Grobwert der Motordrehzahl festgestellt ist, wird das Drehmoment des Motors aus sei-

_n nem normalen Zustand verändert, um einen Stoß, der während ovJ

des Schaltvorganges auftritt, zu unterdrücken.

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- Leerseite -

Claims

TlEDTKE - BüHLING - KlNI^.-.&RUPE--' """ Jertreter^eim EPA r> Γ* O Dipl.-lng. H. Tiedtke ΓΈΙ-Ι_ΜΑΝΝ - UIRAMS - OTRUIF Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-lng. R Grupe Dipl.-lng. B. Pellmann Dipl.-lng. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2 Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München 1986 Patentansprüche

1. Drehmoment-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einer automatischen Getriebevorrichtung, gekennzeichnet durch

eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Drehmomentes, das von der Maschine erzeugt wird,

eine Detektorvorrichtung zum Feststellen eines Schaltvorganges der Getriebevorrichtung zwischen einem Gang hoher Übersetzung und einem Gang niedriger Übersetzung,

eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Wertes eines Parameters, der sich auf die Drehzahl der Maschine bezieht,

eine Vorrichtung zur Vergröberung des bestimmten Wertes der Drehzahl der Maschine und

eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Periode während eines Schaltvorganges aus dem Grobwert der Drehzahl der Maschine, um während der Periode ein zu der Steuervorrich-

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tung für das Drehmoment gerichtetes Signal zu erzeugen, um das Drehmoment der Maschine zu verändern und die Erzeugung eines Stoßes zu verhindern.

2. Drehmoment-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Vergröberung eine Vorrichtung zur Speicherung von Daten eines vorher erhaltenen Grobwertes und eine Vorrichtung zur Berechnung eines Mittelwertes aus der gegenwärtigen aktuellen Drehzahl der Maschine und dem gespeicherten Grobwert, der eine stärkere Wichtung hat, aufweist.

3. Drehmoment-Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Bestimmung einer Periode eine Vorrichtung zum Feststellen der Richtung der Veränderung des Grobwertes zur Abgabe eines ersten Signals zum Beginnen einer Drehmoment-Korrektur und eine Vorrichtung zum Feststellen der Annäherung des Grobwertes an einen vorbestimmten Wert zur Abgabe eines zweiten Signals zum Stoppen der Drehmoment-Korrektur aufweist.