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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft im allgemeinen eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug,
das mit einem automatischen Getriebe ausgestattet ist. Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die zu einer
Steuerung des neutralen Zustands geeignet ist.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Ein
in einem Fahrzeug eingebautes automatisches Getriebe ist mit einem
Verbrennungsmotor über
einen im automatischen Getriebe vorgesehenen Drehmomentwandler oder
dergleichen verbunden und umfaßt
einen Mechanismus zum Wechseln der Gänge, der eine Anzahl von Leistungsübertragungspfaden
bereitstellt. Dieses automatische Getriebe ist so konstruiert, daß es beispielsweise
auf der Basis der Drosselöffnung
und der Fahrzeuggeschwindigkeit den Leistungsübertragungspfad, d.h. das Übersetzungsverhältnis (Antriebsdrehzahl)
automatisch umschaltet. Ein Fahrzeug mit einem automatischen Getriebe
ist typischerweise mit einem Schalthebel ausgestattet, der vom Fahrer
in eine beliebige von verschiedenen Schaltstellungen (wie REVERS, NEUTRAL,
DRIVE) bewegt werden kann. Die automatische Schaltungssteuerung
wird in diesen Schaltstellungen durchgeführt (gewöhnlich in dem dem Vorwärtsantrieb
zugeordneten Bereich).
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Wenn
ein Fahrzeug, das mit dieser Bauart eines automatischen Getriebes
ausgerüstet
ist, gestoppt wird, während
der Schalthebel sich in einer Stellung befindet, die einem Vorwärtsfahrt-Bereich entspricht,
wie etwa DRIVE, wird Antriebsenergie von dem im Leerlauf befindlichen
Verbrennungsmotor über
den Drehmomentwandler auf das Getriebe und von dort auf die Räder übertragen,
was zu einer „Kriechen" genannten Erscheinung
führt.
Kriechen ist unter gewissen Bedingungen äußerst nützlich. Beispielsweise hilft
es, ein Fahrzeug beim Starten aus dem Stand an einer Steigung am
Rückwärtsrollen
zu hindern, so daß ein
sanftes Anfahren erfolgt. Wenn der Fahrer auf einer flachen Straße ein stehendes Fahrzeug
an einer Stelle halten will, ist das Kriechen jedoch unnötig und
muß durch
Bedienen der Bremse unterdrückt
werden. Das heißt,
die Bremse wird benutzt, um die vom Verbrennungsmotor kommende, das
Kriechen verursachende Kraft zu unterdrücken, und der Wirkungsgrad
der Kraftstoffnutzung durch den Motor nimmt um einen entsprechenden
Betrag ab.
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Um
den Wirkungsgrad des Kraftstoffs zu verbessern, wurde deshalb vorgeschlagen,
ein im Vorwärtsfahrt-Bereich
befindliches Getriebe in einen neutralen Zustand, einschließlich eines
halbneutralen Zustands, der NEUTRAL entspricht, zu versetzen, während sich
das Getriebe noch im Vorwärtsfahrt-Bereich
befindet und das Fahrzeug durch das gedrückte Bremspedal in einem stationären Zustand gehalten
wird, so wie beim Betätigen
der Bremse und einer fast vollständig
geschlossenen Drossel. Ein spezielles Element des Getriebes zur
Ausübung
von Reibung wird währenddessen
gelöst
(genauer gesagt wird dieses Element zur Reibungsausübung gesteuert
in einen Schlupfzustand versetzt).
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Es
sind viele Technologien bekannt, die sich damit befassen, die Bedingungen
zu definieren, unter welchen die Ausübung dieser Art von Steuerung des
neutralen Zustands zugelassen und verhindert wird, die Steuerung
des neutralen Zustands durchgeführt
wird, die Steuerung des neutralen Zustands verhindert wird, und
umgeschaltet wird zwischen dem Erlauben und dem Verhindern ihrer
Ausführung
(d.h. die Steuerung des neutralen Zustands wird aufgehoben).
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Die
JP(A) 5-157173 offenbart eine Steuervorrichtung für das Kriechen
für ein
automatisches Fahrzeuggetriebe, welche den Wirkungsgrad beim Kraftstoffverbrauch
ausreichend verbessert und die Vibration des Fahrzeugs während der
Steuerung zur Verhindern des Kriechens (d.h. der Steuerung des neutralen
Zustands) reduziert, während
sie den Stillstand des Verbrennungsmotors infolge eines Anstiegs
der Motorlast verläßlich verhindert,
wenn die Steuerung zur Verhinderung des Kriechens ausgeschaltet
wird. Diese Kriechsteuerungsvorrichtung für ein automatisches Fahrzeuggetriebe
ist eine Kriechsteuerungsvorrichtung die entworfen ist, um das Kriechen
dadurch zu verhindern, daß das
Getriebe in einen neutralen Zustand versetzt wird, selbst wenn sich
das automatische Getriebe in dem der Vorwärtsfahrt zugeordneten Bereich
befindet, sofern die vorgegebenen Bedingungen erfüllt sind.
Diese Kriechsteuerungsvorrichtung ist mit folgenden Elementen ausgestattet:
i) Mittel zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotor
während
der Steuerung zur Verhinderung des Kriechens, um die gleiche Leerlaufdrehzahl
zu halten, wie wenn die Kriechverhinderungssteuerung nicht wirksam
ist; ii) Mittel zur Feststellung, ob gegebenenfalls ein beabsichtigter,
plötzlicher
Start vorliegt, wenn die vorgegebenen Bedingungen nicht erfüllt sind,
und iii) Mittel zur Aufhebung der Kriechverhinderungssteuerung durch schnelle
Steuerung des Hydraulikdrucks, wenn der Grund dafür, daß die Bedingungen
nicht erfüllt
sind, ein beabsichtigter plötzlicher
Start ist, und durch langsame Steuerung des Hydraulikdrucks, wenn
der Grund dafür,
daß die
Bedingungen nicht erfüllt
sind, nicht ein beabsichtigter plötzlicher Start ist.
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Diese
Kriechsteuerungsvorrichtung für
ein automatisches Fahrzeuggetriebe steuert die Leerlaufdrehzahl
des Verbrennungsmotors während
der Steuerung zur Verhinderung des Kriechens so, daß sie gleich
der Leerlaufdrehzahl ist, die auftritt, wenn die Kriechverhinderungssteuerung
nicht ausgeführt wird.
Als Ergebnis ist es im Vergleich mit einer Technologie, die die
Motordrehzahl höher
einstellt als erforderlich, möglich,
die Fahrzeugvibrationen verläßlich zu
reduzieren und die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs zu
verbessern, was das primäre Ziel
dieser Kriechverhinderungssteuerung war. Außerdem ändert sich der Klang des Verbrennungsmotors
nie, so daß keine
Störung
für den
Fahrer stattfindet.
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Wie
oben beschrieben, steuert die in der JP(A) 5-157173 offenbarte Kriechsteuerungsvorrichtung
die Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors während der Kriechverhinderungssteuerung
derart, daß sie
die gleiche ist, wie die Leerlaufdrehzahl, die auftritt, wenn die
Kriechverhinderungssteuerung nicht ausgeführt wird. Die Kriechverhinderungssteuerung
(d.h. die Steuerung des neutralen Zustands) wird jedoch ausgeführt auf
der Basis der Leerlaufdrehzahl bei nicht ausgeführter Kriechverhinderungssteuerung
und der aktuellen Motordrehzahl. Insbesondere wird die neutrale
Steuerung (d.h. die Kriechverhinderungssteuerung) aufgehoben, wenn
die aktuell festgestellte Motordrehzahl selbst nur geringfügig höher ist
als die Leerlaufdrehzahl (die die gleiche ist, unabhängig davon,
ob die Kriechverhinderungssteuerung ausgeführt wird oder nicht) und die
neutrale Steuerung wird oft nicht wieder ausgeführt, wenn das Fahrzeug angehalten
wird, selbst wenn die anderen Bedingungen für das Inbetriebsetzen der neutralen
Steuerung erfüllt
sind.
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Die
Motordrehzahl schwankt in der Echtzeit abhängig von der Last, die von
den durch die Drehkraft des Motors angetriebenen Hilfsantrieben
ausgeht. Falls beim Schwanken der Motordrehzahl diese nur geringfügig höher wird
als die eingestellte Leerlaufdrehzahl, wird die Steuerung des neutralen
Zustands aufgehoben, wodurch sich die Zeitspanne verkürzt, während welcher
die Steuerung des neutralen Zustands ausgeübt wird, und die Auswirkung
zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
wird reduziert.
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Um
dieses Problem zu lösen,
ist es möglich, einfach
die Leerlaufdrehzahl (d.h. die Drehzahl des Verbrennungsmotors,
bei welcher die Steuerung des neutralen Zustands zugelassen wird),
zu erhöhen. Falls
dies geschieht, wird die Steuerung des neutralen Zustands fortgesetzt,
selbst wenn sich die Last durch einen Hilfsantrieb verändert und
dadurch die Motordrehzahl etwas ansteigt, wodurch die Dauer der
Steuerung des neutralen Zustands so lang wie möglich aufrechterhalten wird
und der den Kraftstoffverbrauch verbessernde Effekt erreicht werden
kann. Die Erhöhung
der Leerlaufdrehzahl in dieser Weise führt jedoch dazu, daß die Steuerung
des neutralen Zustands aufrechterhalten wird, während die Motordrehzahl zunimmt.
Als Ergebnis bleibt die Eingangskupplung in ihrem gelösten Zustand
(tatsächlich
der Schlupfzustand), während
die Motordrehzahl hoch ist. Je höher
die Drehzahl ist, um so größer ist
die Wärme.
die durch den Schlupf der Eingangskupplung erzeugt wird, also durch
das während
der Durchführung
der Steuerung des neutralen Zustands in einem Schlupfzustand verharrende
Reibungselement. Die so erzeugte Wärme verursacht Probleme, wie etwa
die Reduzierung der Lebensdauer der Eingangskupplung.
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Während der
Ausführung
der Steuerung des neutralen Zustands wird der Anpreßdruck der
Eingangskupplung durch Rückmeldung
(Feedback) gesteuert, so daß das
Drehzahlverhältnis
des Drehmomentwandlers (= Turbinendrehzahl/Motordrehzahl) sich einem
angestrebten Drehzahlverhältnis
angleicht. Währenddessen
kann abhängig
vom Zustand der Feedbacksteuerung ein großer Unterschied zwischen dem
aktuellen Drehzahlverhältnis und
dem angestrebten Drehzahlverhältnis
verbleiben. Dadurch nimmt bei einer hohen Motordrehzahl die durch
den Schlupf der Eingangskupplung erzeugte Wärme zu und verursacht Probleme,
wie etwa eine Verringerung der Lebensdauer der Eingangskupplung.
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Zusätzlich können Probleme,
wie etwa eine Verringerung der Lebensdauer der Eingangskupplung
auch auftreten, falls der Anpreßdruck
der Eingangskupplung während
einer ausgedehnten Zeitspanne hoch bleibt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Im
Hinblick auf die vorstehend geschilderten Probleme sieht die Erfindung
deshalb eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für ein Fahrzeug vor,
die eine Steuerung des neutralen Zustands ausführen, während zugleich die Lebensdauer
eines Beaufschlagungselements der automatischen Kupplung sichergestellt
ist.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, das mit einem
automatischen Getriebe versehen ist, das ein Beaufschlagungselement
enthält,
das zur Wirkung kommt, wenn das Fahrzeug aus dem Stand gestartet wird,
wobei die Steuervorrichtung eine Steuerung des neutralen Zustands
ausübt,
die das Beaufschlagungselement aus seinem Engriff freigibt, wenn
das automatische Getriebe sich in einem der Vorwärtsfahrt zugeordneten Schaltbereich
befindet und das Fahrzeug angehalten wird und dabei eine vorgegebene
Bedingung erfüllt
wird. Die Steuervorrichtung schließt ein Erkennungsmittel ein,
das eine angestrebte Leerlaufdrehzahl eines Verbrennungsmotors erkennt,
und ein Entscheidungsmittel, das festlegt, ob einer Steuerung des
neutralen Zustands auf der Basis eine angestrebten Leerlaufdrehzahl
ausgeführt werden
soll.
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In Übereinstimmung
mit der oben beschriebenen Steuervorrichtung für ein Fahrzeug wird die Entscheidung,
ob die Steuerung des neutralen Zustands eingesetzt wird, nicht auf
die Motordrehzahl gestützt,
die in der Echtzeit schwankt, weil sich die durch die Hilfsantriebe
verursachte Last ändert,
sondern eher auf das erforderliche Drehmoment oder dergleichen,
beispielsweise eine als Ziel angestrebte Leerlaufdrehzahl die durch
ein ISC (Idle Speed Control System = Leerlaufsteuerungssystem) einer
Motor-ECU (Electronic Control Unit = elektronische Steuereinheit)
berechnet wird. Weil sich diese angestrebte Leerlaufdrehzahl nicht
so schnell und so subtil ändert
wie die Motordrehzahl, ist es nicht notwendig, die Motordrehzahl,
bei der die Steuerung des neutralen Zustands zugelassen wird, hoch
anzusetzen. Demgemäß wird das
Beaufschlagungselement nicht in einem Schlupfzustand gehalten, wenn
die Motordrehzahl hoch ist, so daß die erzeugte Wärmemenge
nicht zunimmt und die Lebensdauer des Beaufschlagungselements nicht
abnimmt. Insbesondere wenn der Schwellenwert der Leerlaufdrehzahl,
der benutzt wird, um zu bestimmen, daß die Steuerung des neutralen
Zustands nicht eingesetzt werden soll, auf eine hohe Drehzahl eingestellt
wird, die jedoch in einem Bereich liegt, in dem sie keine Probleme
für die Lebensdauer
des Beaufschlagungselements verursacht, ist es möglich, die Dauer der Steuerung
des neutralen Zustands auszudehnen, ohne die Lebensdauer des Beaufschlagungselements
zu verringern. Es ist in diesem Fall möglich, daß die aktuelle Drehzahl von
der angestrebten Leerlaufdrehzahl abweicht, aber falls dies eintritt,
würde diese
Abweichung innerhalb einer kurzen Zeitspanne durch die Feedbacksteuerung
der Leerlaufdrehzahl mittels des ISC beseitigt, so daß die Lebensdauer
des Beaufschlagungselements nicht verringert würde. Es kann deshalb eine Steuervorrichtung
für ein
Fahrzeug geschaffen werden, die eine Steuerung des neutralen Zustands
durchführt
und zugleich die Lebensdauer des Beaufschlagungselements gewährleistet.
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Außerdem bestimmt
das Entscheidungsmittel vorzugsweise, daß die Steuerung des neutralen Zustands
ausgeführt
werden kann, wenn die angestrebte Leerlaufdrehzahl geringer ist
als ein vorgegebener erster Schwellenwert, und es bestimmt, daß die Steuerung
des neutralen Zustands nicht durchgeführt werden kann, wenn die angestrebte
Leerlaufdrehzahl gleich ist dem oder größer ist als der zweite Schwellenwert,
der höher
ist als der vorgegebene erste Schwellenwert.
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Gemäß der vorstehend
beschriebenen Steuervorrichtung werden der erste Schwellenwert und der
zweite Schwellenwert (erster Schwellenwert < zweiter Schwellenwert) vorab eingestellt.
Falls die angestrebte Leerlaufdrehzahl niedriger ist als der erste
Schwellenwert, entscheidet die Steuervorrichtung, daß die Steuerung
des neutralen Zustands ausgeführt
werden kann. Andererseits, falls die angestrebte Leerlaufdrehzahl
gleich dem zweiten Schwellenwert ist oder größer als dieser, bestimmt die
Steuervorrichtung, daß die
Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann. Insbesondere ist
es möglich,
die Dauer der Steuerung des neutralen Zustands auszudehnen, ohne
die Lebensdauer des Beaufschlagungselements zu reduzieren, indem man
den zweiten Schwellenwert auf eine hohe Drehzahl setzt, jedoch in
einem Bereich, wo dies keine Probleme mit der Lebensdauer des Beaufschlagungselements
verursacht.
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Noch
eine andere Ausführungsform
der Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem automatischen
Getriebe, das ein Beaufschlagungselement besitzt, das eingesetzt
wird, wenn das Fahrzeug aus dem Stand startet, wobei die Steuervorrichtung
eine Steuerung des neutralen Zustands ausführt, die das Beaufschlagungselement freisetzt,
wenn sich das automatische Getriebe in einem der Vorwärtsfahrt
zugeordneten Schaltzustand befindet und das Fahrzeug angehalten
wird, wobei eine vorgegebene Bedingung erfüllt wird. Diese Steuervorrichtung
umfaßt
Erkennungsmittel zur Feststellung einer angestrebten Leerlaufdrehzahl
des Verbrennungsmotors, Motordrehzahlerkennungsmittel zur Feststellung
einer Drehzahl des Motors, eine Recheneinrichtung zur Berechnung
eines Unterschieds zwischen der Motordrehzahl und der angestrebten
Leerlaufdrehzahl und Entscheidungsmittel zur Entscheidung, ob die
Steuerung des neutralen Zustands auf der Basis des berechneten Unterschieds
ausgeführt
werden soll.
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Wie
vorstehend beschrieben, bestimmt diese Steuervorrichtung, ob die
Steuerung des neutralen Zustands auf der Basis des Unterschieds
zwischen der Motordrehzahl und der angestrebten Leerlaufdrehzahl
ausgeführt
werden soll. Wenn dieser Unterschied groß ist, besteht eine Neigung
dazu, daß die
Motordrehzahl mehr Zeit in Anspruch nimmt, um die angestrebte Leerlaufdrehzahl
zu erreichen, indem sie die Feedbacksteuerung durch das ISC benutzt,
was Probleme hinsichtlich der Lebensdauer des Beaufschlagungselements
verursachen kann. Es wird deshalb, wenn der Unterschied groß ist, bestimmt,
daß die
Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann, so daß die Steuerung des
neutralen Zustands nicht stattfindet. Es kann deshalb eine Steuervorrichtung
für ein
Fahrzeug vorgesehen werden, das eine Steuerung des neutralen Zustands
durchführt
und zugleich die Lebensdauer des Beaufschlagungselements sichert.
Wenn der Unterschied groß ist,
ist es auch möglich,
daß der
Lernvorgang des ISC noch nicht beendet ist. Es wird deshalb, wenn
die Steuerung des neutralen Zustands begonnen wird, die Öffnung des
ISC verändert
in die Vorwegnahme einer Veränderung
(d.h. eine Abnahme) der Motorlast. Wenn das geschieht, so kann dies jedoch
zur Folge haben, daß sich
die Motordrehzahl stärker
verändert
als üblich,
und deshalb die Antriebsfähigkeit
abnimmt. Wenn die Steuerung des neutralen Zustands nicht stattfindet,
ermöglicht
dies deshalb die Vermeidung einer solchen Abnahme der Antriebsfähigkeit.
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Weiterhin
bestimmt das Entscheidungsmittel vorzugsweise, daß die Steuerung
des neutralen Zustands ausgeführt
werden kann, wenn der Unterschied geringer ist als ein vorgegebener
Schwellenwert, und daß die
Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann, wenn Unterschied gleich
ist als der vorgegebene Schwellenwert oder größer.
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Wenn
dieser Unterschied groß ist,
besteht eine Neigung für
die Motordrehzahl, mehr Zeit in Anspruch zu nehmen, um unter Nutzung
des ISC die angestrebte Leerlaufdrehzahl zu erreichen, was Probleme
hinsichtlich der Lebensdauer des Beaufschlagungselements verursachen
kann. Wenn der Unterschied groß ist,
wird deshalb entschieden, daß die Steuerung
nicht ausgeführt
werden kann und deshalb wird sie nicht ausgeführt.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
der Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem automatischen
Getriebe, das ein Beaufschlagungselement besitzt, das zum Einsatz kommt,
wenn das Fahrzeug aus dem Stand startet, und die eine Steuerung
des neutralen Zustands ausübt,
die das Beaufschlagungselement freigibt, wenn sich das automatische
Getriebe in einem der Vorwärtsfahrt
zugeordneten Betriebsbereich befindet und das Fahrzeug angehalten
wird und eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Diese Steuervorrichtung schließt ein Erkennungsmittel
für die
Turbinendrehzahl ein, um die Turbinendrehzahl eines Drehmomentwandlers
im automatischen Getriebe zu ermitteln, Erkennungsmittel zum Ermitteln
einer angestrebten Turbinendrehzahl, die eine angestrebte Drehzahl
der Turbinendrehzahl ist, eine Recheneinheit zur Berechnung des
Unterschieds zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten
Turbinendrehzahl, und Entscheidungsmittel, die bestimmen, daß die Steuerung
des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann, wenn der berechnete
Unterschied während
einer vorgegebenen Dauer oder länger
gleich einem vorgegebenen Schwellenwert bleibt oder größer bleibt
als dieser.
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Wie
oben beschrieben, entscheidet diese Steuervorrichtung, daß die Steuerung
des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann, wenn der Unterschied
zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten Turbinendrehzahl
während
einer vorgegebenen Dauer oder länger
gleich einem vorgegebenen Schwellenwert bleibt oder größer bleibt
als dieser. Wenn der Unterschied groß ist, ist der Anpreßdruck des
Beaufschlagungselements hoch. Falls er während einer ausgedehnten Dauer
hoch bleibt, wird die Lebensdauer des Beaufschlagungselements abnehmen.
In diesem Fall wird deshalb die Steuerung des neutralen Zustands
nicht ausgeführt.
Es ist deshalb möglich,
die Steuerung des neutralen Zustands auszuführen und zugleich die Lebensdauer des
Beaufschlagungselements sicherzustellen. Wenn dieser Unterschied
groß ist
und die Turbinendrehzahl geringer ist als die angestrebte Turbinendrehzahl,
ist der auftretende Hydraulikdruck hoch und deshalb ist die Belastung
des Verbrennungsmotors höher
als normal. Wenn die Motordrehzahl unter diesen Bedingungen niedrig
ist, besteht deshalb die Gefahr, daß der Motor abgewürgt wird.
Indem die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeübt wird,
besteht jedoch die Fähigkeit,
diese Möglichkeit zu
vermeiden. Des weiteren ist andererseits der auftretende Hydraulikdruck
niedrig, wenn der Unterschied groß und die Turbinendrehzahl
höher ist
als die angestrebte Turbinendrehzahl. Deshalb kann eine Verzögerung beim
Eingreifen des Beaufschlagungselements auftreten, die einen Stoß erzeugen kann,
falls unter diesen Bedingungen die Steuerung des neutralen Zustands
durchgeführt
wird und dann durch Betätigen
des Gaspedals bzw. der Drossel abgebrochen wird. Wiederum kann jedoch
dadurch, daß die
Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt wird, die Möglichkeit
vermieden werden, daß ein
solcher Stoß auftritt.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
der Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem automatischen
Getriebe, das ein Beaufschlagungselement besitzt, das zum Einsatz kommt,
wenn das Fahrzeug aus dem Stand startet, die eine Steuerung des
neutralen Zustands ausübt, die
das Beaufschlagungselement freigibt, wenn sich das automatische
Getriebe in einem der Vorwärtsfahrt
zugeordneten Betriebsbereich befindet und das Fahrzeug angehalten
wird und eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Diese Steuervorrichtung
schließt Steuermittel
zur Ausübung
einer Feedbacksteuerung auf den auf das Beaufschlagungselement einwirkenden,
betätigenden
Hydraulikdruck ein, derart, daß ein Drehzahlverhältnis eines
im automatischen Getriebe vorgesehenen Drehmomentwandlers sich einem
vorgegebenen Drehzahlverhältnis
angleicht, sowie Empfangsmittel zum Empfang einer Information, nach
der die Feedbacksteuerung zu verhindern ist, Mittel zur Ermittlung
einer Turbinendrehzahl zur Ermittlung der Drehzahl der Turbine des
Drehmomentwandlers, Mittel zur Ermittlung einer angestrebten Turbinendrehzahl,
die eine angestrebte Drehzahl der Turbinendrehzahl ist, eine Recheneinheit
zur Berechnung eines Unterschieds zwischen der Turbinendrehzahl
und einer angestrebten Turbinendrehzahl, und zur Ignorierung der
während
der Ausübung
der Steuerung des neutralen Zustands erhaltenen Information, daß die Feedbacksteuerung
zu verhindern sei, geeignete Mittel zur Fortsetzung einer Feedbacksteuerung,
und Fortsetzung der Feedbacksteuerung, wenn der berechnete Unterschied
gleich den vorgegebenen Schwellenwert ist oder größer als
dieser.
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Gemäß der vorstehend
genannten Steuervorrichtung wird die die Verhinderung der Feedbacksteuerung
fordernde Information ignoriert und die Feedbacksteuerung durch
die Steuermittel fortgesetzt, selbst wenn, beispielsweise, diese
Steuervorrichtung die ECU des automatischen Getriebes ist und eine
Aufforderung von der ECU des Verbrennungsmotors erhält, die
Feedbacksteuerung des auf das Beaufschlagungselement einwirkenden
Hydraulikfluids zu verhindern, falls der Unterschied zwischen der
Turbinendrehzahl und der angestrebten Turbinendrehzahl gleich dem
vorgegebenen Schwellenwert ist, oder größer als dieser. Das heißt, daß dann,
wenn der Unterschied zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten
Turbinendrehzahl groß ist,
die am Beaufschlagungselement erzeugte Wärmemenge groß bleiben
wird, falls basierend auf einer Forderung von der ECU des Verbrennungsmotors,
Feedback zu verhindern, die Feedbacksteuerung nicht auf den das
Beaufschlagungselement beaufschlagenden Druck angewandt wird, Die
unter solchen Bedingungen erzeugte höhere Wärmemenge wird schließlich zu
Problemen mit der Lebensdauer des Beaufschlagungselements führen, Wenn
der Unterschied zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten
Turbinendrehzahl groß ist,
wird daher die Information, die die Verhinderung der Feedbacksteuerung
fordert, ignoriert und die Feedbacksteuerung wird durch die Steuermittel
fortgesetzt. Die Steuerung des neutralen Zustands kann somit ausgeführt werden
und zugleich die Lebensdauer des Beaufschlagungselements gesichert
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Die
vorstehend erwähnten
Ausführungsformen
und andere Ausführungsformen,
Aufgaben, Merkmale, Vorteile, technische und industrielle Bedeutungen
der Erfindung werden durch das Lesen der nachfolgenden, detaillierten
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
der Erfindung besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den
beigefügten Zeichnungen
in Betracht gezogen werden, in denen:
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1 ein Blockdiagramm einer
Steuerung eines automatischen Getriebes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist;
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2 eine den Einsatz von Kupplung
und Bremse beim Getriebe nach 1 darstellende
Tabelle ist;
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3 ein Flußdiagramm
zur Darstellung der Steuerstruktur eines bei einer ECU gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgeführten Programms
ist;
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4A, 4B und 4C Zeitdiagramme
sind zur Darstellung des Betriebs eines mit einem automatischen
Getriebe nach dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs;
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5 ein Flußdiagramm
ist zur Darstellung der Steuerstruktur eines bei einer ECU gemäß des zweiten
Ausführungsbeispiels
der Erfindung ausgeführten
Programms;
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6 ein Zeitdiagramm ist zur
Darstellung des Betriebs eines mit einem automatischen Getriebe
nach dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs;
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7 ein Flußdiagramm
ist zur Darstellung der Steuerstruktur eines bei einer ECU gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgeführten
Programms;
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8A und 8B Zeitdiagramme sind zur Darstellung
des Betriebs eines mit einem automatischen Getriebe nach dem dritten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs;
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9 ein Flußdiagramm
ist zur Darstellung der Steuerstruktur eines bei einer ECU gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgeführten
Programms;
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10A, 10B und 10C Zeitdiagramme
sind zur Darstellung des Betriebs eines mit einem automatischen
Getriebe nach dem vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs und
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11 ein Diagramm ist zur
Darstellung des Ausmaßes
der Absorption der Kupplungsenergie.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen wird die vorliegende
Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele
erläutert.
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Ein
Kraftübertragungsstrang
eines Fahrzeugs mit einer Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist wie nachfolgend beschrieben gestaltet. Die Steuervorrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird durch eine in 1 gezeigte
ECU (Electronic Control Unit = elektronische Steuereinheit) 1000 realisiert.
Das in diesem Ausführungsbeispiel
beschriebene automatische Getriebe ist ein automatisches Getriebe,
das mit einem Drehmomentwandler versehen ist, der als Strömungsmittelkupplung
dient, und mit einem Gangwechselmechanismus der Planetengetriebebauart.
Es ist jedoch zu beachten, daß diese Erfindung
nicht auf ein automatisches Getriebe beschränkt ist, das einen Gangwechselmechanismus der
Planetengetriebebauart besitzt. Das bedeutet, daß das automatische Getriebe
beispielsweise auch ein kontinuierlich variables Getriebe, wie z.B.
ein kontinuierlich variables Getriebe der Riemenbauart sein kann.
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Der
Kraftübertragungsstrang
eines Fahrzeugs mit einer Steuervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die Steuervorrichtung
nach diesem Ausführungsbeispiel
ist insbesondere durch ein in 1 gezeigtes
ECT (Electronically Controlled Automatic Transmission = elektronisch gesteuertes
automatisches Getriebe) 1020 realisiert.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnung umfaßt der Kraftübertragungsstrang
des Fahrzeugs i) einen Verbrennungsmotor 100, ii) ein automatisches Getriebe
mit einem Drehmomentwandler 200 und einem Gangwechselmechanismus 300 der
Planetengetriebebauart und iii) die ECU 1000.
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Eine
Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 100 ist mit einer
Einganswelle des Drehmomentwandlers 200 verbunden. Der
Verbrennungsmotor 100 ist mit dem Drehmomentwandler 200 über eine rotierende
Welle verbunden. Deshalb ist eine Drehgeschwindigkeit (d.h. die
Pumpendrehzahl) des Drehmomentwandlers 200 die gleiche
wie eine Drehgeschwindigkeit NE (d.h. die Motordrehzahl NE) der Ausgangswelle
des Motors 100, ermittelt von einem Motordrehzahlsensor 400.
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Der
Drehmomentwandler 200 schließt eine sperrbare Kupplung 210 ein,
die die Eingangwelle und die Ausgangswelle miteinander verriegelt,
ein Pumpenflügelrad 220 auf
der Seite der Eingangswelle, ein Turbinenlaufrad 230 auf
der Seite der Ausgangswelle und einen zur Erhöhung des Drehmoments dienenden
Stator 240 mit einer Einwegkupplung 250. Der Drehmomentwandler 200 und
der Gangwechselmechanismus der Planetengetriebebauart 300 sind
durch eine drehbare Welle verbunden. Eine Ausgangswellendrehgeschwindigkeit
NT des Drehmomentwandlers 200 (d.h. die Turbinendrehzahl
NT) wird durch einen Turbinendrehzahlsensor 410 ermittelt.
Eine Ausgangswellendrehgeschwindigkeit NOUT des Gangwechselmechanismus der
Planetengetriebebauart 300 wird durch einen Ausgangswellendrehzahlsensor 420 ermittelt.
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Die 2 ist eine Tabelle zur Darstellung des
Kupplungs- und Bremseneinsatzes beim Gangwechselmechanismus 300 der
Planetengetriebebauart. Insbesondere zeigt diese Tabelle, welches
der Reibungselemente, d.h. der Kupplungselemente (C1 bis C4 in der
Zeichnung)., der Bremselemente (B1 bis B4) und der Einweg-Kupplungselemente
(F0 und F3) bei jedem Gang im Eingriff oder gelöst sind. Im ersten Gang, der
benutzt wird, wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand startet, sind
das Kupplungselement (C1) und die Einweg-Kupplungselemente (F0 und
F3) in Eingriff. Das Kupplungselement C1 wird als Besonderheit unter
den Kupplungselementen als Einganskupplung 310 bezeichnet.
Diese Eingangskupplung (C1) 310 wird auch als eine Vorwärtskupplung
bezeichnet und ist immer im Eingriff, wenn sich das Getriebe in
einem Gang befindet, der das Fahrzeug vorwärts antreibt, wenn der Schalthebel
sich in einer anderen Position als der Parkposition (P), der Rückwärtsfahrtposition
(R) oder der neutralen Position (N) befindet, wie sie in 2 gezeigt sind.
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Wenn
festgestellt wurde, daß sich
der Schalthebel in der DRIVE-Position (D) befindet und das Fahrzeug
durch die Erfüllung
vorgegebener Bedingungen angehalten wurde (z.B. weil das Gaspedal
nicht betätigt
ist, die Bremse angezogen ist, der Bremshauptzylinder einen Druck
aufweist, der gleich ist wie oder größer ist als ein vorgegebener
Wert, und die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich ist wie oder geringer
ist als ein vorgegebener Wert) wird die sogenannte Steuerung des
neutralen Zustands ausgeführt,
bei welcher die Eingangskupplung (C1) 310 gelöst und in
einen vorgegebenen Schlupfzustand überführt wird, wodurch das Getriebe
in einen dem neutralen Zustand ähnlichen
Zustand versetzt wird.
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Die
ECU 1000, die den Kraftübertragungsstrang
steuert, schließt
eine Motor-ECU 1010 ein,
die den Motor 100, eine ECT (Electronic Controlled Automatic
Transmission = elektronisch gesteuertes automatisches Getriebe)
ECU 1020, die den Gangwechselmechanismus 300 der
Planetengetriebebauart und eine VSC (Vehicle Stability Control =
Fahrzeugstabilitätssteuerung)
steuert.
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Die
ECT_ECU 1020 erhält
ein die Turbinendrehzahl NT anzeigendes Signal vom Turbinendrehzahlsensor 410 und
ein die Drehzahl NOUT der Ausgangswelle anzeigendes Signal vom Ausgangswellendrehzahlsensor 420.
Die ECT_ECU 1020 erhält auch
ein Signal, das die Motordrehzahl NE anzeigt, die vom Motordrehzahlsensor 400 ermittelt
wurde, und ein Signal, das einen von einem Drosselpositionssensor
ermittelten Betrag einer Drosselöffnung anzeigt,
welche beide Ausgangssignale der Motor-ECU 1010 sind.
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Diese
Drehzahlsensoren sind so angeordnet, daß sie Zähnen von die Rotation ermittelnden Zahnrädern zugewandt
sind, die auf der Eingangswelle des Drehmomentwandlers 200,
der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers 200 und der Ausgangswelle
des Gangwechselmechanismus 300 der Planetengetriebebauart
befestigt sind. Diese Drehzahlsensoren sind in der Lage, selbst
eine geringe Rotation der Eingangswelle des Drehmomentwandlers 200,
der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers 200, und der Ausgangswelle
des Gangwechselmechanismus 300 der Planetengetriebebauart
festzustellen. Diese Sensoren können
Sensoren sein, die beispielsweise magnetische Widerstandselemente
benutzen, die allgemein als Halbleitersensoren bezeichnet werden.
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Weiter
wird von der VSC ECU 1030 an die ECT_ECU 1020 ein
Signal abgegeben, das die durch einen G-Sensor ermittelte Fahrzeugbeschleunigung anzeigt,
wie auch ein Signal, das anzeigt, ob die Bremse angezogen ist. Die
VSC ECU 1030 nimmt ein Bremssteuersignal von der ECT_ECU 1020 auf und
steuert die Fahrzeugbremsen durch Steuerung des unter Hydraulikdruck
stehenden Bremskreises.
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Die
Steuerungsstruktur eines durch die Steuervorrichtung, d.h. die ECT_ECU 1020,
ausgeführten Programms
gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
wird anhand der 3 erläutert.
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Beim
Schritt S100 ermittelt die ECT_ECU 1020 eine angestrebte
Leerlaufdrehzahl. Diese angestrebte Leerlaufdrehzahl wird ermittelt
auf der Basis eines Signaleingangs von der Motor-ECU 1010 bei
der ECT_ECU 1020. Beim Schritt S102 bestimmt die ECT_ECU 1020,
ob die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt wird. Falls die Steuerung
des neutralen Zustands ausgeführt
wird (d.h. JA in Schritt S102), schreitet die Routine zum Schritt
S104 fort. Falls nicht (d.h. NEIN beim Schritt S102) schreitet die Routine
zum Schritt S108 fort.
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Beim
Schritt S104 bestimmt die ECT_ECU 1020, ob die angestrebte
Leerlaufdrehzahl gleich einem vorgegebenen Schwellenwert NIDLE ist
oder größer als
dieser. Fall die vorgegebene Leerlaufdrehzahl gleich ist oder größer ist
als der vorgegebene Schwellenwert (d.h. JA beim Schritt S104), schreitet die
Routine zum Schritt S110 fort. Falls nicht (d.h. NEIN beim Schritt
S104) schreitet das Routine zum Schritt S106 fort.
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Beim
Schritt S106 führt
die ECT_ECU 1020 die Steuerung des neutralen Zustands aus.
Die Ausführung
der Steuerung des neutralen Zustands schließt die kontinuierliche Ausführung der
Steuerung des neutralen Zustands ein.
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Beim
Schritt S108 bestimmt die ECT_ECU 1020, ob die angestrebte
Leerlaufdrehzahl niedriger ist als der vorgegebene Schwellenwert
NIDLS. Falls die angestrebte Leerlaufdrehzahl niedriger ist als
der Schwellenwert NIDLS (d.h. JA beim Schritt S108), schreitet die
Routine zum Schritt S106 fort. Falls nicht (d.h. NEIN beim Schritt
S108), schreitet die Routine zum Schritt S110 fort.
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Beim
Schritt S110 beendet die ECT_ECU 1020 die Steuerung des
neutralen Zustands. Der Ablauf der Steuerung des neutralen Zustands
bei einem mit dem der Steuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel
entsprechenden ECT_ECU 1020 ausgestatteten Fahrzeug wird
nun anhand der vorher beschriebenen Struktur und des vorher beschriebenen
Flußdiagramms
erläutert.
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Falls
die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt wird
(d.h. NEIN beim Schritt S102) und die ermittelte angestrebte Leerlaufdrehzahl
niedriger ist als der vorgegebene Schwellenwert NIDLS (d.h. JA beim
Schritt S108), wird die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt (Schritt
S106). Die Steuerung des neutralen Zustands beginnt zu diesem Zeitpunkt,
weil sie zu diesem Zeitpunkt nicht stattfand.
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Falls
die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt wird (d.h. JA beim Schritt
S102) und die ermittelte angestrebte Leerlaufdrehzahl gleich dem vorgegebenen
Wert NIDLE ist oder größer ist
als dieser (d.h. JA beim Schritt S104); wird die Steuerung des neutralen
Zustands beendet (Schritt S110). Das Verfahren zum Abbruch der Steuerung
des neutralen Zustands wird zu diesem Zeitpunkt durchgeführt, weil die
Ausführung
der Steuerung neutralen Zustands im Gang war.
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Die
ECT_ECU 1020, die der Steuervorrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
zugeordnet ist, bestimmt, ob die Ausführung der Steuerung des neutralen
Zustands auf der Basis der angestrebten Leerlaufdrehzahl zugelassen
wird.
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Betrachte
man die 4A und 4B mit konventioneller Technologie,
so wird der Schwellenwert für
die Motordrehzahl vorab festgelegt und die Steuerung des neutralen
Zustands wird beendet, wenn die ermittelte Motordrehzahl gleich
dem Schwellenwert wird oder größer als
dieser Schwellenwert. Im Beispiel nach 4A wird die Steuerung des neutralen Zustands
darauf eingestellt, zu enden, wenn die Motordrehzahl gleich wird
oder größer als
800 U/min. Die Steuerung des neutralen Zustands startet deshalb,
wenn sich die Motordrehzahl unterhalb 800 U/min befindet. Falls
sich jedoch aufgrund einer Lastveränderung bei einem durch die
Rotationskraft des Motors angetriebenen Hilfsantrieb, beispielsweise, die
Motordrehzahl auch nur geringfügig ändert, so daß sie nur
leicht 800 U/min überschreitet,
wird an dieser Stelle die Steuerung des neutralen Zustands beendet.
Es wird dadurch die Zeitspanne verkürzt, während der die Steuerung des
neutralen Zustands ausgeübt
wird.
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Beim
Beispiel nach 4B ist
dagegen der Schwellenwert der Motordrehzahl, der die Dauer der Steuerung
des neutralen Zustands sicherstellen soll, in einem hohen Bereich,
wie etwa 1000 U/min, eingestellt. Es wird deshalb die Ausführung der
Steuerung des neutralen Zustands, nachdem sie begonnen hat, fortgesetzt,
bis die Motordrehzahl den Schwellenwert 1000 U/min überschreitet.
Die Motordrehzahl ist diesmal hoch im Bereich oberhalb 800 U/min
und gleich 1000 U/min oder niedriger als 1000 U/min, was dazu führt, daß, wie in 4B gezeigt, die Lebensdauer der
Eingangskupplung (C1) 310 geringer wird.
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Das
bedeutet, daß durch
die niedrige Einstellung des Schwellenwerts für die Motordrehzahl, wie in 4A gezeigt, die Dauer der
Steuerung des neutralen Zustands durch die Beendigung der Steuerung des
neutralen Zustands aufgrund einer leichten Veränderung verkürzt werden
kann, wenn sich die Motordrehzahl in der Echtzeit verändert. Andererseits kann
eine hohe Einstellung des Schwellenwerts für die Motordrehzahl, wie in 4B gezeigt, die Lebensdauer
der Eingangskupplung (C1) 310 wegen der hohen Motordrehzahl
verkürzen.
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Die
ECT_ECU 1020, die der Steuervorrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
zugeordnet ist, setzt zwei Schwellenwerte für die angestrebte Leerlaufdrehzahl
fest: einen ersten Schwellenwert NIDLS und einen zweiten Schwellenwert
NIDLE, wie in 4C gezeigt.
Falls die angestrebte Leerlaufdrehzahl unter den vorgegebenen ersten
Schwellenwert NIDLS (d.h. JA beim Schritt S108) fällt, wird
die Steuerung des neutralen Zustands durchgeführt (Schritt S106). Falls die
angestrebte Leerlaufdrehzahl gleich dem vorgegebenen zweiten Schwellenwert
NIDLE (d.h. JA beim Schritt S104) oder größer wird, wird die Steuerung
des neutralen Zustands beendet.
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Indem
man diesen zweiten Schwellenwert NIDLE im Hinblick auf die Lebensdauer
der Eingangskupplung (C1) 310 als obere Grenzdrehzahl einstellt,
ist es möglich,
eine lange Zeitspanne zu gewährleisten,
während
der die Steuerung des neutralen Zustands ausgeübt und die Lebensdauer der
Eingangskupplung (C1) 310 erhalten wird, und dadurch eine
Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Brennstoffverbrauchs zu
erreichen.
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Demgemäß ist die
durch die ECT_ECU 1020 ausgeübte, der Steuervorrichtung
nach diesem Ausführungsbeispiel
zugeordnete Steuerung des neutralen Zustands geeignet, die Dauer
auszudehnen, während
der die Steuerung des neutralen Zustands ausgeübt wird, während eine Reduzierung der
Lebensdauer der Eingangskupplung C1 vermieden wird.
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Eine
Steuervorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist wie folgt ausgebildet. Die Hardwarekonstruktion bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die gleiche wie jene des ersten Ausführungsbeispiels. Eine detailliert
Beschreibung davon wird deshalb nicht wiederholt. Insbesondere ist
die Hardwarekonstruktion beim zweiten Beispiel die gleiche wie bei
der ersten Ausführungsform (1 und 2).
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Die
durch die ECT_ECU 1020 nach diesem Ausführungsbeispiel ausgeführte Steuerungsstruktur wird
unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
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Beim
Schritt S200 ermittelt die ECT_ECU 1020 die angestrebte
Leerlaufdrehzahl. Die Verfahrensabläufe in den Schritten S200 und
S202 werden auf der Grundlage der Information durchgeführt, die von
der Motor-ECU 1010 über
die ECT_ECU 1020 erhalten werden.
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Beim
Schritt S204 bestimmt die ECT_ECU 1020, ob Motordrehzahl – angestrebte
Leerlaufdrehzahl geringer ist als ein vorgegebener Schwellenwert DNILS.
Falls Motordrehzahl – angestrebte
Leerlaufdrehzahl geringer ist als dieser vorgegebene Schwellenwert
DNILS (d.h. JA beim Schritt S204), schreitet die Routine zum Schritt
S206 weiter. Falls nicht (d.h. NEIN beim Schritt S204), schreitet
die Routine zum Schritt S208 weiter.
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Beim
Schritt S206 beendet die ECT_ECU 1020 die Steuerung des
neutralen Zustands. Falls die Steuerung des neutralen Zustands zu
diesem Zeitpunkt ausgeführt
wird, wird sie einfach fortgesetzt. Falls sie zu diesem Zeitpunkt
nicht ausgeführt
wird, wird sie gestartet.
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Beim
Schritt S208 beendet die ECT_ECU 1020 die Steuerung des
neutralen Zustands. Falls die Steuerung des neutralen Zustands zu
diesem Zeitpunkt ausgeübt
wird, werden die Maßnahmen
zum Abbruch der Steuerung des neutralen Zustands durchgeführt. Falls
zu diesem Zeitpunkt die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt wird, wird
dieser Zustand beibehalten, d.h. die Steuerung des neutralen Zustands
wird nicht ausgeübt.
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Es
wird nun die Wirkungsweise der Steuerung des neutralen Zustands
in einem mit der der Steuervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel entsprechenden
ECT_ECU 1020 ausgerüsteten Fahrzeug
auf der Basis der vorstehend beschriebenen Struktur und des Flußdiagramms
erläutert.
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Die
angestrebte Leerlaufdrehzahl wird ermittelt (Schritt S200), die
Motordrehzahl wird ermittelt (Schritt S202) und der Unterschied,
ausgedrückt durch
Motordrehzahl – angestrebte
Leerlaufdrehzahl, wird berechnet. Falls dieser Unterschied geringer
ist als der vorgegebene Schwellenwert DNILS (d.h. JA beim Schritt
S204), wird die Steuerung des neutralen Zustands gestartet oder
fortgesetzt (Schritt S206). Falls andererseits dieser Unterschied
gleich dem Schwellenwert DNILS oder größer ist (d.h. NEIN beim Schritt
S204), wird die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt oder
abgebrochen (Schritt S208).
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Es
wird nun für
diesen Zeitbereich der zeitliche Verlauf unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Die 6 zeigt die zeitabhängige Veränderung des
Unterschieds. Falls der Unterschied Motordrehzahl – angestrebte
Leerlaufdrehzahl geringer ist als der vorgegebene Schwellenwert
DNILS (d.h. JA beim Schritt S204), wird die Steuerung des neutralen Zustands
gestartet. Falls aus irgendeinem Grund der Unterschied zugenommen
hat und gleich ist wie der vorgegebene Schwellenwert DNILS oder
größer ist als
dieser (d.h. Nein beim Schritt S204), wird die Steuerung des neutralen
Zustands beendet durch Ausführung
der Abbruchsteuerung für
die Steuerung des neutralen Zustands (Schritt S208).
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In
diesem Fall ist der Unterschied groß und es besteht die Neigung,
daß die
Motordrehzahl mehr Zeit benötigt,
um durch die Feedbacksteuerung des ISC die angestrebte Leerlaufdrehzahl
zu erreichen, wie dies in 6 durch
eine ausgezogene Linie dargestellt ist. Selbst wenn die Motordrehzahl
die angestrebte Leerlaufdrehzahl erreicht, wird dafür, wie die unterbrochene
Linie zeigt, so viel Zeit benötigt,
daß, falls
die Steuerung des neutralen Zustands bei diesem Zustand ausgeführt würde, während dieser
Zeit Probleme mit der Lebensdauer der Eingangskupplung (C1) 310 aufträten.
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Wie
oben beschrieben, bestimmt die der Steuervorrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
zugeordnete ECT_ECU 1020, ob auf der Basis des Unterschieds
zwischen der Motordrehzahl und der angestrebten Leerlaufdrehzahl
die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt werden soll. Wenn der Unterschied
groß ist,
entscheidet die ECT_ECU 1020, daß die Steuerung des neutralen Zustands
nicht ausgeführt
werden kann, weil die Ausführung
der Steuerung des neutralen Zustands zu diesem Zeitpunkt Probleme
mit der Lebensdauer bzw. Standfestigkeit der Eingangskupplung C1
verursachen würde,
wegen der Neigung der Motordrehzahl, mehr Zeit dafür in Anspruch
zu nehmen, die angestrebte Leerlaufdrehzahl zu erreichen. Es ist
deshalb möglich,
eine Steuervorrichtung für
ein Fahrzeug vorzusehen, die die Steuerung des neutralen Zustands
ausführt
und zugleich die Lebensdauer der Eingangskupplung sicherstellt.
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Eine
Steuervorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist wie folgt gestaltet. Ebenso wie beim zweiten Ausführungsbeispiel
ist die Hardware-Struktur
des dritten Ausführungsbeispiels
die gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel
(1 und 2). Es wird deshalb eine detaillierte
Beschreibung davon nicht wiederholt.
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Die
Steuerungsstruktur eines durch die ECT_ECU 1020 in Übereinstimmung
mit diesem Ausführungsbeispiel
ausgeführten
Programms wird unter Bezugnahme auf 7 erläutert.
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Beim
Schritt S300 ermittelt die ECT_ECU 1020 eine angestrebte
Turbinendrehzahl. Beim Schritt S302 bestimmt die ECT_ECU 1020,
ob Turbinendrehzahl – angestrebte
Turbinendrehzahl den vorgegebenen Schwellenwert DNIDLE gleich ist
oder größer ist.
Falls Turbinendrehzahl – angestrebte
Turbinendrehzahl gleich dem Schwellenwert DNIDLE oder größer als
dieser ist (d.h. JA beim Schritt S304), schreitet die Routine weiter
zum Schritt S319.
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Beim
Schritt S306 fügt
die ECT_ECU 1020 einem Zählwert C den Wert 1 hinzu.
Beim Schritt S308 stellt die ECT_ECU 1020 fest, ob der
Zählwert C
gleich dem Schwellenwert CDNTL ist oder größer as dieser. Falls der Zählwert C
gleich dem Schwellenwert CDNTL ist oder größer als dieser (d.h. JA beim Schritt
S208), schreitet die Routine weiter zum Schritt S314.
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Beim
Schritt S310 initialisiert die ECT_ECZ 1020 den Zählwert C
(C = 0).
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Beim
Schritt S312 beendet die ECT_ECU 1020 die Steuerung des
neutralen Zustands. Falls zu dieser Zeit die Steuerung des neutralen
Zustands nicht ausgeführt
wird, wird dieser Zustand aufrechterhalten, d.h. die Steuerung des
neutralen Zustands wird nicht ausgeführt.
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Beim
Schritt S314 führt
die ECT_ECU 10230 die Steuerung des neutralen Zustands
aus. Falls die Steuerung des neutralen Zustands zu dieser Zeit nicht
ausgeführt
wird, wird sie gestartet. Falls zu dieser Zeit die Steuerung des
neutralen Zustands ausgeführt
wird, wird sie einfach fortgesetzt.
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Falls
die Zykluszeit des im Flußdiagramm dargestellten
Programms, beispielsweise, 100 msec beträgt, werden nach 10 Zyklen (d.h.
C = 10) 1,0 sec vergangen sein. Man kann deshalb sagen, daß der Zählwert C
ein Zeitmaß ist.
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Es
wird nun die Wirkungsweise der Steuerung des neutralen Zustands
in einem mit der der Steuervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel entsprechenden
ECT_ECU 1020 ausgerüsteten Fahrzeug
auf der Basis der vorstehend beschriebenen Struktur und des Flußdiagramms
erläutert.
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In 8A stellt die durchgehende
Linie die Turbinendrehzahl für
den Fall einer gewöhnlichen Steuerung
dar. Die unterbrochene Linie zeigt die Turbinendrehzahl für den Fall,
daß sie
aus irgendeinem Grund stark von der angestrebten Turbinendrehzahl abweicht.
Im Bereich rechts von der unterbrochenen vertikalen Linie mit sich
abwechselnden kurzen und langen Strichen, die in der Zeichnung durch
einen Pfeil bezeichnet wird, ist der Unterschied zwischen den Turbinendrehzahlen
(d.h. zwischen der durchgehenden Linie und der unterbrochenen Linie)
gleich groß wie
oder größer als
ein vorgegebener Schwellenwert DNIDLE.
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Die
Zeit, während
der dieser Unterschied gleich groß ist wie oder größer ist
als der vorgegebene Schwellenwert DNIDLE, wird, wie in 8A gezeigt, gezählt. Die
Steuerung des neutralen Zustands wird beendet, wenn dieser Zählwert C
gleich wird wie oder größer wird
als ein vorgegebener Schwellenwert CDNTL, wie es die 8B zeigt. Das bedeutet, daß bestimmt
wird, daß die
Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann, wenn der Unterschied
zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten Turbinendrehzahl
fortfährt,
gleich dem vorgegebenen Schwellenwert [DNIDLE) oder größer als
dieser zu sein und der Zählwert
C, der die Zeitspanne anzeigt, während
der dieser Unterschied besteht, gleich der vorgegebenen Zeitspanne
(CDNTL) ist oder größer als
diese.
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Wenn
dieser Unterschied groß ist,
ist beispielsweise der Anpreßdruck
des Beaufschlagungselements hoch. Falls dieser Anpreßdruck während einer
längeren
Zeitspanne hoch bliebe, würde
sich eine Verringerung der Lebensdauer des Beaufschlagungselements
ergeben, so daß während diese
Zeitspanne die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt wird.
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Wie
oben beschrieben, beendet die der Steuervorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel
zugeordnete ECT_ECU 1020 die Steuerung des neutralen Zustands,
falls der Unterschied zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten
Turbinendrehzahl für
eine längere
Zeitspanne andauert, als es einer vorgegebenen Zeitspanne entspricht.
Es ist deshalb möglich,
zu vermeiden, daß der
Anpreßdruck
auf die Eingangskupplung während
einer längeren
Zeitspanne hoch bleibt, sofern der Unterschied groß ist, und
damit eine Reduzierung der Lebensdauer der Eingangskupplung C1 zu
vermeiden.
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Eine
Steuervorrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist wie folgt gestaltet. Ebenso wie beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel
ist die Hardware-Struktur des vierten Ausführungsbeispiels die gleiche
wie beim ersten Ausführungsbeispiel
(1 und 2). Es wird deshalb eine detaillierte
Beschreibung davon nicht wiederholt.
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Die
Steuerungsstruktur eines durch die ECT_ECU 1020 in Übereinstimmung
mit diesem Ausführungsbeispiel
ausgeführten
Programms wird unter Bezugnahme auf 9 erläutert. Beim
Schritt S400 ermittelt die ECT_EUC 1020 die angestrebte Turbinendrehzahl.
Beim Schritt S402 ermittelt die ECT_ECU 1920 die Turbinendrehzahl.
Beim Schritt S404 bestimmt die ECT_ECU 1020, ob ein Flag
von der Motor-ECU 1010 gesetzt ist, das fordert, daß die C1-Feedback-Steuerung
der Steuerung des neutralen Zustands zu verhindern ist. Diese Entscheidung wird
getroffen auf der Grundlage des Status des Flag-Eingangs von der
Motor-ECU 1010 zum ECT_ECU 1020. Falls das Flag gesetzt
ist, (d.h. JA beim Schritt S404), schreitet die Routine weiter zum Schritt
S406. Falls nicht (d.h. NEIN beim Schritt S404), schreitet die Routine
zum Schritt S410 vor. Ebenso wie oben beschrieben bezieht sich die
C1 Feedback-Steuerung der Steuerung des neutralen Zustands hier
auf die Feedback-Steuerung des Anpreßdrucks der Eingangskupplung
C1, so daß das Drehzahlverhältnis e
des Drehmomentwandlers (= Turbinendrehzahl NT/Motordrehzahl NE)
gleich dem angestrebten Drehzahlverhältnis wird.
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Beim
Schritt S406 bestimmt die ECT_ECU 1020, ob die angestrebte
Turbinendrehzahl minus der Turbinendrehzahl geringer ist als ein
vorgegebener Schwellenwert DLNTFBSTP. Falls der Unterschied zwischen
der angestrebten Turbinendrehzahl und der Turbinendrehzahl geringer
ist als dieser vorgegebene Schwellenwert DLNTFBSTP (d.h. JA beim Schritt
S406), schreitet die Routine zum Schritt S408 weiter.
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Falls
nicht (d.h. NEIN beim Schritt S406), schreitet die Routine zum Schritt
S410 weiter. Beim Schritt S408 verhindert die ECT_ECU 1020 die C1-Feedback-Steuerung der Steuerung
des neutralen Zustands. Beim Schritt S410 führt die ECT_ECU 1020 die
C1-Feedback-Steuerung der Steuerung des neutralen Zustands durch.
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Es
wird nun die Wirkungsweise der Steuerung des neutralen Zustands
in einem mit der der Steuervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel entsprechenden
ECT_ECU 1020 ausgerüsteten Fahrzeug
auf der Basis der vorstehend beschriebenen Struktur und des Flußdiagramms
erläutert.
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Falls
das Flag, das das die Verhinderung der C1-Feedback-Steuerung der
Steuerung des neutralen Zustands fordert, gesetzt ist (d.h. JA beim
Schritt S404), wie das in 10A gezeigt
ist, wird der Unterschied der angestrebten Turbinendrehzahl minus
der Turbinendrehzahl mit der vorgegebenen Schwellenwert DLNTFBSTP
verglichen (Schritt S406). Von den in 10B gezeigten
Turbinendrehzahlen bezeichnet die durchgehende Linie einen Fall,
in welchem der Unterschied klein ist und die unterbrochene Linie einen
Fall, in dem der Unterschied groß ist. Das heißt, daß in den 10B und 10C die durchgehende Linie einen Fall
darstellt, bei dem es gestattet ist, die C1-Feedback-Steuerung zu
verhindern (d.h. einen Fall, bei dem die Steuerung unterbunden ist), während die
unterbrochene Linie einen Fall darstellt, bei dem es nicht gestattet
ist, daß die
C1-Feedback-Steuerung
unterbunden wird (d.h. einen Fall, bei welchem die Steuerung nicht
unterbunden ist).
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Falls
der Unterschied der angestrebten Turbinendrehzahl minus der Turbinendrehzahl
groß ist, wird
der Flag-Eingang von der Motor-ECU 1010, der anfordert,
daß die
C1-Feedback-Steuerung der Steuerung des neutralen Zustands zu unterbinden
ist, ignoriert und die Feedback-Steuerung der Eingangskupplung (C1) 310 während der
Ausführung
der Steuerung des neutralen Zustands wird fortgesetzt.
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In
einem Fall, bei welchem die Turbinendrehzahl geringer ist als die
angestrebte Turbinendrehzahl, fällt
die Turbinendrehzahl, wenn die Steuerung des neutralen Zustands
bei der angestrebten Turbinendrehzahl ausgeführt wird. Als Ergebnis verändert sich
die Energieaufnahmerate Q der Kupplung und die an der Eingangskupplung
(C1) 319 erzeugte Wärmemenge
steigt an (die angestrebte Turbinendrehzahl verschiebt sich in der
Zeichnung nach links und die Energieaufnahme rate Q der Kupplung
nimmt zu), wie in 11 gezeigt.
Daher wird dieses Flag ignoriert und die Feedback-Steuerung der
Eingangskupplung (C1) 310 während der Steuerung des neutralen Zustands
fortgesetzt, selbst wenn das Flag von der Motor-ECU 1010,
das anzeigt, daß die
Feedbach-Steuerung der Eingangskupplung (C1) 310 verhindert
werden soll, an die ECT-ECU 1020 gesandt wird.
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Das
bedeutet, daß schließlich die
Turbinendrehzahl aufrechterhalten wird, während an der Eingangskupplung
(C1) 310 eine große
Wärmemenge erzeugt
wird, falls die Feedback-Steuerung des Anpreßdrucks der Eingangskupplung
(C1) 310 nicht ausgeführt
wird, aufgrund der Anweisung von der Motor-ECU 1010, das
Feedback zu unterbinden, wenn der Unterschied zwischen der Turbinendrehzahl
und der angestrebten Turbinendrehzahl groß ist. Weil die erzeugte Wärmemenge
zunimmt, nimmt die Lebensdauer des Beaufschlagungselements ab. In einem
solchen Fall wird deshalb die Anforderung von der Motor-ECU 1010,
die Feedback-Steuerung
zu unterbinden, ignoriert und die Feedback-Steuerung der Eingangskupplung
(C1) 310 während
der Steuerung des neutralen Zustands fortgesetzt.
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Dementsprechend
ignoriert die der Steuervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel
zugeordnete ECT_ECU 1020 selbst dann, wenn eine Forderung
nach Unterbindung des Feedbacks der Eingangskupplung (C1) 310 von
der Motor-ECU oder dergleichen eingegangen ist, diese Forderung,
wenn der Unterschied zwischen der angestrebten Turbinendrehzahl
und der Turbinendrehzahl gleich ist wie oder größer ist als ein vorgegebener
Schwellenwert, sie setzt die Feedback-Steuerung der Eingangskupplung
(C1) 310 während
der Steuerung des neutralen Zustands fort und führt die Steuerung aus, um den Unterschied
zwischen der angestrebten Turbinendrehzahl und der Turbinendrehzahl
zu verringern.
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Eine
ECT_ECU 1020 führt
ein Programm aus, das die Schritte einschließt i) Ermittlung einer angestrebten
Leerlaufdrehzahl (Schritt S100), ii) Beendigung der Steuerung des
neutralen Zustands (Schritt S110), wenn während der Steuerung des neutralen
Zustands (JA beim Schritt S102) die angestrebte Leerlaufdrehzahl
gleich einem vorgegebenem Schwellenwert NIDLE oder größer als
dieser wird (JA beim Schritt S104) und iii) Durchführung der Steuerung
des neutralen Zustands (Schritt S106), wenn die angestrebte Leerlaufdrehzahl,
während
die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt wird
(NEIN beim Schritt S102), geringer ist als der vorgegebene Schwellenwert
NIDLS (JA beim Schritt S108),