DE69113193T2

DE69113193T2 - Verfahren und Einrichtung zur Glättung des Aufwärtsschaltvorganges in einem automatischen Getriebe.

Info

Publication number: DE69113193T2
Application number: DE69113193T
Authority: DE
Inventors: John F Carnago; Bal G Sankpal
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1990-09-14
Filing date: 1991-08-09
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2011-08-10
Also published as: US5188005A; JPH04244665A; DE69113193D1; EP0475585B1; EP0475585A1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Steuern von Automatikgetrieben und insbesondere ein Verfahren und ein System zum elektrischen Steuern von Automatikgetrieben, um das Hochschalten weicher zu gestalten.
Typisch finden zwei Phasen beim Hochschalten in einem Automatikgetriebe einer Transmission eines Automatikfahrzeuges statt, nämlich eine Phase das Drehmomentes und eine Trägheitsphase. Bevor das Hochschalten veranlaßt wird, umfaßt die Drehmomenteingabe zu den Getriebekupplungen nur das durch die Verbrennung im Motor erzeugte Drehmoment, das einen Drehmomentwandler durchläuft. Während der Phase der Übertragung des Drehmomentes wird Druck auf das kommende Kupplungsteil ausgeübt. Das eingegebene Drehmoment wird zwischen der gehenden Kupplung und der kommenden Kupplung aufgeteilt. Am Ende der Phase des Drehmomentes fällt das durch die gehende Kupplung getragene Drehmoment auf Null ab und das gesamte Drehmoment wird vom kommenden Kupplung steil getragen. Wegen der Veränderung im Übersetzungsverhältnis verringert sich das abgegebene Drehmoment.
Nachdem die Übertragung des Drehmomentes vervollständigt wurde, beginnt die Phase der Übertragung des Übersetzungsverhältnisses oder Trägheitsphase. Während dieser Phase wird die Geschwindigkeit des Motors rasch auf den Wert des neuen Übersetzungsverhältnisses gesenkt in dem Maße wie sich der Druck auf das kommende Kupplungsteil weiter erhöht. Das erzeugt ein großes Trägheitsmoment, das zusätzlich zum Drehmoment durch Verbrennung vom Kupplungsteil aufgenommen werden muß. Dieses Drehmoment durch Trägheit erzeugt einen Drehmomentstoß, der an die Kabine mit den Insassen weitergeleitet wird. Die Größe des Drehmomentstoßes hängt vom Druck in der Kupplung beim Beginn der Trägheitsphase ab.
Ein Verfahren, um den Stoß durch Trägheit zu vermindern, besteht darin, den Druck auf die Kupplung beim Schaltvorgang zu vermindern. Das verlängert jedoch die Dauer des Schaltvorganges (die Drehmomentphase und die Trägheitsphase) und daher scheint sich der Schaltvorgang zu verzögern. Auch wird eine große Wärmemenge erzeugt, die von den Kupplungen absorbiert werden muß.
Mehrere U.S. Patente offenbaren Systeme zum Minimalisieren von Schocks beim Schalten, die den Druck im Getriebe steuern, der auf das kommende Reibungsteil des Getriebes ausgeübt wird. Beispielsweise offenbart das U.S. Patent von lshimaru et al., Nr. US-A-3,855,880 ein System, das den Druck im Getriebe auf das kommende Reibungsteil des Getriebes kurz vor dem Greifen dieses Teils reduziert, um ein weiches Kuppeln bereitzustellen.
Im U.S. Patent US-A-4,61 1,507 von Burkel et al. wird die Turbinengeschwindigkeit erfaßt und als Eingabe für eine ECU verwendet. Dieses erfaßte Geschwindigkeitssignal wird dazu verwendet, den Verbindungsdruck zu bestimmen, der auf das kommende Reibungsteil des Getriebes ausgeübt wird.
Das an Narita erteilte U.S. Patent US-A-4,845,618 offenbart ein System zum Steuern des Kupplungsdrucks während des Schaltens. Der Kupplungsdruck wird auf einem abgespeicherten Zielwert gehalten, der als Ergebnis der Überwachung des Drehmomentes der Turbine ausgelesen wird. Der Getriebedruck, der auf die kommende Kupplung ausgeübt wird, wird anhand der erfaßten Ausgabegeschwindigkeiten des Motors und des Drehmomentwandlers bestimmt.
Mehrere U.S. Patente offenbaren Steuerungssysteme zum Minimalisieren von Stößen bei Schaltvorgängen in Getrieben, worin die Zündungseinstellung des Motors so eingestellt wird, daß die Abgabe von Drehmoment während der Schaltvorgänge vermindert wird.
Beispielsweise wird im U.S. Patent von Mori US-A-4,680,988 die Zündungseinstellung verwendet, um die Abgabe von Drehmoment während des Schaltvorganges zu vermindern. Der während des Schaltvorganges auf das kommende Reibungsteil des Getriebes ausgeübte Druck ist von einem gemessenen Verhältnis zwischen eingegebener und abgegebener Geschwindigkeit des Getriebes abhängig. Das Patent 4,680,988 beschreibt weiterhin eine Closed-loop- Regelung für eine Kupplung während eines Schaltvorganges, die das ständige Überwachen des Übersetzungsverhältnisses in der Kupplung ausnutzt.
Im U.S. Patent US-A-4,744,031 von Takeda et al. wird die Zündverstellung zur Verringerung des abgegebenen Drehmomentes des Motors verzögert, nach einer bestimmten Zeitspanne nach dem Stattfinden des Schaltvorganges und vor dem Entriegeln des Drehmomentwandlers.
Im U.S. Patent US-A-4,792,902 von Hrouat et al. wird ein System offenbart, das die Zündverstellung eines Verbrennungsmotors im Einklang mit der Größe der Motorgeschwindigkeit und der vom Getriebe abgegebenen Geschwindigkeit steuert. Die Zündungseinstellung wird als Funktion der Drehmomentträgheit verändert.
Im U.S. Patent US-A-4,800,781 von Yasue et al. wird die Zündungseinstellung vor dem Schaltvorgang verzögert und die dem Verbrennungsmotor zugeführte Treibstoffmenge wird unmittelbar nach dem Schaltvorgang erhöht.
Ein Verfahren und ein System, um das Hochschalten in einem Automatikgetriebe weicher zu gestalten, wie im Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 11 der vorliegenden Patentanmeldung dargelegt, worin der Schaltvorgang eine Drehmomentphase und eine Trägheitsphase umfaßt, ist in EP-A-0,230,101 und im entsprechenden U.S. Patent US-A-4,653,350 offenbart. In diesen Patenten wird ein Open-loop-Steuerungsverfahren verwendet, in dem bei jedem Schaltvorgang der Druck nach einer vorbestimmten Zeit vermindert wird und der Verlauf der Druckwerte zwischen aufeinander folgenden Schaltvorgängen adaptiv berichtigt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit, wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 dargelegt ist, in dem die Merkmale von Anspruch 1 zur Verringerung des Drehmomentstoßes während der Trägheitsphase verwendet werden.
Also wird im Verfahren gemäß der Erfindung die Steuerung des Schaltvorganges durch stetes Überwachen der Turbinengeschwindigkeit und durch den Vergleich einer Veränderung in der Turbinengeschwindigkeit am Ende der Drehmomentphase mit einem abgespeicherten Wert bereitgestellt. Vorzugsweise wird die Steuerung durch Verzögern der Zündungseinstellung des Motors um eine bestimmte Zeit verbessert.
Ein System, um das vorstehende Verfahren durchzuführen, ist im Patentanspruch 11 dargelegt.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein adaptives Steuerungssystem zum Einstellen des Drucks in einer Vorrichtung zum Herstellen eines Drehmomentes durch Reibung für eine Transmission eines Automobils bereitgestellt, das einen Verbrennungsmotor und ein Mehrgeschwindigkeiten-Übersetzungsgetriebe besitzt. Das System umfaßt eine Welle für die Eingabe von Drehmoment zwischen dem Motor und dem Getriebe, einen ersten Reibungsmechanismus, der angepaßt ist, teilweise einen ersten Übertragungsweg für das Drehmoment zwischen der Antriebswelle und ersten Teilen des Getriebes für die Eingabe von Drehmoment dieses Getriebes bereitzustellen, und einen zweiten Reibungsmechanismus, der angepaßt ist, teilweise einen zweiten Übertragungsweg für das Drehmoment zwischen der Antriebswelle und zweiten Teilen des Getriebes für die Eingabe von Drehmoment bereitzustellen. Das System umfaßt weiterhin eine erste und eine zweite durch Druck betätigte Servoeinrichtung, die, wenn sie unter Druck gesetzt werden, jeweils den ersten und den zweiten Reibungsmechanismus betätigen, wobei das Herstellen des zweiten Übertragungsweges von Drehmoment von einer verringerten Motorgeschwindigkeit begleitet ist, eine Vorrichtung zum ständigen Überwachen der Geschwindigkeit der Drehmomenteingabewelle und eine Vorrichtung zum Erhöhen des Drucks der zweiten Servoeinrichtung als Antwort auf einen Befehl des Umschaltens des Übersetzungsverhältnisses, das das Lösen des ersten Reibungsmechanismus und das Anwenden des zweiten Reibungsmechanismus verlangt. Schließlich umfaßt das System eine Vorrichtung zum Vermindern des Drucks in der Servovorrichtung als Antwort auf eine vorbestimmte erfaßte Änderung der Geschwindigkeit der Drehmomenteingabewelle und eine Vorrichtung zum Erhöhen des Drucks der Servoeinrichtung als Folge der Verringerung der Kupplungsfähigkeit des ersten Reibungsmechanismus während des Schaltvorganges.
Vorzugsweise umfassen das Verfahren und das System ebenso das Merkmal, die Zündung des Motors um eine kontrollierte Zeitspanne während der Trägheitsphase zu verzögern, um die Qualität des Schaltvorganges weiter zu verbessern.
Weitere Merkmale des Verfahrens und des Systems, einschließlich deren adaptiven Betriebsmodus, bilden die Gegenstände der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nun weiter auf dem Wege eines Beispiels beschrieben werden, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen:
Abbildung 1 ein allgemeines Blockdiagramm ist, das das Verfahren und das System der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, worin der Schaltvorgang noch weicher gestaltet ist;
Abbildung 2 Graphen sind, in denen das Drehmoment der Steuerwelle, die Drehzahl der Turbine, der Druck in der Kupplung und die Zündung gegen eine gemeinsame Zeitbasis aufgetragen sind, die in die Phasen des Drehmomentes und der Trägheit eines Schaltvorganges aufgeteilt ist;
Abbildung 3 ein Graph ist, der die Details der Strategie des Schaltvorganges der Turbine der vorliegenden Erfindung darstellt;
Abbildung 4 ein detailliertes Blockdiagramm ist, das das Verfahren und das System der vorliegenden Erfindung darstellt;
Abbildung 5 ein Fließdiagramm ist, das die Logik der vorliegenden Erfindung darstellt, die im Vordergrund bei jeder Unterbrechung der Turbinengeschwindigkeit einmal ausgeführt wird;
Abbildung 6 ein Fließdiagramm ist, das die Logik der vorliegenden Erfindung darstellt, die im Hintergrund zum Sicherstellen der Weichheit des Schaltvorganges ausgeführt wird; und
Abbildung 7 ein Fließdiagramm ist, das die Logik der vorliegenden Erfindung darstellt, die im Hintergrund zum Auffrischen einer adaptiven Tabelle ausgeführt wird.
Nun wird unter Bezugnahme auf die Abbildungen der Zeichnungen dort in Abbildung 1 im allgemeinen ein Controller oder Mikroprozessor 10 für die Kraftübertragung dargestellt, der einen Fahrzeugmotor 12 und ein Getriebe 14 steuert, die mit ihm verbunden sind. Der Controller 10 empfängt Eingabesignale von verschiedenen Fühlern, die Betriebsbedingungen des Motors, des Getriebes und andere messen.
Eine Ausgabe des Controllers 10 wird zu einem Pulsbreiten-modulierten Elektromagneten für die Bypasskupplung geleitet. Das durch den Pulsbreitenmodulierten Elektromagneten gesteuerte Magnetventil moduliert den Druck in einem Durchgang des Elektromagneten für die Zuführung von Druck und sendet dem Steuerventil der Bypasskupplung ein Steuersignal. Das Steuerventil der Kupplung ist so kalibriert, daß es den Steuerdruck der Ausgabe des Elektromagneten zum Erzeugen eines Druckes in einer Kontrollkammer empfängt der das kontrollierte Schleifen der Bypasskupplung bestimmen wird, die das Drehmoment des Motors mit dem Getriebe 14 verbinden wird.
Die Fühler konvertieren zusammen mit Meßwandlern, die in Abbildung 1 nicht näher gezeigt sind, physikalische Signale in elektrische. Physikalische Signale umfassen die Stellung der Drosselklappe oder den Druck im Ansaugstutzen des Motors (d.h. die Luftladung), die Motorgeschwindigkeit (die Geschwindigkeit der Getriebeturbine) und die Auswahl des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes, so wie andere Variablen, wie die Temperatur des Öls im Getriebe, die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und den Zustand der Bremsen des Fahrzeuges. Der Controller 10 empfängt diese Signale und verarbeitet sie nach einem Kontrollprogramm oder einer Strategie, wie unten erörtert wird, und gibt dann die Ergebnisse gewissen Schaltern weiter, die zusammenwirkend mit dem Körper des hydraulischen Ventils zum Steuern des Getriebes 14 arbeiten.
Der Controller 10 umfaßt eine Zentralrecheneinheit oder CPU, die eine Recheneinheit und eine Steuereinheit umfaßt. Ein interner Kontrollbus legt eine Beziehung zwischen der Speichereinheit und der Prozessoreinheit fest. Andere interne Busse legen eine Beziehung zwischen der CPU und einem Pilotkreis zur Aufbereitung der Eingabe und einem Treiberstromkreis für die Ausgabe fest.
Die CPU führt Programme aus, die aus dem Speicher ausgelesen werden, und stellt die synchronisierenden und kontrollierten Werte der Ausgabesignale dem Körper des hydraulischen Steuerventils des Getriebes bereit. Die Aufbereitung des Eingabesignals und das Ausgabetreibersystem ermöglichen dem Controller 10, die Daten unter der Kontrolle des Programmes zu lesen und aufzuzeichnen.
Der speichernde Teil des Controllers 10 speichert die Programme und die Daten ab und beliefert den Controller 10 mit Daten, und er nimmt auch neue Daten von der CPU zur Speicherüng an.
Der speichernde Teil des Controllers 10 aus Abbildung 1 umfaßt zwei Arten von Speicher; erstens einen Nur-Lese-Speicher oder ROM, in dem Informationen oder Daten abgespeichert sind, die vom Prozessor bei jeder Schleife im Hintergrund ausgelesen werden, und zweitens einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff oder RAM, der die Rechenergebnisse der CPU sowie andere Daten enthält oder vorübergehend speichert. Der Inhalt des RAM kann gelöscht, überschrieben oder geändert werden, je nach dem Betriebszustand des Fahrzeuges.
Die zwei Arten von Speicher befinden sich in einem integrierten Schaltkreis mit der Form eines Mikroprozessorchips, während die durch die CPU ausgeführten Berechnungen das Resultat der Wirkungsweise eines zweiten integrierten Schaltkreises sind, umfassend einen separaten Mikroprozessorchip, wobei die beiden Chips mittels eines internen Busses und Schnittstellenstromkreisen untereinander verbunden sind.
Eines der dem Controller 10 über eine Leitung zugeführten Eingabesignale ist ein Signal der Stellung der Drosselklappe, das durch einen Stellungsfühler erzeugt wird. Ein Fühler der Motorgeschwindigkeit, vorzugsweise mit der Form eines Fühlers für die Einstellung und den Zustand (profile and condition pickup, PIP), führt dem Controller 10 entlang einer anderen Leitung ein Geschwindigkeitssignal des Motors zu. Ein Fühler für das Getriebeöl liefert dem Controller 10 entlang einer Leitung ein Signal der Öltemperatur. Vorzugsweise liefert auch ein Druckmeßfühler dem Controller 10 ein Höhensignal.
Man kann sich auf die U.S. Patente US-A-4,633,738 und US-A-4,665,770 für eine genaue Beschreibung des Drehmomentwandlers, des Getriebesystems und der Getriebekupplungen beziehen, die durch das in dieser Patentschrift beschriebene Steuerungssystem gesteuert werden können.
Ein Fühler für die Geschwindigkeit des Fahrzeuges mißt oder erfaßt die Geschwindigkeit des angetriebenen Teils des Getriebes 14, das ein Indikator für die Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Dieses Signal wird dem Controller 10 über eine Leitung zugeführt.
Der Fahrbereich für die Transmission 14 wird vom Bediener des Fahrzeuges durch Einstellen eines Schalthebels von Hand ausgewählt. Die verschiedenen Bereiche sind rückwärts, neutral, steuern (D) direkte Übertragung (3) und Niedergeschwindigkeit (1). Verschiedene Schaltmuster werden für die drei Bereiche D, 3 und 1 des Vorwärtsfahrens festgelegt, ie nach der durch den Benutzer des Fahrzeuges ausgewählten Stellung. Die ausgewählte Stellung wird durch einen Fühler ausgelesen und ein Stellungssignal wird dem Controller 10 über eine Leitung zugeführt.
Der Controller 10 umfaßt vorzugsweise auch ein als Signalverlust-("loss-of- signal")-Hardware (LOS) bezeichnetes Untersystem. Diese Hardware ist auf das Bereitstellen eines geeigneten Kontrollsignals für den Treiberstromkreis für die Ausgabe angepaßt, das den Körper des hydraulischen Ventils im Falle eines elektronischen Defektes im System dazu veranlassen wird, mit eingeschränkter Wirkung weiter zu arbeiten.
Nun ist unter Bezugnahme auf Abbildung 2 dort der Verlauf des Kupplungsdrucks bei weichem Hochschalten durch die feste Linie 40 wiedergegeben. Vorzugsweise wird der Verlauf des Drucks basierend auf der Geschwindigkeit des Motors und der Luftladung kontinuierlich berechnet. Die Strategie glättet das Hochschalten durch das Ändern des Drucks der Kupplung beim Schaltvorgang. Das wird durch Anheben des Drucks beim Beginn des Schaltvorganges und über einen Teil der Phase des Drehmomentes hinweg und durch dessen anschließende Absenkung kurz vor dem Beginn der Trägheitsphase bewirkt. Es ist wichtig, den Druck im richtigen Moment fallen zu lassen, da, wenn der Druck zu früh verringert wird, die Phase des Drehmomentes hinausgezögert wird. Wenn der Druck zu spät verringert wird, wird die Trägheitsphase mit einem hohen Druck in der Kupplung beginnen und sich der Schaltvorgang sehr fest anfühlen. Vorzugsweise wird das Absenken des Drucks ungefähr 100 ms vor T2, dem Beginn der Trägheitsphase, beendet sein.
Der Zeitpunkt für das Abfallen des Drucks wird durch das Anheben der Drehzahl der Turbine ab Beginn des Schaltvorganges festgelegt. Eine Steigerung der Drehzahl wird durch die Reibungseigenschaften des kommenden Kupplungsteils beeinflußt die sich mit der Temperatur und der Zeit verändern. Also wird ein Ausgleich für die Temperatur, wie auch ein adaptiver Ausgleich auf der Basis vorhergehender Schaltvorgänge bereitgestellt.
Mit anderen Worten wird der Transmissionsdruck, der dem kommenden Kupplungsteil (d.h. der Bypasskupplung) zugeführt wird, mittels einer adaptiven Strategie über die Turbinengeschwindigkeit gesteuert. Die adaptive Strategie nutzt den Tatbestand aus, daß jeder Vorgang des Hochschaltens die Phase das Drehmomentes und die Phase der Trägheit umfaßt. Während der Trägheitsphase, die beim Beginn des Hochschaltens stattfindet, wird der Druck in der Transmission verstärkt so daß die Drehmomentphase rasch beendet werden kann. Kurz vor der Vervollständigung der Drehmomentphase wird der Druck der Transmission vermindert, so daß, wenn der Schaltvorgang in die Trägheitsphase eintritt, jeglicher mit dem Schaltvorgang verbundene Stöße verringert werden. Um das Ende der Drehmomentphase und den Beginn der Trägheitsphase zu bestimmen, wird die Turbinengeschwindigkeit vom Anfang des Schaltvorganges an gemessen. Der mit dem Schaltvorgang verbundene Anstieg der Turbinengeschwindigkeit wird mit einem Wert verglichen, der einer adaptiven Tabelle entnommen wird. Die in der adaptiven Tabelle abgespeicherten Werte basieren auf vorhergehenden Schaltvorgängen und sind mindestens hinsichtlich der Temperaturveränderungen berichtigt.
Nun werden unter Bezugnahme auf Abbildung 3, zusammen mit den Abbildungen 4-7, dort die Einzelheiten der Strategie der Turbinengeschwindigkeit dargestellt. Solange das Abfallen des Drucks bei einer Drehzahl (TSS-BOOST-END) zwischen TSSmin und TSSmax stattfindet, wird der Schaltvorgang weich sein. Typisch werden TSSmin und TSSmax anfänglich auf empirische Weise bestimmt. Nach jedem Schaltvorgang werden die maximale erreichte Drehzahl TSS-MAX und die Differenz TSS-DLFF zwischen dieser und TSS-BOOST-END errechnet. Wenn TSS- DLFF außerhalb des durch TSSmin und TSSmax definierten Bereiches liegt, wird die Zelle in der adaptiven Tabelle auf diese Stellung der Drosselklappe, diese Anfangsgeschwindigkeit der Turbine und diese Temperatur des Getriebeöls eingestellt. Also wird eine Nachzündung veranlaßt wenn TSS TSSmax erreicht oder übersteigt. Das wird zum Beschleunigen der Beendigung der Drehmomentphase durch das Vermindern der Eingabe von Drehmoment in die Kupplung bewirkt.
Anders ausgedrückt wird der der kommenden Getriebekupplung zugeführte Transmissionsdruck nach der Vervollständigung der Drehmomentphase und dem Beginn der Trägheitsphase erhöht, um den Schaltvorgang weich und rasch zu vollenden. Auch kann die Zündungseinstellung während dieser Trägheitsphase reduziert werden, um weiterhin das Gefühl beim Schaltvorgang zu verbessern.
Nun wird unter Bezugnahme auf Abbildung 4 dort in der Form eines Blockdiagramms die Strategie zum Glätten des Hochschaltens gezeigt die im Hintergrund ausgeführt wird, wenn ein Schaltvorgang befohlen wird. Anfänglich wird die Turbinengeschwindigkeit am Anfang des Schaltvorganges aufgezeichnet (TSS-SFT-START). Ebenso wird die Motorgeschwindigkeit zu Beginn des Schaltvorganges aufgezeichnet (NE-START). Diese Geschwindigkeiten werden nach dem Befehl eines Hochschaltens bestimmt, wie es im Block 18 von Abbildung 6 gezeigt ist.
Dann wird, wie im Block 20 gezeigt ist, ein Umwandlungsverhältnis durch Dividieren der Anfangsgeschwindigkeit der Turbine durch die Anfangsgeschwindigkeit des Motors berechnet. Das Verhältnis der Drehmomente (TQ-RATIO) wird aus dem Umwandlungsverhältnis im Block 26 errechnet. Dann werden die Temperatur des Getriebeöls (TOT) und die Stellung der Drosselklappe zu Beginn des Schaltvorganges (TP-START) aufgezeichnet. Das eingegebene Drehmoment (TQ-INPUT-START) wird, wie durch den Block 22 wiedergegeben, aus einem Tabelleneingabewert für das Drehmoment, wie durch den Block 24 gezeigt wird, aus der Stellung der Drosselklappe und der Geschwindigkeit des Motors am Anfang des Schaltvorganges und dem Verhältnis der Drehmomente aus Block 26 berechnet.
Dann wird die Anstiegszeit der Turbinengeschwindigkeit (TSS-BOOST) ausgerechnet, während der der hydraulische Druck erhöht werden muß, wie durch den Block 28 angezeigt ist. Die Eingaben zum Block 28 umfassen ein Temperatursignal des Getriebeöls, ein Signal aus der adaptiven Tabelle, durch den Block 30 dargestellt, und ein Signal aus der Basistabelle, durch den Block 32 dargestellt. Das Anheben der Turbinengeschwindigkeit vereinigt das Signal aus der Basistabelle von Block 32, das die Eingaben von Turbinengeschwindigkeit und eingehendem Drehmoment aus Block 22 enthält. Das Signal der adaptiven Tabelle enthält Informationen über einen vorangegangenen ähnlichen Schaltvorgang und besitzt Eingaben aus dem Block 22 für das eingehende Drehmoment und über die Temperatur des Getriebeöls.
Nachdem der Anstieg der Turbinengeschwindigkeit berechnet wurde, wie durch den Block 28 gezeigt ist, wird die Turbinengeschwindigkeit (TSS-BOOST-END) am Ende der Erhöhung der Turbinengeschwindigkeit errechnet, wie durch den Block 33 angezeigt ist, worin der Zuwachs der Turbinengeschwindigkeit (TSS-BOOST) der Turbinengeschwindigkeit am Beginn des Schaltvorganges (TSS-SFT-START) addiert wird.
Wie durch den Block 32 in Abbildung 6 gezeigt ist, wird als Antwort auf ein Schaltsignal ein erstes Flag gesetzt, um den Druck in der Drehmomentphase zu erhöhen, und ein zweites Flag wird gesetzt um die Schaltstrategie zu aktivieren.
Unter erneuter Bezugnahme auf Abbildung 4 wird die Turbinengeschwindigkeit am Ende des Schaltvorganges (TSS-SFT-END) aus der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, wie durch den Block 34 gezeigt ist.
Schließlich wird ein Wert der Nachzündung aus einer Nachzündungstabelle, die im Block 36 gezeigt ist, aus der Motorgeschwindigkeit und der Stellung der Drosselklappe oder der Luftladung errechnet.
Nun wird unter Bezugnahme auf Abbildung 5 dort die Logik gezeigt, die im Vordergrund einmal für jede Unterbrechung der Turbinengeschwindigkeit ausgeführt wird.
Im Block 38 wird das Flag der Strategie des Schaltvorganges ausgewertet.
Im Block 40 wird das Signal TSS der Turbinengeschwindigkeit ausgelesen.
Im Block 42 wird die aktuelle Turbinengeschwindigkeit mit der Turbinengeschwindigkeit aus dem letzten Schritt über die Phasenbestimmungslogik verglichen.
Die aktuelle Turbinengeschwindigkeit wird im Block 44 mit der Turbinengeschwindigkeit (TSS-BOOST-END) auf das Ende des Anstiegs der Turbinengeschwindigkeit geprüft, wenn die aktuelle Turbinengeschwindigkeit größer als die vorangegangene Turbinengeschwindigkeit ist.
Im Block 46 wird das Boostflag, wenn die Turbinengeschwindigkeit höher als die Turbinengeschwindigkeit am Ende des Anstiegs ist, gelöscht und eine Differenz der Turbinengeschwindigkeiten wird aus der aktuellen Turbinengeschwindigkeit minus der Turbinengeschwindigkeit am Ende des Anstiegs berechnet. Die maximale erreichte Turbinengeschwindigkeit (TSS-MAX) wird im Block 48 bestimmt.
Wenn die aktuelle Turbinengeschwindigkeit kleiner oder gleich der vorhergehenden Turbinengeschwindigkeit ist, wird ab Block 42 der Weg zu Block 50 eingeschlagen. Im Block 50 wird bestimmt, ob die aktuelle Turbinengeschwindigkeit niedriger als die vorhergehend bestimmte maximale Turbinengeschwindigkeit minus der Differenz der Turbinengeschwindigkeit (TSS- TRIG1) ist, wie zum Zeitpunkt T3 in Abbildung 2 gezeigt ist.
Wenn die Turbinengeschwindigkeit niedriger als dieser Wert ist, wird dann das Flag für die Trägheitsphase gesetzt und das Flag für die Phase des Anstiegs wird gelöscht und die Zündung verzögert, wie es im Block 52 gezeigt ist.
Im Block 54 werden, wenn die aktuelle Turbinengeschwindigkeit niedriger als die Turbinengeschwindigkeit TSS-SFT-END am Ende des Schaltvorganges zuzüglich der Differenz der Turbinengeschwindigkeit TSS-TRIG2 ist, wie zum Zeitpunkt T4 in Abbildung 2 dargestellt ist, das Flag für die Trägheitsphase, das Flag für die Anstiegsphase und das Flag für die Strategie des Schaltvorganges gelöscht und die Zündungseinstellung wiederhergestellt, wie im Block 56 gezeigt ist.
Nun wird wieder unter Bezugnahme auf Abbildung 6 im Block 58 eine Strategie für den Druck während der Phase des Drehmomentes und der Trägheit innerhalb der generellen Strategie für den Druck beim Hochschalten eingeschlagen. Ist das Flag für die Strategie des Schaltvorganges gesetzt, wie durch den Block 58 bestimmt wird, wird dann das Flag für die Phase des Anstiegs bei 60 ausgewertet. Wenn das Flag für die Phase des Anstiegs gesetzt ist, wird der Kupplungsdruck erhöht, was eine Funktion der Stellung der Drosselklappe oder der Luftladung ist, wie im Block 62 gezeigt ist. Wird das Flag für die Phase des Anstiegs beim Test im Block 60 als nicht gesetzt erfaßt, wird dann das Flag für die Trägheitsphase im Block 64 ausgewertet. Wenn dieses Flag gesetzt ist, wird der Druck erhöht, wie im Block 66 gezeigt ist. Wenn dieses Flag nicht gesetzt ist, wird der Druck in der Kupplung vermindert, ebenso als Funktion der Stellung der Drosselklappe oder der Luftladung.
Nun wird unter Bezugnahme auf Abbildung 7 dort eine Auffrischungslogik für die adaptive Tabelle gezeigt die einmal bei jeder Schleife des Systems im Hintergrund ausgeführt wird.
Anfänglich werden, wie es im Block 70 gezeigt ist, das Flag für die Strategie des Schaltvorganges und das Flag für die Trägheitsphase ausgewertet. Sind beide Flags gesetzt, wird dann die maximale Turbinengeschwindigkeit TSS-MAX ausgewertet, um zu ermitteln, ob sie höher als die Turbinengeschwindigkeit TSS- BOOST-END am Ende des Anhebens liegt wie im Block 72 gezeigt ist.
Wenn die maximale Turbinengeschwindigkeit höher als die Turbinengeschwindigkeit am Ende des Anhebens liegt wird eine Geschwindigkeitsabweichung als Differenz zwischen der maximalen Turbinengeschwindigkeit und der Turbinengeschwindigkeit am Ende des Anhebens berechnet, wie im Block 74 gezeigt ist.
Wie im Block 76 gezeigt ist, wird dieses Differenzsignal der Geschwindigkeit der Turbine ausgewertet, um zu ermitteln, ob sie zwischen dem Minimal- und dem Maximalwert MINTSS und MAXTSS liegt, die jeweils der Minimal- und der Maximalgeschwindigkeit TSSmin und TSSmax der Turbine entsprechen. Wenn dieses Differenzsignal zwischen dem Minimal- und dem Maximalwert liegt wird keine Änderung in der adaptiven Tabelle 30 vorgenommen, wie in Abbildung 4 und im Block 78 gezeigt ist.
Wird im Block 72 ermittelt, daß die maximale Turbinengeschwindigkeit geringer oder gleich der Turbinengeschwindigkeit am Ende des Anhebens ist, wird die Zelle der adaptiven Tabelle, die der Anfangsgeschwindigkeit der Turbine, der Temperatur des Getriebeöls und des anfänglichen Eingabedrehmomentes entspricht, im Block 80 geändert. Der neue Wert der Zelle ist gleich dem alten Wert der Zelle minus des Wertes der minimalen Differenz der Turbinengeschwindigkeit MINTSS.
Wenn im Block 82 die Differenz in der Turbinengeschwindigkeit kleiner als die minimale Turbinengeschwindigkeit ist, wie sie im Block 76 ausgewertet wurde, wird im Block 84 die Zelle in der adaptiven Tabelle in einen Wert umgeändert, der der anfänglichen Turbinengeschwindigkeit, der Temperatur des Getriebeöls und dem anfänglichen eingehenden Drehmoment entspricht. Der neue Wert der Zelle wird als Differenz zwischen dem alten Wert der Zelle und der Differenz zwischen dem Differenz wert MINTSS der minimalen Turbinengeschwindigkeit und der davor berechneten Differenz TSS-DIFF der Turbinengeschwindigkeit berechnet.
Ist die Differenz der Turbinengeschwindigkeit größer als der Differenz wert TSS der maximalen Turbinengeschwindigkeit, wie durch den Block 86 gezeigt ist, wird die Zelle der adaptiven Tabelle in einen Wert umgeändert, der ebenso der anfänglichen Turbinengeschwindigkeit, dem anfänglich eingebenen Drehmoment und der Temperatur des Getriebeöls entspricht, worin der neue Wert der Zelle aus dem alten Zellen wert berechnet wird und das Ergebnis aus der Multiplikation der Differenz zwischen dem Differenz wert MINTSS der minimalen Turbinengeschwindigkeit und der Differenz TSS-DLFF der Turbinengeschwindigkeiten mit einem Multiplikationsfaktor der Turbinengeschwindigkeit, wie im Block 88 gezeigt ist, errechnet wird. Somit ist die Steuerung adaptiv und lernt aus vorausgegangenen Schaltvorgängen.
Die Vorteile des Verfahrens und des Systems der vorliegenden Erfindung sind zahlreich. Beispielsweise vermindern das Verfahren und das System Stöße beim Schaltvorgang und gestalten das Hochschalten weicher. Während der Trägheitsphase wird der Druck erhöht, um den Schaltvorgang rasch und weich zur Vollendung zu bringen. Um das Gefühl beim Schaltvorgang zu verbessern, wird die Zündungseinstellung in der Trägheitsphase verzögert.

Claims

1. Ein Verfahren zum Steuern eines Mehrgeschwindigkeiten-Automatikgetriebes (14) mit einem Reibungsteil, das einem bestimmten Übersetzungsverhältnis in der Transmission eines Automobils entspricht, umfassend auch einen Verbrennungsmotor (12), eine Welle zur Eingabe von Drehmoment, um den Motor und das Getriebe zu verbinden, eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Schaltsignals, um ein gewünschtes Umschalten vom aktuell genutzten Übersetzungsverhältnis zum angegebenen Übersetzungsverhältnis anzuzeigen, und ein Kontrollsystem (10) für den Druck eines Fluidums, umfassend eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Fluidumdrucks, um den Schaltvorgang weicher zu gestalten, wenn als Antwort auf dieses Signal geschaltet wird, wobei dieses Kontrollsystem weiterhin eine Steuervorrichtung zum Steuern der den Fluidumdruck erzeugenden Vorrichtung umfaßt, so daß der erzeugte Fluidumdruck dem Reibungsteil während der Phase des Drehmomentes und der Trägheit des Schaltvorganges, im Einklang mit einem Druckverlaufsschema zum Einleiten und fortlaufenden Erhöhen des durch ihn übertragenen Drehmomentes weitergeleitet wird, wobei dieses Druckverlaufsschema mit dem Schaltsignal in Verbindung steht, so daß die Größe des durch die Kontrollvorrichtung gesteuerten Fluidumdrucks zu Beginn der Drehmomentphase erhöht wird, um die Drehmomentphase rasch zu vollenden, und wobei der Druck unmittelbar vor der Vollendung der Drehmomentphase zum Vermindern des Drehmomentstoßes in der Trägheitsphase verringert wird,

umfassend die Schritte

- des Schätzens der Vollendung der Drehmomentphase durch Vergleichen des Wertes eines Geschwindigkeitssignals (TSS), der auf der Momentangeschwindigkeit der Antriebswelle basiert, während sie sich über die Drehmomentphase hinweg mit einem vorbestimmten Wert (TSS-BOOST-END) des Geschwindigkeitssignals verändert, und

- des Korrelierens des Druckverlaufs mit dem Geschwindigkeitssignal (TSS), so daß als Antwort auf das Ergebnis dieses Vergleiches die Größe des durch die Kontrollvorrichtung gesteuerten Fluidumdrucks unmittelbar vor der Vollendung der Drehmomentphase vermindert wird.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, worin die Größe des durch die Kontrollvorrichtung gesteuerten Fluidumdrucks verringert wird, wenn sich das Geschwindigkeitssignal (TSS) in einem vorbestimmten Bereich befindet, der durch einen vorbestimmten Maximalwert (TSSmax) und einen vorbestimmten Minimal wert (TSSmin) definiert ist.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der vorbestimmte Wert (TSS-BOOST-END) des Geschwindigkeitssignals auf einem vorausgegangenen Schaltvorgang basiert.

4. Ein Verfahren nach Anspruch 3, worin der Maximalwert (TSS-MAX) des Geschwindigkeitssignals (TSS) - während des Schaltvorganges - bestimmt wird und die Differenz zwischen diesem Maximalwert und dem Wert (TSS-BOOST-END) des Geschwindigkeitssignals umittelbar vor dem Abfallen des durch die Kontrollvorrichtung gesteuerten Fluidumdrucks zum Erhalten eines Differenzsignals (TSS-DIFF) ausgerechnet wird.

5. Ein Verfahren nach Anspruch 4, umfassend weiterhin den Schritt des Bestimmens, ob sich das Differenzsignal (TSS-DIFF) innerhalb eines vorbestimmten Bereiches (MINTSS bis MAXTSS) befindet, der dem vorbestimmten Wertebereich des Geschwindigkeitssignals entspricht.

6. Ein Verfahren nach Anspruch 5, worin ein Satz vorbestimmter Werte (TSS- BOOST-END) des Geschwindigkeitssignals durch eine Datenmatrix, bestehend aus der Stellung der Drosselklappe, der Geschwindigkeit der Welle beim Beginn des Schaltvorganges der Temperatur des Getriebeöls, definiert ist, wobei das Verfahren weiterhin den Schritt des Modifizierens des vorbestimmten Wertes (TSS-BOOST-END) des Geschwindigkeitssignals für dessen Verwendung in einem späteren Schaltvorgang umfaßt, wenn sich der Wert des Differenzsignals (TSS- DIFF) außerhalb dieses vorbestimmten Bereiches befindet.

7. Ein Verfahren nach Anspruch 1, umfassend weiterhin den Schritt des Verminderns des Drehmomentes vom Motor zum Getriebe, um die Beendigung der Drehmomentphase zu beschleunigen.

8. Ein Verfahren nach Anspruch 7, worin der Schritt des Verminderns des Drehmomentes des Motors das Verzögern der Zündungseinstellung des Motors umfaßt.

9. Ein Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin der durch die Kontrollvorrichtung gesteuerte Fluidumdruck nach der Vollendung der Drehmomentphase erhöht wird, um den Schaltvorgang weich und rasch zu vollenden.

10. Ein Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend weiterhin den Schritt des Verzögerns der Zündungseinstellung des Motors während der Phase der Trägheit, um das Gefühl beim Schalten zu verbessern.

11. Ein System zum Steuern einer Transmission eines Automobils durch das Verfahren nach Anspruch 1, umfassend ein Mehrgeschwindigkeiten- Automatikgetriebe (14) mit einem Reibungsteil, das einem bestimmten Übersetzungsverhältnis entspricht, einen Verbrennungsmotor (12), eine Welle zur Eingabe von Drehmoment, um den Motor und das Getriebe zu verbinden, eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Schaltsignals, um ein gewünschtes Umschalten vom aktuell genutzten Übersetzungsverhältnis zum angegebenen Übersetzungsverhältnis wiederzugeben, eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Geschwindigkeitssignals (TSS) das auf der Momentangeschwindigkeit der Antriebswelle während der Phasen des Drehmomentes und der Trägheit des Schaltvorganges basiert, wobei sich der Wert des Geschwindigkeitssignals während der Phasen des Drehmomentes und der Trägheit verändert, und ein Kontrollsystem (10) für den Druck eines Fluidums, umfassend eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Fluidumdrucks und eine Kontrollvorrichtung zum Steuern der den Fluidumdruck erzeugenden Vorrichtung, so daß der Wert des erzeugten Fluidumdrucks dem Reibungsteil während der Phase des Drehmomentes und der Trägheit eines Schaltvorganges von einem aktuellen Übersetzungsverhältnis zum angegebenen Übersetzungsverhältnis im Einklang mit einem Druckverlaufsschema zum Einleiten und fortlaufenden Erhöhen der durch es stattfindenden Übertragung von Drehmoment, weitergeleitet wird,

dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin ein System umfaßt, um den Schaltvorgang weicher zu gestalten, umfassend:

- eine Vorrichtung zum Schätzen der Vollendung der Drehmomentphase durch Vergleichen des Wertes (TSS) des Geschwindigkeitssignals, während sie sich über die Drehmomentphase hinweg mit einem vorbestimmten Wert des Geschwindigkeitssignals verändert, und

- eine Vorrichtung zum Korrelieren des Druckverlaufs mit dem Geschwindigkeitssignal (TSS), so daß als Antwort auf das Ergebnis dieses Vergleiches die Größe des durch die Kontrollvorrichtung gesteuerten Fluidumdrucks unmittelbar vor der Vollendung der Drehmomentphase vermindert wird, um den Drehmomentstoß in der Trägheitsphase zu vermindern.

12. Ein System nach Anspruch 11, umfassend eine Welle für die Eingabe von Drehmoment zwischen dem Motor und dem Mehrgeschwindigkeiten- Übersetzungsgetriebe, einen ersten Reibungsmechanismus, der angepaßt ist, teilweise einen ersten Übertragungsweg für das Drehmoment zwischen der Antriebswelle und ersten Teilen des Getriebes für die Eingabe von Drehmoment dieses Getriebes bereitzustellen, und einen zweiten Reibungsmechanismus, der angepaßt ist, teilweise einen zweiten Übertragungsweg für das Drehmoment zwischen der Antriebswelle und zweiten Teilen des Getriebes für die Eingabe von Drehmoment bereitzustellen, eine erste und eine zweite durch Druck betätigte Servoeinrichtung, die, wenn sie unter Druck gesetzt werden, jeweils den ersten und den zweiten Reibungsmechanismus betätigen, wobei das Herstellen des zweiten Übertragungsweges von Drehmoment von einer verringerten Motorgeschwindigkeit begleitet ist, eine Vorrichtung zum ständigen Überwachen der Geschwindigkeit der Drehmomenteingabewelle, eine Vorrichtung zum Erhöhen des Drucks der zweiten Servoeinrichtung als Antwort auf einen Befehl des Umschaltens des Übersetzungsverhältnisses, das das Lösen des ersten Reibungsmechanismus und das Anwenden des zweiten Reibungsmechanismus verlangt, eine Vorrichtung zum Vermindern des Drucks in der Servovorrichtung als Antwort auf eine vorbestimmte Änderung der Geschwindigkeit der Drehmomenteingabewelle und eine Vorrichtung zum Erhöhen des Drucks der Servoeinrichtung als Folge auf die Verringerung der Kupplungsfähigkeit des ersten Reibungsmechanismus während des Schaltvorganges.

13. Ein System nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, umfassend eine Vorrichtung zum Erhöhen des durch die Kontrollvorrichtung gesteuerten Fluidumdrucks nach der Vollendung der Drehmomentphase, um den Schaltvorgang weich und rasch zu vollenden.

14. Ein System nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 13, umfassend weiterhin eine Vorrichtung zum Verzögern der Zündungseinstellung des Motors während der Phase der Trägheit, um das Gefühl beim Schalten zu verbessern.