DE3605706C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung eines automatischen Fahrzeuggetriebes nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Einrichtung zur Steuerung eines automatischen Fahrzeuggetriebes ist aus der US-PS 36 84 066 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung sind Mittel vorgesehen, um ein die jeweilige Geschwindigkeit des Fahrzeugs wiedergebendes Signal zu erzeugen. Die bekannte Einrichtung umfaßt ferner einen Gangwechselmechanismus mit Schaltgetriebe und auch eine elektronische Schaltung, die spezifische Rechenoperationen durchführen kann, um eine jeweilige Sollschaltstellung des Getriebes auf der Grundlage von vorherbestimmten Daten festzusetzen. Der Gangwechsel erfolgt auch bei dieser bekannten Einrichtung in Abhängigkeit von dem die jeweilige Geschwindigkeit des Fahrzeugs wiedergebenden Signals. Ferner wird bei dieser bekannten Einrichtung neben einem elektrischen Signal, welches den jeweils vorhandenen Bremsflüssigkeitsdruck angibt, auch ein weiteres elektrisches Signal erzeugt, welches auf eine spezifische Schaltposition (niedrige Gangschaltposition) anspricht. Die bekannte Einrichtung umfaßt daher auch eine Detektoreinrichtung, um die jeweilige Ist-Schaltposition in dem zugeordneten Getriebe feststellen zu können. Schließlich enthält die bekannte Einrichtung auch Mittel zur Verhinderung von ungewollten Schaltvorgängen, die dann in Tätigkeit treten, wenn das betreffende Kraftfahrzeug in einem gebirgigen Gelände gefahren wird. Die bekannte Einrichtung ist dafür ausgebildet zu verhindern, daß bei kurzen Beschleunigungsänderungen, wie sie beispielsweise bei ausgeprägten Kurvenfahrten häufig auftreten, fortwährend Schaltvorgänge durchgeführt werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung zur Steuerung eines automatischen Fahrzeuggetriebes der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die Gangumschaltpunkte innerhalb einer bestimmten Zeit nach einem Gangschaltsignal unabhängig von Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungen, die innerhalb dieser bestimmten Zeit auftreten, ermittelt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Einrichtung zur Steuerung eines automatischen Fahrzeuggetriebes mit den Merkmalen der Erfindung;

Fig. 2 ein ins einzelne gehendes Blockdiagramm der in Fig. 1 wiedergegebenen Steuereinheit und

Fig. 3 eine Kurvendarstellung von Gangwechsel-Kennlinien zum Berechnen der optimalen Schaltstellung in der Einrichtung der Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Einrichtung zur Steuerung eines automatischen Fahrzeuggetriebes mit den Merkmalen der Erfindung dargestellt. Die gezeigte Einrichtung hat ein Zahnradgetriebe 5 und eine Kupplung 4, welche zwischen einem Verbrennungsmotor 2 und Antriebsrädern 3 eines (nicht dargestellten Fahrzeugs) angeordnet ist, welche durch die Abtriebsleistung von dem Schaltgetriebe 5 angetrieben werden. Um das Schaltgetriebe 5 entsprechend elektrischer Signale in die gewünschte Schaltstellung zu bringen, sind ein erstes Stellglied 6 zum Betätigen der Kupplung 4 und ein zweites Stellglied 7 zum Betätigen des Schaltgetriebes 5 vorgesehen; die beiden Stellglieder 6 und 7 werden jeweils entsprechend erster und zweiter Steuersignale S₃ und S₄ gesteuert, welche von einer Steuereinheit 9 geliefert werden.

In der vorliegenden Ausführungsform ist das Schaltgetriebe 5 ein herkömmliches Fünfgang-Getriebe und wird durch das zweite Stellglied 7 entsprechend dem zweiten Steuersignal S₄ gesteuert, wenn die Kupplung durch das erste Stellglied 6 in den ausgekuppelten Zustand gebracht ist. Da ein derartiger Mechanismus zum Verstellen des Schaltgetriebes entsprechend einem elektrischen Signal bekannt ist, braucht dessen Konstruktion hier im einzelnen nicht beschrieben zu werden.

Um ein Stellungssignal zum Bestimmen der Sollschaltposition des Getriebes 5 zu erhalten, ist die dargestellte Einrichtung 1 mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 12 und einem Beschleunigungsdetektor 13 versehen, welcher einem Gaspedal 11 zugeordnet ist und Beschleunigungsdaten D₁ erzeugt, welche die Größe R einer Betätigung des Gaspedals 11 anzeigen. Der Detektor 12 erzeugt Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten D₂, welche die Geschwindigkeit V des (nicht dargestellten) Fahrzeugs anzeigen, das von dem Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird. Die Beschleunigungsdaten D₁ und die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten D₂ werden an die Steuereinheit 9 angelegt, welche ein Befehlssignal S₁ von einem (Automatik-) Schalthebel 8 und ein Positionssignal S₂ von einem Positionsdetektor 14 erhält. Der Schalthebel 8 ist zum Auswählen des Betriebsmodes des automatischen Getriebesystems 1 vorgesehen, und ein Signal, welches den gewünschten Betriebsmodus anzeigt, welcher durch das Betätigen des Schalthebels 8 gewählt worden ist, wird als das Befehlssignal S₁ von dem Schalthebel 8 erzeugt. Der Positionsdetektor 14 ist dem Schaltgetriebe 5 zugeordnet und stellt dessen tatsächliche oder Istschaltposition fest. Er erzeugt das Positionssignal S₂, welches jeden Augenblick die tatsächliche Schaltstellung anzeigt.

In dieser Ausführungsform hat der Schalthebel 8 eine neutrale Position (N), eine erste Position (1.), eine Antriebsposition (D) und eine Rückwärtsposition (R); die Steuereinheit 9 steuert den Gangwechselmechanismus, welcher die Kupplung 4, das Getriebe 5, das erste Stellglied 6 und das zweite Stellglied 7 aufweist, entsprechend der durch den Schalthebel 8 gewählten Betriebsart.

In Fig. 2 ist ein ins einzelne gehendes Blockdiagramm der Steuereinheit 9 der Fig. 1 dargestellt. Die Steuereinheit 9 hat einen sogenannten Listenrechner 16, welcher Listendaten speichert, welche den in Fig. 3 dargestellten Gangwechselkennlinien entsprechen, und welcher die optimale Schaltposition des Getriebes 5 auf der Basis der Listendaten oder Plandaten entsprechend Beschleunigungsdaten D₁ und Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten D₂ speichert. Die Beschleunigungsdaten D₁ werden unmittelbar an den Listenrechner 16 angelegt, und die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten D₂ werden über einen Schalter 17 an ihn angelegt.

Der Schalter 17 hat einen festen Kontakt 17a, an welchen Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten D₂ angelegt werden, und die Daten D₂ werden über den Schalter 17 dem Listenrechner 16 zugeführt, wenn der Schalter 17 umgeschaltet ist, wie durch eine ausgezogene Linie angezeigt ist. Die Daten D₂ werden auch an eine Halteeinrichtung 18 zum Halten der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten D₂ angelegt, und die Haltedaten HD in der Halteeinrichtung 18 werden an den anderen festen Kontakt 17b des Schalters 17 angelegt. Folglich werden die Haltedaten HD ausgewählt und an den Listenrechner 16 angelegt, wenn der Schalter 17 so umgeschaltet ist, wie durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Folglich werden in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters 17 entweder die Daten D₂ oder die Haltedaten HD an den Rechner 16 als ausgewählte Daten SD angelegt. Der Rechner 16 spricht auf Beschleunigungsdaten D₁ und auf die ausgewählten Daten SD an und erzeugt optimale Daten OD, welche die optimale Schaltstellung des Schaltgetriebes 5 jeden Augenblick anzeigen.

Die Steuereinheit 9 hat einen zweiten Detektor 19 und einen Zeitgeber 20, um den Schalter 17 und die Halteeinrichtung 18 zu steuern. Der zweite Detektor 19 dient dazu, den Startzeitpunkt des Gangwechselvorgangs in dem Getriebe 5 und den Beendigungszeitpunkt entsprechend dem Positionssignal S₂ und Optimaldaten OD festzustellen. Das heißt, der zweite Detektor 19 vergleicht die durch das Positionssignal S₂ angezeigte Ist- Schaltstellung mit der optimalen durch die Optimaldaten OD angezeigten Schaltstellung, und ein Signal M mit hohem Pegel liegt auf der Ausgangsleitung 19a des zweiten Detektors 19 an, wenn die Ist-Schaltstellung nicht die optimale Schaltstellung ist. Der Pegel des Signals M ist niedrig, wenn die Istschaltstellung mit der optimalen Schaltstellung übereinstimmt; wenn jedoch die Istschaltstellung sich von der optimalen Schaltstellung beispielsweise infolge einer Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit unterscheidet, wird der Pegel des Signals M zu dem Zeitpunkt hoch, an welchem sich die Istschaltstellung von der optimalen Schaltstellung unterscheidet. Wenn dann die Istschaltstellung beispielsweise wegen eines Gangwechselvorgangs in dem Getriebe 5 wieder in Übereinstimmung mit der optimalen Schaltstellung kommt, ändert sich der Pegel des Feststellsignals M von hoch auf niedrig zu dem Zeitpunkt, an welchem die Istschaltstellung in Übereinstimmung mit der optimalen Schaltstellung kommt.

Das heißt, der Zeitpunkt eines Pegelwechsels bei dem Signal M von niedrig auf hoch zeigt den Startzeitpunkt des Betriebs für ein Gangwechseln in dem Getriebe 5 an, und der Zeitpunkt der Pegelänerung bei dem Signal M von hoch auf niedrig zeigt den Beendigungszeitpunkt bei einem Gangwechselvorgang in dem Getriebe 5 an. Ferner zeigt in dem Fall, daß der Wählhebel 8 sich in der Position D befindet, der Zeitabschnitt, während welchem das Feststellsignal M auf hohem Pegel liegt, den Zeitabschnitt an, während welchem der Gangwechselvorgang auszuführen ist.

Die Halteeinrichtung 18 spricht auf das Signal M an und hält die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten D₂ zu der Zeit, an welcher der Pegel des Signals M sich von niedrig auf hoch ändert. Gleichzeitig wird der Zeitgeber 20 entsprechend der Pegeländerung des Signals M von niedrig auf hoch getriggert, und der Pegel des Ausgangssignals N des Zeitgebers 20 wird hoch.

Das Ausgangssignal N des Zeitgebers 20 wird als ein Schaltsteuersignal an den Schalter 17 geliefert, und der Schalter 17 wird von dem durch die ausgezogene Linie dargestellten Zustand in den durch die gestrichelte Linie dargestellten Zustand umgeschaltet, wenn der Pegel des Ausgangssignals N sich von niedrig auf hoch ändert, wodurch die Haltedaten HD statt der Daten D₂ von dem Schalter 17 gewählt werden. Der Zeitgeber 20 ist so ausgelegt, daß der dem hohen Pegel entsprechende Zustand des Ausgangssignals N für eine vorbestimmte Zeit T₀ erhalten bleibt, nachdem der Pegel des Signals M sich von hoch auf niedrig ändert.

Wenn daher aus irgendeinem Grund der Gangwechselvorgang beginnt bzw. gestartet wird, werden die Daten D₂ am Anfang des Gangwechselvorgangs in der Halteeinrichtung 18 als die Haltedaten HD gehalten, und die Haltedaten HD werden als eine die Fahrzeuggeschwindigkeit betreffende Information über den Schalter 17 an den Rechner 16 geliefert, bis die Zeit T₀ von der Beendigung des Gangwechselvorgangs an gerechnet, verstrichen ist. Folglich wird die optimale Schaltstellung, welche von dem Rechner 16 berechnet worden ist, zumindest nicht während des Schaltvorgangs geändert, selbst wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit während des Schaltvorgangs ändern sollte.

Die Optimaldaten OD von dem Rechner 16 werden an einen Steuersignalgenerator 21 angelegt, an welchen das Befehlssignal S₁ und das Positionssignal S₂ angelegt sind. Der Generator 21 spricht auf die Optimaldaten OD und die Signale S₁ und S₂ an und erzeugt die ersten und zweiten Steuersignale S₃ und S₄ um den Gang des Getriebes 5 einzustellen, welcher entsprechend den Optimaldaten OD und den Signalen S₁ und S₂ festgesetzt ist. Das heißt, wenn das Befehlssignal S₁ anzeigt, daß die erste Position mittels des Schalthebels 8 gewählt worden ist, und das Positionssignal S₂ eine andere Stellung als die erste Stellung anzeigt, werden Signale, um das Getriebe 5 in die erste Position zu schalten, als die ersten und zweiten Steuersignale S₃ und S₄ erzeugt. Wenn sich das Getriebe in diesem Fall bereits in der ersten Stellung befindet, wird kein Gangwechselvorgang durchgeführt. Ähnlich dem vorstehend beschriebenen Vorgang werden, wenn die Position N oder R gewählt ist, die ersten und zweiten Steuersignale S₃ und S₄ für ein Schalten in die Stellung N oder R erzeugt, vorausgesetzt, daß sich das Getriebe nicht bereits in der Stellung N oder R befindet.

Wenn die Stellung D mittels des Schalthebels 8 gewählt ist, erzeugt der Steuersignalgenerator 21 erste und zweite Steuersignale S₃ und S₄ zum Betätigen der beiden Stellglieder 6 und 7, um so das Getriebe 8 in die durch die Optimaldaten OD angezeigte Schaltstellung zu schalten. Das heißt, die optimale Schaltposition wird in dem Rechner 16 entsprechend der Listendaten, welche der in Fig. 3 dargestellten Kennlinie entsprechen, auf der Basis der durch die ausgewählten Daten SD angezeigten Fahrzeuggeschwindigkeit V und der durch Be­ schleunigungsdaten D₁ angezeigten Größe R der Betätigung (dem Betätigungsgrad) des Gaspedals 11 festgesetzt. Wenn die durch Optimaldaten OD angezeigte Schaltposition sich von derjenigen unterscheidet, welche durch das Stellungssignal S₂ angezeigt ist, stellt der zweite Detektor 19 diese Tatsache fest, und die Geschwindigkeitsdaten D₂ zu diesem Zeitpunkt werden durch die Halteeinrichtung 18 gehalten. Gleichzeitig werden die Haltedaten HD als ausgewählte Daten SD durch den Schalter 17 ausgewählt, und die Haltedaten HD werden als ausgewählte Daten SD an den Rechner 16 angelegt. Folg­ lich werden die Optimaldaten OD entsprechend Beschleuni­ gungsdaten D₁ und ausgewählten Daten SD zu Beginn eines Gangwechselvorgangs in der vorstehend beschriebenen Weise berechnet, wenn sich der Schalter 17 in der gestrichelt wie­ dergegebenen Stellung befindet.

Folglich ist sichergestellt, daß das Getriebe 5 für den Be­ triebszustand des Fahrzeugs in die optimale Schaltstellung geschaltet ist, ohne daß es zu unnötigen Schaltvorgängen kommt, selbst wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit während des Gangwechselvorgangs ändert.

Wenn sich daher beispielsweise der Betriebszustand des Fahr­ zeugs in Fig. 3 von einem Punkt A über einen Punkt B zu einem Punkt C infolge einer Änderung in der Fahrzeugge­ schwindigkeit ändert, wird der Gangwechselvorgang von dem zweiten in den dritten Gang zu dem Zeitpunkt durchgeführt, zu dem der Betriebszustand des Fahrzeugs den durch den Punkt B angezeigten Zustand annimmt. Dieser Schaltvorgang vom zweiten in den dritten Gang erfolgt unabhängig von der beträchtlichen Fahrzeuggeschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt, obwohl sich die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit selbst während des Schaltvorgangs von einem Moment zum anderen ändert, da der Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit bei dem Be­ triebspunkt B in der Halteeinrichtung 18 gehalten wird, und die die Fahrzeuggeschwindigkeit bei dem Punkt B anzeigenden Haltedaten HD an den Rechner 16 angelegt werden. Ferner dauert bei dieser Ausführungsform das Anlegen der Haltedaten HD für den Zeit­ abschnitt T₀ an, welcher auf das Ende des Gangwechselvorgan­ ges folgt, so daß ein normaler Schaltvorgang wieder durchge­ führt werden kann, nachdem die Zeit T₀ verstrichen ist.

Folglich ist in dem Fall, daß das Getriebe 5 infolge einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit während der Bergfahrt hinaufgeschaltet wird, dieses Hinaufschalten gewährleistet, selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit infolge des Schalt­ vorgangs abnimmt. Wenn folglich die Fahrzeuggeschwindigkeit nach der Beendigung des Hinaufschaltens des Getriebes 5 wieder zu­ nimmt und die Geschwindigkeit zu Beginn des Schaltvorgangs wieder erreicht, und zwar zu dem Zeitpunkt, an welchem der Zeitabschnitt T₀ verstri­ chen ist, kann das Fahrzeug in dieser neuen Schaltstellung weiter betrieben werden, ohne daß ein weiterer Schaltvor­ gang durchzuführen ist. Folglich ist, selbst wenn der Schaltvorgang während einer Bergfahrt durchgeführt wird, durch die Erfindung wirksam ein Schalten des Getriebes in eine unerwünschte Schaltstellung während des Gangwechselvor­ gangs verhindert und es ist auch irgendein zusätzlicher Gang­ wechselvorgang verhindert, unmittelbar nachdem der erwünsch­ te Schaltvorgang durchgeführt worden ist. Folglich sind eine unzureichende Beschleunigung und eine Verschlechterung des Fahrgefühls verhindert.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Steuerung eines automatischen Fahrzeug­ getriebes mit einer Einrichtung (12) zum Erzeugen eines die jeweilige Geschwindigkeit des Fahrzeugs wiedergebenden Si­ gnals (D₂), mit einem Gangwechselmechanismus mit Schaltge­ triebe (5) und mit einer Recheneinrichtung (16) zum Fest­ stellen der jeweiligen Sollschaltstellung des Betriebes auf der Basis von vorherbestimmten Plandaten, welche vorbe­ stimmte Kennlinien darstellen, um Gänge entsprechend zumin­ dest dem Geschwindigkeitssignal (D₂) zu wechseln, mit einem ersten Detektor (14) zur Feststellung der Ist-Schaltposi­ tion, und mit einer Einrichtung (9) zur Verhinderung von ungewollten Schaltvorgängen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (9) zur Verhinderung ungewollter Schaltvorgänge:

• a) einen zweiten Detektor (19) aufweist, dem das Ausgangs­ signal (S₂) des ersten Detektors (14) und der Rechenein­ richtung (16) zugeführt wird und der ein Signal (M) ab­ gibt, dessen Pegelgröße davon abhängt, ob Ist- und Sollschaltstellung unterschiedlich oder gleich sind,
• b) eine Halteeinrichtung (18) aufweist, welche auf das Ausgangssignal (M) des zweiten Detektors (19) an­ spricht, um den Signalwert des Geschwindigkeits­ signals (D₂) zum Zeitpunkt des Starts eines Schalt­ vorgangs des Getriebes (5) konstant zu halten (HD), und
• c) eine Auswähleinrichtung (17) aufweist, welche auf das Ausgangssignal (M) des zweiten Detektors (19) an­ spricht, um entweder das aktuelle Geschwindigkeits­ signal (D₂) oder das Ausgangssignal (HD) der Halteein­ richtung (18) auszuwählen, wobei das Ausgangssignal (HD) der Halteeinrichtung (18) zumindest während der Durchführung des Gangwechselvorganges in dem Getriebe (5) ausgewählt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Zeitgeber (20) vorgesehen ist, der auf das Ausgangssignal (M) des zweiten Detektors (19) anspricht, um durch ein Ausgangssignal (N) die Auswähl­ einrichtung (17) so zu steuern, daß das Ausgangssignal (HD) der Halteeinrichtung (18) von dem Startzeitpunkt des Gangwechselvorgangs bis zu einem Zeitpunkt ausgewählt wird, der einen vorherbestimmten Zeitabschnitt (To) nach der Be­ endigung des Gangswechselvorgangs liegt.