DE4006062C2 - Schaltsteuereinrichtung für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Schaltsteuereinrichtung für ein automatisches Getriebe eines KraftfahrzeugesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltsteuereinrichtung für ein
automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeuges nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung 60-139960 zeigt
ein Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe. Das
gezeigte Schaltsteuersystem ist mit der Fähigkeit zum
Herunterschalten des Übersetzungsverhältnisses eines
Getriebes bei Motordrehzahlen versehen, die niedriger sind
als oder gleich einem bestimmten Herunterschalt-Kennwert.
Das Vorsehen einer Herunterschaltbegrenzung in Bezug auf die
Motordrehzahl verhindert erfolgreich ein Überdrehen des
Motores. Andererseits kann eine solche Begrenzung eine
Verzögerungszeit vom Eintritt bzw. der Eingabe eines
Herunterschaltbefehles bis zum tatsächlichen Auftreten bzw.
Eintreten des Herunterschaltens des
Übersetzungsverhältnisses verursachen. Wenn man z. B.
annimmt, daß sich bei einem Fahrzeug im
Motor-Antriebszustand das Getriebe in der Schaltstellung D
befindet, wird bei einer Geschwindigkeit, die weit höher
liegt als der Herunterschalt-Kennwert, das
Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes auf dem
momentanen Übersetzungsverhältnis gehalten, bis die
Motordrehzahl auf bzw. über den Herunterschalt-Kennwert
durch die Motorbremswirkung bei dem momentanen
Übersetzungsverhältnis abfällt und anschließend auf das
geforderte, niedrigere Übersetzungsverhältnis geschaltet
wird, bei dem sich eine größere Motorbremswirkung einstellt.
Daher reagiert das Getriebe hinsichtlich des tatsächlichen
Zeitpunktes des Herunterschaltens des Ganges nur mit einer
wesentlichen Verzögerung auf den tatsächlichen Wunsch des
Fahrers. Dies beeinträchtigt deutlich das Fahrgefühl bei
einem Kraftfahrzeug mit einem automatischen Getriebe.
Selbstverständlich besteht eine Annäherung zum Herbeiführen
eines besseren Schaltgefühles darin, ein Schaltsteuersystem
zu schaffen, das sofort ein Herunterschalten des Getriebes
beim Empfang des Herunterschaltbefehles ausführt, jedoch
wird in solch einem Fall jedesmal dann, wenn ein
Herunterschalten bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit auftritt,
die Motordrehzahl erhöht und führt zu einem wesentlichen
Motorgeräusch. Außerdem kann eine schnelle Zunahme der
Motordrehzahl eine Verminderung der Antriebsstabilität des
Fahrzeuges nach sich ziehen.
Aus der DE-B-21 65 707 ist bereits eine Steuervorrichtung
für Automatikgetriebe bekannt, die eine
fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Veränderung des
Schaltzeitpunktes aufweist, um bei Bergabfahrten einen
zusätzlichen Motorbremseffekt durch früheres
Herunterschalten des Getriebes in einen niedrigeren Gang zu
erreichen. Hierdurch lassen sich jedoch die vorerwähnten
Schwierigkeiten nicht hinreichend beheben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Schaltsteuereinrichtung der eingangs genannten Art zu
verbessern derart, daß eine rasche Schaltreaktion des
Getriebes, insbesondere für das Schalten von einem höheren
in einen niedrigeren Gang, erreicht wird, ohne daß hierdurch
das Fahrgefühl oder die Fahrstabilität des Kraftfahrzeuges
beeinträchtigt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für
zumindest einen Vorwärtsfahrbereich des automatischen
Getriebes zum Schalten zwischen zwei Gängen jeweils zwei
Schaltkennlinien festgelegt sind und in Abhängigkeit von
einem Vergleich der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit mit der
durch eine der Schaltkennlinien vorgegebenen
Fahrzeuggeschwindigkeit und in Abhängigkeit von einer
Verminderung der Fahrzeuggeschwindigkeit in einer
vorgegebenen Zeitspanne um einen bestimmten Wert die erste
oder zweite Schaltkennlinie auswählbar ist.
Vorzugsweise ist die erste Schaltkennlinie auf eine
Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt, bei der die
Motorbremswirkung, die durch das Herunterschalten verursacht
wird und die die Motordrehzahl erhöht, innerhalb einer
zulässigen maximalen Motordrehzahl gehalten ist. Außerdem
sind die erste und die zweite Schaltkennlinie in bezug auf
einen ausgewählten Betriebsbereich des automatischen
Getriebes festgelegt.
Die elektronische Steuereinheit arbeitet in Abhängigkeit von
dem einen Herunterschaltbefehl repräsentierenden Signal zur
Auswahl der ersten Schaltkennlinie, wann immer das den
Herunterschaltbefehl repräsentierende Signal auftritt.
Außerdem ist vorzugsweise eine Einrichtung zum Überwachen
der Motorbelastung vorhanden, um ein die Motorbelastung
repräsentierendes Signal bereitzustellen, wobei die
Steuereinheit in Abhängigkeit von diesem Signal arbeitet, um
die erste Schaltkennlinie auszuwählen, wenn das die
Motorbelastung repräsentierende Signal unterhalb eines
bestimmten Motorlast-Grenzwertes ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in
den Unteransprüchen dargelegt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines
Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher
erläutert. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines automatischen
Getriebes, für ein bevorzugtes Ausführungsbei
spiel einer Schaltsteuereinrichtung nach der vor
liegenden Erfindung,
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbei
spieles der Schaltsteuereinrichtung,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Programmes zur Auswahl
einer Schaltkennlinie zur Steuerung eines Herunter
schaltzeitpunktes in Abhängigkeit von einem Her
unterschaltbefehl,
Fig. 4 bis 6 Diagramme, die Schaltkennlinien in Abhängig
keit von der Drosselventilstellung und der Fahr
zeuggeschwindigkeit in den jeweiligen Gangberei
chen des Getriebes zeigen.
In Fig. 1 ist ein automatisches Getriebe mit einem
Antriebszug von vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang
bzw. vier Vorwärtsübersetzungsverhältnissen und einem
Rückwärtsübersetzungsverhältnis dargestellt. Das
Automatikgetriebe enthält eine Eingangs- oder Turbinenwelle
13, verbunden mit einer Ausgangswelle 12, eines
Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors, der als primäre
Antriebsquelle in Verbindung mit einem Drehmomentwandler 10
dient. Das Automatikgetriebe enthält auch eine Ausgangswelle
14 zum Übertragen des Antriebsdrehmomentes auf die
Antriebseinrichtungen des Fahrzeuges. Der Drehmomentwandler
10 hat ein Pumpenrad, einen Turbinenläufer und einen Stator.
Das Pumpenrad ist mit der Motorabtriebswelle verbunden,
während der Turbinenläufer mit der Eingangswelle 13
verbunden ist. Das Pumpenrad ist auch mit einer Ölpumpe zum
Antrieb des Pumpenrades verbunden. Zwischen der
Eingangswelle 13 und der Abtriebswelle 14 ist ein erster
Planetenradgetriebesatz 15, ein zweiter
Planetenradgetriebesatz 16, eine Rückwärtskupplung (R/C) 18,
eine Hoch-Kupplung (H/C) 20, eine Vorwärtskupplung (F/C) 22,
eine Freilaufkupplung (OR/C) 24, eine Niedrig- und
Rückwärts-Bremse (LR/B) 26, eine Bandbremse (B/B) 28, eine
Niedrig-Freilaufkupplung (LO/C) 29 und eine
Vorwärts-Freilaufkupplung (FO/C) 30 vorgesehen. Der
Drehmomentwandler enthält eine Verriegelungskupplung 11.
Andererseits enthält der erste Planetenradgetriebesatz 15
ein Sonnenrad S1, eine Ringzahnrad R1, Ritzel bzw. Zahnräder
P1 und einen Träger PC1, der die Ritzel bzw. Zahnräder
lagert. Der zweite Planetenradgetriebesatz 16 enthält ein
Sonnenrad S2, ein Ringzahnrad R2, Ritzel bzw. Zahnräder P2
und einen Träger PC2, der die Ritzel bzw. Zahnräder lagert.
Der Träger PC1, der das Zahnrad P1 lagert, ist so gestaltet,
daß er über eine Hoch-Kupplung (H/C) 20 mit der
Eingangswelle 13 verbunden ist. Der Träger PC1 ist auch mit
dem Ringzahnrad R2 des zweiten Planetenradgetriebesatzes 16
über eine Vorwärts-Kupplung (F/C) 22 und eine
Vorwärts-Freilaufkupplung (FO/C) 30 verbunden, die in Reihe
mit der Vorwärts-Kupplung verbunden ist oder in einer
alternativen Ausführungsform über die Vorwärts-Kupplung
(F/C) 22 und eine Freilaufkupplung (OR/C) 24 verbunden ist,
die parallel zu der Vorwärts-Freilaufkupplung (FO/C) 30
vorgesehen ist. Der Träger PC1 ist vorgesehen, um durch eine
Niedrig- und Rückwärtsbremse (LR/B) 26 aufgenommen zu werden
und seine Rückwärtsdrehung ist durch die
Niedrig-Freilaufkupplung (LO/C) 29 verhindert. Das Sonnenrad
S1 des ersten Planetenradgetriebesatzes 15 ist so gestaltet,
daß es über eine Rückwärts-Kupplung (R/C) 19 mit der
Eingangswelle 13 verbunden ist. Das Sonnenrad S2 des zweiten
Planetenradgetriebesatzes 16 ist beständig mit der
Eingangswelle 13 verbunden. Das Ringrad R1 des ersten
Planetenradgetriebesatzes 15 und der Träger PC2 des zweiten
Planetenradgetriebesatzes 16 sind beständig mit der
Ausgangswelle 14 verbunden. Das Ringzahnrad R1 ist integral
mit dem Träger PC2 des zweiten Planetenradgetriebesatzes 16
verbunden. Das Sonnenrad S2 des zweiten
Planetenradgetriebesatzes 16 ist mit der Eingangswelle 13
verbunden. Das Ringzahnrad R2 ist mit dem Träger PC1 über
die Freilaufkupplung (OR/C) 24 verbunden. Um eine bestimmte
Antriebsbeziehung zu etablieren, sind die Freilaufkupplung
(FO/C) 30 und die Vorwärts-Kupplung (F/C) 22 zwischen dem
Träger PC1 und dem Ringzahnrad R2 des zweiten
Planetenradgetriebesatzes 16 angeordnet. Der Eingriff der
Vorwärts-Kupplung (F/C) 22 veranlaßt die
Vorwärts-Freilaufkupplung (FO/C) 30, das Ringzahnrad R2 mit
dem Träger PC1 in der Gegen- bzw. Rückwärtsdrehrichtung zu
verbinden.
Eine Niedrig- und Gegen-Bremse bzw. Niedrig- und
Rückwärts-Bremse (LR/B) 26 kann den Träger PC1 festlegen.
Andererseits kann eine Bandbremse (B/B) 28 das Sonnenrad
festlegen. Eine Niedrig-Freilaufkupplung (LO/C) 29 gestattet
die Rotation des Trägers PC1 in eine Vorwärtsrichtung (die
gleiche Richtung wie die Drehrichtung der Motorabtriebswelle
12) und hindert den Träger PC1 daran, in Rückwärts- oder
Gegenrichtung sich zu drehen (einer Drehrichtung, die der
Vorwärtsrichtung entgegengesetzt ist).
Die Art der Antriebskraftübertragung des Antriebszuges der
vorgenannten Art wird durch eine Kombination der Zustände
eines oder mehrerer der Reibungseinrichtungen, z. B. der
Rückwärtskupplung (R/C) 18, der Hoch-Kupplung (H/C) 20, der
Vorwärts-Kupplung 22 (F/C), der Freilaufkupplung (OR/C) 24,
der Niedrig- und Rückwärts-Bremse (LR/B) 26 und der
Bandbremse (B/B) 28 ausgewählt, um verschiedene
Betriebsweisen der Elemente S1, S2, R1, R2, PC1 und PC2 des
ersten und zweiten Planetenradgetriebesatzes 15 und 16
einzustellen. Mit den verschiedenen Betriebsweisen der
Elemente des ersten und zweiten Planetenradgetriebesatzes 15
und 16 wird die Drehzahl der Abtriebswelle 14 in
Abhängigkeit von der Drehzahl der Eingangswelle 13 mit
verschiedenen Geschwindigkeiten bzw. Anstiegen verändert.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Steuereinheit 300, die in
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Schaltsteuereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung
angewandt wird. Die Steuereinheit 300 besteht aus einem
Mikroprozessor-gestützten Datenverarbeitungssystem. Die
Steuereinheit 300 enthält ein Eingabe-Interface 311, eine
Zentralprozessoreinheit CPU 313, einen Festwertspeicher ROM
314, einen Direktzugriffsspeicher RAM 315 und ein
Ausgabe-Interface 316. Diese Elemente der Steuereinheit 300
sind durch einen Adressenbus 319 und Datenbus 320 verbunden.
Außerdem ist die Zentralprozessoreinheit CPU 313 mit einem
Referenz-Impulsgenerator 312 verbunden. Um verschiedene
Getriebe-Steuerungsparameter für die Steuereinheit 300
bereitzustellen, sind ein Motordrehzahlsensor 301, ein
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 302, ein Drosselwinkelsensor
303, ein Wählhebel-Positionsschalter 304, ein
Kickdown-Schalter 305, ein Leerlaufschalter 306, ein
Vollast-Schalter 307, ein Fluidtemperaturschalter 308 und
ein Drehzahlsensor 309 für die Eingangswelle, ein
Schnellgangschalter 310, ein Bremsschalter 321 und ein
Parkbremsschalter 322 mit dem Eingangs-Interface 311 der
Steuereinheit 300 verbunden.
Der Motordrehzahlsensor 301 kann ein Kurbelwinkelsensor
sein, der eine Winkellage der Kurbelwelle überwacht, um ein
Kurbel-Referenzsignal bei jeder vorgegebenen Winkellage der
Kurbelwelle zu erzeugen, und um ein Kurbel-Positionssignal
bei jeder bestimmten Winkelverlagerung der Kurbelwelle zu
erzeugen. Der Motordrehzahlsensor 301 kann außerdem einen
Motordrehzahl-Zähler aufweisen, der die Kurbel-Referenz
signale über eine bestimmte Zeitspanne addiert, um eine
Motordrehzahl abzuleiten und ein die Motordrehzahl
repräsentierendes Signal N auszugeben. Der
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 302, der einen für sich
bekannten Aufbau aufweist, erzeugt ein die
Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierendes Signal V.
Der Drosselwinkelsensor 303 ist mit einem Drosselventil in
einem Luft-Ansaugsystem des Motors verbunden. Der
Drosselwinkelsensor 303 überwacht die Winkellage des
Drosselventiles und erzeugt ein Drosselventil-Winkelsignal
TVO. Der Wählhebel-Positionsschalter 304 ist mit einem
Wahlhebel des Getriebes verbunden, um die Wahlhebelposition
zu erfassen und ein die Position des Getriebewählhebels
repräsentierendes Signal SEL zu erzeugen, das eine
ausgewählte Stellung repräsentiert. Der Kickdown-Schalter
305 ist mit einem Gaspedal verbunden, um die Größe des
Niederdrückens des Gaspedales dann zu erfassen, wenn diese
größer ist als eine vorgegebene Größe, um ein einen
Kickdown-Befehl repräsentierendes Signal zu erzeugen.
Der Leerlaufschalter 306 ist vorgesehen, um eine vollständig
geschlossene Position des Drosselventiles zu erfassen, um
ein den Motorleerlaufzustand repräsentierendes Signal zu
erzeugen. Der Vollastschalter 307 ist vorgesehen, um eine
vollständig offene Stellung des Drosselventiles zu erfassen
und ein den Vollastzustand repräsentierendes Signal zu
erzeugen. Der Fluidtemperatursensor 308 überwacht die
Temperatur des Schmiermittels in dem Getriebe, um ein die
Fluidtemperatur repräsentierendes Signal zu erzeugen. Der
Eingangswellen-Drehzahlsensor 309 überwacht die Drehzahl der
Getriebeeingangswelle 13, um ein die Drehzahl der
Eingangswelle repräsentierendes Signal zu erzeugen. Der
Schnellgangschalter 13 ist mit dem Wahlhebel zur manuellen
Wahl des vierten Übersetzungsverhältnisses (overdrive)
verbunden, der einen Schongang- oder Schnellgangzustand
gestattet oder verbietet und erzeugt ein den gestatteten
Schnellgang- oder Schongangzustand repräsentierendes Signal,
wenn dieser Zustand zugelassen ist. Der Bremsschalter 321
ist mit einem Fahrzeugbremspedal verbunden, um das Betätigen
der Bremse zu erfassen, um ein den Bremszustand
repräsentierendes Signal zu erzeugen. In vergleichbarer
Weise erfaßt der Parkbremsschalter 322 den Zustand der
Parkbremse, um ein einen betätigten Parkbremsen- oder
Handbremsenzustand repräsentierendes Signal zu erzeugen.
Die Sensoren, Detektoren und Schalter, die gerade erwähnt
wurden, liefern die erforderliche Information, um eine
Getriebeschaltsteuerung auszuführen.
Die Steuereinheit 300 ist so programmiert, daß sie
verschiedene Schaltsteuerparametersignale verarbeitet, die
von den Sensoren, Detektorschaltern usw. bereitgestellt
werden, um das geeignete Getriebeübersetzungsverhältnis bzw.
den geeigneten Getriebegang auszuwählen. Unter verschiedenen
Schaltsteuervorgängen führt die Steuereinheit 300 eine
Steuerung zur Einstellung eines Herunterschaltzeitpunktes in
Abhängigkeit von einem manuell eingegebenen Befehl zum
Herunterschalten aus, insbesondere um einen Motorbremseffekt
zur Abbremsung des Fahrzeuges zu erhalten. Wie deutlich ist,
wird der Herunterschaltbefehl normalerweise durch Betätigen
einer manuell betätigbaren Wahleinrichtung auf einen Bereich
niedrigen Ganges eingegeben. Allgemein wird der Zeitpunkt
des Herunterschaltens des Getriebeübersetzungsverhältnisses
in Einheiten der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Winkellage
des Drosselventiles in Bezug auf eine
Herunterschalt-Kennlinie bestimmt. Daher sind die
Schaltkennlinien in Bezug auf die Bereiche des
Getriebeübersetzungsverhältnisses festgelegt, derart, daß
der Herunterschaltvorgang entsprechend einem Schaltbefehl
ausgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf oder
über einen Herunterschalt-Kennwert sich vermindert.
Eine erste und eine zweite Herunterschalt-Kennlinie sind
festgelegt, um den Herunterschaltzeitpunkt des Getriebes zu
bestimmen, wobei die erste Schaltkennlinie auf eine
Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt ist, die höher ist als
diejenige der zweiten Schaltkennlinie. Die erste und zweite
Herunterschalt-Kennlinie sind für jeden Bereich der
Getriebe-Übersetzungsverhältnisse (Gänge) in dem
Festwertspeicher 314 in der Steuereinheit 300 festgelegt.
Daher wählt die Zentralprozessoreinheit CPU 313 eine der
ersten oder zweiten Schaltkennlinien entsprechend dem gerade
eingerichteten Übersetzungsverhältnis des Getriebes nach
einem vorgegebenen Kennlinien-Auswahlprogramm oder -Tabelle
aus. Entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wählt
die CPU 313 anfänglich die erste Herunterschalt-Kennlinie in
Abhängigkeit von der Eingabe des Herunterschaltbefehles aus
und behält die erste Herunterschalt-Kennlinie für eine
bestimmte Zeitspanne bei und anschließend wird, nach Ablauf
einer bestimmten Zeitspanne, die zweite
Herunterschalt-Kennlinie ausgewählt. Der Vorgang der Auswahl
einer der beiden Schaltkennlinien wird im einzelnen unter
Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert.
Das Programm, das in Fig. 3 dargestellt ist, wird zu
bestimmten Zeitpunkten ausgelöst. Im Anfangsschritt nach
Beginn der Abarbeitung wird in einem Schritt 500 geprüft, ob
das automatische Getriebe sich in einem Zustand des
Schaltüberganges befindet, in dem das Getriebe-Übersetzungs
verhältnis von einem Übersetzungsverhältnis auf ein anderes
Übersetzungsverhältnis verändert wird. Wenn die Prüfung im
Schritt 500 ergibt, daß sich das Getriebe in dem
Schaltübergangszustand befindet, geht der Prozeß direkt über
zu ENDE. Wenn andererseits die Prüfung im Schritt 500
ergibt, daß sich das Getriebe nicht in dem
Schaltübergangszustand befindet, wird der gegenwärtige
Getriebewahlbereich im Schritt 502 geprüft. Wenn die Prüfung
im Schritt 502 ergibt, daß der ausgewählte Betriebsbereich
für das automatische Getriebe der P-Bereich (Parken), der
R-Bereich (Rückwärts) oder der N-Bereich (Neutral, Leerlauf)
ist, geht der Programmablauf wiederum direkt über zu ENDE.
Wenn andererseits der ausgewählte Betriebsbereich der
D-Bereich (Fahren) zum automatischen Schalten über
verschiedene Übersetzungsverhältnisse ist, wird im Schritt
504 geprüft, ob ein Schnellgang-Schalter (overdrive switch)
310 in der AUS-Stellung ist. Wenn der Schon- oder
Schnellgang-Schalter 310 sich im Schritt 504 als in der
Stellung EIN gehalten erweist, geht der Ablauf direkt über
zu ENDE.
Wenn andererseits die Prüfung im Schritt 502 ergibt, daß der
ausgewählte Betriebsbereich der 1-Bereich (Halten erstes
Übersetzungsverhältnis) oder der 2-Bereich (Halten zweites
Übersetzungsverhältnis) ist, überspringt der Ablauf den
Schritt 504. Die Antwort im Schritt 504 wird positiv wegen
der AUS-Stellung des Overdrive-Schalters 13, falls der
ausgewählte Betriebsbereich der 1-Bereich oder der 2-Bereich
ist. In einem Schritt 506 mißt ein Zeitgeber einen
Zeitgeberwert t, wobei der Zeitgeber ausgelöst ist, um eine
Messung der Zeit zu beginnen, die vom Eintritt bzw. von der
Eingabe des Herunterschaltbefehles, wie z. B. eines Löschens
oder Schaltens des Overdrive-Schalters 13 auf AUS oder einer
Schaltung des Wahlhebels auf einen Bereich mit niedrigerem
Übersetzungsverhältnis vergangen ist. Wenn der Zeitgeberwert
t kleiner ist als oder gleich einem Zeitgeber bzw.
Zeit-Grenzwert t1, wird in einem Schritt 508 die erste
Herunterschalt-Kennlinie ausgewählt. Wenn andererseits der
Zeitgeberwert größer ist als der Zeitgebergrenzwert t1, wird
anschließend in einem Schritt 15 die zweite
Herunterschalt-Kennlinie ausgewählt.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen die Herunterschalt-Kennlinien, die
praktisch in dem gezeigten Ausführungsbeispiel festgelegt
sind.
Fig. 4 zeigt eine 1-2-Herunterschalt-Kennlinie, eine 2-3-
Herunterschalt-Kennlinie und eine 3-4-Herunterschalt-
Kennlinie im D-Bereich. Andererseits zeigt Fig. 5 eine
1-2-Herunterschalt-Kennlinie und eine
2-3-Herunterschalt-Kennlinie im 2-Bereich. Außerdem zeigt
Fig. 6 eine 1-2-Herunterschalt-Kennlinie im 1-Bereich.
In Fig. 4 wird ein 4-3-Herunterschalten zur Veränderung des
Übersetzungsverhältnisses von einem vierten
Übersetzungsverhältnis (Schnellgang) auf ein drittes
Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von einer Löschung
bzw. Ausschalten des Schnellgang-Schalters 13 ausgeführt.
Praktisch wird der erste 4-3-Herunterschalt-Kennwert auf 136
km/h festgelegt, unabhängig von der Winkellage des
Drosselventiles, so daß das vierte Übersetzungsverhältnis
solange beibehalten wird, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit
auf einem Wert gehalten ist, der höher ist als 136 km/h und
das Übersetzungsverhältnis wird in das dritte
Übersetzungsverhältnis geändert, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit auf bzw. unterhalb 136 km/h abfällt.
Der erste 4-3-Herunterschalt-Kennwert ist so festgelegt, daß
die Motordrehzahl eine zulässige maximale Drehzahl wird,
wenn das 4-3-Herunterschalten bei der entsprechenden
Fahrzeuggeschwindigkeit initiiert wird. Der zweite 4-3-
Herunterschalt-Kennwert ist auf 114 km/h festgelegt.
Andererseits ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, im
D-Bereich der 3-2-Herunterschaltkennwert in Abhängigkeit von
der Winkellage des Drosselventiles veränderlich, so daß das
3-2-Herunterschalten bei einer höheren
Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt, je größer der
Öffnungswinkel des Drosselventiles ist. Auch im D-Bereich
ändert sich der erste 2-1-Herunterschalt-Kennwert
entsprechend der Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit und
der Winkellage des Drosselventiles und der zweite
2-1-Herunterschalt-Kennwert wird konstant gehalten,
unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der
Winkellage des Drosselventiles.
In Fig. 5 ist der erste 3-2-Herunterschalt-Kennwert
praktisch auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit von 93 km/h
festgelegt und der zweite 3-2-Herunterschalt-Kennwert ist
auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit von 75 km/h festgelegt.
Auch ist, wie in Fig. 6 gezeigt ist, der erste
2-1-Herunterschalt-Kennwert auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit
von 53 km/h festgelegt und der zweite
2-1-Herunterschalt-Kennwert ist auf eine
Fahrzeuggeschwindigkeit von 39 km/h festgelegt. Der erste
Herunterschalt-Kennwert für das 3-2-Herunterschalten und das
2-1-Herunterschalten sind ebenfalls so festgelegt, daß die
Motordrehzahl auf die zulässige maximale Drehzahl erhöht
wird.
Eine solche Strategie bei der Auswahl der Schaltkennlinien
ist vorteilhaft zur Einstellung des Zeitpunktes der
tatsächlichen Herunterschaltvorgänge, da sie erfolgreich ein
Überdrehen des Motors vermeiden können, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit weit höher ist als der
Herunterschalt-Kennwert und sie kann ein schnelleres bzw.
besseres Reaktionsverhalten des Getriebes auf einen
Herunterschaltbefehl bewirken, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit in Bezug auf den
Herunterschalt-Kennwert (erste Herunterschalt-Kennlinie)
nicht so hoch ist. Nimmt man z. B. an, daß das Fahrzeug im
dritten Übersetzungsverhältnis angetrieben wird, wobei sich
der Wahlhebel im D-Bereich befindet, wird anfänglich der
erste 3-2-Herunterschalt-Kennwert (93 km/h) in Abhängigkeit
von einem Verschieben des Wahlhebels in den 2-Bereich
ausgewählt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Schalten
des Wahlhebels in den 2-Bereich niedriger ist oder gleich
ist dem ersten 3-2-Herunterschalt-Kennwert, wird der
3-2-Herunterschaltvorgang sofort initiiert, im wesentlichen
ohne Zeitverzug. Da in diesem Moment der erste
3-2-Herunterschalt-Kennwert (93 km/h) so festgelegt ist, daß
die Motordrehzahl im zweiten Übersetzungsverhältnis nicht
die zulässige maximale Motordrehzahl übersteigt, wird
zuverlässig ein Überdrehen des Motors vermieden. Wenn
andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit nahe dem jedoch
höher als der erste 3-2-Herunterschalt-Kennwert ist, so daß
die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb der vorgegebenen
Zeitspanne t1 sich verringern kann, wird die
3-2-Herunterschaltung ausgeführt, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit auf bzw. unter den ersten
3-2-Herunterschalt-Kennwert abfällt. Wenn außerdem die
Fahrzeuggeschwindigkeit weit höher ist als der erste
3-2-Herunterschalt-Kennwert, so daß die Abbremsung auf den
Grenzwert des ersten 3-2-Herunterschalt-Kennwertes einen
Zeitraum erfordert, der länger ist als die vorgegebene
Zeitspanne t1, wird der zweite 3-2-Herunterschalt-Kennwert
(76 km/h) bei Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne t1
ausgewählt. Daher wird das Herunterschalten tatsächlich
veranlaßt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf bzw. unter
den zweiten 3-2-Herunterschalt-Kennwert abfällt. Dies ist im
Hinblick auf die Fahrzeugantriebsstabilität vorteilhaft.
Zum Beispiel wäre es, wie in den herkömmlichen Vorschlägen
möglich, den Herunterschalt-Kennwert auf eine
Fahrzeuggeschwindigkeit festzulegen, die der ersten
Schaltkennlinie entspricht. In solch einem Fall wurde die
Motordrehzahl auf die zulässige maximale Drehzahl erhöht,
wann immer der Herunterschaltbefehl bei einer
Fahrzeuggeschwindigkeit eingegeben wird, die höher ist als
der Herunterschalt-Kennwert. Wenn insbesondere die
Fahrzeuggeschwindigkeit weit höher ist als der
Herunterschalt-Kennwert, wurde die Motordrehzahl stark in
Richtung der zulässigen Maximaldrehzahl zu einem Zeitpunkt
erhöht, der dem Fahrer unbekannt ist. Solch eine rapide
Zunahme der Motordrehzahl mit einer wesentlichen
Verzögerungszeit könnte den Fahrer überraschen und das
Fahrgefühl beeinträchtigen oder den Fahrkomfort bzw. das
Antriebsverhalten des Fahrzeuges beeinträchtigen. Außerdem
kann das 3-2-Herunterschalten zu einem Zeitpunkt, der dem
Fahrer nicht bekannt ist, eine wesentliche oder übermäßige
Größe an Motorbremswirkung hervorrufen, die ebenfalls die
Fahrzeugantriebsstabilität beeinträchtigt.
Im Gegensatz zu dem vorerwähnten Fall wird nach der
bevorzugten Schaltsteuerung nach diesen Ausführungsbeispiel
durch den tatsächlichen Herunterschaltvorgang eine
angemessene Zunahme der Motordrehzahl bewirkt, da die zweite
Herunterschalt-Kennlinie verwendet wird, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als der erste
Herunterschaltkennwert (erste Herunterschalt-Kennlinie), und
zwar dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Maße
höher ist, daß es einen längeren Zeitraum als eine
vorgegebene Zeitspanne erfordert, um das Fahrzeug auf den
ersten Herunterschalt-Kennwert abzubremsen. In solch einem
Fall kann die beschleunigte Motordrehzahl niedriger gehalten
werden als die zulässige maximale Motordrehzahl. Dies
vermindert deutlich den Schaltstoß für den Fahrer und
vermindert auch die Beeinträchtigung der Fahr- und
Antriebsstabilität.
Obwohl die vorangegangenen Erläuterungen sich auf den
Schaltzeitpunkt für das 3-2-Herunterschalten konzentriert
haben, können im wesentlichen die gleichen Vorgänge und
Vorteile beim Herunterschalten von einem beliebigen Bereich
erhalten werden.
Obwohl z. B. bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel die
erste Herunterschalt-Kennlinie bei jedem Auftreten des
Herunterschaltbefehles auswählt wird, ist es möglich, die
erste Schaltkennlinie in Abhängigkeit von dem
Herunterschaltbefehl nur dann auszuwählen, wenn das
Drosselventil vollständig geschlossen ist oder eine
Winkellage nahe dem vollständig geschlossenen Zustand
aufweist. Durch Einführen dieser Verfahrensweise kann eine
andere Art von Überdrehen des Motors erfolgreich vermieden
werden. Dann nämlich, wenn das Antriebsdrehmoment des Motors
auf den Getriebezug über den Drehmomentwandler übertragen
wird, wird die Drehzahl des Turbinenläufers höher gehalten
als die Motordrehzahl. Andererseits wird während eines
Motorbremszustandes die Motordrehzahl höher als die Drehzahl
des Turbinenläufers, und zwar durch die Wirkung des
Drehmomentwandlers. Dies beinhaltet eine Tendenz zu einem
Überdrehen des Motors, wenn die erste
Herunterschalt-Kennlinie verwendet wird. Dadurch, daß man
die Auswahl der ersten Schaltkennlinie nur dann zuläßt, wenn
das Drosselventil im wesentlichen geschlossen ist, kann
diese Art von Überdrehen des Motors erfolgreich vermieden
werden. Außerdem braucht die vorgegebene Zeitspanne t1 nicht
notwendigerweise ein fester Wert zu sein, sondern sie kann
abhängig von dem momentanen Betriebsbereich des
automatischen Getriebes oder den augenblicklichen
Fahrzeugantriebsbedingungen veränderlich gewählt werden.
Claims (5)
1. Schaltsteuereinrichtung für ein automatisches Getriebe
eines Kraftfahrzeuges, mit:
einer manuell betätigbaren ersten Schaltbefehlsgebereinrichtung (13, 304) zum Erzeugen eines einen Herunterschaltbefehl zum Einlegen eines niedrigeren Ganges repräsentierenden Signales,
einer Geschwindigkeitserfassungseinrichtung (302) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und zum Erzeugen eines die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Signales,
einer elektronischen Steuereinheit (300), die in Abhängigkeit von dem den Herunterschaltbefehl repräsentierenden Signal die erfaßte, tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer einer Herunterschaltkennlinie zugeordneten Fahrzeuggeschwindigkeit vergleicht, um den Herunterschaltvorgang vorzunehmen, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als die der Schaltkennlinie entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß für zumindest einen Vorwärtsfahrbereich (II, D) des automatischen Getriebes zum Schalten zwischen zwei Gängen jeweils zwei Schaltkennlinien festgelegt sind und in Abhängigkeit von einem Vergleich der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit mit der durch eine der Schaltkennlinien vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit und in Abhängigkeit von einer Verminderung der Fahrzeuggeschwindigkeit in einer vorgegebenen Zeitspanne (t1) um einen bestimmten Wert die erste oder zweite Schaltkennlinie auswählbar ist.
einer manuell betätigbaren ersten Schaltbefehlsgebereinrichtung (13, 304) zum Erzeugen eines einen Herunterschaltbefehl zum Einlegen eines niedrigeren Ganges repräsentierenden Signales,
einer Geschwindigkeitserfassungseinrichtung (302) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und zum Erzeugen eines die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Signales,
einer elektronischen Steuereinheit (300), die in Abhängigkeit von dem den Herunterschaltbefehl repräsentierenden Signal die erfaßte, tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer einer Herunterschaltkennlinie zugeordneten Fahrzeuggeschwindigkeit vergleicht, um den Herunterschaltvorgang vorzunehmen, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als die der Schaltkennlinie entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß für zumindest einen Vorwärtsfahrbereich (II, D) des automatischen Getriebes zum Schalten zwischen zwei Gängen jeweils zwei Schaltkennlinien festgelegt sind und in Abhängigkeit von einem Vergleich der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit mit der durch eine der Schaltkennlinien vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit und in Abhängigkeit von einer Verminderung der Fahrzeuggeschwindigkeit in einer vorgegebenen Zeitspanne (t1) um einen bestimmten Wert die erste oder zweite Schaltkennlinie auswählbar ist.
2. Schaltsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Schaltkennlinie einer höheren
Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht als die zweite
Schaltkennlinie.
3. Schaltsteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Erfassung einer
Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb oder gleich der der ersten
Schaltkennlinie entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeit oder
bei Verringerung der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit auf
diese Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb der vorgegebenen
Zeitspanne (t1) die erste, einem Herunterschaltvorgang bei
höherer Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende
Schaltkennlinie ausgewählt wird.
4. Schaltsteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit
oberhalb der der ersten Schaltkennlinie entsprechenden
Fahrzeuggeschwindigkeit und Ablauf der vorgegebenen
Zeitspanne (t1), ohne daß die der ersten Schaltkennlinie
entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht wird, die
zweite, einer niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeit
entsprechende Schaltkennlinie auswählbar ist.
5. Schaltsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der
Schaltkennlinien in Abhängigkeit von einer
Drosselklappenstellung des Motors festgelegt ist.
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D2 | Grant after examination | ||
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