DE19912506A1

DE19912506A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern des Kupplungsöldrucks in Automatikgetrieben

Info

Publication number: DE19912506A1
Application number: DE19912506A
Authority: DE
Inventors: Toshimichi Minowa; Tatsuya Ochi; Hiroshi Kuroiwa; Mitsuyoshi Okada; Junichi Noda
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 1999-09-23
Also published as: KR19990078045A; KR100504061B1; US6243637B1

Abstract

Eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe steuert mittels Öldruck wenigstens eine Kupplung (22, 23) eines mit einer Motorausgangswelle (11) verbundenen Automatikgetriebes (30), die eingerückt oder ausgerückt wird, um einen Schaltvorgang auszuführen. In dieser Steuervorrichtung wird das Ausgangsdrehmoment (Te) des Motors (1) anhand eines Parameters, der die Last des Motors (1) darstellt, und der Motordrehzahl (Ne) berechnet. Weiterhin wird ein für die Kupplung (22, 23) erforderliches Übertragungsdrehmoment (Tc) unter Verwendung wenigstens des berechneten Motorausgangsdrehmoments (Te) und der Motordrehzahl (Ne) berechnet. Dann wird ein Befehlswert (Pt) für den auf die Kupplung (22, 23) wirkenden Öldruck anhand des berechneten Übertragungsdrehmoments (Tc) bestimmt.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Steuerung von Kraftfahrzeug-Automatikgetrieben und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum elektronischen Steuern des Arbeitsöldrucks, mit dem eine oder mehrere Kupplungen in einem Automatikgetriebe während eines Schaltvorgangs beaufschlagt werden.

Die Anmeldung bezieht sich auf Erfindungsgegenstände, die aus den gleichzeitig anhängigen Anmeldungen lfd. Nr. 08/998.735-A, eingereicht am 29. Dezember 1997, und lfd. Nr. 09/201.131-A, eingereicht am 30. November 1998, bekannt sind. Die Offenbarungen dieser Anmeldungen sind hiermit durch Literaturhinweis eingefügt.

Ein Automatikgetriebe enthält im allgemeinen einen mit der Ausgangswelle eines Motors verbundenen Drehmoment wandler, Getriebeeinheiten, die mit der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers verbunden sind und mehrere Antriebsbe reiche besitzen, und wenigstens zwei Kupplungen, die betätigt werden, wenn im Automatikgetriebe ein Schaltvor gang ausgeführt wird. Die meisten Kupplungen, die in Automatikgetrieben verwendet werden, sind im allgemeinen Mehrscheibenkupplungen. Der Schaltvorgang erfolgt während eines Intervalls, in dem eine Kupplung ausgerückt ist und die andere Kupplung eingerückt ist. Die Kupplung wird im allgemeinen mittels Öldruck betätigt. Da sich das Über tragungsdrehmoment während einer Änderung des Arbeitsöl drucks auf die eingerückte Kupplung ändert, ist es wich tig, daß der auf die Kupplung wirkende Öldruck korrekt gesteuert wird.

In dem Patent US 4.922.424 ist eine Steuerung in einem Automatikgetriebe zum Ausrücken und Einrücken von Kupp lungen durch elektronische Steuerung des auf die Kupplun gen wirkenden Arbeitsöldrucks beschrieben. Gemäß diesem US-Patent werden Steuerwerte, die zur Steuerung des Arbeitsöldrucks der eingerückten Kupplung beim Hochschal ten und des Arbeitsöldrucks der ausgerückten Kupplung beim Herunterschalten verwendet werden, anhand einer vorgegebenen funktionalen Beziehung auf der Grundlage der Motordrehzahl, der Turbinenraddrehzahl und des Ölpumpen kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers berechnet. Die Motordrehzahl ist die Eingangswellendrehzahl des Drehmomentwandlers, die Turbinenraddrehzahl ist die Ausgangswellendrehzahl des Drehmomentwandlers und der Pumpenkapazitätskoeffizient ist durch die Eigenschaften des Drehmomentwandlers bestimmt. Die Steuerung gemäß diesem US-Patent ermöglicht die korrekte und präzise Steuerung des auf die Kupplung wirkenden Arbeitsöldrucks sowie die optimal an die Antriebsbedingungen des Fahr zeugs angepaßte Steuerung des Übertragungsdrehmoments der Kupplung, selbst wenn sich das Betriebsverhalten des Automatikgetriebes nach einer langen Nutzungsdauer geän dert hat.

Fig. 12A ist ein Signalformdiagramm, auf das bei der Erläuterung der Steueroperation der mittels Öldruck betätigten Kupplung, die einen automatischen Schaltvor gang in einem herkömmlichen Automatikgetriebe bewirkt, Bezug genommen wird. Es wird angenommen, daß ein Fahrer eines Fahrzeugs das Fahrpedal zunächst niederdrückt, bis das Fahrzeug eine gewünschte Fahrgeschwindigkeit erreicht hat, woraufhin er das Fahrpedal unverändert hält, wie durch die durchgezogene Linie (a) gezeigt ist. In diesem Zustand wird entsprechend einem Schaltsteuerprogramm, das durch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und den Fahrpedalwinkel oder den Drosselvorrichtungsöffnungsgrad bestimmt ist, ein Schaltsteuerbefehl (bei (b) in Fig. 12A) erzeugt. Das Automatikgetriebe besitzt ein Schaltsteuerprogramm, wie es beispielsweise in Fig. 12B gezeigt ist. Die Kurve, die bei 1 → 2 gezeigt ist, gibt die Position an, bei der ein Schaltsteuerbefehl für einen Schaltvorgang vom ersten in den zweiten Gang erzeugt wird. Ebenso sind die Hochschaltbefehlskurven für ein Hochschalten vom zweiten in den dritten Gang und vom dritten in den vierten Gang gezeigt. Die Herunterschalt befehlskurven sind nicht gezeigt.

Wenn zu einem Zeitpunkt t₁ ein Schaltsteuerbefehlssignal (bei (b) in Fig. 12A) auftritt, das ein Schalten vom zweiten in den dritten Gang befiehlt, wird der ausrück seitige Öldruck (nicht gezeigt), der von der Ölpumpe auf die ausgerückte Kupplung ausgeübt wird, reduziert. Gleichzeitig wird der einrückseitige Öldruck (bei (f) in Fig. 12A), der auf die eingerückte Kupplung auszuüben ist, erhöht. Dieser einrückseitige Öldruck (f) wird durch ein Hydrauliksteuersystem in Übereinstimmung mit einem einrückseitigen Öldruckbefehl ((e) in Fig. 12A) erzeugt. Wenn der einrückseitige Öldruck (f) zum Zeitpunkt t₂ ausreichend weit erhöht worden ist, wird der Schaltvor gang begonnen. Das Zeitintervall vom Zeitpunkt t₂ zum Zeitpunkt t₅ ist die Soll-Schaltzeit, innerhalb derer der Schaltvorgang abgeschlossen werden soll.

Wenn in dem obenbeschriebenen herkömmlichen Beispiel wie durch die durchgezogenen Linien in Fig. 12A angegeben das Fahrpedal während des Schaltvorgangs in einem konstanten Winkel gehalten wird, wird der Schaltvorgang vom zweiten in den dritten Gang zum Sollzeitpunkt t5 abgeschlossen und wird die Turbinenraddrehzahl Nt ((c) in Fig. 12A) auf einen niedrigen Wert reduziert. Falls jedoch das Fahrpe dal weiter niedergedrückt wird, um zum Zeitpunkt t3 während des Schaltvorgangs zu beschleunigen, übersteigt das Schaltintervall die Sollzeit und erstreckt sich bis zum Zeitpunkt t₆, zu dem der Schaltvorgang endet, wie durch die unterbrochene Linie angegeben ist. Diese Ver längerung bewirkt einen Verschleiß oder einen Bruch der Kupplung und eine Reduzierung der Leistungsfähigkeit des Automatikgetriebes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung und ein Verfahren zum Steuern des Kupplungsöldrucks in Automatikgetrieben zu schaffen, die die obenbeschrie benen Nachteile entsprechender herkömmlicher Techniken nicht besitzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 12 oder 13 bzw. durch ein Verfahren nach Anspruch 14. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfinder haben festgestellt, daß die obenerwähnte Verzögerung in dem Schaltvorgang der Ansprechverzögerung des Öldrucksystems zuschreibbar ist. Daher haben sie eine neue Steuertechnik für ein Automatikgetriebe entwickelt, das ermöglicht, den Schaltvorgang selbst dann verzöge rungsfrei abzuschließen, wenn das Öldrucksystem eine Ansprechverzögerung aufweist.

Im Stand der Technik werden die Werte des eingriffseiti gen Öldruckbefehls ((e) in Fig. 12A) anhand der Werte des erforderlichen Übertragungsdrehmoments der Kupplung, die durch die Werte des Ist-Turbinenraddrehmoments des Drehmomentwandlers (des Ausgangswellendrehmoments des Drehmomentwandlers) wie in Fig. 12A bei (d) gezeigt bestimmt sind, ermittelt. Falls das Fahrpedal um einen konstanten Betrag niedergedrückt gehalten wird, wird das erforderliche Übertragungsdrehmoment der Kupplung nicht geändert, weshalb der Ist-Öldruck bei dem Öldruckbefehls wert innerhalb der Sollzeit konvergiert, selbst wenn eine Verzögerung vorhanden ist (Zeitperiode von t₁ bis t₂), in der das Öldrucksystem auf den Öldruckbefehl antwortet, um den für den Befehl geeigneten Ist-Öldruck zu erzeugen.

Wenn jedoch das Motordrehmoment (Last) durch einen Be schleunigungsvorgang erhöht wird, nimmt das Turbinenrad drehmoment zu, weshalb der Öldruckbefehlswert entspre chend dem geforderten Übertragungsdrehmoment der Kupp lung, das ansteigt, geändert wird. Es ist jedoch eine Verzögerung vorhanden, mit der das Ist-Motordrehmoment als Antwort auf den Beschleunigungsvorgang (Betätigung des Fahrpedals) geändert wird, ferner ist eine Ansprech verzögerung des Öldrucksystems vorhanden. Daher folgt der Ist-Öldruck nicht sofort einem neuen Öldruckbefehlswert, der anhand des erhöhten Turbinenraddrehmoments bestimmt worden ist. Wenn der Öldruck relativ zum erhöhten Turbi nenraddrehmoment nicht ausreichend erhöht wird, wird das Übertragungsdrehmoment der Kupplung unzureichend, so daß ein unnötiger Kupplungsschlupf auftritt. Aus diesem Grund wird die Schaltzeit wie in Fig. 12A durch unterbrochene Linien gezeigt verlängert, wodurch die Kupplungen ver schleißen.

Die Öldrucksteuervorrichtung für Automatikgetriebe gemäß der Erfindung steuert wenigstens eine Kupplung in dem mit einer Motorausgangswelle gekoppelten Automatikgetriebe, die mittels Öldruck eingerückt oder ausgerückt wird und dadurch einen Schaltvorgang ausführt. In diesem Fall wird das Ausgangsdrehmoment des Motors anhand eines Parame ters, der die Last des Motors darstellt, und der Motor drehzahl berechnet. Weiterhin wird das Übertragungs drehmoment, das für die Kupplung erforderlich ist, wenig stens aus dem berechneten Ausgangsdrehmoment des Motors und der Motordrehzahl berechnet. Dann wird in Überein stimmung mit dem berechneten Übertragungsdrehmoment ein Befehlswert für den auf die Kupplung wirkenden Öldruck bestimmt.

In zweckmäßigen Ausführungen der Erfindung kann der Parameter, der eine Last des Motors darstellt, beispiels weise die Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine, der Drosselvorrichtungsöffnungsgrad, die Kraftstoffein spritzimpulsbreite, die Basiskraftstoffeinspritzmenge oder eine Kombination hieraus sein. Diese Parameter können in kurzer Zeit nahezu verzögerungsfrei aus der Niederdrückung des Fahrpedals ermittelt werden. Selbst wenn daher der Beschleunigungsvorgang nach der Ausgabe eines Schaltsteuerbefehls erfolgt, wird der Öldruckbe fehlswert für die Kupplung anhand des Fahrpedalwinkels oder des Fahrpedalniederdrückungsgrades sofort bestimmt, ohne daß auf den Anstieg des Turbinenraddrehmoments (Motordrehmoment) gewartet werden muß. Dadurch kann die Zeit, die zum Ändern des Ist-Arbeitsöldrucks erforderlich ist, reduziert werden, wodurch die Ansprechverzögerung des Öldrucksystems kompensiert wird.

Selbst wenn das Ist-Motordrehmoment während eines Schalt vorgangs plötzlich geändert wird, kann erfindungsgemäß der auf die Kupplungen wirkende Öldruck mit gutem An sprechverhalten korrekt gesteuert werden, so daß das Schaltsteuerprogramm erfüllt wird, ferner kann ein durch einen unnötigen Kupplungsschlupf bedingter Verschleiß der Kupplungen verhindert werden.

Es ist im Hinblick auf die Reduzierung der Abmessungen und des Gewichts sowie die Verbesserung der Steuerlei stung von Automatikgetrieben zunehmend wichtiger gewor den, ein Getriebesteuersystem zu schaffen, das keine Einwegkupplungen enthält und in dem der Öldruck, der auf die Kupplungen wirkt, um diese auszurücken und einzurüc ken, direkt elektronisch gesteuert werden kann. In einem solchen System ist es unbedingt notwendig, den auf die Kupplungen wirkenden Öldruck präzise zu steuern, um Drehmomentschwankungen (Stöße) während des Schaltvorgangs zu unterdrücken. Daher ist es notwendig, daß selbst bei einer Alterung des Automatikgetriebes der die Kupplungen betätigende Öldruck verzögerungsfrei korrekt bestimmt werden kann und daß das Übertragungsdrehmoment der Kupp lung in optimaler Anpassung an den Antriebszustand des Fahrzeugs gesteuert werden kann. Das Steuersystem für Automatikgetriebe gemäß der Erfindung kann die obigen Forderungen erfüllen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut lich beim Lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger Ausführungen, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 einen Blockschaltplan eines Steuersystems für Automatikgetriebe, das eine Öldrucksteuervor richtung gemäß einer Ausführung der Erfindung enthält;

Fig. 2 einen genauen Blockschaltplan der Öldruck steuervorrichtung und der Motorsteuereinheit, nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Zeitablaufplan der Signale in der Öldrucksteuervorrichtung nach Fig. 1 unter der Bedingung, daß ein Schaltvorgang vom zweiten in den dritten Gang erfolgt;

Fig. 4 einen Zeitablaufplan von Signalen in der Öldrucksteuervorrichtung nach Fig. 1 unter der Bedingung, daß eine Drehmomentkorrektur ausgeführt wird und daß ein Schaltvorgang vom zweiten in den dritten Gang erfolgt;

Fig. 5 einen Graphen, der das Motordrehmoment in Abhängigkeit von den Parametern der Motor drehzahl und der Luftansaugmenge angibt;

Fig. 6 einen Graphen, der die Drehmomentwandlercha rakteristik angibt;

Fig. 7 einen Graphen, der die Beziehung zwischen dem Übertragungsdrehmoment der Kupplung und dem Öldrucksteuerwert angibt;

Fig. 8 einen Zeitablaufplan von Signalen in der Getriebeschaltsteuerung unter der Bedingung, daß sich der Reibkoeffizient der Kupplung aufgrund einer Alterung ändert;

Fig. 9 einen Graphen, der den Reibkoeffizienten einer Kupplung angibt;

Fig. 10 einen Zeitablaufplan von Signalen in der Öldrucksteuervorrichtung bei einem Herunter schalten;

Fig. 11 einen Blockschaltplan zur Erläuterung eines Prozesses zum Korrigieren des Drehmomentwerts in der Öldrucksteuervorrichtung gemäß der Ausführung der Erfindung;

Fig. 12A den bereits erwähnten Zeitablaufplan von Signalen in der Öldrucksteuervorrichtung für eine Kupplung eines Automatikgetriebes des Standes der Technik;

Fig. 12B den bereits erwähnten Graphen, der ein Bei spiel eines Schaltsteuerprogramms in einem Automatikgetriebe angibt; und

Fig. 13 einen Blockschaltplan eines Steuersystems für ein Automatikgetriebe ohne Drehmomentwandler gemäß einer Ausführung der Erfindung.

Nun wird mit Bezug auf die Fig. 1 bis 11 eine zweckmäßige Ausführung der Erfindung erläutert.

In Fig. 1 ist diese Ausführung der Erfindung in einer Übersicht gezeigt. Fig. 2 ist ein genauer Blockschaltplan des Steuersystems gemäß dieser Ausführung der Erfindung. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält die Ausführung einen Vierzylindermotor 1. Der Motor 1 besitzt eine Zündvor richtung 2, die ihrerseits vier Zündkerzen 3 besitzt, jeweils eine pro Zylinder des Motors 1. Ein Ansaugkrümmer 4 zum Ansaugen von Luft in den Motor 1 enthält eine elektronisch gesteuerte Drosselvorrichtung 5 zum Einstel len der durch den Krümmer sich bewegenden Luftansaugmen ge, eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 6 zum Einspritzen von Kraftstoff sowie einen Luftmengenmesser (Motorlast- Erfassungseinrichtung) 7. Die Kraftstoffeinspritzeinrich tung besitzt vier Kraftstoffeinspritzventile 8, jeweils eines pro Zylinder des Motors 1. Darüber hinaus kann Kraftstoff von den Einspritzventilen 8 auch direkt in den Zylinder des Motors 1 eingespritzt werden. Die elektro nisch gesteuerte Drosselvorrichtung 5 steuert die Luftan saugmenge durch Antreiben einer Drosselklappe 10 mittels eines Aktuators 9. Im allgemeinen sind die Drosselklappe 10 und ein Fahrpedal 60 durch ein mechanisches Seil oder mechanische Verbindungen (nicht gezeigt) verbunden, so daß bei einem Niederdrücken des Fahrpedals die Klappe 10 betätigt wird.

An einer Kurbelwelle 11 des Motors 1 ist ein Schwungrad 12 angebracht. Am Schwungrad 12 ist ein Motordrehzahlsen sor 13 angebracht, der die Drehzahl der Kurbelwelle 11 oder die Motordrehzahl Ne des Motors erfaßt. Ein Drehmo mentwandler 14, der direkt mit diesem Schwungrad 12 verbunden ist, enthält ein Pumpenrad 15, ein Turbinenrad 16 und einen Stator 17. Die Ausgangswelle des Turbinenra des 16, d. h. die Eingangswelle 18 des Getriebes, ist direkt mit einem Stufengetriebe 19 verbunden. Hierbei ist das sogenannte Kupplung/Kupplung-Getriebe 19 als Beispiel angegeben, wobei dieses Getriebe 19 einen Schaltvorgang durch Einrücken und Ausrücken zweier Kupplungen 22, 23 ausführt. An der Eingangswelle 18 des Getriebes sind eine Eingangswellendrehzahl-Erfassungseinheit 20 zum Messen der Drehzahl Nt (Turbinenraddrehzahl) der Eingangswelle des Getriebes sowie ein Eingangswellen-Drehmomentsensor 33 zum Messen des Eingangswellendrehmoments (Turbinenraddrehmoment) des Getriebes Tt angebracht. Das Getriebe 19 ist aus einem Planetengetriebe 21 und Kupp lungen 22, 23 aufgebaut. Wenn die Kupplungen 22, 23 einrücken oder ausrücken, wird das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 21 geändert, wodurch ein Schaltvorgang ausgeführt wird. Diese Kupplungen 22, 23 werden durch Schiebeventile 26, 27 und lineare Solenoide 28, 29 (Druckregler) gesteuert. Weiterhin ist das Getriebe 19 mit einer Ausgangswelle 24 verbunden, an der ein Aus gangswellen-Drehzahlsensor 25 angebracht ist, der die Drehzahl der Ausgangswelle 24 oder die sogenannte Fahrge schwindigkeit 25 erfaßt. Diese Komponenten bilden ein Automatikgetriebe 30. Der Motor 1 und der Aktuator zum Ansteuern des Automatikgetriebes 30 werden durch eine Steuereinrichtung 31 gesteuert. An die Steuereinrichtung 31 werden der Drosselklappenöffnungswinkel θ, die Ein gangswellendrehzahl Nt, die Motordrehzahl Ne, die Aus gangswellendrehzahl No, die Öltemperatur Toil, der Fahr pedalwinkel α, das Beschleunigungssensorsignal G, die Ansaugluftmenge Qa, das Eingangswellendrehmoment To usw. geliefert, um den Motor 1 und das Automatikgetriebe 30 zu steuern. Eine Motordrehmoment-Steuereinheit 32 in der Steuereinrichtung 31 erzeugt Steuersignale für die elek tronisch gesteuerte Drosselvorrichtung 5, die Kraftstoff einspritzeinrichtung 6 und die Zündeinheit 2.

Die Steuereinrichtung 31 enthält eine Mikroprozessor- Zentraleinheit (MPU), eine Speichereinrichtung, einen A/D-Umsetzer, einen D/A-Umsetzer und eine Schnittstellen einheit, die Signale von außen empfängt und Signale nach außen ausgibt. Der Speicher enthält einen Halbleiterspei cher oder ein Aufzeichnungsmedium eines anderen Typs und weist einen Bereich zum Speichern von Steuerprogrammen für den Motor und das Automatikgetriebe sowie einen Bereich für Daten, die sich aus arithmetischen Verarbei tungen ergeben, auf. Die Motordrehmoment-Steuereinheit 32 und die Öldruck-Berechnungseinheit 35 können entweder getrennte MPUs oder eine gemeinsame MPU verwenden.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Steuerblöcke werden mit Bezug auf die Fig. 3 bis 7 erläutert. Fig. 2 ist ein genauer Blockschaltplan von Abschnitten der Öldrucksteue rung und der Motorsteuerung in dem in Fig. 1 gezeigten Steuersystem. Fig. 3 zeigt das Steuerprogramm zum Schal ten vom zweiten in den dritten Gang in der Steuervorrich tung gemäß der Ausführung der Erfindung. Fig. 4 zeigt das Steuerprogramm zum Schalten vom zweiten in den dritten Gang unter einem weiteren Aspekt. Fig. 5 zeigt ein Bei spiel der Motordrehmoment-Kennlinie. Fig. 6 zeigt die Drehmomentwandlercharakteristik, die in Form eines Daten kennfeldes in einem Speicher gespeichert ist. Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen dem Übertragungsdrehmoment und dem Kupplungsöldruck-Steuerwert. Nun wird ein Verfah ren zum Steuern des Arbeitsöldrucks der eingerückten Kupplung beim Hochschalten beschrieben. Zunächst werden die Eingangswellendrehzahl Nt und die Ausgangswellendreh zahl No in eine Drehzahlverhältnis-Berechnungseinheit 34 in der Steuereinrichtung 31 eingegeben. Das Drehzahlver hältnis gr des Getriebes 19 (das sogenannte Übersetzungs verhältnis) wird in der Einheit 34 berechnet. Weiterhin werden die Eingangswellendrehzahl Nt und die Motordreh zahl Ne an eine Pumpenkapazitätkoeffizient-Berechnungs einrichtung 35 bzw. an eine Drehmomentverhältnis- Berechnungseinheit 36 geliefert. Die Pumpenkapazitätkoef fizient-Berechnungseinrichtung 35 berechnet einen Pumpen kapazitätskoeffizienten C (Fig. 6) aus dem Drehzahlver hältnis (Nt/Ne) zwischen der Eingangswellendrehzahl Nt und der Motordrehzahl Ne. In ähnlicher Weise berechnet die Drehmomentverhältnis-Berechnungseinrichtung 36 ein Drehmomentverhältnis Tr (Fig. 6) aus dem Drehzahlverhält nis (Nt/Ne). Die Ansaugluftmenge Qa, die vom Luftmengen messer (Motorlast-Erfassungseinrichtung) 7 erfaßt wird, die Motordrehzahl Ne und das Drehmomentverhältnis tr werden an eine Turbinenraddrehmoment-Berechnungseinheit 37 geliefert. Diese Einheit berechnet das Turbinenrad drehmoment Tt aus dem Motordrehmoment Te und dem Drehmo mentverhältnis tr, die aus der in Fig. 5 gezeigten Motor drehmomentkennlinie bestimmt werden. Die Motordrehmoment kennlinie von Fig. 5 wird im voraus als Datenkennfeld in einem Speicher gespeichert. Das Turbinenraddrehmoment Tt und die Turbinenraddrehzahl Nt werden an eine Übertra gungsdrehmoment-Berechnungseinheit 38 geliefert, in der das Übertragungsdrehmoment Tc aus der folgenden Gleichung (1) berechnet wird:

wobei:
It: Trägheitsmoment des Motors und des Drehmomentwandlers
Od: Viskositätswiderstandskoeffizient
Tc: Übertragungsdrehmoment
µ: Reibkoeffizient der Kupplung
R: effektiver Kupplungsradius
N: Anzahl der Kupplungsscheiben
A: Druckaufnahmefläche des Kupplungskolbens
F: Gegenkraft der Kupplung
Pt: Öldruckbefehlswert.

Weiterhin wird das Übertragungsdrehmoment Tc an eine Öldruckbefehlswert-Berechnungseinheit 39 geliefert, in der ein Öldruckbefehlswert Pt für die Kupplung aus der obigen Gleichung (2) berechnet wird. Die Gleichung (2) kann wie in Fig. 7 gezeigt veranschaulicht werden. Der Öldruckbefehlswert Pt, der die Anfangsperiode des Schalt vorgangs (Drehmomentphasen/Trägheitsphasen-Beginn) ent hält, kann durch eine Funktion f der Abszisse Tt, Nt ausgedrückt werden. Mit anderen Worten, die Getriebe charakteristik (It, Od usw.) der beiden Gleichungen wird im voraus experimentell erfaßt, wobei die sich ergebenden Werte in einem Speicher gespeichert werden. Die charakte ristischen Werte werden aus dem Speicher ausgelesen, woraufhin Tc aus Gleichung (2) berechnet wird, so daß Pt ermittelt werden kann. Andere Signale als die Luftansaug menge Qa, die für die erfindungsgemäße Vorrichtung als ein die Motorlast darstellender Parameter verwendet werden können, umfassen das Drosselklappenöffnungswinkel signal, das Kraftstoffeinspritzimpulsbreitensignal, dies Basiseinspritzmenge oder eine Kombination aus diesen Parametern.

Nun wird mit Bezug auf Fig. 3 ein Beispiel der obigen Operation beschrieben. In Fig. 3 geben die durchgezogenen Linien Schaltsteuerprogramme für den Fall an, in dem das Fahrpedal unter einem konstanten Winkel niedergedrückt gehalten wird, während die unterbrochenen Linien jene für den Fall sind, in dem das Fahrpedal während des Schalt vorgangs weiter niedergedrückt wird oder das Motordrehmo ment erhöht wird. Der Wert jedes Parameters auf der Ordinate neigt zu einem Anstieg. Wenn der Schaltvorgang ausgeführt wird, wird ein Schaltbefehlssignal erzeugt, ferner wird der ausrückseitige Öldruck (nicht gezeigt) auf die ausgerückte Kupplung erniedrigt. Gleichzeitig wird der einrückseitige Öldruck auf die eingerückte Kupplung erhöht. Dieser einrückseitige Öldruck wird durch einen einrückseitigen Öldruckbefehlswert gesteuert. Gemäß dieser Ausführung der Erfindung wird der einrückseitige Öldruckbefehlswert in Übereinstimmung mit dem Wert des Übertragungsdrehmoments Tc, der durch die Ansaugluftmenge Qa bestimmt wird, gesetzt.

Weiterhin wird das Motordrehmoment vorübergehend redu ziert und wird die Schaltzeit auf einen Wert gesetzt, der kleiner als eine vorgegebene Periode ist, damit eine plötzliche Änderung des Drehmoments an den Kupplungen vermieden wird und somit die Kupplungen vor einer Beschä digung geschützt werden. Tatsächlich kann der Beginn des Schaltvorgangs durch Erfassen der Tatsache erkannt wer den, daß sich der Wert des Drehzahlverhältnisses gr geändert hat. Nach dem Beginn des Schaltvorgangs wird das Motordrehmoment in der Weise gesteuert, daß es während der Periode vom schwarzen Punkt a zum schwarzen Punkt b abnimmt. Somit zeigt das Ausgangswellendrehmoment des Getriebes während des Schaltvorgangs eine gleichmäßige Charakteristik. Hierbei wird die Reduzierung des Motor drehmoments durch Verzögern des Zündzeitpunkts gegenüber dem Referenzzündzeitpunkt erreicht. Die Reduzierung des Motordrehmoments kann auch durch andere Mittel wie etwa eine Kraftstoffunterbrechung, eine Luft-/Kraftstoff verhältnissteuerung oder eine Luftmengensteuerung erzielt werden. In Fig. 2 kann die vorübergehende Absenkung des Motordrehmoments durch die Zündzeitpunktsteuerung bei spielsweise gemäß dem Verfahren ausgeführt werden, das aus dem Patent US 5.573.476 bekannt ist. Es können jedoch Fehlzündungen entstehen, wenn die Zündzeitpunkt- Nacheilungssteuerung in einem Magerverbrennungsmotor einschließlich eines sogenannten Direkteinspritzungsmo tors, der in einem Bereich mit hohem Luft- /Kraftstoffverhältnis betrieben wird, ausgeführt wird, so daß die Drehmomentabsenkungssteuerung nur schwer ausge führt werden kann. Daher wird statt dessen eine Kraft stoffströmungssteuerung (Luft-/Kraftstoffverhältnissteue rung) oder eine Luftmengensteuerung ausgeführt.

Der Fall, in dem der Beschleunigungsvorgang wie durch die unterbrochenen Linien gezeigt ausgeführt wird, wird nun beschrieben. Wenn das Fahrpedal zum Zeitpunkt des schwar zen Punkts c während des Schaltvorgangs niedergedrückt wird, muß der einrückseitige Öldruck erhöht werden, wodurch das Übertragungsdrehmoment der Kupplung erhöht wird, wenn das Motordrehmoment ansteigt. Wenn jedoch in das lineare Solenoid 28, 29 ein einrückseitiger Befehls wert eingegeben wird, erreicht der einrückseitige Öldruck auf die Kupplung den gleichen Wert wie mit dem Befehl mit Verzögerung. Wenn daher der Öldruckbefehlswert durch das Drehmoment bestimmt wird, das anhand der Drehmomentwand lercharakteristik und des Ist-Drehzahlverhältnisses des Drehmomentwandlers oder des Drehmoments von einem Drehmo mentsensor wie im Stand der Technik ermittelt wird, ist zwischen der Zunahme des Motordrehmoments und dem ein rückseitigen Ist-Öldruck eine Verzögerung vorhanden, so daß in der Kupplung ein Schlupf auftritt.

Daher wird gemäß der Erfindung, in der der einrückseitige Öldruckbefehlswert unter Verwendung des Übertragungs drehmoments bestimmt wird, das anhand des der Motorlast entsprechenden Steuerparameters Q ermittelt wird, der einrückseitige Öldruckbefehlswert (l) im wesentlichen synchron mit der Betätigung (f) des Fahrpedals geändert (schwarzer Punkt c). Folglich kann der einrückseitige Öldruck (m), der tatsächlich auf die Kupplung ausgeübt wird, schneller als die Änderung (schwarzer Punkt d) des Motordrehmoments erhöht werden. Daher endet der Schalt vorgang ungefähr bei dem schraffierten Punkt e, so daß das Ausgangswellendrehmoment (o) des Getriebes durch das Fahrpedal nach Belieben des Fahrers zufriedenstellend geändert werden kann. Gleichzeitig endet die Zündzeit punktverzögerung (n) zum Zeitpunkt des Punkts b.

Wie oben beschrieben worden ist, kann in der Setzung des Öldruckbefehlswerts unter Verwendung des der Motorlast entsprechenden Steuerparameters die Öldrucksteuerung mit geeignetem Zeitverlauf erfolgen. Nun wird eine weitere Ausführung für eine weitere Verbesserung der geschätzten Genauigkeit des Turbinenraddrehmoments Tt beschrieben. Die Motorcharakteristik zur Bestimmung der Motorlast, mit der das Turbinenraddrehmoment wie in Fig. 5 gezeigt geschätzt wird, enthält keine Hilfslasten wie etwa einen Kompressor einer Klimaanlage oder eine Lichtmaschine. Da ferner der Motor selbst altert, ist das geschätzte Turbi nenraddrehmoment Tt beispielsweise nach einer zweijähri gen Nutzung von derjenigen nach einer fünfjährigen Nut zung verschieden. Daher ist es notwendig, den geschätzten Drehmomentwert durch die Drehmomenterfassungseinrichtung unter Berücksichtigung der Hilfslasten und einer Alterung zu korrigieren. Die Turbinenraddrehmoment-Korrektur einheit 40 ist daher wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt vorgesehen. Das Drehmomentverhältnis tr, das die Drehmo mentverhältnis-Berechnungseinheit 36 erzeugt, und der Pumpenkapazitätskoeffizient C, den die Pumpenkapazitäts koeffizienten-Berechnungseinheit 35 erzeugt, werden in eine zweite Turbinenraddrehmoment-Berechnungseinheit 41 eingegeben, in der ein zweites Turbinenraddrehmoment Tt2 gemäß der folgenden Gleichung (3) berechnet wird:

wobei
T_r: Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers (Funktion von Nt/Ne)
c: Pumpenkapazitätskoeffizient des Drehmomentwandlers (Funktion von Nt/Ne)
k1: Korrekturkonstante.

Das zweite Turbinenraddrehmoment Tt2, das anhand der Drehmomentwandlercharakteristik ermittelt wird, enthält die Wirkung der Hilfslasten, während die Änderung des geschätzten Werts aufgrund der Alterung gering ist. Daher ist es günstig, das geschätzte Turbinenraddrehmoment durch die Motorlast zu korrigieren. Für die Korrektur werden das Turbinenraddrehmoment und das zweite Turbinen raddrehmoment in die Korrektureinheit 40 eingegeben, wobei die Differenz zwischen beiden Drehmomenten an die Turbinenraddrehmoment-Berechnungseinheit 37 geliefert wird und zu dem anhand der Motorlast ermittelten Turbi nenraddrehmoment addiert wird. Diese Korrektur wird, wie in Fig. 4 (schwarze Punkte q, p) gezeigt ist, jedesmal ausgeführt, wenn von einem Schaltbefehlssignalgenerator 42 ein Auslösesignal geliefert wird, so daß jeweils die neueste Drehmomentkorrektur ausgeführt wird. Obwohl die Drehmomentkorrektur zu irgendeinem Zeitpunkt während der Periode zwischen der Erzeugung des Schaltbefehlssignals und dem Beginn des wirklichen Schaltvorgangs ausgeführt wird, kann die Drehmomentkorrekturgenauigkeit um so weiter verbessert werden, je näher am Beginn des tatsäch lichen Schaltvorgangs die Korrektur erfolgt.

Die obenerwähnte Drehmomentkorrektur ist für ein Fahrzeug mit Automatikgetriebe vorgesehen, in dem ein Drehmoment wandler installiert ist. Die Drehmomentkorrektur kann in dem Fahrbereich ausgeführt werden, in dem der Drehmoment wandler nicht aktiv ist (Wandlerüberbrückungsbereich), alternativ kann das Fahrzeug mit Automatikgetriebe keinen Drehmomentwandler besitzen. Wie beispielsweise aus dem Patent US 4.627.312 bekannt ist, besitzt das Automatikge triebe, in dem ein manueller Getriebemechanismus des Typs mit synchronem Zweiwelleneingriff einen automatischen Schaltvorgang ausführt, keinen Drehmomentwandler. In diesem Fahrzeugtyp muß das Eingangswellendrehmoment des Getriebes unter Verwendung des Drehmomentsignals To, das von dem an der Eingangswelle des Getriebemechanismus installierten Drehmomentsensor 33 erzeugt wird, korri giert werden. Der vom Drehmomentsensor erhaltene Drehmo mentwert besitzt eine höhere Genauigkeit als der aus der Drehmomentwandlercharakteristik geschätzte Drehmoment wert. Darüber hinaus muß das Turbinenraddrehmoment Tr, das für die Berechnung des einrückseitigen Öldruckbe fehlswerts Pt verwendet wird, als Motordrehmoment Tc behandelt werden. Um daher das Übertragungsdrehmoment zu berechnen, müssen das Motordrehmoment Te und die Motor drehzahl Ne verwendet werden.

Fig. 13 ist ein Blockschaltplan eines Steuersystems für ein Automatikgetriebe ohne Drehmomentwandler. In diesem System ist anstelle eines Drehmomentwandlers zwischen der Motorausgangswelle 11 und der Eingangswelle 18 des Ge triebes 19 eine Kupplung 101 installiert. Die Kupplung 101 kann eine elektromagnetische Kupplung oder eine Mehrscheibenkupplung sein und wird durch ein elektroma gnetisches Solenoid oder durch einen (nicht gezeigten) Aktuator eines anderen Typs angetrieben. Das Getriebe 19 ist grundsätzlich gleich jenem nach Fig. 1 und besitzt hydraulisch gesteuerte Kupplungen 22 und 23. Der Öldruck befehlswert Pt für die eingerückte Kupplung wird grund sätzlich in der gleichen Weise wie in dem System von Fig. 1 berechnet. In dieser Ausführung wird jedoch das Motordrehmoment Te anstelle des Turbinenraddrehmoments Tt für die Berechnung des Öldruckbefehlswerts Pt verwendet. Die Motordrehmoment-Berechnungseinheit 104 bestimmt den Motordrehmomentwert Te anhand der Ansaugluftmenge Qa unter Bezugnahme auf das in Fig. 5 gezeigte Kennfeld. Das Motordrehmoment Te, das aus der Ansaugluftmenge Qa erhal ten wird, berücksichtigt die Hilfslasten wie etwa einen Kompressor einer Klimaanlage, eine Lichtmaschine und dergleichen nicht. Um die Wirkungen der Hilfslasten sowie die Alterung des Motors (die eine Änderung der Charakte ristik von Fig. 5 bewirkt) zu kompensieren, korrigiert die Motordrehmomentkorrektureinheit 103 das Motordrehmo ment Te, das aus der Luftansaugmenge Qa erhalten wird, anhand des Ist-Motordrehmoments (des zweiten Motordrehmo mentwerts) Te', das vom Drehmomentsensor 33 erfaßt wird. Die zweite Motordrehmoment-Berechnungseinheit 102 be stimmt das Ist-Motordrehmoment als zweites Motordrehmo ment Te' anhand des Ausgangssignals des Drehmomentsensors 33.

Die Korrektur des Turbinenraddrehmoments wird nun mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben. In Fig. 4 geben die durch gezogenen Linien das Schaltsteuerprogramm für den Fall an, in dem das Fahrpedal mit einem konstantem Winkel niedergedrückt gehalten wird, während die unterbrochenen Linien das Schaltsteuerprogramm für den Fall angeben, in dem das Fahrpedal während des Schaltvorgangs niederge drückt wird. Wenn das Fahrpedal während des Schaltvor gangs niedergedrückt wird, wird das Turbinenraddrehmoment Tt (g), das anhand der Motorlast ermittelt wurde, im wesentlichen synchron mit der Änderung (f) des Fahrpedals geändert. Somit werden das Übertragungsdrehmoment Tc (i), das anhand des Turbinenraddrehmoments Tt (g) ermittelt wurde, und die Turbinenraddrehzahl Nt (h) gleichzeitig geändert. Der einrückseitige Öldruckbefehlswert Pt (l) wird ebenfalls in Übereinstimmung mit dem Übertragungs drehmoment Tc (i) geändert (schwarzer Punkt c). Da ferner der einrückseitige Öldruckbefehlswert Pt anhand des Übertragungsdrehmoments Tc (i) bestimmt wird, wird er auch entsprechend der Änderung (h) der Turbinenraddreh zahl Nt geändert. Da andererseits das zweite Turbinenrad drehmoment Tt2 (j), das im wesentlichen mit dem Ist-Turbinenraddrehmoment Tt übereinstimmt, aus dem Drehzahl verhältnis (Nt/Ne) (k) berechnet wird, beginnt es sich schließlich zum Zeitpunkt des schwarzen Punkts d zu ändern, wenn das Fahrpedal niedergedrückt wird. Somit erfolgt die Änderung des einrückseitigen Ist-Öldrucks Pt auf die Kupplung schneller als jene des zweiten Turbinen raddrehmoments Tt2, weshalb der Schaltvorgang ohne Erhö hung des Kupplungsschlupfs abgeschlossen werden kann. Aus den obigen Ergebnissen geht hervor, daß die Erfindung einen zufriedenstellenden Betrieb gewährleistet, wenn der einrückseitige Öldruckbefehlswert schneller als das Drehzahlverhältnis geändert wird, das die Basis für die Berechnung des zweiten Turbinenraddrehmoments Tt2 bildet. Der Öldruckbefehlswert ist entweder ein PWM-Signal (Impulsbreitenmodulationssignal), ein Spannungssignal oder der Strom vom Solenoid.

Nun wird mit Bezug auf Fig. 8 und 9 eine Ausführung eines Schaltsteuerverfahrens für den Fall beschrieben, in dem sich der Kupplungsreibkoeffizient aufgrund einer Alterung ändert. Fig. 9 ist ein Graph, der die Reibkoeffizienten kennlinie einer Kupplung zeigt. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, hat die Tatsache, daß die Differenz zwischen der Eingangsdrehzahl und der Ausgangsdrehzahl der Kupplung null ist, die Bedeutung, daß die Kupplung vollständig eingerückt ist. Falls die Kupplung vollständig ausgerückt ist, ist die Drehzahldifferenz maximal. Was die einge rückte Kupplung zum Zeitpunkt des Hochschaltens betrifft, beginnt sich die Drehzahldifferenz ausgehend vom Maximum zu ändern und bei ansteigendem Öldruck abzunehmen. Die unterbrochene Linie gibt den Reibkoeffizienten einer neuen Kupplung an, während die durchgezogene Linie den Reibkoeffizienten nach einer altersbedingten Änderung angibt. Das Ausgangswellendrehmoment des Getriebes wäh rend des Schaltens wird entsprechend der Änderung des Reibkoeffizienten der Kupplung geändert. Wenn daher die Drehzahldifferenz der Kupplung groß ist, d. h. zum An fangszeitpunkt (schwarzer Punkt a) des Schaltens wie in Fig. 8 gezeigt, muß der einrückseitige Öldruckbefehlswert entsprechend einer Änderung des Reibkoeffizienten µ wie in Fig. 7 gezeigt geändert werden. Dadurch kann ein gleichmäßiges Ausgangswellendrehmoment des Getriebes erhalten werden, ferner kann ein gutes Schaltsteuerpro gramm erzielt werden. Der Grund hierfür besteht darin, daß das Übertragungsdrehmoment, das aus den Gleichungen (1) und (2) abgeleitet wird, als Grundlage für die Be stimmung des Öldruckbefehlswerts verwendet wird.

Die obige Beschreibung ist für den Fall gegeben worden, in dem ein Hochschalten unter der Bedingung ausgeführt wird, daß das Fahrpedal mit einem konstanten Winkel niedergedrückt gehalten wird. Es gibt jedoch auch den Fall, in dem ein Herunterschalten bei sich änderndem Niederdrückungswinkel des Fahrpedals ausgeführt wird. Die Öldrucksteuerlogik in Verbindung mit dem Herunterschalten wird im folgenden beschrieben.

Fig. 10 zeigt das Schaltsteuerprogramm zum Zeitpunkt eines Herunterschaltens, während Fig. 11 Einzelheiten des Verfahrens der Turbinenraddrehmoment-Korrektur zeigt.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird das Herunterschalten (oder ein Kickdown) im allgemeinen ausgeführt, wenn das Fahrpedal stark niedergedrückt wird. Zunächst wird ent sprechend dem Fahrpedalwinkel α ein Schaltbefehlssignal erzeugt, wodurch die Motordrehzahl Ne erhöht wird. Gleichzeitig beginnt sich das Drehmomentwandler- Drehzahlverhältnis zu ändern. Die Turbinenraddrehzahl ändert sich jedoch in der Trägheitsphase oder zum Start zeitpunkt des Schaltvorgangs. Daher wird der an die Kupplung zum Zeitpunkt des Herunterschaltens anzulegende Öldruck anhand des Turbinenraddrehmoments Tt gesetzt, das seinerseits anhand der Motorlast bestimmt wird. Weiterhin wird das Turbinenraddrehmoment Tt durch das zweite Turbi nenraddrehmoment (Ist-Turbinenraddrehmoment) korrigiert. Der Zeitpunkt der Änderung des Turbinenraddrehmoments Tt ist jedoch von jenem der Änderung des zweiten Turbinen raddrehmoments Tt2 stark verschieden. Der Grund hierfür besteht darin, daß das zweite Turbinenraddrehmoment anhand der Drehzahl berechnet wird, die eine Ansprechver zögerung aufweist, während das Turbinenraddrehmoment Tt anhand der Motorlast berechnet wird. Wenn daher die Drehmomentkorrektur (Vergleich zwischen p' und q') zum Zeitpunkt der Erzeugung des Schaltbefehlssignals ausge führt wird, tritt ein großer Korrekturfehler auf, der verhindert, daß die Drehmomentkorrektur mit hoher Genau igkeit erfolgt. Daher muß eine Korrekturausführungsent scheidungseinheit 51 vorgesehen werden, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Mit anderen Worten, die Änderungsrate des Fahrpedalwinkels α, d. h. dα/dt, die angibt, ob sich die Motorlast geändert hat, wird durch eine Niederdrückungs winkeländerungsraten-Berechnungseinheit 50 berechnet und an die Entscheidungseinheit 51 geliefert. Die Entschei dungseinheit 51 entscheidet, ob die Niederdrückungsände rungsrate dα/dt größer als eine Entscheidungskonstante k2 (ein Referenzwert, der für die Entscheidung verwendet wird, ob sich der Niederdrückungswinkel geändert hat) ist. Falls entschieden wird, daß sich der Niederdrüc kungswinkel geändert hat, wird "nein. 0" erzeugt. Falls entschieden wird, daß sich der Niederdrückungswinkel nicht geändert hat, wird "ja: 1" erzeugt. Das Entschei dungsergebnis wird an die Turbinenraddrehmoment- Korrektureinheit 40 geliefert. Wenn "ja: 1" geliefert wird, wird die Differenz zwischen dem Turbinenraddrehmo ment Tt und dem zweiten Turbinenraddrehmoment Tt2 durch die Abweichung des Turbinenraddrehmoments ΔTe ersetzt. Wenn "nein: 0" geliefert wird, wird ΔTe durch 0 oder durch einen Korrekturwert (Tt-Tt2)_n-1 ersetzt, der zum Zeitpunkt des Hochschaltens erhalten wird, wenn sich die Stellung des Fahrpedals nicht ändert. Die Differenz zwischen Tt und Tt2, d. h. (Tt-Tt2)_n-1, ist die momentane Differenz, während (Tt-Tt2)_n-1 die vorhergehende Diffe renz ist. Das Übertragungsdrehmoment Tc wird in der gleichen Weise wie in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführung berechnet. Wenn die obige Steuerlogik verwen det wird, wird die Drehmomentkorrektur zum Zeitpunkt des Hochschaltens ausgeführt, wenn sich die Stellung des Fahrpedals nicht ändert, die Drehmomentkorrektur wird jedoch zum Zeitpunkt des Herunterschaltens bei einer Änderung des Fahrpedalstellung oder des "pedallosen Hochschaltens" gesperrt. Das pedallose Hochschalten erfolgt etwa bei einer Fahrt auf einer abschüssigen Fahrbahn, wenn der Fahrer seinen Fuß vom Fahrpedal nimmt. Da zum Zeitpunkt des Herunterschaltens die Korrekturein heit den Korrekturwert (Tt-Tt2)_n-1 für das Hochschalten bei unveränderter Fahrpedalstellung verwendet, kann eine zufriedenstellende Öldrucksetzung erfolgen.

Daher kann ein Auftreten eines Drehmomentkorrekturfehlers verhindert werden, wenn die Stellung des Fahrpedals geändert wird, weshalb die Öldrucksteuerung mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden kann.

In der Erfindung können im Getriebe 19 die ebenen Zwei wellengetriebe oder die Planetengetriebe verwendet wer den. Das Automatikgetriebe-Steuersystem der Erfindung kann auch auf irgendwelche anderen Fahrzeugtypen wie etwa auf Fahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine mit Einlaßein spritzung angewendet werden.

Claims

1. Steuervorrichtung für Automatikgetriebe zum Steuern mittels Öldruck wenigstens einer Kupplung (22, 23) eines mit einer Motorausgangswelle verbundenen Auto matikgetriebes (30), die eingerückt oder ausgerückt wird, um einen Schaltvorgang auszuführen, gekennzeichnet durch
eine Motordrehmoment-Berechnungseinrichtung (37) zum Berechnen des Ausgangsdrehmoments (Te) des Motors (1) anhand eines Parameters (Qa), der die Last des Motors (1) darstellt, und anhand der Motordrehzahl (Ne),
eine Übertragungsdrehmoment-Berechnungseinrich tung (38) zum Berechnen eines für die Kupplung erforder lichen Übertragungsdrehmoments (Tc) aus Parametern, die wenigstens mit dem berechneten Motorausgangsdrehmoment (Te) und der Motordrehzahl (Ne) in Beziehung stehen, und
eine Befehlswert-Berechnungseinrichtung (39) zum Bestimmen eines Befehlswerts (Pt) für einen auf die Kupplung (22, 23) wirkenden Öldruck anhand des berechne ten Übertragungsdrehmoments (Tc)

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Automatikgetriebe (30) einen Drehmomentwandler (14) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Öldrückbefehlswert-Berechnungseinrichtung (39) dann, wenn die Änderung des Motorausgangsdrehmoments (Te) angegeben wird, den Öldruckbefehlswert (Pt) schnel ler bestimmt als sich das Verhältnis zwischen der Ein gangswellendrehzahl (Ne) und der Ausgangswellendrehzahl (Nt) des Drehmomentwandlers (14) ändert.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Automatikgetriebe (30) einen Drehmomentwandler (14) enthält, der mit der Ausgangswelle des Motors (1) verbun den ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungs drehmoment-Berechnungseinrichtung (38) enthält:
eine Einrichtung (36) zum Berechnen eines Drehmo mentverhältnisses (tr) des Drehmomentwandlers (14) anhand der Motordrehzahl (Ne) und der Ausgangswellendrehzahl (Nt) des Drehmomentwandlers (14),
eine Turbinenraddrehmoment-Berechnungseinrichtung (37) zum Berechnen eines Ausgangswellendrehmoments (Tt) des Drehmomentwandlers (14) anhand des Motorausgangs drehmoments (Te) und des Drehmomentverhältnisses (tr), und
eine Einrichtung (38) zum Berechnen des für die Kupplung erforderlichen Übertragungsdrehmoments (Tc) wenigstens aus dem Ausgangswellendrehmoment (Tt) und der Ausgangswellendrehzahl (Nt) des Drehmomentwandlers (14).

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Motordrehmoment-Berechnungseinrichtung (37) eine Einrichtung zum Speichern des Werts der Ansaugluft menge (Qa) des Motors (1) als einen die Last des Motors (1) darstellenden Parameter und zum Speichern eines Datenkennfeldes des Motordrehmoments (Te) in Abhängigkeit von der Motordrehzahl (Ne) und von der Ansaugluftmenge (Qa) enthält.

5. Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, das die Automatikgetriebe-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 enthält, gekennzeichnet durch
eine Lasterfassungseinrichtung (7) zum Erfassen eines die Last des Motors (1) darstellenden Parameters, und
eine Drehzahlerfassungseinrichtung (13) zum Erfassen der Motordrehzahl (Ne), wobei der die Last darstellende Parameter die Ansaugluftmenge (Qa) und/oder der Drosselklappenstellungswinkel (θ) und/oder der Kraft stoffeinspritzzeitpunkt und/oder die Kraftstoffeinspritz menge des Motors (1) ist.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der die Last darstellende Parameter die Ansaug luftmenge (Qa) und/oder der Drosselklappenstellungswinkel (θ) und/oder der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und/oder die Kraftstoffeinspritzmenge des Motors (1) oder eine Kombination hieraus ist.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Automatikgetriebe (30) einen Drehmomentwandler (14) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrich tung umfaßt:
eine Einrichtung (35) zum Berechnen eines Pumpen kapazitätskoeffizienten (c) des Drehmomentwandlers (14) anhand der Motordrehzahl (Ne) und der Ausgangswellendreh zahl (Nt) des Drehmomentwandlers (14),
eine Einrichtung (102) zum Berechnen eines zwei ten Motorausgangsdrehmoments (Te') anhand des Pumpenkapa zitätskoeffizienten (c) und der Motordrehzahl (Ne),
eine Einrichtung (42) zum Erzeugen eines Schalt vorgang-Startsignals für das Automatikgetriebe (30) und
eine Einrichtung (103) zum Korrigieren des Motor ausgangsdrehmoments (Te), das von der Motordrehmoment- Berechnungseinrichtung (37) erzeugt wird, anhand der Differenz zwischen dem Motorausgangsdrehmoment (Te) von der Motordrehmoment-Berechnungseinrichtung (104) und dem zweiten Motorausgangsdrehmoment (Te') während der Periode ab der Erzeugung des Schaltvorgang-Startsignals bis zum wirklichen Schaltvorgang.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (35) zum Berechnen eines Pumpen kapazitätskoeffizienten (c) des Drehmomentwandlers (14) unter Verwendung der Motordrehzahl (Ne) und der Ausgangs wellendrehzahl (Nt) des Drehmomentwandlers (14),
eine Einrichtung (41) zum Berechnen eines zweiten Ausgangswellendrehmoments (Tt2) des Drehmomentwandlers (14) anhand des Drehmomentverhältnisses (tr), des Pumpen kapazitätskoeffizienten (c) und der Motordrehzahl (Ne), eine Einrichtung (42) zum Erzeugen eines Schalt vorgang-Startsignals für das Automatikgetriebe (30) und
eine Einrichtung (40) zum Korrigieren des Aus gangswellendrehmoments (Te) von der Turbinenraddrehmo ment-Berechnungseinrichtung (37) durch die Differenz zwischen dem Ausgangswellendrehmoment (Tt) von der Turbi nenraddrehmoment-Berechnungseinrichtung (37) und dem zweiten Ausgangswellendrehmoment (Tt2) während der Peri ode ab der Erzeugung des Schaltvorgang-Startsignals bis zum tatsächlichen Schaltvorgang.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (50) zur Gewinnung von Informa tionen (dα/dt), die mit dem Betrieb eines Fahrpedals (60) eines Fahrzeugs mit Automatikgetriebe (30) in Beziehung stehen, und
eine Einrichtung (51), die der Turbinenraddrehmo ment-Korrektureinrichtung (40) die Ausführung einer Korrektur erlaubt, wenn die Informationen (dα/dt), die mit der Betätigung des Fahrpedals (60) in Beziehung stehen, eine vorgegebene Bedingung (≧ k2 oder < k2) er füllen.

10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß
die Einrichtung (50) für die Gewinnung der Infor mationen (dα/dt), die mit der Betätigung des Fahrpedals (60) in Beziehung stehen, eine Einrichtung zum Speichern eines Signals, das den Niederdrückungsgrad des Fahrpedals (60) angibt, und zum Berechnen einer Änderungsrate des Niederdrückungsgrades pro Zeiteinheit (Δα/Δt) enthält und
die Korrekturzulassungseinrichtung (51) die Korrekturverarbeitung zuläßt, wenn die Änderungsrate kleiner als ein vorgegebener Referenzwert (k2) ist.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Datenkennfeld eines Öldruckbefehlswerts (Pt) in Abhängigkeit vom Übertragungsdrehmoment (Tc), in dem sich ein Öldruckwert in Abhängigkeit vom Wert (µ) des Reibkoeffizienten der Kupplung (22, 23) ändert.

12. Steuervorrichtung für Automatikgetriebe zum Steuern mittels Öldruck wenigstens einer Kupplung (22, 23) eines Automatikgetriebes (30), das einen mit einer Motorausgangswelle verbundenen Drehmomentwandler (14) enthält, wobei die Kupplung (22, 23) eingerückt oder ausgerückt wird, um einen Schaltvorgang auszuführen, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zum Erfassen eines Motordreh zahlsignals (Ne)
eine Einrichtung zum Erfassen eines die Last des Motors (1) darstellenden Parametersignals (Qa),
eine Einrichtung zum Erfassen eines Drehzahlsignals (Nt) der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers (14),
eine Einrichtung zum Berechnen eines Drehzahlver hältnisses (tr) zwischen der Eingangswelle (11) und der Ausgangswelle (18) des Drehmomentwandlers (14) anhand der Motordrehzahl (Ne) und der Ausgangswellendrehzahl (Nt) des Drehmomentwandlers (14), und
eine Befehlswert-Berechnungseinrichtung (39) zum Ändern eines Befehlswerts (Pt) eines auf die Kupplung (22, 23) einwirkenden Öldrucks durch den Parameter, der die Last des Motors (1) darstellt, und durch die Motor drehzahl (Ne), wobei der Öldruckbefehlswert (Pt), der entsprechend dem Befehl zum Ändern das Ausgangsdrehmo ments (Te) des Motors (1) berechnet wird, schneller als das Drehzahlverhältnis (tr) geändert wird.

13. Steuervorrichtung für Automatikgetriebe zum Steuern mittels Öldruck wenigstens einer Kupplung (22, 23) eines mit einer Motorausgangswelle verbundenen Auto matikgetriebes (30), die eingerückt oder ausgerückt wird, um einen Schaltvorgang auszuführen, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zum Erfassen eines Motordreh zahlsignals (Ne),
eine Einrichtung zum Erfassen eines Parametersignals (Qa), das eine Last des Motors (1) darstellt,
eine Einrichtung zum Erfassen eines Ausgangswel lendrehzahlsignals (No) des Automatikgetriebes (30),
eine Einrichtung zum Berechnen eines Drehzahlver hältnisses (tr) zwischen der Eingangswelle (11) und der Ausgangswelle (24) des Automatikgetriebes (30) anhand der Motordrehzahl (Ne) und der Ausgangswellendrehzahl (No)- des Automatikgetriebes (30), und
eine Befehlswert-Berechnungseinrichtung, die einen Befehlswert des auf die Kupplung (22, 23) einwir kenden Öldrucks durch den Parameter, der die Last des Motors (1) darstellt, und durch die Motordrehzahl (Ne) ändert, wobei sich der Öldruckbefehlswert (Pt), der in Übereinstimmung mit dem Befehl zum Ändern des Ausgangs drehmoments (Te) des Motors (1) berechnet wird, dann, wenn sich der die Last des Motors (1) darstellende Para meter ändert, schneller ändert als das Drehzahlverhältnis (tr).

14. Verfahren zum Steuern eines Automatikgetriebes, bei dem mittels Öldruck wenigstens eine Kupplung (22, 23) eines mit einer Motorausgangswelle verbundenen Automatik getriebes (30) in der Weise gesteuert wird, daß sie eingerückt oder ausgerückt wird, um einen Schaltvorgang des Automatikgetriebes auszuführen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte
Berechnen (37) eines Ausgangsdrehmoments (Te) des Motors anhand eines Parameters (Qa), der eine Last des Motors (1) darstellt, und der Motordrehzahl (Ne),
Berechnen (38) eines für die Kupplung (22, 23) erforderlichen Übertragungsdrehmoments (Tc) unter Verwen dung wenigstens der Parameter, die das berechnete Motor ausgangsdrehmoment (Te) und die Motordrehzahl (Ne) ange ben, und
Bestimmen (39) eines Befehlswerts (Pt) des auf die Kupplung (22, 23) einwirkenden Öldrucks in Überein stimmung mit dem berechneten Übertragungsdrehmoment (Tc)

15. Steuerverfahren nach Anspruch 14, wobei das Automatikgetriebe (30) einen Drehmomentwandler (14) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Öldruckbefehlswert (Pt) dann, wenn die Ände rung des Ausgangsdrehmoments (Te) des Motors (1) angege ben wird, schneller bestimmt wird als das Verhältnis zwischen der Eingangswellendrehzahl (Ne) und der Aus gangswellendrehzahl (Nt) des Drehmomentwandlers (14).

16. Steuerverfahren nach Anspruch 14, wobei das Automatikgetriebe (30) einen mit der Ausgangswelle (11) des Motors (1) verbundenen Drehmomentwandler (14) be sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungs drehmoment-Berechnungsschritt die folgenden Schritte enthält:
Berechnen (36) eines Drehmomentverhältnisses (tr) des Drehmomentwandlers (14) anhand der Motordrehzahl (Ne) und der Ausgangswellendrehzahl (Nt) des Drehmomentwand lers (14),
Berechnen eines Ausgangswellendrehmoments (Tt) des Drehmomentwandlers (14) anhand das Ausgangsdrehmo ments (Te) des Motors (1) und des Drehmomentverhältnisses (Tr), und
Berechnen (38) eines für die Kupplung (22, 23) erforderlichen Übertragungsdrehmoments (Tc) unter Verwen dung wenigstens des Ausgangswellendrehmoments (Tt) und der Ausgangswellendrehzahl (Nt) des Drehmomentwandlers (14).

17. Steuerverfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erfassen der Motordrehzahl (Ne),
Speichern einer Ansaugluftmenge (Qa) des Motors (1) als Parameter, der die Last des Motors (1) darstellt, und
Bestimmen des Motorausgangsdrehmoments (Te) unter Bezugnahme auf ein Datenkennfeld, das das Motorausgangs drehmoment (Te) in Abhängigkeit von der Motordrehzahl (Ne) und der Ansaugluftmenge (Qa) angibt.

18. Steuerverfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erfassen eines Parameters, der die Last des Motors (1) darstellt, und
Erfassen der Motordrehzahl (Ne), wobei der die Last darstellende Parameter die Ansaugluftmenge (Qa) und/oder der Drosselklappenstellungswinkel (θ) und/oder der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und/oder die Kraftstoff einspritzmenge des Motors ist.