DE69610351T2

DE69610351T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes

Info

Publication number: DE69610351T2
Application number: DE69610351T
Authority: DE
Inventors: Kenichirou Kurata; Toshimichi Minowa; Tatsuya Ochi; Yoshiyuki Yoshida
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1996-04-09
Publication date: 2001-05-17
Anticipated expiration: 2016-04-10
Also published as: JP3317078B2; EP0737598A2; EP0737598A3; KR960038189A; US5709629A; EP0737598B1; DE69610351D1; JPH08282338A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät zum Steuern eines automatischen Schaltgetriebes eines Motorfahrzeugs, mit einem Drehmomentwandler und einem gestuften Schaltgetriebemechanismus (Zahnräder und Kupplungen, etc.).
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche die Drehmomentänderung verringern kann (Schaltgetriebe-Gangschaltungsstoß), die im Moment der Gangumschaltung des automatischen Getriebes auftreten kann.
Zu den Verfahren und Vorrichtungen zum Steuern eines automatischen Schaltgetriebes des Standes der Technik gehört ein Verfahren oder eine Vorrichtung wie sie dem offengelegten japanischen Patent Nr. Sho 63-154156 (1988) beschrieben ist, bei denen die Motorleistung kompensierend zur Verringerung des Getriebe- Umschaltstoßes gesteuert wird, basierend auf der Annahme, daß der automatische Schaltgetriebemechanismus seinen Gangwechsel in dem Moment auslöst, wenn die Umdrehung der antreibenden Welle des Getriebes eine vorbestimmte Drehzahl erreicht; und es gehört ein weiteres Verfahren bzw. eine weitere Vorrichtung dazu, die in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Sho 64-4544 (1989) beschrieben sind, bei denen die Motorleistung kompensatorisch durch Bestimmen der aktuellen Zeitgabe des Starts und des Endes der Gangumschaltung auf der Basis des Verhältnisses zwischen der Umdrehungszahl der antreibenden Welle des Schaltgetriebes und der Umdrehungszahl der angetriebenen Welle des Schaltgetriebes gesteuert wird, d. h. gemäß dem Verhältnis der Gangänderung.
Nun treten aber bei der Erkennung des Beginns der kompensatorischen Steuerung der Motorleistung im Augenblick der Gangänderung auf der Basis des Verhältnisses der Gangänderung des automatischen Schaltgetriebemechanismus', wie in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Sho 64-4544 beschrieben, die Änderungen des Verhältnisses der Gangänderung beim Hinaufschalten nicht deutlich auf, bei dem das Verhältnis der Gangänderung von groß nach klein sich ändert, so daß die Erkennung des Zeitpunkts, bei dem sich das von einem Drehmomentwandler ausgegebene Drehmoment vom Kuppeln vor dem Gangwechsel (erster Gang) zum Kuppeln nach dem Gangwechsel (großer Gang) schwierig ist. Deshalb war die Erkennung des Beginns der Antriebswellen-Drehmomentsteuerung sehr verzögert. Darüber hinaus ist für das Herunterschalten die Erkennung des Zeitpunkts, bei dem sich das von einem Drehmomentwandler ausgegebene Drehmoment vom Kuppeln vor dem Gangwechsel (erster Gang) zum Kuppeln nach dem Gangwechsel (großer Gang), nicht verfügbar, so daß Probleme dadurch entstanden sind, daß der Beginn der kompensatorischen Steuerung des Drehmoments der antreibenden Welle durch Bestimmen der Beziehung zwischen dem obigen Zeitpunkt des Kupplungswechsels und dem Übersetzungsverhältnis des Zwischenvorgeleges nach der Erfahrung erkannt werden muß.
Die Druckschrift EP-A-0 588 627 offenbart die Merkmale des Oberbegriffes des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 8 und bezieht sich auf ein System zur Steuerung der Antriebskraft für ein Fahrzeug, wobei das System das antreibende Drehmoment des gestuften automatischen Schaltgetriebemechanismus' aus der Motordrehzahl und Turbinendrehzahl berechnet, wodurch der tatsächliche Startzeitpunkt des mechanischen Wechsels des gestuften automatischen Übertragungsmechanismus' gemäß der Änderung des antreibenden Drehmomentes erkannt wird. Es wird jedoch kein Hinweis darauf gegeben, welche Drehzahl im Falle des Aufwärtsschaltens bzw. Abwärtsschaltens bevorzugt benutzt werden soll.
Die Druckschrift DE-A-42 37 878 bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern des ruckfreien Übergangs der Gangwechsel bei Kraftfahrzeugen mit automatischem Getriebe, wobei das Verfahren Drucksteuerwerke zum Steuern der Kupplungsvorgänge anwendet, die Gangwechseloperationen des Getriebes herbeiführen, wobei vorbestimmte Werte der Drehmomente und/oder der Drehmomentänderungen der Kupplungen in einer Tabelle als Funktion der jeweiligen Gangwechseloperationen und der Umdrehungsgeschwindigkeit des Getriebes gespeichert werden.
Die Druckschrift US-5,046,383 betrifft eine auf Beschleunigung beruhende Steuerung des Vollgas-Kupplung-zu-Kupplung-Heraufschaltens bei einem automatischen Schaltgetriebe, bei der der Anfangswert der ankommenden Kupplungsdrehmomentkapazität erkannt wird, wenn die Eingangsbeschleunigung momentan negativ wird, oder wenn die Ausgangsbeschleunigung um einen ersten spezifizierten Prozentanteil der Differenz zwischen Anfangs- und Zielwerten abfällt, wer immer von ihnen als erster auftritt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines automatischen Getriebes durch Erkennen des Zeitpunkts der Änderung der obigen Drehmomentübertragung mit Präzision und anpassungsfrei zu erkennen, um den Startzeitpunkt der Steuerung der Motorleistung des Druckes des Schaltgetriebefluids, usw., zu bestimmen, so daß das Drehmoment der antreibenden Welle zur Zeit des Gangwechsels (Verschiebungsstoß) verringert wird. Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß der so aufgebauten vorliegenden Erfindung kann im Falle des Heraufschaltens der Moment, bei dem die Umdrehung der angetriebenen Welle des Drehmomentenwandlers sich durch Gangverstellung zu ändern beginnt, d. h., von der mit der Drehmomentübertragung vor dem Gangwechsel verbundenen Kupplung zu der mit der Drehmomentenübertragung nach dem Gangwechsel verbundenen Kupplung (dem Anfang der Trägheitsphase) genau erkannt werden, um die Wahrnehmung des Starts der kompensatorischen Steuerung des Antriebswellendrehmoments zu präzisieren. Ebenso kann im Falle des Herunterschaltens der Moment, bei dem von der mit der Drehmomentübertragung vor dem Gangwechsel (schnelle Gangseite) verbundene Kupplung auf die Kupplung gewechselt wird, die mit der Drehmomentenübertragung nach dem Gangwechsel (langsame Gangseite) verbunden ist (tatsächliche Beendigung des Gangwechsels), genau erkannt werden, um die Wahrnehmung des Starts der kompensatorischen Steuerung des Drehmoments der antreibenden Welle zu präzisieren. Zum Heraufschalten kann also der Moment des Wechselns der Kupplung auf der Basis von Informationen, wie etwa die Änderungsrate der Umdrehung und des Drehmoments örtlich vor dem Schaltgetriebemechanismus (wie etwa einem Planetengetriebe und einer Kupplung), genau erkannt werden, während für das Herunterschalten der Moment des Wechselns der Kupplung auf der Basis von Informationen, wie etwa der Änderungsrate der Umdrehung und des Drehmomentes örtlich hinter dem Schaltgetriebemechanismus genau erkannt werden.
Dementsprechend kann die kompensatorische Steuerung des Antriebswellendrehmoments im genauen Zeitpunkt durchgeführt werden, so daß der Stoß beim Gangwechsel abgeschwächt wird.
Nachfolgend werden die Zeichnungen kurz beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer der bevorzugten Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine schematische Übersicht der Struktur um den Motor und das automatische Schaltgetriebe.
Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm der Hardware des Steuerwerks.
Fig. 4 zeigt Kennlinien des Heraufschaltens.
Fig. 5 zeigt Kennlinien des Herunterschaltens.
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm der Steuerung einer der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 zeigt ein Steuerflußdiagramm der kompensatorischen Steuerung des Antriebswellendrehmoments.
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm der Subroutine zur Erfassung einer unebenen bzw. schlechten Straße.
Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm der Drehmomentsteuerung beim Heraufschalten gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 110 ist ein Zeitdiagramm der Drehmomentsteuerung beim Heraufschalten gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 zeigt ein Zeitdiagramm der Drehmomentsteuerung beim Herunterschalten gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 12 zeigt ein Zeitdiagramm der Drehmomentsteuerung beim Herunterschalten gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 zeigt ein Zeitdiagramm der erkannten schlechten Straße.
Fig. 14 ist ein geschätztes Zeitdiagramm des Schaltgetriebe- Ausgangswellendrehmoments für das Heraufschalten.
Fig. 15 ist ein geschätztes Zeitdiagramm des Schaltgetriebe- Ausgangswellendrehmoments für das Herunterschalten.
Fig. 16 zeigt ein Zeitdiagramm der Stoßunterdrückungssteuerung für das Hernterschalten.
Fig. 17 zeigt ein Flußdiagramm der Stoßunterdrückungssteuerung.
Fig. 19 zeigt ein Zeitdiagramm der Stoßunterdrückungsschaltung während des Heraufschaltens.
Fig. 19 zeigt ein Flußdiagramm der Stoßunterdrückungssteuerung.
Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen des näheren beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wenn heraufgeschaltet wird (Gangwechsel vom kleinen Gang zum größeren Gang), kann der Moment, in welchem das von dem Drehmomentwandler gelieferte Drehmoment von der Kupplung vor dem Gangwechsel zur Kupplung nach dem Gangwechsel geändert wird, durch Benutzung des Erfassungssignals örtlich vor dem Schaltgetriebemechanismus des automatischen Schaltgetriebes erkannt werden. Desgleichen kann beim Herunterschalten (Gangwechsel vom größeren in den kleineren Gang) der Moment, in welchem das vom Drehmomentwandler gelieferte Drehmoment von der Kupplung vor dem Gangwechsel zu der Kupplung nach dem Gangwechsel geändert wird, durch Benutzung des Erfassungssignals örtlich hinter dem Schaltgetriebemechanismus des automatischen Schaltgetriebes erkannt werden (wie dies bei der Erläuterung unter Benutzung der Fig. 4 und 5 beschrieben wird). Durch Benutzen des genannten Erfassungssignals kann also die Motordrehmomentsteuerung zur Zeit des Gangwechsels genau erreicht werden, und zwar ohne versuchsweises Anpassen für jeden Wechsel und ohne Arbeitsstunden für Versuchszwecke. Bei der vorliegenden Erfindung wird auf die genannte Erfassungseinrichtung für das Heraufschalten als Signal vor der Schaltgetriebeerfassungseinrichtung 1a Bezug genommen, ebenso wie auf die Erfassungsvorrichtung für das Herunterschalten als Signal nach der Schaltegetriebeerfassungseinrichtung 1b Bezug genommen wird. Das von der Erfassungseinrichtung 1a gelieferte Signal wird an eine Erkennungseinrichtung 3 für das Kupplungswechselzeitgabesignal für das Heraufschalten sowie an die Speichereinrichtung 4 für das Kupplungswechselzeitgabesignal zum Heraufschalten geliefert, und das von der Erfassungseinrichtung 1b gelieferte Signal wird an die Erkennungseinrichtung 5 für das Kupplungswechselzeitgabesignal zum Herunterschalten sowie an die Speichereinrichtung 6 für das Kupplungswechselzeitgabesignal für das Herunterschalten geliefert. Die Erkennungseinrichtung 3 und die Erkennungseinrichtung 5 vergleichen das gleichzeitig durch die Erfassungseinrichtungen 1a und 1b erfaßte Signal mit dem in den Speichereinrichtungen 4 und 6 gespeicherten Wert, um zu bestimmen, ob der Kupplungswechselzeitpunkt erreicht worden ist oder nicht. Falls die Erkennungseinrichtung 3 die Entscheidung trifft, daß das Signal größer als der gespeicherte Wert ist, liefert die Ausgabeeinrichtung 7 für das kompensatorische Steuerstartsignal des Antriebswellendrehmoments zum Heraufschalten ein Steuerstartsignal, wie etwa Flags, um die Motordrehmomentsteuereinrichtung 8 zu veranlassen, die Steuerung des Motordrehmoments zu beginnen. Falls die Erkennungseinrichtung 5 die Entscheidung trifft, daß das Signal größer als der gespeicherte Wert wird, liefert die Ausgabeeinrichtung 9 für das kompensatorische Steuerstartsignal für das Antriebswellendrehmoment zum Herunterschalten ein solches Steuerstartsignal, wie etwa Flags, um die Motordrehmomentsteuereinrichtung 8 zu veranlassen, die Steuerung des Motordrehmoments zu beginnen.
Fig. 2 zeigt eine schematische Übersicht der Struktur um den Motor und um das automatische Schaltgetriebe herum. Der Motor 10 ist bei dieser Ausführungsform ein Vierzylindermotor. Der Motor 10 ist mit einer Zündvorrichtung 11 versehen. Die Zündvorrichtung 11 hat vier Zündkerzen 12 entsprechend der Anzahl der Zylinder des Motors 10. Eine Einlaßrohrverzweigung 13 zum Ansaugen von Luft in den Motor 10 ist versehen mit: einem Drosselventil 14 zum Einstellen des durchfließenden Luftstromes, einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 15 zum Einspritzen von Kraftstoff darin, und einem ISC-Ventil (Idle Speed Control bzw. Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung) 16 zum Steuern des während des Leerlaufs an den Motor 10 zu liefernden Luftstromes. Das Drosselventil 14 ist an ein Beschleunigungspedal 17 mit einem Draht 18 verbunden, so daß man in der Lage ist, den Öffnungswinkel des genannten Ventils linear zum Betätigungsausschlag des Beschleunigungspedals 17 variieren. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 15 weist vier Kraftstoffdüsen 19 entsprechend der Anzahl der Zylinder des Motors 10 auf.
Ein Schwungrad 21 ist auf einer Kurbelwelle 20 des Motors 10 montiert. Ein Umdrehungssensor 22 zum Erfassen der Umdrehung der Kurbelwelle 20, d. h., der Motorumdrehung Ne, ist an dem Schwungrad 21 befestigt. Dieses Schwungrad 21 und ein Drehmomentwandler werden durch eine Pumpe 24, eine Turbine 25 und einen Startor 26 ergänzt. Die Turbine 25 ist an eine Drehmomentwandler- Ausgangswelle 27 angeschlossen. Die Kraft des Motors 10 wird von der Kurbelwelle 20 und der Pumpe 24 auf die Turbine 25 und die Ausgangswelle 27 des Drehmomentwandlers 23 durch das Drehmomentwandleröl verteilt. Der Stator 26 läßt das Drehmomentwandleröl von der Turbine 25 zu der Pumpe 24 fließen. Die Ausgangsachse der Turbine 25, d. h., die Ausgangswelle des Drehmomentwandlers 27, ist direkt an einen gestuften Schaltgetriebemechanismus 28 angeschlossen. Ein Turbinendrehzahlsensor 29 zum Messen der Drehzahl Nt der Turbine ist an die Drehmomentwandler-Ausgangswelle 27 angeschlossen. Das gestufte Schaltgetriebe 28 besteht aus Elementen wie etwa den Planetenrädern 30, 31, der Bandbremse 32 und den Kupplungen 33 und 34. Das Planetenrad 31 ist direkt an eine Propellerwelle 35 angeschlossen. Zwischen dem Planetenrad 31 und der Propellerwelle 35 ist ein Drehzahlsensor 36 der Schaltgetriebe-Ausgangswelle zum Erfassen der Drehzahl der Ausgangswelle des Schaltgetriebemechanismus' montiert, der auch für die Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit benutzt wird. Ein automatisches Schaltgetriebe 37 ist mit einem Hydraulikkreis 38 zum Steuern der Kupplungen und des hydraulischen Drucks der genannten Bandbremse 32, und dergleichen, versehen.
Der Hydraulikkreis 38 enthält ein hydraulisches Steuerventil 39 zum Steuern des hydraulischen Druckes im Schaltgetriebe, ein Sperrsteuerventil 40 zum Steuern des direkten Anschlusses des Drehmomentwandlers 23 (das ist die Sperrsteuerung), und ein Schiebesteuerventil 41 zum Steuern der Verschiebungsposition, usw.
Antriebsmittel zum Antreiben des Motors 10 und des automatischen Schaltgetriebes 37, wie es oben gerade erwähnt worden ist, werden durch einen Antriebskontroller 42, bzw. dem Steuerwerk, gesteuert. Parameter wie der Drosselöffnungswinkel θ, die Turbinendrehzahl Nt, die Motordrehzahl Ne, die Getriebeausgangsdrehzahl No, die Getriebeschmierstofftemperatur (TÖl), erfaßt durch die Sensoren 2a bis 2 g, werden für die Motorsteuerung in den Kontroller 42 eingegeben. Bei Systemen, die sich von diesem System unterscheiden, werden das Turbinendrehmoment Tt, erfaßt unter Benutzung eines Drehmomentsensors 2b, der auf der Drehmomentwandler-Ausgangswelle 27 montiert ist, und das Schaltgetriebe- Ausgangsdrehmoment To, erfaßt unter Benutzung eines weiteren Drehmomentsensors 2c, der auf der Propellerwelle 35 montiert ist, ebenfalls von dem Antriebskontroller 42 erfaßt.
Eine Vorrichtung, die unabhängig die Luftmenge als Antwort auf den Betätigungsausschlag des Beschleunigungspedals 17 steuert (beispielsweise eine elektronische Steuerdrossel 43, die nicht mechanisch mit dem Beschleunigungspedal verbunden ist) ist außerdem vorgesehen. Auf diese Weise ist der Motor vorteilhaft zum Ändern des Motordrehmoments in weitem Umfang oder zum Verhindern der Verschlechterung des Abgaskennwertes, da der Luftstrom mit dem vom Kontroller 42 gelieferten Signal steuerbar ist. In diesem Falle muß ein Drosselpositionssensor 44 an dem Beschleunigungspedal 17 befestigt werden, um die Absicht des Fahrers (gefordertes Drehmoment) in den Antriebskontroller 42 einzugeben.
Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm der Hardware des Antriebskontrollers 42. Der Kontroller 42 besteht aus einem Filter 45 und einer Signalwellen- Formgebungschaltung 46, in die Signale von verschiedenen Sensoren 1c eingegeben werden, und einem Einchip-Mikrocumputer 47 und aus einer Treiberschaltung 48 zum Ausgeben von Treibersteuersignalen an die Antriebe 8b für verschiedene Ventile. Der Mikrocomputer 47 besteht aus: einer CPU 49 zum Durchführen einer Reihe von Operationen, einem ROM 50 zum Speichern von Programmen und Daten zur Verwendung durch die CPU 49, einem RAM 51 zum vorübergehenden Speichern verschiedener Daten, einem Zeitglied 52, einer SCI- Schaltung 53 (Serial Communication Interface bzw. serielle Kommunikationsschnittstelle), eine Eingabe-/Ausgabe-I/O-Schaltung 54 und einen (A/D) Analog/Digital-Umsetzer 55. Es können also verschiedenartige Funktionen des Kontrollers 42 unter Verwendung der CPU 49 vollzogen werden, um vorbestimmte Operationen mit Programmen und Daten durchzuführen, die in dem ROM 50 und dem RAM 51 gespeichert sind.
Als ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Hardware des Kontrollers 42 kann eine Einzelchip-Architektur, wie die gerade beschriebene, angewandt werden, eine Architektur, bei der eine Anzahl von Einzelchip-Mikrokontrollern durch Dualport-RAMs miteinander verbunden sind; es kann aber auch eine Architektur angewandt werden, bei der eine Anzahl von Mikrokontrollern durch ein Ortsnetz (LAN) miteinander verbunden sind.
Fig. 4 zeigt Kennlinien für das Heraufschalten, und Fig. 5 zeigt Kennlinien für das Herunterschalten. In Fig. 4 ist, wenn ein Aufwärtsschalten unter Verwendung des in Fig. 2 dargestellten automatischen Schaltgetriebes durchgeführt wird, der Punkt t3, bei dem sich die Turbinendrehzahl zu ändern beginnt, beispielsweise beginnt das Turbinendrehmoment anzusteigen, d. h., der Punkt, bei dem die Rate der ins Positive gehenden Änderung der Turbinendrehzahl den Nullpunkt durchquert, derjenige Punkt, bei dem das Drehmoment-Übertragungsverhältnis vom Bereich im kleinen Gang zum Bereich im großen Gang überwechselt, d. h., von der schwach übersetzenden Kupplung in die stark übersetzende Kupplung umschaltet. Beide sind Signale von Sensoren, die Betriebsteile abfühlen, die sich vor dem Schaltgetriebemechanismus 28 befinden. Andererseits sind Signale von Sensoren, die Betriebsteile hinter dem Schaltgetriebemechnismus 28 abfühlen, d. h., das Minimum t1 des übertragenen Ausgangswellen-Drehmomentsignals, im Vergleich zu dem Punkt des Kupplungswechsels vor dem Schaltgetriebemechanis', verzögert dargestellt. Daher ist das Signal vor dem Schaltgetriebe zum Zwecke der Erfassung des Punktes des Kupplungswechsels genauer. Da aber sogar beim Signal vor dem Schaltgetriebe die Variabilität nicht signifikant sein kann, wenn die Turbinendrehzahl benutzt wird, ist die Benutzung der Änderungsrate der Turbinendrehzahl und des Turbinendrehmoments erforderlich. Wenn heruntergeschaltet wird, wie in Fig. 5 dargestellt, kann der Punkt des Kupplungswechsels nicht durch Benutzen des Signals vor dem Schaltgetriebemechanismus erfaßt werden, d. h., die Turbinendrehzahl. Wenn aber das Signal hinter dem Schaltgetriebe benutzt wird, d. h., wenn das Drehmoment der Schaltgetriebe-Ausgangswelle und die Änderungsrate der Drehzahl der Schaltgetriebe-Ausgangswelle benutzt wird, kann der Minimumwert t2 erfaßt werden. Als Ergebnis ermöglicht die Benutzung des Signals vor dem Schaltgetriebe für das Beginnen der kompensatorischen Steuerung des Antriebswellen-Drehmoments für das Heraufschalten, ebenso wie das Signal nach dem Schaltgetriebe für das Beginnen der kompensatorischen Steuerung des Antriebswellen-Drehmoments zum Herunterschalten, die Steigerung der Steuerbarkeit für die Zwecke der Bewältigung des Stoßes beim Gangwechsel; und sie ermöglicht es ebenso, daß ein Anpassen für den jeweiligen Gangwechsel (Schalten vom ersten in den zweiten Gang, vom zweiten in den dritten Gang, Herunterschalten vom zweiten in den ersten Gang, etc.) nicht erforderlich ist, so daß die Anzahl der Steuerschritte verringert werden kann.
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm für die Steuerung einer der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In Schritt 56 werden ein Heraufschaltungsflag (FlgU) und ein Herunterschaltungsflag (FlgD) als Signale, bestimmt durch Gangwechselsteuerung ebenso geladen, wie die Turbinendrehzahl Nt, die Schaltgetriebe-Ausgangswellendrehzahl No.
In Schritt 57 wird das aktuelle Umdrehungsverhältnis der Schaltgetriebe-Eingabe- Ausgabewelle gr (n) unter Benutzung von Nt und No berechnet.
In Schritt 58 wird das aktuelle Änderungsverhältnis der Turbinendrehzahl Nta (n) durch Ableiten von Nt bestimmt. In Schritt 59 wird das aktuelle Änderungsverhältnis der Kraftübertragungswellendrehzahl Noa (n) durch Ableiten von No bestimmt. In Schritt 60 wird eine Subroutine zum Bestimmen des Zustandes der schlechten Straßen, von dem angenommen wird, daß er die Steuerung beeinträchtigt, unter Benutzung des Änderungsverhältnisses der Schaltgetriebe- Ausgangswelle durchgeführt (wird weiter unten beschrieben). Falls der Fahrzustand als einer auf schlechter Straße erzeugter Zustand bestimmt wird, wird FlgC zu 1, und die Prozedur geht nach den Schritten 61, 62 und 63 sowie zurück weiter. Verneinendenfalls geht die Prozedur nach Schritt 64 weiter um zu bestimmen, ob ein Signal zum Heraufschalten ausgegeben wird, oder nicht. Bejahendenfalls geht die Prozedur nach Schritt 65 über, um weiter zu bestimmen, ob FlgUC den Wert 1 hat, oder nicht, wobei das Flag bestimmt, ob die kompensatorische Steuerung des Antriebswellen-Drehmoments zum Heraufschalten im Gange ist, oder nicht. Wenn der Vorgabe- bzw. Standardwert 0 ist, geht die Prozedur nach Schritt 66 weiter. Im Schritt 66 wird eine vorhergehende Änderungsrate der Turbinendrehzahl Nta (n-1), bestimmt in Schritt 62, mit Nta (n) verglichen. Falls das Ergebnis größer ist wird bestimmt, daß der Wechselpunkt von der Kupplung im ersten Gang zur Kupplung im höheren Gang erreicht ist, und daß in Schritt 67 das Flag für den Start der kompensatorischen Steuerung auf 1 gesetzt wird. Dementsprechend wird die Steuerung des Motordrehmoments durchgeführt, wie weiter unter beschrieben ist. Anschließend werden die Schritte 65 und 67 iterativ so lange durchgeführt, bis das Flag der Motordrehmomentsteuerung FlgU für das Heraufschalten 0 wird. Das Flag FlgU kann im Flußdiagramm der später beschriebenen Motordrehmomentsteuerung auf 0 überschrieben werden. Falls in Schritt 64 ein NEIN herauskommt, wird in Schritt 68 das Flag FlgUC auf 0 gesetzt, um nach Schritt 69 überzugehen. Im Schritt 69 wird bestimmt, ob das Signal zum Herunterschalten ausgegeben ist oder nicht. Bejahendenfalls geht die Prozedur nach Schritt 70 weiter um zu bestimmen, ob das Flag FlgDC den Wert 1 hat, oder nicht, wobei das Flag bestimmt, ob die kompensatorische Steuerung des Antriebswellen- Drehmoments für das Herunterschalten im Gange ist, oder nicht. Da der Vorgabewert 0 ist, geht die Prozedur nach Schritt 71 weiter. Im Schritt 71 wird bestimmt, ob das aktuelle Drehzahlverhältnis der Eingangs-Ausgangswelle gr (n) größer als das vorhergehende Drehzahlverhältnis gr (n-1) ist, oder nicht. Dies dient zum Unterscheiden der Anstiegscharakteristika zu Beginn des Abwärtsschaltsignals von den Charakteristika des Kupplungsschaltens. Falls in Schritt 71 die Antwort JA ist, geht die Prozedur nach Schritt 72 weiter, um die vorherige Änderungsrate der Drehzahl der Schaltgetriebe-Ausgangswelle Noa (n-1) mit Noa (n) zu vergleichen. Falls der Vergleich positiv ausfällt, wird so entschieden, daß es der Punkt der Gangumschaltung von der Kupplung im hohen Gang zu der Kupplung im niedrigen Gang ist, und das kompensatorische Steuer-Start-Signal FlgDC wird auf 1 gesetzt. Die Motordrehmomentsteuerung, wie sie nachfolgend beschrieben wird, wird in einer Weise ähnlich derjenigen des Falles des Aufwärtsschaltens durchgeführt, und die Schritte 70 und 73 werden iterativ so lange durchgeführt, bis das Motordrehmoment-Steuerflag für das Herunterschalten FlgD zu 0 wird. Das Flag FlIgD wird auch im Flußdiagramm der unten beschriebenen Motordrehmomentsteuerung auf 0 überschrieben. Falls es 0 ist, geht die Prozedur von Schritt 69 nach Schritt 74 weiter, um FlgDC auf 0 zu setzen; anschließend geht es weiter mit den Schritten 62 und 63 zum Rücksprung. Zusätzlich kann unter Benutzung der Beziehung, daß sich das Drehmoment auf die Änderungsrate der Drehzahl bezieht, durch Anbringen von Drehmomentsensoren vor und hinter dem Schaltgetriebemechanismus zum Erfassen der Drehmomentänderung zwischen ihnen, der Moment des Kupplungsschaltens erfaßt werden.
In den Fig. 7(a) und (b) ist ein Steuerflußdiagramm der kompensatorischen Steuerung des Antriebswellen-Drehmoments dargestellt. In Schritt 75 werden die Flaks FlgUC, FlgDC, die Motordrehzahl Ne, die Größen Nt, No und gr (n) geladen. In Schritt 76 wird das Drehzahlverhältnis e der Eingangs- und Ausgangswelle des Drehmomentwandlers unter Benutzung von Nt und Ne berechnet. In Schritt 77 werden der Volumenkoeffizient c der Pumpe des Drehmomentenwandlers und das Drehmomentverhältnis t jeweils entsprechend von den betreffenden Funktionen f1 und f2 des Drehzahlverhältnisses e abgeleitet (in der Praxis wird im allgemeinen die Tabelle der Drehmomentwandler-Charakteristika abgesucht). In Schritt 78 werden die berechneten Größen c und t wie auch die nachgesuchte Größe Ne für die Berechnung des Turbinendrehmoments Tt verwendet. Die Größe Tt kann das vom Drehmomentsensor gelieferte Signal sein. Dann wird in Schritt 79 bestimmt, ob das Flag FlgUC des kompensatorischen Steuerstarts des Antriebswellen-Drehmoments für das Heraufschalten den Wert 1 hat, oder nicht. Bejahendenfalls geht die Prozedur nach Schritt 80 weiter, um ein Zieldrehmoment Ttar aus der berechneten Größe Tt und der Funktion f3 des vorherigen Drehzahlverhältnisses der Eingangs-Ausgangs-Welle des Schaltgetriebes gr (n-1) zu berechnen (Drehzahlverhältnis auf der heruntergeschalteten Seite). In Schritt 81 wird das Drehmoment-Übertragungsverhältnis td unter Verwendung der Funktion f4 des Drehzahlverhältnisses im heraufgeschalteten Fall unter Benutzung des aktuellen Drehzahlverhältnisses gr (n) der Eingangs-Ausgangs-Welle des Schaltgetriebes berechnet. Als nächstes wird in Schritt 82, unter Benutzung der berechneten Größen Tt und td, das Drehmoment Tou der Schaltgetriebe-Ausgangswelle für das Heraufschalten berechnet. In Schritt 83 wird bestimmt, ob das Flag FlgA des Drehmoment-Rückkopplungsteuerstarts, den Wert 1 hat, oder nicht. Weil der Vorgabewert 0 ist, geht die Prozedur nach Schritt 84 weiter. Zu Beginn der kompensatorischen Steuerung des Antriebswellen-Drehmoments wird die Steuerbarkeit durch gleichmäßiges Verringern des Motordrehmoments besser gesteuert als durch Steuern des Zieldrehmoments, so daß die Zeitgliedsteuerung benutzt wird. Anschließend wird die Drehmoment-Rückkopplungssteuerung durchgeführt. Die Schritte 84 bis 88 betreffen die Zeitgliedsteuerung. In Schritt 84 wird bestimmt, ob die Zeitglied-Steuerungsperiode K2 abgelaufen ist. Falls sie nicht abgelaufen ist, wird 1 dem Zeitglied 1 im Schritt 85 hinzuaddiert, und die Verzögerungsgröße K3 für die Zündzeitgabe wird in Schritt 86 dem kompensierten Zündzeitgabewert Δ adv zugeführt. Dann wird in Schritt 87 die Zündzeitgabe ADV berechnet und in Schritt 88 ausgegeben. Falls die Antwort JA ist, d. h., falls die Zeitgliedsteuerung in Schritt 84 beendet ist, wird das Flag FlgA in Schritt 80 auf 1 gesetzt, und das Zeitglied wird in Schritt 90 auf 0 gesetzt, um nach Schritt 91 weiterzugehen. Anschließend geht die Prozedur von Schritt 83 nach Schritt 91. In Schritt 91 wird die Abweichung Δ T zwischen dem aktuellen Drehmoment Tou der Schältgetriebe- Ausgangswelle und das Zieldrehmoment Ttar berechnet. In Schritt 92 wird bestimmt, ob Δ T kleiner als 0 wird, oder nicht. Verneinendenfalls geht die Prozedur nach Schritt 93 weiter, um den kompensatorischen Zündzeitpunkt Δ adv durch Verwenden der Funktion f5 von Δ T zu berechnen. Hierbei handelt es sich um die Zündzeitpunktsteuerung mit Drehmoment-Rückkopplung. Falls in Schritt 92 mit JA entschieden wird, geht die Prozedur nach Schritt 94 weiter, um zu bestimmen, ob das Zeitglied 3 zu K7 wird.
Dieser Schritt wird durchgeführt um zu bestimmen, ob das Antriebswellen- Drehmoment zur Zeit der Aufwärtsschaltung der Gänge kleiner als das Zieldrehmoment wird und der Gangwechsel erfolgreich beendet worden ist. Verneinendenfalls wird das Zeitglied 3 in Schritt 95 implementiert, um die Rückkopplungssteuerung von Schritt 93 fortzusetzen.
Falls mit JA entschieden wird, werden FlgU, FlgD, FlgA, FlgB, Δ adv in den Schritten 96 bis 100 jeweils auf 0 gesetzt, und die Prozedur geht nach Schritt 87 weiter. An dieser Stelle endet die kompensatorische Drehmomentsteuerung für das Aufwärtsschalten.
Ist in Schritt 79 die Antwort NEIN, geht das Verfahren nach Schritt 101 weiter um zu bestimmen, ob das Drehmoment-Steuerstartflag FlgDC für das Herunterschalten 1 ist, oder nicht. Falls nicht, wird in Schritt 102 Δ adv auf 0 gesetzt, um nach Schritt 87 weiterzugehen. Falls JA, geht das Verfahren nach Schritt 103, um das Zieldrehmoment Ttar unter Benutzung des berechneten Wertes Tt und der Funktion f3 des vorhergehenden Drehzahlverhältnisses gr (n - 1) der Eingangs- Ausgangswelle des Schaltgetriebes (Drehzahlverhältnis auf Seiten des kleinen Ganges) zu berechnen. In Schritt 104 wird das Ausgangswellen-Drehmoment Tod des Schaltgetriebes für das Herunterschalten unter Benutzung der Änderungsrate Noa der Drehzahl der Schaltgetriebe-Ausgangswelle sowie der Drehmoment- Translationskonstanten K4 berechnet. Der Wert Tod kann das von dem an der Übertragungsausgangswelle angebrachten Drehmomentsensor gelieferte Signal sein. In Schritt 105 wird bestimmt, ob das Flag FlgB für die Startdrehmoment- Rückkopplungssteuerung zum Herunterschalten 1 ist, oder nicht. Da der Vorgabewert 0 ist, geht die Prozedur nach Schritt nach 106 weiter. Am Anfang der kompensatorischen Steuerung des Antriebswellen-Drehmoments wird, weil die Steuerbarkeit durch gleichförmiges Verringern der Motordrehzahl besser ist als bei der Zieldrehmoment-Steuerung, die Zeitgliedsteuerung verwendet. Danach wird die Drehmoment-Rückkopplungssteuerung durchgeführt. Die Schritte 106 bis 110 betreffen die Zeitgliedsteuerung. In Schritt 106 wird bestimmt, ob die Zeitglied-Steuerperiode K5 abgelaufen ist, oder nicht. Falls sie nicht abgelaufen ist, wird in Schritt 107 die 1 dem Zeitglied 2 hinzuaddiert, und ein gegebener Verzögerungsbetrag für die Zündzeitgabe K6 der kompensatorischen Zündzeitgabe Δ adv wird in Schritt 108 eingegeben. Anschließend wird in Schritt 87 die Zündzeitgabe ADV berechnet und dann in Schritt 88 ausgegeben.
Falls in Schritt 106 die Antwort JA ist, d. h., falls die Zeitgliedsteuerung beendet ist, wird in Schritt 109 das genannte Flag FlgB auf 1 gesetzt, und in Schritt 110 wird der Zeitglied 2 auf 0 gesetzt, um nach Schritt 111 weiterzugehen. Anschließend geht die Prozedur von Schritt 105 nach Schritt 111 weiter.
In Schritt 111 wird die Abweichung ΔT zwischen dem berechneten, aktuellen Drehmoment Tod der Schaltgetriebe-Ausgangswelle und dem Zieldrehmoment Ttar berechnet, um anschließend die Drehmoment-Rückkopplungssteuerung in einer Weise ähnlich derjenigen des Falles beim Heraufschalten durchgeführt.
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm der Routine zur Erfassung des Vorhandenseins einer schlechten Straße. In Schritt 112 wird bestimmt, ob das Zeitglied 4 größer als die Erfassungsperiode K8 bei einer schlechten Straße ist, oder nicht.
Da der Vorgabewert 0 ist, wird dann die Prozedur zum Schritt 113 weitergehen, wo das Zeitglied 4 inkrementiert wird, und geht dann zum Schritt 14 weiter.
In Schritt 114 wird bestimmt, ob die aktuelle Änderungsrate Noa (n) der Drehzahl der Kraftübertragungsausgangswelle größer als der vorbestimmte positive Schwellenwert K9 ist, oder nicht. Falls JA, geht die Prozedur nach Schritt 115 weiter, und um den Erfassungskoeffizienten x für die schlechte Straße zu inkrementieren, um dann nach Schritt 116 überzugehen. Falls NEIN in Schritt 114 geht die Prozedur nach Schritt 117 weiter um zu bestimmen, ob die aktuelle Änderungsrate Noa (n) der Drehzahl der Kraftübertragungsausgangswelle kleiner als der vorbestimmte negative Schwellenwert K10, oder nicht.
Falls JA, geht die Prozedur nach Schritt 118 weiter, um den Erfassungskoeffizienten y für die schlechte Straße zu inkrementieren, um anschließend nach Schritt 116 überzugehen. In Schritt 116 wird bestimmt, ob die Werte x und y jeweils entsprechend größer als ihre jeweiligen Schwellenwertkoeffizienten K11 und K12 sind, oder nicht. Falls beide Koeffizienten größer sind wird bestimmt, daß Noa (n) in positiver und negativer Richtung variiert, wonach die Straße schlecht ist. Die Prozedur geht dann nach Schritt 119 weiter, um eine 1 in das Flag FlgC für die Erfassung der schlechten Straße eingegeben, um zur Hauptroutine gemäß Fig. 6 zurückzukehren. Falls in Schritt 116 der Straßenzustand nicht als schlecht bestimmt worden ist, geht das Verfahren nach Schritt 120 weiter um zu bestimmen, ob das Flag FlgC die Größe 1 hat, oder nicht. Falls JA wird bestimmt, daß die schlechte Straße weiterhin vorhanden ist, so daß die Prozedur nach Schritt 119 weiter geht. Falls NEIN bedeutet dies, daß der Bestimmungsvorgang noch im Gange ist. Falls in Schritt 112 die Antwort JA ist, ist die Periode für die Erfassung der schlechten Straße abgelaufen. In diesem Falle werden x, y, das Zeitglied 4 und das Flag FIgC in den Schritten 121, 122, 123 und 124 auf 0 gesetzt für den Rücksprung.
Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm der Drehmomentsteuerung beim Heraufschalten gemäß dem Stande der Technik, während Fig. 10 das Zeitdiagramm der Drehmomenten-Steuerung beim Heraufschalten gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Gemäß dem Stand der Technik macht sich, obwohl sich die Turbinendrehzahl im Zeitpunkt t3 geändert hat, wegen der Verwendung des Drehzahlverhältnisses gr = Nt/No der Eingangs-Ausgangswelle des Schaltgetriebes eine signifikante Änderung des Drehzahlenverhältnisses wegen der Verwendung des Umdrehungsverhältnisses gr = Nt/No der Eingangs-Ausgangswelle des Schaltgetriebes nicht bemerkbar, so daß der Startzeitpunkt der Motordrehmomentsteuerung derjenige Zeitpunkt ist, der als schwarzer Punkt (a) wiedergegeben ist.
Aus diesem Grund ist das Drehmoment Tou der Schaltgetriebe-Ausgangswelle in der Mitte des Gangwechsels verringert worden, wie dies durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, so daß die Unterdrückung des Getriebewechselstoßes nicht ausreichend wirksam gewesen ist. Darüber hinaus ist der Bestimmungszeitpunkt der Änderung des Gangwechsels b durch Anwendung der versuchsweisen Anpassung erfaßt worden, und zwar mit Rücksicht auf die Beendigung der Motordrehmoment-Steuerung und der Änderung des Drehmoments der Schaltgetriebe- Ausgangswelle.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hingegen, wie es in Fig. 10 dargestellt ist, kann t3, also der Augenblick des Kupplungswechsels zuverlässig entweder aus dem Turbinendrehmoment Tt, oder der Änderungsrate Nta der Turbinendrehzahl erkannt werden. Weiter ändert sich aufgrund der Durchführung der Steuerung, wie in Fig. 6 und in Fig. 7 dargestellt ist, das Drehmoment Tou (gestrichelte Linie) der Schaltgetriebe-Ausgangswelle nur fließend, indem es sich dem Zieldrehmoment Ttar annähert. Dies bedeutet, daß der Gangschaltungsstoß ausreichend unterdrückt wird. Die in Fig. 6 und in Fig. 7 angegebenen Flags und Konstanten ändern sich in der in Fig. 10 angegebenen Weise. Weiter ist das Zieldrehmoment Ttar, das auch für die Erkennung der Beendigung des Gangwechsels verwendet wird, erforderlich, um seine Neigung bei jedem Gangwechsel abzustimmen, so daß der Beendigungszeitpunkt des Gangwechsels genau erkannt werden kann, weil das Drehmoment Tou der Schaltgetriebe-Ausgangswelle von Gangwechsel zu Gangwechsel variiert.
Fig. 11 zeigt ein Zeitdiagramm der Drehmomentsteuerung für das Herunterschalten gemäß dem Stand der Technik, während Fig. 12 ein Zeitdiagramm der Drehmomentsteuerung für das Herunterschalten gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Bei der herkömmlichen Vorgehensweise wurde, um die Änderung des Drehmoments Tod der Kraftübertragungsausgangswelle nach dem Zeitpunkt des Gangwechsels (a) zu unterdrücken, der Punkt (a) durch Benutzen des Drehzahlverhältnisses gr der Eingangs-Ausgangswelle des Schaltgetriebemechanismus' erfaßt. Aufgrund der Tatsache, daß das Drehzahlverhältnis gr nach Kupplungsschaltens in Ordnung gebracht werden kann, wurde der genannte Wechselzeitpunkt (a) durch Benutzen der Beziehung zwischen dem Moment des Kupplungsschaltens und dem Umdrehungsverhältnis durch versuchsweises Anpassen bestimmt.
Da das Anpassungsdatum bei jedem Wechsel gespeichert werden muß, wurde die ROM-Kapazität vergrößert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch, wie in Fig. 12 dargestellt, der Zeitpunkt (a), also der Augenblick des Kupplungsschaltens, zuverlässig entweder aus dem Drehmoment Tod der Schaltgetriebe-Ausgangswelle, oder der Änderungsrate der Drehzahl Noa der Schaltgetriebe-Ausgangswelle erkannt werden. Weiter ändert sich durch Ausführen der Steuerung, wie in Fig. 6 und in Fig. 7 dargestellt ist, das Drehmoment Tod der Schaltgetriebe-Ausgangswelle (gestrichelte Linie) allmählich. Dies bedeutet, daß der Gangwechselstoß ausreichend unterdrückt wird. Flags und Konstanten, die in Fig. 6 und in Fig. 7 dargestellt sind, ändern sich so, wie es in Fig. 12 angezeigt ist. Weiter ist das Zieldrehmoment Ttar, das ebenfalls für die Erkennung des Endes des Gangwechsels benutzt werden kann, erforderlich, um seine Neigung für jeden Wechsel abzustimmen, um das Ende der Zeitgabe des Gangwechsels genau zu erkennen, weil das Drehmoment der Schaltgetriebe-Ausgangswelle von Wechsel zu Wechsel variiert.
Fig. 13 zeigt ein Zeitdiagramm der erfaßten, schlechten Straße, wie in Fig. 8 behandelt. Die Größe K9 ist ein positiver Schwellenwert, während K10 ein negativer Schwellenwert ist. Das Erkennungsflag FlgC wird auf 1 gesetzt, falls während der Periode K8 zur Erfassung der schlechten Straße die Zahl der Änderungsrate bei der Drehzahl Noa mit einer Größe über den genannten Werten von K9 oder K10 größer als die vorbestimmte Erfassungsanzahl bei der schlechten Straße wird. Falls die Anzahl der Werte kleiner als die Erkennungskonstante wird, wird das Erkennungsflag FlgC für schlechte Straße auf 0 eingestellt.
Fig. 14 ist ein geschätztes Zeitdiagramm des Drehmoments Tou der Schaltgetriebe-Ausgangswelle für das Heraufschalten, und Fig. 15 ist ein geschätztes Zeitdiagramm des Drehmoments Tod der Schaltgetriebe-Ausgangswelle für das Herunterschalten. Gemäß Fig. 14 ermöglicht das Multiplizieren des Turbinendrehmoments Tt, berechnet unter Verwendung der Drehzahlrate e der Eingangs- Ausgangswelle des Drehmomentwandlers, sowie die in Fig. 7 erläuterte Charakteristik des Drehmomentwandlers, oder das Multiplizieren des Turbinendrehmoments Tt, erhalten von dem an der Drehmomentwandler-Ausgangswelle angebrachten Drehmomentsensor, mit dem Drehmoment-Übertragungsverhältnis td, bei dem der Drehmoment-Übertragungszustand sich vom heruntergeschalteten Zustand zum heraufgeschalteten Zustand zur Zeit des Kupplungsschaltens, die Schätzung des Drehmoments Tou der Schaltgetriebe-Ausgangswelle für das Heraufschalten.
Gemäß Fig. 15 erlaubt das Multiplizieren der Änderungsrate der Drehzahl Noa, erhalten aus der Drehzahl No der Schaltgetriebe-Ausgangswelle mit der Drehmoment-Übertragungskonstanten K4 für die Beschleunigung des Schaltgetriebes des Fahrzeugs auf Drehmoment, die Schätzung des Drehmoments Tod der Schaltgetriebe-Ausgangswelle beim Herunterschalten. Durch Anwenden dieser Schätzung des Drehmoments der Schaltgetriebe-Ausgangswelle während des Gangwechsels, kann eine signifikante Unterdrückung des Getriebewechselstoßes erzielt werden.
Die kompensatorische Steuerung des Antriebswellen-Drehmoments während des Schaltens, wie oben beschrieben, besteht in der Zündzeitsteuerung. Statt dessen kann ein System mit besserer Ausstoß- bzw. Auspuffleistung durch Benutzen der Luftstromsteuerung durch ein elektronisch gesteuertes Drosselventil oder durch Anschlußdrucksteuerung der Kupplungen verwirklicht werden.
Fig. 16 zeigt ein Zeitdiagramm der Stoßunterdrückungssteuerung beim Herunterschalten. Die Änderungsrate Noa der Drehzahl der Schaltgetriebe-Ausgangswelle korreliert, wie oben erwähnt, annähernd mit dem Drehmoment der Schaltgetriebe- Ausgangswelle. Dies tritt in einem Falle auf, bei dem keine Drehmomentänderung zwischen Reifen und Schaltgetriebe-Ausgangswelle auftritt, d. h., keine Wellenvibration. In diesem Falle korreliert das die Größe Noa führende Signal annähernd mit dem vom Beschleunigungssensor gelieferten Signal, der an der Fahrzeugkarosserie montiert ist. Somit kann der Zeitpunkt des Kupplungsschlusses in der in Fig. 6 behandelten Weise erkannt werden. Andererseits stellt sich der Fall, bei dem sich das Drehmoment zwischen Reifen und Schaltgetriebe-Ausgangswelle ändert, d. h., wenn Wellenvibration auftritt, als Veränderung der Rate Noa 2 der Drehzahl der Schaltgetriebe-Ausgangswelle dar. Dieses Signal kann im Falle erzeugt werden, bei dem es eine lange Achse, bessere Reifen und ein Schaltgetriebe wie etwa einen Hinterradantrieb gibt, wie in Fig. 16 unterstellt ist. Falls der Zeitpunkt des Kupplungsschlusses durch dieses Noa 2-Signal erfaßt wird ist es erforderlich, den abrupten Anstiegszeitpunkt zu erkennen (als schwarzer Punkt (a) dargestellt). Durch Verringern des Motordrehmoments in diesem Zeitpunkt kann der Gangwechselstoß unterdrückt werden, wie dies durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Darüber hinaus kann durch Steuern eines verringerten Motordrehmoments durch, beispielsweise, verzögerte Zündzeitgabe, die Wellenform des Noa 2- Signals verwendet werden, um die Änderung des Noa 2-Signals aufzuspüren. Dies erübrigt die Tabellenspeicherung der Größe des verringerten Motordrehmoments und der Dauer, so daß an Kapazität des ROM (Nurlesespeicher) gespart werden kann.
Fig. 17 zeigt ein Flußdiagramm der stoßunterdrückenden Steuerung unter Verwendung des Signals Noa 2, dargestellt in Fig. 16. In Schritt 130 werden das Flag FlgD 11 W den Start im kleinen Gang sowie die Drehzahl No2 der Schaltgetriebe- Ausgangswelle in dem genannten Falle der Wellenvibration als Signale geladen, die bei der Gangänderungssteuerung bestimmt wurden. In Schritt 131 wird die Änderungsrate Noa 2 des No2 berechnet. In Schritt 312 wird bestimmt, ob das Flag FlgD zu 1 wird, oder nicht, d. h., ob das Herunterschaltsignal erzeugt worden ist. Falls dies nicht geschehen ist, geht die Prozedur nach Schritt 133 weiter, um eine 0 in die kompensierte Zündzeitgabe Δ adv einzugeben, und dann nach Schritt 134 weiterzugehen. Nach Subtrahieren des Verzögerungsbetrags Δ adv von der aktuellen Bezugszündzeitgabe wird der Wert von ADV in Schritt 135 ausgegeben. Falls in Schritt 132 die Antwort JA ist, geht die Prozedur nach Schritt 136 weiter, in welchem bestimmt wird, ob das Flag FlgDCS für die Steuerung der verringerten Motordrehzahl zum Herunterschalten 1 ist, oder nicht. Wenn nicht, geht die Prozedur nach Schritt 137 weiter um zu bestimmen, ob Noa 2 größer als die verringerte Motordrehzahl-Steuerungsstartkonstante K10 zum Herunterschalten ist, oder nicht. Wenn nicht, geht die Prozedur nach Schritt 133 weiter. Wenn JA, geht die Prozedur zum Schritt 138 weiter, um den Wert 1 in das Flag FlgDCS einzugeben. Nachdem Δ adv aus der Funktion f10 von Noa 2 in Schritt 139 bestimmt worden ist, geht die Prozedur nach Schritt 134 weiter. Dieser bestimmte Zeitpunkt ist der Zeitpunkt (a) von Fig. 16. Falls FlgDCS in Schritt 136 den Wert 1 hat, geht der Prozeß nach Schritt 140 weiter in welchem bestimmt wird, ob Noa 2 kleiner als die Steuerbeendigungskonstante K11 der verringerten Motordrehzahl zum Herunterschalten ist, oder nicht, d. h., ob eine Verringerung des Motordrehmoments im Gange ist. Falls Noa 2 nicht kleiner ist, d. h., falls das Motordrehmoment abnimmt, geht die Prozedur nach Schritt 136. Falls JA, d. h., daß die Steuerung beendet ist, geht die Prozedur nach den Schritten 141, 142, 143 weiter, um in FlgD, FlgDCS und Δ adv jeweils 0 einzugeben, um nach Schritt 134 weiterzugehen. Durch diese Maßnahme kann die Stoßunterdrückungssteueurng während des Herunterschaltens mit Genauigkeit und ohne zusätzliche Kosten bewerkstelligt werden.
Fig. 18 zeigt ein Zeitdiagramm der Stoßunterdrückungssteuerung während des Heraufschaltens. Dabei ist die Wellenform von Noa und Noa 2 beim Heraufschalten ähnlich derjenigen der Fig. 16. Noa kann eine Wellenform ähnlich derjenigen der Schaltgetriebe-Ausgangswelle bilden, während Noa 2 eine starke Vibration während des Gangwechsels zeigt, wie in Fig. 18 dargestellt ist. Der Kupplungsverbindungszeitpunkt zum Schalten in einen höheren Gang kann nahezu exakt aus der Abnahme von Noa 2 erkannt werden, mit einer gewissen Verzögerung. Die Motordrehmoment-Veringerungssteuerung kann von diesem Moment an gestartet werden (Punkt (a) in Fig. 18). Der Wert des Steuerziels in diesem Zeitpunkt kann durch Benutzen von Noa 2 im Moment des Auftretens des Aufwärtsschaltsignals (FlgU) bestimmt werden. Dann wird der Unterschied zwischen dem Zielwert und dem tatsächlichen Wert von Noa 2 benutzt, um das Motordrehmoment zur Unterdrückung von Drehmomentstössen zu steuern. Hierdurch kann eine Drehmomentenkennlinie erhalten werden, wie sie durch die gestrichelte Linie dargestellt ist.
Fig. 19 zeigt ein Flußdiagramm der Stoßunterdrückungssteuerung unter Benutzung von Noa 2 in Fig. 18. In Schritt 144 werden das Startflag FlgU für Heraufschalten und die Drehzahl No2 der Schaltgetriebe-Ausgangswelle im Falle der Wellenvibration als Signale geladen, die bei der Gangwechselsteuerung bestimmt wurden. In Schritt 145 wird die Änderungsrate von Noa 2 des No2 berechnet. In Schritt 146 wird bestimmt, ob FlgL, ein Flag zum Verhüten der Prozedur des Sperrens des Noa 2-Signals, den Wert 1 annimmt, wenn ein Signal für das Aufwärtsschalten erzeugt wird. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Prozedur nach 147 weiter um zu bestimmen, ob FlgU zu 1 wird, d. h., ob das Heraufschaltsignal erzeugt worden ist, oder nicht. Falls nicht, geht die Prozedur nach Schritt 148 weiter, um 0 in die kompensierte Zündzeitgabe Δ adv einzugeben, und um dann nach Schritt 149 weiterzugehen. Nach dem Subtrahieren des Verzögerungsbetrages Δ adv von der aktuellen Bezugszündzeitgabe ADV das resultierende ADV ausgegeben. Falls in Schritt 147 die Antwort auf JA lautet, geht die Prozedur nach Schritt 151 weiter, wo der Wert von Noa 2 in K12 eingegeben wird, um gesperrt zu werden. Dann wird in Schritt 152 der Wert 1 in das Flag FlgL eingegeben. In Schritt 153 wird bestimmt, ob eine Zeitgeberzeit zum Bestimmen des Zeitpunkts der Beendigung der das Motordrehmoment verringernden Steuerung größer als eine Beendigungszeitpunktkonstante K13 ist, oder nicht. Falls nicht, geht die Prozedur nach Schritt 154 weiter, um den Zeitgeber zu inkrementieren. Anschließend geht die Prozedur nach Schritt 155 um zu bestimmen, ob Noa 2 größer als der Zielwert der Motordrehmomentsteuerung ist, der durch die Funktion f11 der genannten Zielwerteinstellungskonstante K12 bestimmt worden ist. Im vorliegenden Falle ist nur die Motordrehmoment-Abnahmesteuerung dargestellt, weil die Motordrehmoment-Steuerung eine Zündzeitpunkt-Verzögerung benutzt. Beispielsweise kann im Falle, daß ein Drosselventil-Steuersystem eingesetzt wird, die Steuerung der Zunahme und Abnahme des Motordrehmoments verwirklicht werden.
Falls in Schritt 155 die Antwort NEIN ist, geht die Prozedur nach Schritt 148. Falls sie JA ist, geht die Prozedur nach Schritt 156, um Δ adv durch die Funktion f10 von Noa 2 zu bestimmen, um dann nach Schritt 149 weiterzugehen. Dieser bestimmte Zeitpunkt ist der Punkt (a) von Fig. 18. Wenn in Schritt 153 der Zeitgeber über K13 geht, wird die Motordrehmomentsteuerung beim Aufwärtsschalten als beendet bestimmt, und die Prozedur geht weiter nach den Schritten 157, 158, 159 und 160, um 0 jeweils in FlgL, FlgU, Δ adv und den Zeitgeber einzugeben, um dann nach Schritt 149 weiterzugehen. Wenn dies durchgeführt wird, kann die Stoßunterdrückungssteuerung während des Heraufschaltens mit Genauigkeit und ohne zusätzliche Kosten verwirklicht werden.
Die vorliegende Erfindung kann den Augenblick, in welchem das Antriebswellendrehmoment am besten steuerbar ist, d. h., die Kupplungsschalt-Zeitgabe, exakt erfassen, so daß Stöße beim Gangschalten ausreichend unterdrückt werden. Weil der Startzeitpunkt der kompensatorischen Steuerung des Drehmomentes mit dem der Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Kupplungsschaltens zusammenpaßt, ist auch kein versuchsweises Anpassen bei jedem Wechsel erforderlich, so daß man Stunden für Versuche vermeiden kann.

Claims

1. Vorrichtung zum Steuern eines automatischen Schaltgetriebes für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor und einem automatischen Schaltgetriebe, das einen Drehmomentwandler (23), einen gestuften automatischen Schaltgetriebemechanismus (28), der mit einer Ausgangswelle des Drehmomentwandlers (23) verbunden ist, und eine Antriebswelle, die mit dem automatischen Schaltgetriebemechanismus verbunden ist, umfasst, die aufweist:

erste Erfassungseinrichtungen (1a), die vor dem automatischen Schaltgetriebemechanismus (28) angeordnet sind, um eine erste Zeitgabe (t3) der Schaltgetriebeeingangsumdrehung oder des Drehmoments zu erfassen, wenn ein Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers von einer Kupplung zu einer anderen Kupplung beim Getriebehochschalten übertragen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

sie weiter aufweist:

zweite Erfassungseinrichtungen (1b), die nach dem automatischen Schaltgetriebemechanismus (28) angeordnet sind, um eine zweite Zeitgabe (t2) der Schaltgetriebeausgangsumdrehung oder des Drehmoment zu erfassen, wenn ein Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers von einer Kupplung zu einer anderen Kupplung beim Getriebeherunterschalten übertragen wir:

Einrichtungen (3, 5), um eine Verbindung der Kupplungen aus den ersten und zweiten Zeitgaben (t3, t2) zu schätzen;

Einrichtungen (7, 9) zum Ausführen einer Steuerung eines vorliegenden Antriebswellendrehmoments der Antriebswelle gemäß der geschätzten Verbindung der Kupplungen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiter aufweist:

Speichereinrichtungen (51), um Signale der ersten Zeitgabe (t3), die durch die erste Erfassungseinrichtung (1a) erfaßt worden sind, und der zweiten Zeitgabe (t2), die durch die zweite Erfassungseinrichtung (1b) erfaßt worden ist, zu speichern;

Entscheidungseinrichtungen (42), um eine Zeitgabe der Änderung des Verbindens und Lösens der Kupplung beim Gangschalten basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs der Werte der gespeicherten Signale in der Speichereinrichtung (51) mit aktuellen Werten der Signale der ersten Zeitgabe (t3) und der zweiten Zeitgabe (t2) zu entscheiden, bevor sie in der Steuereinrichtung (51) gespeichert sind; und

Signalausgabeeinrichtungen (7, 9), um ein Startsignal auszugeben, um das Antriebswellendrehmoment basierend auf einer Beurteilung der Entscheidungseinrichtung (42) auszugeben.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, die weiter aufweist:

Ermittlungseinrichtungen (42) für eine unebene Straße, um eine Laufbedingung zu ermitteln, bei der das Signal der zweiten Zeitgabe, das durch die zweite Erfassungseinrichtung erfaßt worden ist, variiert, und

eine Einrichtung (42) zum Steuern des Drehmoments bei einer unebenen Straße, um den Steuerwert des Antriebswellendrehmoments zu einer Laufbedingung auf einer unebenen Straße von einer normalen Laufbedingung basierend auf einer Beurteilung der Ermittlungseinrichtung (42) der unebenen Straße zu ändern.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Einrichtung zum Ausführen der Steuerung des Antriebswellendrehmoments einen Zeitgeber zum Zählen der Zeit während des Getriebeschaltens und zum Steuern der Zeitgaben zum ausgeben von Signalen. Berechnungseinrichtungen (42), um ein Zieldrehmoment des Antriebswellendrehmoments in Antwort auf die Änderung der ersten und zweiten Zeitgaben (t3, t2) zu berechnen, und eine Drehmoment-Rückkopplungssteuereinrichtung (42) aufweist, zum Ausführen der Steuerung des Antriebswellendrehmoments nach einer Beendigung des Steuerns durch den Zeitgeber in Antwort auf eine Abweichung zwischen dem Zieldrehmoment, um das Antriebswellendrehmoment und das erfaßte oder berechnete aktuelle Antriebswellendrehmoment zu steuern.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der sich zumindest eine der Zeitgaben der Getriebeumschaltungen basierend auf Werten des Zieldrehmoments und Typen von Getriebeumschaltungen ändert.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der das aktuelle Antriebsdrehmoment unter Verwendung eines Drehmoment-Reduktionskoeffizienten zum Umwandeln des Drehmoments von einer Wechselrate der Umdrehung der Antriebswelle im Augenblick des Herunterschaltens und der Beschleunigung des Fahrzeugs abgeleitet ist.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter aufweist:

Abweichungsberechungseinrichtungen (42), um die Abweichung des Antriebswellendrehmoments zwischen dem Zieldrehmoment und dem aktuellen erfaßten oder berechneten Drehmoment zu berechnen;

Abweichungserfassungseinrichtungen (42), um zu erfassen, wenn die Abweichung des Antriebswellendrehmoments kleiner als ein vorbestimmter Wert wird, und zum Ausgeben eines Signals zu diesem Zeitpunkt;

Einen Zeitgeber um ein Signal mit einer vorbestimmten Zeitperiode zu zählen und auszugeben, nachdem das Signal von der Abweichungserfassungseinrichtung ausgegeben worden ist; und

Beendigungsentscheidungseinrichtungen (42), um eine Beendigungszeitgabe zum Steuern des Antriebswellendrehmoments zu entscheiden und um ein Signal der Beendigung der Zeitgabe in Übereinstimmung mit dem Signal, das von dem Zeitgeber ausgegeben worden ist, auszugeben.

8. Verfahren zum Steuern eines automatischen Schaltgetriebes für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor und einem automatischen Schaltgetriebe, das einen Drehmomentwandler (23), einen gestuften automatischen Schaltgetriebemechanismus (28), der mit einer Ausgangswelle des Drehmomentwandlers (23) verbunden ist, und eine Antriebswelle, die mit dem automatischen Schaltgetriebemechanismus verbunden ist, umfasst, das die folgenden Schritte aufweist:

Erfassen einer ersten Zeitgabe (t3) der Schaltgetriebeeingangsumdrehung oder des Drehmoments, wenn ein Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers von einer Kupplung zu einer anderen Kupplung beim Getriebehochschalten übertragen wird,

gekennzeichnet durch

Erfassen einer zweiten Zeitgabe (t2) der Schaltgetriebeausgabeumdrehung oder des Drehmoments, wenn ein Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers von einer Kupplung zu einer anderen Kupplung beim Getriebeherunterschalten übertragen wird;

Schätzen der Verbindung der Kupplung aus den ersten und zweiten Zeitgaben (t3, t2); und

Ausführen der Steuerung des aktuellen Antriebswellendrehmoments der Antriebswelle gemäß den geschätzten Verbindungen der Kupplung.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, das weiter die folgenden Schritte aufweist: Speichern der Signale der ersten Zeitgabe (t3) und der zweiten Zeitgabe (t2);

Entscheiden einer Zeitgabe der Änderung des Verbindens und Lösens der Kupplungen beim Getriebeschallen, basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs der Werte der gespeicherten Signale mit aktuellen Werten der Signale der ersten Zeitgabe und der zweiten Zeitgabe vorher; und

Ausgeben eines Startsignals, um das Antriebswellendrehmoment, basierend auf einer Beurteilung des Entscheidungsschrittes zu steuern.