DE3605706C2 - - Google Patents
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- Control Of Transmission Device (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
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.
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1986
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