DE69225938T2

DE69225938T2 - Steuerungssystem für automatisches Kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE69225938T2
Application number: DE69225938T
Authority: DE
Inventors: Hideo Fukushi; Hideo Furukawa; Hiroshi Ishikawa; Keiichi Ishikawa; Takafumi Maruyama; Satoru Sunada; Hiroshi Yoshizawa
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-09-14
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2012-08-28
Also published as: DE69231074T2; DE69225938D1; DE69231071D1; EP0748959A3; EP0744564A2; EP0748959A2; EP0532957A2; EP0532957B1; EP0748959B1; EP0744564A3; DE69231071T2; DE69231074D1; EP0744564B1; EP0532957A3; US5317937A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein automatisches Fahrzeuggetriebe, und insbesondere ein Steuersystem für ein automatisches Fahrzeuggetriebe, welches die Gangschalt -steuercharakteristiken während Bergauf- und Bergabfahrt verbessert.

Beschreibung vom Stand der Technik

Die meisten Steuersysteme für automatische Fahrzeuggetriebe verwenden ein vorab vorbereitetes Gangschaltplan-Kennfeld, und der zu wählende Gang wird durch Abfrage dieses Kennfelds bestimmt, wobei als Adressdaten ein die Motorlast anzeigender Betriebszustandsparameter (z.B. die Drosselöffnung) und ein die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigender Betriebszustandsparameter verwendet werden. Jedoch beruht dieses Gangschalt-Kennfeld auf den am häufigsten vorkommenden Fahrzuständen und ist daher nicht immer in der Lage, unter den speziellen Bedingungen die besten Gangschaltcharakteristiken vorzusehen, beispielsweise bei Bergauffahrt oder Bergabfahrt. Ein System, welches zur Überwindung dieses Problems vorgeschlagen wurde, ist in der FR-A-2433635 offenbart. Dieses verbesserte System verwendet separate Gangschaltplan-Kennfelder (Gangschaltdiagramme oder Programme) für verschiedene Straßenprofile - eines für Fahrt auf ebener Straße, ein weiteres zur Bergauffahrt, und so fort. Beruhend auf Betriebszustandparametern wie etwa der Drosselöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt eine Berechnung, um den Wert eines Index des Fahrwiderstands des Fahrzeugs auf ebener Straße vorherzusagen. Ein konkretes Beispiel des Index ist die Fahrzeugbeschleunigung. Die vorhergesagte Beschleunigung wird dann mit einer aus der Fahrzeuggeschwindigkeit errechneten tatsächlichen Beschleunigung verglichen, und auf Basis des Ergebnisses des Vergleichs wird der zu wählende Gang aus dem Gangschaltplan-Kennfeld bestimmt.
Bei der Steuerung dieses Typs ist es erforderlich, daß die Fahrzeugbeschleunigung (oder allgemeiner, der Index des Fahrwiderstands) aus der Motorlast und anderen Parametern mit einem hohen Genauigkeitsgrad berechnet wird. Jedoch erzeugt zeitverzögerung im Lufteinlaßsystem, im Kraftstoffzufuhrsystem, im Antriebsstrang und dergleichen eine Zeitverzögerung zwischen dem Auftreten einer Änderung der Motorlast und dem Zeitpunkt, zu dem diese Änderung im Ausgangsdrehmoment erscheint. Die Dauer dieser Zeitverzögerung ist besonders groß, wenn sich die Motorlast schnell ändert. Weil es daher unmöglich ist, den Index des Fahrwiderstands mit hoher Genauigkeit während schneller Änderungen der Motorlast zu bestimmen, kann die Gangschaltsteuerung ungeeignet werden.
Eine solche Schwierigkeit bei der Bestimmung des Index des Fahrwiderstands mit hoher Genauigkeit tritt auch auf, wenn ein Bremspedal niedergedrückt wird, weil das Motorausgangsdrehmoment in Antwort auf die Bremskraft abnimmt. Das gleiche passiert, wenn gerade ein Gangschaltvorgang abläuft, d.h. wenn das Einrücken und Lösen der Gangkupplungen stattfindet, oder wenn irgendeine Vorrichtung wie etwa eine Klimaanlage vorgesehen ist, die durch den Fahrzeugmotor anzutreiben ist, weil das Motorausgangsdrehmoment teilweise durch die Vorrichtung verbraucht wird. Das gleiche tritt auf, wenn Antriebsräder durchdrehen, was eine vom wahren Wert verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeit ergibt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Drehzahl der Antriebsräder erfaßt wird. Oder wenn zwischen Gangschaltstellungen "D, D3, 2,..." hin- und hergeschaltet wird, werden die Gangschaltsteuercharakteristiken derart geändert, daß der Fahrtwiderstand unstabil würde.
Das gattungsgemäße Steuersystem der DE-A-3 018 032 betrifft eine Gangschaltsteuerung, insbesondere ein Gangschaltsteuerung bei Bergauffahrt/Bergabfahrt, in der ein Gangschaltkennfeld geändert wird, um eine Gangschaltung sicher zu stellen, bei der die Antriebskraft in einem zu schaltenden Gang über dem Fahrwiderstand liegt. Insbesondere wird das Gangschalten unterdrückt und wird die Kennfeldcharakteristik zu einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeitsseite hin geändert, bis die Antriebskraft im nächsten Gang den Fahrwiderstand überschreitet. Das Überdrehen des Motors wird überwacht, wenn das Fahrzeug so gesteuert wird, daß es ohne Hochschalten fährt.
Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, ein Steuersystem für ein automatisches Fahrzeuggetriebe anzugeben, das die vorgenannten Nachteile vom Stand der Technik überwindet und in der Lage ist, eine irrtümliche Steuerung auf Basis irrtümlicher Bestimmung des Fahrwiderstandsindex zu vermeiden.
Das erstgenannte herkömmliche System hat ferner Nachteile darin, daß das Erfordernis, die Fahrzeugbeschleunigung separat für jede Gangstellung vorherzusagen, dieses an sich kompliziert macht, und daß das Verfahren, das es zum Umschalten zwischen verschiedenen Gangschaltcharakteristiken in Antwort auf Unterschiede zwischen den vorhergesagten und tatsächlichen Beschleunigungen verwendet, eine unstabile Steuerung ergeben könnte, in der sich der Steuerwert häufig ändert, insbesondere dann, wenn sich die Fahrzeugbetriebszustände schnell ändern.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es daher, ein Steuersystem für ein automatisches Fahrzeuggetriebe anzugeben, das diese Nachteile des herkömmlichen Systems vermeidet.
Wie oben erwähnt, beeinflußt eine Bremsung die Bestimmung des Fahrwiderstands index.
Im Hinblick auf die Bremsung besteht wegen eines Spielraums zwischen der Bremsscheibe und einem Bremsbelag oder wegen eines Spiels des Bremspedals eine Zeitverzögerung zwischen dem Niederdrücken des Bremspedals und der sich hieraus ergebenden Bremskraft, und somit bleibt die Bremskraft für eine Zeitperiode nach loslassen des Bremspedals erhalten. Das Bremssignal wird häufig bei vielen Steuerungen einschließlich bei Steuerung von Automatikgetrieben verwendet, und weil es teuer ist, einen Sensor vorzusehen, der den Bremszustand etwa durch Hydraulikdruck von Bremsöl erfassen kann, wird normalerweise ein Sensor verwendet, um den Bremszustand beim Anschalten zu erfassen, wenn eine Bremslampe angeschaltet wird oder wenn das Bremspedal niedergedrückt wird. Wenn der letztgenannte Sensortyp verwendet wird, könnte dieser infolgedessen irrtümlich feststellen, daß der Bremszustand zu einer Zeit endet, wenn das Bremspedal losgelassen ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es daher, ein Steuersystem für ein automatisches Fahrzeuggetriebe anzugeben, das die vorgenannten Nachteile beseitigt.
Wie zuvor erwähnt, könnte ferner der Fahrwiderstandsindex nicht genau erfaßt werden, wenn gerade ein Gangschaltvorgang stattfindet. Wenn andererseits das Fahrzeug während Bergauffahrt vorübergehend anhält und dann erneut anf ährt, sollte der Gang bevorzugt in einer kurzen Zeitperiode ganz nach oben geschaltet werden, wenn das Fahrzeug mit schneller Beschleunigung weiterfährt. Wenn daher die Gangschaltsteuerung jedesmal unterbrochen wird, wenn ein Gangschaltvorgang gerade stattfindet, könnte das Hochschalten verzögert werden, was ein weiteres Problem mit sich bringt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es daher, ein Steuersystem für automatisches Fahrzeuggetriebe anzugeben, das das oben genannte Problem löst.
Ferner könnte ein Schlupf der Antriebsräder ein Problem bei der genauen Bestimmung des Fahrwiderstandsindex ergeben, wie zuvor gesagt. Häufig wird ein Traktionsregelsystem verwendet, um die Motorausgangsleistung in einer Situation zu steuern, wenn etwa die Antriebsräder schlupfen. Und wenn das Traktionsregelsystem vorgesehen ist und wenn das Traktionsregelsystem häufig arbeitet, könnte eine Straße, auf der das Fahrzeug fährt, ziemlich unterschiedlich sein von jener, die die zuvor genannten Gangschaltplan-Kennfelder erwarten.
Es ist daher ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Steuersystem für ein automatisches Fahrzeuggetriebe anzugeben, das mit einem Fahrzustand zurecht kommt, in dem das Traktionsregelsystem häufig arbeitet.
Ferner wird im herkömmlichen System bei Bergabfahrt ein Gangschaltplan-Kennfeld für Bergabfahrt gewählt, um die Bergabfahrt zu erleichtern, in dem eine bessere Motorbremsreaktion vorgesehen wird. (Der in der Beschreibung vorkommende Begriff "Motorbremsung" oder "Motorbremse" bedeutet einen Zustand, in dem ein Fahrzeugmotor durch die Fahrzeugräder angetrieben wird, sodaß das Fahrzeug seine Geschwindigkeit verlangsamt.) Wenn man jedoch aufleichtem oder mäßigem Gefälle bergab fährt, ist der Bedarf nach Motorbremsung nicht zu hoch, und was wichtiger ist, die Motordrehzahl wird beim niedrigeren Gang höher als beim höheren Gang. Hierdurch könnte der Motor laut werden, was das Fahrgefühl verschlechtert.
Es ist daher ein noch weiteres Ziel der Erfindung, ein Steuersystem für ein automatisches Fahrzeuggetriebe anzugeben, das die Nachteile des herkömmlichen Systems beseitigt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diese Erfindung erreicht dieses Ziel durch Angabe eines Systems zum Steuern eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs, umfassend:
ein erstes Mittel zum Erfassen von Betriebszuständen des Fahrzeugs einschließlich einer Motorlast und einer Fahrzeuggeschwindigkeit;
ein zweites Mittel zum Erhalt eines einen Fahrwiderstand des Fahrzeugs anzeigenden Index auf Basis der erfaßten Betriebszustände;
ein drittes Mittel zum Vergleichen des Index mit einem Bezugswert zur Bestimmung, ob das Fahrzeug bergauf oder bergab fährt;
ein Steuermittel zum Ändern einer Gangschaltcharakteristik in Anpassung an Bergauffahrt oder Bergabfahrt in Antwort auf die Bestimmung, um entsprechend der geänderten Gangschaltcharakteristik eine Gangschaltsteuerung für Bergauffahrt oder Bergabfahrt durchzuführen,
wobei das Steuermittel die Durchführung der Gangschaltsteuerung für Bergauffahrt oder Bergabfahrt unterbricht, wenn sich der Fahrzeugbetrieb in einem spezifischen Zustand befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Zustand zumindest einer von Zuständen ist, in denen sich die Motorlast abrupt ändert und in denen die Motorlast über eine vorbestimmte Last ansteigt, wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug bergab fährt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Diese und andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich, worin:
Fig. 1 zeigt zur Erläuterung die schematische Gesamtdarstellung eines Steuersystems eines automatischen Fahrzeuggetriebes;
Fig. 2 zeigt in einem Hauptflußdiagramm den Betrieb des in Fig. 1 gezeigten Systems;
Fig. 3 zeigt zur Erläuterung das Hauptmerkmal des erfindungsgemäßen Steuersystems mit zu wählenden Gangschaltplan-Kennfeldern;
Fig. 4 zeigt zur Erläuterung die Charakteristiken einer vorhergesagten Beschleunigung eines Fahrzeugs zur Verwendung bei der Wahl des Gangschaltplan-Kennfelds;
Fig. 5 zeigt zur Erläuterung die Charakteristiken des Gangschaltplan-Kennfelds für Fahrt auf ebener Straße;
Fig. 6 zeigt zur Erläuterung die Charakteristiken eines anderen Gangschaltplan-Kennfelds für leichte Bergauffahrt;
Fig. 7 zeigt zur Erläuterung Hysteresen zum Hochschalten und Herunterschalten in den Kennfeldern;
Fig. 8 zeigt in einer Unterroutine des Flußdiagramms von Fig. 2, wie die Änderung der Drosselöffnung bestimmt wird;
Fig. 9 zeigt eine Unterroutine des Flußdiagramms von Fig. 2 zur Berechnung der vorhergesagten Beschleunigung GGH;
Fig. 10 zeigt zur Erläuterung die Glättung der im Flußdiagramm von Fig. 9 berechneten vorhergesagten Beschleunigung, wenn die Änderung der vorhergesagten Beschleunigung in der ansteigenden Richtung relativ groß ist;
Fig. 11 zeigt eine Erläuterung ähnlich Fig. 10, jedoch die Glättung der vorhergesagten Beschleunigung, wenn die Änderung der vorhergesagten Beschleunigung in der abnehmenden Richtung relativ groß ist;
Fig. 12 zeigt eine Unterroutine des Flußdiagramms von Fig. 2 zur Berechnung einer tatsächlichen Beschleunigung HDELV eines Fahrzeugs;
Fig. 13 zeigt eine Unterroutine des Flußdiagramms von Fig. 2 zur Berechnung einer Differenz PNO oder PKU zwischen der vorhergesagten Beschleunigung und der tatsächlichen Beschleunigung;
Fig. 14 ist eine Unterroutine des Flußdiagramms von Fig. 2 zur Berechnung eines gewichteten Mittelwerts PNOAVE oder PKUAVE der Differenzen;
Fig. 15 zeigt zur Erläuterung obere Grenzwerte zur Verwendung im Flußdiagramm von Fig. 14;
Fig. 16 zeigt eine Unterroutine des Flußdiagramms von Fig. 2 zur Durchführung der Wahl möglicher maximaler und minimaler Kennfelder MAPS 1, 2 auf Basis des gewichteten Mittelwerts;
Fig. 17 zeigt zur Erläuterung Bezugswerte zur Kennfeldwahl zur Verwendung im Flußdiagramm von Fig. 16;
Fig. 18 zeigt zur Erläuterung das Ergebnis der Wahl, das entlang der Unterroutine des Flußdiagramms von Fig. 16 durchgeführt ist;
Fig. 19 zeigt eine Unterroutine des Flußdiagramms von Fig. 2 zur Wahl eines Kennfelds MAPS zwischen den gewählten Kennfeldem;
Fig. 20 zeigt zur Erläuterung eine Grenzfahrzeuggeschwindigkeit zwischen dem Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße und dem Kennfeld für leichte Bergabfahrt;
Fig. 21 zeigt zur Erläuterung die Charakteristik der Verzögerungsdaten zur Verwendung im Flußdiagramm von Fig. 19;
Fig. 22 zeigt zur Erläuterung die Charakteristik des dritten- Gang-Bereichs und des vierten-Gang-Bereichs in den Kennfeldern für leichte Bergabfahrt und für steile Bergabfahrt;
Fig. 23 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterroutine zur Bestimmung, ob gerade ein Gangschaltvorgang stattfindet;
Fig. 24 zeigt zur Erläuterung den im Flußdiagramm von Fig. 23 verwendeten Bereich;
Fig. 25 ist ein Teil eines Unterroutinen-Flußdiagramms zur Darstellung einer anderen Berechnung des gewichteten Mittelwerts nach einer zweiten Auführung der Erfindung;
Fig. 26 ist ein Teil des Unterroutinen-Flußdiagramms ähnlich Fig. 25, jedoch mit Darstellung einer weiteren Berechnung des gewichteten Mittelwerts nach einer dritten Ausführung der Erfindung;
Fig. 27 ist ein Flußdiagramm ähnlich Fig. 23, zeigt jedoch eine weitere Bestimmung, ob gerade ein Gangschaltvorgang stattfindet, nach der vierten Ausführung der Erfindung;
Fig. 28 ist ein Unterroutinen-Flußdiagramm ähnlich Fig. 9, zeigt jedoch eine andere Berechnung der vorhergesagten Beschleunigung nach einer fünften Ausführung der Erfindung;
Fig. 29 zeigt zur Erläuterung die Charakteristiken eines Korrekturwerts zur Verwendung im Flußdiagramm von Fig. 28;
Fig. 30 zeigt in einer Fig. 1 ähnlichen Ansicht ein weiteres Steuersystem nach einer sechsten Ausführung der Erfindung;
Fig. 31 zeigt in einer Fig. 2 ähnlichen Flußdiagramm ein Hauptflußdiagramm des Betriebs des in Fig. 30 gezeigten Systems nach der sechsten Ausführung der Erfindung;
Fig. 32 zeigt in einem Fig. 14 ähnlichen Flußdiagramm die Berechnung des gewichteten Mittelwerts nach der sechsten Ausführung der Erfindung.

DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG

In der in Fig. 1 gezeigten schematischen Gesamtdarstellung des erfindungsgemäßen Steuersystems für ein automatisches Fahrzeuggetriebe wird die Ausgangskraft eines Verbrennungsmotors 10 über eine Welle 12 zu einem Getriebe 14 übertragen, wo sie durch einen Pumpenimpeller 16a und einen Turbinenläufer 16b eines Drehmomentwandlers 16 zu einer Hauptwelle 18 übertragen wird. Eine Getriebeeinheit 22 mit vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang ist zwischen der Hauptwelle 18 und einer Gegenwelle 20 angeordnet, und eine Sekundärwelle 24 ist parallel zu der Gegenwelle 20 angeordnet. Die Getriebestufen sind mit Hydraulikkupplungen C1 - C4 ausgestattet. Das Bezugszeichen CH in der Zeichnung benennt eine Hydraulikkupplung zur Umgehung einer Einwegkupplung 26. Die Ausgangskraft des Getriebes wird durch ein Endzahnrad 28 zu einem Differential 30 weitergeleitet, wo sie über Antriebswellen 32 zu Antriebsrädem 34 übertragen wird. Die Hydraulikkupplung C4 arbeitet sowohl beim Vorwärts- als auch Rückwärtsbetrieb. Wenn ein Wählglied 36 entsprechend der Zeichnung links angeordnet wird, wird der vierte Vorwärtsgang aktiviert, und wenn er rechts angeordnet wird, wird der Rückwärtsgang RVS über ein Zwischenzahnrad (nicht gezeigt) aktiviert.
Die Öffnung eines Drosselventils (nicht gezeigt), das in einer Lufteinlaßpassage (nicht gezeigt) des Verbrennungsmotors 10 angeordnet ist, wird durch einen Drosselpositionssensor 40 erfaßt, und die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird aus der Geschwindigkeit der Gegenwelle 20 des Getriebes 14 durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42 erfaßt, der in der Nähe der Gegenwelle 20 angeordnet ist. Zusätzlich ist nahe dem Bremspedal (nicht gezeigt) ein Bremsschalter 44 vorgesehen, um zu erfassen, ob die Bremsen betätigt werden oder nicht, und ein Bereichswählschalter 46 ist nahe einem Bereichswähler (nicht gezeigt) vorgesehen, der am Boden des Fahrzeugs nahe dem Fahrersitz angebracht ist, um zu erfassen, welchen von sieben Bereichen (P, R, N, D4, D3, 2 und 1) der Fahrer gewählt hat. Die Ausgaben des Drosselpositionssensors 40 etc. werden einer ECU (elektronische Steuereinheit) 50 zugeführt.
Die ECU so ist als Mikrocomputer ausgebildet, mit einer CPU (zentrale Prozessoreinheit) 50a, einem ROM (Nur-Lesespeicher) sob, einem RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 50c, einer Eingabeschaltung 50d und einer Ausgabeschaltung 50e. Die Ausgaben der vorgenannten Sensoren und Schalter werden durch die Eingabeschaltung 50d dem Mikrocomputer zugeführt. Wie im Detail später erläutert, bestimmt die CPU 50a des Mikrocomputers die Gangstellung unter Verwendung eines Gangschaltplan-Kennfelds, das entsprechend dem Straßenprofil gewählt ist, und gibt durch die Ausgabeschaltung 50e Signale aus, um Solenoidventile 54, 56 einer hydraulischen Steuerschaltung zu erregen/entregen, um Schaltventile (nicht gezeigt) zum Einrücken/Ausrücken der Hydraulikkupplung des gewählten Gang zu betätigen. (Die in der Zeichnung gezeigten Solenoidventile 58, 60 dienen zur An/Aussteuerung eines Überbrückungsmechanismus 16c des Drehmomentwandlers 16.)
Nachfolgend wird der Betrieb des Steuersystems anhand des Flußdiagramms von Fig. 2 beschrieben. Zunächst werden jedoch die Hauptmerkmale des Steuersystems anhand Fig. 3 kurz erläutert. Die vorhergesagte Beschleunigung des Fahrzeugs (nur im dritten Gang) während Fahrt auf ebener Straße wird vorab als Funktion der Drosselöffnung und der Motordrehzahl definiert. Andererseits wird die aus demselben Parametern berechnete tatsächliche Beschleunigung des Fahrzeugs mit einem Koeffizienten multipliziert, um diese auf einen Wert zu korrigieren, der jener im dritten Gang entspricht. Die vorhergesagte Beschleunigung und die tatsächliche Beschleunigung werden miteinander verglichen, um Differenzen PNO, PKU zu erhalten, deren Mittelwerte zum Wählen (Hinschalten) des geeigneten Gangschaltplan- Kennfelds dienen. Die vorhergesagte Beschleunigung wird aus einer Nachschlagetabelle abgefragt, die im ROM 50b der ECU 50 gespeichert ist, unter Verwendung der Drosselöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit als Adressdaten. Charakteristiken einer solchen Tabelle sind in Fig. 4 gezeigt. Der Grund zur Definition der vorhergesagten Beschleunigung als Funktion der Drosselöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, daß unter identischen Fahrbedingungen, insbesondere der gleichen Geschwindigkeit, des gleichen Gangs, der gleichen Straßenprofilbedingungen etc., sich die resultierende Beschleunigung mit der Vortriebskraft (d.h. mit der Motorbelastung) ändert, wohingegen der Fahrwiderstand, insbesondere der aerodynamische Widerstand sich mit der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert. Es werden fünf Typen von Gangschaltkennfeldern vorbereitet, jeweils eines für steile Bergauffahrt, für leichte Bergauffahrt, für Fahrt auf ebener Straße, für leichte Bergabfahrt, für steile Bergabfahrt. Fig. 5 zeigt die Charakteristiken des Kennfelds für Fahrt auf ebener Straße und Fig. 6 jene des Kennfelds für leichte Bergauffahrt (worin anzumerken ist, daß der dritte Gangbereich breiter ist als jener im Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße). Obwohl in den Fig. 5 und 6 zugunsten der Vereinfachung weggelassen, sind, wie in Fig. 7 gezeigt, sowohl in den Hochschalt- als auch Herunterschaltrichtungen jedes Kennfelds Hysteresen eingerichtet.
Zurück zum Flußdiagramm von Fig. 2. Die Routine startet in Schritt S10, in dem die erforderlichen Parameter erhalten werden. Die Sensorausgaben der Drosselöffnung und anderen solchen Parameter werden unmittelbar verwendet, und die Fahrzeuggeschwindigkeit wird aus der Anzahl der Ausgangsimpulse des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 42 pro vorbestimmte Zeitperiode berechnet. Da jedoch in diesem Schritt das Änderungsmuster der Drosselöffnung bestimmt wird, wird die Bearbeitung hiervon anhand Fig. 8 erläutert (die Routine nach dem Flußdiagramm von Fig. 2 wird auf Zeitunterbrechungsbasis alle 20 ms durchgeführt.)
In der Routine nach dem Flußdiagramm von Fig. 8 wird zunächst die eine vorbestimmte Zeit zuvor erfaßte Drosselöffnung THPT gelesen, wonach die Steuerung zu Schritt S102 weitergeht, in dem der Absolutwert der Differenz zwischen der Drosselöffnung THPT und der im gegenwärtigen Zyklus erfaßten Drosselöffnung THUS berechnet und mit einer vorbestimmten Drosselöffnung YDTTH verglichen wird (z.B. 0,5/8 * WOT [º]). Wenn die Differenz größer als der vorbestimmte Wert ist, d.h., wenn sich die Änderung der Drosselöffnung als groß herausstellt, geht die Steuerung zu Schritt S104 weiter, in dem ein vorbestimmter Wert YTMETN in einem Schnelldrosseländerungtimer (ein Herunterzähler) TMETN gesetzt wird und der Zeitablauf gemessen wird. Wenn sich in Schritt S102 herausstellt, daß die Differenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird die Unterroutine sofort beendet.
Zurück zum Flußdiagramm von Fig. 2, in dem die vorhergesagte Beschleunigung (designiertes GGH) im folgenden Schritt S12 berechnet wird.
Eine Unterroutine zur Durchführung dieser Berechnung ist in Fig. 9 gezeigt. Im ersten Schritt S200 dieser Unterroutine wird auf die Nachschlagetabelle mit den bereits in Fig. 4 gezeigten Charakteristiken Bezug genommen, und unter Verwendung der Drosselöffnung (die zur Tabellenwertabfrage verwendete Drosselöffnung wird als "GTABTH" bezeichnet) und der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit V als Adressdaten, erhält man ein Tabellenabfragewert GGBASE der vorhergesagten Beschleunigung. Wie zuvor erläutert, representiert dieser Wert die Fahrzeugbeschleunigung, deren Auftreten vorhergesagt ist, wenn das Fahrzeug mit dieser Drosselöffnung und mit dieser Fahrzeuggeschwindigkeit im dritten Gang auf einer ebenen Straße fährt. Ausgedrückt ist er in m/s². Diese in Fig. 4 gezeigten Werte sind lediglich Beispiele, die zum leichteren Verständinis gewählt sind.
Die Steuerung geht dann zu S202 weiter, wo zunächst geprüft wird, ob der Wert eines Herunterzählers GGCNTL (wird später erläutert) 0 ist oder nicht, und wenn dies so ist, wird der Zähler auf einen vorbestimmten Wert YGGCNT gesetzt und in Schritt S204 gestartet. Dieser Zähler dient zum Setzen eines Glättungsintervalls, während dem die vorhergesagte Beschleunigung allmählich erhöht (oder gesenkt) wird, wenn die Änderung zwischen den in den vorhergehenden und gegenwärtigen Zyklen abgefragten vorhergesagten Beschleunigungen groß ist. Insbesondere wird im weiteren Schritt S206 der Wert, den man durch Addieren (oder Subtrahieren) eines kleinen Werts YDGIH (oder YDGIL) zu dem im gegenwärtigen Zyklus abgefragten Wert von GGBASE erhält, mit dem Wert von GGH im vorhergehenden Zyklus verglichen, und es wird entschieden, ob eine Änderung zwischen dem vorhergehenden und gegenwärtigen Zyklen innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht. Wenn sich in S206 herausstellt, daß die Änderung in dem vorbestimmten Bereich liegt, so bedeutet dies, daß der Änderungsbetrag klein ist, und die Steuerung geht zu Schritt S208 weiter, in dem der Tabellenabfragewert (der Wert des gegenwartigen Zyklus) GGBASE ohne Modifikation als die vorhergesagte Beschleunigung GGH verwendet wird.
Wenn sich in Schritt S206 herausstellt, daß die Änderung den vorbestimmten Bereich überschreitet, geht die Steuerung zu Schritt S210, in dem die vorhergesagte Beschleunigung GGH im vorhergehenden Zyklus mit dem Tabellenabfragewert GGBASE im gegenwartigen Zyklus verglichen wird, und wenn sich herausstellt, daß die Änderung in der Anstiegsrichtung läuft, geht die Steuerung zu Schritt S212, wo der Wert, der durch Addieren eines vorbestimmten Einheitsbetrags YDG2 zur vorhergesagten Beschleunigung GGH im vorhergehenden Zyklus erhalten ist, als vorhergesagte Beschleunigung GGH des gegenwärtigen Zyklus verwendet wird, und die Unterroutine beendet wird. Danach wird der Zählerwert in Schritt S214 bei jeder nachfolgenden Durchführung der Unterroutine dekrementiert, und wenn sich in Schritt S202 herausstellt, daß der Zählerwert 0 erreicht hat, wird in Schritt S204 der Zähler neu gestartet, und die Steuerung geht durch Schritt S206, Schritt S214 zu Schritt S212, wo eine weitere Korrektur in der Anstiegsrichtung durchgeführt wird, in dem die vorbestimmte Einheitsgröße YDG2 addiert wird. In anderen Worten, wie in der Punkt-Strich-Linie in Fig. 10 gezeigt, wenn die Änderung von dem Wert im vorhergehenden Zyklus groß ist, erhöhen die Schritte allmählich den Wert durch Inkrementieren desselben um einen vorbestimmten Betrag (YDG2) einmal zu jeder vorbestimmten Zeitperiode (GGCNT1), bis Schritt S206 feststellt, daß die Änderung in den vorbestimmten Bereich eintritt. Hierdurch lassen sich abrupte Änderungen der vorhergesagten Beschleunigungen vermeiden, und es läßt sich ein Steuerpendeln verhindern, das anderenfalls auftreten wurde, wenn das Gaspedal plötzlich niedergedrückt wird.
Ähnliches erfolgt, wenn sich in Schritt S210 herausstellt, daß die im gegenwärtigen Zyklus abgefragte vorhergesagte Beschleunigung von dem Wert im vorhergehenden Zyklus abgenommen hat. In diesem Fall geht die Steuerung zu Schritt S216, in dem bestimmt wird, ob die Drosselöffnung an oder unter einer Öffnung CTH in der Nähe des vollständig geschlossenen Zustands ist oder nicht (der spezifische Wert von CTH beträgt (0.5/8) * WOT [º]), und, in Abhängigkeit vom Ergebnis der Bestimmung, wird die vorhergesagte Beschleunigung GGH allmählich gesenkt, um diese auf den Tabellenabfragewert im gegenwärtigen Zyklus zu korrigieren, durch Änderung entweder um einen Einheitsminderungsbetrag YDG3US in Schritt S218 oder durch einen Einheitsminderungsbetrag YDG3 in Schritt S220. Der Grund zur Verwendung zweier unterschiedlicher Senkbetrage ist hier, daß sich das Drehmoment in Antwort auf Änderungen der Drosselöffnung schneller ändert, wenn die Drosselöffnung in der Nähe des vollständig geschlossenen Zustand oder darunter liegt, als dies ansonsten der Fall ist. Daher gilt die Beziehung YDG3 < YDG3US. Diese schrittweise Einstellung in der Abnahmerichtung ist in Fig. 11 gezeigt.
Zurück zum Flußdiagramm von Fig. 2, in dem die tatsächliche Beschleunigung HDELV in Schritt S14 berechnet wird. Die Unterroutine zu dieser Berechnung ist im Flußdiagramm in Fig. 12 gezeigt. Wie zuvor erwähnt, ist die vorhergesagte Beschleunigung der Wert für den Fall der Fahrt im dritten Gang, und dies macht es erforderlich, die tatsächliche Beschleunigung auf einen Wert zu korrigieren, der jener im dritten Gang entspricht. Im Flußdiagramm von Fig. 12 wird daher in den Schritten S300 und S302 festgestellt, ob der gegenwartige Gang der zweite Gang oder niedriger, der dritte Gang oder der vierte Gang ist oder nicht, und in Abhängigkeit vom Ergebnis, wird in Schritt S304, Schritt S306 oder Schritt S308 ein Korrekturkoeffizient bestimmt. Es sind drei separate Korrekturkoeffizienten-Nachschlagetabellen vorbereitet, einer für die ersten und zweiten Gänge, einer für den dritten Gang und eine für den vierten Gang, die jeweils vorab Verhältniswerte einrichten, die entsprechend der Drosselöffnung der Fahrzeuggeschwindigkeit addressiert sind, ähnlich zum Fall der in Fig. 4 gezeigten Nachschlagetabelle zur vorhergesagten Beschleunigung. Die Abfrage dieser Verhältniswerte erfolgt unter Verwendung der Drosselöffnung GTABTH, die zur Abfrage der vorhergesagten Beschleunigung verwendet wurde, sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit V als Addressdaten (der aus der Tabelle abgefragte Korrekturkoeffizient wird als "GGFBASE" bezeichnet). Es wird nicht zwischen dem ersten und dem zweiten Gang unterschieden, im Hinblick auf die Tatsache, daß der Grundzweck der Steuerung zur Verbesserung der Gangschaltleistung während Bergauffahrt und Bergabfahrt dient, und diese wird insbesondere erzielt durch Schaltung von einem Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße zu einem für Bergauffahrt oder Bergabfahrt. Die Steuerung gemäß einem Bergauffahrtkennfeld bewirkt ein Herunterschalten zur Erhöhung der Antriebskraft, während jene gemäß einem Bergauffahrtkennfeld ein Herunterschalten bewirkt, um den Bremseffekt des Motors zu erhöhen. Weil der erste Gang der niedrigste ist und kein Herunterschalten aus diesem Gang möglich ist, werden die gleichen Daten für den ersten wie für den zweiten Gang verwendet, weil dies die Steuerung vereinfacht. Im Hinblick auf die Verhältnistabelle für den dritten Gang werden jedoch die Daten für das Verhältnis auf 1.0 gesetzt, weil die vorhergesagte Beschleunigung, mit der die unter Verwendung dieses Verhältnisses korrigierte tatsächliche Beschleunigung verglichen wird, jene zur Fahrt im dritten Gang ist.
Dann prüft Schritt S310, ob der Wert des zweiten Herunterzählers GGCNT2 null ist oder nicht, und wenn dies so ist, geht die Steuerung zu Schritt S312, in dem der Zähler auf den vorbestimmten Wert YGGCNT gesetzt und gestartet wird, zu Schritt S314, in dem der abgefragte Korrekturkoeffizient mit jenem im vorhergehenden Zyklus verglichen wird, zu Bestimmung, ob die diesbezügliche Differenz aus einem vorbestimmten Bereich herausfällt, und wenn dies so ist, erfolgt eine Glättung ähnlich jener, der zuvor bezüglich der vorhergesagten Beschleunigung durchgeführt wurde. Insbesondere wird in Schritt S314 der Wert im gegenwärtigen Zyklus ±YDF1L H mit jenem im vorhergehenden Zyklus verglichen, und wenn er in diesem Bereich liegt, geht die Steuerung zu Schritt S316, in der der Tabellenabfrage-Korrekturkoeffizient GGFBASE ohne Modifikation als Korrekturkoeffizient GGF verwendet wird, und dann zu Schritt S318, wo er mit der Differenz erster Ordnung delta V des erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeitswerts multipliziert wird, d.h. mit der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit pro vorbestimmter Zeitperiode, um die tatsächliche Beschleunigung HDELV zu erhalten. Wenn sich in Schritt S314 herausstellt, daß die Differenz zwischen den Werten in den gegenwärtigen und vorhergehenden Zyklus außerhalb des vorbenannten Bereichs liegt, geht die Steuerung zu Schritt S320, in dem der Wert von GGF im vorhergehenden Zyklus und der Wert von GGFBASE im vorhergehenden Zyklus verglichen werden um zu bestimmen, ob die Änderung in der Anstiegsrichtung erfolgt, und wenn dies so ist, geht die Steuerung zu Schritt S322 weiter, in der ein Einheitsanstiegsbetrag YDF2 zu dem Wert von GGF im vorhergehenden Zyklus addiert wird, und das Ergebnis als Korrekturkoeffizient im gegenwärtigen Zyklus verwendet wird. Wenn jedoch die Änderung in der abnehmenden Richtung erfolgt, geht die Steuerung zu Schritt S324, in dem ein Einheitsminderungsbetrag YDF3 von dem Wert GGF im vorhergehenden Zyklus subtrahiert wird und das Ergebnis als Korrekturkoeffizient im gegenwärtigen Zyklus verwendet wird. Bei jeder nachfolgenden Durchführung der Unterroutine wird der Zählerwert in Schritt S326 dekrementiert, bis sich in Schritt S310 herausstellt, daß der Zählerwert null erreicht hat, und hierbei wird die Zunahme (Abnahme) Korrektur wiederholt, bis sich in Schritt S314 herausstellt, daß der eingestellte Wert in den jenes des vorhergehenden Zyklus gekommen ist. Wie zuvor im Hinblick auf die vorhergesagte Beschleunigung in Verbindung mit dem Flußdiagramm von Fig. 9 erläutert, ist der Grund zur Verwendung der vorgenannten Anordnung, plötzliche Änderung des Steuerwerts zu vermeiden. Obwohl gesagt wurde, daß die tatsächliche Beschleunigung aus der Differenz der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, ist es alternativ auch möglich, diese aus dem Differenzwert zu berechnen. In jedem Fall wird sie in denselben Einheiten wie die vorhergesagte Beschleunigung ausgedrückt (m/s²).
Bei Abschluß der Unterroutine nach dem Flußdiagramm von Fig. 12 geht die Steuerung zu Schritt S16 des Flußdiagramms von Fig. 2, worin die Differenz PNO oder PKU zwischen der vorhergesagten Beschleunigung GGH und der tatsächlichen Beschleunigung HDELV berechnet wird. Die Unterroutine für diese Berechnung ist im Flußdiagramm in Fig. 13 gezeigt. PKU ist die Bergabfahrtrichtungs-Differenz, die durch Subtrahieren der vorhergesagten Beschleunigung GGH von der tatsächlichen Beschleunigung HDELV erhalten ist, wohingegen PLO die Bergauffahrtrichtungs-Differenz ist, die durch Subtrahieren der tatsächlichen Beschleunigung HDELV von der vorhergesagten Beschleunigung GGH erhalten ist.
Die Unterroutine nach dem Flußdiagramm von Fig. 13 startet mit Schritt S400, in dem die Differenz PKU durch das vorgenannte Berechnungsverfahren erhalten wird. Der Grund zur Umkehr der Subtraktionsfolge bei der Berechnung der Differenzen ist, daß während Bergabfahrt die tatsächliche Beschleunigung größer wird als die vorhergesagte Beschleunigung (zur Fahrt auf ebener Straße), wohingegen während Bergauffahrt das Gegenteil der Fall ist. Ferner erfolgen die Berechnungen der Differenzen für Bergauffahrt und Bergabfahrt unabhängig davon, ob das Fahrzeug tatsächlich bergauf oder bergab fährt. Anders gesagt, das durch Subtraktion der vorhergesagten Beschleunigung von der tatsächlichen Beschleunigung erhaltene Ergebnis wird einfach als die Differenz für Bergauffahrt, und der Kehrwert als die Differenz für Bergabfahrt verwendet. Dies ist nicht nur ausreichend, sondern vorteilhaft. Wie im Detail später erläutert wird, wird der Durchschnittswert der jeweiligen Differenzen zur Kennfeldwahl verwendet. Wenn das Fahrzeug tatsächlich bergab fährt, wird nur die Differenz PKU in der Bergabfahrtrichtung positiv, wohingegen bei Bergauffahrt des Fahrzeugs die Differenz in Bergaufrichtung null oder weniger wird. Indem nur positive Werte zur Kennfeldwahl verwendet werden, wird es möglich, das optimale Gangverhältnis in Antwort auf Änderungen des Straßengefälles effektiv zu bestimmen, ohne einen Neigungssensor anbringen zu müßen.
Die Steuerung geht dann zu Schritt S402, der bestimmt, ob die Drosselöf fnung bei oder unter der Öffnung CTH in der Nähe des vollständig geschlossenen Zustands ist, und wenn dies so ist, geht sie dann zu Schritt S404, der bestimmt, ob der Wert eines Timers TMPAVB (Rückwärtstimer) null erreicht hat oder nicht. Dieser Timer wird weiter in Verbindung mit Fig. 2 erläutert. Hier genügt es zu sagen, daß er auf die Zeit gesetzt wird, zu der die Bremsen betätigt werden, und daß er startet, wenn die Bremsen gelöst werden. Daher erfolgt die Bestimmung hier zur Prüfung, ob die Bremsen betatigt werden oder nicht, genauer, ob eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist oder nicht, seit das Bremspedal nach einmaligem Niederdrücken gelöst wurde. Bestimmt wird also, daß die Bremsen nicht nur beim Niederdrücken des Bremspedals betätigt werden, sondern auch über eine vorbestimmte Periode (Timerwert) nach deren Lösen, was wünschenswert ist, weil das Bremssystem eine Ansprechverzögerung hat und es eine vorbestimmte Zeit benötigt, damit die Bremskraft nach Loslassen des niedergedrückten Bremspedals null erreicht. Wenn Schritt S406 feststellt, daß der Bremstimerwert nicht null ist (gerade gebremst wird) geht die Steuerung zu Schritt S404, in dem die Differenz PKU durch Addieren eines vorbestimmten Betrags YDAD05 hierzu erhöht wird. Dies dient zur Kompensierung der Abnahme der tatsächlichen Beschleunigung aufgrund der Bremskraft. Die Steuerung geht dann zu Schritt S408, in dem die Differenz PNO durch Subtrahieren der tatsächlichen Beschleunigung HDELV von der vorhergesagten Beschleunigung GGH berechnet wird.
Die Steuerung geht dann zu Schritt S18 des Flußdiagramms von Fig. 2, wo bestimmt wird, ob der Bremsschalter an ist, und wenn dies so ist, geht sie zu Schritt S20, in dem der Bremstimer TMPAVB auf einen vorbestimmten Wert YTMPAVB gesetzt und gestartet wird. (Weil nach Erfassung des Bremsbeginns das Rücksetzen dieses Timers nicht zuerst zu dem Zeitpunkt erfolgt, zu dem die "Bremsen an" Bestimmung infolge des Lösens des Bremspedals gelöscht wird, sondern während jeder aufeinanderfolgenden Programmschleife erfolgt, geht das Herunterzählen nach Loslassen des Bremspedals weiter. Infolge dessen zeigt der Timerwert die nach Bremsunterbrechung abgelaufene Zeit an.) Die Steuerung geht dann zu Schritt S22 weiter, in dem aus dem Bereichswählschaltersignal bestimmt wird, ob der gewählte Bereich D4, D3, 2 ist, und wenn dies so ist, geht sie zu Schritt S24 weiter, wo bestimmt wird, ob zwischen diesen Bereichen gerade umgeschaltet wird oder nicht. Wenn dies nicht so ist, geht die Steuerung zu Schritt S26, in dem ein Timer TMPAHN2 auf einen vorbestimmten Wert YTMPAHN2 gesetzt und gestartet wird. (Weil Schritt S26 übersprungen wird, wenn die Bestimmung in Schritt S24 zustimmend ist, zeigt der Timerwert die Bereichsschaltzeitperiode an, ähnlich dem, was im Hinblick auf Schritt S20 erläutert wurde.) Dann wird in Schritt S28 ein Merker BROK2 geprüft, zu bestimmen, ob das Bremssignal normal ist oder nicht. Ob das Bremssignal normal ist oder nicht, wird durch eine andere Unterroutine (nicht gezeigt) geprüft, die bestimmt, daß das Bremssignal normal ist, wenn jeweils ein Bremse-an Signal und ein Bremse-aus Signal fur eine vorbestimmte Zeitperiode nach Anschalten des Zündschalters fortdauert, und bestimmt anderenfalls, daß es äbnormal ist. Das Ergebnis wird durch den Merker angezeigt.
Wenn Schritt S28 feststellt, daß das Bremssignal normal ist, erfolgt in Schritt S30 eine andere Bestimmung, ob gerade eine Bereichsschaltung stattfindet oder nicht, und wenn das Ergebnis negativ ist, geht die Steuerung zu Schritt S32, in dem bestimmt wird, ob der Wert eines Timers TMPAHN null erreicht hat oder nicht. Dieser Timer wird zu dem Zeitpunkt gestartet, zu dem eine andere Unterroutine (nicht gezeigt) herausgefunden hat, daß das Erregungsmuster der Solenoidventile 54, 56 geschaltet hat, und zeigt an, daß gerade ein Gangschaltvorgang stattfindet. Weil die Tatsache, daß der Timerzählwert null erreicht hat, daher bedeutet, daß gerade kein Gangschaltvorgang stattfindet, geht die Steuerung zu Schritt S34 weiter, in dem bestimmt wird, ob der gegenwärtige Gang der erste Gang ist oder nicht, und wenn dies so ist, geht sie zu Schritt S36 weiter, in dem die Durchschnittswerte (insbesondere die gewichteten Durchschnittswerte) PNOAVE, PKUAVE der Differenzen PNO, PKU berechnet werden. Das Flußdiagramm einer Unterroutine zur Durchführung dieser Berechnung ist in Fig. 14 gezeigt.
Die Unterroutine startet von Schritt S500, in dem die im gegenwärtigen Zyklus berechnete Bergauffahrtrichtungs-Differenz PNO mit einem Durchschnittswert (Richtungskoeffizient) PNOAVE bis zu dieser Zeit verglichen wird, um zu bestimmen, ob die Änderung relativ zu dem Wert bis zum vorhergehenden Zyklus in der Anstiegs- oder Abnahmerichtung ist. Wenn sich herausstellt, daß sie in der Abnahmerichtung ist, geht die Steuerung zu Schritt S502, in dem ein Glättungskoeffizient KPNO auf YKPNODN gesetzt wird, und dann zu Schritt S504, in dem der gewichtete Durchschnittswert unter Verwendung der gezeigten Gleichung berechnet wird. Wenn sich andererseits herausstellt, daß er in der Anstiegsrichtung ist, geht die Steuerung zu Schritt S506, in dem bestimmt wird, ob der Zählerwert des Schnelldrosseländerungs-Timers TMETN, auf den früher in Verbindung mit Fig. 8 Bezug genommen wurde, null erreicht hat, d.h. ob sich die Drosselöffnung schnell ändert oder nicht. Wenn dies nicht so ist, geht die Steuerung zu Schritt S508, in dem der Glättungskoeffizient auf YKPNOUP gesetzt wird, zu Schritt S510, in dem bestatigt wird, daß die Bremsung gerade nicht stattfindet, und dann zu Schritt S504, in dem der gewichtete Durchschnittswert berechnet wird. Schritt S504 wird übersprungen, wenn Schritt S506 feststellt, daß sich die Drosselöffnung schnell ändert. In diesem Fall wird daher der im vorhergehenden Zyklus berechnete Durchschnittswert PNOAVEn-1 zur Bestimmung (zum Halten) des Kennfelds verwendet. Im Ergebnis läßt sich eine Fehlerentstehung beim Steuerwert (Kennfeldwahl) dann vermeiden, wenn sich die Drosselöffnung abrupt ändert. Falls sich in Schritt S510 herausstellt, daß die Bremsen an sind, wird ähnlich verfahren. Weil das auftretende Motorausgangsdrehmoment entsprechend einem Bremskraftbetrag sinkt, der proportional zu der Kraft ansteigt, mit der der Fahrer das Bremspedal niederdrückt, erzeugt der Motor kein Ausgangsdrehmoment, das der in der Tabelle abgefragten Drosselöffnung entspricht. Daher wird Schritt S504 übersprungen, und es wird der im vorhergehenden Zyklus berechnete Durchschnittswert verwendet.
Die Steuerung geht dann zu Schritt S512, in dem der berechnete Wert mit einem oberen Grenzwert YPNOCUT verglichen wird, und wenn er sich als größer herausstellt, wird der obere Grenzwert in Schritt S514 erneuert. Anders gesagt, wenn das Fahrzeug die Bergauffahrt beendet und wieder einen ebenen Boden erreicht, muß das Kennfeld schnell zu jenem für Fahrt auf ebener Straße geändert werden, wie in Fig. 15 gezeigt. Dies ist der Grund zum Einrichten des oberen Grenzwerts.
Dann wird der Bergabrichtungs-Differenzwert berechnet, ausgehend von Schritt S516, in dem der im gegenwärtigen Zyklus berechnete Wert PKU mit dem Durchschnittswert PKUAVE bis zum vorhergehenden Zyklus verglichen wird. Wenn sich herausstellt, daß er sich in der Anstiegsrichtung ändert, was bedeutet, daß das Fahrzeug weiterhin bergab fährt, geht die Steuerung zu Schritt S518, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V mit einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit YVOAD1 verglichen wird, zu Schritt S520 oder Schritt S522, in dem bestatigt wird, daß sich die Drösselöffnung nicht schnell ändert, und dann, in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs, zu Schritt S524 oder S526, in dem ein Glättungskoeffizient (Wichtungskoeffizient) KPKU gewählt wird, und danach zu Schritt S528, in dem der gewichtete Durchschnittswert PKUAVE berechnet wird. Der Grund für die Änderung des Koeffizienten entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, eine frühe Gelegenheit zum Herunterschalten im Hinblick auf die Fahrzeuggeschwindigkeit während Bergabfahrt vorzusehen, was wünschenswert ist, weil der Fahrwiderstand während Bergabfahrt nicht zu groß ist. Daher wird zwischen dem Koeffizienten die Beziehung YKPKUUPH > YKPKUUPL eingerichtet, sodaß der Koeffizient mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird, wodurch sich der Wert im gegenwärtigen Zyklus stark im Durchschnittswert wiederspiegelt. Aus dem gleichen Grund, wie er bezüglich PNO erläutert wurde, wird Schritt S528 übersprungen, und es wird der Durchschnittswert im vorhergehenden Zyklus verwendet, wenn die Schritte S520 und S522 bestimmen, daß sich die Drosselöffnung schnell ändert.
Wenn in Schritt S516 bestimmt wird, daß der Wert im gegenwärtigen Zyklus vom durchschnittlichen Fahrwert bis zum vorhergehenden Zyklus abgenommen hat, bedeutet dies, daß das Bergabgefälle allmählich endet, und daher geht die Steuerung zu Schritt S530, in dem bestätigt wird, daß sich die Drossel in der Nähe des vollständigen geschlossenen Zustands oder darunter befindet, und zu Schritt S532, in dem bestätigt wird, daß gerade keine Bremsung stattfindet, danach zu Schritt S534, wo, ähnlich zum oben erläuterten, einer von Glättungskoeffizienten in Antwort auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und den berechneten Durchschnittswert gewählt wird (Schritte S536, S538, S528). Hier wird wieder, wie im Falle einer Änderung in der Anstiegsrichtung, der Koeffizient so gesetzt, daß er zur höheren Fahrzeuggeschwindigkeitsseite hin größer wird. Dann wird, von Schritt S540 ausgehend, bestimmt, ob der berechnet Wert größer als der obere Grenzwert ist oder nicht, und wenn dies so ist, wird er in Schritt S542 auf den oberen Wert begrenzt. Wie in Fig. 15 gezeigt, dient dies zur Kombination der Erfassungsverzögerung bei der Rückkehr auf ebenen Boden, ähnlich zum Fall der zuvor erläuterten Bergauffahrt. Wenn Schritt S532 feststellt, daß gerade gebremst wird, wird es aus dem gleichen Grund, wie zuvor anhand Schritt S210 erläutert, schwierig, einen genauen Wert zu erhalten, und daher geht die Steuerung direkt zu den Schritten S540 und S542, unter Verwendung des Durchschnittswerts bis zum vorhergehenden Zyklus.
Zurück zu Fig. 2. Wenn die Bedingungen der Schritte S18 bis S34 erfüllt sind, geht die Steuerung zu Schritt S36, wo die Durchschnittswerte der Differenzen in der gerade erläuterten Weise berechnet werden. Es folgt nun eine Erläuterung im Hinblick auf das, was passiert, wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind. Wenn zunächst das Ergebnis in Schritt S22 negativ ist, d.h. wenn sich herausstellt, daß der gewählte Bereich P, R, N oder 1 ist, was bedeutet, daß keine Bergauf- oder Bergabsteuerung erforderlich ist, geht die Steuerung zu Schritt S38, in dem der in Schritt S26 gestartete Timer zur Bestimmung der Bereichsschaltzeitperiode zurückgesetzt wird, weil die Zeitmessung diese Periode bedeutungslos geworden ist, und dann zu Schritt S42, in dem die durchschnittlichen Differenzwerte auf null gesetzt werden. Wie später erläutert, wird das Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße gewählt. Dasselbe gilt auch für den Fall, wo Schritt S28 feststellt, daß das Bremssignal abnormal ist. Falls ferner Schritt S30 feststellt, daß gerade eine Bereichsschaltung stattfindet, und Schritt S40 anschließend feststellt, daß der Timerwert null erreicht hat, was bedeutet, daß die zur Bereichsschaltung verwendete Zeit so lang ist, um eine Abnormalität wie etwa einen Drahtbruch oder dergleichen anzuzeigen, springt die Steuerung wieder zu Schritt S42. Um die Kontinuität der Steuerung bis zu der Zeit sicher zu stellen, bei der Schritt S40 feststellt, daß der Timerwert null erreicht hat, geht die Steuerung zu Schritt S44, in dem ähnlich zu dem, was zuvor in Verbindung mit Schritt S506 des Flußdiagramms von Fig. 40 und dergleichen erläutert wurde, der durchschnittliche Differenzwert im vorhergehenden Zyklus verwendet wird. Das gleiche gilt auch, falls Schritt S32 feststellt, daß gerade eine Gangschaltung stattfindet. Wenn gerade eine Gangschaltung stattfindet, ist es natürlich unmöglich, den gegenwärtigen Gang zu bestimmen, und ferner ist die Beschleunigung unstabil, sodaß die Steuerung zu Schritt S44 weitergeht und der Durchschnittswert im vorhergehenden Zyklus verwendet wird. Falls Schritt S34 bestimmt, daß der gegenwärtige Gang der erste Gang ist, wird in der gleichen Weise verfahren, weil es nicht möglich ist, vom ersten Gang herunter zu schalten, und dies ermöglicht eine Vereinfachung des Prozesses.
Im Flußdiagramm von Fig. 2 geht die Steuerung dann zu Schritt S46, in dem die Wahl der möglichen maximalen und minimalen Kennfelder MAPS1, 2 durchgeführt wird. Fünf Typen von Schaltkennfeldern, die fünf Neigungsgraden entsprechen, sind den Zahlen 0, 1, 2, 3 und 4 zugeordnet, und der Maximalwert und Minimaiwert (Kennfeldnummer), der zu dieser Zeit im Hinblick auf den durchschnittlichen Differenzwert verwendet werden kann, werden als MAPS1, 2 gesetzt. Fig. 16 zeigt das Flußdiagramm einer Unterroutine zur Durchführung dieser Wahl. In den Schritten S600 - S606 wird der Bergaufrichtungs-Durchschnittswert PNOAVE mit jedem von Kennfeldbezugswerten PNOmn verglichen, und anschließend wird in den Schritten S608 - S614 der Bergabrichtungs-Durchschnittswert PKUAVE mit jedem von Kennfeldbezugswerten PKUmn verglichen. Im Ergebnis wird einer der Schritte S616 - S632 gewählt, und der verwendbare Minimalwert (MAPS1), und der verwendbare Maximalwert (MAPS2) werden bestimmt. Fig. 17 zeigt Kennfeldbezugswerte, die entsprechend den durchschnittlichen Differenzwerten eingerichtet sind.
Wie oben gesagt sind bei der Steuerung nach dieser Ausführung der Erfindung fünf Kennfeldtypen mit zugeordneten Nummern vorbereitet, wie folgt:
0: steile Bergauffahrt
1: leichte Bergauffahrt
2: Fahrt auf ebener Straße
3: leichte Bergabfahrt
4: steile Bergabfahrt
Wie in Fig. 17 gezeigt, sind zwischen benachbarten Kennfeldern Hysteresebereiche eingerichtet, und wenn der durchschnittliche Differenzwert in einen dieser Bereiche fällt, läßt sich das Kennfeld an jeder Seite verwenden. Bei der Steuerung wird zunächst der Maximalwert und der Minimalwert (in Hinblick auf die Kennfeldnummer) bestimmt. Das Ergebnis der Wahl durch das Flußdiagramm von Fig. 16 läßt sich so zusammenfassen wie in Fig. 18 gezeigt. Aus der Fig. 17 ist ersichtlich, warum, wie zuvor erwähnt, das Setzen des durchschnittlichen Differenzwerts auf null in Schritt S42 des Flußdiagramms von Fig. 2 die Wahl des Kennfelds für Fahrt auf ebener Straße ergibt.
Zurück zum Flußdiagramm von Fig. 2. Im nachfolgenden Schritt S48 wird ein Kennfeld aus den zwei Typen der gewählten Kennfelder bestimmt.
Das Flußdiagramm einer Unterroutine zur Durchführung dieser Bestimmung ist in Fig. 19 gezeigt. Zuerst wird in Schritt S700 das gegenwärtig gewählte Kennfeld (als "MAPS" bezeichnet) mit MAPS2 (maximales Kennfeld) verglichen. Weil es insbesondere logischerweise genügt, das zu wählende Kennfeld so zu bestimmen, daß maximales Kennfeld ≥ gewähltes Kennfeld ≥ minimales Kennfeld, wird zuerst bestimmt, ob das gegenwärtige Kennfeld das maximale Kennfeld überschreitet oder nicht, und wenn dies so ist, wird das gewählte Kennfeld zum maximalen Kennfeld oder einem darunter liegenden geändert.
Wenn daher Schritt S700 feststellt, daß das gegenwärtige Kennfeld das maximale Kennfeld überschreitet, muß die Nummer des gegenwärtigen Kennfelds größer als null sein, was bedeutet, daß sie eine der Kennfeldnummern 1, 2, 3 und 4 ist, und daher geht die Steuerung zu Schritt S702 weiter, wo bestimmt wird, ob dessen Nummer 2 ist oder nicht (Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße). Wenn sie höher oder größer als 2 ist, sind es möglicherweise die Kennfeldnummern 3 und 4, und weil diese Kennfelder für Bergabfahrt dienen, wird in Schritt S704 die Kennfeldnummer bestimmt, die man erhält, indem man von der gegenwärtigen Kennfeldnummer 1 subtrahiert. Wenn beispielsweise das Kennfeld für steile Bergauffahrt gegenwärtig verwendet wird, wird zum Kennfeld für leichte Bergabfahrt umgeschaltet. Wenn Schritt S702 feststellt, daß das gegenwärtige Kennfeld eines für Fahrt auf ebener Straße oder ein darunter liegendes ist, werden die Möglichkeiten 2 und 1, und es wird umgeschaltet von dem Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße zu einem Kennfeld für leichte Bergauffahrt, oder von dem Kennfeld von leichter Bergauffahrt zu einem Kennfeld für steile Bergauffahrt. Wie zuvor in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 gesagt, ist in den in der gegenwärtigen Steuerung verwendeten Kennfeldern der dritte Gangbereich breiter im Kennfeld für leichte Bergauffahrt als im Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße, und ist breiter im Kennfeld für steile Bergauffahrt als im Kennfeld für leichte Bergauffahrt. Das gleiche gilt auf der Bergabseite, wo nämlich die Breite des dritten Gangbereichs in der Reihenfolge vom Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße zu dem Kennfeld für leicht Bergabfahrt zu dem Kennfeld für steile Bergabfahrt zunimmt. Diese Beziehung ist eingerichtet, um die Antriebskraft während Bergauffahrt zu erhöhen und den Motorbremseffekt während Bergabfahrt zu erhöhen. Jedoch führt dies zu der Möglichkeit, daß, wenn das Fahrzeug im vierten Gang angetrieben wird, eine Kennfeldumschaltung ein plötzliches Herunterschalten zum dritten Gang verursacht, was wahrscheinlich nicht das ist, was der Fahrer erwartet, und somit unerwünscht ist. Um dies zu vermeiden, wird in Schritt S706 bestimmt, ob der gegenwartige Gang der dritte Gang ist oder nicht, und nur falls er der dritte Gang oder ein niedrigerer Gang ist, wird von dem Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße zu dem Kennfeld für leichte Bergauffahrt oder von dem Kennfeld für leichte Bergauffahrt zu dem Kennfeld für steile Bergauffahrt umgeschaltet. Somit fällt diese Kennfeldschaltung bei Fahrt im vierten Gang aus.
Wenn Schritt S700 feststellt, daß das gegenwärtige Kennfeld das maximale Kennfeld oder ein darunter liegendes ist, was bedeutet, daß der obere Grenzzustand vorliegt, erfolgt anschließend eine Bestimmung im Hinblick auf den unteren Grenzzustand. Insbesondere bestimmt Schritt S708, ob das gegenwärtige Kennfeld (Nummer) MAPS1 ist oder nicht (minimales Kennfeld (Nummer)), und wenn sich herausstellt, daß es das minimale Kennfeld oder ein höheres ist, bedeutet dies, daß die vorgenannte logische Beziehung erfüllt ist und das Kennfeld nicht geändert wird.
Wenn Schritt S708 feststellt, daß das gegenwärtige Kennfeld (Nummer) geringer ist als das minimale Kennfeld, wird es erforderlich, zu einem Wert umzuschalten, der nicht unter jenem des minimalen Kennfelds liegt. Daher geht die Steuerung zu Schritt S710, in dem das gegenwartige Kennfeld mit dem Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße verglichen wird. Wenn sich herausstellt, daß das gegenwärtige Kennfeld unter dem Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße liegt, bedeutet dies, daß das zu wählende Kennfeld entweder 1 oder 2 ist, und daher geht die Steuerung zu Schritt S712, in dem zu der Nummer des gegenwärtigen Kennfelds 1 addiert wird. Wenn daher das Kennfeld für leichte Bergauffahrt gegenwartig verwendet wird, wird diese zu dem Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße hochgeschaltet, und wenn das Kennfeld für steile Bergauffahrt gegenwärtig verwendet wird, wird dieses zu dem Kennfeld für leichte Bergauffahrt umgeschaltet. Wenn Schritt S710 feststellt, daß das gegenwärtige Kennfeld das Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße oder ein höheres oder größeres ist, bedeutet dies, daß die gegenwärtige Kennfeldnummer 2 oder 3 ist (weil Schritt S708 herausgefunden hat, daß die gegenwärtige Kennfeldzahl kleiner als jene des minimalen Kennfelds ist, kann die Nummer des gegenwärtigen Kennfelds nicht 4 sein, auch wenn angenommen wird, daß das minimale Kennfeld den Maximalwert von 4 hat). Weil die Erhöhung von 2 oder 3 zu einem Problem im Hinblick auf die Verbreiterung des dritten Gangbereichs führt, geht die Steuerung zu Schritt S714, in dem bestimmt wird, ob der gegenwärtige Gang der dritte oder ein darunter liegender ist, und wenn dies so ist, was bedeutet, daß kein unerwartetes Herunterschalten auftreten wird, geht die Steuerung zu Schritt S712, in dem die Kennfeldschaltung sofort durchgeführt wird. Wenn sich andererseits herausstellt, daß der gegenwärtige Gang der vierte Gang ist, geht die Steuerung zu Schritt S716, in dem das gegenwärtige Kennfeld (Nummer) mit dem gegenwärtigen Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße (Nummer) verglichen wird. Wenn Schritt S716 feststellt, daß das gegenwärtige Kennfeld (Nummer) das Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße (Nummer) ist, geht die Steuerung zu Schritt S718, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem vorbestimmten Wert YKUV1 verglichen wird, und wenn sie bestimmt, daß das gegenwärtige Kennfeld (Nummer) nicht das Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße (Nummer) ist, d.h. wenn sie bestimmt, daß das gegenwärtige Kennfeld (Nummer) das Kennfeld für leichte Bergauffahrt (Nummer) ist, geht die Steuerung zu Schritt S720, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem anderen vorbestimmten Wert YKUV3 verglichen wird. Wenn sich in Schritt S718 oder S720 herausstellt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, springt die Steuerung zu Schritt S712, und die Kennfeldschaltung wird durchgeführt. Dies ist aus Fig. 20 leichter verständlich. Wie zuvor erläutert, ist die Breite des dritten Gangbereichs in den Kennfeldern für Bergauffahrt und Bergabfahrt breiter als im Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße. Wie insbesondere in Fig. 20 gezeigt, wird die Fahrzeug-Grenzgeschwindigkeit zum Schalten vom dritten Gang zum vierten Gang bei Kennfeldänderung von jenem für Fahrt auf ebener Straße zu jenem für leichte Bergabfahrt auf die Fahrzeuggeschwindigkeit YKUV1 gesetzt. Weil keine Möglichkeit eines Herunterschaltens besteht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als die Grenzgeschwindigkeit ist, geht die Steuerung zu Schritt S712 zum Schalten der Kennfelder weiter. Wenn sich andererseits herausstellt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem Grenzniveau liegt, besteht die Möglichkeit eines Herunterschaltens, und daher wird eine Bestimmung in den folgenden Schritten durchgeführt, ob eine besteht oder nicht. Während Fig. 20 für den Fall des Schaltens vom Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße (#2) zum Kennfeld für leichte Bergabfahrt (#3) betrifft, erfolgt das Schalten vom Kennfeld für leichte Bergabfahrt (#3) zum Kennfeld für steile Bergabfahrt (#4) in ähnlicher Weise.
Wenn sich in Schritt S718 oder Schritt S720 herausstellt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem Grenzniveau liegt, geht die Steuerung zu Schritt S722 weiter, in dem bestimmt wird, ob sich die Drossel nahe dem vollständig geschlossenen Zustand oder darunter befindet. Wenn das Ergebnis negativ ist, was bedeutet, daß das Gaspedal niedergedrückt wird, und das Gaspedal im vierten Gang niedergedrückt wird, könnte ein Stoß entstehen, wenn der Gang heruntergeschaltet wird. Dies ist ein besonderer Fahrzustand, und jedenfalls beinhaltet dies nicht, daß der Fahrer beabsichtigt, zur Verwendung der Motorbremsung herunter zu schalten, wobei die Steuerung Schritt S712 überspringt, um die Kennfeldänderung zu vermeiden.
Wenn andererseits Schritt S722 feststellt, daß sich die Drossel in der Nähe des vollständig geschlossenen Zustands oder darunter befindet, was bedeutet, daß das Gaspedal nicht niedergedrückt ist, und was impliziert, daß der Fahrer die Fahrzeuggeschwindigkeit reduzieren möchte, geht die Steuerung zu Schritt S724, in dem eine andere Prüfung erfolgt, ob das gegenwartige Kennfeld jenes für Fahrt auf ebener Straße ist oder nicht, und wenn dies so ist, springt sie zu Schritt S712, in dem das Kennfeld geändert wird, und wenn dies nicht so ist, das bedeutet, daß das gegenwärtige Kennfeld jenes für leichte Bergabfahrt ist, geht sie zu Schritt S726 weiter, wo eine Bestimmung erfolgt, ob die Bremsen betätigt werden, um zu erkennen, ob der Fahrer tatsächlich verzögern möchte. Wenn die Bremsen nicht betätigt werden, was bedeuten könnte, daß der Fahrer nicht verlangsamen möchte, wird Schritt S712 übersprungen, und das Kennfeld wird nicht geändert. Wenn festgestellt wird, daß die Bremsen betatigt werden, geht die Steuerung durch die Schritte S728 und S730 zum Vergleich der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit V mit vorbestimmten Wert YYOAD1, 2, wodurch Verzögerungsdaten YDVOA (später erläutert) in Schritten S732, S734, S736 gewählt werden, und dann zu Schritt S738, in dem die gewählten Verzögerungsdaten YDVOA mit der tatsächlichen Verzögerung DTV (Verzögerung der Fahrzeuggeschwindigkeit pro Zeiteinheit während Bremsung) verglichen wird, und wenn die tatsächliche Verzögerung größer ist, wird bestimmt, daß gerade eine starke Verzögerung stattfindet, und die Steuerung geht zu Schritt S712 zum Ändern des Kennfelds. Dies erfolgt, obwohl der Fahrer die Bremsen betätigt hat und verzögern möchte, und dies verhindert das Schalten des Kennfelds und vermeidet somit einen abrupten Motorbremseffekt (aufgrund des Herunterschaltens), der anderenfalls mit einer Intensität auftreten würde, die poportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit während des Herunterschaltens zunimmt. Somit wird das Kennfeld zum Ermöglichen eines Herunterschaltens nur dann geändert, wenn aus dem Vergleichsergebnis bestimmt wird, daß eine schnelle Verzögerung beabsichtigt ist. Fig. 21 zeigt die Beziehung unter den Verzögerungsdaten.
Die Steuerung geht dann zu Schritt S740 weiter, wo bestimmt wird, ob das gewählte Kennfeld (Nummer) 4 ist (für steile Bergabfahrt), und wenn dies so ist, zu Schritt 742, der bestimmt, ob die Drosselöffnung TH gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert THREF ist oder nicht (der spezifische Wert von THREF beträgt (2/8) * WOT [º]), und wenn dies so ist, zu Schritt S744, in dem das Umschreiben des Kennfelds (Nummer) zu 3 (Kennfeld für leichte Bergabfahrt) erzwungen wird. Dies erfolgt deswegen, weil die Umstände zeigen, daß der Fahrer beschleunigen möchte, d.h. er den Motorbremseffekt nicht nutzen möchte, obwohl das Fahrzeug steil Bergab fährt.
Insbesondere ist der dritte Gangbereich in dem Kennfeld noch breiter gemacht als in dem Kennfeld für leichte Bergabfahrt, wie in Fig. 22 gezeigt. Wenn das Kennfeld für steile Bergabfahrt gewählt ist, wird infolgedessen der dritte Gang häufig verwendet. Wie früher erläutert ist andererseits bei leichter Bergabf ahrt der Bedarf nach Motorbremsung nicht hoch, und noch weniger bewirkt die Verwendung eines niedrigeren Gangs eine höhere Motordrehzahl, was den Motor lauter macht. Im Hinblick auf das oben stehende wird angenommen, daß der Fahrer keine Motorbremsung wünscht, wenn das Drosselventil weiter als oder gleich dem Wert THREF geöffnet ist. Statt dessen erwartet er unter diesen Umständen wahrscheinlich keine Beschleunigung. Die Anordnung ist daher so, daß das Kennfeld zu dem Kennfeld (Nummer) 3 für leichte Bergabfahrt umgeschaltet wird. Im Ergebnis wird der Gang möglicherweise zum Vierten hochgeschaltet, wie in der Figur dargestellt, wodurch das Fahrgefühl während leichter Bergabfahrt verbessert wird. Anzumerken ist, daß die in der Figur dargestellten Charakteristiken zum leichteren Verständnis vereinfacht sind.
Am Ende der Unterroutine von Fig. 19 geht die Steuerung zum letzten Schritt des Flußdiagramms von Fig. 2, nämlich Schritt S50, in dem der Gang (Übersetzungsverhältnis) auf Basis des gewählten Kennfelds (zu dem zu schaltenden oder zu haltenden) bestimmt wird, unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselöffnung als Addressdaten. Weil das hierzu führende Verfahren bekannt ist und kein Merkmal der vorliegenden Erfindung bildet, wird dies hier nicht weiter erläutert.
Hier wird die Unterroutine zur Bestimmung, ob gerade eine Gangschaltung stattfindet oder nicht, worauffrüher anhand Schritt S32 des Flußdiagramms Von Fig. 2 Bezug genommen wurde, anhand eines in Fig. 23 gezeigten Flußdiagramms erläutert.
Nach Bestätigung in Schritt S800, daß der Wert des vorgenannten Timers TMPAHN null erreicht hat, sodaß gerade keine Gangschaltung stattfindet, geht die Steuerung zu Schritt S802, in dem geprüft wird, ob das Erregungsmuster der Solenoidventile 54, 56 geschaltet hat. Wenn dies so ist, geht die Steuerung zu Schritt S804, in dem bestimmt wird, ob der gegenwärtige Motorbetriebszustand in einer vorbestimmten Fläche liegt, und falls nicht, weiter zu Schritt S806, in dem der Timer auf einen vorbestimmten Wert YTMPAHN gesetzt und gestartet wird. Fig. 24 zeigt die vorbestimmte Fläche. Wie dargestellt, ist die Fläche ein vorbestimmter Motorbetriebsbereich, der durch einen kleinen Drosselöffnungsgrad und eine niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit VLOW definiert ist. Weil das Motorausgangsdrehmoment in der Fläche gering ist, hat die Fortsetzung der gewichteten Mittelwertberechnung keinen nachteiligen Einfluß auf diese Schaltsteuerung während Bergauffahrt oder Bergabfahrt. Die Anordnung ist daher so, daß nur dann, wenn sich das Solenoidventil-Erregungsmuster ändert, sofern der Motorbetriebszustand außerhalb der in Fig. 24 gezeigten Fläche liegt, der Timer gestartet wird. Im Ergebnis wird die Mittelwertberechnung in den Prozessen des Flußdiagramms von Fig. 2 ausgesetzt, und statt dessen wird der im vorhergehenden Zyklus berechnete Wert verwendet. Anzumerken ist hier, daß das Übersetzungsverhältnis in dem Getriebe verwendet werden kann, um zu erfassen, ob gerade ein Schaltvorgang stattfindet.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, berechnet die vorliegende Ausführung der Erfindung die vorhergesagte Beschleunigung als einen Index des Fahrzeugfahrwiderstands, vergleicht die vorhergesagte Beschleunigung mit der tatsächlichen Beschleunigung, schätzt das Straßenprofil (Gefälle) aus dem Ergebnis des Vergleichs und schaltet unter Kennfeldern für Fahrt auf ebener Straße, Bergauffahrt und Bergabfahrt auf Basis des geschätzten Straßenprofils. Weil darüber hinaus die Berechnung der für den Vergleich verwendeten gemittelten Durchschnittswerte in einer Situation unterbrochen wird, wenn sich etwa die Drosselöffnung schnell ändert, können Fehler bei der Kennfeldwahl verhindert werden. Da die Berechnung der vorhergesagten Beschleunigung nur auf jene für den dritten Gang beschränkt ist, genügt eine einfache Anordnung, und weil darüber hinaus das Schalten zwischen den Kennfeldern auf Basis des gewichteten Mittelwerts der Differenz zwischen der vorhergesägten Beschleunigung und der tatsächlichen Beschleunigung bestimmt wird, ist auch unter den besonderen Umständen eine stabile Steuerung möglich.
Der wesentliche Teil einer zweiten Ausführung der Erfindung ist im Flußdiagramm von Fig. 25 gezeigt, das dem Flußdiagramm von Fig. 14 der ersten Ausführung ähnelt. Wenn in dieser zweiten Ausführung Schritt S506 aus dem Wert des Timers TMETN feststellt, daß sich die Drosselöffnung schnell ändert, geht die Steuerung zu Schritt S5060, in dem der Glättungskoeffizient KPNO auf YKPNOLST gesetzt wird, wonach der Durchschnittswert in Schritt 5564 entsprechend der dargestellten Gleichung berechnet wird. Der Koeffizient YKPNOLST ist auf einen sehr kleinen Wert wie etwa 0.01 gesetzt. Weil der Wert des in Schritt S504 berechneten gegenwärtigen Zyklus den Durchschnittswert im wesentlichen nicht wiederspiegelt, gleicht daher der Effekt jenem, den man in der ersten Ausführung erhält, in dem die Berechnung nicht durchgeführt wird und der Wert des vorhergehenden Zyklus gehalten wird. Das gleiche gilt, wenn Schritt S510 feststellt, daß gerade eine Bremsung stattfindet. Wenn darüber hinaus in den Schritten S520 und S522 (in Fig. 22 nicht gezeigt, jedoch gleich denen in Fig. 14) festgestellt wird, daß sich die Drosselöffnung schnell ändert, wird mit ähnlicher Wirkung ein sehr kleiner negativer Glättungskoeffizient verwendet.
Eine dritte Ausführung der Erfindung wird anhand Fig. 26 erläutert, die ein Teil von Fig. 14 ist. Die dritte Ausführung ist der zweiten Ausführung sehr ähnlich. Insbesondere, wenn Schritt S532 im Flußdiagramm, das Fig. 14 annähernd identisch ist, feststellt, daß gerade eine Bremsung stattfindet, geht die Steuerung zu Schritt S5320, in dem der Glättungskoeffizient KPKU auf YKPKULST gesetzt wird, wonach der Durchschnittswert in Schritt S528 wie zuvor erwähnt berechnet wird. Der Koeffizient YKPKULST ist ein sehr kleiner Wert wie etwa 0.01, ähnlich jenem der zweiten Ausführung, um den gleichen Effekt wie in der zweiten Ausführung zu erzielen. Natürlich gilt das gleiche auch in einer Situation, in der Schritt S510 im Flußdiagramm von Fig. 14 bestimmt, daß gerade eine Bremsung stattfindet.
Fig. 27 zeigt eine vierte Ausführung der Erfindung. Die vierte Ausführung betrifft eine alternative Technik zur Bestimmung, ob gerade eine Gangschaltung stattfindet oder nicht. Das heißt, nach Bestätigung in Schritt S800, daß der Timerwert null erreicht hat und die Solenoidventile ihr Erregungsmuster geändert haben, geht die Steuerung zu Schritt S8040, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem Bezugswert VLOW der zuvor genannten, in Fig. 24 gezeigten Fläche verglichen wird, in der das Motorausgangsdrehmoment gering ist. Wenn Schritt S8040 feststellt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit den Bezugswert überschreitet, geht die Steuerung zu Schritt S806, um den Timer zu starten. Wenn im Gegensatz hierzu in Schritt S8040 festgestellt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem Bezugswert liegt, geht die Steuerung zu Schritt S8080, um zu bestimmen, ob der Gang hoch zu schalten ist, und geht zu Schritt S806 nur, wenn der Gang herunter zu schalten ist. Weil die Durchschnittswertberechnung durchgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem Bezugswert liegt und der Gang hoch zu schalten ist, läßt sich mit dieser Anordnung in ]edem Steuerzyklus der gemittelte Wert erhalten, wenn beispielsweise das Fahrzeug während Bergabfahrt vorübergehend anhält und dann wieder bergab zu fahren beginnt, sodaß das Kennfeld sofort zu jenem für Bergabfahrt umgeschaltet wird. In einer hiervon abweichenden Situation, in der in einen Bereich außerhalb der Fläche zu schalten ist oder herunter zu schalten ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem Bezugswert liegt, wird die Mittelwertberechnung ausgesetzt, wenn wie zuvor erwähnt gerade ein Schaltvorgang stattfindet, und wird der Mittelwert des vorhergehenden Zyklus verwendet, wodurch sich verhindern läßt, daß der Steuerwert fehlerhaft bestimmt wird.
Fig. 28 zeigt eine fünfte Ausführung der Erfindung. Wenn ein Fahrzeug mit einer zusätzlichen Vorrichtung wie etwa einer vom Fahrzeugmotor angetriebenen Klimaanlage ausgestattet ist, wird das Ausgangsdrehmoment teilweise durch den Betrieb dieser Vorrichtung verbraucht. Wenn daher ein die Motorlast anzeigen der Motorbetriebsparameter unmittelbar verwendet wird, kann der den Fahrwiderstand darstellende Index nicht korrekt bestimmt werden, und daher wäre eine richtige Schaltsteuerung nicht immer möglich. Um diese Nachteile zu überwinden, ist das Flußdiagramm von Fig. 9 in der fünften Ausführung leicht zu Fig. 28 modifiziert.
Nach Abfrage des Werts GGBASE geht die Steuerung in dem Flußdiagramm zu Schritt S2000, in dem geprüft wird, ob ein Klimaanlagenschalter angeschaltet ist oder nicht. Wie in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt, ist der Klimaanlagenschalter vorgesehen und wird angeschaltet, wenn eine Klimaanlage, mit der das Fahrzeug ausgestattet ist, angeschaltet wird. Wenn Schritt S2000 feststellt, daß die nicht gezeigte. Klimaanlage in Betrieb ist, geht die Steuerung zu Schritt S2002 weiter, in dem von einer Tabelle ein Korrekturwert GGCOR abgefragt wird. Fig. 29 zeigt die Charakteristiken der Tabelle, und wie gezeigt, wird der Korrekturwert unter Verwendung der momentanen Motordrehzahl als Adressdaten abgefragt. Die Steuerung geht dann zu Schritt S2004, in dem der abgefragte Wert durch Subtraktion des Korrekturwerts hiervon korrigiert wird, und dann zu Schritt S202, und danach wird die vorhergesagte Beschleunigung GGH in der gleichen Weise bestimmt, wie dies in der ersten Ausführung beschrieben wurde. Wenn Schritt S2000 nicht feststellt, daß die Klimaanlage in Betrieb ist, werden die Schritte S2002 und S2004 übersprungen. Der Grund, warum der Korrekturwert GGCOR gesetzt wird, sodaß er angenähert proportional mit zunehmender Motordrehzahl ansteigt, liegt darin, daß die Antriebsgeschwindigkeit eines Kompressors der Klimaanlage mit zunehmender Motordrehzahl zunimmt, anders gesagt, weil der Motorleistungsverbrauch durch die Klimaanlage wegen der Reibung des Kompressors mit zunehmender Motordrehzahl zunimmt. Obwohl die Motordrehzahl zur Bestimmtung des Korrekturwerts GGCOR verwendet wird, ist es alternativ möglich, den Wert unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dergleichen zu bestimmen.
Fig. 30 und folgende zeigen eine sechste Ausführung der Erfindung. Wenn in der vorgenannten Steuerung die Fahrzeuggeschwindigkeit durch eine Drehzahl des Fahrzeugantriebsrads bestimmt wird, etwa durch die Drehzahl der Getriebegegenwelle in der ersten Ausführung erfaßt wird, kann sich der erfaßte Wert von der wahren Fahrzeuggeschwindigkeit unterscheiden, wenn das Antriebsrad durchdreht. Dies könnte der Bestimmtung des den Fahrwiderstand bezeichnenden Index entgegenstehen, und als Ergebnis könnte die Gangschaltsteuerung fehlerhaft sein. Ferner wurde ein Traktionsregelsystem (nachfolgend "TCS") genannt, vorgeschlagen, um die Traktionskraft eines Fahrzeugs in einer solchen Schlupfsituation des Antriebsrads zu regeln. Wenn das Fahrzeug mit dem TCS ausgestattet ist und wenn das TCS häufig arbeitet, kann dies bedeuten, daß das Fahrzeug auf einer Straße fährt, deren Zustand keines der vorgenannten Kennfelder erwartet. Die sechste Ausführung zielt auf die Lösung dieser Probleme.
Fig. 30 zeigt ein Steuersystem nach der sechsten Aasführung. Im Unterschied zu jenem in der ersten Ausführung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, ist zusätzlich für die Traktionsregelung eine zweite ECU (elektronische Steuereinheit) 70 vorgesehen. Die ECU 70 empfängt eine Ausgabe eines Geschwindigkeitssensors 72, der eine Drehzahl nicht gezeigter antriebsloser (freier) Räder des Fahrzeug erfaßt, und die Ausgabe des Sensors 72, der die Drehzahl der Getriebegegenwelle 20 erfaßt, die proportional zur Geschwindigkeit der Fahrzeugantriebsräder 34 ist, und berechnet auf Basis davon ein Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Antriebsrädern 34 und den nicht getriebenen Rädem. Die ECU 70 bestimmt Schlupfen der Antriebsräder, wenn sich ergibt, daß das berechnete Verhältnis einen vorbestimmten Bezugswert überschreitet, und steuert ein Kraftstoffeinspritz-Steuersystem, ein Zündzeit-Steuersystem und dergleichen, die in der Figur allgemein als Motorausgangs- Steuersystem 74 bezeichnet sind. Die ECU 70 hat die gleiche Struktur wie die ECU 50, und sie sind zur gegenseitigen Kommunikation miteinander verbunden.
Fig. 31 ist ein Hauptflußdiagramm des Steuersystetrs nach der sechsten Ausführung. Der Verlauf der Schritte S10 bis S34 im Flußdiagramm ist ähnlich der ersten Ausführung, wcbei die Steuerung zu Schritt S36 läuft, um die Durchschnittswerte PNOAVE, PKUAVE zu berechnen. Fig. 32 ist ein Unterroutinen- Flußdiagramm für die Berechnung, die identisch ist zum Flußdiagramm von Fig. 14 in der ersten Ausführung, außer, daß die Schritte S5000 und S5002 hinzugefügt sind. Es wird nämlich im ersten Schritt zur Berechnung des Durchschnittswerts für Bergauffahrt (S5000) oder Bergabfahrt (S5002) geprüft, ob ein Bit eines Merkers TCS1 auf AN (1) oder AUS (0) gesetzt ist. Das Merkerbit wird in der zweiten ECU 70 AN geschaltet, wenn die TCS in Betrieb ist, und die Prüfung erfolgt in der ersten ECU 50 durch Kommunikation mit der ECU 70. Wenn sich in Schritt S5000 oder S5002 herausstellt, daß das Merkerbit AN ist, d.h. das TCS in Betrieb ist, werden die Schritte S500 bis S501 oder die Schritte S516 bis S538 übersprungen. Infolge dessen wird die Berechnung ausgesetzt, und der Durchschnittswert PNOAVE (PKUAVE)n-1 im vorhergehenden Zyklus wird fortlaufend zur Wahl eines Kennfelds verwendet. Dies bedeutet, daß das gegenwärtig verwendete Kennfeld nicht geändert wird, weil der Durchschnittswert nicht geändert wird. Auch wenn bei dieser Anordnung die Antriebsräder schlupfen, kann bei der Durchschnittswertberechnung und somit bei der Kennfeldwahl kein Fehler auftreten. Selbstverständlich geht die Steuerung zu Schritt S500 und danach zu S516 und anschließend zur Berechnung des Durchschnittswerts, wenn sich in diesen Schritten herausstellt, daß das Merkerbit null ist.
Zurück zu Fig. 31. Die Steuerung geht dann über Schritt S46 zu Schritt S4600, in dem geprüft wird, ob ein Bit eines zweiten Merkers TCS2 auf AN gesetzt ist oder nicht, wiederum durch Kommunikation mit der zweiten ECU 70. Der zweite Merker TCS2 wird in der zweiten ECU AN geschaltet, wenn die Frequenz oder die Wiederholzyklen vom TCS Betrieb (Anzahl der Male, zu der die TCS in einer vorbestimmten Periode ärbeitet) größer wird als ein vorbestimmter Bezugswert. Und wenn Schritt S4600 feststellt, daß das Merkerbit AN ist, geht die Steuerung zu Schritt S42 weiter, in dem der Durchschnittswert zwangsweise auf null gesetzt wird, und dann wird das Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße gewählt. Das bedeutet, daß die vorgenannte Bergauffahrt- oder Bergabfahrtsteuerung im wesentlichen unterbrochen wird. Ein solcher Zustand mit häufigem TCS Betrieb liegt erfahrungsgemäß vor, wenn das Fahrzeug auf einer vereisten Straße fährt, dessen Oberflächenreibkoeffizient sehr klein ist, und die vorgenannten Kennfelder sind nicht für die Fahrt auf einer solchen Straße ausgelegt. Obwohl in dieser Situation das Kennfeld für Fahrt auf ebener Straße gewählt wird, wird bevorzugt ein sechstes Kennfeld vorbereitet und dieses Kennfeld zum Gangschalten gewählt. Das sechste Kennfeld hat die Charakteristiken, in denen der höhere Gangbereich breiter gemacht ist oder in denen ein Fahrzeug leicht im zweiten Gang anfahren kann. Wenn im Flußdiagramm von Fig. 31 Schritt S4600 feststellt, daß das Merkerbit null ist, geht die Steuerung zu Schritt S48 und danach so ähnlich weiter wie in der ersten Ausführung.
Obwohl in den zuvor erläuterten Ausführungen fünf Typen von Kennfeldern verwendet werden, ist es alternativ möglich, die Anzahl der verwendeten Kennfelder zu reduzieren, in dem man für leichte Bergauffahrt und leichte Bergabfahrt das gleiche Kennfeld verwendet. Es ist alternativ möglich, nur ein ein ziges Kennfeld zu verwenden und die Charakteristiken entsprechend dem Durchschnittswert der Differenz zwischen der vorhergesagten Beschleunigung und der tatsächlichen Beschleunigung zu korrigieren.
Obwohl ferner die beschriebenen Ausführungen die Beschleunigung als Parameter verwenden, der den Fahrwiderstand anzeigt, ist die Erfindung nicht hierauf begrenzt, und es ist alternativ möglich, jeden anderen Parameter zu verwenden, der einen Index des Fahrwiderstands ergibt, insbesondere des Gefällewiderstands. Obwohl ferner die tatsächliche Beschleunigung aus der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wurde, ist es alternativ möglich, einen Beschleunigungssensor zu verwenden, um diese direkt zu erfassen.
Alternativ läßt sich als die Motorlast anzeigender Parameter, anstelle der in den beschriebenen Ausführungen verwendeten Drosselöffnung, der Niederdrückbetrag des Gaspedals verwenden.

Claims

1. System zum Steuern eines Automatikgetriebes (14) eines Fahrzeugs, umfassend:

ein erstes Mittel zum Erfassen von Betriebszuständen des Fahrzeugs einschließlich einer Motorlast und einer Fahrzeuggeschwindigkeit;

ein zweites Mittel zum Erhalt eines einen Fahrwiderstand des Fahrzeugs anzeigenden Index auf Basis der erfaßten Betriebszustände;

ein drittes Mittel zum Vergleichen des Index mit einem Bezugswert zur Bestimmung, ob das Fahrzeug bergauf oder bergab fährt;

ein Steuermittel zum Ändern einer Gangschaltcharakteristik in Anpassung an Bergauffahrt oder Bergabfahrt in Antwort auf die Bestimmung, um entsprechend der geänderten Gangschaltcharakteristik eine Gangschaltsteuerung für Bergauffahrt oder Bergabf ahrt durchzuführen,

wobei das Steuermittel die Durchführung der Gangschaltsteuerung für Bergauffahrt oder Bergabfahrt unterbricht, wenn sich der Fahrzeugbetrieb in einem spezifischen Zustand befindet,

dadurch gekennzeichnet, daß

der spezifische Zustand zumindest einer von Zuständen ist, in denen sich die Motorlast abrupt ändert und in denen die Motorlast über eine vorbestimmte Last (THREF) ansteigt, wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug bergab fährt.

2. System nach Anspruch 1, wobei eine durch den Fahrzeugmotor (10) anzutreibende Vorrichtung vorgesehen ist, und wobei der spezifische Zustand ein Zustand ist, in dem die Vorrichtung von dem Fahrzeugmotor (10) angetrieben wird.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Traktionsregelsystem vorgesehen ist, und wobei der spezifische Zustand ein Zustand ist, in dem die Traktionsregelung in Betrieb ist.

4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Automatikgetriebe eine Mehrzahl von Gangbereichsstellungen (D4, D3) aufweist, die vom Fahrer manuell geschaltet werden, und wobei der spezifische Zustand ein Zustand ist, in dem der Gangbereich zwischen den Stellungen (D4, D3) geschaltet wird.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuermittel einen Gangschaltvorgang entsprechend einer Charakteristik bestimmt, deren Hochschaltpunkt auf eine bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit relativ hohe Lage gesetzt ist, wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug bergab fährt, und wobei das Steuermittel die Charakteristik zwangsweise zu einer Charakteristik ändert, deren Hochschaltpunkt bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit auf ein relativ weniger hohe Lage gesetzt ist, wenn die Motorlast über die vorbestimmte Last (THREF) ansteigt.