DE68909834T2

DE68909834T2 - Leitungsdrucksteuerungsanordnung für automatische Getriebe.

Info

Publication number: DE68909834T2
Application number: DE89108047T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Asano; Shigeru Ishii
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-05-06
Filing date: 1989-05-03
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2009-05-04
Also published as: JPH0792141B2; EP0340764B1; DE68909834D1; EP0340764A3; JPH01279151A; EP0340764A2; US4939957A

Description

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Autmatikgetriebe zur Verwendung bei Kraftfahrzeugen, und bezieht sich im besonderen auf eine Leitungsdruck-Steueranordnung für ein solches Getriebe.

Beschreibung des Standes der Technik

Ein Automatikgetriebe-Servicehandbuch (Veröffentlichung A 261C07), veröffentlicht im März 1987, das sich auf das sogennnnte RE4R01A-Getriebe bezieht, beschreibt eine Anordnung, die tabellarisierte Daten zum Steuern des Leitungsdrucks während Schalt- und Nichtschalt-Betriebsarten der Getriebeschaltung verwendet.
Um in dieser Anordnung den Pegel des Leitungsdrucks auf einen Pegel zu steuern, der für die gegenwärtige Betriebsart des Motorbetriebs geeignet ist und um somit einem Schaltruck vorzubeugen, der durch außergewöhnlich hohe Leitungsdrücke hervorgerufen werden kann, wird der Motordrosselklappen-Öffnungsgrad zur Bestimmung des Tastzyklus eines Signals, das zum Steuern eines Leitungsdruck-Solenoidsteuerventils verwendet wird, verwendet.
Da mit dieser Anordnung jedoch der Wert des Drehmoments, der bezüglich einer vorgegebenen Drosselklappeneinstellung erzeugt wird, bei einer niedrigen Drosselklappeneinstellungs-Betriebsart stark zu einer Schwankung neigt, kann ein Schaltruck noch hervorgerufen werden.
Bei Versuchen, diesem Problem entgegenzuwirken, wurde bei einer weniger bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versucht, das Motordrehmoment (wie z.B. durch die Luftströmung angegeben) anstatt des Drosselklappenpositionsparameters zu verwenden. Mit dieser Maßnahme jedoch sind bei hohen Motordrehzahlen mit der Drosselklappeneinstellung in dem hohen Bereich während des Schaltens die Auswirkungen der Trägheit solcher Art, daß die Schaltzeit verlängert wird und daß die Synchronisation der Drehzahlen der Eingangs- und Ausgangswelle des Getriebes für die vorgegebene Schaltung beeinträchtigt wird. Dementsprechend kann ein Schaltruck erzeugt werden, und das Problem wird nur von einer niedrigen Drosselklappeneinstellungs-Betriebsart zu einer hohen Drosselklappeneinstellungs-Betriebsart verlagert.
Aus der US-A-4 739 483 ist eine Leitungsdruck-Steueranordnung für eine Kraftfahrzeug entsprechend dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 3 bekannt, die einen Motor aufweisen, der mit der Drosselklappe ausgerüstet ist, einen Drosselklappenpositionssensor aufweist, einen Motordrehzahlsensor aufweist und einen Luftströmungssensor aufweist. Ein Getriebe wird mittels einer Schaltsteuereinheit gesteuert, wobei die auf das Getriebe wirkende Größe des Drehmoments basierend auf den Ausgängen des Luftströmungssensors und des Motordrehzahlsensors bestimmt wird. Um einen Kick-down-Vorgang zu steuern, wird ein vorbestimmter Wert des momentanen Drosselöffnungsgrades mit dem vorbestimmten Wert verglichen.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Leitungsdruck-Steueranordnung zu schaffen, die einen Schaltruck hinsichtlich unangepaßter Leitungsdruckpegel bei sowohl niedrigen als auch hohen Drosselöffnungsgraden ausreichend vermindert.
Kurz gesagt wird dieses Ziel durch eine Anordnung erreicht, die auf ein Motordrehmoment anspricht, das unter Verwendung der Luftströmung und der Motordrehzahl abgeleitet wird, um den Basispegel des Leitungsdrucks zu bestimmen und die außerdem auf den Öffnungsgrad des Motordrosselventils anspricht, um geeigneterweise den Basisleitungsdruckpegel für einen vorgegebenen Wert des Motordrehmoments zu erhöhen, wenn das Drosselventil über eine vorbestimmte Position hinaus geöffnet wird.
Mehr im einzelnen ist ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, daß ein Kraftfahrzeug eine Leitungsdruck-Steueranordnung für ein Fahrzeug umfaßt, das einen Motor aufweist, wobei der Motor eine Drosselklappe aufweist und die gekennzeichnet ist durch: Einen Drosselklappenpositionssensor zum Erfassen der Position der Drosselklappe und zum Abgeben eines die Position angebenden Signals; einen Motordrenzahlsensor, wobei der Motordrehzahlsensor so angeordnet ist, daß er ein die Drehzahl des Motors angebendes Signal abgibt; einen Luftströmungssensor, wobei der Luftströmungssensor so angeordnet ist, daß er ein Signal abgibt, das die in den Motor angesaugte Luftmenge angibt; ein Getriebe, wobei das Getriebe eine Leitungsdruck-Steueranordnung aufweist, die eine Schaltungseinrichtung umfaßt zum: Bestimmen des Drehmomentwerts, mit dem das Getriebe beaufschlagt wird basierend auf den Ausgängen des Luftströmungssensors und des Motordrehzahlsensors; Bestimmen des Pegels des Leitungsdrucks, der für das momentan anliegende Drehmoment geeignet ist, Vergleichen des momentanen Drosselklappenöffnungsgrades mit einem vorbestimmten Wert; und Erhöhen des Leitungsdruckspegels um den Drehmomentwert, mit dem das Getriebe beaufschlagt wird in dem Fall, wenn der momentane Drosselklappenöffnungsgrad größer als der vorbestimmte Wert ist.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß diese ein Verfahren zum Steuern des Leitungsddruckpegels in einem Getriebe umfaßt, wobei das Getriebe mit einem Motor zusammenwirkt, das eine Drosselklappe aufweist, wobei das Verfahren durch folgende Stufen gekennzeichnet ist: Abtasten der Position der Drosselklappe; Abtasten der Drehzahl des Motors; Abtasten der Luftmenge, die in den Motor angesaugt wird; Bestimmen des Drehmomentwerts basierend auf der angesaugten Luftmenge und der Motordrehzahl; Bestimmen des Leitungsdruckpegels, der für das momentan beaufschlagte Drehmoment angepaßt ist; Vergleichen des momentanen Drosselklappenöffnungsgrades mit einem vorbestimmten Wert; und Erhöhen des Leitungsdruckpegels für den Drehmomentwert, mit dem das Getriebe beaufschlagt wird, in dem Fall, daß der momentane Drosselklappenöffnungsgrad größer als der vorbestimmte Wert ist.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß diese ein Fahrzeug umfaßt und gekennzeichnet ist durch: Einen Motor; einen Ansaugkanal, der zu dem Motor führt; eine Drosselklappe, wobei die Drosselklappe in dem Ansaugkanal angeordnet ist; einen Drosselklappen-Positionssensor zum Abtasten des Öffnungsgrades der Drosselklappe; einen Luftströmungsmesser, wobei der Luftströmungsmesser in dem Assaugkanal an einer Stelle stromaufwärts der Drosselklappe angeordnet ist; einen Motordrehzahlsensor zum Nachweisen der Drehzahl des Motors; ein Getriebe, wobei das Getriebe wirksam mit dem Verbrennungsmotor betätigt wird, wobei das Getriebe eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle und eine Mehrzahl von Reibelementen aufweist, wobei die Reibelemente ausgewählt in Eingriff bringbar sind, um eine Mehrzahl von Gängen zu schalten; eine Leitungsdruckquelle, die unter Druck stehendes Hydraulikfluid zuführt, über das die Reibelemente in Eingriff gebracht werden; ein Leitungsdruck-Steuersolenoid, wobei das Leitungsdrucksolenoid so angeordnet ist, daß es über ein Steuersignal, dessen Arbeitszyklus ausgewählt variabel ist, betätigt wird, wobei das Leitungsdrucksolenoid so angeordnet ist, daß der Leitungsdruck mit Anwachsen des Arbeitszyklus des Steuersignals anwächst; einen Speicher, in dem erste und zweite Ablaufpläne gespeichert sind, wobei im ersten Ablaufplan der Leitungsdruck in Abhängigkeit vom Motordrehmoment aufgezeichnet ist, wobei im zweiten Ablaufplan ein Leeitungsdruckkorrekturwert in Abhängigkeit von einer Drosselklappenposition aufgezeichnet sind; eine Steuerschaltung, wobei die Steuerschaltung wirksam im Ansprechen auf den Drosselklappenpositionssensor, den Luftströmungsmesser und dem Motordrehzahlsensor (erster, zweiter und dritter Sensor) verbunden ist und wobei die Steuerschaltung wirksam mit dem Speicher verbunden ist und so angeordnet ist, daß sie das Steuersignal erzeugt, wobei die Steuerschaltung eine Schaltungseinrichtung umfaßt zum: Bestimmen des Drehmomentwerts, mit dem das Getriebe beaufschlagt wird, basierend auf den Ausgängen des Luftströmungsmessers und des Motordrehzahlsensors; Verwenden des ersten Ablaufplans, der in dem Speicher gespeichert ist, um einen Leitungsdruckpegel zu bestimmen, der für den Drehmomentwert geeignet ist, mit dem das Getriebe beaufschlagt wird; Vergleichen des momentanen Drosselklappenöffnungsgrades mit einem vorbestimmten Wert; und Erhöhen des Leitungsdruckpegels in Übereinstimmung mit dem zweiten Ablaufplan, falls der momentane Drosselklappenöffnungsgrad größer als der vorbestimmte Wert ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 zeigt in schematischer Form und in Form eines Blockdiagramms einen Motor/Getriebe-Antriebsstrang, auf den die vorliegende Erfindung anwendbar ist;
Fig. 2 ist ein Flußplan, der die kennzeichnenden Stufen zeigt, die durch eine Steuerroutine entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden; und
Fig. 3, 4 und 5 sind Diagramme, die den Leitungsdruckpegel in Abhängigkeit vom Motordrehmoment bzw. der Drosselklappenöffnung zeigen die die Leitungsdruckkennlinien zeigen, die sich vor der Korrektur entwickelten, die Leitungsdruckkorrektur zeigen und die Leitungsdruckkennlinien zeigen, die als ein Ergebnis der Korrektur erzeugt werden.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen:

Fig. 1 zeigt einen Antriebsstrang, auf den eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird. In dieser Anordnung ist ein Verbrennungsmotor mit elektronischer Kraftstoffeinspritzung wirksam mittels eines Antriebsstrangs (im allgemeinen mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet) mit einem Differentialgetriebe 3 verbunden. Die Antriebsräder 4 sind mit dem Differential 3 verbunden.
Obwohl Fig. 1 einen F-R-Antriebsstrang (Frontmotor-Hinterradantrieb) zeigt, ist verständlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf denselben begrenzt ist und auf eine FF- oder MR-Anordnung, wenn das gewünscht wird, angewendet werden kann.
Das Motorsteuersystem weist eine Motorsteuereinheit 5 auf, denen Eingänge von einem Motordrehzahlsensor 6, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7, einem Drosselklappenpositionssensor 8, und einem Einlaßluftsensor (Luftströmungsmesser) 9 zugeführt wird.
Basierend auf den Eingängen der Sensoren 6 bis 9 (nämlich NE, V, TH und Q) leitet die Steuereinheit 5, die in diesem Fall einen Mikroprozessor (nicht gezeigt) aufweist, die geeignete Einspritzsteuerimpulsbreite (Tp) ab und legt diese an das Kraftstoffzuführungssystem des Motors an.
In dieser Ausführungsform weist der Antriebsstrang 2 ein Getriebe RE4R01A auf, das von der Nissan Motor Company Limited, entwickelt wurde, dessen Konstruktion und Anordnung im einzelnen in dem Servicehandbuch A261C07, das von der zuvor erwähnten Firma veröffentlicht wurde, beschrieben ist.
Ein Drehmomentwandler 10, der eine Überbrückungskupplung aufweist, schafft eine wirksame Verbindung zwischen der Ausgangswelle des Motors und einer Eingangswelle 12 eines Getriebestangs 11. Eine Getriebeausgangswelle 13 schafft eine Antriebsverbindung zwischen dem Differential bzw. dem Achsgetriebe 3 und dem Getriebe.
Das System weist eine Schaltsteuereinheit 14 auf, die ebenfalls einen Mikroprozessor aufweist. Diese Einheit ist so angeordnet, daß sie Steuersignale an eine Steuerventileinheit 15 abgibt, die einen Teil des Getriebes bildet. Die Steuerventileinheit 15 weist drei Solenoide A, B und D auf.
In dieser Ausführungsform weist das Getriebe einen Getriebestrang auf, der eine Mehrzahl von Planetengetriebeeinheiten und zugehörigen hydraulisch betätigten Kupplungen und Bremsen (nicht gezeigt) umfaßt. Die Bremsen und Kupplungen werden durch die Zuführung eines sogenannten "Leitungsdrucks" PL betätigt, der ausgewählt von der Steuerventileinheit 15 zugeführt wird.
In Abhängigkeit von der Speisung der Solenoide A und B wird das Getriebe in die Lage versetzt, ausgewählt eine Anzahl von verschiedenen Übersetzungsstufen durch ausgewähltes Hervorrufen eines Leitungsdrucks PL, der den entsprechenden Reibelementen zugeführt wird, zu schalten.
In dieser vorliegenden Anordnung können vier Vorwärtsgang-Übersetzungsstufen des Getriebes in der Weise, wie sie in der Tabelle untenstehend angegeben ist, geschaltet werden. Tabelle GANG: ERSTER ZWEITER DRITTER VIERTER EIN AUS
Das dritte Solenoid D der Steuerventileinheit 15 ist so angeordnet, daß sie mit einem variablen Arbeitszyklus betätigt wird und daß es den Pegel des Leitungsdrucks PL steuert. Mit dieser Anordnung wird, wenn der Arbeitszyklus erhöht wird, der Pegel des Leitungsdrucks erhöht.
Die Schaltsteuereinheit 14 ist so angeordnet, daß sie Dateneingänge NT und NO von jeweils dem Drehzahlsensor 17 und 18 empfängt.
Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, gibt NT die Drehzahl der Eingangswelle 12 des Getriebes an, während NO die Drehzanl der Getriebeausgangswelle 13 angibt.
Es ist anzumerken, daß der Ausgang des Sensors 18 zusätzlich für ein die Fahrzeuggeschwindigkeit angebendes Signal verwendet werden kann, wenn das gewünscht wird.
Diese Einheit 14 empfängt zudem Dateneingänge NE, V, TH und Q von dem Motordrehzahlsensor 6, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7, dem Drosselklappenpositionssensor 8 und dem Luftströmungsmesser 9.
Ein Programm derart, wie es in dem Flußplan von Fig. 1 aufgerissen ist, wird in dem Schaltsteuereinheits-Mikroprozessor durchlaufen, um das geeignete Arbeitszyklussignal abzuleiten, über das das Solenoid D gesteuert wird. In dieser Ausführungsform ist die in Fig. 2 gezeigte Routine so angeordnet, daß sie mit Intervallen von 10 msek (als Beispiel) durchlaufen wird.
In Stufe 1001 der zuvor erwähnten Routine werden die Ausgänge des Motordrehzahlsensors, des Luftströmungsmessers und des Drosselklappenpositionssensors abgetastet. Darauf folgend wird der Drehmomentwert, der durch den Motor entwickelt wird, unter Verwendung der Gleichung (1) abgeleitet:
Tq = K x Q/NE ... (1)
In Stufe 1003 wird der Wert von Tq bei einem Tabellenaufsuchen verwendet, um einen Leitungsdruckwert zu erhalten. Darauffolgend wird in Stufe 1004 bestimmt, ob es erforderlich ist, den Leitungsdruck zu korrigieren oder nicht. In diesem Fall wird die Entscheidung durch Vergleichen des momentanen Drosselklappenöffnungsgrads mit einem vorbestimmten Wert (nämlich TH> THO?) getroffen. Wenn das Ergebnis solcher Art ist, daß TH> THO angegeben wird, dann überspringt die Routine die Stufe 1005 und schreitet zur Stufe 1006 fort, bei der der Leitungsdruckpegel so festgelegt wird, daß dieser durch das in Stufe 1003 ausgeführte Tabel1enaufsuchen bestimmt wird. Als nächstes wird in Stufe 1007 der geeignete Arbeitszyklus (%) des Signals, mit dem das Solenoid D beaufschlagt werden sollte, um den festgelegten Leitungsdruckpegel zu erzeugen, abgeleitet.
Wenn jedoch ermittelt wurde, daß der Drossel-Klappenöffnungsgrad in Stufe 1004 gleich oder größer als TH0 ist, dann schreitet die Routine zur Stufe 1005 fort, wobei ein Leitungsdruckkorrekturwert erzielt wird unter Verwendung der Daten derart, wie sie Fig. 4 dargestellt sind, und der geeignete Leitungsdruck wird unter Verwendung von Gleichung 2 abgeleitet
PL = PL + ΔPL ... (2).
Dementsprechend wird der Leitungsdruckpegel um den Wert ΔPL in der in Fig. 5 gezeigten Weise erhöht.
Dementsprechend wird bei hohen Drosselklappennöffnungsgraden der Pegel des Leitungsdrucks geeigneterweise angehoben, und das in der Einleitung der vorliegenden Offenbarung geschilderte Problem wird überwunden.

Claims

1. Leitungsdruck-Steueranordnung für ein Fahrzeug, welches aufweist:

Einen Motor (1) mit einer Drosselklappe;

einen Drosselklappenpositionssensor (8) zum Abtasten der Position der Drosselklappe TH) und zum Abgeben eines diese Position angebenden Signals;

einen Motordrehzahlsensor (6), der ein Signal abgibt, das die Drehzahl (NE) des Motors (1) angibt;

einen Luftströmungssensor (9), der ein Signal abgibt, das die in den Motor angesaugte Luftmenge (Q) angibt;

ein Getriebe (10, 11, 12), das eine Schaltsteuereinheit (14) aufweist, die Einrichtungen aufweist zum:

Bestimmen des Drehmomentwerts (Tq), mit dem das Getriebe vom Motor beaufschlagt wird, basierend auf dem Ausgang des Luftströmungssensors und des Motordrehzahlsensors; und

Vergleichen des momentanen Drosselklappenöffnungsgrades (TH) mit einem vorbestimmten Wert (TH0), dadurch gekennzeichnet, daß

die Schaltsteuereinheit (14) außerdem Einrichtungen aufweist zum:

Bestimmen des Leitungsdruckpegels, der für den momentanen beaufschlagten Drehmomentwert geeignet ist; und

Erhöhen des Leitungsdruckpegels (PL) um einen Wert (ΔPL) über den bestimmten Pegel, der für den Drehmomentwert geeignet ist, mit dem das Getriebe von dem Motor beaufschlagt wird, wenn der Drosselklappenöffnungsgrad (TH) größer als der vorbestimmte Wert ist.

2. Leitungsdruck-Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (11) eine Steuerventileinheit (15) aufweist, mit

einem Leitungsdrucksteuersolenoid (D), das so angeordnet ist, daß es durch ein Steuersignal betätigt wird, dessen Arbeitszyklus ausgewählt variabel ist, wobei das Leitungsdrucksolenoid (D) so angeordnet ist, daß der Leitungsdruck mit Anwachsen des Arbeitszyklus des Steuersignals anwächst; und

einem Speicher, der in der Steuereinheit enthalten ist, und in dem erste und zweite Ablaufpläne gespeichert sind, wobei im ersten Ablaufplan das Motordrehmoment in Abhängigkeit vom Leitungsdruck und im zweiten Ablaufplan die Drosselklappenposition in Abhängigkeit vom Leitungsdruckkorrekturwert aufgezeichnet sind.

3. Verfahren zum Steuern des Leitungsdruckpegels in einem Getriebe, wobei das Getriebe (10, 11, 12) mit einem Motor (1), der eine Drosselklappe aufweist, zusammenarbeitet, gekennzeichnet durch die Stufen:

Abtasten der Position (TH) der Drosselklappe;

Abtasten der Drehzahl (NE) des Motors;

Abtasten der Luftmenge (Q), die in den Motor angesaugt wird;

Bestimmen des Wertes des Motordrehmoments (Tq) basierend auf der angesaugten Luftmenge und der Motordrehzahl;

Vergleichen des momentanen Drosselklappenöffnungsgrades (TH) mit einem vorbestimmten Wert (TH0) gekennzeichnet durch

Bestimmen des Pegels des Leitungsdrucks (PL), der für den momentan anliegenden Drehmomentwert geeignet ist; und

Erhöhen des Pegels des Leitungsdrucks (PL) um einen Wert (ΔPL) über den angegebenen Pegel, so daß dieser für den Drehmomentwert mit dem das Getriebe beaufschlagt wird geeignet ist, wenn der Drosselklappenöffnungsgrad (TH) größer als der vorbestimmte Wert ist.