DE4334928A1 - Steuervorrichtung und Verfahren zum automatischen Getriebeschalten - Google Patents
Steuervorrichtung und Verfahren zum automatischen GetriebeschaltenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Redu
zieren eines Schaltstoßes, der auftreten kann, wenn ein Getriebeschalten
durch ein automatisches Getriebe in einem PKW ausgeführt wird.
Es ist eine bekannte Praxis gewesen, einen Schaltstoß während eines
Hochschaltens eines PKWs zu reduzieren durch Verringern des Motor
drehmomentes während des Schaltens durch die Steuerung eines Ein
spritzzeitpunktes oder einer Menge der Kraftstoffeinspritzung zum Zweck
des Verminderns einer Differenz in der Trägheitsenergie, die durch eine
Differenz der Motordrehzahl zwischen einem Zustand vor und einem
Zustand nach dem Schalten hervorgerufen wird, wie es in der Beschrei
bung der japanischen Patentanmeldung Nr. 4-63138 ausgeführt ist, die zu
einer Anmeldung des vorliegenden Patentanmelders gehört.
Beim Getriebeschalten, das während der Beschleunigung bei unveränder
ter Drücktiefe des Gaspedals auftritt, d. h. bei einem sog. Hochschalten
wird das Übersetzungsverhältnis (Motordrehzahl/Ausgangswellendrehzahl)
jedoch nach dem Schalten niedrig; deshalb variiert ein in der Antriebs
welle erzeugtes Drehmoment Schritt für Schritt, wenn die Motordrehzahl
unverändert bleibt. Um diese absolute Drehmomentänderung nach einem
Schalten zum Zweck des Verringerns eines Stoßes zum Zeitpunkt des
Schaltens zu absorbieren, um eine sanfte Drehzahländerung zu sichern,
ist es unbedingt erforderlich, das Motordrehmoment im wesentlichen
während einer kurzen Zeitperiode zu reduzieren. Bei einer solchen
Konstruktion, bei der das Motordrehmoment zur Antriebswellenseite über
einen Drehmomentenwandler übertragen wird, wie z. B. bei einem auto
matischen Getriebe, kann das Motordrehmoment jedoch nicht an die
Antriebswellenseite übertragen werden, wenn die Motordrehzahl nicht auf
einem gewissen Niveau gehalten wird. Hierbei verringert sich die Motor
drehzahl nach einem Hochschalten entsprechend dem Übersetzungsver
hältnis; wenn ein Stoß während des Schaltens durch Verringern des
Motordrehmomentes verringert wird, existiert deshalb solch ein Problem,
daß, wenn das Motordrehmoment übermäßig verringert wird, die Ver
ringerungsrate der Motordrehzahl beschleunigt wird, was zu einer Motor
drehzahlabsenkung nach der Beendigung des Schaltens führt und zu
einem Absenken des Antriebsmomentes nach dem Schalten und einer
verringerten Wirkung der Stoßreduzierung.
Die vorliegende Erfindung ist in einem Versuch verwirklicht worden, das
zuvor genannte Problem zu lösen und hat als sein Ziel das Bereitstellen
einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Steuern eines automatischen
Getriebes, das eine Drehmomentdifferenz zwischen einem Zustand vor
und einem Zustand nach dem Schalten eliminieren kann, eine Trägheits
variation während des Schaltens unterdrücken kann und des weiteren
einen Antriebsschutz sichert, ohne das Betriebsverhalten zu verschlechtern,
selbst im Fall eines Sensorproblems.
Um das zuvor genannte Ziel zu verwirklichen, weist die Steuervorrich
tung, die zu der vorliegenden Erfindung gehört, grundlegend eine Steuer
vorrichtung zum Steuern eines Motordrehmomentes und eine Übertra
gungssteuerungsvorrichtung zum Steuern eines automatischen Getriebes
auf, wobei die Steuervorrichtung eine Vorrichtung zum nahezu äquivalen
ten Einstellen eines Antriebsmomentes unmittelbar vor dem Beginnen
eines Schaltens und eines Antriebsmomentes unmittelbar nach Beenden
des Schaltens sowie eine Vorrichtung zum Unterdrücken einer Drehmo
mentvariation während dem Getriebeschaltens aufweist.
Als ein konkreteres Beispiel weist die Steuervorrichtung auf: die Steuer
vorrichtung zum Steuern des Motordrehmomentes, die Getriebesteuer
einrichtung zum Steuern des automatischen Getriebes und eine Einrich
tung zum Reduzieren des Motordrehmomentes während des Getriebe
schaltens, und zwar zum Zweck des Verringerns eines Schaltstoßes; wobei
die Steuervorrichtung eine Einrichtung aufweist zum Erhöhen des Motor
drehmomentes während einer spezifischen Periode vor der Beendigung
des Schaltens über ein übliches Motordrehmoment hinaus und des weite
ren zum Neueinstellen des Motordrehmomentes nach einer spezifischen
Periode nach der Beendigung des Schaltens auf einen üblichen Ausgangs
wert.
Des weiteren weist die Steuervorrichtung auf: die Steuereinrichtung zum
Steuern des Motordrehmomentes, die Getriebesteuereinrichtung zum
Steuern des automatischen Getriebes und die Einrichtung zum Verringern
des Motordrehmomentes während des Schaltens, wodurch ein Schaltstoß
verringert wird; wobei die Steuervorrichtung die Einrichtung zum nahezu
äquivalenten Einstellen des Antriebsmomentes unmittelbar vor dem
Beginn des Schaltens und des Antriebsmomentes unmittelbar nach der
Beendigung des Schaltens und eine Einrichtung aufweist zum Erhöhen
des Motordrehmomentes einer spezifischen Periode vor der Beendigung
des Schaltens über das übliche Motordrehmoment hinaus und zum
Neueinstellen des Motordrehmomentes nach einer spezifischen Periode
nach der Beendigung des Schaltens auf einen üblichen Ausgangswert.
Des weiteren kann als eine Steuereinrichtung zum Steuern des Motor
drehmomentes, z. B. ein elektronisches Drosselventil oder ein Leerlauf
drehzahl-Steuerventil großer Kapazität usw., verwendet werden.
Das Motordrehmoment, bei dem die Antriebsmomente vor und nach
einem Schalten nahezu gleich werden, wird aus dem Übersetzungsverhält
nis vor und nach dem Schalten und den Charakteristika des Drehmomen
tenwandlers abgeschätzt, was dem Motor die Menge an Einlaßluft liefert,
die bei diesem Motordrehmoment erforderlich ist. Während des Schaltens
wird die Menge der Einlaßluft gemäß einem Schaltbefehlssignal und der
Turbinenrotation auf der Ausgangsseite des Drehmomentenwandlers
verringert, wodurch das Motordrehmoment zum Zweck des Unterdrückens
einer Antriebsmomentvariation durch eine Trägheitsänderung reduziert
wird. Des weiteren wird während der spezifischen Periode vor der Been
digung des Schaltens die Menge an Einlaßluft stärker erhöht als während
einer Periode eines normalen Betriebes, wodurch die Verringerungsrate
bei der Motordrehzahl absinkt, um das Motordrehmoment zu erhöhen.
Zur selben Zeit wird die Menge an Einlaßluft auf die während eines
normalen Betriebes nach der spezifischen Periode nach der Beendigung
des Schaltens neu eingestellt, um das Absinken der Motordrehzahl nach
dem Schalten zu verhindern, wodurch das Absinken der Drehmoment
wandlerausgabe unmittelbar vor dem Schalten gedämpft wird und ein
sanftes Schalten realisiert wird.
Weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungsseiten deutlich.
Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein erstes Ausführungs
beispiel des Systems einer Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine charakteristische Zeichnung eines Antriebsmomentes, das
keine Stufe zwischen einem Zustand vor und einem Zustand nach dem
Schalten aufweist;
Fig. 3 ist ein Beispiel einer charakteristischen Darstellung eines Dreh
momentwandlers;
Fig. 4 ist ein Beispiel einer Darstellung einer Drehmomentcharakteristik
eines Motors;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Motorsteuereinheit
zeigt;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das die Logik einer Schaltstoßreduzierung
zeigt;
Fig. 7 ist ein Beispiel eines Kennfeldes der Zündzeitpunkte;
Fig. 8 ist eine Ansicht, die Zeitvariationen der Charakteristiken des
ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuersystem in dem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist eine Ansicht einer Antriebsmomentcharakteristik;
Fig. 11 ist eine charakteristische Ansicht des Motordrehmomentes für
eine Steuerung der Stoßreduzierung; und
Fig. 12 ist eine Ansicht, die die Zeitvariation der Charakteristiken in
dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
Jedes hier nachfolgend aufgeführte Ausführungsbeispiel einer Steuervor
richtung für ein automatisches Getriebe und eines Verfahrens ist in
Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die
beigefügte Zeichnung. Es sollte herausgestellt werden, daß dieselben Teile
durch dieselben Bezugsziffern versehen und nicht beschrieben werden, um
Redundanz zu vermeiden.
Als erstes wird ein erstes Ausführungsbeispiel einer Steuervorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Fig. 1 bis 8
erklärt.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau des gesamten Systems der
Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 1 ist die
Steuervorrichtung hauptsächlich aus einer elektronischen Drossel 8 zum
Steuern der Menge von Einlaßluft eines Motors 11, einer Motorsteuer
einheit 10, einer Getriebesteuervorrichtung 7, eines Drosselklappenöff
nungssensors 15, eines PKW-Geschwindigkeitssensors 14, der in einer
Übertragung 12 angeordnet ist, eines Getriebedrehzahlsensors 16 auf der
Eingangswelle und eines Motordrehzahlsensors 17 besteht.
Der Motorsteuerabschnitt 10 ist aufgebaut aus einem Berechnungsab
schnitt 1 für ein Sollantriebsmoment zum Berechnen eines Sollantriebs
momentes in Übereinstimmung mit der PKW-Geschwindigkeit und der
Drosselklappenöffnung, eines Getriebedrehmoment-Berechnungsabschnittes
2 der Eingangswelle zum Umwandeln des Sollantriebsmomentes in ein
Drehmoment einer Getriebeeingangswelle 13, eines Berechnungsabschnit
tes 3 für ein Sollmotordrehmoment, eines Berechnungsabschnittes 5 für
ein Drehmoment zum Verringern des Schaltstoßes, eines Berechnungs
abschnittes 4 für eine Drosselöffnung und eines Berechnungsabschnittes
6 der Brennstoffeinspritzung und Zündung zum Berechnen und Steuern
der Brennstoff- und Zündzeitpunkte.
In dem Berechnungsabschnitt für das Sollantriebswellenmoment sind das
Kennfeld des Sollantriebswellenmomentes gemaß der PKW-Geschwindig
keit und die Drosselklappenöffnung, wie in Fig. 2 gezeigt, gespeichert
worden. Hierbei wird für das Kennfeld für das Sollantriebswellenmoment
eine Charakteristik bestimmt, so daß das Antriebswellenmoment vor und
nach dem Schalten gleich sein wird. D.h. eine Erhöhung und eine Ver
ringerung des Motordrehmomentes wird mittels der elektronischen Drossel
8 bezüglich eines festen Motordrehmomentes gesteuert, um dadurch eine
Änderung in dem Antriebsmoment zu reduzieren, was sich aus einer
Differenz in der Änderung des Übersetzungsverhältnisses ergibt, wodurch
eine Stufe in dem Antriebsmoment zwischen einem Zustand vor und
einem Zustand nach dem Schalten eliminiert wird. Wenn z. B. eine Stufe
in dem Antriebsmoment bei einer maximalen Motordrehzahlausgabe an
einem Schaltpunkt immer noch auftritt, werden die Schaltkurven einer
Getriebesteuereinheit gemäß einem Befehl geändert, der von der Motor
steuereinheit 10 ausgegeben wird.
In dem Berechnungsabschnitt 3 des Motordrehmomentes sind die charak
teristischen Kurven des Drehmomentwandlers 9, wie in Fig. 3 gezeigt,
vorher gespeichert worden; und in dem Berechnungsabschnitt 4 der
Drosselöffnung sind die charakteristischen Drehmomentkurven des Motors
11, wie in Fig. 4 gezeigt, vorher gespeichert worden. Der Aufbau der
Steuervorrichtung für die Antriebsleistung ist somit zuvor beschrieben
worden; der tatsächliche Aufbau einer Hardware der Motorsteuereinheit,
wie in Fig. 5 gezeigt, weist eine Eingabeschnittstellenschaltung 20, eine
CPU 21, die verschiedene Berechnungen ausführt, ein ROM 22 und ein
RAM 23 zum Speichern verschiedener Daten und Programme und eine
Ausgabeschnittstellenschaltung 24 auf.
Kennfelddaten, wie z. B. charakteristische Motorkurven, und ein Betriebs
programm, das die vorliegende Erfindung realisiert, sind in einem Spei
cher gespeichert worden; die CPU 21 führt eine Operation gemäß dem
Betriebsprogramm aus, das in dem ROM 22 gespeichert ist, während
Daten in dem Betriebsprozeß ein- und ausgegeben werden, indem Daten
von der Eingabeschnittstelle 20 und dem ROM 22 verwendet werden. Im
Ergebnis erfolgt eine Ausgabe an die Ausgabeschnittstellenschaltung,
wodurch die oben beschriebenen Funktionen verwirklicht werden.
Als nächstes wird die Funktion der Steuervorrichtung des oben beschrie
benen Aufbaus erklärt werden.
Der Berechnungsabschnitt 1 für das Sollantriebsmoment gewinnt das
Kennfeld von Fig. 2 für das Sollantriebsmoment aus der Drosselklappen
öffnung und der PKW-Geschwindigkeit und berechnet das benötigte
Sollantriebsmoment. Das Drehmomentenkennfeld ist so festgelegt worden,
daß es das Antriebsmoment vor und nach einem Schalten, wie oben
beschrieben, ausgleicht.
Der Berechnungsabschnitt 5 des Drehmomentes zum Reduzieren eines
Schaltstoßes dient dazu, die Antriebsdrehmomentvariation, die aus der
Trägheit des Motors und des Getriebes während des Schaltens resultiert,
zu reduzieren; das aktuelle Antriebsmoment wird aus der Drehzahlinfor
mation, die von dem Getriebesensor 16 der Eingangswelle zugeführt wird,
und der Geschwindigkeitsinformation berechnet, die von dem Motordrehzahlsensor
17 zugeführt wird, um eine Differenz von dem zuvor
festgelegten Sollantriebsmoment zu erhalten, und liefert diesen berech
neten Wert und das Sollantriebsmoment mit einem berücksichtigten
Trägheitsanteil von dem zuvor erwähnten Sollantriebsmoment an den
Berechnungsabschnitt 2 des Getriebedrehmoments der Eingangswelle.
Als nächstes wird das Blockdiagramm des Berechnungsabschnittes 5 des
Drehmomentes zum Verringern eines Schaltstoßes unter Bezug auf Fig. 6
erklärt werden. Als erstes wird das Getriebedrehmoment der Eingangs
welle berechnet werden, indem die Motordrehzahl und die Getriebedreh
zahl der Eingangswelle verwendet werden. Ein Wert, der so berechnet
wurde, variiert in großem Maße und ist zur Verwendung als Steuerpara
meter ungeeignet, und es ist deshalb notwendig, ein Signal durch einen
Filter zu glätten. Der Beginn der Berechnung des Drehmomentes zum
Verringern eines Schaltstoßes wird auf der Basis einer spezifischen
Zeitgabe eingeschätzt, die aus der Größe der Variation dieses Signals
und einem Schaltbefehlssignal bestimmt wird, das von der Getriebesteuer
einheit 7 zugeführt wird. Wenn keine Drehmomentberechnung bewirkt
wird, wird die Größe der Korrektur des Sollantriebsmomentes gleich Null
gesetzt, und keine Korrektur wird ausgeführt. Nach dem Beginn der
Drehmomentberechnung wird das aktuelle Antriebsmoment Tn aus dem
berechneten Drehmoment und einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses
nach dem Filtern und dem Öffnen der Drossel berechnet, wodurch
eine Abweichung von der Ausgabe Tt des Berechnungsabschnittes 1 für
das Sollantriebsdrehmoment berechnet wird. Ein so erhaltener Wert wird
als die Ausgabe Ti des Berechnungsabschnittes 5 des Drehmomentes zum
Verringern des Schaltstoßes verwendet. Der Berechnungsabschnitt 2 für
das Getriebedrehmoment der Eingangswelle berechnet das Getriebedreh
moment der Eingangswelle durch die Verwendung einer Änderung des
Übersetzungsverhältnisses, das von der Getriebesteuervorrichtung 7 zu
geführt wird, und zwar in bezug auf einen Wert, der durch Addieren des
berechneten Wertes des Drehmomentes Ti zum Verringern des Schalt
stoßes zu dem Sollantriebsmoment Tt, das vorher erwähnt wurde, erhal
ten wurde.
Des weiteren berechnet der Berechnungsabschnitt 3 des Sollmotordrehmo
mentes eine Sollmotordrehzahl und ein Sollmotordrehmoment durch
Verwenden der Drehmomentwandlercharakteristiken auf der Basis des
Getriebedrehmomentes der Eingangswelle.
Der Drehmomentwandler 9, wie es gut bekannt ist, arbeitet so, daß er
das Drehmoment wegen des zwischen einer Pumpe und einer Turbine
auftretenden Schlupfes verstärkt. Es ist deshalb notwendig, ein Sollmotor
drehmoment aus der Rate der Drehmomentverstärkung zu erhalten und
zur selben Zeit die Sollmotordrehzahl durch Korrigieren des Schlupfes zu
berechnen. Im allgemeinen werden die Drehmomentwandlercharakteristika,
wie in Fig. 3 gezeigt, für ein Eingabe-/Ausgabedrehzahlverhältnis e
=n1/n2 auf der horizontalen Achse aufgezeichnet, und ein Drehmoment
verhältnis zwischen einer Eingabe und einer Ausgabe t = T/T2 und ein
Kapazitätskoeffizient Cp = T1/n1 sind auf der vertikalen Achse gezeich
net, wobei n1 eine Eingangsdrehzahl (Motordrehzahl), n2 eine Ausgangs
drehzahl (Getriebeeingangsdrehzahl), T1 ein Eingangsdrehmoment (Motor
drehmoment) und T2 ein Ausgangsdrehmoment (Getriebeeingangsdrehmo
ment der Eingangswelle) ist. Der Kapazitätskoeffizient Cp drückt die
Charakteristiken des Drehmomentenwandlers aus, die gemäß der Größe
und dem Aufbau des Drehmomentwandlers bestimmt werden. Hier wird
der Kapazitätskoeffizient Cp durch das Eingangsdrehmoment T1 und die
Eingangsdrehzahl n1 ausgedrückt; der Kapazitätskoeffizient Cp′ kann wie
folgt ausgedrückt werden, indem das Ausgangsdrehmoment T2 und die
Ausgangsdrehzahl n2 verwendet werden:
Cp′ = T2/n22 = tCp/e2 (1).
Cp′ = T2/n22 = tCp/e2 (1).
Dann wird, indem T2 für das Sollübertragungs-Eingangsdrehmoment und
n2 für die Getriebedrehzahl der Eingangswelle verwendet werden, der
Kapazitätskoeffizient Cp′ aus Gleichung (1) bestimmt. Die Getriebedreh
zahl n2 der Eingangswelle wird aus der Antriebswellendrehzahl bestimmt,
die von dem PKW-Geschwindigkeitssensor 14 und der Änderung des
Übersetzungsverhältnisses zugeführt wird. Wenn der Kapazitätskoeffizient
Cp′ bestimmt wird, werden das Drehzahlverhältnis e und das Drehmo
mentverhältnis t aus den Drehmomentwandlercharakteristiken, die in Fig.
3 gezeigt sind, bestimmt, woraufhin man das Sollmotordrehmoment und
die Sollmotordrehzahl erhält. Hier wurden solche Faktoren wie die
Temperatur des Öles des Drehmomentwandlers nicht berücksichtigt; bei
einer tatsächlichen Steuerung ist es jedoch wünschenswert, die Variation
der Drehmomentwandlercharakteristiken zu korrigieren, die durch Öltem
peraturänderungen bewirkt werden.
Der Berechnungsabschnitt 4 für die Drosselöffnung arbeitet so, daß er
die Drosselöffnung aus den zuvor gespeicherten Motorcharakteristiken,
wie in Fig. 4 gezeigt, und das Solimotordrehmoment und die Sollmotor
drehzahl berechnet, die durch den Berechnungsabschnitt 3 des Motor
drehmomentes bestimmt wurden.
Wenn ein Sensor zum Erhalten von Informationen zum Bestimmen des
Sollmotordrehmomentes oder der Sollmotordrehzahl fehlerhaft ist und
wenn das Sollmotordrehmoment oder die Sollmotordrehzahl durch Ver
wenden anderer Informationen nicht erhalten werden kann und der
fehlerhafte Sensor ein anderer ist als der Drosselklappenöffnungssensor 15,
wird die Drosselöffnung auch in Übereinstimmung mit den Drossel
klappenöffnungskurven für die Drosselklappenöffnung berechnet werden,
die in dem Berechnungsabschnitt 4 für die Drosselöffnung festgesetzt
sind, wodurch ein ausfallsicherer Betrieb im Fall eines Sensorproblems
leicht realisiert werden kann.
An dem Steuerabschnitt 6 für die Brennstoffeinspritzung und die Zünd
zeitgabe wird die Steuerung so ausgeführt, daß optimale Brennstoffein
spritz- und Zündzeitpunkte gemäß der voreingestellten Drosselöffnung
festgelegt ist, wodurch das Solldrehmoment der Antriebswelle erhalten
wird. Zuvor ist in diesen Steuerabschnitt 6 für die Brennstoffeinspritzung
und die Zündzeitpunkte ein Kennfeld abgespeichert, das den optimalen
Zündvoreilwinkel mit der Brennstoffeinspritzmenge TP und der Motor
drehzahl als Parameter; wie in Fig. 7 dargestellt, zeigt. Wenn die Dros
selklappenöffnung sich ändert und die grundlegende Menge der Brenn
stoffeinspritzung TP sich von dem Punkt a zu dem Punkt b in Fig. 7
verändert hat, steigt die Motordrehzahl kaum sofort nach einer Änderung
der Drosselklappenöffnung. Und der entsprechende Zündzeitpunkt ändert
sich von ar auf br. Danach ändert sich der Zündzeitpunkt auf cr bei
dem Anstieg der Motordrehzahl, wodurch die optimalen Zündzeitpunkte
berechnet werden. Für die einzuspritzende Brennstoffmenge ist ein
ähnliches Kennfeld zur Auswahl der optimalen Brennstoffmenge durch
den zuvor genannten Schritt aufgestellt.
In Fig. 8 ist eine Beziehung zwischen der Bewegung der Drossel wäh
rend eines Hochschaltens und dem Antriebsmoment in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel gezeigt. Die unterbrochene Linie zeigt das Verhalten
der Drossel und des Antriebsmomentes, wenn keine Korrektur durch die
Drossel bewirkt wird, während die durchgezogene Linie deren Verhalten
nach einer Korrektur gemaß der vorliegenden Erfindung anzeigt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Drossel derart ausgelegt,
daß sie sich weiter öffnet nach einem Schalten als vor einem Schalten,
um so eine Antriebsdrehmomentdifferenz zwischen einem Zustand vor
und einem Zustand nach dem Schalten zu korrigieren, die infolge einer
Differenz in der Änderung des Übersetzungsverhältnisses auftritt. D.h. ein
Schaltstoß wird während des Schaltens in der Trägheitsphase verringert,
in der die Korrektur der Drosselöffnung durch den stoßreduzierenden
Berechnungsabschnitt 5 des Drehmomentes arbeitet. Durch diese Opera
tion werden die Antriebsmomente vor und nach dem Schalten überein
stimmen, wodurch eine Drehmomentendifferenz nach dem Schalten
eliminiert wird, die ein Faktor bei dem Schaltstoß wird, um sanfte
Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitsänderungen zuzulassen.
Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung erklärt werden.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Systems der zu dem
zweiten Ausführungsbeispiel gehörenden Steuervorrichtung zeigt. Es gibt
nur einen einzigen Unterschied zwischen dem vorliegenden Ausführungs
beispiel und dem dargestellten Beispiel in Fig. 1, und zwar in dem Ort,
wo der Berechnungsabschnitt des Drehmomentes zum Reduzieren eines
Schaltstoßes wirkt. Hier nachfolgend wird die Erklärung deshalb auf die
Wichtigkeit dieses Unterschiedes gerichtet.
Gemäß dem Kennfeld für das Sollantriebsmoment, das in dem Berech
nungsabschnitt 1 für das Sollantriebsmoment festgelegt ist, tritt eine
Drehmomentendifferenz während des Schaltens wie bei einem konventio
nellen PKWS wie in Fig. 10 gezeigt, auf. Des weiteren wird in dem
stoßreduzierenden Logikabschnitt 5 das Übersetzungsverhältnis aus der
Getriebedrehzahl der Eingangswelle und der Motordrehzahl berechnet,
und die Drehmomentreduzierungscharakteristiken bezüglich jedes Schaltens
werden gemäß einem Schaltpositionssignal ausgewählt, das von der Ge
triebesteuereinheit 7 zugeführt wird. Die ausgewählte charakteristische
Kurve ist durch eine Funktion des Übersetzungsverhältnisses, wie in Fig.
11 gezeigt, begrenzt, bei der nS ein Übersetzungsverhältnis bei einem
Schaltanfangspunkt ist; nE ein Übersetzungsverhältnis an dem Schalt-
Endpunkt anzeigt; und n1 bis n3 Steuerumschaltpunkte sind.
In Fig. 11 verringern sich, wenn das Getriebeschalten beginnt, die Stoß
korrekturdaten graduell auf 50% von einem Punkt, bei dem das Überset
zungsverhältnis ni wird und rasch auf 150% ab dem Übersetzungsverhält
nis n2 ansteigt. Dann wird bei dem Punkt n3 dieser Multiplikator bis zu
dem Punkt nT gehalten, bei dem sich die Getriebedrehzahl der Ein
gangswelle von positiv oder 0 umkehrt; nach dieser Umkehr verringern
sich die Stoßkorrekturdaten auf 100% in einer festen Zeit. Zu dieser
Zeit sind die Zahnräder bereits im Eingriff und so wird, wenn die
Drossel während einer langen Zeitdauer offengelassen wird, der PKW
automatisch starten. Um das zu verhindern, ändert sich die Drehzahl
während einer Drosselschließperiode mit einer höheren Rate als die
Drehzahl, bei der sich der Multiplikator von dem Punkt n1 verringert.
Fig. 12 zeigt ein Verhalten des vorliegenden Ausführungsbeispiels der
Steuervorrichtung, bei der die Drosselöffnung beginnt, sich von n1 ab
zusenken, und sich nach oben zu n2 zu richten; bei n3 kehrt die Dros
selöffnung nach Halten ihres Wertes in eine normale Öffnung zurück.
Die unterbrochene Linie zeigt ihre Bewegung während eines normalen
Betriebes an, aus dem klar wird, daß ein Drehmomentabfall am Ende
des Schaltens, wie es bei dem Antriebsmoment der Fall ist, verhindert
werden kann; wodurch ein Schaltstoß verringert wird.
Die Ausgabe des stoßreduzierenden Logikabschnittes 5 wird mit der
Solldrosselöffnung multipliziert, die durch den Berechnungsabschnitt 4 der
Drosselöffnung berechnet wird. D.h. bis zu n1 wird die Ausgabe des
Berechnungsabschnittes 4 der Drosselöffnung selbst (100%) ausgegeben,
und danach wird die Drosselöffnung so gesteuert, daß sie um eine
spezifizierte Rate, wie in Fig. 11 gezeigt, variiert.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind hier zuvor im
Detail beschrieben worden. Es soll jedoch festgestellt werden, daß die
vorliegende Erfindung nicht nur darauf beschränkt ist, sondern daß
vielfältige Änderungen in der Auslegung innerhalb des Schutzumfanges
der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Z.B. wird das Motordrehmoment durch die Drossel in jedem der oben
beschriebenen Ausführungsbeispiele gesteuert, jedoch kann ein ISC-Ventil
(Idle Speed Control = Leerlaufdrehzahlsteuerung) mit einer großen
Kapazität anstelle der Drossel verwendet werden, um diese Ausführungs
beispiele zu realisieren. Auch kann das erste Ausführungsbeispiel durch
Verringern der Brennstoffmenge vor einem Schalten und Erhöhen der
Brennstoffinenge nach einem Schalten realisiert werden.
Des weiteren wird deutlich, daß ein besserer Multiplikatoreffekt erhalten
werden kann durch Kombinieren des ersten und des zweiten Ausfüh
rungsbeispiels.
Gemäß der Steuervorrichtung des automatischen Getriebes der vorliegen
den Erfindung, wie es sich aus der oben angegebenen Beschreibung
ergibt, ist es möglich, einen Drehmomentunterschied zwischen einem
Zustand vor und einem Zustand nach einem Schalten zu eliminieren und
eine Trägheitsvariation während des Schaltens zu unterdrücken, und
dadurch wird der Fahrer kaum eine Drehmomentvariation während des
Schaltens fühlen. Auch kann, selbst wenn ein Sensorproblem auftritt, ein
Umschalten auf dieselbe konventionelle Steuerung ausgeführt werden, und
dadurch wird eine Fährsicherheit gewährleistet, ohne die Betriebsleistungs
fähigkeit zu verschlechtern.
Liste der Bezugszeichen
Fig. 1
1 PKW-Geschwindigkeit
2 Drosselklappenöffnung
3 Drehmoment
4 Drosselklappenöffnung
5 PKW-Geschwindigkeit
6 Solldrehmoment der Antriebswelle
7 Drehmomentberechnungsabschnitt zum Reduzieren des Stoßes
8 Übersetzungsverhältnis
9 Drehmomentswandlercharakteristiken
10 Sollmotordrehzahl
11 Sollmotordrehmoment
12 Drehmoment
13 Drosselöffnung
14 Motordrehzahl
15 Brennstoff
16 Zündzeitpunkt
17 Motor
1 PKW-Geschwindigkeit
2 Drosselklappenöffnung
3 Drehmoment
4 Drosselklappenöffnung
5 PKW-Geschwindigkeit
6 Solldrehmoment der Antriebswelle
7 Drehmomentberechnungsabschnitt zum Reduzieren des Stoßes
8 Übersetzungsverhältnis
9 Drehmomentswandlercharakteristiken
10 Sollmotordrehzahl
11 Sollmotordrehmoment
12 Drehmoment
13 Drosselöffnung
14 Motordrehzahl
15 Brennstoff
16 Zündzeitpunkt
17 Motor
Fig. 2
1 Antriebsdrehmoment
2 PKW-Geschwindigkeit
1 Antriebsdrehmoment
2 PKW-Geschwindigkeit
Fig. 3
1 Drehmomentverhältnis-Kapazitätskoeffizient
2 Drehzahlverhältnis
3 Kapazitätskoeffizient
1 Drehmomentverhältnis-Kapazitätskoeffizient
2 Drehzahlverhältnis
3 Kapazitätskoeffizient
Fig. 4
1 Motordrehmoment
2 Motordrehzahl
3 Drosselöffnung
1 Motordrehmoment
2 Motordrehzahl
3 Drosselöffnung
Fig. 5
1 Eingabe
2 Ausgabe
3 Zündung
4 Brennstoff
1 Eingabe
2 Ausgabe
3 Zündung
4 Brennstoff
Fig. 6
1 Schaltbefehl
2 Motordrehzahl
3 Getriebedrehzahl der Eingangswelle
4 Berechnung des Getriebedrehmomentes der Eingangswelle
5 Filter
6 Auslöseerfassungsabschnitt
7 Übersetzungsverhältnis
8 Drosselöffnung
9 Sollantriebsmoment
10 Berechnungsabschnitt zum Berechnen des Antriebsdrehmomentes während des Schaltens
1 Schaltbefehl
2 Motordrehzahl
3 Getriebedrehzahl der Eingangswelle
4 Berechnung des Getriebedrehmomentes der Eingangswelle
5 Filter
6 Auslöseerfassungsabschnitt
7 Übersetzungsverhältnis
8 Drosselöffnung
9 Sollantriebsmoment
10 Berechnungsabschnitt zum Berechnen des Antriebsdrehmomentes während des Schaltens
Fig. 7
1 Verzögerungs-Zündzeitpunkt-Voreilen
2 Grundmenge der Brennstoffeinspritzung
3 Niedrig-Motordrehzahl-Hoch
1 Verzögerungs-Zündzeitpunkt-Voreilen
2 Grundmenge der Brennstoffeinspritzung
3 Niedrig-Motordrehzahl-Hoch
Fig. 8
1 Drosselöffnung
2 Antriebsdrehmoment
3 Vor dem Schalten
4 Während des Schaltens
5 Nach dem Schalten
6 Zeit
1 Drosselöffnung
2 Antriebsdrehmoment
3 Vor dem Schalten
4 Während des Schaltens
5 Nach dem Schalten
6 Zeit
Fig. 9
1 PKW-Geschwindigkeit
2 Drosselklappenöffnung
3 Drehmoment
4 PKW-Geschwindigkeit
5 Drosselklappenöffnung
6 Solldrehmoment der Antriebswelle
7 Übersetzungsverhältnis
8 Drehmomentwandlercharakteristiken
9 Stoßreduzierender Arretierabschnitt
10 Sollmotordrehzahl
11 Sollmotordrehmoment
12 Drehmoment
13 Drosselöffnung
14 Motordrehzahl
15 Brennstoff
16 Zündzeitpunkte
17 Motor
1 PKW-Geschwindigkeit
2 Drosselklappenöffnung
3 Drehmoment
4 PKW-Geschwindigkeit
5 Drosselklappenöffnung
6 Solldrehmoment der Antriebswelle
7 Übersetzungsverhältnis
8 Drehmomentwandlercharakteristiken
9 Stoßreduzierender Arretierabschnitt
10 Sollmotordrehzahl
11 Sollmotordrehmoment
12 Drehmoment
13 Drosselöffnung
14 Motordrehzahl
15 Brennstoff
16 Zündzeitpunkte
17 Motor
Fig. 10
1 Antriebsdrehmoment
2 PKW-Geschwindigkeit
1 Antriebsdrehmoment
2 PKW-Geschwindigkeit
Fig. 11
1 Stoßkorrekturdaten
1 Stoßkorrekturdaten
Fig. 12
1 Drosselöffnung
2 Antriebsdrehmoment
3 Übersetzungsverhältnis
4 Zeit
1 Drosselöffnung
2 Antriebsdrehmoment
3 Übersetzungsverhältnis
4 Zeit
Claims (14)
1. Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe mit einer Steuer
einrichtung zum Steuern eines Motordrehmomentes und einer Getrie
besteuereinrichtung zum Steuern des automatischen Getriebes, wobei
die Steuereinrichtung aufweist:
eine Einrichtung zum Festlegen eines Antriebsdrehmomentes un mittelbar vor dem Beginn des Schaltens und eines Antriebsdrehmo mentes unmittelbar nach der Beendigung des Schaltens auf einem nahezu gleichen Wert und
eine Einrichtung zum Dämpfen der Drehmomentenvariation während des Schaltens.
eine Einrichtung zum Festlegen eines Antriebsdrehmomentes un mittelbar vor dem Beginn des Schaltens und eines Antriebsdrehmo mentes unmittelbar nach der Beendigung des Schaltens auf einem nahezu gleichen Wert und
eine Einrichtung zum Dämpfen der Drehmomentenvariation während des Schaltens.
2. Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe gemäß Anspruch 1,
bei der die Steuereinrichtung zum Steuern des Motordrehmomentes
ein elektronisch gesteuertes Drosselventil ist.
3. Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe gemäß Anspruch 1,
bei der die Steuereinrichtung zum Steuern des Motordrehmomentes
ein Leer!aufdrehzahl-Steuerventil mit einer großen Kapazität ist.
4. Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe, das eine Steuer
einrichtung zum Steuern eines Motordrehmomentes, eine Getriebe
steuereinrichtung zum Steuern eines automatischen Getriebes und
eine Einrichtung zum Verringern des Motordrehmomentes während
des Schaltens aufweist, um einen Schaltstoß zu reduzieren, wobei die
Steuervorrichtung aufweist: eine Einrichtung zum Erhöhen des Mo
tordrehmomentes von einer spezifischen Periode vor der Beendigung
des Schaltens, das größer als ein normales Motordrehmoment ist,
und zum Neufestlegen auf einen normalen Ausgangswert des Motor
drehmomentes nach einer spezifischen Periode nach der Beendigung
des Schaltens.
5. Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe gemäß Anspruch 4,
bei der die Steuereinrichtung zum Steuern des Motordrehmomentes
ein elektronisches Drosselventil ist.
6. Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe gemaß Anspruch 4,
bei der die Steuereinrichtung zum Steuern des Motordrehmomentes
ein Leerlaufsteuerventil mit einer großen Kapazität ist.
7. Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe, das eine Steuer
einrichtung zum Steuern eines Motordrehmomentes, eine Getriebe
steuereinrichtung zum Steuern eines automatischen Getriebes und
eine Einrichtung zum Reduzieren eines Motordrehmomentes während
des Schaltens aufweist, wobei die Steuervorrichtung aufweist: eine
Einrichtung zum Festlegen eines Antriebsdrehmomentes unmittelbar
vor dem Beginn des Schaltens und eines Antriebsdrehmomentes
unmittelbar nach der Beendigung des Schaltens auf einen nahezu
gleichen Wert und eine Einrichtung zum Erhöhen des Motordrehmo
mentes von einer spezifischen Periode vor der Beendigung des
Schaltens, das größer als ein normales Motordrehmoment ist, und
zum Neufestlegen des Motordrehmomentes auf einen normalen
Ausgangswert nach einer spezifischen Periode nach der Beendigung
des Schaltens.
8. Steuerverfahren zum Steuern eines Motordrehmomentes und Betrieb
eines automatischen Getriebes, wobei das Steuerverfahren zum
Festlegen eines Antriebsmomentes unmittelbar vor dem Beginn des
Schaltens und eines Antriebsmomentes unmittelbar nach der Beendi
gung des Schaltens auf einen nahezu gleichen Wert und zum Dämp
fen einer Drehmomentvariation während des Schaltens dient.
9. Steuerverfahren für ein automatisches Getriebe gemäß Anspruch 8,
bei dem das Motordrehmoment durch ein elektronisch gesteuertes
Drosselventil gesteuert wird.
10. Steuerverfahren für ein automatisches Getriebe gemäß Anspruch 8,
bei dem das Motordrehmoment durch ein Leerlauf-Drehzahlsteuer
ventil mit einer großen Kapazität gesteuert wird.
11. Steuerverfahren für ein automatisches Getriebe zum Reduzieren
eines Schaltstoßes durch Steuern eines Motordrehmomentes, Steuern
des Betriebes des automatischen Getriebes und Verringern des
Motordrehmomentes während des Schaltens, wobei das Steuerver
fahren zum Erhöhen des Motordrehmomentes aus einer spezifischen
Periode vor der Beendigung des Schaltens, das größer als ein nor
males Motordrehmoment ist, und zum Neufestsetzen des Motordreh
momentes auf einen normalen Ausgangswert nach einer spezifischen
Periode nach der Beendigung des Schaltens dient.
12. Steuerverfahren für ein automatisches Getriebe gemäß Anspruch 11,
bei dem das Motordrehmoment durch ein elektronisch gesteuertes
Steuerventil gesteuert wird.
13. Steuerverfahren für ein automatisches Getriebe gemäß Anspruch 11,
bei dem das Motordrehmoment durch ein Leerlaufsteuerventil mit
einer großen Kapazität gesteuert wird.
14. Steuerverfahren für ein automatisches Getriebe zum Steuern eines
Motordrehmomentes, Steuern eines Betriebes des automatischen
Getriebes und zum Verringern des Motordrehmomentes während des
Schaltens zum Zweck des Reduzierens eines Schaltstoßes, wobei das
Steuerverfahren zum Festlegen eines Antriebsmomentes unmittelbar
vor dem Beginn des Schaltens und eines Antriebsmomentes unmittel
bar nach der Beendigung des Schaltens, zum Erhöhen des Motor
drehmomentes aus einer spezifischen Periode vor der Beendigung
des Schaltens, das größer als ein normales Motordrehmoment ist,
und zum Neufestlegen des Motordrehmomentes auf einen normalen
Ausgangswert nach einer spezifischen Periode nach der Beendigung
des Schaltens dient.
Applications Claiming Priority (1)
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