DE4006062C2 - Schaltsteuereinrichtung für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Schaltsteuereinrichtung für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeuges

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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.
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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