DE69121013T2

DE69121013T2 - System und Verfahren zur Regelung eines automatischen Getriebes

Info

Publication number: DE69121013T2
Application number: DE69121013T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Asada; Yasuo Hojo; Hideo Tomomatsu
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1991-05-16
Publication date: 1996-12-19
Anticipated expiration: 2011-05-17
Also published as: EP0457585B1; EP0457585A3; DE69121013D1; JPH0425665A; US5245541A; JP2811912B2; EP0457585A2

Description

GRUNDLAGEN DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technologie zur Steuerung der Gangwechsel eines automatischen Getriebes in einem Fahrzeug wie einem Kraftfahrzeug.
Da eine Kraftfahrzeugmaschine bei niedriger Drehgeschwindigkeit, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, ein niedriges Ausgangsdrehmoment aufweist, werden die mittels des automatischen Getriebes einzustellenden Fahrstufen in Abhängigkeit von zwei Parametern bestimmt: der Maschinenbelastung und der Fahrzeuggeschwindigkeit, so daß das Fahrzeug in sanfter Weise nicht nur auf einer ebenen Straße, sondern auch auf einer Steigung fahren kann. Es ist bekannt, eine Fahrstufe des Fahrzeugs entsprechend den beiden Parametern der Maschinenlast und der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen und eine Entscheidung fur einen Fahrstufenwechsel (Gangwechsel) auf der Basis dieser Parameter vorzunehmen. Beispielsweise sind in der US-A-4 809 175 und US-A-4 819 777 Systeme zur Entscheidung eines Gangwechsel auf der Basis der Maschinenbelastung und der Fahrzeuggeschwindigkeit offenbart. In der US-A-4 841 815 ist eine Vielzahl von Kennfeldern zur Entscheidung bezüglich eines Fahrwiderstands aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselöffnung als Parameter bekannt, und ferner ein System zur Bestimmung eines Gangwechsels unter Verwendung dieser Kennfelder. In der US- A-4 584 906 sind zwei Kennfelder offenbart, von denen eines zur Bestimmung eines Gangwechsels während eines Verkehrsstaus verwendet wird, und das andere zur Bestimmung eines Gangwechsels ohne Verkehrsstau verwendet wird. Fig. 10 zeigt ein Schaltdiagramm, wie es in der japanischen Druckschrift Nr. 30558/1983 offenbart ist. Die Abszisse umfaßt die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle, die die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, und die Ordinate umfaßt einen Drosselöffnungsgrad, der die Maschinenbelastung bestimmt. Durchgezogene Linien und gestrichelte Linien bezeichnen jeweils Hochschaltkennlinien und Herabschaltkennlinien. Wie hierbei erkennbar ist, steigen die Schaltkennlinien nach rechts an, wobei die höhere Fahrstufe für die höhere Geschwindigkeit eingestellt wird, und die niedrigeren Fahrstufen für eine größere Drosselöffnung mit weiter niedergedrücktem Beschleunigungspedal (Fahrpedal) eingestellt werden. Die Gründe, warum eine Hysterese vorgesehen ist beim Schalten der Herabschaltkennlinien nach links bezüglich der Hochschaltkennlinien ist die Verhinderung von ständigen Hochschalt- oder Herabschaltvorgängen infolge kleiner Änderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Drosselöffnung.
Bei der Schaltsteuerung gemäß dem Schaltdiagramm von Fig. 10 wird ein entsprechendes Hochschalten auf eine Fahrstufe entsprechend den neuen Fahrbedingungen (beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Drosselöffnung) bewirkt, falls sich die Fahrbedingungen, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Drosselöffnung zu anderen Fahrbedingungen über eine Hochschaltkennlinie ändern. Ändern sich hingegen die Fahrbedingungen zu anderen Fahrbedingungen über eine Herabschaltkennlinie, dann wird ein entsprechendes Herabschalten zu einer neuen Fahrstufe bewirkt, die durch die neuen Fahrbedingungen bestimmt ist. Im Ergebnis wird jede Fahrstufe mit Ausnahme der niedrigsten und der höchsten Fahrstufe gehalten, während sich die Fahrbedingungen innerhalb eines durch die Hochschaltkennlinie oder die Herabschaltkennlinie definierten Bereichs befinden. Ferner wird die niedrigste Fahrstufe gehalten, während sich die Fahrbedingungen innerhalb eines Bereichs befinden mit einer durch die Hochschaltkennlinie definierten oberen Grenze, während die höchste Fahrstufe gehalten wird, während sich die Fahrbedingungen innerhalb eines Bereichs befinden, dessen untere Grenze durch die Herabschaltkennlinie definiert wird.
Aus dem vorstehend angegebenen Schaltdiagramm ist erkennbar, daß eine Vielzahl von Fahrstufen für eine spezifische Fahrbedingung bei Vorliegen einer Hysterese eingestellt werden kann. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird jedoch in dem Falle, daß die bestimmte Fahrbedingung sich zu einer anderen verändert und die Schaltkennlinie überschreitet, ein Schaltvorgang durchgeführt zu einer durch diese Schaltkennlinie bestimmten Fahrstufe. Die Fahrstufe, die bei Änderung der Fahrbedingungen über die Schaltkennlinie hinaus eingestellt wird, wird lediglich in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselöffnung bestimmt, so daß hierbei kein Raum zum Auswählen der Fahrstufen vorliegt. Für ein wirksames Fahren unter befriedigender Ausnutzung der Leistungsfähigkeit der Maschine sind ferner die individuellen Fahrstufen nacheinander innerhalb eines Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs einzustellen.
Im Schaltdiagramm von Fig. 10 sind beispielsweise vier Vorwärtsfahrstufen einschließlich eines Schnellgangs (Schongang) dargestellt. In dem Falle jedoch, daß zur Verbesserung der Leistungsausnutzung mehr Fahrstufen erforderlich sind, liegen die Schaltkennlinien sehr nahe beieinander, wodurch ebenfalls die individuellen Bereiche für die Fahrstufen aneinander angenähert werden. Wird daher eine Schaltsteuerung gemäß dem bekannten Schaltdiagramm bei einem automatischen Getriebe mit mehr Fahrstufen zur Schaltsteuerung angewendet, dann werden auch bei einer relativ kleinen Änderung in der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Drosselöffnung in Bezug auf die Fahrbedingungen die Schaltkennlinien überschritten, wodurch ein häufiges Schalten auftreten kann und der Fahrkomfort und die Lebensdauer verschlechtert werden.
Zur Vermeidung des sogenannten "häufigen Schaltens" infolge schnell wechselnder Schaltvorgnge ist es denkbar, das sogenannte "Sprungschalten" anzuwenden, bei dem ein Schaltvorgang über mehr als zwei Fahrstufen erfolgt. In diesem Falle tritt jedoch das Problem auf, daß die durch das Sprungschalten eingestellte Fahrstufe nicht immer die optimale Fahrstufe darstellt.

KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltsteuerung zu bewirken, die in der Lage ist, das Fahrverhalten eines Fahrzeugs durch Einstellen einer für die Fahrbedingungen optimalen Fahrstufe zu verbessern.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Schaltsteuerung nicht zu häufig durchzuführen, auch wenn das automatische Getriebe mit einer Vielzahl von Fahrstufen ausgestattet ist.
Erfindungsgemäß ist daher ein Steuerungs- bzw. Regelungssystem gemäß Patentanspruch 1 vorgesehen.
Die Fahrstufen-Bestimmungseinrichtung bestimmt jegliche Fahrstufen auf der Basis von einer der Änderungsraten der Drosselöffnung, der Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs, der Neigung der Straße und der Drehgeschwindigkeit (Drehzahl) der Maschine.
Erfindungsgemäß ist ein Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren gemäß Patentanspruch 10 vorgesehen.
Die vorstehenden und weiteren Aufgaben und neuen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung im einzelnen beschrieben. Dabei ist ausdrücklich vorausgesetzt, daß die Zeichnung nur der Veranschaulichung dient und keine Definition der Grenzen der Erfindung darstellt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Eine vollständige Würdigung der vorliegenden Erfindung und zahlreiche der erreichbaren Vorteile werden besser verständlich durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung im Zusammenhang mit der zugehörigen Zeichnung.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des grundsätzlichen Aufbaus eines Steuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 bis 5 zeigen Beispiele grafischer Darstellungen zur Veranschaulichung der Geschwindigkeitsstufenbereiche der Schaltstufen unter Verwendung einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Drosselöffnung als Parameter;
Fig. 6 ist ein Schaltkennfeld zur gemeinsamen Veranschaulichung sämtlicher Geschwindigkeitsstufenbereiche in einer normalen Betriebsart;
Fig. 7 ist ein Kennfeld mit einer Verzögerung und einer Änderungsrate der Drosselöffnung als dritten Parameter zur Bestimmung einer Fahrstufe;
Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des grundsätzlichen Steuerungsablaufs eines Steuerungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9A und 9B sind Ablaufdiagramme zur Veranschaulichung eines spezielleren Steuerungsablaufs; und
Fig. 10 zeigt ein Beispiel eines Schaltdiagramms gemäß dem Stand der Technik.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Zuerst wird ein grundsätzlicher Aufbau eines Steuerungsbzw. Regelungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung nachfolgend beschrieben.
In Fig. 1 ist ein automatisches Getriebe A für ein Fahrzeug mit einer Maschine E über eine hydraulische Kupplung T wie ein Drehmomentwandler verbunden, so daß das Getriebe auf eine Vielzahl von Fahrstufen unter Verwendung von Kupplungseinrichtungen entsprechend den Fahrbedingungen eingestellt werden kann, wobei von einer hydraulischen Steuerungseinrichtung C ein Öldruck zugeführt wird. Da jede Fahrstufe auf der Basis von zumindest zwei Fahrbedingungen wie einer Maschinenbelastung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, ist das Steuerungssystem mit einer ersten Erfassungseinrichtung 1 zur Erfassung einer dieser Bedingungen und zur Ausgabe dieser Bedingung als erster Parameter vorgesehen, und es ist eine zweite Erfassungseinrichtung 2 vorgesehen zur Erfassung der anderen Bedingung und Ausgabe derselben als zweiter Parameter. Das Steuerungssystem weist zusätzlich einen Fahrstufenspeicher 3 auf, in welchem individuell entsprechend dem ersten und zweiten Parameter Bereiche zum Halten der Fahrstufe in der Weise gespeichert sind, daß nicht immer eine, sondern eine Vielzahl von Fahrstufen entsprechend einer vorbestimmten Fahrbedingung durch diese beiden Parameter bestimmt werden. Das Steuerungssystem umfaßt ferner eine Schaltentscheidungseinrichtung 4, die die von den vorstehend genannten Erfassungseinrichtungen 1 und 2 ausgegebenen Parameter mit dem gespeicherten Inhalt des Fahrstufenspeichers 3 vergleicht zur Entscheidung, daß ein Schalten (Gangwechsel) durchgeführt werden soll, falls die entsprechend den von den Erfassungseinrichtungen 1 und 2 erhaltenen Parameter bestimmte Fahrstufe von der gegenwärtigen Fahrstufe abweicht. Da die Fahrstufen vorbestimmten Fahrbedingungen entsprechen, wie es vorstehend beschrieben wurde, umfaßt das Steuerungssystem ferner eine Fahrstufenbestimmungseinrichtung 5 zum Auswählen einer Fahrstufe entsprechend der vorstimmten Fahrbedingung.
Im System gemäß Fig. 1 wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine entsprechende Fahrbedingung als erster Parameter ermittelt und durch die erste Erfassungseinrichtung 1 ausgegeben, und es wird eine Drosselöffnung oder eine entsprechende Fahrbedingung als zweiter Parameter erfaßt und durch die zweite Erfassungseinrichtung 2 ausgegeben. Die Schaltentscheidungseinrichtung 4 vergleicht die von den Erfassungseinrichtungen 1 und 2 zugeführten Signale mit dem gespeicherten Inhalt des Fahrstufenspeichers 3 und entscheidet, ob es an der Zeit ist oder nicht, einen Gangwechsel vorzunehmen. Dabei kann der Fall auftreten, daß eine Vielzahl von Fahrstufen entsprechend den von den Erfassungseinrichtungen 1 und 2 ausgegebenen individuellen Parametern vorliegen. Die Fahrstufenbestimmungseinrichtung 5 wählt sodann eine der Fahrstufen auf der Basis der Änderungsrate der Drosselöffnung, der Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs, der Steigung der Straße oder der Drehgeschwindigkeit der Maschine, oder den aus den vorhergehenden Daten berechneten Signalen aus. Zur Einstellung der derart bestimmten Fahrstufe steuert die hydraulische Steuerungseinrichtung C das dem automatischen Getriebe A zuzuführende Öl.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild zur spezielleren Veranschaulichung des Systems der vorliegenden Erfindung. Das mit der Maschine E über die Hydraulikkupplung T wie ein Drehmomentwandler verbundene automatische Getriebe A umfaßt Getriebe, die zur Einstellung der Fahrstufen (Getriebestufen) in Abhängigkeit von der Kombination vom eingekuppelten oder ausgekuppelten Zustand einer Vielzahl von Reibungskupplungselementen dienen. Zur Einstellung einer der Fahrstufen umfaßt das Steuerungssystem die hydraulische Steuerungseinrichtung C zum Zuführen oder Entsorgen von Öl von den Reibungskupplungseinrichtungen. Die zu verwendende hydraulische Steuerungseinrichtung C entspricht dabei derjenigen, wie sie bei dem bekannten automatischen Getriebe verwendet wird, wie beispielsweise eine hydraulische Pumpe, ein Regelventil, ein Schaltventil und ein Solenoidventil. Demgegenüber ist mit dieser hydraulischen Steuerungseinrichtung C ein Schalthebel 10 verbunden zum Schalten des (nicht gezeigten) manuellen Ventils der hydraulischen Steuerungseinrichtung C in eine der individuellen Stellungen Parken (P), Rückwärts (R), Neutral (N), Fahren (D) und Langsam (L), wobei hiermit ein Bereich ausgewählt werden kann. Das Steuerungssystem umfaßt ferner eine elektronische Steuerungseinheit 11 zur Steuerung der hydraulischen Steuerungseinrichtung C zur Einstellung einer der Fahrstufen. Die elektronische Steuerungseinheit 11 umfaßt eine Eingangs/Ausgangseinheit 12, die verbunden ist mit einem Drosselöffnungssensor 13 zur Erfassung und Ausgabe eines Grads der Drosselöffnung Θ der Maschine E, einem Maschinengeschwindigkeitssensor 14 zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit der Turbine oder der Ausgangswelle des automatischen Getriebes A und Ausgabe derselben als Fahrzeuggeschwindigkeit V, einem Schaltstellungssensor 15 zur Erfassung einer mittels des Schalthebels 10 ausgewählten Stellung und einem Wählschalter 16 zum Auswählen eines Schaltmusters einschließlich eines normalen, eines wirtschaftlichen und eines leistungsbezogenen Schaltmusters.
Ferner umfaßt die elektronische Steuerungseinheit 11 einen ersten Speicher 17, in welchem Daten zur Bestimmung der individuellen, durch das automatische Getriebe A einzustellenden Fahrstufen in Form von Bereichen mit einer bestimmten Ausdehnung entsprechend der Drosselöffnung Θ und der Fahrzeuggeschwindigkeit V gespeichert sind, einen zweiten Speicher 18, in welchem Daten zum Auswählen einer der Fahrstufen in Übereinstimmung mit der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drosselöffnung Θ gespeichert sind, und einer Zentraleinheit (CPU) 19. Der Speicherinhalt des ersten Speichers 17 wird in Form von Diagrammen (Kennfeldern) mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drosselöffnung Θ als Parameter dargestellt. Die durch die Hochschaltkennlinien und die Herabschaltkennlinien definierten Bereiche werden verwendet zum Halten jeweiliger individueller Fahrstufen und sind in den Fig. 3 bis 5 für drei vorbestimmte Fahrstufen (beispielsweise die l-te, m-te und n-te Fahrstufe) dargestellt. Ferner wird ein Schaltkennfeld dargestellt, in welchem die Bereiche in einem Diagramm gezeigt sind, wobei die individuellen Fahrstufen-Haltebereiche teilweise einander überlagert sind, wie es aus Fig. 6 deutlich wird. Mit anderen Worten, die Fahrstufen entsprechen einem vorbestimmten, durch die Fahrbedingung der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drosselöffnung Θ bestimmten Zustand. Dabei sind die in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Kennfelder diejenigen für das normale Schaltmuster, und es liegen gleichartige Kennfelder ebenfalls für das Leistungsschaltmuster und das wirtschaftliche Schaitmuster vor, die mittels des Auswählschalters 16 ausgewählt werden können. Da die Leistungsschaltmuster bei einer Fahrbetriebsart zur Hervorhebung der Leistungsfunktion verwendet werden, bewirken diese ein Hochschalten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Drehgeschwindigkeit der Maschine einen relativ hohen Pegel annehmen. Daher werden die Geschwindigkeitsstufenbereiche für die individuelle n-te, m-te und l-te Fahrstufe beispielsweise zur Seite höherer Geschwindigkeit geschaltet, wie es durch die Doppelpunkt- Strich-Linie in den Fig. 3 bis 5 angegeben ist. Demgegenüber heben die Wirtschaftlichkeitsmuster die zu fahrende Streckenlänge oder einen günstigen Brennstoffverbrauch hervor, so daß ein Hochschalten bei einer relativ niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit oder Drehgeschwindigkeit bewirkt wird. Im Ergebnis werden, wie durch die Punkt- Strich-Linie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, die individuellen Fahrstufen zu der Seite niedriger Geschwindigkeit geschaltet.
Obwohl nicht im einzelnen dargestellt, ist das Schaltkennfeld ferner für jede Schaltposition derart ausgelegt, daß die jeweilige Position mittels des Schalthebels 10 ausgewählt werden kann.
Der gespeicherte Inhalt des zweiten Speichers 18 wird mittels eines Diagramms (oder Kennfelds) dargestellt zur Bestimmung einer der Fahrstufen entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drosselöffnung Θ in Abhängigkeit von der Beschleunigung oder Verzögerung V und der Änderungsrate Θ der Drosselöffnung Θ, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Hierbei umfaßt der zweite Speicher 18 ebenfalls ein Diagramm gleich dem von Fig. 7 für jedes der mittels des Auswählschalters 16 auswählbaren Schaltmuster und für jede der mittels des Schalthebels 10 auswählbaren Schaltpositionen.
Die elektronische Steuerungseinheit 11 ist ferner mit einem Luftströmungsmesser 20 zur Erfassung der Strömungsrate der Ansaugluft in die Maschine E verbunden, mit Sensoren wie einem Maschinendrehgeschwindigkeitssensor 21, einem Turbinendrehgeschwindigkeitssensor 22 zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit der Turbine des Drehmomentwandlers T und mit einem Neigungssensor 23 zur Erfassung der Neigung (Steigung) der Straße.
Die Schaltsteuerung wird durch das vorstehend beschriebene System grundsätzlich in der in Fig. 8 gezeigten Weise durchgeführt. Dabei wird die folgende Zustandsänderung angenommen: die Fahrbedingungen der Maschinengeschwindigkeit V und der Drosselöffnung Θ ändern sich von dem Zustand, in welchem sich die Fahrstufe in ihrer l-ten Stufe befindet, wie in Fig. 6 mit Punkt A angezeigt, zu dem mit Punkt B angegebenen Zustand, bei dem das Beschleunigungspedal (Fahrpedal) mit einer Verminderung in der Fahrzeuggeschwindigkeit V niedergedrückt wird. Es wird sodann (in Schritt 1) durch die Zentraleinheit 19 auf der Basis der vorstehenden zwei Parameter und dem Speicherinhalt des ersten Speichers 17 entschieden, daß sich die Fahrbedingung im Vergleich zum l-ten Schaltstufenbereich verändert hat. Da der Zustand des Punkts B zum m-ten Fahrstufenbereich und zum n-ten Fahrstufenbereich gehört, berechnet und entscheidet die elektronische Steuerungseinheit die Änderungsraten V und Θ der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drosselöffnung Θ zur Bestimmung der m-ten Fahrstufe oder der n-ten Fahrstufe auf der Basis des Berechnungsergebnisses und des Speicherinhalts des zweiten Speichers 18 (Schritt 2). Falls die Beschleunigung V hoch ist oder falls das Beschleunigungspedal plötzlich zur erheblichen Vergrößerung der Änderungsrate Θ der Drosselöffnung Θ niedergedrückt wird, dann wird die niedrigere n-te Fahrstufe gewählt. Für die niedrige Verzögerung V oder die niedrige Änderungsrate Θ der Drosselöffnung Θ wird demgegenüber die im Vergleich zur n-ten Fahrstufe höhere m-te Fahrstufe gewählt. In Schritt 3 wird durch eine Ausgabe die Durchführung des Gangwechsels zur (m-ten oder n-ten) Fahrstufe gemäß der Auswahl bewirkt. Somit stellt die hydraulische Steuerungseinrichtung C die ausgewählte Fahrstufe durch Zuführen oder Entsorgen des Öls für einen Eingriff oder fehlenden Eingriff der vorbestimmten Kupplungselemente auf der Basis des von der elektronischen Steuerungseinheit 11 ausgegebenen Signals ein.
Wie vorstehend beschrieben, ist es bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel möglich, die Schaltposition mittels des Schalthebels 10 und die Schaltmuster mittels des Auswählschalters 16 auszuwählen. Die Schaltsteuerungen einschließlich dieser Auswahlmöglichkeiten werden nun unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme der Fig. 9A und 9B beschrieben. Zuerst werden dabei die unterschiedlichen Daten einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Drosselöffnung Θ, der Schaltposition, der Schaltmuster und der vorherrschenden Fahrstufe (in Schritt 10) eingegeben. Dieser Vorgang wird durchgeführt durch Eingeben der Signale der vorstehend angegebenen einzelnen Sensoren 13, 14 und 15 und des Auswählschalters 16 in die elektronische Steuerungseinheit 11. Es wird sodann (in Schritt 11) entschieden, ob sich die Schaltposition im Bereich D befindet. Bei der Antwort "NEIN" wird (in Schritt 12) entschieden, ob sich die Schaltposition im Bereich L befindet oder nicht. Ist das Entscheidungsergebnis "NEIN", dann ist dieser Steuerungsablauf beendet. Liegt ein weiterer Vorwärtsbereich, der nicht der Bereich L ist, in diesem Fall vor, dann kann eine diesbezügliche Entscheidung ebenfalls durchgeführt werden. Ist das Entscheidungsergebnis von Schritt 11 "JA", dann wird hinsichtlich der mittels des Auswählschalters 16 ausgewählten Schaltmusters entschieden. In Schritt 13 wird im einzelnen entschieden, ob das Schaltmuster normal ist oder nicht. Ist das Entscheidungsergebnis "NEIN", dann wird (in Schritt 14) entschieden, ob das Schaltmuster für Wirtschaftlichkeit vorliegt. Ist in Schritt 13 das Entscheidungsergebnis "JA", dann wird hinsichtlich eines Schalterfordernisses (in Schritt 15) auf der Basis des Kennfelds für normale (N) Schaltmuster, die im ersten Speicher 17 gespeichert sind, entschieden. Ist das Entscheidungsergebnis "NEIN", d. h. sind die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die Drosselöffnung Θ im weiten Bereich der vorherrschenden Fahrstufe, dann kehrt der Steuerungsablauf zurück. Ist das Entscheidungsergebnis "JA", d. h. sind die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit V und die Drosselöffnung Θ außerhalb des Geschwindigkeitsfahrstufenbereichs der vorherrschenden Fahrstufe, dann wird eine vorbestimmte Fahrstufe (in Schritt 16) bestimmt entsprechend der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drosselöffnung Θ auf der Basis des normalen Schaltmusterkennfelds der Verzögerung V, der Änderungsrate Θ der Drosselöffnung Θ und dem Speicherinhalt des zweiten Speichers 18.
Ist das Entscheidungsergebnis in Schritt 14 "JA", dann wird in gleicher Weise im Hinblick auf das Erfordernis einer Schaltung (in Schritt 17) auf der Basis des Kennfelds für das Wirtschaftlichkeitsschaltmuster (E) entschieden. Ist das Entscheidungsergebnis "JA", dann wird auf eine vorbestimmte Fahrstufe entschieden entsprechend dem Kennfeld der Wirtschaftlichkeitsschaltmuster. Ist das Entscheidungsergebnis in Schritt 14 "NEIN", dann wird daraus geschlossen, daß die Leistungsschaltmuster ausgewählt sind. Daher werden die Entscheidung auf das Erfordernis eines Schaltens (in Schritt 19) und die Bestimmung der Fahrstufe (in Schritt 20) entsprechend dem Kennfeld für die Leistungsschaltmuster (P) durchgeführt.
Ein Schaltbefehl wird (in Schritt 21) zur Durchführung des Schaltvorgangs der in den Schritten 16, 18 oder 19 bestimmten Fahrstufe ausgegeben.
Wird demgegenüber der Bereich L ausgewählt, so daß das Entscheidungsergebnis in Schritt 12 "JA" ist, dann wird auf das Erfordernis des Schaltens (in Schritt 22) entsprechend dem Kennfeld für den Bereich L im ersten Speicher 17 entschieden. Ist das Entscheidungsergebnis "JA", dann wird (in Schritt 23) auf der Basis der Verzögerung V, der Änderungsrate Θ der Drosselöffnung Θ und dem Kennfeld für den Bereich L die Fahrstufe bestimmt und ein Schaltbefehl zum Erreichen der Fahrstufe wird (in Schritt 21) ausgegeben.
Dabei werden beim vorstehenden Ausführungsbeispiel zwei Parameter, d. h. die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die Drosselöffnung Θ zur Bestimmung der Geschwindigkeitsstufenbereiche der Fahrstufen verwendet. Es ist somit bei der vorliegenden Erfindung ausreichend, den Geschwindigkeitsstufenbereich einer jeden Fahrstufe in Ausdrücken von zumindest zwei Parametern zu bestimmen, die nicht auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Drosselöffnung zu beschränken sind. Ferner sind die Parameter zur Bestimmung von einer der Fahrstufen, die für eine vorbestimmte Fahrbedingung ausgewählt werden kann, beispielsweise beim vorstehenden Ausführungsbeispiel dargestellt durch die Beschleunigung oder Verzögerung V und die Änderungsrate Θ der Drosselöffnung Θ. Bei der vorliegenden Erfindung können jedoch auch andere Parameter wie die Neigung der Straße oder die Drehgeschwindigkeit der Maschine zur Bestimmung der Fahrstufe verwendet werden. In diesem Fall kann darüber hinaus die optimale Fahrstufe dadurch bestimmt werden, daß nicht das vorstehende Diagramm (oder Kennfeld) verwendet wird, sondern eine Zugehörigkeitsfunktion im Rahmen einer Fuzzy-Regelung.
Wie aus der bisherigen ausführlichen Beschreibung erkennbar ist, kann das Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung Fahrstufen für eine vorbestimmte Fahrbedingung auswählen, und eine Fahrstufe wird entsprechend einer dritten Fahrbedingung, wie einer Beschleunigung oder Verzögerung oder der Änderungsrate der Drosselöffnung gewählt, so daß nicht alle Fahrstufen eingestellt werden. Im Ergebnis kann auch bei einem vielstufigen automatischen Getriebe das Eintreten des Zustands des sogenannten "Ständigen Schaltens" verhindert werden. Ferner ist die einzustellende Fahrstufe nicht eine Fahrstufe, die lediglich durch die Sprungschaltung eingestellt wird, jedoch eine Fahrstufe entsprechend dem Willen des Fahrers oder gemäß der Fahrsituation des Fahrzeugs, so daß eine optimale Fahrstufe (Getriebestufe) ausgewählt werden kann.

Claims

1. Steuerungssystem für ein automatisches Getriebe (A) mit einer ersten Erfassungseinrichtung (1) zur Erfassung eines ersten Parameters, einer zweiten Erfassungseinrichtung (2) zur Erfassung eines zweiten Parameters, einer Fahrstufen- Bestimmungseinrichtung (3, 17, 18) zur Bestimmung und Speicherung von Geschwindigkeitsstufenbereichen zum Halten der Fahrstufen individuell in Ausdrücken des ersten und zweiten Parameters, und einer Schaltentscheidungseinrichtung (4, 11) zur Bestimmung eines Schaltvorgangs auf der Basis des ersten, von der ersten Erfassungseinrichtung (1) ausgegebenen Parameters, des zweiten, von der zweiten Erfassungseinrichtung (2) ausgegebenen Parameters und dem Speicherinhalt der Fahrstufenspeichereinrichtung (3, 17, 18),

dadurch gekennzeichnet, daß

die Geschwindigkeitsstufenbereiche sich teilweise überlappend in der Weise gehalten werden, daß die Fahrstufenspeichereinrichtung (3, 17, 18) zumindest zwei Fahrstufen für zumindest einige der Werte des ersten und zweiten Parameters bestimmt und speichert, und daß

eine Fahrstufen-Bestimmungseinrichtung (5, 11) vorgesehen ist zur Bestimmung einer Fahrstufe auf der Basis von einer der Änderungsrate der Drosselöffnung, der Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Neigung der Straße und der Drehgeschwindigkeit der Maschine, wenn durch den ersten Parameter, den zweiten Parameter und den Speicherinhalt der Fahrstufenspeichereinrichtung (3, 17, 18) eine Vielzahl von Fahrstufen bestimmt wird.

2. Steuerungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Fahrstufenspeichereinrichtung (3, 17, 18) die Geschwindigkeitsstufenbereiche in Form eines Schaltkennfelds speichert, das bestimmt wird durch eine Hochschaltkennlinie zur Bestimmung von Schaltpunkten für ein Hochschalten in Ausdrücken des ersten Parameters und des zweiten Parameters und zum Trennen der Schaltpunkte, und eine Herabschaltkennlinie zur Bestimmung der Schaltpunkte fur ein Herabschalten in Ausdrücken des ersten Parameters und des zweiten Parameters und zum Trennen der Schaltpunkte.

3. Steuerungssystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Auswähischalter (16) zum Auswählen einer Vielzahl von Schaitmustern, wobei die Fahrstufenspeichereinrichtung (3, 17, 18) eine Vielzahl von Schaltkennfeldern entsprechend den Schaltmustern aufweist.

4. Steuerungssystem nach Anspruch 1, bei dem der erste Parameter ein Parameter aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Drehgeschwindigkeit eines vorbestimmten Drehteils ist, das in die Fahrzeuggeschwindigkeit umgewandelt werden kann, während der zweite Parameter die Maschinenbelastung ist.

5. Steuerungssystem nach Anspruch 4, bei dem die Maschinenbelastung in Ausdrücken von entweder einer Drosselöffnung oder einer Strömungsrate der Ansaugluft pro Umdrehung der Maschine (E) ermittelt wird.

6. Steuerungssystem nach Anspruch 4, bei dem die erste Erfassungseinrichtung (1) entweder einen Fahrzeug geschwindigkeitssensor (14) oder einen Drehgeschwindigkeitssensor (21) umfaßt.

7. Steuerungssystem nach Anspruch 5, bei dem die zweite Erfassungseinrichtung (2) entweder einen Drosselöffnungssensor (13), einen Maschinendrehgeschwindigkeitssensor (21) oder einen Luftströmungsmesser (20) umfaßt.

8. Steuerungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Fahrstufen-Bestimmungseinrichtung (5, 11) ein Kennfeld aufweist zur Bestimmung einer Fahrstufe unter Verwendung als Parameter jeweils zwei der Änderungsrate der Drosselöffnung, der Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Neigung der Straße und der Maschinendrehgeschwindigkeit.

9. Steuerungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Fahrstufen-Bestimmungseinrichtung (5, 11) eine Fahrstufe bestimmt mittels der Durchführung eines Fuzzy-Ablaufs mit einer Zugehörigkeitsfunktion auf der Basis einer Vielzahl von Eingangsdaten.

10. Steuerungsverfahren für ein automatisches Getriebe durch Erfassen eines ersten Parameters, Erfassen eines zweiten Parameters, Bestimmen und Speichern in einer Fahrstufenspeichereinrichtung Geschwindigkeitsstufenbereiche zum Halten der Fahrstufen individuell in Ausdrücken des ersten und zweiten Parameters, und Bestimmen eines Schaltens auf der Basis des ersten Parameters, des zweiten Parameters und des Speicherinhalts der Fahrstufenspeichereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsstufenbereiche teilweise überlappend in der Weise gehalten werden, daß die Fahrstufenspeichereinrichtung zumindest zwei Fahrstufen für zumindest zwei Werte des ersten und zweiten Parameters bestimmt und speichert, und durch

Bestimmen einer Fahrstufe auf der Basis von einem Wert der Änderungsrate der Drosselöffnung, der Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Neigung der Straße und der Maschinendrehgeschwindigkeit, wenn eine Vielzahl von Fahrstufen aus dem ersten Parameter, dem zweiten Parameter und dem Speicherinhalt der Fahrstufenspeichereinrichtung bestimmt wird.

11. Steuerungsverfahren nach Anspruch 10, ferner gekennzeichnet durch den Schritt des Speicherns der Geschwindigkeitsstufenbereiche in Form eines Schaltkennfelds, das bestimmt ist durch eine Hochschaltkennlinie zur Bestimmung von Schaltpunkten für ein Hochschalten in Ausdrücken des ersten Parameters und des zweiten Parameters und zum Trennen der Schaltpunkte, und eine Herabschaltkennlinie zur Bestimmung von Schaltpunkten für ein Herabschalten in Ausdrücken des ersten Parameters und des zweiten Parameters und zum Trennen der Schaltpunkte.

12. Steuerungsverfahren nach Anspruch 11, bei dem eine Vielzahl von Schaltkennfeldern im voraus gespeichert und in Abhängigkeit von einer Auswahl eines Schaltmusters geändert werden zum Auswählen der Fahrstufe unter Verwendung des geänderten Schaltkennfelds.

13. Steuerungsverfahren nach Anspruch 10, bei dem der erste Parameter entweder eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Drehgeschwindigkeit eines vorbestimmten Drehteus ist, das in die Fahrzeuggeschwindigkeit umgewandelt werden kann, während der zweite Parameter die Maschinenbelastung ist.

14. Steuerungsverfahren nach Anspruch 13, bei dem die Maschinenbelastung in Ausdrücken einer Drosselöffnung oder einer Strömungsrate der Ansaugluft pro Umdrehung der Maschine bestimmt wird.

15. Steuerungsverfahren nach Anspruch 10, bei dem eine einzustellende Fahrstufe auf der Basis eines Kennfelds bestimmt wird, das als Parameter einen der Änderungsrate der Drosselöffnung, der Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Neigung der Straße und der Maschinendrehgeschwindigkeit verwendet.

16. Steuerungsverfahren nach Anspruch 10, bei dem eine einzustellende Fahrstufe bestimmt wird mittels der Durchführung eines Fuzzy-Ablaufs mit einer Zugehörigkeitsfunktion auf der Basis einer Vielzahl von Eingangsdaten.