-
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern des Gangstufenwechsels
eines selektiv eine Vielzahl von Gangstufen bereitstellenden Fahrzeug-Automatikgetriebes
und insbesondere auf das Schalten von Gang- oder Übersetzungsstufen
eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs.
-
Die
JP 2-93166 A (Abstract) beschreibt ein Verfahren zum Steuern des
Gangstufenwechsels eines selektiv eine Vielzahl von Gangstufen bereitstellenden
Fahrzeug-Automatikgetriebes gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
-
Es
ist bereits bekannt, die Gangstufen eines Automatikgetriebes entsprechend
einer Wahl zwischen einem Kraftschaltschema, das unter Bevorzugung
des Kraftbetriebsverhaltens des Kraftfahrzeugs zu dessen Kraftstoffverbrauch
vorbereitet wurde, und einem Sparschaltschema, das unter Bevorzugung
des Kraftstoffverbrauchs zur Antriebsleistung des Kraftfahrzeugs
vorbereitet wurde, zu schalten, wie beispielsweise in der
US 4 733 580 offenbart ist.
Die Wahl zwischen dem Kraftschaltschema und dem Sparschaltschema
ist herkömmlicherweise
im allgemeinen dem manuellen Schaltvorgang durch den Fahrer überlassen
geblieben.
-
In
der JP Patent-OS Nr. 1- 145
457 ist vorgeschlagen worden, ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs,
das einen Haupt-Drehzahlände rungsmechanismus
sowie einen Hilfs-Drehzahländerungsmechanismus
umfaßt,
die in Reihe geschaltet sind, um eine Mehrzahl von Gangstufen insbesondere
in Übereinstimmung
mit der Belastung des Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen, so zu regeln,
daß zusätzlich zu
einem Standardschalten der Übersetzungsstufen
des Automatikgetriebes auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit
sowie der Drosselklappenöffnung
der Hilfs-Drehzahländerungsmechanismus
heruntergeschaltet wird, wenn die am Fahrzeug einwirkende Last größer als
eine erwartete Normallast wird, die vom Fahrer sowie einem Beifahrer
aufgebracht wird, um das Kraftbetriebverhalten des Fahrzeugs in
einem hohen Lastzustand zu steigern, welcher durch mehrere Insassen
und/oder Gepäckstücke hervorgerufen
wird, während
ein hohes Sparbetriebverhalten im Normalbetrieb des Fahrzeugs bei
der normalen Last gewährleistet
wird. Wenngleich dieser Gedanke in einem selbsttätigen Anpassen des Kraftbetriebverhaltens
und des Sparbetriebverhaltens des Kraftfahrzeugs wirksam werden
kann, so besteht eine Schwierigkeit darin, die Belastung mit hoher
Zuverlässigkeit
bei niedrigen Kosten für
Lastfühleinrichtungen
zu ermitteln, weil, wenngleich die am Fahrzeug einwirkende Belastung
an einer Radaufhängung
des Fahrzeugs ermittelt werden könnte,
Lastfühleinrichtungen an
allen vier Radaufhängungen
erforderlich werden, da die Belastung am Fahrzeug im allgemeinen
eine hohe Verschiedenheit in ihrer Verteilung zeigt.
-
Andererseits
ist in der JP-Patent-OS Nr. 62 – 198
522 vorgeschlagen worden, das Lenkverhalten eines Kraftfahrzeugs
so zu regeln, daß der
Giergrad im Lenken des Kraftfahrzeugs einem als dafür erwünschten
Normalbetriebverhalten folgt, indem die Verteilung des Antriebsdrehmoments
zwischen den Vorderrädern
und den Hinterrädern
in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb sowie zwischen einem linken
und einem rechten hinteren Rad in einem Fahrzeug mit Hinterradantrieb
geregelt wird. Diese Technik beruht auf der Erkenntnis, daß ein Lenk verhalten,
wie das sog. Über-
oder Untersteuern des Kraftfahrzeugs, entsprechend einer Änderung
in der Verteilung des Antriebbsdrehmoments zwischen den Vorder-
und Hinterrädern
oder zwischen dem linken und rechten Hinterrad verändert werden
kann.
-
In
bezug auf die Lösung
des Problems der Schwierigkeit des Ermittelns der Belastung an einem
Kraftfahrzeug mit hoher Zuverlässigkeit
bei niedrigen Kosten für
Lastfühleinrichtungen
wurde vom Urheber der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen,
den Giergrad im Lenken des Kraftfahrzeugs als einen Parameter heranzuziehen,
um den Belastungszustand des Kraftfahrzeugs anzuzeigen.
-
Ferner
ist auf der Grundlage des Gedankens der Regelung des Schaltens von
Gangstufen in bezug auf den Giergrad im Lenken des Fahrzeugs in
diesem Zusammenhang in Betracht gezogen worden, das Lenkbetriebverhalten
des Kraftfahrzeugs in Übereinstimmung
mit einer Regelung des Schaltens der Gang- oder Übersetzungsstufen im Automatikgetriebe
zu regeln.
-
Insofern
besteht die primäre
Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zur Regelung eines Fahrzeugzustandes
eines Kraftfahrzeugs aufzuzeigen, wobei das Schalten der Gangstufen
eines Automatikgetriebes des Fahrzeugs mit dem Giergrad im Lenken
des Fahrzeugs in Beziehung gesetzt wird.
-
Ein
erstes spezielleres Ziel der Erfindung wird darin gesehen, das Gangstufenschalten
eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs auf der Grundlage
des Giergrades bei dessen Lenken zu regeln, um dem Belastungszustand
des Kraftfahrzeugs zu entsprechen. Ein spezielleres zweites Ziel
der Erfindung liegt in der Regelung des Gangstufenschaltens eines
Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs, um ein gewünschtes Lenkverhalten
des Fahrzeugs zu erlangen.
-
Erfindungsgemäß wird zur
Lösung
der Aufgabe und zum Erreichen der Ziele der Erfindung ein Verfahren
zum Steuern des Gangstufenwechsels eines selektiv eine Vielzahl
von Gangstufen bereitstellenden Fahrzeug-Automatikgetriebes gemäß Patentanspruch
1 zur Verfügung
gestellt.
-
Vorteilhafte
weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.
-
Die
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten
Ausführungsformen
erläutert.
Es zeigen:
-
1 ein
Diagramm zum dynamischen Betriebsverhalten des Giergrades des Fahrzeugaufbaus
im Lenken des Kraftfahrzeugs in Übereinstimmung
mit Änderungen
in der Belastung und dem Radantriebsdrehmoment;
-
2 einen
Flußplan
des Grundgedankens der Operationssteuerung des Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung;
-
3 einen
Flußplan
einer ersten Ausführungsform
der Operationssteuerung;
-
4 eine
schematische Darstellung eines Automatikgetriebes, bei dem die Operationssteuerung
für ein
Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung
anwendbar ist;
-
5 eine
Kombination eines Sparschaltschemas (E) und eines Kraftschaltschemas
(P), die bei der Durchführung
der Operationssteuerung gemäß der Erfindung
zur Anwendung gelangen;
-
6 einen
Flußplan
einer zweiten Ausführungsform
der Operationsssteuerung gemäß der Erfindung für ein Kraftfahrzeug.
-
In 1 ist
in einer allgemeinen Weise ein dynamisches Betriebsverhalten des
Giergrades des Fahrzeugaufbaus lediglich im Anfangszustand eines
Lenkens des Fahrzeugs in Übereinstimmung
mit Änderungen der
Belastung und des Raddrehmoments dargestellt. Wenn das Lenkrad eines
Kraftfahrzeugs gedreht wird, um mit dem Fahrzeug eine Kurve zu fahren,
beginnt der Fahrzeugaufbau zu drehen, d.h, zu gieren. Wenn ein Paar
von vorderen gelenkten Fahrzeugrädern
durch ein Drehen des Lenkrades mit einem Winkel As bei einer Fahrgeschwindigkeit
V in einem vierrädrigen
Kraftfahrzeug mit einem Achsabstand L gelenkt wird, so wird, wie in
der einschlägigen
Technik bekannt ist, der Giergrad Y bestimmt durch: Y
= V/R,worin R ein Krümmungsradius
ist und theoretisch erhalten wird durch: R =
q·L/tg
(As/r),worin r das Übersetzungsverhältnis des
Lenksystems und q eine Konstante ist, die eine spezielle Lenkcharakteristik
des Kraftfahrzeugs einschließt.
-
In
der anfänglichen Übergangsstufe,
in welcher der Lenkwinkel mit dem Verstreichen der Zeit größer wird,
wird das Erhöhen
des Giergrades im Vergleich mit einem bestimmten Standardverhalten,
das durch die Linie A angegeben ist, verzögert, wie durch die Linie B
angegeben ist, wenn die Last am Fahrzeugaufbau ansteigt. In gleichartiger
Weise eilt die Erhöhung
des Giergrades relativ zur Linie A vor, wie durch die Linie C gezeigt
ist, wenn das an den hinteren Antriebsrädern aufgebrachte Antriebsdrehmoment
größer ist
als das der Linie A entsprechende. Deshalb wird gegensätzlich die
Erhöhung
des Giergrades gleich der Linie B verzögert, wenn das an den hinteren
Antriebsrädern
des Fahrzeugs aufgebrachte Drehmoment kleiner ist als dasjenige, das
der Linie A entspricht. Die vorliegende Erfindung nutzt eine derartige
Verzögerung
oder Voreilung im Erhöhen
des Giergrades in der anfänglichen Übergangsstufe
eines Lenkens als einen Parameter zur Regelung des Schaltens der
Gangstufen im Automatikgetriebe.
-
In 2 ist
der Grundgedanke der Operationssteuerung des Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung
in Form eines Flußplans
dargestellt, der die Schritte des Steuervorgangs zeigt. Nach dem
Start des Steuervorgangs werden im Schritt 1 die für ein Durchführen des
Steuervorgangs notwendigen Daten von verschiedenen Einrichtungen
für die
Ermittlung von Betriebsbedingungen des Fahrzeugs eingelesen. Wenngleich
solche Betriebsbedingung-Ermittlungseinrichtungen in der Zeichnung
nicht gezeigt sind, so sind sie in der einschlägigen Technik allgemein bekannt.
Die genannten Daten können
die Fahrgeschwindigkeit, die Drosselklappenöffnung, den Lenkwinkel und
den aktuellen Giergrad einschließen. Da der Giergrad durch
eine integrierende Berechnung einer Änderungsrate des Giergrades,
die eine Art von Beschleunigung in der Gierbewegung angibt, erhalten
wird, ist als das Einlesen des aktuellen Giergrades zu verstehen,
daß es
das Einlesen der Änderungsrate
im Giergrad, gestützt
durch einen geeigneten Berechnungsvorgang, einschließt.
-
Im
Schritt 2 wird auf der Grundlage der derzeitigen Fahrgeschwindigkeit
und des derzeitigen Lenkwinkels in Übereinstimmung mit den oben
angegebenen Gleichungen der Wert eines Standardgiergrades berechnet,
welcher der Linie A in 1 entspricht.
-
Im
Schritt 3 wird der aktuelle, von den Betriebsbedingungs-Ermittlungseinrichtungen
erlangte Giergrad mit dem im Schritt 2 erhaltenen Standardgiergrad
verglichen. Durch diesen Vergleich wird erkannt, ob das für einen
einem Standardbetriebsverhalten gleich der Linie A in 1 entsprechenden
Normalbetrieb ausgelegte Fahrzeug unter einer hohen Last arbei tet
oder in einer Übersteuerungs-
oder einer Untersteuerungstendenz kurvt.
-
Im
Schritt 4 wird die Regelung des Übersetzungsgetriebes gemäß dem Unterschied
zwischen dem aktuellen Giergrad sowie dem Standardgiergrad modifiziert,
um es der hohen Last anzupassen oder um das Über- oder Untersteuern zu korrigieren,
worauf im einzelnen noch eingegangen werden wird.
-
Die
Operationssteuerung des Kraftfahrzeugs entsprechend den Schritten 1–4 kann
mit einer angemessenen Zykluszeit, wie z.B. einige ms, wiederholt
werden, um in der Lage zu sein, raschen Änderungen der Betriebszustände des
Fahrzeugs zu folgen. Da jedoch die Last, die am Fahrzeug wirkt,
sich im allgemeinen nicht ändert,
wenn das Fahrzeug fährt,
kann, falls die Modifizierung der Regelung des Übersetzungsgetriebes gemäß der Erfindung
mit der Last zur Übereinstimmung
kommt, die Steuerung nach den Schritten 1–4 lediglich für eine kurze
Zeitspanne durchgeführt
werden, um den Belastungszustand zu ermitteln und das Schaltschema
bei jedem Start zum Fahren des Fahrzeugs zu bestimmen. Ferner ist
dem Fachmann klar, daß der
Steuervorgang gemäß den Schritten 1–4 nur
dann durchgeführt
werden sollte, wenn das Fahrzeug unter angemessenen Umgebungsbedingungen
mit Bezug auf das Wetter, die geographische Lage od. dgl. fährt, oder
anders ausgedrückt,
soll der Steuervorgang ausgesetzt werden, wenn die Umgebungsbedingungen
für ein
Durchführen
des Steuervorgangs ungeeignet sind.
-
In 3 ist
eine erste Ausführungsform
der Operationssteuerung eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung in einem Flußplan gezeigt,
der demjenigen von 2 entspricht.
-
Nach
dem Start werden im Schritt 11 die auf die Betriebsbedingungen
des Fahrzeugs sich beziehenden Daten, die die Fahrgeschwindigkeit
V, die Drosselklappenöffnung
Th, den Lenk winkel As und den aktuellen Giergrad Ya einschließen, eingelesen.
-
Im
Schritt 12 wird auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit
U und des Lenkwinkels As ein Standardgiergrad Ys berechnet, wie
oben beschrieben wurde.
-
Im
Schritt 13 wird geprüft,
ob der aktuelle Giergrad Ya nicht über einen vorbestimmten Grenzwert
j hinaus kleiner als der Standardgiergrad Ys ist. Lautet die Antwort
JA, so geht der Steuervorgang zum Schritt 14 über, während bei
der Antwort NEIN der Steuervorgang zum Schritt 15 übergeht.
-
Im
Schritt 14 wird das Automatikgetriebe geregelt, um Gangstufen
entsprechend dem Hochlast-Schaltschema zu schalten, worauf noch
näher eingegangen
werden wird.
-
Im
Schritt 15 wird das Automatikgetriebe geregelt, um Gangstufen
entsprechend dem Normallast-Schaltschema zu schalten.
-
Die 4 zeigt
in einer schematischen Darstellung ein Automatikgetriebe, bei dem
die Operationssteuerung gemäß der Erfindung
zur Anwendung kommen kann. Dieses Automatikgetriebe umfaßt einen
Drehzahländerungsmechanismus
mit drei Planetengetrieben 1, 2 und 3.
Das Planetengetriebe 1 besteht aus einem Sonnenrad 1S,
einem Ringrad 1R, einer Mehrzahl von Planetenritzeln 1P, von denen
nur eines dargestellt ist, und einem Planetenradträger (im
folgenden "Träger" genannt) 1C, der
die Planetenritzel 1P lagert, so daß sie als Einheit um eine Drehachse
drehen können,
die mit derjenigen des Sonnenrades 1S und des Ringrades 1R gemeinsam
ist. Die Planetengetriebe 2 und 3 sind gleichartig
wie das Planetengetriebe 1 aufgebaut. Sie umfassen Sonnenräder 2S bzw.
3S, Ringräder
2R bzw. 3R, Planetenritzel 2P bzw. 3P und Träger 2C bzw. 3C. Ferner weist
das Automatikgetriebe eine Eingangswelle 4 sowie eine Abtriebswelle 5 auf,
und es ist in einem Gehäuse 6 untergebracht.
-
Der
Drehzahländerungsmechanismus
umfaßt
ferner Kupplungen K1, K2, K3, K4 und K5, von denen jede ein erstes
Reibschlußglied,
das schematisch als ein Außenläufer mit
zwei beabstandeten Reibschlußelementen
der Einfachheit halber dargestellt ist, und ein zweites Reibschlußglied,
das schematisch als ein Innenläufer
dargestellt ist und selektiv zwischen den zwei beabstandeten Reibschlußelementen
festgeklemmt werden kann, umfaßt.
Darüber
hinaus besitzt der Drehzahländerungsmechanismus
Bremsen B1, B2, B3 und B4, von denen jede ein erstes Reibschlußglied,
das schematisch als ein Außenläufer mit
zwei beabstandeten Reibschlußelementen
der Einfachheit halber dargestellt ist und ein zweites Reibschlußglied,
das schematisch als Innenläufer
dargestellt ist und selektiv zwischen den zwei beabstandeten Reibschlußgliedern
festgeklemmt werden kann, umfaßt.
-
Wie
in 4 dargestellt ist, ist die Eingangswelle 4 zu
den Innenläufern
der Kupplungen K1 und K3 parallel angeordnet. Der Außenläufer der
Kupplung K1 ist mit dem Ringrad 1R verbunden. Der Außenläufer der
Kupplung K3 ist parallel mit dem Sonnenrad 1S, den Außenläufern der
Kupplungen K2 sowie K4 und dem Innenläufer der Bremse B4 verbunden.
De r Außenläufer der
Bremse B4 ist am Gehäuse 6 angebracht.
Der Träger
1C hat Verbindung mit dem Ringrad 3R. Der Innenläufer der Kupplung K2 ist an
den Träger
2C angeschlossen. Der Innenläufer
der Kupplung K4 ist parallel mit dem Sonnenrad 2S und dem Innenläufer der
Bremse B3 verbunden. Der Außenläufer der
Bremse B3 ist am Gehäuse 6 angebracht.
Der Träger
2C ist auch parallel mit dem Innenläufer der Bremse B2 und dem
Außenläufer der
Kupplung K5 verbunden. Der Außenläufer der
Bremse B2 hat mit dem Gehäuse 6 Verbindung.
Das Ring rad 2R ist mit dem Träger
3C verbunden, welcher seinerseits mit der Abtriebswelle 5 verbunden
ist. Der Innenläufer
der Kupplung K5 ist parallel mit dem Sonnenrad 3S sowie dem Innenläufer der
Bremse B1 verbunden. Der Außenläufer der
Bremse B1 hat mit dem Gehäuse 6 Verbindung.
-
Die
Kupplungen K1–K5
und die Bremsen B1–B4
sind alle solche, die durch hydraulische Stellantriebe betätigt werden.
Die Zufuhr und Abfuhr von bestimmten hydraulischen Drücken zu
und von diesen hydraulischen Stellantrieben werden durch einen hydraulischen,
schematisch durch einen als B lock in 4 dargestellten
Regler H kontrolliert, weichen der Steuerung von leiten eines ebenfalls
als Block dargestellten elektronischen Steuergeräts E unterliegt. Dem Steuergerät E werden
Eingangssignale, wie eine Fahrgeschwindigkeit, eine Drosselklappenöffnung und
eine Kühlwassertemperatur,
als ein wesentlicher Teil von Informationen zugeführt, auf
deren Grundlage das elektronische Steuergerät E einen gewünschten
Betriebszustand des Automatikgetriebes berechnet und den hydraulischen
Regler H so steuert, daß dieser
die Übersetzungsstufen
des Automatikgetriebes schaltet.
-
Der
in 4 gezeigte Drehzahländerungsmechanismus kann verschiedenartige Übersetzungsstufen in Übereinstimmung
mit dem selektiven Einrücken
der Kupplungen K1–K5
und Bremsen B1–B4,
wie in der beigefügten
Tabelle 1 gezeigt ist, liefern.
-
In
der Tabelle 1 sind die verfügbaren Übersetzungsstufen
in der Spalte 5 gezeigt. Hierin gibt "1" den sog.
1. oder niedrigsten Gang, "2" den sog. 2. Gang, "3" den sog. 3. Gang, "4" den
sog. 4. Gang, "5" den sog. 5. Gang
und "R" den Rückwärtsgang
an. Zusätzlich
zu diesen üblichen
Gängen
oder Übersetzungsstufen
kann der Drehzahländerungsmechanismus
von
-
4 zwischenliegende Übersetzungsstufen,
wie "2,2" und "2,5" von allmählich ansteigenden
Untersetzungsverhältnissen
zwischen dem 2. und dem 3. Gang sowie zwischenliegende Übersetzungsstufen,
wie "3,2" und "3,5", von allmählich ansteigenden
Untersetzungsverhältnissen
zwischen dem 3. und 4. Gang sowie eine zwischenliegende Übersetzungsstufe,
wie "4,5", zwischen dem 4.
und dem 5. Gang liefern.
-
Ferner
kann dieser Drehzahländerungsmechanismus,
wie in Tabelle 1 gezeigt ist, drei unterschiedliche Arten des 1.
Ganges, wie "a", "b" und "c",
durch unterschiedliche Einrückkombinationen
(und im umgekehrten Sinn auch Ausrückkombinationen) der Kupplungen
und Bremsen zur Verfügung
stellen, wobei jede derartige selektive Einrückkombination der Kupplungen
und Bremsen im folgenden als ein Schema einer Ein-/Ausrückkombination
der Reibschlußglieder
oder manchmal lediglich als ein Schema bezeichnet wird. In ähnlicher
Weise kann der Drehzahländerungsmechanismus
vier Arten von 2. Gängen,
wie "a" bis "d", vier Arten eines 3. Ganges, wie "a" bis "d",
vier Arten eines 4. Ganges, wie "a" bis "d" und drei Arten eines Rückwärtsganges,
wie "a" bis "c" entsprechend unterschiedlichen Schemata
einer Einrückkombination
der Reibschlußglieder
zur Verfügung
stellen.
-
Die
numerischen Werte in den Spalten K1–K5 und B1–B4 zeigen an, daß die entsprechenden
Kupplungen und Bremsen eingerückt
sind, um jeweils die entsprechende Übersetzungsstufe zu liefern,
und sie zeigen auch die Größenwerte
eines von den entsprechenden Kupplungen und Bremsen jeweils aufzunehmenden oder
zu ertragenden Drehmoments unter der Voraussetzung, daß ein Eingangsdrehmoment
mit dem Wert von 1,00 an der Eingangswelle 4 aufgebracht
wird. Wenn beispielsweise die Kupplungen K1 sowie K4 und die Bremsen
B1 sowie B2 eingerückt
sind, wird die Art "a" des 1. Ganges, die
als "1-a"-Stufe und analog
weiter im folgenden bezeich net wird, bewerkstelligt, wobei die Kupplung
K1 ein Drehmoment mit dem Größenwert
von 1,00, die Kupplung K4 ein Drehmoment mit dem Wert von 0,45,
die Bremse B1 ein Drehmoment mit dem Wert von 0,59 und die Bremse
B2 ein Drehmoment mit dem Größenwert
von 1,56 jeweils aufnehmen, wenn ein Eingangsdrehmoment mit dem
Wert von 1,00 an der Eingangswelle 4 aufgebracht wird.
Diese Kombinationen von Anteilen eines Lastdrehmoments beruhen auf
der Bedingung, daß die Übersetzungsverhältnisse
zwischen dem Sonnenrad und dem Ringrad in den Planetengetrieben 1, 2 und 3 jeweils
0,450, 0,569 und 0,405 sind.
-
In
diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß die Einrückkombination der Kupplungen
und/oder Bremsen für
jede Übersetzungsstufe
oder jede Art einer Übersetzungsstufe
die jeweils notwendige Mindestkombination der einzurückenden
Kupplungen und Bremsen zeigt, um die entsprechende Stufe zu liefern.
Das bedeutet nicht, daß eine
andere Kupplung oder Bremse nicht auch eingerückt werden kann.
-
Einige
der Kupplungen und Bremsen können
zusätzlich
zu denjenigen, die die jeweiligen, in der Tabelle gezeigten Schemata
bilden, eingerückt
werden. Um die Stufe 1-a beispielsweise zu liefern, ist es notwendig,
daß die
Kupplungen K1 sowie K4 und die Bremsen B1 sowie B2 eingerückt werden.
Die Stufe 1-b wird durch Modifizieren der Stufe 1-a erhalten, indem
die Bremse B1, die das Sonnenrad 3S gegen eine Drehung blockiert,
gelöst
wird und als Ersatz hierfür
die Kupplung K5 eingerückt
wird, um das Sonnenrad 3S gegen eine Drehung über die Bremse B2 zu halten.
Deshalb kann in der Stufe 1-b die Bremse B1 ebenfalls eingerückt werden.
In ähnlicher
Weise wird die Stufe 1-c durch Modifizieren der Stufe 1-a erhalten,
indem die Bremse B2, die den Träger
2C gegen eine Drehung blockiert, gelöst wird und als Ersatz hierfür die Kupplung
K5 eingerückt wird,
um den Träger
2C über
die Bremse B1 zu halten, oder sie wird auch als Modifizierung von
der Stufe 1-b erlangt, so daß die
Verantwortung für
ein Halten der Kombination von Sonnenrad 3S und Träger 2C durch
die Kupplung K5 gegen eine Drehung von der Bremse B2 auf die Bremse
B1 übertragen
wird. Deshalb können
in den Stufen 1-b und 1-c beide Bremsen B1 und B2 angezogen oder
eingerückt
sein. Jedoch ändert
sich das Aufteilen des Drehmoments unter den jeweiligen Kupplungen
und Bremsen von dem, was in der Tabelle dargestellt ist.
-
Ferner
sind in der Tabelle 1 die Untersetzungsverhältnisse, welche in den jeweiligen
Gängen
oder Übersetzungsstufen
verfügbar
sind, in der Spalte X dargestellt.
-
Wenn
die Operationssteuerung auf das in 4 gezeigte
Automatikgetriebe angewendet wird, kann das Normallast-Schaltschema
eine Kombination der Gangstufen "2", "2,2", "3,2", "4" und "5" sein,
so daß eine Reihe
von allmählich
sich vermindernden Untersetzungsverhältnissen 2,037, 1,634, 1,299,
1,00 und 0,712 verfügbar
ist, und das Hochlast-Schaltschema kann eine Kombination der Gangstufen "1", "2", "3" und "4" sein, so
daß eine
Reihe von allmählich
abnehmenden Untersetzungsverhältnissen
3,149, 2,037, 1,405 und 1,00 zur Verfügung steht.
-
Der
Unterschied zwischen dem Normallast-Schaltschema und dem Hochlast-Schaltschema
kann ein Unterschied in der Beziehung zwischen der Fahrgeschwindigkeit
und der Drosselklappenöffnung
für ein
Hoch- oder Herunterschalten der Gangstufen sein, so daß das Hochlast-Schaltschema
allgemein niedrigere Gangstufen als das Normallast-Schaltschema
für gewisse
bestimmte Beziehungen zwischen der Fahrgeschwindigkeit und der Drosselklappenöffnung liefert.
Eine derartige Kombination des Normallast- sowie des Hochlast-Schaltschemas
wird durch eine Kombination des oberen Diagramms (E) in 5, das
ein Beispiel eines herkömmlicherweise
als Sparschaltschema bekannten Schaltschemas ist, und des unteren
Diagramms (P) in 5, das ein Beispiel eines herkömmlicherweise
als Lastschaltschema bekannten Schaltschemas ist, verfügbar. Die
Schaltschemata E und P in 5 sind in
der Tat solche, die in der eingangs erwähnten US-PS 4 733 580 gezeigt
sind. In diesen Diagrammen geben die Anmerkungen in bezug auf die
Schaltlinien an, daß Gangstufen
in Richtung der Pfeile von der einen zur anderen Gangstufe geschaltet
werden.
-
Die 6 zeigt
eine weitere Ausführungsform
der Operationssteuerung des Automatikgetriebes gemäß der Erfindung,
die ebenfalls auf das Automatikgetriebe von 4 anwendbar
ist, um einen Über-
oder Untersteuerungszustand des Kraftfahrzeugs durch die Gangstufen-Schaltregelung
in bezug auf den Giergrad zu korrigieren.
-
Auch
bei dieser Ausführungsform
werden bei dem Starten des Steuervorgangs in dem dem Schritt 1 oder
dem Schritt 11 in den vorausgehenden Flußplänen entsprechenden
Schritt 101 die auf die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs
bezogenen Daten, die die Fahrgeschwindigkeit V, die Drosselklappenöffnung Th,
den Lenkwinkel As und den aktuellen Giergrad Ya einschließen, von
den Betriebsbedingung-Ermittlungseinrichtungen eingelesen.
-
Im
Schritt 102 wird auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit
V und des Lenkwinkels As, wie oben beschrieben wurde, ein Standardgiergrad
Ys berechnet.
-
Im
Schritt 103 wird geprüft,
ob der aktuelle Giergrad Ya größer als
der Standardgiergrad Ys ist, und wenn die Antwort JA lautet, so
geht der Steuervorgang zum Schritt 104 über, während bei der Antwort NEIN der
Steuervorgang zum Schritt 105 weitergeht.
-
Im
Schritt 104 wird geprüft,
ob der aktuelle Giergrad Ya über
einen vorbestimmten Differenzwert m hinaus größer ist als der Standardgiergrad
Ys, und wenn die Antwort JA ist, so geht der Steuervorgang zum Schritt 106 über, während bei
der Antwort NEIN der Steuervorgang zum Schritt 107 geht.
-
Im
Schritt 106 wird die Gangstufe drei Stufen hochgeschaltet,
um das an den hinteren Antriebsrädern des
Fahrzeugs aufgebrachte Antriebsdrehmoment in einem hohen Ausmaß zu vermindern,
weil sich das Fahrzeug zu dieser Zeit in einer hoch übersteuernden
Tendenz befindet. Wenn beispielsweise das Fahrzeug im 3. Gang fährt, so
wird deshalb die Gangstufe unmittelbar unter Überspringen der Stufen 3,2
und 3,5 zum 4. Gang geschaltet.
-
Im
Schritt 107 wird geprüft,
ob der aktuelle Giergrad Ya über
einen bestimmten Differenzbetrag n, der kleiner als m ist, hinaus
größer als
der Standardgiergrad Ys ist, und wenn die Antwort JA lautet, so
erfolgt im Prozeß ein Übergang
zum Schritt 108, während
bei der Antwort NEIN die Steuerung zum Schritt 109 übergeht.
-
Im
Schritt 108 wird die Gangstufe um zwei Stufen hochgeschaltet,
um das an den hinteren Antriebsrädern
des Fahrzeugs aufgebrachte Antriebsdrehmoment in einem bescheidenen
Ausmaß zu
vermindern, weil sich das Fahrzeug zu dieser Zeit in einer gering
oder leicht übersteuernden
Tendenz befindet. Wenn beispielsweise das Fahrzeug im 3. Gang läuft, so
wird die Schaltstufe zum 3,5. Gang unter Überspringen der Stufe 3,2 hochgeschaltet.
-
Im
Schritt 109 erfolgt keine Schaltänderung zum Zweck der Korrektur
des Lenkverhaltens durch die Gangstufen-Schaltregelung gemäß der Erfindung.
-
Im
Schritt 105 wird geprüft,
ob der absolute Wert des Unterschiedes zwischen dem aktuellen Giergrad Ya
und dem Standardgiergrad Ys größer ist
als ein vorbestimmter Differenzwert p, und bei der Antwort JA geht der
Prozeß zum
Schritt 110 weiter, während
bei einem NEIN der Steuervorgang zum Schritt 111 übergeht.
-
Im
Schritt 110 wird die Gangstufe um zwei Stufen heruntergeschaltet,
um das an den hinteren Antriebsrädern
des Fahrzeugs aufgebrachte Antriebsdrehmoment in einem relativ hohen
Ausmaß zu
erhöhen, weil
sich das Fahrzeug zu dieser Zeit in einer relativ hoch untersteuernden
Tendenz befindet. Wenn beispielsweise das Fahrzeug im 3. Gang fährt, so
wird die Schaltstufe unter Überspringen
der Stufe 2,5 unmittelbar auf den 2,2. Gang heruntergeschaltet.
-
Im
Schritt 111 wird geprüft,
ob der absolute Wert der Differenz zwischen dem aktuellen Giergrad
Ya und dem Standardgiergrad Ys größer ist als ein vorbestimmter
Differenzwert q, der kleiner ist als p, und wenn die Antwort JA
lautet, so erfolgt ein Übergang
im Prozeß zum
Schritt 112, während
bei der Antwort NEIN der Steuervorgang zum Schritt 113 geht.
-
Im
Schritt 112 wird die Gangstufe um eine Stufe heruntergeschaltet,
um das an den hinteren Antriebsrädern
des Fahrzeugs aufgebrachte Antriebsdrehmoment in einem relativ bescheidenen
Ausmaß zu
erhöhen, weil
sich das Fahrzeug zu dieser Zeit in einer relativ gering untersteuernden
Tendenz befindet. Wenn beispielsweise das Fahrzeug im 3. Gang fährt, so
wird die Gangstufe deshalb auf den 2,5. Gang heruntergeschaltet.
-
Im
Schritt 113 wird keine Schaltänderung zum Zweck einer Korrektur
des Lenkverhaltens durch die erfindungsgemäße Gangstufenregelung durchgeführt.
-
Wie
sich aus dem Obigen ergibt, wird durch ein Anstiegsverhalten des
Giergrades im anfänglichen Übergangszustand
eines Lenkens aus einem Vergleich eines aktuellen, von einem Fühler erfaßten Giergrades mit
einem aus der Fahrgeschwindigkeit sowie dem Lenkwinkel berechneten
Standard-Giergrad ermittelt, ob an einem Kraftfahrzeug eine normale
oder eine hohe Last aufgebracht wird oder ob das Kraftfahrzeug sich
in einem normalen, einem Übersteuerungs-
oder einem Untersteuerungszustand befindet. Entsprechend dem Ergebnis
des Vergleichs wird das Gangstufenschalten des Automatikgetriebes
so modifiziert, daß ein
Ausgleich für
eine Laständerung
oder eine Abweichung des Lenkverhaltens von einem Normalzustand
erlangt wird. Tabelle
1
