DE3827152A1 - Antriebseinrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Antriebseinrichtung fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Antriebseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem im
Anschluß an einen Motor vorgesehenen automatischen
Getriebe. Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung eine Einrichtung zur Steuerung des
Hydraulikdruckes für Servoeinrichtungen im Rahmen einer
derartigen Antriebseinrichtung, wie er z. B. in einem
Servomotor einer Schalt-Reibungseinheit, wie z. B. einer
Kupplung oder einer Bremse, auftritt, nachdem ein
Schaltbefehlssignal durch eine Steuereinheit für das
automatische Getriebe erzeugt wurde.
Bei einem bekannten Automatikgetriebe ist es üblich, ein
Reglerventil vorzusehen, das einen Hydraulikfluiddruck
(d. h. einen hydraulischen Leitungs- bzw.
Systemfluiddruck) erzeugt, der sich nach einem
vorgegebenen Muster in Abhängigkeit von der
Drosselklappenstellung ändert. Das bekannte
Automatikgetriebe enthält auch eine Steuereinheit oder
ein Modul, die bzw. das einen Schaltbefehl erzeugt, wenn
bestimmte Variable, wie z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit
und die Drosselklappenstellung sich in einer bestimmten
Beziehung befinden. Bei Erhalt des Schaltbefehls
schalten eines oder mehrere Schaltventile, um ein
Anlegen des Leitungs- bzw. Systemdrucks an den
zugehörigen Servomotor für eine Reibungseinheit, wie
z. B. eine Kupplung, der die Ausführung des
Schaltbefehles übertragen ist, zu gewährleisten. Somit
beginnt ein Hydraulikfluiddruck, der in einem Servomotor
der Reibungseinheit wirksam ist und der als
hydraulischer Servobetätigungsfluiddruck bezeichnet
werden kann, anzusteigen. Um solch einen Anstieg des
hydraulischen Servobetätigungsfluiddruckes abzumildern,
ist in Verbindung mit der Hydraulikfluidleitung, die vom
zugehörigen Schaltventil zum Servomotor führt, ein
Sammler bzw. Ausgleichsraum vorgesehen.
Bei unveränderter Drosselklappenstellung nimmt das
Ausgangsdrehmoment des Motors in Abhängigkeit von einer
Veränderung in der Zündzeitpunkteinstellung des Motors
in Richtung einer Verzögerung der Zündpunkteinstellung
ab, die dann auftritt, wenn eine Neigung des Motors zu
Klopferscheinungen beobachtet wird oder bei einer
Veränderung des Kompressionsverhältnisses infolge eines
verhältnismäßig niedrigen Kompressionswertes, der bei
Erfassen einer Veränderung in den Betriebsbedingungen
oder einer Veränderung im Luft/Kraftstoff-Verhältnis in
Richtung eines mageren Luft/Kraftstoff-Gemisches
auftritt. Bei einer Brennkraftmaschine bzw. einem Motor,
der mit einem Turbolader ausgerüstet ist, nimmt bei
unveränderter Drosselklappenstellung das
Ausgangsdrehmoment des Motors in Abhängigkeit einer
Änderung vom unwirksamen Zustand des Turboladers zu
seinem wirksamen Zustand hin zu.
Wenn der gleiche hydraulische Servobetätigungsfluiddruck
verwendet wird, um eine Reibungseinheit zu betätigen,
die zur Schaltbetätigung vorgesehen ist, nachdem das
Ausgangsdrehmoment des Motors sich vermindert hat, wird
die Zeitdauer, während der der Eingriff der
Reibungseinheit bis zum vollständigen Eingriff
stattfindet, verhältnismäßig kurz und verursacht das
Auftreten eines beträchtlichen Eingriffsstoßes. Wenn der
gleiche hydraulische Servobetätigungsfluiddruck
verwendet wird, nachdem das Ausgangsdrehmoment des
Motors sich vergrößert hat, vermindert sich das
Eingriffsvermögen der Reibungseinheit.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher darin,
eine Antriebseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer
Einrichtung zur Steuerung des hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruckes, der an eine Reibungsschalt-
bzw. Eingriffeinheit gelegt wird, zu schaffen, derart,
daß ein stoßloser Schaltvorgang in einem automatischen
Getriebe ausgeführt werden kann, selbst dann, wenn eine
Änderung des Ausgangsdrehmomentes des Motors in der
eingangs erwähnten Weise erfolgt bzw. erfolgt ist.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist erfindungsgemäß
eine Antriebseinrichtung für Kraftfahrzeuge vorgesehen,
bei der ein hydraulischer Servobetätigungsfluiddruck, der
an eine Reibungseinheit zur Schaltbetätigung eines
automatischen Getriebes gelegt wird, in Abhängigkeit von
einer anderen vorgegebenen Veränderlichen als der des
Drosselklappenöffnungsgrades gesteuert, wobei diese
Veränderliche eine Veränderung des Ausgangsdrehmomentes
des Motors von einem vorbestimmten Motor oder Verlauf
der Motorausgangsdrehmoment/Drosselklappenöffnungsgrad-
Charakteristik hervorruft.
Der Motor kann somit bei gleicher Drosselklappenstellung
unterschiedliche Ausgangsdrehmomente in Abhängigkeit von
der Veränderung einer oder mehrerer, von der
Drosselklappenstellung unabhängiger Betriebsvariabler,
erzeugen.
Insbesondere ist nach der vorliegenden Erfindung eine
Speicher zur Steuerung eines Anstieges eines an eine
Reibungseinheit zur Schaltbetätigung gelegten
hydraulischen Servobetätigungsfluiddruckes vorgesehen,
wobei ein Stützdruck des Speichers elektromagnetisch in
Abhängigkeit vom Ausgangssignal einer Steuereinheit
gesteuert wird, die durch eine bestimmte Variable, die
nicht der Drosselklappenöffnungsgrad des Motors ist,
angesteuert wird, wobei diese andere Variable eine
Abweichung eines Ausgangsdrehmomentes des Motors von
einem bestimmten Muster der sonst gegebenen Veränderung
des Motorausgangsdrehmomentes in Abhängigkeit vom
Drosselklappenöffnungsgrad verursacht.
Bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von
Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert.
In diesen zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
elektronischen Steuermoduls für Kraftfahrzeuge,
verwendet zur Steuerung des Tastverhältnisses einer
Magnetspule zur Steuerung des Stützdruckes in einem
Speicher, der einen hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck steuert,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines
Hydraulikkreises mit einem Speicher (Sammler) und der
Magnetspule in Verbindung mit einer
mikrocomputergestützten Steuereinheit,
Fig. 3 einen Programmablaufplan eines Steuerprogramms,
gespeichert in der Steuereinheit,
Fig. 4 ein Diagramm, das die Muster bzw. Verläufe der
Veränderung eines hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruckes und eines
Ausgangsdrehmomentes des Getriebes beim Eingriff einer
Reibungseinheit für das Heraufschalten zeigt,
Fig. 5 einen Programmablaufplan eines Steuerprogrammes,
das in einem zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung verwendet wird,
Fig. 6 einen Programmablaufplan eines modifizierten
alternativen Steuerprogrammes, das in dem zweiten
Ausführungsbeispiel verwendet werden kann,
Fig. 7 einen Programmablaufplan eines Steuerprogrammes,
das in einem dritten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung verwendet wird,
Fig. 8 einen Programmablaufplan eines modifizierten,
alternativen Steuerprogrammes, das in dem dritten
Ausführungsbeispiel verwendet werden kann,
Fig. 9 einen Programmablaufplan eines Steuerprogrammes,
das in einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung
verwendet wird,
Fig. 10 einen Programmablaufplan eines Steuerprogrammes,
das in einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung
verwendet wird und
Fig. 11 einen Programmablaufsplan eines modifizierten
Steuerprogrammes, das in dem fünften Ausführungsbeispiel
nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
In Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer
Brennkraftmaschine bzw. eines Motors 1 einer
Antriebseinrichtung bzw. eines Antriebsgetriebezuges
eines Kraftfahrzeuges gezeigt. Der Antriebszug enthält
auch ein dem Motor 1 nachgeschaltetes Automatikgetriebe
2. Der Motor 1 enthält eine Drosselventilkammer 3,
versehen mit einem Drosselsensor 25, der einen
Öffnungsgrad der Drosselklappe in ein elektrisches
Spannungssignal umsetzt. Das elektrische
Spannungssignal, das durch diesen Drosselsensor 25
erzeugt wird, ist daher proportional zur Drosselöffnung
bzw. zum Drosselklappenöffnungsgrad veränderlich. Der
Motor 1 enthält auch eine Zündsteuereinheit 27, die eine
Zündzeitpunktverstellung in Richtung einer Verzögerung
veranlaßt, wenn das Ausgangssignal eines Klopfsensors
anzeigt, daß der Motor zum Klopfen neigt. Dieser
Verzögerungswinkel wird durch die
Zündzeitpunkt-Steuereinheit 27 bestimmt. Das
Automatikgetriebe enthält auch eine
Automatikgetriebe-Steuereinheit 26, die einen
Schaltbefehl erzeugt, der einen Wechsel von einem
EIN-AUS-Muster bzw. -Verhalten von Schaltmagnetspulen,
die verwendet werden, um die zugehörigen Schaltventile
zu schalten, auf ein anderes Muster impliziert.
Um kontinuierlich die Temperatur des Getriebeöles zu
messen ist in der Steuerventilanordnung des
Automatikgetriebes ein Öltemperatursensor 28
angeordnet. Der Öltemperatursensor 28 wandelt die
Öltemperatur in ein elektrisches Signal um. Demzufolge
ist das elektrische Signal des Öltemperatursensors 28
entsprechend proportional zur Temperatur des Getriebeöls
veränderlich.
Das Automatikgetriebe enthält eine Mehrzahl von
Reibungseinheiten, wie z. B. Bremsen und Kupplungen, die
wahlweise im Eingriff sind, um eine Mehrzahl von
Vorwärtsgang- bzw. Übersetzungsverhältnissen und einen
Rückwärtsgang einzustellen. In Fig. 2 ist von allen
diesen Reibungseinheiten nur eine gezeigt und mit 10
bezeichnet. Wie bereits erwähnt, ist der Motor, der in
diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, mit der
Zündzeitpunkteinstellungs-Steuereinheit 27 versehen, um
die Zündzeitpunkteinstellung in Richtung Verzögerung in
Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Klopfsensors zu
verstellen. Dies führt zu einem Abfall im
Ausgangsdrehmoment des Motors.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Reibungseinheit 10 in
Abhängigkeit von einem hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck P C , der auf den Servomotor
der Reibungseinheit 10 einwirkt, im Eingriff. Der
hydraulische Servobetätigungsfluiddruck P C wird über
eine Hydraulikfluidleitung 11 von einem zugehörigen
Schaltventil (nicht gezeigt), das durch den
entsprechenden Schaltmagneten (nicht gezeigt) gesteuert
wird, zugeführt. Nachdem ein Schaltbefehl durch die
Steuereinheit 26 des Automatikgetriebes erzeugt wurde,
wird der Anstieg des hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruckes P C in der Leitung 11 durch
einen Sammler oder Speicher 12 gesteuert.
Der Speicher 12 ist einem an ihn angelegten Stützdruck
P B ausgesetzt. Die Beziehung zwischen dem hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck P C und dem Stützdruck P B ist
derart, daß der Anstieg des hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruckes P C innerhalb der
Reibungseinheit 10 allmählich wird, wenn der Stützdruck
P B abgesenkt wird, da der Stützdruck P B auf einen
Speicherkolben 12 a einwirkt, der dem hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck entgegengesetzt bzw.
gegenwirkend angeordnet ist. Der Stützdruck P B wird
durch ein Speichersteuerventil 14 erzeugt und über eine
Hydraulikfluidleitung 13 an den Speicher 12 gelegt. Das
Speichersteuerventil 14 nimmt einen regulierten
Hydraulikfluiddruck auf und steuert die Größe des
Stützdruckes P B in Abhängigkeit von dem regulierten
Hydraulikfluiddruck. Dieser regulierte
Hydraulikfluiddruck wird so hoch wie ein hydraulischer
Vorsteuerdruck, der über eine Drosselstelle 16 angelegt
wird, wenn eine Arbeitsmagnetspule 14 angeregt wird, um
einen Abfluß- bzw. Entlastungsanschluß 15 zu
verschließen. Diese Magnetspule 17 wird durch ein
elektrisches EIN-AUS-Signal gesteuert.
Das Arbeitsverhältnis D ist das Verhältnis der
Einschaltzeitdauer zur Ruhezeit für einen Zyklus
ausgedrückt in Prozent. Wenn das Arbeitsverhältnis D
zunimmt, nimmt die Fluidmenge, die über den
Entlastungsanschluß 15 abgeführt wird, ab und veranlaßt
eine Abnahme des regulierten Hydraulikfluiddruckes wie
bei dem Speichersteuerventil 14. Somit variiert der
Stützfluiddruck P B in Abhängigkeit vom Arbeitsverhältnis
D.
Das Arbeitsverhältnis oder Tastverhältnis D wird durch
eine mikrocomputergestützte Steuereinheit 20 bestimmt,
das in üblicher Weise eine Zentralprozessoreinheit (CPU)
21, einen Festwertspeicher (ROM) 22, einen
Direktzugriffspeicher (RAM) 23 und einen
Eingangs/Ausgangs-Steuerschaltkreis (I/O) 24 enthält.
Der Eingangs/Ausgangs-Steuerschaltkreis (I/O) 24 hat
eine Mehrzahl von Eingangsterminals, die zur Aufnahme
von Eingangssignalen angeschlossen sind. Diese
Eingangssignale enthalten die Lage der Drosselklappe von
dem Drosselsensor 25, einen Verzögerungswinkel der
Zündzeitpunkteinstellung von der Steuereinheit 27 für
die Zündzeitpunkteinstellung, einen Schaltbefehl, der
durch die Steuereinheit 26 des Automatikgetriebes
ausgegeben wird sowie ein die Temperatur des
Getriebeöles repräsentierendes Signal von dem
Öltemperatursensor 28. Obwohl die Drosselklappenstellung
als Information verwendet wird, die das Motordrehmoment
repräsentiert, sind auch andere Variablen wie z. B. der
Motoransaugunterdruck, die Ansaugluft, die
Kraftstoffeinspritzmenge verwendbar, um das
Motordrehmoment zu repräsentieren. Basierend auf diesen
Eingaben arbeitet die Zentralprozessoreinheit (CPU) 21
ein Steuerprogramm ab, das in dem Festwertspeicher (ROM)
22 gespeichert ist, um das Tast- bzw. Arbeitsverhältnis
D zu bestimmen. Auf der Basis des Ausgangssignales der
Steuereinheit 20, das das Tastverhältnis D
repräsentiert, wird die Magnetspule 17 angeregt, um die
wirksame Öffnung des Entlastungsanschlusses 15 zu
steuern. Das Steuerprogramm wird nachfolgend in
Verbindung mit einem Programmablaufplan, gezeigt in Fig.
3, erläutert.
Bezug nehmend auf den in Fig. 3 gezeigten
Programmablaufplan wird im Schritt 30 ein Einlesevorgang
ausgeführt, um einen Drosselöffnungsgrad TH, einen
Schaltbefehl CH und eine Getriebeöltemperatur T zu
speichern. Der Schaltbefehl kann ein Heraufschaltbefehl
zwischen beliebigen zwei einer Mehrzahl von Gängen bzw.
Übersetzungsverhältnissen oder ein Herunterschaltvorgang
zwischen zwei beliebigen einer Mehrzahl von Gängen oder
Übersetzungsverhältnissen sein. Im Schritt 31 wird auf
der Grundlage des gespeicherten Schaltbefehls CH
entschieden, welche Art von Schaltvorgang stattfinden
soll und welche Reibungseinheit in Eingriff kommen soll.
Eine Mehrzahl von Datentabellen sind in dem
Festwertspeicher (ROM) 22 für unterschiedliche Arten von
Heraufschaltvorgängen enthalten, die jeweils
Standardwerte für den hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck P′ C in Abhängigkeit von
verschiedenen Wertesätzen für den Drosselöffnungsgrad TH
und der Getriebeöltemperatur T enthalten. Es wird
nunmehr angenommen, daß ein Heraufschalten, das durch
den Eingriff der Reibungseinheit 10 initiiert wird,
durch den Schaltbefehl CH gefordert wird. Im Schritt 32
wird unter der Mehrzahl von Datentabellen, die in dem
Festwertspeicher (ROM) 22 gespeichert sind eine
bestimmte Datentabelle für das vorerwähnte
Heraufschalten ausgewählt und es wird ein
Tabellenauslesevorgang bezüglich der ausgewählten
Tabellendaten ausgeführt, unter Verwendung des
gespeicherten Drosselöffnungsgrades TH und der
gespeicherten Getriebeöltemperatur T, um einen
hydraulischen Standard-Servobetätigungsfluiddruck P′ C zu
bestimmen, der häufig als sogenannter
Standardschaltdruck bezeichnet wird. Im Schritt 33 wird
ein Einlegevorgang ausgeführt, um einen
Verzögerungswinkel RT der Zündzeitpunkteinstellung zu
speichern, der durch die Steuereinheit 27 für die
Zündzeitpunkteinstellung in Abhängigkeit von einem
Ausgangssignal des Klopfsensors bestimmt wird.
Die Steuereinheit 27 für die Zündzeitpunkteinstellung
führt eine Korrektur der Zündzeitpunkteinstellung hin zu
dem Verzögerungswinkel RT aus, wenn der Motor dazu
neigt, zu klopfen. Das Motordrehmoment fällt
entsprechend dem Verzögerungswinkel RT ab. Eine
Datentabelle ist im Festwertspeicher (ROM) 22
gespeichert, die verschiedene Korrekturwerte des
hydraulischen Servobetätigungsfluiddruckes in
Abhängigkeit von verschiedenen Verzögerungswinkelwerten
enthält. Im Schritt 34 wird ein Tabellenauslesevorgang
für diese Datentabelle ausgeführt, um einen
Korrekturwert Δ P C als Funktion des gespeicherten
Verzögerungswinkels RT zu bestimmen. Im Schritt 35 ist
ein hydraulischer Servobetätigungsfluiddruck P C durch
Subtraktion des Wertes Δ P C vom Wert P′ C gegeben und es
wird ein Tast- bzw. Arbeitsverhältnis D entsprechend
diesem hydraulischen Betätigungsfluiddruck bestimmt. Ein
elektrischer Strom kann entsprechend diesem Tast- bzw.
Arbeitsverhältnis durch die Arbeits-Magnetspule 17
fließen.
Infolge dieser Steuerung wird der hydraulische
Servobetätigungsfluiddruck, der an die Reibungseinheit
10 gelegt wird, in Abhängigkeit von einem Absinken des
Motordrehmomentes, veranlaßt durch die
Verzögerungssteuerung der Zündzeitpunkteinstellung
vermindert, so daß verhindert wird, daß der hydraulische
Servobetätigungsfluiddruck übermäßig ansteigt. Somit
ist das Auftreten von Stößen im Antriebszug des
Fahrzeuges vermieden.
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm, das zwei Muster bzw.
Änderungsverläufe des hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruckes und zwei Muster bzw.
Verläufe für das Drehmoment der Getriebeausgangswelle
während des Heraufschaltens zeigt, das mit dem Eingriff
der Reibungseinheit 10 einhergeht. Die vollständig
ausgezogenen Kurven repräsentieren das normale
Heraufschalten während die in unterbrochenen Linien
gezeigten Kurvenzüge das Heraufschalten repräsentieren,
wenn ein Abfall im Motordrehmoment infolge der
Verzögerung der Zündzeitpunkteinstellung auftritt. Aus
diesem Diagramm wird nunmehr deutlich, daß das Schalten
mit dem verhältnismäßig niedrigen hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck erfolgt, wie er durch die in
unterbrochenen Linien dargestellten Kurvenzüge angegeben
ist, wobei sich die Zeitdauer des Schaltvorganges
verlängert, wie aus dem in unterbrochener Linie
dargestellten Kurvenzug für die Veränderung des
Drehmomentes T O der Getriebeausgangswelle dargestellt
ist. Somit wird das Auftreten von wesentlichen Stößen
beim Schalten des Getriebes vermieden.
In dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird der
hydraulische Servobetätigungsfluiddruck P C in
Übereinstimmung mit der Verzögerungssteuerung für die
Zündzeitpunkteinstellung korrigiert. Das gleiche Ziel
kann durch Korrektur des hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruckes P C in Abhängigkeit von
einer Änderung im Verdichtungsverhältnis für den Fall
erreicht werden, daß der zugehörige Motor solch einer
Veränderung im Verdichtungsverhältnis unterworfen wird,
um den strengen Abgasemissionsanforderungen zu
entsprechen. Das gleiche Ziel kann auch durch Korrektur
des hydraulischen Servobetätigungsfluiddruckes P C in
Abhängigkeit von einer Änderung im
Luft/Kraftstoff-Verhältnis erreicht werden, für den
Fall, daß der zugehörige Motor einer Veränderung im
Luft/Kraftstoff-Verhältnis unterworfen wird, um die
strengen Abgasemissionsanforderungen zu erfüllen. Das
gleiche Ziel kann auch durch Korrektur des hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruckes P C in Abhängigkeit von eine
Änderung im Betriebszustand eines Turboladers erreicht
werden, für den Fall, daß der zugehörige Motor solch
einer Veränderung im Betriebszustand des Turboladers
ausgesetzt ist.
Fig. 5 zeigt einen Programmablaufplan für ein
Steuerprogramm, das in einem zweiten Ausführungsbeispiel
verwendet wird, bei dem die vorliegende Erfindung auf
einen Antriebszug eines Kraftfahrzeuges mit einer
Brennkraftmaschine vom variablen
Kompressionsverhältnistyp bzw. vom Typ mit
veränderlichem Verdichtungsverhältnis angewandt wird.
Ein derartiger Motor ist mit einer Steuereinheit für das
Kompressionsverhältnis, nachfolgend
Verdichtungsverhältnis genannt, versehen. Die Hardware
nach diesem Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen die
gleiche wie bei dem vorher erläuterten ersten
Ausführungsbeispiel mit Ausnahme dessen, daß ein
Verdichtungsverhältnis q bestimmt durch die
Steuereinheit für das Verdichtungsverhältnis als
Eingangsgröße anstelle des Verzögerungswinkels für die
Zündzeitpunkteinstellung RT verwendet ist.
Bezug nehmend auf den Programmplan, gezeigt in Fig. 5,
werden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3
verwendet, um die gleichen Ablaufschritte zu bezeichnen.
In einem Schritt 40 wird ein Einlesevorgang ausgeführt,
um ein Verdichtungsverhältnis q von der Steuereinheit
für das Verdichtungsverhältnis zu erhalten und eine
Abweichung Δ q von einem Standardverdichtungsverhältnis
wird berechnet. Die Steuereinheit für das
Verdichtungsverhältnis führt die Korrektur des
Verdichtungsverhältnisses in Abhängigkeit vom
Betriebszustand aus. Das Motordrehmoment verringert sich
entsprechend einer Veränderung im Verdichtungsverhältnis
von einem verhältnismäßig hohen Wert auf einen
verhältnismäßig niedrigen Wert. Eine Datentabelle ist
in dem Festwertspeicher (ROM) 22 gespeichert, die
verschiedene Korrekturwerte für die hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck in Abhängigkeit von
verschiedenen Abweichungswerten Δ q enthält. In einem
Schritt 41 wird ein Tabellenauslesevorgang für diese
Datentabelle ausgeführt, um einen Korrekturwert P C als
Funktion der Verdichtungsverhältnisabweichung Δ q zu
erhalten. In einem Schritt 35 wird ein hydraulischer
Servobetätigungsfluiddruck P C durch Subtraktion von Δ P C
von P′ C erhalten und ein Tastverhältnis D entsprechend
diesem hydraulischen Servobetätigungsfluiddruck P C wird
bestimmt. Ein elektrischer Strom mit diesem
Tastverhältnis D kann durch eine Arbeitsmagnetspule
17 fließen.
Fig. 6 ist ein Programmablaufplan einer Modifikation des
Steuerprogramms, das in Fig. 5 gezeigt ist. In dieser
Modifikation sind eine Mehrzahl von Datentabellen in
einem Festwertspeicher (ROM) 22 für verschiedene Arten
von Schaltvorgängen enthalten, wobei jede von ihnen
Zielwerte des hydraulischen Servobetätigungsfluiddruckes
P C über verschiedenen Wertesätzen von
Drosselöffnungsgrad TH und Werten des
Verdichtungsverhältnisses q enthält. Nach Abarbeiten der
Aufgaben in den Schritten 30 und 31 wird unter der
Mehrzahl der Datentabellen, die in dem Festwertspeicher
(ROM) 22 gespeichert sind eine bestimmte Datentabelle
für das Schalten, wie durch den Schaltbefehl CH, der im
Schritt 30 gespeichert wurde, vorgesehen, in einem
Schritt 42 ausgewählt. In einem Schritt 43 wird ein
Einlesevorgang ausgeführt, um ein Verdichtungsverhältnis
q von der Steuereinheit für das Verdichtungsverhältnis
zu erhalten. In einem Schritt 44 wird ein
Tabellenauslesevorgang für die ausgewählte Datentabelle
ausgeführt, wobei der gespeicherte Drosselöffnungsgrad
und das gespeicherte Verdichtungsverhältnis q verwendet
werden, um einen Zieldruck des hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruckes P C zu bestimmen.
In einem Schritt 45 wird ein Tastverhältnis D
entsprechend dem hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck P C bestimmt und ein
elektrischer Strom mit diesem Tastverhältnis D kann
durch eine Arbeitsmagnetspule 17 fließen.
Fig. 7 ist ein Programmablaufplan eines
Steuerprogrammes, das in einem dritten
Ausführungsbeispiel verwendet wird, bei dem die
vorliegende Erfindung auf einen Antriebszug eines
Kraftfahrzeuges mit einer Brennkraftmaschine angewandt
wird, die vom Typ mit veränderlichem
Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist. Bei solch einem Motor
wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Richtung zu einem
mageren Gemisch verschoben, um die
Abgasemissionsbestimmungen und -erfordernisse zu
erfüllen. Eine derartige Brennkraftmaschine ist mit
einer Steuereinheit für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
versehen, die einem Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor,
d. h. einem Lamda-Sensor zugeordnet ist. Die Hardware
nach diesem Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen die
gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, mit
Ausnahme dessen, daß ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis
Lamda, bestimmt durch die Steuereinheit für das λ
Luft/Kraftstoff-Verhältnis, als Eingangsgröße anstelle
des Verzögerungswinkels der Zündzeitpunkteinstellung RT
verwendet wird.
Bezug nehmend auf den Programmablaufplan wie er in Fig.
7 gezeigt ist, werden die gleichen Bezugszeichen wie in
Fig. 3 verwendet, um die gleichen bzw. vergleichbaren
Schritte zu bezeichnen. Nach dem Abarbeiten der Aufgaben
in den Schritten 30, 31 und 32 wird ein Einlesevorgang
ausgeführt, um eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis Lamda von
der Steuereinheit für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu
erhalten und eine Abweichung Δ Lamda von einem
Standardwert des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wird
berechnet.
Die Steuereinheit für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
führt eine Veränderung im Luft/Kraftstoff-Verhältnis von
der Seite eines reichen Gemisches her in Richtung eines
Magergemisches in Abhängigkeit von einer Veränderung in
den Betriebsbedingungen des Fahrzeuges aus. Das
Motordrehmoment fällt entsprechend der Veränderung des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in Richtung der
Magergemischseite ab. Eine Datentabelle ist in einem
Festwertspeicher (ROM) 22 gespeichert, die verschiedene
Korrekturwerte des hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruckes in Abhängigkeit von
verschiedenen Abweichungswerten Δ Lamda aus. In einem
Schritt 51 wird ein Tabellenauslesevorgang für diese
Datentabelle ausgeführt, um einen Korrekturwert Δ P C als
Funktion der Abweichung Δ Lamda des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zu bestimmen. In einem
Schritt 35 wird ein hydraulischer
Servobetätigungsfluiddruck P C durch Subtraktion von P C
von P′ C erhalten und ein Tastverhältnis D entsprechend
diesem hydraulischen Servobetätigungsfluiddruck P C wird
bestimmt. Ein elektrischer Strom mit diesem
Tastverhältnis D kann entsprechend durch eine
Arbeitsmagnetspule 17 fließen.
Fig. 8 zeigt einen Programmablaufplan einer Modifikation
des Steuerprogramms, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Bei
dieser Modifikation sind eine Mehrzahl von Datentabellen
in einem Festwertspeicher (ROM) 22 für verschiedene
Arten von Schaltvorgängen gespeichert, von denen jede
Zielwerte des hydraulischen Servobetätigungsfluiddruckes
P C in Abhängigkeit von verschiedenen Wertesätzen für den
Drosselungsöffnungsgrad TH und Werten des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses Lamda enthält. Nach
Abarbeiten der Aufgaben in den Schritten 30 und 31 wird
unter der Mehrzahl von Datentabellen, die in dem
Festwertspeicher (ROM) gespeichert sind, eine bestimmte
Datentabelle für den Schaltvorgang wie er durch den
Schaltbefehl CH, gespeichert im Schritt 30, impliziert
wird, in einem Schritt 52 ausgewählt. In einem Schritt
53 wird ein Einlesevorgang ausgeführt, um von der
Steuereinheit für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis ein
Luft/Kraftstoff-Verhältnis Lamda zu erhalten. In einem
Schritt 54 wid ein Tabellenauslesevorgang für die
ausgewählte Datentabelle ausgeführt, wobei der
gespeicherte Drosselöffnungsgrad TH und das gespeicherte
Luft/Kraftstoffverhältnis Lamda verwendet werden, um
einen Zielwert für den hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck P C zu bestimmen. In einem
Schritt 55 wird ein Tastverhältnis D entsprechend dem
hydraulischen Servobetätigungsfluiddruck P C bestimmt und
ein elektrischer Strom mit diesem Tastverhältnis D kann
durch eine Arbeitsmagnetspule 17 fließen.
Fig. 9 ist ein Programmablaufplan eines
Steuerprogrammes, das in einem vierten
Ausführungsbeispiel verwendet wird, bei dem die
Erfindung auf einen Antriebszug eines Kraftfahrzeuges
angewandt wird, der eine Brennkraftmaschine mit einem
Turbolader enthält. Ein derartiger Motor ist mit einer
Steuereinheit für den Turbolader versehen. Die Hardware
dieses Ausführungsbeispieles ist im wesentlichen die
gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, mit
Ausnahme dessen, daß ein Signal, welches angibt, ob der
Turbolager arbeitet oder nicht und das durch die
Steuereinheit für den Turbolader bestimmt wird, als
Eingangsgröße anstelle des Verzögerungswinkels für die
Zündzeitpunkteinstellung RT verwendet wird. Der
Turbolader wird durch den Motor angetrieben wenn dieser
läuft und wird betrieben, wenn die Betriebsbedingungen
eine hohe Motorleistung fordern.
Bezug nehmend auf den Programmablaufplan, gezeigt in
Fig. 9, sind die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3
verwendet, um die gleichen Schritte zu bezeichnen. Eine
Mehrzahl von ersten Datentabellen ist in einem
Festwertspeicher (ROM) 22 für verschiedene Arten von
Schaltvorgängen gespeichert, wobei diese jeweils erste
Zielwerte in Abhängigkeit von hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruckwerten P C 1 in Abhängigkeit von
verschiedenen Wertesätzen für den Drosselöffnungsgrad TH
und Werten der Getriebeöltemperatur T enthalten. Diese
Werte werden eingestellt, wenn der Turbolader nicht
arbeitet. Entsprechend der Anzahl der ersten
Datentabellen ist eine Mehrzahl zweiter Datentabellen in
dem Festwertspeicher (ROM) 22 für verschiedene Arten von
Schaltvorgängen gespeichert, wobei diese jeweils zweite
Zielwerte für den hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck P C 2 in Abhängigkeit von
verschiedenen Wertesätzen des Drosselöffnungsgrades TH
und Werten der Getriebeöltemperatur T enthalten. Diese
Werte sind diejenigen, die erhalten werden, wenn der
Turbolader wirksam ist.
Somit ist bei gleichem Drosselöffnungsgrad und gleicher
Getriebeöltemperatur P C 1 stets kleiner als P C 2. Nach
Abarbeiten der Schritte 30 und 31 wird ein Schritt 60
abgearbeitet. Im Schritt 60 werden unter den ersten und
zweiten Tabellen jeweils eine bestimmte erste
Datentabelle und eine bestimmte zweite Datentabelle für
den vorerwähnten Schaltvorgang ausgewählt und ein
Tabellenauslesevorgang für diese ausgewählten
Datentabellen wird unter Verwendung des gespeicherten
Drosselöffnungsgrades TH und der Getriebeöltemperatur T
ausgeführt, um einen ersten Zielwert für den
hydraulischen Servobetätigungsfluiddruck P C 1 und einen
zweiten Zielwert für den hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck P C 2 zu bestimmen. In einem
Schritt 61 wird ein Einlesevorgang ausgeführt, um eine
Information von der Steuereinheit für den Turbolader zu
erhalten, ob der Turbolader betrieben wird oder nicht.
Eine derartige Information wird durch Erfassen des
Schließens eines Betätigungsschalters für den Turbolader
erhalten. In einem Schritt 62 wird der erste Zielwert
P C 1 als Zielwert für den hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck P C festgesetzt, für den Fall,
daß der Turbolader nicht betrieben wird, während der
zweite Zielwert P C 2 entsprechend für den Fall festgelegt
wird, daß der Turbolader arbeitet. In einem Schritt 63
wird ein Tastverhältnis D entsprechend dem Zielwert des
hydraulischen Fluiddruckes P C bestimmt und ein
elektrisches Signal mit diesem Tastverhältnis D kann
durch die Arbeitsmagnetspule 17 hindurchfließen. Auf
diese Weise wird dann, wenn der Turbolader arbeitet, der
hydraulische Servobetätigungsfluiddruck erhöht, um
Schlupf zu verhindern, der sonst in der Reibungseinheit
auftreten würde.
Fig. 10 ist ein Programmablaufplan eines
Steuerungsprogrammes, das in einem fünften
Ausführungsbeispiel verwendet wird, bei dem die
vorliegende Erfindung auf einen Antriebszug eines
Kraftfahrzeuges angewandt wird, der eine
Brennkraftmaschine mit unterteilter Arbeitsweise
enthält. Bei solch einem Motor werden unter bestimmten
Betriebszuständen nur einige, aus der Gesamtzahl der
Zylinder ausgewählte Zylinder betrieben, um die
Kraftstoffökonomie zu verbessern. Solch eine
Brennkraftmaschine ist mit einer Steuereinheit für den
Teilbetrieb versehen. Die Hardware dieses
Ausführungsbeispieles entspricht im wesentlichen
derjenigen des ersten Ausführungsbeispieles mit Ausnahme
dessen, daß eine Anzahl N von arbeitenden Zylindern, die
durch die Steuereinheit für den Teilbetrieb bestimmt
wird, als Eingangsgröße anstelle des Verzögerungswinkels
der Zündzeitpunkteinstellung verwendet wird. Wie leicht
zu sehen ist, nimmt bei gleichem Drosselöffnungsgrad das
Motordrehmoment ab, wenn die Anzahl N der arbeitenden
Zylinder abnimmt.
Bezug nehmend auf den Programmablaufplan, gezeigt in
Fig. 10, werden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3
verwendet, um die gleichen Schritte zu bezeichnen. Nach
Abarbeiten der Aufgaben in den Schritten 30, 31 und 32
wird ein Einlesevorgang ausgeführt, um eine Anzahl N von
arbeitenden Zylindern von der Steuereinheit für den
Teilbetrieb zu erhalten und um eine Abweichung Δ N von
einer Standardanzahl arbeitender Zylinder, d. h. der
Gesamtanzahl der Zylinder, zu erhalten. Die
Steuereinheit für den Teilbetrieb führt eine Veränderung
in der Anzahl der betriebenen Zylinder in Abhängigkeit
von einer Veränderung der Betriebsbedingungen aus. Das
Motordrehmoment variiert in Abhängigkeit von solch einer
Änderung. Eine Datentabelle ist in einem
Festwertspeicher (ROM) 22 gespeichert, die verschiedene
Korrekturwerte für den hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck in Abhängigkeit von
verschiedenen Abweichungswerten Δ N enthält. In einem
Schritt 62 wird ein Tabellenablesevorgang bezüglich
dieser Datentabelle ausgeführt, um einen Korrekturwert
Δ P C als Funktion der Abweichung Δ N bezüglich der
arbeitenden Zylinder zu bestimmen. In einem Schritt 35
wird ein hydraulischer Servobetätigungsfluiddruck P C
durch Subtraktion von Δ P C von P′ C erhalten und ein
Tastverhältnis D entsprechend diesem hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck P C bestimmt, und ein
elektrischer Strom mit diesem Tastverhältnis D kann
durch Arbeitsmagnetspule 17 fließen. Der hydraulische
Servobetätigungsfluiddruck P C sollte sich generell
proportional zur Anzahl der in Betrieb befindlichen
Zylinder ändern, da das Motordrehmoment sich
proportional zur Anzahl der in Betrieb befindlichen
Zylinder verändert.
Fig. 11 ist ein Programmablaufplan einer Modifikation
des Steuerprogrammes, das in Fig. 10 gezeigt ist. Bei
dieser Modifikation ist eine Mehrzahl von Datentabellen
in einem Festwertspeicher (ROM) 22 für verschiedene
Arten von Schaltvorgängen gespeichert, die jeweils
Zielwerte für den hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck P C in Abhängigkeit von
verschiedenen Wertesätzen für den Drosselöffnungsgrad TH
und Werten der Anzahl N der in Betrieb befindlichen
Zylinder enthalten. Nach Abarbeiten der Aufgaben in den
Schritten 30 und 31 wird unter der Mehrzahl von
Datentabellen, die in dem Festwertspeicher (ROM) 22
gespeichert sind eine bestimmte Datentabelle für die
Schaltung in einem Schritt 69 ausgewählt, die durch den
Schaltbefehl CH, gespeichert im Schritt 30, vorgegeben
ist. In einem Schritt 70 wird ein Einlesevorgang
ausgeführt, um eine Anzahl N in Betrieb befindlicher
Zylinder von der Steuereinheit für den Teilbetrieb zu
erhalten. In einem Schritt 72 wird ein
Tabellenauslegevorgang für die ausgewählte Datentabelle
unter Verwendung des gespeicherten Drosselöffnungsgrades
TH und der gespeicherten Anzahl N von arbeitenden
Zylindern ausgeführt, um einen Zielwert für den
hydraulischen Servobetätigungsfluiddruck P C zu
bestimmen. In einem Schritt 74 wird ein Tastverhältnis D
entsprechend dem hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruck P C bestimmt und ein
elektrischer Strom mit diesem Tastverhältnis D kann
durch die Arbeitsmagnetspule 17 fließen.
Nach der vorliegenden Erfindung wird, um eine stoßlose
Schaltung in einem Automatikgetriebe eines
Kraftfahrzeug-Antriebszuges auszuführen, ein
hydraulischer Servobetätigungsfluiddruck an eine
Schalt-Reibungseinheit angelegt, wobei dieser
hydraulische Servobetätigungsfluiddruck in Abhängigkeit
von einer vorgegebenen Variablen, die nicht der
Drosselöffnungsgrad des Motors ist, gesteuert wird und
die eine Veränderung des Ausgangsdrehmomentes des Motors
von einem bestimmten Veränderungsmuster für das
Ausgangsdrehmoment des Motors in Abhängigkeit von einer
Veränderung des Drosselöffnungsgrades des Motors
veranlaßt.
Claims (7)
1. Antriebseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer
Brennkraftmaschine in einem Antriebszug des
Kraftfahrzeuges, mit einer Drosseleinrichtung und einem
Automatikgetriebe, wobei die Brennkraftmaschine ein
Motorausgangsdrehmoment erzeugt, das nach einem
bestimmten Muster in Abhängigkeit von einer Veränderung
des Drosselöffnungsgrades der Drosseleinrichtung
variabel ist mit:
einer Quelle für einen hydraulischen Servobetätigungsfluiddruck (P C ), der nach einem bestimmten Muster in Abhängigkeit von einer Veränderung der Drosselöffnung variabel ist, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Servobetätigungsfluiddruck (P C ), der an eine Schalt-Reibungseinheit (10) gelegt wird, in Abhängigkeit von eine bestimmten weiteren, nicht den Drosselöffnungsgrad betreffenden Veränderlichen variabel ist, die eine Veränderung des Motorausgangsdrehmomentes von dem vorgegebenen Muster der Veränderung des Motorausgangsdrehmomentes in Abhängigkeit von einer Veränderung der Drosselöffnung verursacht.
einer Quelle für einen hydraulischen Servobetätigungsfluiddruck (P C ), der nach einem bestimmten Muster in Abhängigkeit von einer Veränderung der Drosselöffnung variabel ist, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Servobetätigungsfluiddruck (P C ), der an eine Schalt-Reibungseinheit (10) gelegt wird, in Abhängigkeit von eine bestimmten weiteren, nicht den Drosselöffnungsgrad betreffenden Veränderlichen variabel ist, die eine Veränderung des Motorausgangsdrehmomentes von dem vorgegebenen Muster der Veränderung des Motorausgangsdrehmomentes in Abhängigkeit von einer Veränderung der Drosselöffnung verursacht.
2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Speicher (12) angeordnet ist, um
einen Anstieg des hydraulischen
Servobetätigungsfluiddruckes (P C ), der an die
Schalt-Reibungseinheit (10) gelegt wird, zu steuern,
wobei ein Stützdruck (P B ) des Speichers (12)
elektromagnetisch in Abhängigkeit von einem
Ausgangssignal einer Steuereinheit (20) gesteuert ist
und die Steuereinheit (20) mit der weiteren, nicht den
Drosselöffnungsgrad betreffenden bestimmten Variablen
angesteuert ist, die eine Veränderung im
Motorausgangsdrehmoment von dem vorbestimmten Muster der
Veränderung des Motorausgangsdrehmomentes in
Abhängigkeit von der Veränderung des
Drosselöffnungsgrades verursacht.
3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die bestimmte Variable ein
Verzögerungswinkel (RT) der Zündzeitpunkteinstellung des
Motors ist.
4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die bestimmte Variable ein
Verdichtungsverhältnis (q) des Motors ist.
5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die bestimmte Variable ein
Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F) ist.
6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die bestimmte Variable der Zustand
eines Turboladers, der durch den Motor angetrieben wird,
ist.
7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die bestimmte Variable die Anzahl
der arbeitenden Zylinder (N) des Motors ist.
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