DE19517361B4

DE19517361B4 - Verfahren zum Ausführen einer Schaltsteuerung für ein Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE19517361B4
Application number: DE19517361A
Authority: DE
Inventors: Mitsugi Fuji Tazawa
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2015-05-12
Also published as: US5771171A; JPH07310583A; DE19517361A1; JP3321292B2

Abstract

Verfahren zum Ausführen einer Schaltsteuerung für ein Automatikgetriebe (AT) durch Nachweisen eines Motordrehmomentes (Te) und einer Motordrehzahl (Ne), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Ermittlung einer Änderungsrate (dNe/dt) der Motordrehzahl (Ne),
Ermittlung eines Eingangsdrehmomentkoeffizienten (τ) des Automatikgetriebes (AT) entsprechend dem Motordrehmoment (Te) und der Änderungsrate (dNe/dt) der Motordrehzahl (Ne),
Ermittlung eines Übersetzungsverhältnisses (e) entsprechend dem Eingangsdrehmomentkoeffizienten (τ),
Ermittlung einer Drehzahl (Nt) einer Eingangswelle (14) des Automatikgetriebes (AT) entsprechend der Motordrehzahl (Ne) und dem Übersetzungsverhältnis (e), und
Steuerung einer vorbestimmten Variablen der Schaltsteuerung entsprechend der Drehzahl (Nt) der Eingangswelle (14).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausführen einer Schaltsteuerung für ein Automatikgetriebe durch Nachweisen eines Motordrehmomentes und einer Motordrehzahl.

Eine herkömmliche Schaltsteuerungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe, bei dem die Schaltsteuerung entsprechend der Umdrehung der Eingangswelle des Automatikgetriebes durchgeführt wird, ist zum Beispiel in "Manual for New Model Cars", Nr. Y32-1, Seiten C-11 bis 13, veröffentlicht von Nissan Motor Co., Ltd., im Juni 1991, offengelegt.

Diese herkömmliche Schaltsteuerungsvorrichtung umfaßt einen Turbinensensor und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, die jeweils an den Ausgangs- beziehungsweise Eingangswellen des Automatikgetriebes angeordnet sind, so daß der innere Zustand der Getriebeeinheit entsprechend der Drehzahl beider Wellen korrekt erfaßt wird und eine Schaltzeitpunktssteuerung oder Motordrehmoment-Herabsetzungssteuerung zu einer Verbesserung des Schaltruckens oder des Schaltgefühls durchgeführt wird.

Jedoch besitzt, wie oben beschrieben, die herkömmliche Schaltsteuerungsvorrichtung einen zusätzlichen Turbinensensor als Vorrichtung zum Feststellen der Drehzahl der Eingangs- und Ausgangswellen des Automatikgetriebes.

Daher wird die Anzahl der Teile durch diesen zusätzlichen Turbinensensor erhöht, was die Herstellungskosten erhöht. Darüberhinaus wird Platz zum Anordnen des Turbinensensors in der axialen Richtung des Automatikgetriebes benötigt, was zu einer erhöhten axialen Größe desselben führt.

Aus der DE 42 10 416 A1 ist ein Verfahren zum Ausführen einer Schaltsteuerung für ein Automatikgetriebe bekannt, bei dem sowohl die Motordrehzahl als auch die Turbinendrehzahl und das Motordrehmoment ermittelt werden, um eine Schaltsteuerung durchzuführen, wobei das Motordrehmoment während des Schaltens herabgesetzt wird, um ein Schaltrucken zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausführen einer Schaltsteuerung für ein Automatikgetriebe anzugeben, das mit geringem technischen Aufwand ein sicheres Schalten gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungemäßen Verfahrens zum Ausführen einer Schaltsteuerung für ein Automatikgetriebe sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:

1 ein Blockdiagramm einer Schaltsteuerungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verkörpert;

2 ein Flussdiagramm, das die von einer Automatikgetriebe-Steuerungseinheit in der Schaltsteuerungsvorrichtung durchgeführte Schaltsteuerung zeigt;

3 ein Zeitablaufdiagramm während der Schaltsteuerung der Schaltsteuerungsvorrichtung;

4 eine ähnliche Ansicht wie in 3, die den Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Motordrehmomentcharakteristik zeigt;

5 eine ähnliche Ansicht wie in 4, die die Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Motordrehmomentcharakteristik zeigt;

6 eine ähnliche Ansicht wie in 5, die die Anzahl der durch Trennung von der Kraftstoffzufuhr abgeschalteten Zylinder in Abhängigkeit von der Motordrehmomentcharakteristik zeigt;

7 eine ähnliche Ansicht wie in 6, die den Öffnungswinkel eines Auspuffgas-Rezirkulations- (EGR-) Steuerungsventils in Abhängigkeit von der Motordrehmomentcharakteristik zeigt; und

8 eine ähnliche Ansicht wie in 7, die den Öffnungswinkel einer Drosselklappe in Abhängigkeit von der Motordrehmomentcharakteristik zeigt.

In den Zeichnungen, insbesondere in 1, dient eine Motorsteuerungseinheit, allgemein, mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet, zur Steuerung eines Motors E und eine Automatikgetriebe- (AT-) Steuerungseinheit 2 dient zur Steuerung eines Automatikgetriebes AT.
Die Motorsteuerungseinheit 1 ist mit einem Luftdurchflußmesser 3 zum Feststellen der eingesogenen Luftmenge, einem Drosselklappensensor 4 zum Feststellen des Öffnungswinkels der Drosselklappe, einem Kühlmittel-Temperatursensor 5 zum Feststellen der Kühlmitteltemperatur, einem Sauerstoff-(O₂-) Sensor 6 zum Feststellen der Sauerstoffmenge in den Auspuffgasen, einem Motorgeschwindigkeitssensor 7 zum Feststellen der Motordrehzahl Ne, usw. verbunden. Entsprechend den Signalen von den obigen Sensoren, steuert die Motorsteuerungseinheit 1 den Antrieb einer Einspritzpumpe 8, einer Zündeinheit 9, eines Leerlaufsteuerungsventils 10, einer Kraftstoffpumpe 11, eines Ansaugsteuerungsventils oder einer Drosselklappe 12, eines Auspuffgas-Rezirkulations- (EGR-) Ventils oder Steuerungsventils 13, usw., um eine Steuerung im Hinblick auf die Verbrennung im Motor E für die Kraftstoffeinspritzmenge, den Zündzeitpunkt, oder die Anzahl der durch Trennung von der Kraftstoffzufuhr abgeschalteten Zylinder durchzuführen.
Die AT-Steuerungseinheit 2 ist mit einem Sperrschalter 21 zum Feststellen der Position eines Auswahlhebels, einem Öltemperatursensor 22 zum Feststellen der Temperatur des AT-Öls, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23 zum Feststellen der Fahrzeuggeschwindigkeit, usw. verbunden und erhält Signale, die die Motorgeschwindigkeit, den Drosselklappenöffnungswinkel, die Lufteinsaugmenge, usw. angeben, die von der Motorsteuerungseinheit 1 hergeleitet werden. Entsprechend den Signalen von den obigen Sensoren und der Motorsteuerungseinheit 1 stellt die AT-Steuerungseinheit 2 basierend auf einem zuvor entsprechend einer Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drosselklappenöffnungswinkel festgelegten Schaltplan ein Signal für ein Stellglied (nicht gezeigt) zur Verfügung, das in einem Steuerungsventil CV angeordnet ist, um eine Schaltsteuerung des Automatikgetriebes AT durchzuführen.
Darüberhinaus führt die AT-Schaltsteuerung 2 eine gemeinsame Steuerung des Motors E und des Autmatikgetriebes AT durch, um eine Drehmomentverringerung des Motors E während des Schaltens sicherzustellen.
In Verbindung mit 2 wird die obige, gemeinsame Steuerung beschrieben.
In einem Schritt S1 werden ein die Motordrehzahl Ne angebendes Signal von dem Motorgeschwindigkeitssensor 7 und ein die Einsaugmenge Qa ange bendes Signal von dem Luftdurchflußmesser 3 in einen Speicher eingelesen.
In einem Schritt S2 wird eine Änderungsrate dNe/dt der Motordrehzahl Ne mittels der folgenden Gleichung berechnet, und das Eingangsdrehmoment Te wird aus der Einsaugluftmenge Qa entsprechend einer linearen Charakteristik der Einsaugluftmenge in Abhängigkeit vom Motorendrehmoment, wie in 2 gezeigt, erhalten: dNe/dt = [Ne(t+Δt) – Ne(t)]/Δt
In einem Schritt S3 wird ein Eingangsdrehmomentskoeffizient τ mittels der folgenden Gleichung unter Verwendung der zeitlichen Änderungsrate dNe/dt und dem Motordrehmoment Te aus Schritt S2 und der in Schritt S1 ausgelesenen Motordrehzahl Ne berechnet: τ = [Te – (2π/60)·I·(dNe/dt)]/Ne2
In einem Schritt S4 wird der in Schritt S3 erhaltene Eingangsdrehmomentskoeffizient τ entsprechend der Charakteristik des Eingangsdrehmomentskoeffizienten in Abhängigkeit vom Übersetzungsverhältnis in ein Übersetzungsverhältnis "e" umgewandelt, wie in 2 gezeigt.
In einem Schritt S5 wird die Drehzahl Nt der Eingangswelle 14 des Automatikgetriebes AT aus dem Übersetzungsverhältnis "e" und der Motordrehzahl Ne und mittels der Gleichung Nt = e × Ne berechnet.
In einem Schritt S6 wird festgestellt, ob die in Schritt S5 berechnete Eingangswellendrehzahl Nt unter einer ersten, vorgegebenen Drehzahl Nt₁ liegt, um die Steuerung zu beginnen. Wenn die Antwort in Schritt S6 JA ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S7, wohingegen der Ablauf zu Schritt S1 zurückgeht, wenn die Antwort NEIN ist.
In Schritt, S7 beginnt die Motordrehmoment-Verringerungssteuerung und eine transiente Öldrucksteuerung. Wie in 3 gezeigt, wird während der Ausführung dieser Steuerung das Ausgangsdrehmoment des Motors E verringert, während ein Leitungsdruck oder ein Kupplungsverbindungsdruck leicht erhöht wird.
In den nachfolgenden Schritten S8-S15 werden auf die gleiche Weise wie in den Schritten S1-S7 die Motordrehzahl Ne und die Lufteinsaugmenge Qa in den Speicher eingelesen, um die Drehzahl Nt der Eingangswelle ein zweites Mal zu berechnen. In diesem Fall ist die Beziehung zwischen dem Motordrehmoment Te und der Lufteinsaugmenge Qa während der Motordrehmoment-Verringerungssteuerung von der Steuerung während des normalen Motorbetriebs verschieden, so daß in Schritt S10 das aus der Lufteinsaugmenge Qa geschätzte Motordrehmoment Te korrigiert wird durch die Gleichung Te = α × Te, wobei α ein Korrekturfaktor, der dem Drehmoment-Verringerungszustand entspricht, d.h. ein Drehmoment-Verringerungskoeffizient ist, der zur Berechnung des Eingangsdrehmomentkoeffizienten τ verwendet wird.
In Schritt S14 wird festgestellt, ob die in Schritt S13 berechnete Eingangswellendrehzahl Nt unter einer zweiten, vorgegebenen Drehzahl Nt₂ liegt, um die Steuerung zu beenden. Wenn die Antwort in Schritt S14 JA ist, geht der Ablauf zu Schritt S15, wohingegen der Ablauf zu Schritt S8 zurückkehrt, wenn die Antwort NEIN ist.
In Schritt S15 werden die Motordrehmoment-Verringerungssteuerung und die transiente Öldrucksteuerung beendet.
Wie in 3 gezeigt, werden entsprechend der obigen Steuerung, wenn die Drehzahl Nt der Eingangswelle beim Schalten auf eine erste, vorgegebene Drehzahl Nt₁ abnimmt, die Motordrehmoment-Verringerungssteuerung und die transiente Öldrucksteuerung begonnen. Danach werden, wenn die Drehzahl Nt der Eingangswelle weiter auf eine zweite, vorgegebene Drehzahl Nt₂ fällt, die Motordrehmoment-Verringerungssteuerug und die transiente Öldrucksteuerung beendet.
Wie oben beschrieben, kann mit der Schaltsteuerungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe nach der vorliegenden Erfindung, da die Drehzahl Nt der Eingangswelle nicht durch eine Messung unter Verwendung eines Sensors, wie etwa eines Turbinensensors, sondern durch eine Berechnung aus der Luftansaugmenge Qa des Motors E, die von dem vorhanden Luftdurchflußmesser 3 festgestellt wird, und der Motordrehzahl Ne, die von dem vorhandenen Motorgeschwindigkeitssensor 7 festgestellt wird, erhalten wird, auf den Turbinensensor oder den Eingangswellen-Drehzahlsensor, der herkömmlicherweise verwendet wurde, verzichtet werden. Dies führt zu einer Verringerung der Herstellungskosten für das Automatikgetriebe und auch zu einer Verringerung seiner Größe aufgrund einer verkürzten Länge der Eingangswelle.
Da das aus der Luftansaugmenge Qa erhaltene Motordrehmoment Te während der Durchführung der Steuerung der Ausgangsdrehmoment-Verringerung des Motors E beim Schalten korri giert wird, kann eine hohe Genauigkeit für das Motordrehmoment Te während einer solchen Drehmoment-Verringerungssteuerung erhalten werden, was zu einer hohen Genauigkeit der Steuerung führt.
Da weiterhin das Motordrehmoment Te aus der Luftansaug menge Qa erhalten wird, wird die Steuerung nicht durch einen Unterschied im Atmosphärendruck beeinflußt, was eine Anwendung sowohl im Hochland wie auch im Flachland sicherstellt.
Nach der Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel soll festgestellt werden, daß die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist und verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Detektionsvorrichtung für das Motordrehmoment derart ausgelegt, daß die von dem Luftdurchflußmesser 3 festgestellte Luftdurchflußmenge Qa in das Motordrehmoment Te umgewandelt wird. Alternativ kann die Detektionsvorrichtung für das Motordrehmoment eine andere Form besitzen. Aufgrund der Korrelation zwischen dem Motordrehmoment Te und dem Zündzeitpunkt des Motors, wie sie in 4 gezeigt ist, kann das Motordrehmoment Te aus dem Grad der Verzögerung oder Vorverlegung des Zündzeitpunkts bestimmt werden. Es ist festzustellen, dass der Zündzeitpunkt (Grad der Verzögerung oder Vorverlegung) aus einem Steuersignal erhalten werden kann, das die Motorsteuerungseinheit 1 der Zündeinheit 9 zur Verfügung stellt.
Weiterhin kann das Motordrehmoment Te aufgrund der Korrelation zwischen dem Motordrehmoment Te und der Kraftstoffeinspritzmenge des Motors 5, wie sie in 5 gezeigt ist, aus dem Wert der Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt werden. Es ist festzustellen, daß die Kraftstoffeinspritzmenge aus einem Steuerungssignal erhalten werden kann, das die Motorsteuerung 1 der Einspritzpumpe 8 zur Verfügung stellt.
Weiterhin kann das Motordrehmoment Te aufgrund der Korrelation zwischen dem Motordrehmoment und der Anzahl der durch Trennung von der Kraftstoffzufuhr abgeschaltetem Zylinder, wie sie in 6 gezeigt ist, bestimmt werden. Es ist festzustellen, dass die Anzahl der abgeschalteten Zylinder aus einem Steuerungssignal erhalten werden kann, das die Motorsteuerung 1 der Zündeinheit 9 oder der Einspritzpumpe 8 zur Verfügung stellt.
Weiterhin kann das Motordrehmoment Te aufgrund der Korrelation zwischen dem Motordrehmoment Te und dem öffnungswinkel θ_CV eines Auspuffgas-Rezirkulations- (EGR-) Steuerungsventils, das in einem Auspuffrohr angeordnet ist, um einen Teil der Auspuffgase zur Einsaugseite des Motors zu rezirkulieren, wie sie in 7 gezeigt ist, aus dem Wert des Öffnungswinkels θ_CV des EGR-Ventils bestimmt werden. Es ist festzustellen, daß der Öffnungswinkel θ_CV des EGR-Ventils aus einem Steuerungssignal erhalten werden kann, das die Motorsteuerung 1 dem EGR-Magneten 13, der zum Betätigen des EGR-Steuerungsventils angeordnet ist, zur Verfügung stellt. Es ist außerdem festzustellen, daß die Charakteristik in 7 einem Ottomotor entspricht und daß ein Dieselmotor eine andere Charakteristik besitzt.
Weiterhin kann das Motordrehmoment Te aufgrund der Korrelation zwischen dem Motordrehmoment Te und dem Öffnungswinkel θ_TH der Drosselklappe, wie sie in 8 gezeigt ist, aus dem Wert des Öffnungswinkels θ_TH der Drosselklappe bestimmt werden. Es ist festzustellen, daß der Öffnungswinkel θ_TH der Drosselklappe aus einem Signal vom Drosselklappensensor 4 erhalten werden kann.

Claims

Verfahren zum Ausführen einer Schaltsteuerung für ein Automatikgetriebe (AT) durch Nachweisen eines Motordrehmomentes (Te) und einer Motordrehzahl (Ne), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Ermittlung einer Änderungsrate (dNe/dt) der Motordrehzahl (Ne), Ermittlung eines Eingangsdrehmomentkoeffizienten (τ) des Automatikgetriebes (AT) entsprechend dem Motordrehmoment (Te) und der Änderungsrate (dNe/dt) der Motordrehzahl (Ne), Ermittlung eines Übersetzungsverhältnisses (e) entsprechend dem Eingangsdrehmomentkoeffizienten (τ), Ermittlung einer Drehzahl (Nt) einer Eingangswelle (14) des Automatikgetriebes (AT) entsprechend der Motordrehzahl (Ne) und dem Übersetzungsverhältnis (e), und Steuerung einer vorbestimmten Variablen der Schaltsteuerung entsprechend der Drehzahl (Nt) der Eingangswelle (14).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt zum Steuern der vorbestimmten Variablen ein Vermindern des Motordrehmomentes (Te) ausführt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt zum Steuern der vorbestimmten Variablen ein Erhöhen des Leitungsdrucks ausführt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt zum Steuern der vorbestimmten Variablen ein Erhöhen der Kupplungseingriffskraft ausführt.
Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt Korrigieren des Motordrehmomentes (Te), während der Verfahrensschritt zum Steuern der vorbestimmten Variablen ausgeführt wird.