DE3719916C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum integrierten
Steuern eines Automatikgetriebes und eines Antriebsmotors
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-OS 29 35 916 ist gattungsgemäß eine Einrich
tung zum integrierten Steuern eines Automatikgetriebes
und eines Antriebsmotors bekannt, die eine Motordrehmoment
änderungseinrichtung aufweist, mit der das Motordrehmoment
während des Schaltens um einen vorbestimmten Wert veränder
bar ist, um einwandfreie Schalteigenschaften zu erhalten,
wobei auch eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines
Ausführungsbereichs für die Drehmomentänderung und/oder
eines Änderungswertes und eine Korrektureinrichtung zum
Korrigieren des Ausführungsbereichs und/oder des Änderungs
wertes entsprechend bestimmten Getriebezustandssignalen
vorgesehen ist. Bei dieser Einrichtung sind unterschied
liche Schaltschemata nicht vorgesehen. Daher hat der Fahr
zeugführer keine Möglichkeit, z. B. durch die Wahl eines
Leistungs-Schaltschemas (für hohe Leistung) oder eines
Spar-Schaltschemas (für geringen Brennstoffverbrauch),
die von ihm gewünschten Fahreigenschaften zu bestimmen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum inte
grierten Steuern eines Automatikgetriebes und eines
Antriebsmotors zu schaffen, mit der eine optimale Steuerung
der Motordrehmomentänderung auch bei einer Mehrzahl
möglicher Schaltschemata gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Gemäß diesen Merkmalen
ermöglicht die Koppelung der Korrektureinrichtung an die
Stellung eines Schaltschemawählschalters bei unterschied
lichen eingelegten Schaltschemata unterschiedliche Ände
rungswerte der Motordrehmomentänderung, die jeweils dem
vom Fahrzeugführer erwünschten Fahrverhalten entsprechen.
Erfindungsgemäß wird ein Ausführungsbereich für die Maschi
nendrehmomentänderung bestimmt, der Zustand des Schaltschema
wählschalters ermittelt und entsprechend dem ermittelten
Zustand des Wählschalters der Ausführungsbereich für die
Maschinendrehmomentänderung und/oder der Maschinendrehmoment-
Änderungswert verändert bzw. korrigiert.
Dabei wird die Drehmomentänderung normalerweise nur ausge
führt, wenn die Drosselöffnung größer als ein vorbestimmter
Wert ist. Der vorangehend genannte "Ausführungsbereich" ist
ein Bereich, in welchem die Drosselöffnung größer als ein
vorbestimmter Wert ist. Allgemein ist es erforderlich, die
Maschinendrehmomentänderung bei dem Leistungs-Schaltschema in
einem breiteren Bereich als bei dem Spar-Schaltschema auszufüh
ren. Infolgedessen kann in Übereinstimmung mit dem Zustand des
Schaltschema-Wählschalters der optimale Ausführungsbereich
für die Drehmomentänderung und/oder der optimale Drehmoment
änderungswert erzielt werden, so daß beispielsweise eine
unzweckmäßige Änderung des Maschinendrehmoments verhindert
wird, wenn das Spar-Schaltschema gewählt ist. Im einzelnen
wird der Drehmomentänderungswert nicht unterschiedslos gemäß
dem Leistungs-Schaltschema festgelegt, sondern im Falle des
Spar-Schaltschemas gemäß optimalen Bedingungen bestimmt, die
unabhängig von dem Leistungs-Schaltschema gewählt werden.
Infolgedessen werden die Mängel wie die auf die verkürzte
Dauer des Schaltvorgangs des automatischen Getriebes zurück
zuführende Verschlechterung bei dem Fühlen des Schaltvorgangs
und übermäßige Temperaturerhöhungen im Auspuffsystem der
Maschine vermieden.
Aus der DE-OS 28 11 574 A1 ist eine Einrichtung zum inte
grierten Steuern einer Antriebsmotor-Getriebe-Einheit
bekannt, bei der für schnelle Beschleunigungvorgänge,
das heißt, wenn am Gaspedal eine abrupte Erhöhung der
Ausgangsleistung angefordert wird, in üblicher Weise von
verbrauchsoptimaler Steuerung auf leistungsoptimale Steue
rung der Antriebsmotor-Getriebe-Einheit umgestellt wird.
Bei dieser Einrichtung ist keine Möglichkeit vorhanden,
für jeden möglichen Schaltvorgang eine unterschiedliche
Parameter berücksichtigende Motordrehmomentänderung zu
ermitteln und durchzuführen.
Aus der DE-OS 32 27 460 ist ein Schaltschemawählschalter
bekannt, dessen Stellung keinen Einfluß auf die Bemessung
des Ausführungsbereichs bzw. des Änderungswerts des Dreh
moments während des Schaltens hat. Hierbei wird die Motor
drehmomentänderung auf der Grundlage des Schaltschemas
für leistungsoptimale Steuerung ermittelt; diese Motor
drehmomentänderung wird bei den entsprechenden Schaltvor
gängen unabhängig vom ausgewählten Schaltschema eingehalten.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Einrich
tung für das Korrigieren des Ausführungsbereiches für die
Maschinendrehmomentänderung und/oder des Maschinendrehmoment
änderungswertes eine Einrichtung zum Korrigieren, nämlich
Wechseln oder Wählen eines Plans bzw. Verzeichnisses von
Maschinendrehmomentänderungswerten. Bei dieser Gestaltung
kann der Änderungswert auf einfache Weise korrigiert werden.
Falls ferner der Änderungswert auf "0" korrigiert wird, kann
auch gleichzeitig der Ausführungsbereich korrigiert werden.
Die Korrektur des Änderungswerts auf "0" bedeutet nämlich,
daß der Ausführungsbereich eingeengt wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen definiert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei
spiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Blockdarstellung zur Erläuterung der
Einrichtung zum integrierten Steuern eines Automatikgetriebes
und eines Antriebsmotors.
Fig. 2 eine Blockdarstellung, die schematisch die
Gestaltung der Einrichtung zeigt.
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm einer Motordrehmoment-
Steuerroutine, die in der Einrichtung
ausgeführt wird.
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm einer Motor-Steuerroutine.
Gemäß Fig. 2 sind ein Motor oder eine Maschine 1
und ein automatisches Getriebe 2 auf
bekannte Weise ausgebildet. In dem Motor 1 werden die
Brennstoffeinspritzrate an einer Einspritzvorrichtung 19 und
der Zündzeitpunkt an einem Verteiler 20 mittels eines
einer Einrichtung zum integrierten Steuern des Motors und des
Getriebes bzw. mittels Motor- oder Maschi
nen-Steuercomputers 7 derart gesteuert, daß eine zur Drossel
öffnung und der Motordrehzahl proportionale Motoraus
gangsleistung erzielt wird. In dem automatischen Getriebe 2
werden elektromagnetische Ventile S 1 bis S 3 mittels eines
Getriebe-Steuercomputers 8 gesteuert, wobei Öldruckleitungen
einer Hydraulikdruck-Steuervorrichtung 3 umgestellt werden,
wodurch das Einkuppeln von Reibungskupplungen selektiv in der
Weise verändert wird, daß eine der Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Fahrpedalbedienung entsprechende Fahrstufe erreicht
wird.
Im einzelnen nimmt der Motor-Steuercomputer 7 aus einem
Drehzahlsensor (Kurbelwellenwinkelsensor) 9 Signale über die
Motordrehzahl, aus einem Luftdurchflußmesser 10 den An
saugluftdurchsatz, aus einem Ansaugluft-Temperaturfühler 11
die Ansauglufttemperatur, aus
einer Detektorvorrichtung zum Erfassen einer Motorbelastung, bzw. aus einem
Drosselsensor 12 die Dros
selöffnung, aus einem Fahrgeschwindigkeitssensor 13 die
Fahrgeschwindigkeit, aus einer Detektorvorrichtung, bzw. aus einem Wassertemperaturfühler 14 die
Temperatur des Motorkühlwassers und aus einem Bremsschal
ter 15 ein Bremssignal auf. Aus den vorstehend genannten
Signalen bestimmt der Motor-Steuercomputer 7 die Brenn
stoffeinspritzrate und den Zündzeitpunkt. Darüberhinaus nimmt
der Motor-Steuercomputer 7 aus dem Getriebe-Steuercompu
ter 8 Signale für das Ein- und Ausschalten der
elektromagnetischen Ventile S 1 bis S 3 auf, wodurch der
Motor-Steuercomputer 7 die Schaltzeiten des automatischen
Getriebes ermittelt und durch eine Steuerung des Zündzeit
punkts (Verzögerungswinkel-Steuerung) das Motordrehmoment
steuert.
Ferner empfängt der Motor-Steuercomputer 7 ein Signal aus
einem Schaltschemawählschalter 17, mit dem ein Fahrtschalt
muster bzw. Schaltschema wählbar ist, nämlich ein Spar-
Schaltmuster für geringen Brennstoffverbrauch oder ein Lei
stungs-Schaltmuster für hohe Leistung. Durch dieses eingege
bene Signal wird von dem Motor-Steuercomputer 7 das von
dem Fahrer gewählte Schaltschema erfaßt. Ferner sind in einem
Speicher des Motor-Steuercomputers 7 Pläne bzw. Verzeich
nisse von Drehmomentänderungswerten für das Ändern des
Motordrehmoments bei den jeweiligen Schaltmustern gespei
chert.
Andererseits empfängt der Getriebe-Steuercomputer 8 Signale
aus dem Drosselsensor 12, dem Fahrgeschwindigkeitssensor 13,
dem Kühlwassertemperaturfühler 14, dem Bremsschalter 15, dem
Schaltschemawählschalter 17 usw. sowie ferner Signale über
eine Schalthebelstellung aus
einer Detektorvorrichtung zum Erfassen der Art des Schaltens, bzw. aus
einem Schalthebelstellungssensor
16, über die Freigabe einer Schnellgangschaltung aus einem
Schnellgangschalter 18 und dergleichen, wodurch die elektro
magnetischen Ventile S 1 bis S 3 in der Weise ein- und ausge
schaltet werden, daß eine der Fahrzeuggeschwindigkeit und der
Fahrpedalbedienung entsprechende Fahrstufe erreicht wird.
Darüber hinaus wird in den Getriebe-Steuercomputer 8 aus dem
Motor-Steuercomputer 7 ein Regelsignal zur Motordreh
momentsteuerung eingegeben, so daß am Getriebe-Steuercomputer
erfaßt wird, daß an dem Motor 1 das Motordrehmoment
gesteuert wird.
Die Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das den generellen Ablauf
der integrierten Steuerung des Motors und des automatischen
Getriebes veranschaulicht.
Von dem Motor-Steuercomputer 7 wird aus einer Änderung
der Signale für die elektromagnetischen Ventile S 1 bis S 3 ein
Herbeiführen eines Schaltvorgangs bzw. ein Schaltbefehl er
mittelt (Schritt 122). Danach wird bei einem Schritt 124 der
tatsächliche Beginn des Schaltvorgangs zu einem Zeitpunkt
ermittelt, an dem sich die Motordrehzahl ändert (die
beispielsweise bei einem Hochschalten absinkt). Entsprechend
einem Verzögerungswinkelwert, der durch die Art des Schalt
vorgangs, die Drosselöffnung und dergleichen bestimmt ist,
wird die Steuerung des Verzögerungswinkels begonnen, um
dadurch das Motordrehmoment herabzusetzen (Schritt 126).
Gemäß der nachfolgenden Beschreibung (anhand der Fig. 4)
werden Pläne bzw. Verzeichnisse von Motordrehmoment-
Änderungswerten für den Schritt 126 entsprechend den Schalt
zuständen des Schaltschemawählschalters verändert bzw. ge
wechselt.
Wenn sich bei fortschreitendem Schaltvorgang eine Motor
drehzahl Ne auf eine Motordrehzahl NeA ändert, die durch
das Addieren eines vorbestimmten Werts N 1 zu einer Motor
drehzahl NeB zum Zeitpunkt des Abschlusses des Schaltvorgangs
erhalten wird, welche aus der Drehzahl einer Abtriebswelle
und dem Übersetzungsverhältnis nach dem Schalten ermittelt
wird, wird dadurch der Abschluß des Schaltvorgangs ermittelt
(Schritt 128). Danach wird die Verzögerungswinkelsteuerung
allmählich über eine vorbestimmte Zeit beendet und die Zünd
zeitsteuerung wieder auf den Normalzustand gebracht (Schritt
130).
Die vorstehend beschriebene Steuerung wird nachfolgend anhand
der Fig. 4 ausführlich beschrieben.
Die Fig. 4 ist das Ablaufdiagramm einer Motor- oderMaschinensteuerrou
tine. In der Hauptroutine zur Motorsteuerung werden eine
Brennstoffeinspritzrate und eine Zündzeiteinstellung bestimmt
(Schritt 232). Danach wird ermittelt, ob eine Motordreh
momentsteuerung auszuführen ist oder nicht, nämlich ob die
Motordrehmomentsteuerung erforderlich ist (Schritt 234).
D.h., es wird der Ausführungsbereich ermittelt. Wenn z.B. die
Drosselöffnung kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, die
Abgastemperatur höher als ein vorbestimmter Wert ist und/oder
ein Sensorsystem für das Ausführen einer Drehmomentänderung
ausgefallen ist, wird daraus ermittelt, daß keine Drehmoment
steuerung erforderlich ist. Wenn keine Drehmomentsteuerung
erforderlich ist, kehrt das Programm wieder zu dem Schritt
232 zurück. Falls jedoch eine Drehmomentänderung erforderlich
ist, wird ermittelt, ob der Schaltschemawählschalter in der
Stellung für das Leistungs-Schaltschema steht oder nicht
(Schritt 236). Wenn das Leistungs-Schaltschema gewählt ist,
wird ein Drehmomentsteuerplan für das Leistungs-Schaltschema
gewählt (Schritt 238). Wenn das Leistungs-Schaltschema nicht
gewählt ist, nämlich das Spar-Schaltschema gewählt wurde,
wird ein Drehmomentsteuerplan für das Spar-Schaltschema ge
wählt (Schritt 240).
In den jeweiligen Drehmomentsteuerplänen bzw. Drehmoment
steuerverzeichnissen sind im voraus den Drosselöffnungen
Drehmomentänderungswerte zugeordnet. Für die gleiche Drossel
öffnung ist der Drehmomentänderungswert bei dem Spar-Schalt
schema niedriger als derjenige bei dem Leistungs-Schaltsche
ma. Manchmal wird bei dem Betrieb des Getriebes nach dem
Leistungs-Schaltschema eine Drehmomentänderung ausgeführt
(wobei der Drehmomentänderungswert von "0" verschieden ist),
wogegen nach dem Spar-Schaltschema keine Drehmomentänderung
ausgeführt wird, nämlich der Drehmomentänderungswert "0" ist.
Auf diese Weise wird auch der Ausführungsbereich für die
Motordrehmomentänderung entsprechend der Stellung des
Schaltschemawählschalters verändert.
Die Schritte 236, 238 und 240 können folgendermaßen abgeän
dert werden: Zuerst wird ein Drehmomentsteuerplan für das
Leistungs-Schaltschema (oder das Spar-Schaltschema) gewählt,
wonach dann ermittelt wird, ob mit dem Wählschalter das
Leistungs-Schaltschema gewählt ist oder nicht, und nur dann,
wenn das Spar-Schaltschema (bzw. Leistungs-Schaltschema)
gewählt ist, der gewählte Drehmomentsteuerplan so korrigiert
wird, daß er dem Spar-Schaltschema (bzw. dem Leistungs-
Schaltschema) entspricht.
Dabei können als Parameter für das Bestimmen des Ausführungs
bereichs außer der Drosselöffnung die Art des Schaltvorgangs,
die Motorkühlwassertemperatur und dergleichen herangezo
gen werden. Im Falle einer kleinen Drosselöffnung und im
Falle eines Hochschaltens sind Schaltstöße gering, so daß
eine Änderung des Motordrehmoments nicht zwingend erfor
derlich ist. Ferner ist bei niedriger Kühlwassertemperatur
die Wahrscheinlichkeit einer Fehlzündung gegeben, was es
erforderlich macht, die Drehmomentänderung einzustellen.
Darauffolgend wird die Drehmomentsteuerungsroutine, nämlich
die Routine gemäß Fig. 3 entsprechend dem auf diese Weise
gewählten Motorsteuerungs-Plan bzw. -Verzeichnis ausge
führt, wodurch die Änderung des Motordrehmoments herbei
geführt wird (Schritt 242).
Der Drehmomentänderungswert kann bei den vorstehend beschrie
benen jeweiligen Schaltschemata derart gesteuert werden, daß
die Schalteigenschaften über dem ganzen Betriebsbereich ein
wandfrei gesteuert werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel können
mittels des Schaltschemawählschalters nur zwei Schaltschema
ta gewählt werden. In diesem Fall sind nur zwei Drehmoment
steuerpläne bzw. -verzeichnisse erforderlich, so daß das
Motordrehmoment ohne Nutzung eines allzu großen Speicher
bereichs gesteuert wird. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist
jedoch die Anzahl der Schaltschemata nicht auf "2" be
schränkt, sondern kann "3" oder mehr betragen. Es ist in
diesem Fall ersichtlich, daß durch die Einspeicherung von
Drehmomentsteuerplänen für die jeweiligen Zustände die Dreh
momentsteuerung auf genauere bzw. feinere Weise ausgeführt
werden kann.
Für das integrierte Steuern eines Automatikgetriebes und eines
Antriebsmotors liegt damit eine Einrichtung vor die einen Schaltschema
wählschalter enthält und in der das Motordrehmoment um
einen vorbestimmten Änderungswert verändert wird, um dadurch
einwandfreie Schalteigenschaften zu erzielen; in der Einrichtung
wird ein Ausführungsbereich für die Motordrehmomentände
rung und/oder ein Motordrehmoment-Änderungswert entspre
chend dem Zustand des Schaltschemawählschalters korrigiert.
Infolgedessen kann während des Schaltvorgangs unabhängig von
dem gewählten Schaltschema immer die optimale Motordreh
momentänderung vorgenommen werden.
Claims (5)
1. Einrichtung zum integrierten Steuern eines Automatik
getriebes und eines Antriebsmotors mit einer Einrichtung
zur Änderung des Motordrehmoments während des Schaltens
um einen vorgegebenen Wert, einer Einrichtung zur Bestimmung
eines Ausführungsbereichs für die Motordrehmoment
änderung und/oder eines Änderungswerts, und mit einer
Einrichtung zur Korrektur des Ausführungsbereichs und/oder
des Änderungswerts, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuereinrichtung einen Schaltschemawählschalter (17)
zum Einlegen unterschiedlicher Schaltschemata aufweist,
daß dessen Schaltstellung von der Korrektureinrichtung
erfaßt wird und daß der Ausführungsbereich und/oder der
Änderungswert der Drehmomentänderung in Abhängigkeit von
dessen Schaltstellung eingestellt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Korrektur eine Einrichtung für
das Austauschen von Verzeichnissen von Motordrehmoment-
Änderungswerten ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
eine Detektorvorrichtung (12) zum Erfassen einer Motorbe
lastung, die als Parameter für das Bestimmen des Ausfüh
rungsbereichs für die Motordrehmomentänderung dient.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn
zeichnet durch eine Detektorvorrichtung (16) zum Erfassen
der Art des Schaltens, die als Parameter für die Bestimmung
des Ausführungsbereichs für die Motordrehmomentänderung
dient.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn
zeichnet durch eine Detektorvorrichtung (14) zum Erfassen
der Motorkühlwasser-Temperatur, die als Parameter für die
Bestimmung des Ausführungsbereichs für die Motordrehmoment
änderung dient.
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