DE4293772C2

DE4293772C2 - Gangwechselsteuerung für ein Fahrzeugautomatikgetriebe

Info

Publication number: DE4293772C2
Application number: DE4293772A
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Tanaka; Masuo Kashiwabara
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1991-11-07
Filing date: 1992-11-06
Publication date: 1999-03-18
Anticipated expiration: 2012-11-07
Also published as: WO1993009364A1; US5343783A; JP3218373B2; JPH05133460A; DE4293772T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gangwechsel steuerung für ein Fahrzeugautomatikgetriebe. Im besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Technologie zum Erkennen der Umgebung, in der ein Fahrzeug reist, und der Absicht des Fahrzeugfahrers und zum entsprechende Steuern einer Gangwechselstellung des Fahrzeugautomatikge triebes.

Bei bekannten, elektronisch gesteuerten Automatikgetrieben für Fahrzeuge ist das Gangwechselzeitverhalten für die Gang wechselsteuerung im allgemeinen in der folgenden Art und Weise vorher eingestellt.

Das Automatikgetriebe ist mit einer Tabelle mit Gangwechsel mustern versehen, in der Gangwechselstellungen (Getriebe stellungen) so eingestellt sind, daß ein optimales Drehmo ment abgegeben wird, um sich der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselklappenöffnung anzupassen. Die Gangwechselsteue rung wird auf der Grundlage dieser Tabelle ausgeführt, wenn der Auswahlhebel in der D-Bereichsstellung (Fahrbereich) ist (siehe z. B. ungeprüfte japanische Gebrauchsmusterveröffent lichung Nummer JP 62-194231 U).

Bei der bekannten Anordnung jedoch, bei der die Gangwechsel stellung aus einer Tabelle aus eingestellten Gangwechsel stellungen gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselklappenöffnung ausgelesen wird, und auf eine Gangwe chselstellung basierend auf der derzeitigen Fahrzeugge schwindigkeit und Drosselklappenöffnung eingestellt wird, ist das Ziel der Steuercharakteristik für das Gangwechsel zeitverhalten vorher eingestellt. Daher tritt bei dem Fall eines Fahrzeugs, das in einer Topographieumgebung reist, z. B. mit Änderungen der Höhe, dann aufgrund der Erniedrigung der Luftdichte in hohen Höhen eine Diskrepanz in der Bezie hung zwischen der Drosselklappenöffnung und dem Motordrehmo ment bei höheren und niederen Höhen auf. Bei der bekannten Anordnung ist das Motordrehmoment bei der höheren Höhe nie driger verglichen mit dem bei einer niedrigeren Höhe bei der gleichen Drosselklappenöffnung.

Ferner stimmt bei einem erhöhten Laufwiderstand beim Hinauf fahren eines Hügels, die vorher eingestellte Gangwechselta belle nicht mehr länger mit dem optimalen Gangwechselmuster überein. Der Fahrer erfährt daher ein unterschiedliches Fahrgefühl und eine Drosselklappensteuerung und Auswahl steuerung wird schwierig.

Es ist bei der bekannten Anordnung ebenfalls schwierig, eine Gangwechselsteuerung beizubehalten, die den individuellen Anforderungen einer großen Vielzahl von Fahrern gleicher maßen gerecht wird.

Die US-A-4,841,815 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines Automatikgetriebes unter Verwendung der sogenannten Fuzzy-Logik, bei dem eine Abschätzung mittels einer Fuzzy- Steuerung durchgeführt wird, um die erwünschte Gangposition anhand von vorbestimmten Mitgliedschaftsfunktionen für jede Gangstufe zu bestimmen. Für jede Gangstufe existieren Mit gliedschaftsfunktionen bezüglich vorbestimmter Fahrzustände, wie z. B. der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Fuzzy-Steuerung verwendet die Mitgliedschaftsfunktionen für das Hochschalten bzw. das Abwärtsschalten. Bei diesem Verfahren ist jeder einzelnen Gangstufe ein Satz von Mitgliedschaftsfunktionen für verschiedene Fahrzeugszustände zugeordnet, aus denen je weils ein Mitgliedschaftswert für das Hochschalten und ein Mitgliedschaftswert für das Abwärtsschalten ausgelesen wird. Aufgrund dieser Vielzahl von Mitgliedschaftswerten werden Befehle zum Umschalten in den jeweils nächsten Gang erzeugt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gangwe chselsteuerung und ein Verfahren zum Gangwechseln zu schaf fen, durch die das Gangwechselzeitverhalten gesteuert werden kann, um es an Umgebungsänderungen anzupassen und das den individuellen Anforderungen einer großen Vielzahl von Fah rern gleichermaßen gerecht wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Gangwechselsteuerung gemäß An spruch 1 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 6 gelöst.

Die Gangwechselsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt ein Automatikgetriebe A, das an der Ausgangsseite eines Verbrennungsmotors eines Fahr zeugs angeordnet ist, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor B zum Abtasten der Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Drosselklap penöffnungssensor C zum Abtasten der Öffnung eines Drossel klappenventiles in einem Luftansaugesystem des Fahrzeugmo tors, ein Fahrzustandserkennungsgerät D zum Erkennen/Beur teilen der Fahrzeugfahrzustände, ein Gangwechselbereichs speicherungsgerät E zur vorherigen Speicherung von Gangwe chselbereichen, bezogen auf die Fahrzeugfahrzustände, die in einer Mehrzahl von Gangwechselschritten enthalten sind und die in eine Anzahl von Unterteilungen eingeteilt sind, die von einem ersten Gangwechselbereich für Reisegeschwindig keiten von n oder n + 1 bis zu einem k + 1 Gangwechselbereich für Reisegeschwindigkeiten von n + k oder n + k + 1 reichen, einen Gangwechselbereichsauswähler F zum Auswählen eines einzelnen Gangwechselbereichs aus den Gangwechselbereichen von dem er sten Gangwechselbereich bis zu dem k + 1 Gangwechselbereich auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Dros selklappenöffnung, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeits sensor B beziehungsweise den Drosselklappenöffnungssensor abgetastet werden, aus dem Gangwechselbereichsspeicherungs gerät E, ein Gangwechselschrittauswahlgerät G zum Auswählen einer Gangwechselstellung entweder für einen niedrigen Gang wechselschritt oder einen hohen Gangwechselschritt auf der Grundlage der Fahrzeugfahrzustände, die durch das Fahrzu standserkennungsgerät D erkannt werden aus dem ausgewählten Gangwechselbereich und ein Schaltwechselgerät H zum Wechseln des Schaltschrittes des automatischen Getriebes A gemäß der ausgewählten Gangwechselsstellung.

Mit dem obigen Aufbau wird ein Gangwechselbereich auf der Grundlage der derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit und Dros selklappenöffnung aus dem Speicherungsgerät ausgewählt, in dem die Gangwechselbereiche entsprechend der Fahrzeugge schwindigkeit und Drosselklappenöffnung bestimmt sind. Die Fahrzeugfahrzustände werden ebenfalls erkannt/beurteilt und es wird entweder ein niedriger Gangwechselschritt oder ein hoher Gangwechselschritt in dem Gangwechselbereich ausge wählt.

Auf diese Art ist eine genauere Gangwechselbeurteilung, ver glichen mit der aus bekannten Vorrichtungen, möglich. Nach dem das Gangwechselzeitverhalten auch nicht mechanisch durch die Drosselklappenöffnung und die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage von vorher festgelegten Gangwechselkurven beurteilt wird, wie bei bekannten Vorrichtungen, wird es möglich, die Gangwechselsteuerung an Fahrzustände und Umge bungsänderungen anzupassen.

Ferner kann eine Gangwechselsteuerung gemäß den Absichten der Fahrer realisiert werden, die es einfacher macht, indi viduellen Anforderungen einer großen Vielzahl von Fahrern gleichermaßen gerecht zu werden.

Das oben genannte Automatikgetriebe kann einen Drehmoment wandler, ein Getriebe vom Gangwechseltyp, das durch den Drehmomentwandler mit der Fahrzeugmotorabtriebswelle verbun den ist, und ein Stellglied zur Eingriffnahme und zum Lösen von verschiedenen Gängen in dem Getriebe vom Gangwechseltyp, einschließen, wobei die Anordnung und der Aufbau derart ist, daß die Gangwechselsteuerung durch das Getriebe vom Gang wechseltyp durch Steuerung des Stellgliedes beeinflußt sein kann.

Ferner kann das Gangwechselspeicherungsgerät eine vorher festgelegte Tabelle von Gangwechselbereichen umfassen, die in einer Mehrzahl von Gangwechselschritten enthalten sind und in eine Anzahl von Abschnitten unterteilt sind, die von einem ersten Gangwechselbereich für Reisegeschwindigkeiten von n oder n + 1 bis zu einem k + 1 Gangwechselbereich für Rei segeschwindigkeiten von n + k oder n + k + 1 reichen, wobei die Tabelle auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselklappenöffnung in einem Nur-Lese-Speicher (ROM = read only memory) gespeichert ist, das in einer Steuerungs einheit eingebaut ist.

Diese Tabelle legt erste (erster Gang, zweiter Gang), zweite (zweiter Gang, dritter Gang) und dritte (dritter Gang, vier ter Gang) Gangwechselbereiche entsprechend der Fahrzeugge schwindigkeit und der Drosselklappenöffnung vorher fest.

Das Fahrzustandserkennungsgerät kann umfassen: erste, zweite und dritte Speicherungsgeräte, in denen die Beziehungen zwi schen jeder der Fahrzeuggeschwindigkeiten, der Drosselklap penöffnungen und der durchschnittlichen Drosselklappenöf fnungsparameter und Mitgliedschaftswerte für jede der Fahr zeuggeschwindigkeiten, der Drosselklappenöffnungen und der durchschnittlichen Drosselklappenöffnungen vorher gespei chert sind, wobei diese Beziehungen die entsprechenden Fest legungskriterien für Aufwärtsschalt-(UP) und Abwärtsschalt- (DWN)-Betrieb vorher festlegen, ein erstes Tabellenauslese gerät zum Auslesen eines Aufwärtsschalt-(UPV)-Mitglied schaftswerts oder eines Abwärtsschalt-(DWNV)-Mitglied schaftswerts entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit aus dem ersten Speicherungsgerät, ein zweites Tabellenauslesege rät zum Auslesen eines Aufwärtsschalt-(UPT)-Mitgliedschafts werts oder eines Abwärtsschalt-(DWNT)-Mitgliedschaftswerts entsprechend einer Drosselklappenöffnung aus dem zweiten Speicherungsgerät, ein drittes Tabellenauslesegerät zum Aus lesen eines Aufwärtsschalt-(PUPAT)-Mitgliedschaftswerts oder eines Abwärtsschalt-(DWNAT)-Mitgliedschaftswerts entspre chend einer durchschnittlichen Drosselklappenöffnung aus dem dritten Speicherungsgerät, ein erstes Einstellgerät zum Aus wählen und Einstellen des kleinsten der ausgelesenen UPT-, UPV- und UPAT-Mitgliedschaftswerte, ein zweites Einstellge rät zum Auswählen und Einstellen des kleinsten der ausgele senen DWNT-, DWNV- und DWNAT-Mitgliedschaftswerte, ein vier tes Speicherungsgerät, in dem die Beurteilungsergebnisse für das Aufwärtsschalten (UP), das Abwärtsschalten (DWN) und für das Halten (H) durch den kleinsten der UPT-, UPV- und UPAT- Mitgliedschaftswerte und den kleinsten der DWNT-, DWNV- und DWNAT-Mitgliedschaftswerte vorher festgelegt sind, und ein viertes Tabellenauslesegerät zum Auslesen von Beurteilungs ergebnissen aus dem vierten Speicherungsgerät, die dem kleinsten der derzeitigen UPT-, UPV-, UPAT-Mitgliedschafts werte und dem kleinsten der derzeitigen DWNT-, DWNV-, DWNAT- Mitgliedschaftswerte entsprechen. Das vorher erwähnte Gang wechselschrittauswahlgerät kann ein Ausgabegerät zum Ausge ben eines Hochschalt-(UP), eines Abwärtsschalt-(DWN)- oder eines Halt- (H) Befehles an das Schaltwechselgerät auf der Grundlage des Beurteilungsergebnisses, das durch das vierte Tabellenauslesegerät ausgelesen wurde, umfassen.

Auf diesem Weg wird durch Verarbeiten der Informationen durch Fuzzy-Folgerung, bei der Fahrzustände des Fahrzeugs (einschließlich von Umgebungszuständen) als eine Mehrzahl von Parametern erfaßt werden, eine genauere Gangwechselbe urteilung als bei bekannter Ausrüstung möglich. Nachdem das Gangwechselzeitverhalten ebenfalls nicht mechanisch durch die Drosselklappenöffnung und die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage von vorherbestimmten Gangwechselkurven, wie bei bekannten Vorrichtungen, beurteilt wird, wird es möglich, die Gangwechselsteuerung an Fahrzustände und Umge bungsänderungen anzupassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend unter Be zugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das eine funktionsmäßige An ordnung gemäß der vorliegenden Erfindung dar stellt;

Fig. 2 ein systematisches Diagramm, das ein Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 3 eine Tabelle, die Gangwechselbereiche für das Aus führungsbeispiel aus Fig. 2 zeigt;

Fig. 4 eine Mitgliedschaftsfunktionstabelle für das Aus führungsbeispiel aus Fig. 2;

Fig. 5 eine andere Mitgliedschaftsfunktionstabelle für das Ausführungsbeispiel aus Fig. 2;

Fig. 6 wiederum eine andere Mitgliedschaftsfunktionsta belle für das Ausführungsbeispiel aus Fig. 2;

Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Darstellung des Betriebes des Ausführungsbeispieles aus Fig. 2;

Fig. 8 eine Tabelle, die zum Leiten der Steuerungsergeb nisse des Ausführungsbeispieles aus Fig. 2 verwen det wird; und

Fig. 9 ein Diagramm, das die Gangwechselstellungen basie rend auf AUF/ZU Verbindungen der Magnetventile zeigt.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung wird im Folgenden im Detail beschrieben werden.

Wie in Fig. 2 gezeigt, hat ein Fahrzeugmotor 1 ein Automa tikgetriebe 2, das an dessen Ausgangsseite angebracht ist. Das Automatikgetriebe 2 umfaßt einen Drehmomentwandler 3, ein Getriebe vom Gangwechseltyp 4, das mit dem Fahrzeugmo torausgang über den Drehmomentwandler 3 verbunden ist, und ein hydraulisches Stellglied 5, wobei verschiedene Gangwe chselgetriebe in dem Getriebe vom Gangwechseltyp 4 in Ein griff genommen oder gelöst werden können. Der Betriebsdruck für das hydraulische Stellglied 5 kann durch verschiedene Magnetventile an- oder ausgeschaltet werden. Im vorliegenden Fall jedoch sind nur die Schaltmagnetventile 6A, 6B für die Automatikgetriebeschaltung gezeigt. Eine Steuereinheit 7, die einen Mikrocomputer einschließt, steuert die Schaltma gnetventile 6A, 6B gemäß den Steuerungssignalen von ver schiedenen Sensoren, um das hydraulische Stellglied 5 zu betreiben, wodurch die Gangwechselsteuerung des Getriebes von der Gangwechselart 4 beeinflußt wird.

Die verschiedenen Sensoren schließen einen Stellungssensor 8 zum Feststellen der Betriebsstellungen (P, R, N, D, 2, 1) eines Auswahlhebels (in der Figur nicht gezeigt) ein.

Ein potentiometerartiger Drosselklappenöffnungssensor 11 ist zum Abtasten der Öffnung (TVO) eines Drosselklappenventils 10 in dem Luftansaugsystem des Fahrzeugmotors 1 bereitge stellt.

Ein Kurbelwellenwinkelsensor 12 ist entweder an der Kurbel welle des Fahrzeugmotors 1 oder an einer Welle, die mit der selben Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle rotiert, ange bracht. Die Motordrehgeschwindigkeit Ne wird aus der Fre quenz der Pulssignale des Kurbelwellenwinkelsensors 12 be rechnet, z. B. der Frequenz der Pulssignale pro Kurbelwellen winkeleinheit.

Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ist zum Feststellen der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) aufgrund eines Rotationssig nales der Abtriebswelle des Automatikgetriebes 2 bereitge stellt.

Die Steuereinheit 7 steuert den Gangwechsel aufgrund der verschiedenen Eingangssignale, um ihn an die Betriebsstel lung des Auswahlhebels und die Fahrzeugfahrzustände anzu passen.

Im besonderen wird mit dem Auswahlhebel in dem D-Bereich eine Gangwechselstellung, wie im Folgenden beschrieben, vom Gang 1 bis zum Gang 4 automatisch eingestellt und der Gang wechsel des Getriebes von der Gangwechselart 4 wird auf die eingestellte Gangwechselstellung durch Steuern der AUF/ZU Kombinationen der Schaltmagnetventile 6A und 6B gesteuert.

Die Steuereinheit 7 ist softwaremäßig ausgerüstet mit einem Fahrzustandserkennungsgerät zum Erkennen/Beurteilen von Fahrzuständen, mit einem Gangwechselbereichsspeicherungsge rät zum vorherigen Speichern der Gangwechselbereiche, auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) und der Drosselklappenöffnung (TVO), die in einer Mehrzahl von Gang wechselschritten enthalten sind und in eine Anzahl von Ab schnitten unterteilt sind, die von einem ersten Gangwechsel bereich für Reisegeschwindigkeiten von n oder n + 1 bis zu einem k + 1 Gangwechselbereich für Reisegeschwindigkeiten von n + k oder n + k + 1 reicht, mit einem Gangwechselbereichsauswäh ler zum Auswählen aus dem Gangwechselbereichsspeicherungsge rät eines einzelnen Gangwechselbereichs aus den Gangwechsel bereichen von dem ersten Gangwechselbereich bis zu dem k + 1 Gangwechselbereich, auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwin digkeit (VSP) und der Drosselklappenöffnung (TVO), die durch den entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeitsensor 9 und den entsprechenden Drosselklappenöffnungssensor 11 abgetastet werden, mit einem Gangwechselschrittauswahlgerät zum Aus wählen einer Gangwechselstellung entweder für einen nie drigen Gangwechselschritt oder einen hohen Gangwechsel schritt aus dem vorherigen ausgewählten Gangwechselbereich, auf der Grundlage der Fahrzeugfahrzustände, die durch das Fahrzeugzustandserkennungsgerät erkannt werden, und mit einem Schaltwechselgerät zum Wechseln des Schaltschrittes des Automatikgetriebes gemäß der ausgewählten Gangwechsel stellung.

Das heißt, dem in die Steuereinheit 7 eingebauten Nur-Lese- Speicher (ROM) wird eine Tabelle, wie in Fig. 3, bereitge stellt, zum Einstellen eines z. B. ersten Gangwechselbereichs (erster Gang, zweiter Gang), eines zweiten Gangwechselbe reichs (zweiter Gang, dritter Gang) und eines dritten Gang wechselbereichs (dritter Gang, vierter Gang) entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) und der Drosselklappenöf fnung (TVO). Diese Tabelle entspricht dem Gangwechselbe reichsspeicherungsgerät der vorliegenden Erfindung.

Eine Gangwechselsteuerung wird durchgeführt, um die Be triebsstellung des Auswahlhebels anzupassen. Wenn der Aus wahlhebel in dem D-Bereich ist, dann wird im besonderen, wie später noch beschrieben werden wird, ein Gangwechselbereich aus der Tabelle der ersten bis dritten Gangwechselbereichen, der der vorher erwähnten, abgetasteten Fahrzeuggeschwindig keit (VSP) und der Drosselklappenöffnung (TVO) entspricht, eingestellt.

Was folgt, ist ein Umriß der Merkmale des Fahrzustandserken nungsgeräts.

Ein Merkmal dieses Geräts ist es, daß es strukturiert ist, um einen Gangwechselschritt ähnlich zu einem auszuwählen, den ein Fahrer absichtlich einstellen würde, durch Anwenden einer Fuzzy-Steuerungslogik.

Die Fuzzy-Steuerungslogik selbst wurde in letzter Zeit auf einer Vielzahl von Gebieten angewendet. Kurz gesagt schließt eine Fuzzy-Steuerungslogik die vage Erkennung eines Zustan des eines zu steuernden Objektes und die Herleitung von Steuerungsregeln ein, die einen Steuerungswert aufgrund des erkannten Zustands festlegen.

Die Standards der Zustandsbeurteilung oder die Details des Betriebes werden innerhalb dieser Steuerungsregeln als vage Werte (ausgedrückt in Ebenen der Fuzzy-Logik) behandelt und als Mitgliedschaftsfunktionen in Zahlen ausgedrückt.

Die Schritte des Erzeugens der Steuerungsregeln, die zur Einrichtung der Fuzzy-Steuerungslogik in das Fahrzustands erkennungsgerät auf der Entwurfsstufe des Automatikgetriebe steuerungssystemes notwendig sind, sind die Folgenden:

(1) Erzeugung der Steuerungsregeln

Erzeuge die Steuerungsregeln zum Auswählen von Aufwärts schalten, Abwärtsschalten oder Halten durch Anpassen an die Fahrzustände.

(2) Festlegen der Parameter und der Mitgliedschaftsfunk tionen

Entscheide gleichzeitig mit der Erzeugung über die zu ver wendenden Parameter zum gleichzeitigen Erkennen der Zustände der zu steuernden Objekte und lege die Festlegungskriterien durch Einstellen von Mitgliedschaftsfunktionen der Parameter fest.

Für diese Parameter verwendet das Fahrzustandserkennungsge rät der vorliegenden Erfindung die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) und die Drosselklappenöffnung (TVO), die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 9 bzw. durch den Drosselklap penöffnungssensor 11 abgetastet werden, und den Durch schnittswert der Drosselklappenöffnung (AVWTVO). Die Tabel len, wie in Fig. 4 bis 6 gezeigt, mit Koordinaten, die die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP), die Drosselklappenöffnung (TVO) und die durchschnittliche Drosselklappenöffnung (AVETVO) Paramter auf der entsprechenden horizontalen Achse und die Mitgliedschaftswerte von 0 bis 1 auf der vertikalen Achse haben, werden in dem Fahrzeuggeschwindigkeitserken nungsgerät bereitgestellt. Diese Parameter haben vorherbe stimmte Wellenformen (die Mitgliedschaftsfunktionen zur Feststellung des vorher erwähnten Feststellungskriteriums), nämlich eine Form, die das Kriterium zur Festlegung des Auf wärtsschalt-(UP)- und des Abwärtsschalt-(DWN) Betriebes setzt. Die Mitgliedschaftsfunktionen in diesen Tabellen sind verschiedenartig für jede der vorher erwähnten ersten, zwei ten bzw. dritten Gangwechselbereiche hergestellt.

Die vorher erwähnten Parameter werden detektiert, während das Fahrzeug gefahren wird und ein Mitgliedschaftswert wird aus jeder der Aufwärtsschalt (UP)- und der Abwärtsschalt- (DWN) -Mitgliedschaftsfunktionstabellen ausgelesen. Ein Steuerungsregelfestlegungswert wird aus diesen ausgelesenen Mitgliedschaftswerten festgelegt und die aus dem Feststel lungswert festgestellte Steuerungsregel wird ausgewählt. Ein Steuerungsergebnis (z. B. Aufwärtsschalten oder Abwärtsschal ten oder Halten), das auf der ausgewählten Steuerungsregel beruht, wird dann festgelegt und die AUF/ZU Kombination der Schaltmagnetventile 6A, 6B, die gesteuert werden, um das Getriebe vom Gangwechseltyp in der erforderlichen Gangwech selstellung durch das hydraulische Stellglied 5 zu halten.

Mit jedem Parameter wird ein Mitgliedschaftswert für jedes Feststellungskriterium erhalten. Der kleinste der Mitglied schaftswerte für jedes Feststellungskriterium wird der Be urteilungswert für die Steuerungsregel für jedes der Fest stellungskriterien und das Steuerungsergebnis (z. B. Auf wärtsschalten, Abwärtsschalten oder Halten) ist auf der Grundlage dieser Beurteilungswerte festgelegt.

Fig. 8 stellt eine Tabelle zum Leiten der Steuerungsergeb nisse aus den Beziehungen der Beurteilungswerte für die Steuerungsregel für jedes der Festlegungskriterien dar.

Der Betrieb der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird nun bezugnehmend auf Fig. 3 bis 9 beschrieben.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm der Hauptroutine, um kurz den Betrieb der vorliegenden Vorrichtung darzustellen.

Im Schritt 1 (S1 in der Figur, wobei nachfolgende Schritte durch S angezeigt werden) wird ein Gangwechselbereich für die derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) und die der zeitige Drosselklappenöffnung (TVO) aus der Fig. 3-Tabelle von eingestellten Gangwechselbereichen entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) und der Drosselklappenöffnung (TVO) eingestellt.

Im Schritt 2 werden die Mitgliedschaftswerte zum Aufwärts schalten (UPT) und zum Abwärtsschalten (DWNT) entsprechend der derzeitigen Drosselklappenöffnung (TVO) aus der Tabelle aus Fig. 4 (TVO-Tabelle) eingelesen.

Im Schritt 3 werden die Mitgliedschaftswerte zum Aufwärts schalten (UPV) und zum Abwärtsschalten (DWNV) entsprechend der derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) aus der Ta belle in Fig. 5 (VSP-Tabelle) ausgelesen.

In Schritt 4 werden die Mitgliedschaftswerte zum Aufwärts schalten (UPAT) und Abwärtsschalten (DWNAT) entsprechend der derzeitigen durchschnittlichen Drosselklappenöffnung (AVETVO) aus der Tabelle in Fig. 6 (AVETVO-Tabelle) ausge lesen.

Im Schritt 5 wird der kleinste der vorher eingelesenen UPT-, UPV- und UPAT-Mitgliedschaftswerte ausgewählt und als FUP gespeichert.

Im Schritt 6 wird der kleinste der vorher eingelesenen DWNT-, DWNV- und DWNAT-Mitgliedschaftswerte ausgewählt und als FDWN gespeichert.

Im Schritt 7 wird das Beurteilungsergebnis entsprechend der derzeitigen FUP- und FDWN-Mitgliedschaftswerte aus der Fig. 8-Tabelle (UPDWN-Tabelle) von vorher festgelegten Aufwärts schalt- (UP), Abwärtsschalt- (DWN) und Halten- (H) Beur teilungsergebnissen entsprechend der FUP- und FDWN-Mitglied schaftswerte eingelesen.

Im Schritt 8 wird das Beurteilungsergebnis, das in Schritt festgestellt wurde, getestet, um zu sehen, ob es ein Auf wärtsschalten (UP) ist oder nicht. Wenn es ein Aufwärts schalten (UP) ist, dann geht die Steuerung zu Schritt 9 und die Ausgabe ist ein Aufwärtsschalt-Befehl. Wenn es kein Auf wärtsschalten (UP) ist, dann geht die Steuerung zu Schritt 10 und das Beurteilungsergebnis wird getestet, um zu sehen, ob es ein Abwärtsschalten (DWN) ist oder nicht. Wenn es ein Abwärtsschalten (DWN) ist, dann geht die Steuerung zu Schritt 11 und die Ausgabe ist ein Abwärtsschalt-Befehl. Wenn es kein Abwärtsschalten (DWN) ist, dann geht die Steue rung zu Schritt 12 und gibt einen Haltebefehl aus.

Die Magnetventile 6A, 6B werden dann gemäß der AUF/ZU Kombi nationen, die in Fig. 9 gezeigt sind, gesteuert, um das Stellglied 5 zu betreiben, um dadurch das Gangwechselstellen des Getriebes vom Gangwechseltyp 4 zu steuern.

Die Tabelle aus Fig. 5 entspricht dem ersten Speicherungsge rät der vorliegenden Erfindung, während die Tabellen aus Fig. 4, Fig. 6 und Fig. 8 dem zweiten, dritten bzw. vierten Speicherungsgerät entsprechen.

Überdies entsprechen in dem Flußdiagramm aus Fig. 7 die Schritte 2 bis 7 dem Fahrtzustandserkennungsgerät der vor liegenden Erfindung. Der Schritt 2 entspricht dem zweiten Tabellenauslesegerät, der Schritt 3 entspricht dem ersten Tabellenauslesegerät, der Schritt 4 entspricht dem dritten Tabellenauslesegerät, der Schritt 5 entspricht dem ersten Einstellgerät, der Schritt 6 entspricht dem zweiten Ein stellgerät und der Schritt 7 entspricht dem vierten Tabel lenauslesegerät.

Die Schritte 8 bis 12 entsprechen dem Ausgangsgerät, das den Gangwechselbereichsauswähler der vorliegenden Erfindung bil det.

In der oben erwähnten Gangwechselsteuerung für ein Fahrzeug automatikgetriebe, wird ein Gangwechselbereich auf der Grundlage der derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselklappenöffnung aus einem Speicherungsgerät (Tabelle) ausgewählt, in dem eingestellte Gangwechselbereiche entspre chend der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselklappenöf fnung gespeichert sind. Mit dieser Anordnung ist es folglich nicht notwendig, eine Kurve aus allen Gangwechselkurven, die mit den Fahrinformationen zusammenhängen, auszulesen. Daher kann die Berechnungslast in dem Steuerungsabschnitt der Steuerung reduziert werden.

Überdies wird durch Verarbeiten der Informationen durch Fuz zy-Folgerung, wodurch Fahrtzustände des Fahrzeugs (ein schließlich von Umgebungszuständen) als eine Mehrzahl von Parametern eingefangen werden, eine genauere Gangwechselbe urteilung möglich als mit einer bekannten Ausrüstung. Nach dem das Gangwechselzeitverhalten ebenfalls nicht mechanisch durch die Drosselklappenöffnung und die Fahrzeuggeschwin digkeit aufgrund von vorherbestimmten Gangwechselkurven, wie bei einer bekannten Vorrichtung, beurteilt werden, wird es möglich, die Gangwechselsteuerung an die Fahrzustände und die Umgebungsänderungen anzupassen.

Claims

1. Gangwechselsteuerung für ein Fahrzeugautomatikgetriebe, wobei das Automatikgetriebe an der Ausgangsseite eines Motors mit innerer Verbrennung vorgesehen ist, mit einer Fahrzeuggeschwindigkeitsensoreinrichtung zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Drosselklappenöf fnungssensor zum Erfassen der Öffnung einer Drossel klappe in einem Luftansaugesystem des Motors, und einer Fahrzustandserkennungseinrichtung zum Erkennen/Beur teilen von Fahrzeugfahrtzuständen, wobei die Fahrzu standserkennungseinrichtung folgende Merkmale umfaßt:
eine erste, eine zweite und eine dritte Speicherungsein richtung, in denen jeder der Fahrzeuggeschwindigkeits-, der Drosselklappenventilöffnungs- und der durchschnitt lichen Drosselklappenventilsöffnungsparameter in der Form von Mitgliedschaftsfunktionen gegeben sind, um die Aufwärtsschalt- (UP) und die Abwärtsschalt- (DWN) Fest stellungskriterien festzustellen, wobei die Mitglied schaftsfunktionen für jeden der Gangwechselbereiche un terschiedlich gestaltet sind und in denen die Bezie hungen zwischen den Fahrzeuggeschwindigkeits-, den Dros selklappenventilöffnungs- und den durchschnittlichen Drosselklappenventilöffnungs-Parametern und den Mit gliedschaftswerten sowohl für die Fahrzeuggeschwindi gkeit, wie auch für die Drosselklappenventilöffnungen und als auch für die durchschnittlichen Drosselklap penventilöffnungen vorab gespeichert sind,
eine erste Tabellenausleseeinrichtung zum Auslesen eines Aufwärtsschalt- (UPV) Mitgliedschaftswertes oder eines Abwärtsschalt- (DWNV) Mitgliedschaftswertes entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit aus der ersten Speiche rungseinrichtung,
eine zweite Tabellenausleseeinrichtung zum Auslesen eines Aufwärtsschalt- (UPT) Mitgliedschaftswertes oder eines Abwärtsschalt- (DWNT) Mitgliedschaftswertes ent sprechend einer Drosselklappenventilöffnung aus der zweiten Speicherungseinrichtung,
eine dritte Tabellenausleseeinrichtung zum Auslesen eines Aufwärtsschalt- (UPAT) Mitgliedschaftswertes oder eines Abwärtsschalt- (DWNAT) Mitgliedschaftswertes ent sprechend einer durchschnittlichen Drosselklappenven tilöffnung aus der dritten Speicherungseinrichtung;
eine erste Einstelleinrichtung zum Auswählen und Ein stellen des kleinsten der ausgelesenen UPT-, UPV- und UPAT-Mitgliedschaftswerte,
eine zweite Einstelleinrichtung zum Auswählen und zum Einstellen des kleinsten der ausgelesenen DWNT-, DWNV- und DWNAT-Mitgliedschaftswerte,
eine vierte Speicherungseinrichtung, in der Beurtei lungsergebnisse für Aufwärtsschalten (UP), für Abwärts schalten (DWN) und für Halten (H) durch den kleinsten der UPT-, UPV- und UPAT-Mitgliedschaftswerte und den kleinsten der DWNT-, DWNV- und DWNAT-Mitgliedschafts werte voreingestellt sind, und
eine vierte Tabellenausleseeinrichtung zum Auslesen von Beurteilungsergebnissen aus der vierten Speicherungsein richtung, die dem kleinsten der derzeitigen UPT-, UPV-, UPAT-Mitgliedschaftswerte und dem kleinsten der derzei tigen DWNT-, DWNV-, DWNAT-Mitgliedschaftswerten ent sprechen,
wobei die Gangwechselsteuerung eine Gangwechselschritt auswahleinrichtung mit einer Ausgabeeinrichtung zum Aus geben entweder eines Aufwärtsschalt-(UP)-Befehls oder eines Abwärtsschalt- (DWN)-Befehls oder eines Halt-(H)- Befehls an die Schaltwechseleinrichtung aufgrund des Be urteilungsergebnisses, das durch die vierte Tabellenaus leseeinrichtung ausgelesen wurde, umfaßt.

2. Gangwechselsteuerung nach Anspruch 1, bei der das Auto matikgetriebe einen Drehmomentwandler, ein Getriebe vom Gangwechseltyp, das mit der Motorausgangsseite durch den Drehmomentwandler verbunden ist, und ein Stellglied zur Eingriffnahme und zum Lösen verschiedener Gänge in dem Getriebe vom Gangwechseltyp umfaßt, wobei die Anordnung und der Aufbau derart sind, daß die Gangwechselsteuerung durch das Getriebe vom Gangwechseltyp durch Steuerung des Stellglieds bewirkt wird.

3. Gangwechselsteuerung gemäß Anspruch 1, die eine Gang wechselbereichsspeicherungseinrichtung mit tabellenartig festgelegten Gangwechselbereichen aufweist, die in einer Mehrzahl von Gangwechselschritten enthalten sind und in eine Anzahl von Abschnitten unterteilt sind, die von einem ersten Gangwechselbereich für Reisegeschwindig keiten von n oder n + 1 bis zu einem k + 1 Gangwechselbe reich für Reisegeschwindigkeiten von n + k oder n + k + 1 reichen, wobei die Tabelle auf der Grundlage der Fahr zeuggeschwindigkeit und der Drosselklappenventilöffnung in einem Nur-Lese-Speicher, der in einer Steuerungsein heit eingebaut ist, gespeichert ist.

4. Gangwechselsteuerung gemäß Anspruch 3, bei der die Ta belle einen ersten (erster Gang, zweiter Gang), einen zweiten (zweiter Gang, dritter Gang) und einen dritten (dritter Gang, vierter Gang) Gangwechselbereich entspre chend der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselklap penventilöffnung festlegt.

5. Gangwechselsteuerung gemäß Anspruch 1, die ferner fol gende Merkmale aufweist:
eine Gangwechselbereichsspeicherungseinrichtung zum vor herigen Speichern von Gangwechselbereichen auf der Grundlage von Fahrzeugfahrtzuständen, die in einer Mehr zahl von Gangwechselschritten enthalten sind und in eine Anzahl von Abschnitten unterteilt sind, die von einem ersten Gangwechselbereich für Reisegeschwindigkeiten von n oder n + 1 bis zu einem k + 1 Gangwechselbereich für Rei segeschwindigkeiten von n + k oder n + k + 1 reichen,
eine Gangwechselbereichsauswahleinrichtung zum Auswählen eines einzelnen Gangwechselbereichs aus den Gangwechsel bereichen aus der Gangwechselbereichsspeicherungsein richtung von dem ersten Gangwechselbereich zu dem k + 1 Gangwechselbereich auf der Grundlage der Fahrzeugge schwindigkeit und der Drosselklappenventilöffnung, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitssensoreinrichtung bzw. die Drosselklappenöffnungssensoreinrichtung erfaßt wer den, und
eine Schaltwechseleinrichtung zum Wechseln des Schalt schrittes des Automatikgetriebes gemäß der ausgewählten Gangwechselposition,
wobei die Gangwechselschrittauswahleinrichtung eine Gangwechselposition aus dem ausgewählten Gangwechsel gebiet entweder für einen Gangwechselschritt für geringe Geschwindigkeit oder einen Gangwechselschritt für hohe Geschwindigkeit auf der Grundlage der Fahrzeugfahrtbed ingungen, die durch die Fahrtzustandserkennungseinrich tung erkannt werden, auswählt.

6. Verfahren zum Steuern des Gangwechselns bei einem Auto matikgetriebe, mit folgenden Schritten:

1. Auswählen eines Gangwechselbereichs, innerhalb dessen das Automatikgetriebe zwischen zwei möglichen Gangpo sitionen umschalten kann, aus mehreren Gangwechselbe reichen, aufgrund der erfaßten Fahrzeuggeschwindig keit (VSP) und der erfaßten Drosselklappenöffnung (TVO),
2. Bestimmen von Mitgliedsschaftswerten zum Aufwärts schalten (UPT) und zum Abwärtsschalten (DWNT) ent sprechend der derzeitigen Drosselklappenöffnung (TVO) nach einer ersten Funktion,
3. Bestimmen von Mitgliedsschaftswerten zum Aufwärts schalten (UPV) und zum Abwärtsschalten (DWNV) ent sprechend der derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) nach einer zweiten Funktion,
4. Bestimmen von Mitgliedsschaftswerten zum Aufwärts schalten (UPAT) und zum Abwärtsschalten (DWNAT) ent sprechend der derzeitigen durchschnittlichen Drossel klappenöffnung (TVO) nach einer dritten Funktion,
5. Bestimmen des kleinsten Mitgliedsschaftswertes (FUP) zum Aufwärtsschalten (UPT, UPV, UPAT) und Speichern dieses Mitgliedsschaftswertes (FUP),
6. Bestimmen des kleinsten Mitgliedsschaftswertes (FDWN) zum Abwärtsschalten (DWNPT, DWNV, DWNAT) und Spei chern dieses Mitgliedsschaftswertes (FDWN),
7. Bestimmen aus den Mitgliedschaftswerten (FUP, FDWN) nach einer Tabelle, ob ein Aufwärtsschalten, ein Ab wärtsschalten oder ein Halten der Gangposition erfol gen soll, und Erzeugen eines entsprechenden Steuerbe fehls, und
8. Steuern des Automatikgetriebes aufgrund des be stimmten Aufwärtsschaltbefehls, des Abwärtsschalt befehls oder des Ganghaltebefehls.