DE3730715C2 - Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Automatikgetriebe für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge.
Ein derartiges Automatikgetriebe weist eine Kupp
lung und ein Zahnradgetriebe auf, bei welchem der Vorgang zum
Einlegen von Gängen elektronisch entsprechend Getriebeschaltkennliniendaten
gesteuert wird.
Um den Vorgang zum Einlegen von Gängen in einem herkömm
lichen Getriebe mit einer Kupplung, wie einer Rei
bungskupplung, und einem Schaltgetriebe zu automatisieren,
ist ein elektronisch gesteuertes Automatikgetriebe vorge
schlagen worden, in welchem der Kupplung bzw.
dem Getriebe Stellglieder zugeordnet sind, und die Stellglieder durch
Steuersignale gesteuert werden, welche von einer elektroni
schen Steuereinrichtung abgegeben worden sind. In diesem her
kömmlichen, elektronisch gesteuerten, automatischen Übertra
gungssystem hat die elektronische Steuereinrichtung soge
nannte Verschiebe- bzw. Einstell-Listendaten (shift map data),
die auch als Getriebeschaltkennliniendaten bezeichnet werden können, zum Bestimmen der optimalen Getriebestellung. Die entsprechende Getriebestellung wird zu dem jeweiligen Zeitpunkt
entsprechend den Betriebsbedingungen eines dem Zahnradgetrie
be zugeordneten Verbrennungsmotors diesen Daten entsprechend
festgelegt.
Im allgemeinen gibt es eine Anzahl von Sätzen von solchen
Daten, wobei jeder Satz einer vorgegebenen Stellung eines
Selektors oder Wählhebels entspricht, so daß die optimale
Schaltstellung entsprechend dem Satz von diesem Daten
bestimmt werden kann, welche der Stellung des Selektors
oder Wählhebels entspricht, welcher durch die Ansteuerein
richtung zu diesem Zeitpunkt gewählt worden ist.
Wenn daher der Wählhebel für die Gangauswahl betätigt wird, kann
der Gang des Übertragungssystems unmittelbar nach Betätigung des
Wählhebels zuerst in eine andere Position geschaltet werden und
kurz darauf in eine unterschiedliche Position. Das automatische
Übertragungssystem neigt daher dazu, einen zweifachen Gangschaltvorgang
unmittelbar nach Betätigung des Wählhebels durchzuführen. Wenn
das Übertragungssystem in einem von einem Verbrennungsmotor
angetriebenen Personenfahrzeug verwendet wird, kann der Fahr
gast in diesem Augenblick einen unangenehmen Stoß erhalten.
Wenn ferner das Getriebe rauf- oder runtergeschaltet wird,
unmittelbar nachdem die Stellung des Selektors geändert
wird, wird es manchmal schwierig, das erforderliche Drehmo
ment an der Abtriebswelle des Zahnradgetriebes zu erhalten.
Aus der DE 35 05 850 A1 ist ein
automatisches Getriebe für Fahrzeuge bekannt, das unter
bestimmten Bedingungen prinzipiell überflüssige Schaltbetätigungen
durchführt. Dieses führt aufgrund von
ruckartigen Zwischenbeschleunigungen zu einem verminderten
Fahrkomfort und zu einem erhöhten Verschleiß.
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge
zu schaffen, bei welchem die vorstehend beschriebenen
Nachteile der herkömmlichen automatischen Getriebe
beseitigt sind, und bei welchem verhindert ist, daß das Ge
triebe hinauf- oder hinuntergeschaltet wird, unmittelbar nachdem
die Position des Selektors oder Wählhebels geändert wird. Die
se Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiter
bildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann in einem Automatikgetriebe bzw. einem
automatischen Übertragungssystem gemäß der Erfindung ein erster
Datengenerator einen ersten Speicher aufweisen, in welchem
eine Anzahl Satz von festgesetzten, anfänglichen Getriebe
einstell-Listendaten gespeichert sind, um den jeweiligen
Positionen des Selektors oder Wählhebels zu entsprechen.
Folglich kann der entsprechende Satz anfänglicher Getriebe
einstell-Listendaten entsprechend dem ausgewählten Positions
signal ausgelesen werden. In ähnlicher Weise kann ein zwei
ter Datengenerator einen zweiten Speicher aufweisen, in wel
chem eine Anzahl Satz normaler festgelegter Getriebeeinstell-
Listendaten gespeichert sind, um so den jeweiligen Stellun
gen des Selektors oder Schalthebels zu entsprechen. Folglich
kann der entsprechende Satz normaler Getriebeeinstell-Li
stendaten entsprechend dem gewählten Positionssignal ausge
lesen werden.
Herkömmliche Getriebeeinstell-Listendaten für einen gewöhn
lichen Getriebeeinstellvorgang können für die normalen Ge
triebeeinstell-Listendaten verwendet werden, und die anfäng
lichen Getriebeeinstell-Listendaten sind so festgelegt, daß
sie sich hiervon unterscheiden, um dadurch zu verhindern, daß
das Getriebe unmittelbar nach der Betätigung des Selektors
oder Wählhebels verschoben wird. Folglich werden vorzugswei
se beide Arten von Daten in der Weise festgelegt, daß die
Kennlinien, welche die Grenzlinien unter einer Anzahl Berei
che anzeigen, welche die jeweiligen Getriebeeinstellpositio
nen in der Getriebeeinstell-Kennlinienebene zum Festlegen
der anfänglichen Getriebeeinstellpositionen festlegen, nicht
mit den Kennlinien in der Getriebeeinstell-Kennlinienebene
zum Festlegen der normalen Getriebeinstellposition überein
stimmen.
Eine Wähleinrichtung wählt den Satz anfänglicher Getriebe
einstell-Listendaten aus und legt sie an eine Steuerein
richtung an, unmittelbar nachdem die Position des Selektors
oder Wählhebels geändert wird. Im Unterschied hierzu wählt
die Wähleinrichtung den Satz normaler Getriebeeinstell-Li
stendaten aus und legt sie an die Steuereinrichtung an, nach
dem das Getriebe entsprechend dem Satz anfänglicher Getriebe
einstell-Listendaten in die anfängliche Getriebeeinstellpo
sition verschoben ist. Im Ergebnis kann dadurch eine Änderung
der Sollgetriebestellung, unmittelbar nachdem der Wählhebel
umgeschaltet wird, wirksam verhindert werden, so daß mit dem
System das Auftreten der unangenehmen Stöße verhindert wer
den kann. Wenn folglich das System bei Fahrzeugen angewendet
wird, welche von einem Verbrennungsmotor angetrieben sind,
verhindert es in vorteilhafter Weise irgendwelche unangeneh
men Stöße auf die Fahrgäste.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Aus
führungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeich
nungen im einzelnen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines
automatischen Getriebesystems gemäß der Erfindung
sowie einen Schnitt durch eine Kupplung;
Fig. 2 einen Graphen der anfänglichen Getriebeeinstell
kennlinien, welche durch einen Satz erster Listen
daten festgelegt sind;
Fig. 3 einen Graphen mit normalen Getriebeeinstell-Kenn
linien, welche durch einen Satz zweiter Listenda
ten festgelegt sind;
Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Steuereinheit, welche so
wohl als Sollpositions-Einstelleinheit und als
eine Getriebeänderungs-Steuereinheit fungiert;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines Steuerprogramms, das in
der in Fig. 4 dargestellten Steuereinheit ausge
führt wird, und
Fig. 6 ein ins einzelne gehendes Ablaufdiagramm eines
Schrittes in dem Ablaufdiagramm der Fig. 5.
In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines
automatischen Getriebes für Fahrzeuge gemäß der
Erfindung dargestellt. Ein (nicht dargestelltes) Fahrzeug,
das von einem Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird, ist mit
einem automatischen Übertragungssystem 1 ausgestattet, wel
ches eine an einem Motor-Schwungrad 2a angebrachte Reibungs
kupplung 4 und ein Synchrongetriebe 5 aufweist. Das Getriebe
5 ist ein mehrstufiges Getriebe mit insgesamt sechs Schalt
stellungen, einer Rückwärtsgangstellung und einer neutralen
Stellung. In dieser Ausführungsform ist die Reibungskupp
lung 4 eine bekannte Trocken-Einscheibenkupplung mit einem
Kupplungsausrückhebel 4a. Um das Ein-/Auskuppeln der Kupp
lung 4 zu steuern, ist ein Kupplungs-Stellglied 6 vorgese
hen, das eine Kolbenstange 6a und einen Hubsensor 7 auf
weist, um die Stellung einer Kupplungsscheibe 4b der Kupp
lung 4 festzustellen; von dem Hubsensor 4 wird ein Kupp
lungssignal CL erzeugt, welches die Stellung der Kupplungs
scheibe 4b anzeigt. Die Kupplung 4 ist durch einen Verbin
dungsstab 8 mit dem Getriebe 5 verbunden. Der Ausgang des
Getriebes 5 wird über eine Antriebswelle 9 an einen Radan
triebsmechanismus 3 des Fahrzeugs übertragen.
Das Getriebe 5 wird durch ein ihm zugeordnetes Schaltpositions-
Stellglied 10 betätigt, und die in dem Getriebe
5 eingestellte Schaltposition wird mittels eines dem Ge
triebe 5 zugeordneten Schaltpositionssensors 11 festge
stellt, um ein Schaltpositionssignal GP zu erzeugen, wel
ches die eingestellte Schaltposition anzeigt.
Das Fahrzeug hat einen Selektor 12 mit einem Wählhebel 12a,
welcher von dem Fahrer bedient wird, um eine Schaltstellung
unter einer Anzahl Schaltstellungen auszuwählen, welche bei
spielsweise eine Stellung "N" (neutral), eine Stellung "2"
(zweiter Gang), eine Stellung "3" (dritter Gang), eine Stel
lung "4" (vierter Gang), eine Stellung "D" (automatische Ge
triebeänderungsstellung) und eine Stellung "R" (Rückwärts
gang) sein können. Das heißt, der Fahrer bedient den Wähl
hebel 12a, um einen gewünschten Steuermodus für das Getriebe 5
zu wählen. Der Wählhebel 12a ist mit einem Positionssensor
13 verbunden, welcher ein Positionssignal SP erzeugt, wel
ches die Stellung des Wählhebels 12a anzeigt.
Ein Beschleunigungssensor 14 ist einem Gaspedal 15 zugeord
net und erzeugt ein Beschleunigungssignal A, welches den Be
tätigungsgrad des Gaspedals 15 anzeigt. Ferner ist ein be
kannter Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 16 an der Antriebs
welle 9 angebracht, um ein Signal VS zu erzeugen, welches
die Fahrgeschwindigkeit des durch den Motor 2 angetriebenen
Fahrzeugs anzeigt.
Das Schaltgetriebe-Positionssignal GP, das gewählte Posi
tionssignal Sp, das die Fahrgeschwindigkeit anzeigende Si
gnal VS und das Beschleunigungssignal A werden an eine Soll
positions-Einstelleinheit 17 angelegt, welche vorgesehen
ist, um ein Sollpositionssignal GT zu erzeugen, welches die
Sollgetriebestellung anzeigt, in welche das Getriebe zu dem
jeweiligen Zeitpunkt zu schalten ist. Die Sollpositions-
Einstelleinheit 17 wird später noch im einzelnen erläutert.
Das Sollpositionssignal GT, das Kupplungssignal CL und das
Schaltpositionssignal GP werden an eine bekannte Getriebepositions-
Steuereinheit 18 angelegt, welche eine Zentralein
heit (CPU) 19, einen Festwertspeicher (ROM) 20, einen Random
speicher (RAM) 21 und ein Ein-/Ausgabe-Interface 22 aufweist,
welche mit einem Bus verbunden sind. Die Eingangssignale GT,
CL und GP werden in dem Interface 22 in eine digitale Form
umgesetzt und entsprechend einem Steuerprogramm, welches im
vorhinein in dem Festwertspeicher (ROM) 20 gespeichert ist,
verarbeitet, um ein Verschiebe- bzw. Einstellsteuersignal SF,
ein Kupplungssteuersignal GS und ein Motorsteuersignal ES zu
erzeugen, welches dazu dienen, das Getriebe 5 in die Schalt
stellung zu bringen, welche durch das Sollpositionssignal
GT angezeigt ist.
Das Einstellsteuersignal SF wird an das
Schaltpositions-Stellglied 10 angelegt, um das Stellglied
10 zu steuern, um so das Getriebe in die Soll-Schaltposi
tion zu verschieben, während das Kupplungssteuersignal an
eine Kupplungssteuereinheit 24 angelegt wird, um ein Kupp
lungsansteuersignal CD entsprechend dem Kupplungssteuersi
gnal CS zu erzeugen, um das Ein- oder Auskuppeln der Kupplung
4 zu befehlen. Das Kupplungsansteuersignal CD dient zum An
steuern des Kupplungsstellglieds 6, um so die Kupplung 4 all
mählich ein- oder auszukuppeln.
Der Pegel des Motorsteuersignals ES wird hoch, wenn das
Kupplungssteuersignal CS den Befehl anzeigt, die Kupplung 4
während des Getriebeeinstellvorgangs auszukuppeln, und das
Motorsteuersignal ES wird an die Motorsteuereinheit 25 an
gelegt, welche auch das Beschleunigungssignal A und ein Mo
tordrehzahlsignal NE erhält, welches von einem bekannten
Drehzahlfühler 26 abgegeben worden ist und die Drehzahl des
Motors 2 anzeigt.
Die Motorsteuereinheit 25 hat die Aufgabe, die Motordreh
zahl aufgrund der Betätigung des Gaspedals 15 zu regulie
ren. Hierbei spricht dann die Motorsteuereinheit 25 auf das
Beschleunigungssignal A, um ein Motordrehzahl-Steuersignal
EC zu erzeugen, welches an ein Drosselklappen-Stellglied
27 angelegt wird, um die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor 2 zu
steuern. Folglich wird das Drosselklappen-Stellglied 27
durch das Motordrehzahl-Steuersignal EC entsprechend dem
Betätigungsgrad des Gaspedals 15 betätigt, und die Motor
drehzahl kann entsprechend der Betätigung des Gaspedals 15
reguliert werden. Der vorstehend beschriebene Betrieb wird
in der Motorsteuereinheit 25 nur dann durchgeführt, wenn der
Pegel des Motorsteuersignals ES niedrig ist.
Wenn der Pegel des Motorsteuersignals ES, welches an die Mo
torsteuereinheit 25 angelegt worden ist, hoch ist, wird
durch die Motorsteuereinheit 25 die Motordrehzahl entspre
chend dem Motordrehzahlsignal NE auf dessen Leerlaufdrehzahl
gehalten. Der Pegel des Motorsteuersignals ES ist hoch, wenn
der Vorgang zum Ändern des Getriebes durchzuführen ist, wo
bei ein Anstieg in der Motordrehzahl während des Getriebever
stellvorgangs unterdrückt werden kann.
Folglich steuert die Getriebeänderungs-Steuereinheit 18 das
Kupplungsstellglied 6, das Schaltpositionsstellglied 10 und
die Motorsteuereinheit 25, um so das Getriebe 5 entsprechend
dem Sollpositionssignal GT automatisch in die Sollschalt
stellung zu verschieben.
Nunmehr wird der Aufbau der Sollpositions-Einstelleinheit
17 im einzelnen erläutert. Die Einheit 17 hat einen ersten
Datengenerator 31 mit einem ersten Speicher 33 und einen
zweiten Datengenerator 32 mit einem zweiten Speicher 34.
Der erste Speicher 33 speichert eine Anzahl Satz von anfäng
lichen Getriebe-Verschiebe- bzw. Einstell-Listendaten zum
Festlegen einer anfänglichen Sollgetriebestellung, in welche
das Getriebe anfangs gebracht werden soll, nachdem der Wähl
hebel 12a des Selektors 12 von einer Position in eine andere
gebracht wird. Ein gesonderter Satz von anfänglichen Getrie
beeinstell-Listendaten ist für jede Stellung des Auswählhe
bels 12a des Selektors 12 vorgesehen. Der erste Datengenera
tor 31 spricht auf das gewählte Positionssignal SP an, um
aus dem ersten Speicher den Datensatz auszulesen, welcher
der gewählten Position, welche durch das Positionssignal SP
angezeigt worden ist, zu diesem Zeitpunkt entspricht. Der
Datensatz von dem ersten Datengenerator 31 wird in Form von
ersten Listendaten MD1 an einen festen Kontakt 35a eines
Schalters 35 angelegt.
Der zweite Speicher speichert eine Anzahl Satz von normalen
Getriebeeinstell-Listendaten, um eine normale Sollschalt
stellung festzulegen, in welche das Getriebe zu bringen ist,
nachdem das Getriebe entsprechend den anfänglichen Getriebe
einstell-Listendaten in eine anfängliche Sollschaltstellung
verschoben worden ist. Eine Anzahl Satz normaler Getriebe
einstell-Listendaten ist für jede Stellung des Wählhebels
12a des Selektors 12 vorgesehen. Der zweite Datengenerator
32 spricht auf das ausgewählte Positionssignal SP und das
Sollpositionssignal GT an. Zuerst wird eine Gruppe von Da
tensätzen, welche der Stellung des Wählhebels 12a entspricht,
ausgewählt, und dann wird ein Datensatz entsprechend dem
Sollpositionssignal GT aus der Gruppe ausgewählt. Folglich
wird der zuletzt ausgewählte Datensatz aus dem zweiten Spei
cher 34 als die zweiten Listendaten MD2 gelesen, welches an
einen anderen festen Kontakt 35b des Schalters 35 angelegt
wird. Jedoch kann der zweite Datengenerator 32 auch so aus
gelegt sein, daß er die notwendigen zweiten Listendaten MD2
ähnlich wie im Fall des ersten Datengenerators 31 nur ent
sprechend dem gewählten Positionssignal SP erzeugt.
Um das Schalten des Schalters 35 zu steuern, ist eine Schalt
steuereinheit 36 vorgesehen, welche entsprechend dem gewähl
ten Positionssignal SP , dem Gang- oder Schaltpositionssignal
SP und dem Beschleunigungssignal A arbeitet, um zu unter
scheiden, ob das System 1 sich in einem Übergangsstadium
zwischen dem Zeitpunkt, an welchem die Stellung des Selektors
12 geändert wird, und dem Zeitpunkt befindet, oder nicht, an
welchem das Getriebe 5 basierend auf den ersten Listendaten
MD1 in die Anfangsschaltstellung gebracht bzw. verschoben
wird. Die Schaltsteuereinheit 36 erzeugt ein Schaltsteuersig
nal SS, dessen Pegel entsprechend der Unterscheidung bezüg
lich des Übergangsstadiums festgelegt wird. Das heißt, der
Pegel des Schaltsteuersignals ist hoch, wenn sich das System
1 in dem Übergangsstadium befindet, und ist niedrig, wenn
sich das System 1 nicht in dem Übergangsstadium befindet.
Der Schalter 35 wird entsprechend dem Schaltsteuersignal SS
in der Weise umgeschaltet, daß sich der Schalter 35 in ei
ner Stellung befindet, welche durch die gestrichelte Linie
angezeigt ist, wenn der Pegel des Signals SS hoch ist und
sich in der durch die ausgezogene Linie wiedergegebenen
Stellung befindet, wenn der Pegel des Signals SS niedrig
ist.
Die ersten Listendaten MD1 oder die zweiten Listendaten
MD2 werden an eine Recheneinheit 37 angelegt, an welche
auch das Beschleunigungssignal A und das Fahrgeschwindig
keitssignal VS angelegt werden. Folglich wird in der Re
cheneinheit 37 eine Listenberechnung in herkömmlicher Weise
durchgeführt, um die Sollschaltstellung auf der Basis der
ausgewählten Listendaten, d. h. die ersten oder zweiten Li
stendaten MD1 oder MD2, entsprechend dem Beschleunigungssi
gnal A und dem Fahrgeschwindigkeitssignal VS festzulegen.
Das Rechenergebnis wird als das Sollpositionssignal GT ab
gegeben, welches an die Getriebepositions-Steuereinheit
18 angelegt wird.
Nunmehr wird die Arbeitsweise des Systems 1 anhand von
Fig. 2 und 3 erläutert. Wenn der Selektor 12 aus irgend
einer anderen Stellung beispielsweise in die Stellung "D"
gebracht wird, nimmt das von der Steuereinheit 36 erzeugte
Schaltsteuersignal SS einen hohen Pegel an, worauf die
ersten Listendaten MD1, die auf den in Fig. 2 dargestell
ten Kennlinien basieren, der Recheneinheit 37 zugeführt
werden. Folglich wird die erste Sollschaltstellung entspre
chend der Fahrgeschwindigkeit und dem Betätigungsgrad des
Gaspedals 15 zu diesem Zeitpunkt festgelegt, und es wird
ein Sollpositionssignal GT erzeugt, welches die berechnete
anfängliche Sollschaltstellung anzeigt.
Die Steuereinheit 18 spricht auf das Sollpositionssignal
GT an, um das Schaltgetriebe 5, die Kupplung 34 und den Mo
tor 2 zu steuern, um so das Getriebe 5 in die durch das
Signal GT angezeigte Anfangssollschaltstellung zu verschie
ben.
Nachdem das Getriebe entsprechend geschaltet worden ist, er
zeugt die Schaltsteuereinheit 36 ein Schaltsteuersignal SS
mit niedrigem Pegel, worauf der Schalter 35 in die durch
die ausgezogene Linie in Fig. 1 wiedergegebene Stellung ge
schaltet wird. Dementsprechend werden danach die zweiten
Listendaten MD2 entsprechend den in Fig. 3 wiedergegebenen
Kennlinien anstatt der ersten Listendaten MD1 an die Re
cheneinheit 36 angelegt. Im Ergebnis wird dann eine Soll
schaltstellung in Abhängigkeit von dem Betätigungsgrad des
Gaspedals 15 und der Fahrgeschwindigkeit entsprechend den
in Fig. 3 dargestellten Kennlinien festgelegt, und der Ge
triebeschaltvorgang wird automatisch entsprechend dem Soll
positionssignal GT durchgeführt, welches die Ergebnisse die
ser Festsetzung anzeigt.
Der Satz anfänglicher, durch die Kennlinie in Fig. 2 darge
stellter Getriebeschalt-Listendaten bzw. Getriebeschaltkennlinienfelddaten für die Stellung "D"
des Selektors 12 und der entsprechende Satz normaler Ge
triebeschalt-Listendaten, welche durch die Kennlinie in
Fig. 3 dargestellt sind, werden folgendermaßen festgesetzt.
Bei einem geringen
Betätigungsgrad des Gaspedals 15
sind die Kennlinien (a) bis (d), welche die Grenz
linien zwischen einer Anzahl von Bereichen anzeigen, welche die
jeweiligen Getriebeschaltstellungen in der Getriebeschalt
kennlinienebene der Fig. 2 darstellen, annähernd in der
Mitte der jeweiligen Bereiche (e) bis (h) positioniert. Dies gilt nicht für die tote Zone gemäß
der Fig. 3. Die Bereiche (e) bis (h) stellen die entsprechenden Getriebeschaltpositionen in der
Getriebeschalt-Kennlinienebene gemäß der Fig. 3 dar.
Wenn daher die anfängliche Sollschaltstellung entsprechend
der Kennlinie in Fig. 2 festgelegt ist, folgt hieraus, daß
das Raufschalten um eine Schaltstufe entsprechend den Kenn
linien in Fig. 3 durchgeführt werden muß. Dadurch kann verhindert
werden, daß der Schaltvorgang unmittelbar nach der Be
tätigung des Selektors durchgeführt wird. Da ferner das Ge
triebe raufgeschaltet wird, nachdem eine ausreichende Be
schleunigung des Fahrzeugs durch eine entsprechende Betäti
gung des Gaspedals erhalten worden ist, kann ein ausgezeich
netes Schaltverhalten sichergestellt werden, ohne daß es zu
einem unangenehmen Stoß nach der Betätigung des Selektors
12 kommt.
Die vorstehende Beschreibung gilt für den Fall, daß der
Selektor 12 aus irgendeiner anderen Stellung in die Stel
lung "D" gebracht wird. Das Schalten in anderen Fällen kann
in ähnlicher Weise durchgeführt werden. Die Funktionen der
Getriebeänderungs-Steuereinheit 18 und der Sollpositions
einstelleinheit 17 können auch mit Hilfe eines einzigen
Mikrocomputers durchgeführt werden; eine solche Steuerein
heit ist in Fig. 4 dargestellt.
Die Steuereinheit 40 in Fig. 4 ist ein Mikrocomputersystem
zum Durchführen der Funktionen der beiden Einheiten 17
und 18. Die Steuereinheit 40 hat eine Zentraleinheit 41,
einen Festwertspeicher (ROM) 42, einen Randomspeicher (RAM)
43 und ein Ein-/Ausgabe-Interface 44, wobei die Einheiten
durch ein Bus 45 miteinander verbunden sind. Das Schalt
positionssignal GP, das gewählte Positionssignal SP, das
Fahrgeschwindigkeitssignal VS, das Beschleunigungssignal A
und das Kupplungssignal CL werden an das Interface 44 ange
legt, und ein in dem Festwertspeicher (ROM) 42 gespeicher
te Steuerprogramm wird durchgeführt, um diese Eingangssi
gnale zu verarbeiten und um das Einstell- bzw. Verschiebe
steuersignal SF, das Kupplungssteuersignal CS und das Mo
torsteuersignal ES abzugeben. In diesem Fall werden dieselben
Daten, wie sie in den ersten und zweiten Speichern 33 und 34
gespeichert sind, in dem Festwertspeicher (ROM) 42 gespei
chert, und die ersten Listendaten MD1 und die entsprechenden
zweiten Listendaten MD2 werden auch in der Steuereinheit 40
verwendet.
Ein Steuerprogramm, das in der Steuereinheit 40 durchzu
führen ist, ist in den Ablaufdiagrammen der Fig. 5 und 6
dargestellt. Nach dem Start dieses Programms wird beim
Schritt 51 auf der Basis des Fahrgeschwindigkeitssignals VS
entschieden, ob das Fahrzeug fährt oder nicht. Die Fest
stellung beim Schritt 51 ist "nein", wenn das Fahrzeug an
gehalten wird, und die Steuerung beim Halten des Fahrzeugs
wird beim Schritt 52 durchgeführt. Die Operation kehrt dann
auf den Schritt 51 zurück. Die Feststellung beim Schritt 51
ist "ja", wenn das Fahrzeug fährt, und die Operation geht auf
den Schritt 53 über, in welchem entschieden wird, ob der
Selektor in die Position "R" gebracht ist oder nicht. Wenn
die Entscheidung "ja" ist, geht die Operation auf den Schritt
54 über, in welchem eine Steuerung für ein Schalten in die
Rückwärtsgang-Position durchgeführt wird, und kehrt dann auf
den Schritt 51 zurück. Die Operation geht auf den Schritt
55 über, wenn die Entscheidung beim Schritt 53 "nein" ist, und
es wird dann entschieden, ob der Selektor 12 sich in der
Position "4" befindet. Wenn die Entscheidung beim Schritt
55 "ja" ist, geht die Operation auf den Schritt 76 über, bei
welchem die Steuerung zum Schalten in die Position des
vierten Gangs durchgeführt wird, und kehrt dann auf den
Schritt 51 zurück. Wenn die Entscheidung beim Schritt 55
"nein" ist, geht die Operation auf den Schritt 57 über, bei
welchem entschieden wird, ob der Selektor sich in der Stel
lung "3" befindet oder nicht. Wenn die Entscheidung beim
Schritt 57 "ja" ist, geht die Operation auf den Schritt 58
über, bei welchem in die Stellung des dritten Ganges ge
schaltet wird, und kehrt dann auf den Schritt 51 zurück.
Wenn die Entscheidung beim Schritt 57 "nein" ist, geht die
Operation auf den Schritt 59 über, bei welchem entschieden
wird, ob der Selektor 12 sich in der Position "2" befin
det oder nicht. Wenn die Entscheidung beim Schritt 59 "ja"
ist, geht die Operation auf den Schritt 60 über, bei wel
chem in die Stellung des zweiten Ganges geschaltet wird,
und kehrt dann auf den Schritt 51 zurück. Wenn die Entschei
dung beim Schritt 59 "nein" ist, geht die Operation auf den
Schritt 61 über, bei welchem der Getriebeschaltvorgang für
die Stellung "D" des Selektors 12 durchgeführt wird.
Eine ins einzelne gehende Erläuterung für den Schritt 61
wird nunmehr anhand der Fig. 6 vorgenommen. Beim Schritt
71 wird entschieden, ob ein Verschiebe- oder Schalthinweis
F, welcher bei der Initialisierungsprozedur dieses Pro
gramms rückgesetzt wird, sich in dem Satz befindet oder
nicht. Da sich der Schalthinweis F zum Zeitpunkt der ersten
Durchführung des Schritts 51 in dem rückgesetzten Zustand
befindet, wird die Entscheidung beim Schritt 71 "nein". Folg
lich geht die Operation auf den Schritt 72 über, bei wel
chem eine Listenberechnung, um die optimale Schaltstellung
zu diesem Zeitpunkt zu erhalten, auf der Basis der ersten
Listendaten MD1 durchgeführt wird, welche den Getriebe
schaltkennlinien der Fig. 2 entsprechen, gemäß den Signalen
A und VS durchgeführt wird. Folglich wird die anfängliche
Getriebeschaltposition festgestellt. Der Verschiebe- bzw.
Einstellhinweis F wird beim Schritt 73 gesetzt.
Beim Schritt 74 wird entschieden, ob die beim Schritt 72
erhaltene, optimale Schaltstellung GO dieselbe wie die
durch das Signal GO angezeigte Istschaltstellung GA ist
oder nicht. Hieraus folgt, daß die Durchführung des Schritts
61 beendet ist, wenn die Entscheidung beim Schritt 74 "ja"
ist, während die Operation auf den Schritt 75 übergeht,
wenn die Entscheidung beim Schritt 74 "nein" ist. Beim Schritt
75 wird das Getriebe in die beim Schritt 72 erhaltene opti
male Schaltposition verschoben bzw. gebracht.
Wenn der Schritt 51 wieder durchgeführt wird, ohne daß seit
dem vorherigen Durchgang eine Änderung in der Position des
Selektors 12 erfolgt ist, wird die Entscheidung beim Schritt
71 wegen des Setzzustandes des Einstellhinweises F "ja", und
die Operation geht auf den Schritt 76 über, bei welchem
Listendaten aus der Gruppe der zweiten Listendaten entspre
chend der Sollschaltstellung zu diesem Zeitpunkt ausgewählt
werden. Das heißt, die Daten, welche die Voraussetzung für
den Schaltbereich anzeigen, welcher der Sollschaltstellung
zu diesem Zeitpunkt entspricht, werden aus den Daten darge
stellt, welche die Getriebeschalt-Kennlinien in Fig. 3 dar
stellen. Folglich wird beim Schritt 77 auf der Basis der
Signale A und VS entschieden, ob der Betriebszustand des
Fahrzeugs so ist, daß das Getriebe raufzuschalten ist, oder
nicht. Wenn die Entscheidung beim Schritt 77 "ja" ist, wird
auf den Schritt 78 übergegangen, bei welchem die Sollschalt
stellung um eine Stufe nach oben geschaltet wird, und geht
dann auf den Schritt 75 über.
Wenn die Entscheidung beim Schritt 77 "nein" ist, geht die
Operation auf den Schritt 79 über, bei welchem auf der Basis
der Signale A und VS entschieden wird, ob der Betriebszu
stand des Fahrzeugs so ist, daß das Getriebe runterzuschal
ten ist, oder nicht. Wenn die Entscheidung beim Schritt 79
"ja" ist, wird auf den Schritt 80 übergegangen, bei welchem
die Sollschaltstellung um eine Stufe heruntergeschaltet
wird, und geht dann auf den Schritt 75 über. Wenn die Ent
scheidung beim Schritt 79 "nein" ist, folgt hieraus, daß die
Durchführung des Schrittes 61 beendet ist.
Claims (7)
1. Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit einem Schaltgetriebe (5), an
welches das von einem Verbrennungsmotor (2) abgegebene Drehmoment über eine
Kupplung (4) angelegt werden kann und mit einem Selektor (14) für den Steuermodus
des Automatikgetriebes;
mit einer Einrichtung (13), welche mit dem Selektor (12) verbunden ist, um ein Positionssignal (SP) zu erzeugen, welches eine durch den Selektor (12) ausgewählte Stellung anzeigt;
mit einer Einrichtung (11) zum Erzeugen eines Positionssignals (GP), welches die tatsächliche, in dem Schaltgetriebe (5), das zumindest Schaltpositionen n und n+1 aufweist, eingestellte Schaltposition anzeigt;
mit einer ersten datenerzeugenden Einrichtung (31) bzw. einem Datengenerator (31), welcher auf das ausgewählte (SP) anspricht, um einen ersten Satz von Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD) zu erzeugen, welcher einer Stellung des Selektors (12) zu einem Zeitpunkt nach einer Änderung des Positionssignals (SP) entspricht, und die (MD₁) dazu dient, eine erste Sollschaltstellung festzulegen, und einer zweiten datenerzeugenden Einrichtung (32) bzw. einem zweiten Datengenerator (32), die zumindest auf das ausgewählte Positionssignal (SP) anspricht, um einen zweiten Satz von Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD₂) zu erzeugen;
wobei der erste Satz von Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD₁) Kennlinien (a-d) aufweist, welche die Grenzen zwischen mehreren Bereichen angeben, die die jeweiligen Schaltpositionen n, n+1 in einer Anfangs-Getriebeschaltkennlinienebene (Fig. 2) für den Übergang zwischen Steuermodi darstellen, wobei der zweite Satz normale Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD₂) angibt, der einer Position des Selektors (12) zu dem Zeitpunkt nach der Änderung des Positionssignals (SP) entspricht und dazu dient, eine normale Sollschaltposition festzusetzen, in welche das Schaltgetriebe (5) zu schalten ist, nachdem es in die den Anfangs-Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD₁) entsprechende Schaltposition geschaltet worden ist, wobei die normalen Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD₂) mehreren Kennlinien entsprechen, welche die Grenzen für das Heraufschalten und das Herunterschalten gemäß einer Normal-Gangschaltkennlinienebene (Fig. 3) darstellen, und wobei in bestimmten Stellungen eines Gaspedals (15) die Kennlinien in der Anfangs-Gangschaltkennlinienebene die Grenzen zwischen den n-ten Schaltpositionen und den n+1ten Schaltpositionen anzeigen, die innerhalb der Bereiche angeordnet sind, die durch die Kennlinien festgelegt sind, welche die Grenzen für das Herunterschalten von den jeweiligen n+1ten Schaltpositionen in die jeweiligen n-ten Schaltpositionen zeigen, und die Grenzen zum Heraufschalten aus den jeweiligen n-ten Schaltpositionen in die jeweiligen n+1ten Schaltpositionen in der Normal-Gangschaltkennlinienebene zeigen;
und mit einer Wähleinrichtung (35, 36), welche zumindest auf das durch die Änderung ausgewählte Positionssignal (SP) und das vor der Änderung aktuelle Positionssignal anspricht, um einen der Ausgänge der ersten und zweiten datenerzeugenden Einrichtungen (31, 32) auszuwählen;
mit einer Recheneinheit (37), welche auf das Ausgangssignal von der Wähleinrichtung (35) und auf Signale (VS, A), die der Stellung des Gaspedals (14, 15) und der Fahrgeschwindigkeit entsprechen, anspricht, um eine Sollschaltposition (GT) zu berechnen;
mit einer ersten Stelleinrichtung (10), welche dem Schaltgetriebe (5) zugeordnet ist, um den Vorgang zum Schalten des Schaltgetriebes (5) auszulösen und einer zweiten Stelleinrichtung (6), welche der Kupplung (4) zugeordnet ist, um den Ein-/Auskuppelvorgang vorzunehmen, und mit einer Steuereinrichtung (18), die auf das Ausgangssignal von der Recheneinheit (37) und das aktuelle Positionssignal (GP) anspricht, um die erste und zweite Stelleinrichtung (10; 6) zu steuern, um so das Schaltgetriebe (5) in die Sollschaltung zu schalten.
mit einer Einrichtung (13), welche mit dem Selektor (12) verbunden ist, um ein Positionssignal (SP) zu erzeugen, welches eine durch den Selektor (12) ausgewählte Stellung anzeigt;
mit einer Einrichtung (11) zum Erzeugen eines Positionssignals (GP), welches die tatsächliche, in dem Schaltgetriebe (5), das zumindest Schaltpositionen n und n+1 aufweist, eingestellte Schaltposition anzeigt;
mit einer ersten datenerzeugenden Einrichtung (31) bzw. einem Datengenerator (31), welcher auf das ausgewählte (SP) anspricht, um einen ersten Satz von Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD) zu erzeugen, welcher einer Stellung des Selektors (12) zu einem Zeitpunkt nach einer Änderung des Positionssignals (SP) entspricht, und die (MD₁) dazu dient, eine erste Sollschaltstellung festzulegen, und einer zweiten datenerzeugenden Einrichtung (32) bzw. einem zweiten Datengenerator (32), die zumindest auf das ausgewählte Positionssignal (SP) anspricht, um einen zweiten Satz von Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD₂) zu erzeugen;
wobei der erste Satz von Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD₁) Kennlinien (a-d) aufweist, welche die Grenzen zwischen mehreren Bereichen angeben, die die jeweiligen Schaltpositionen n, n+1 in einer Anfangs-Getriebeschaltkennlinienebene (Fig. 2) für den Übergang zwischen Steuermodi darstellen, wobei der zweite Satz normale Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD₂) angibt, der einer Position des Selektors (12) zu dem Zeitpunkt nach der Änderung des Positionssignals (SP) entspricht und dazu dient, eine normale Sollschaltposition festzusetzen, in welche das Schaltgetriebe (5) zu schalten ist, nachdem es in die den Anfangs-Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD₁) entsprechende Schaltposition geschaltet worden ist, wobei die normalen Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD₂) mehreren Kennlinien entsprechen, welche die Grenzen für das Heraufschalten und das Herunterschalten gemäß einer Normal-Gangschaltkennlinienebene (Fig. 3) darstellen, und wobei in bestimmten Stellungen eines Gaspedals (15) die Kennlinien in der Anfangs-Gangschaltkennlinienebene die Grenzen zwischen den n-ten Schaltpositionen und den n+1ten Schaltpositionen anzeigen, die innerhalb der Bereiche angeordnet sind, die durch die Kennlinien festgelegt sind, welche die Grenzen für das Herunterschalten von den jeweiligen n+1ten Schaltpositionen in die jeweiligen n-ten Schaltpositionen zeigen, und die Grenzen zum Heraufschalten aus den jeweiligen n-ten Schaltpositionen in die jeweiligen n+1ten Schaltpositionen in der Normal-Gangschaltkennlinienebene zeigen;
und mit einer Wähleinrichtung (35, 36), welche zumindest auf das durch die Änderung ausgewählte Positionssignal (SP) und das vor der Änderung aktuelle Positionssignal anspricht, um einen der Ausgänge der ersten und zweiten datenerzeugenden Einrichtungen (31, 32) auszuwählen;
mit einer Recheneinheit (37), welche auf das Ausgangssignal von der Wähleinrichtung (35) und auf Signale (VS, A), die der Stellung des Gaspedals (14, 15) und der Fahrgeschwindigkeit entsprechen, anspricht, um eine Sollschaltposition (GT) zu berechnen;
mit einer ersten Stelleinrichtung (10), welche dem Schaltgetriebe (5) zugeordnet ist, um den Vorgang zum Schalten des Schaltgetriebes (5) auszulösen und einer zweiten Stelleinrichtung (6), welche der Kupplung (4) zugeordnet ist, um den Ein-/Auskuppelvorgang vorzunehmen, und mit einer Steuereinrichtung (18), die auf das Ausgangssignal von der Recheneinheit (37) und das aktuelle Positionssignal (GP) anspricht, um die erste und zweite Stelleinrichtung (10; 6) zu steuern, um so das Schaltgetriebe (5) in die Sollschaltung zu schalten.
2. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
datenerzeugende Einrichtung (31) einen ersten Speicher (33) aufweist, in welchem
eine Anzahl von Sätzen von anfänglichen der Getriebeschaltkennlinienfelddaten
(MD₁) gespeichert sind, die festgelegt sind, um den jeweiligen Positionen des
Selektors (12) zu entsprechen, und wobei der entsprechende Satz der anfänglichen
Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD₁) entsprechend dem gewählten Positionssignal
(SP) ausgelesen werden kann.
3. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite datenerzeugende Einrichtung (32) einen zweiten Speicher
(34) aufweist, in welchem eine Anzahl von Sätzen von normalen Getriebeschaltkennlinienfelddaten
(MD₂) gespeichert sind, die festgelegt sind, um den jeweiligen
Positionen des Selektors (12) zu entsprechen, wobei der entsprechende Satz normaler
Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD₂) entsprechend dem ausgewählten Positionssignal
(SP) ausgelesen werden kann.
4. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite datenerzeugende Einrichtung (32) einen Satz normaler
Getriebeschaltkennlinienfelddaten entsprechend dem ausgewählten Positionssignal
(SP) und dem Ausgang von der Recheneinheit (37) erzeugt.
5. Automatikgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
datenerzeugende Einrichtung (32) einen zweiten Speicher (34) aufweist, in welchem
eine Anzahl von Sätzen von normalen Getriebeschaltkennlinienfelddaten gespeichert
sind, wobei die Anzahl Datensätze in eine Anzahl von Gruppen unterteilt ist, wobei
eine Gruppe der Datensätze der jeweiligen Position des Selektors (12) zugeordnet
ist, und ein Datensatz aus der entsprechenden Gruppe entsprechend dem Ausgangssignal
von der Recheneinheit (37) ausgewählt wird.
6. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wahleinrichtung (35, 36) eine Schaltsteuereinrichtung (36) aufweist,
um entsprechend der ausgewählten Stellung und dem Positionssignal (SP)
festzulegen, welches von den Ausgangssignalen der ersten und zweiten datenerzeugenden
Einrichtung (31, 32) an die Recheneinheit (37) anzulegen ist, und die
Wähleinrichtung (35, 36) ferner einen Schalter (35) aufweist, um das Ausgangssignal
auszuwählen, welches durch die Schaltsteuereinrichtung (36) festgelegt
worden ist, und um es an die Recheneinrichtung (37) abzugeben.
7. Automatikgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schaltsteuereinrichtung (36) entscheidet, ob sich das System in einem Übergangszustand
zwischen dem Zeitpunkt, an welchem die Position des Selektors (12) geändert
wird, und dem Zeitpunkt befindet oder nicht, an welchem das Schaltgetriebe
(5) basierend auf dem Satz anfänglicher Getriebeschaltkennlinienfelddaten (MD₁) in
die Anfangsposition verschoben wird.
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