DE3719916C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum integrierten Steuern eines Automatikgetriebes und eines Antriebsmotors gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 29 35 916 ist gattungsgemäß eine Einrich­ tung zum integrierten Steuern eines Automatikgetriebes und eines Antriebsmotors bekannt, die eine Motordrehmoment­ änderungseinrichtung aufweist, mit der das Motordrehmoment während des Schaltens um einen vorbestimmten Wert veränder­ bar ist, um einwandfreie Schalteigenschaften zu erhalten, wobei auch eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Ausführungsbereichs für die Drehmomentänderung und/oder eines Änderungswertes und eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren des Ausführungsbereichs und/oder des Änderungs­ wertes entsprechend bestimmten Getriebezustandssignalen vorgesehen ist. Bei dieser Einrichtung sind unterschied­ liche Schaltschemata nicht vorgesehen. Daher hat der Fahr­ zeugführer keine Möglichkeit, z. B. durch die Wahl eines Leistungs-Schaltschemas (für hohe Leistung) oder eines Spar-Schaltschemas (für geringen Brennstoffverbrauch), die von ihm gewünschten Fahreigenschaften zu bestimmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum inte­ grierten Steuern eines Automatikgetriebes und eines Antriebsmotors zu schaffen, mit der eine optimale Steuerung der Motordrehmomentänderung auch bei einer Mehrzahl möglicher Schaltschemata gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Gemäß diesen Merkmalen ermöglicht die Koppelung der Korrektureinrichtung an die Stellung eines Schaltschemawählschalters bei unterschied­ lichen eingelegten Schaltschemata unterschiedliche Ände­ rungswerte der Motordrehmomentänderung, die jeweils dem vom Fahrzeugführer erwünschten Fahrverhalten entsprechen.

Erfindungsgemäß wird ein Ausführungsbereich für die Maschi­ nendrehmomentänderung bestimmt, der Zustand des Schaltschema­ wählschalters ermittelt und entsprechend dem ermittelten Zustand des Wählschalters der Ausführungsbereich für die Maschinendrehmomentänderung und/oder der Maschinendrehmoment- Änderungswert verändert bzw. korrigiert. Dabei wird die Drehmomentänderung normalerweise nur ausge­ führt, wenn die Drosselöffnung größer als ein vorbestimmter Wert ist. Der vorangehend genannte "Ausführungsbereich" ist ein Bereich, in welchem die Drosselöffnung größer als ein vorbestimmter Wert ist. Allgemein ist es erforderlich, die Maschinendrehmomentänderung bei dem Leistungs-Schaltschema in einem breiteren Bereich als bei dem Spar-Schaltschema auszufüh­ ren. Infolgedessen kann in Übereinstimmung mit dem Zustand des Schaltschema-Wählschalters der optimale Ausführungsbereich für die Drehmomentänderung und/oder der optimale Drehmoment­ änderungswert erzielt werden, so daß beispielsweise eine unzweckmäßige Änderung des Maschinendrehmoments verhindert wird, wenn das Spar-Schaltschema gewählt ist. Im einzelnen wird der Drehmomentänderungswert nicht unterschiedslos gemäß dem Leistungs-Schaltschema festgelegt, sondern im Falle des Spar-Schaltschemas gemäß optimalen Bedingungen bestimmt, die unabhängig von dem Leistungs-Schaltschema gewählt werden. Infolgedessen werden die Mängel wie die auf die verkürzte Dauer des Schaltvorgangs des automatischen Getriebes zurück­ zuführende Verschlechterung bei dem Fühlen des Schaltvorgangs und übermäßige Temperaturerhöhungen im Auspuffsystem der Maschine vermieden.

Aus der DE-OS 28 11 574 A1 ist eine Einrichtung zum inte­ grierten Steuern einer Antriebsmotor-Getriebe-Einheit bekannt, bei der für schnelle Beschleunigungvorgänge, das heißt, wenn am Gaspedal eine abrupte Erhöhung der Ausgangsleistung angefordert wird, in üblicher Weise von verbrauchsoptimaler Steuerung auf leistungsoptimale Steue­ rung der Antriebsmotor-Getriebe-Einheit umgestellt wird. Bei dieser Einrichtung ist keine Möglichkeit vorhanden, für jeden möglichen Schaltvorgang eine unterschiedliche Parameter berücksichtigende Motordrehmomentänderung zu ermitteln und durchzuführen.

Aus der DE-OS 32 27 460 ist ein Schaltschemawählschalter bekannt, dessen Stellung keinen Einfluß auf die Bemessung des Ausführungsbereichs bzw. des Änderungswerts des Dreh­ moments während des Schaltens hat. Hierbei wird die Motor­ drehmomentänderung auf der Grundlage des Schaltschemas für leistungsoptimale Steuerung ermittelt; diese Motor­ drehmomentänderung wird bei den entsprechenden Schaltvor­ gängen unabhängig vom ausgewählten Schaltschema eingehalten.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Einrich­ tung für das Korrigieren des Ausführungsbereiches für die Maschinendrehmomentänderung und/oder des Maschinendrehmoment­ änderungswertes eine Einrichtung zum Korrigieren, nämlich Wechseln oder Wählen eines Plans bzw. Verzeichnisses von Maschinendrehmomentänderungswerten. Bei dieser Gestaltung kann der Änderungswert auf einfache Weise korrigiert werden. Falls ferner der Änderungswert auf "0" korrigiert wird, kann auch gleichzeitig der Ausführungsbereich korrigiert werden. Die Korrektur des Änderungswerts auf "0" bedeutet nämlich, daß der Ausführungsbereich eingeengt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Blockdarstellung zur Erläuterung der Einrichtung zum integrierten Steuern eines Automatikgetriebes und eines Antriebsmotors.

Fig. 2 eine Blockdarstellung, die schematisch die Gestaltung der Einrichtung zeigt.

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm einer Motordrehmoment- Steuerroutine, die in der Einrichtung ausgeführt wird.

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm einer Motor-Steuerroutine.

Gemäß Fig. 2 sind ein Motor oder eine Maschine 1 und ein automatisches Getriebe 2 auf bekannte Weise ausgebildet. In dem Motor 1 werden die Brennstoffeinspritzrate an einer Einspritzvorrichtung 19 und der Zündzeitpunkt an einem Verteiler 20 mittels eines einer Einrichtung zum integrierten Steuern des Motors und des Getriebes bzw. mittels Motor- oder Maschi­ nen-Steuercomputers 7 derart gesteuert, daß eine zur Drossel­ öffnung und der Motordrehzahl proportionale Motoraus­ gangsleistung erzielt wird. In dem automatischen Getriebe 2 werden elektromagnetische Ventile S 1 bis S 3 mittels eines Getriebe-Steuercomputers 8 gesteuert, wobei Öldruckleitungen einer Hydraulikdruck-Steuervorrichtung 3 umgestellt werden, wodurch das Einkuppeln von Reibungskupplungen selektiv in der Weise verändert wird, daß eine der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrpedalbedienung entsprechende Fahrstufe erreicht wird.

Im einzelnen nimmt der Motor-Steuercomputer 7 aus einem Drehzahlsensor (Kurbelwellenwinkelsensor) 9 Signale über die Motordrehzahl, aus einem Luftdurchflußmesser 10 den An­ saugluftdurchsatz, aus einem Ansaugluft-Temperaturfühler 11 die Ansauglufttemperatur, aus einer Detektorvorrichtung zum Erfassen einer Motorbelastung, bzw. aus einem Drosselsensor 12 die Dros­ selöffnung, aus einem Fahrgeschwindigkeitssensor 13 die Fahrgeschwindigkeit, aus einer Detektorvorrichtung, bzw. aus einem Wassertemperaturfühler 14 die Temperatur des Motorkühlwassers und aus einem Bremsschal­ ter 15 ein Bremssignal auf. Aus den vorstehend genannten Signalen bestimmt der Motor-Steuercomputer 7 die Brenn­ stoffeinspritzrate und den Zündzeitpunkt. Darüberhinaus nimmt der Motor-Steuercomputer 7 aus dem Getriebe-Steuercompu­ ter 8 Signale für das Ein- und Ausschalten der elektromagnetischen Ventile S 1 bis S 3 auf, wodurch der Motor-Steuercomputer 7 die Schaltzeiten des automatischen Getriebes ermittelt und durch eine Steuerung des Zündzeit­ punkts (Verzögerungswinkel-Steuerung) das Motordrehmoment steuert.

Ferner empfängt der Motor-Steuercomputer 7 ein Signal aus einem Schaltschemawählschalter 17, mit dem ein Fahrtschalt­ muster bzw. Schaltschema wählbar ist, nämlich ein Spar- Schaltmuster für geringen Brennstoffverbrauch oder ein Lei­ stungs-Schaltmuster für hohe Leistung. Durch dieses eingege­ bene Signal wird von dem Motor-Steuercomputer 7 das von dem Fahrer gewählte Schaltschema erfaßt. Ferner sind in einem Speicher des Motor-Steuercomputers 7 Pläne bzw. Verzeich­ nisse von Drehmomentänderungswerten für das Ändern des Motordrehmoments bei den jeweiligen Schaltmustern gespei­ chert.

Andererseits empfängt der Getriebe-Steuercomputer 8 Signale aus dem Drosselsensor 12, dem Fahrgeschwindigkeitssensor 13, dem Kühlwassertemperaturfühler 14, dem Bremsschalter 15, dem Schaltschemawählschalter 17 usw. sowie ferner Signale über eine Schalthebelstellung aus einer Detektorvorrichtung zum Erfassen der Art des Schaltens, bzw. aus einem Schalthebelstellungssensor 16, über die Freigabe einer Schnellgangschaltung aus einem Schnellgangschalter 18 und dergleichen, wodurch die elektro­ magnetischen Ventile S 1 bis S 3 in der Weise ein- und ausge­ schaltet werden, daß eine der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrpedalbedienung entsprechende Fahrstufe erreicht wird.

Darüber hinaus wird in den Getriebe-Steuercomputer 8 aus dem Motor-Steuercomputer 7 ein Regelsignal zur Motordreh­ momentsteuerung eingegeben, so daß am Getriebe-Steuercomputer erfaßt wird, daß an dem Motor 1 das Motordrehmoment gesteuert wird.

Die Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das den generellen Ablauf der integrierten Steuerung des Motors und des automatischen Getriebes veranschaulicht.

Von dem Motor-Steuercomputer 7 wird aus einer Änderung der Signale für die elektromagnetischen Ventile S 1 bis S 3 ein Herbeiführen eines Schaltvorgangs bzw. ein Schaltbefehl er­ mittelt (Schritt 122). Danach wird bei einem Schritt 124 der tatsächliche Beginn des Schaltvorgangs zu einem Zeitpunkt ermittelt, an dem sich die Motordrehzahl ändert (die beispielsweise bei einem Hochschalten absinkt). Entsprechend einem Verzögerungswinkelwert, der durch die Art des Schalt­ vorgangs, die Drosselöffnung und dergleichen bestimmt ist, wird die Steuerung des Verzögerungswinkels begonnen, um dadurch das Motordrehmoment herabzusetzen (Schritt 126).

Gemäß der nachfolgenden Beschreibung (anhand der Fig. 4) werden Pläne bzw. Verzeichnisse von Motordrehmoment- Änderungswerten für den Schritt 126 entsprechend den Schalt­ zuständen des Schaltschemawählschalters verändert bzw. ge­ wechselt.

Wenn sich bei fortschreitendem Schaltvorgang eine Motor­ drehzahl Ne auf eine Motordrehzahl NeA ändert, die durch das Addieren eines vorbestimmten Werts N 1 zu einer Motor­ drehzahl NeB zum Zeitpunkt des Abschlusses des Schaltvorgangs erhalten wird, welche aus der Drehzahl einer Abtriebswelle und dem Übersetzungsverhältnis nach dem Schalten ermittelt wird, wird dadurch der Abschluß des Schaltvorgangs ermittelt (Schritt 128). Danach wird die Verzögerungswinkelsteuerung allmählich über eine vorbestimmte Zeit beendet und die Zünd­ zeitsteuerung wieder auf den Normalzustand gebracht (Schritt 130).

Die vorstehend beschriebene Steuerung wird nachfolgend anhand der Fig. 4 ausführlich beschrieben.

Die Fig. 4 ist das Ablaufdiagramm einer Motor- oderMaschinensteuerrou­ tine. In der Hauptroutine zur Motorsteuerung werden eine Brennstoffeinspritzrate und eine Zündzeiteinstellung bestimmt (Schritt 232). Danach wird ermittelt, ob eine Motordreh­ momentsteuerung auszuführen ist oder nicht, nämlich ob die Motordrehmomentsteuerung erforderlich ist (Schritt 234). D.h., es wird der Ausführungsbereich ermittelt. Wenn z.B. die Drosselöffnung kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, die Abgastemperatur höher als ein vorbestimmter Wert ist und/oder ein Sensorsystem für das Ausführen einer Drehmomentänderung ausgefallen ist, wird daraus ermittelt, daß keine Drehmoment­ steuerung erforderlich ist. Wenn keine Drehmomentsteuerung erforderlich ist, kehrt das Programm wieder zu dem Schritt 232 zurück. Falls jedoch eine Drehmomentänderung erforderlich ist, wird ermittelt, ob der Schaltschemawählschalter in der Stellung für das Leistungs-Schaltschema steht oder nicht (Schritt 236). Wenn das Leistungs-Schaltschema gewählt ist, wird ein Drehmomentsteuerplan für das Leistungs-Schaltschema gewählt (Schritt 238). Wenn das Leistungs-Schaltschema nicht gewählt ist, nämlich das Spar-Schaltschema gewählt wurde, wird ein Drehmomentsteuerplan für das Spar-Schaltschema ge­ wählt (Schritt 240).

In den jeweiligen Drehmomentsteuerplänen bzw. Drehmoment­ steuerverzeichnissen sind im voraus den Drosselöffnungen Drehmomentänderungswerte zugeordnet. Für die gleiche Drossel­ öffnung ist der Drehmomentänderungswert bei dem Spar-Schalt­ schema niedriger als derjenige bei dem Leistungs-Schaltsche­ ma. Manchmal wird bei dem Betrieb des Getriebes nach dem Leistungs-Schaltschema eine Drehmomentänderung ausgeführt (wobei der Drehmomentänderungswert von "0" verschieden ist), wogegen nach dem Spar-Schaltschema keine Drehmomentänderung ausgeführt wird, nämlich der Drehmomentänderungswert "0" ist. Auf diese Weise wird auch der Ausführungsbereich für die Motordrehmomentänderung entsprechend der Stellung des Schaltschemawählschalters verändert.

Die Schritte 236, 238 und 240 können folgendermaßen abgeän­ dert werden: Zuerst wird ein Drehmomentsteuerplan für das Leistungs-Schaltschema (oder das Spar-Schaltschema) gewählt, wonach dann ermittelt wird, ob mit dem Wählschalter das Leistungs-Schaltschema gewählt ist oder nicht, und nur dann, wenn das Spar-Schaltschema (bzw. Leistungs-Schaltschema) gewählt ist, der gewählte Drehmomentsteuerplan so korrigiert wird, daß er dem Spar-Schaltschema (bzw. dem Leistungs- Schaltschema) entspricht.

Dabei können als Parameter für das Bestimmen des Ausführungs­ bereichs außer der Drosselöffnung die Art des Schaltvorgangs, die Motorkühlwassertemperatur und dergleichen herangezo­ gen werden. Im Falle einer kleinen Drosselöffnung und im Falle eines Hochschaltens sind Schaltstöße gering, so daß eine Änderung des Motordrehmoments nicht zwingend erfor­ derlich ist. Ferner ist bei niedriger Kühlwassertemperatur die Wahrscheinlichkeit einer Fehlzündung gegeben, was es erforderlich macht, die Drehmomentänderung einzustellen.

Darauffolgend wird die Drehmomentsteuerungsroutine, nämlich die Routine gemäß Fig. 3 entsprechend dem auf diese Weise gewählten Motorsteuerungs-Plan bzw. -Verzeichnis ausge­ führt, wodurch die Änderung des Motordrehmoments herbei­ geführt wird (Schritt 242).

Der Drehmomentänderungswert kann bei den vorstehend beschrie­ benen jeweiligen Schaltschemata derart gesteuert werden, daß die Schalteigenschaften über dem ganzen Betriebsbereich ein­ wandfrei gesteuert werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel können mittels des Schaltschemawählschalters nur zwei Schaltschema­ ta gewählt werden. In diesem Fall sind nur zwei Drehmoment­ steuerpläne bzw. -verzeichnisse erforderlich, so daß das Motordrehmoment ohne Nutzung eines allzu großen Speicher­ bereichs gesteuert wird. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist jedoch die Anzahl der Schaltschemata nicht auf "2" be­ schränkt, sondern kann "3" oder mehr betragen. Es ist in diesem Fall ersichtlich, daß durch die Einspeicherung von Drehmomentsteuerplänen für die jeweiligen Zustände die Dreh­ momentsteuerung auf genauere bzw. feinere Weise ausgeführt werden kann.

Für das integrierte Steuern eines Automatikgetriebes und eines Antriebsmotors liegt damit eine Einrichtung vor die einen Schaltschema­ wählschalter enthält und in der das Motordrehmoment um einen vorbestimmten Änderungswert verändert wird, um dadurch einwandfreie Schalteigenschaften zu erzielen; in der Einrichtung wird ein Ausführungsbereich für die Motordrehmomentände­ rung und/oder ein Motordrehmoment-Änderungswert entspre­ chend dem Zustand des Schaltschemawählschalters korrigiert. Infolgedessen kann während des Schaltvorgangs unabhängig von dem gewählten Schaltschema immer die optimale Motordreh­ momentänderung vorgenommen werden.

Claims (5)

1. Einrichtung zum integrierten Steuern eines Automatik­ getriebes und eines Antriebsmotors mit einer Einrichtung zur Änderung des Motordrehmoments während des Schaltens um einen vorgegebenen Wert, einer Einrichtung zur Bestimmung eines Ausführungsbereichs für die Motordrehmoment­ änderung und/oder eines Änderungswerts, und mit einer Einrichtung zur Korrektur des Ausführungsbereichs und/oder des Änderungswerts, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Schaltschemawählschalter (17) zum Einlegen unterschiedlicher Schaltschemata aufweist, daß dessen Schaltstellung von der Korrektureinrichtung erfaßt wird und daß der Ausführungsbereich und/oder der Änderungswert der Drehmomentänderung in Abhängigkeit von dessen Schaltstellung eingestellt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Korrektur eine Einrichtung für das Austauschen von Verzeichnissen von Motordrehmoment- Änderungswerten ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Detektorvorrichtung (12) zum Erfassen einer Motorbe­ lastung, die als Parameter für das Bestimmen des Ausfüh­ rungsbereichs für die Motordrehmomentänderung dient.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn­ zeichnet durch eine Detektorvorrichtung (16) zum Erfassen der Art des Schaltens, die als Parameter für die Bestimmung des Ausführungsbereichs für die Motordrehmomentänderung dient.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn­ zeichnet durch eine Detektorvorrichtung (14) zum Erfassen der Motorkühlwasser-Temperatur, die als Parameter für die Bestimmung des Ausführungsbereichs für die Motordrehmoment­ änderung dient.