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Dokumentenidentifikation DE102004034019A1 31.03.2005
Titel Steuervorrichtung für ein Fahrzeug
Anmelder Toyota Jidosha K.K., Toyota, Aichi, JP
Erfinder Matsubara, Tooru, Toyota, Aichi, JP;
Hasegawa, Yoshio, Toyota, Aichi, JP;
Nagai, Tadayuki, Toyota, Aichi, JP
Vertreter Kuhnen & Wacker Patent- und Rechtsanwaltsbüro, 85354 Freising
DE-Anmeldedatum 14.07.2004
DE-Aktenzeichen 102004034019
Offenlegungstag 31.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.03.2005
IPC-Hauptklasse F16H 61/20
IPC-Nebenklasse B60K 41/02   
Zusammenfassung Eine ECT_ECU (1020) führt ein Programm aus, das die Schritte umfaßt:
I) Ermitteln einer angestrebten Leerlaufdrehzahl (Schritt S100),
ii) Beenden einer Steuerung des neutralen Zustands (Schritt S110), wenn, während der Steuerung des neutralen Zustands (JA beim Schritt S102), die angestrebte Leerlaufdrehzahl gleich wird wie oder größer wird als ein vorgegebener Schwellenwert NIDLE (JA beim Schritt S104) und
iii) Ausführung der Steuerung des neutralen Zustands (Schritt S106), wenn, während die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt wird (NEIN beim Schritt S102), die angestrebte Leerlaufdrehzahl geringer ist als der vorgegebene Schwellenwert NIDLS (JA beim Schritt S108).

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, das mit einem automatischen Getriebe ausgestattet ist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die zu einer Steuerung des neutralen Zustands geeignet ist.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Ein in einem Fahrzeug eingebautes automatisches Getriebe ist mit einem Verbrennungsmotor über einen im automatischen Getriebe vorgesehenen Drehmomentwandler oder dergleichen verbunden und umfaßt einen Mechanismus zum Wechseln der Gänge, der eine Anzahl von Leistungsübertragungspfaden bereitstellt. Dieses automatische Getriebe ist so konstruiert, daß es beispielsweise auf der Basis der Drosselöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit den Leistungsübertragungspfad, d.h. das Übersetzungsverhältnis (Antriebsdrehzahl) automatisch umschaltet. Ein Fahrzeug mit einem automatischen Getriebe ist typischerweise mit einem Schalthebel ausgestattet, der vom Fahrer in eine beliebige von verschiedenen Schaltstellungen (wie REVERS, NEUTRAL, DRIVE) bewegt werden kann. Die automatische Schaltungssteuerung wird in diesen Schaltstellungen durchgeführt (gewöhnlich in dem dem Vorwärtsantrieb zugeordneten Bereich).

Wenn ein Fahrzeug, das mit dieser Bauart eines automatischen Getriebes ausgerüstet ist, gestoppt wird, während der Schalthebel sich in einer Stellung befindet, die einem Vorwärtsfahrt-Bereich entspricht, wie etwa DRIVE, wird Antriebsenergie von dem im Leerlauf befindlichen Verbrennungsmotor über den Drehmomentwandler auf das Getriebe und von dort auf die Räder übertragen, was zu einer „Kriechen" genannten Erscheinung führt. Kriechen ist unter gewissen Bedingungen äußerst nützlich. Beispielsweise hilft es, ein Fahrzeug beim Starten aus dem Stand an einer Steigung am Rückwärtsrollen zu hindern, so daß ein sanftes Anfahren erfolgt. Wenn der Fahrer auf einer flachen Straße ein stehendes Fahrzeug an einer Stelle halten will, ist das Kriechen jedoch unnötig und muß durch Bedienen der Bremse unterdrückt werden. Das heißt, die Bremse wird benutzt, um die vom Verbrennungsmotor kommende, das Kriechen verursachende Kraft zu unterdrücken, und der Wirkungsgrad der Kraftstoffnutzung durch den Motor nimmt um einen entsprechenden Betrag ab.

Um den Wirkungsgrad des Kraftstoffs zu verbessern, wurde deshalb vorgeschlagen, ein im Vorwärtsfahrt-Bereich befindliches Getriebe in einen neutralen Zustand, einschließlich eines halbneutralen Zustands, der NEUTRAL entspricht, zu versetzen, während sich das Getriebe noch im Vorwärtsfahrt-Bereich befindet und das Fahrzeug durch das gedrückte Bremspedal in einem stationären Zustand gehalten wird, so wie beim Betätigen der Bremse und einer fast vollständig geschlossenen Drossel. Ein spezielles Element des Getriebes zur Ausübung von Reibung wird währenddessen gelöst (genauer gesagt wird dieses Element zur Reibungsausübung gesteuert in einen Schlupfzustand versetzt).

Es sind viele Technologien bekannt, die sich damit befassen, die Bedingungen zu definieren, unter welchen die Ausübung dieser Art von Steuerung des neutralen Zustands zugelassen und verhindert wird, die Steuerung des neutralen Zustands durchgeführt wird, die Steuerung des neutralen Zustands verhindert wird, und umgeschaltet wird zwischen dem Erlauben und dem Verhindern ihrer Ausführung (d.h. die Steuerung des neutralen Zustands wird aufgehoben).

Die JP(A) 5-157173 offenbart eine Steuervorrichtung für das Kriechen für ein automatisches Fahrzeuggetriebe, welche den Wirkungsgrad beim Kraftstoffverbrauch ausreichend verbessert und die Vibration des Fahrzeugs während der Steuerung zur Verhindern des Kriechens (d.h. der Steuerung des neutralen Zustands) reduziert, während sie den Stillstand des Verbrennungsmotors infolge eines Anstiegs der Motorlast verläßlich verhindert, wenn die Steuerung zur Verhinderung des Kriechens ausgeschaltet wird. Diese Kriechsteuerungsvorrichtung für ein automatisches Fahrzeuggetriebe ist eine Kriechsteuerungsvorrichtung die entworfen ist, um das Kriechen dadurch zu verhindern, daß das Getriebe in einen neutralen Zustand versetzt wird, selbst wenn sich das automatische Getriebe in dem der Vorwärtsfahrt zugeordneten Bereich befindet, sofern die vorgegebenen Bedingungen erfüllt sind. Diese Kriechsteuerungsvorrichtung ist mit folgenden Elementen ausgestattet: i) Mittel zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotor während der Steuerung zur Verhinderung des Kriechens, um die gleiche Leerlaufdrehzahl zu halten, wie wenn die Kriechverhinderungssteuerung nicht wirksam ist; ii) Mittel zur Feststellung, ob gegebenenfalls ein beabsichtigter, plötzlicher Start vorliegt, wenn die vorgegebenen Bedingungen nicht erfüllt sind, und iii) Mittel zur Aufhebung der Kriechverhinderungssteuerung durch schnelle Steuerung des Hydraulikdrucks, wenn der Grund dafür, daß die Bedingungen nicht erfüllt sind, ein beabsichtigter plötzlicher Start ist, und durch langsame Steuerung des Hydraulikdrucks, wenn der Grund dafür, daß die Bedingungen nicht erfüllt sind, nicht ein beabsichtigter plötzlicher Start ist.

Diese Kriechsteuerungsvorrichtung für ein automatisches Fahrzeuggetriebe steuert die Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors während der Steuerung zur Verhinderung des Kriechens so, daß sie gleich der Leerlaufdrehzahl ist, die auftritt, wenn die Kriechverhinderungssteuerung nicht ausgeführt wird. Als Ergebnis ist es im Vergleich mit einer Technologie, die die Motordrehzahl höher einstellt als erforderlich, möglich, die Fahrzeugvibrationen verläßlich zu reduzieren und die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs zu verbessern, was das primäre Ziel dieser Kriechverhinderungssteuerung war. Außerdem ändert sich der Klang des Verbrennungsmotors nie, so daß keine Störung für den Fahrer stattfindet.

Wie oben beschrieben, steuert die in der JP(A) 5-157173 offenbarte Kriechsteuerungsvorrichtung die Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors während der Kriechverhinderungssteuerung derart, daß sie die gleiche ist, wie die Leerlaufdrehzahl, die auftritt, wenn die Kriechverhinderungssteuerung nicht ausgeführt wird. Die Kriechverhinderungssteuerung (d.h. die Steuerung des neutralen Zustands) wird jedoch ausgeführt auf der Basis der Leerlaufdrehzahl bei nicht ausgeführter Kriechverhinderungssteuerung und der aktuellen Motordrehzahl. Insbesondere wird die neutrale Steuerung (d.h. die Kriechverhinderungssteuerung) aufgehoben, wenn die aktuell festgestellte Motordrehzahl selbst nur geringfügig höher ist als die Leerlaufdrehzahl (die die gleiche ist, unabhängig davon, ob die Kriechverhinderungssteuerung ausgeführt wird oder nicht) und die neutrale Steuerung wird oft nicht wieder ausgeführt, wenn das Fahrzeug angehalten wird, selbst wenn die anderen Bedingungen für das Inbetriebsetzen der neutralen Steuerung erfüllt sind.

Die Motordrehzahl schwankt in der Echtzeit abhängig von der Last, die von den durch die Drehkraft des Motors angetriebenen Hilfsantrieben ausgeht. Falls beim Schwanken der Motordrehzahl diese nur geringfügig höher wird als die eingestellte Leerlaufdrehzahl, wird die Steuerung des neutralen Zustands aufgehoben, wodurch sich die Zeitspanne verkürzt, während welcher die Steuerung des neutralen Zustands ausgeübt wird, und die Auswirkung zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs wird reduziert.

Um dieses Problem zu lösen, ist es möglich, einfach die Leerlaufdrehzahl (d.h. die Drehzahl des Verbrennungsmotors, bei welcher die Steuerung des neutralen Zustands zugelassen wird), zu erhöhen. Falls dies geschieht, wird die Steuerung des neutralen Zustands fortgesetzt, selbst wenn sich die Last durch einen Hilfsantrieb verändert und dadurch die Motordrehzahl etwas ansteigt, wodurch die Dauer der Steuerung des neutralen Zustands so lang wie möglich aufrechterhalten wird und der den Kraftstoffverbrauch verbessernde Effekt erreicht werden kann. Die Erhöhung der Leerlaufdrehzahl in dieser Weise führt jedoch dazu, daß die Steuerung des neutralen Zustands aufrechterhalten wird, während die Motordrehzahl zunimmt. Als Ergebnis bleibt die Eingangskupplung in ihrem gelösten Zustand (tatsächlich der Schlupfzustand), während die Motordrehzahl hoch ist. Je höher die Drehzahl ist, um so größer ist die Wärme. die durch den Schlupf der Eingangskupplung erzeugt wird, also durch das während der Durchführung der Steuerung des neutralen Zustands in einem Schlupfzustand verharrende Reibungselement. Die so erzeugte Wärme verursacht Probleme, wie etwa die Reduzierung der Lebensdauer der Eingangskupplung.

Während der Ausführung der Steuerung des neutralen Zustands wird der Anpreßdruck der Eingangskupplung durch Rückmeldung (Feedback) gesteuert, so daß das Drehzahlverhältnis des Drehmomentwandlers (= Turbinendrehzahl/Motordrehzahl) sich einem angestrebten Drehzahlverhältnis angleicht. Währenddessen kann abhängig vom Zustand der Feedbacksteuerung ein großer Unterschied zwischen dem aktuellen Drehzahlverhältnis und dem angestrebten Drehzahlverhältnis verbleiben. Dadurch nimmt bei einer hohen Motordrehzahl die durch den Schlupf der Eingangskupplung erzeugte Wärme zu und verursacht Probleme, wie etwa eine Verringerung der Lebensdauer der Eingangskupplung.

Zusätzlich können Probleme, wie etwa eine Verringerung der Lebensdauer der Eingangskupplung auch auftreten, falls der Anpreßdruck der Eingangskupplung während einer ausgedehnten Zeitspanne hoch bleibt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf die vorstehend geschilderten Probleme sieht die Erfindung deshalb eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für ein Fahrzeug vor, die eine Steuerung des neutralen Zustands ausführen, während zugleich die Lebensdauer eines Beaufschlagungselements der automatischen Kupplung sichergestellt ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, das mit einem automatischen Getriebe versehen ist, das ein Beaufschlagungselement enthält, das zur Wirkung kommt, wenn das Fahrzeug aus dem Stand gestartet wird, wobei die Steuervorrichtung eine Steuerung des neutralen Zustands ausübt, die das Beaufschlagungselement aus seinem Engriff freigibt, wenn das automatische Getriebe sich in einem der Vorwärtsfahrt zugeordneten Schaltbereich befindet und das Fahrzeug angehalten wird und dabei eine vorgegebene Bedingung erfüllt wird. Die Steuervorrichtung schließt ein Erkennungsmittel ein, das eine angestrebte Leerlaufdrehzahl eines Verbrennungsmotors erkennt, und ein Entscheidungsmittel, das festlegt, ob einer Steuerung des neutralen Zustands auf der Basis eine angestrebten Leerlaufdrehzahl ausgeführt werden soll.

In Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Steuervorrichtung für ein Fahrzeug wird die Entscheidung, ob die Steuerung des neutralen Zustands eingesetzt wird, nicht auf die Motordrehzahl gestützt, die in der Echtzeit schwankt, weil sich die durch die Hilfsantriebe verursachte Last ändert, sondern eher auf das erforderliche Drehmoment oder dergleichen, beispielsweise eine als Ziel angestrebte Leerlaufdrehzahl die durch ein ISC (Idle Speed Control System = Leerlaufsteuerungssystem) einer Motor-ECU (Electronic Control Unit = elektronische Steuereinheit) berechnet wird. Weil sich diese angestrebte Leerlaufdrehzahl nicht so schnell und so subtil ändert wie die Motordrehzahl, ist es nicht notwendig, die Motordrehzahl, bei der die Steuerung des neutralen Zustands zugelassen wird, hoch anzusetzen. Demgemäß wird das Beaufschlagungselement nicht in einem Schlupfzustand gehalten, wenn die Motordrehzahl hoch ist, so daß die erzeugte Wärmemenge nicht zunimmt und die Lebensdauer des Beaufschlagungselements nicht abnimmt. Insbesondere wenn der Schwellenwert der Leerlaufdrehzahl, der benutzt wird, um zu bestimmen, daß die Steuerung des neutralen Zustands nicht eingesetzt werden soll, auf eine hohe Drehzahl eingestellt wird, die jedoch in einem Bereich liegt, in dem sie keine Probleme für die Lebensdauer des Beaufschlagungselements verursacht, ist es möglich, die Dauer der Steuerung des neutralen Zustands auszudehnen, ohne die Lebensdauer des Beaufschlagungselements zu verringern. Es ist in diesem Fall möglich, daß die aktuelle Drehzahl von der angestrebten Leerlaufdrehzahl abweicht, aber falls dies eintritt, würde diese Abweichung innerhalb einer kurzen Zeitspanne durch die Feedbacksteuerung der Leerlaufdrehzahl mittels des ISC beseitigt, so daß die Lebensdauer des Beaufschlagungselements nicht verringert würde. Es kann deshalb eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug geschaffen werden, die eine Steuerung des neutralen Zustands durchführt und zugleich die Lebensdauer des Beaufschlagungselements gewährleistet.

Außerdem bestimmt das Entscheidungsmittel vorzugsweise, daß die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt werden kann, wenn die angestrebte Leerlaufdrehzahl geringer ist als ein vorgegebener erster Schwellenwert, und es bestimmt, daß die Steuerung des neutralen Zustands nicht durchgeführt werden kann, wenn die angestrebte Leerlaufdrehzahl gleich ist dem oder größer ist als der zweite Schwellenwert, der höher ist als der vorgegebene erste Schwellenwert.

Gemäß der vorstehend beschriebenen Steuervorrichtung werden der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert (erster Schwellenwert < zweiter Schwellenwert) vorab eingestellt. Falls die angestrebte Leerlaufdrehzahl niedriger ist als der erste Schwellenwert, entscheidet die Steuervorrichtung, daß die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt werden kann. Andererseits, falls die angestrebte Leerlaufdrehzahl gleich dem zweiten Schwellenwert ist oder größer als dieser, bestimmt die Steuervorrichtung, daß die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann. Insbesondere ist es möglich, die Dauer der Steuerung des neutralen Zustands auszudehnen, ohne die Lebensdauer des Beaufschlagungselements zu reduzieren, indem man den zweiten Schwellenwert auf eine hohe Drehzahl setzt, jedoch in einem Bereich, wo dies keine Probleme mit der Lebensdauer des Beaufschlagungselements verursacht.

Noch eine andere Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem automatischen Getriebe, das ein Beaufschlagungselement besitzt, das eingesetzt wird, wenn das Fahrzeug aus dem Stand startet, wobei die Steuervorrichtung eine Steuerung des neutralen Zustands ausführt, die das Beaufschlagungselement freisetzt, wenn sich das automatische Getriebe in einem der Vorwärtsfahrt zugeordneten Schaltzustand befindet und das Fahrzeug angehalten wird, wobei eine vorgegebene Bedingung erfüllt wird. Diese Steuervorrichtung umfaßt Erkennungsmittel zur Feststellung einer angestrebten Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors, Motordrehzahlerkennungsmittel zur Feststellung einer Drehzahl des Motors, eine Recheneinrichtung zur Berechnung eines Unterschieds zwischen der Motordrehzahl und der angestrebten Leerlaufdrehzahl und Entscheidungsmittel zur Entscheidung, ob die Steuerung des neutralen Zustands auf der Basis des berechneten Unterschieds ausgeführt werden soll.

Wie vorstehend beschrieben, bestimmt diese Steuervorrichtung, ob die Steuerung des neutralen Zustands auf der Basis des Unterschieds zwischen der Motordrehzahl und der angestrebten Leerlaufdrehzahl ausgeführt werden soll. Wenn dieser Unterschied groß ist, besteht eine Neigung dazu, daß die Motordrehzahl mehr Zeit in Anspruch nimmt, um die angestrebte Leerlaufdrehzahl zu erreichen, indem sie die Feedbacksteuerung durch das ISC benutzt, was Probleme hinsichtlich der Lebensdauer des Beaufschlagungselements verursachen kann. Es wird deshalb, wenn der Unterschied groß ist, bestimmt, daß die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann, so daß die Steuerung des neutralen Zustands nicht stattfindet. Es kann deshalb eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen werden, das eine Steuerung des neutralen Zustands durchführt und zugleich die Lebensdauer des Beaufschlagungselements sichert. Wenn der Unterschied groß ist, ist es auch möglich, daß der Lernvorgang des ISC noch nicht beendet ist. Es wird deshalb, wenn die Steuerung des neutralen Zustands begonnen wird, die Öffnung des ISC verändert in die Vorwegnahme einer Veränderung (d.h. eine Abnahme) der Motorlast. Wenn das geschieht, so kann dies jedoch zur Folge haben, daß sich die Motordrehzahl stärker verändert als üblich, und deshalb die Antriebsfähigkeit abnimmt. Wenn die Steuerung des neutralen Zustands nicht stattfindet, ermöglicht dies deshalb die Vermeidung einer solchen Abnahme der Antriebsfähigkeit.

Weiterhin bestimmt das Entscheidungsmittel vorzugsweise, daß die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt werden kann, wenn der Unterschied geringer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, und daß die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann, wenn Unterschied gleich ist als der vorgegebene Schwellenwert oder größer.

Wenn dieser Unterschied groß ist, besteht eine Neigung für die Motordrehzahl, mehr Zeit in Anspruch zu nehmen, um unter Nutzung des ISC die angestrebte Leerlaufdrehzahl zu erreichen, was Probleme hinsichtlich der Lebensdauer des Beaufschlagungselements verursachen kann. Wenn der Unterschied groß ist, wird deshalb entschieden, daß die Steuerung nicht ausgeführt werden kann und deshalb wird sie nicht ausgeführt.

Noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem automatischen Getriebe, das ein Beaufschlagungselement besitzt, das zum Einsatz kommt, wenn das Fahrzeug aus dem Stand startet, und die eine Steuerung des neutralen Zustands ausübt, die das Beaufschlagungselement freigibt, wenn sich das automatische Getriebe in einem der Vorwärtsfahrt zugeordneten Betriebsbereich befindet und das Fahrzeug angehalten wird und eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Diese Steuervorrichtung schließt ein Erkennungsmittel für die Turbinendrehzahl ein, um die Turbinendrehzahl eines Drehmomentwandlers im automatischen Getriebe zu ermitteln, Erkennungsmittel zum Ermitteln einer angestrebten Turbinendrehzahl, die eine angestrebte Drehzahl der Turbinendrehzahl ist, eine Recheneinheit zur Berechnung des Unterschieds zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten Turbinendrehzahl, und Entscheidungsmittel, die bestimmen, daß die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann, wenn der berechnete Unterschied während einer vorgegebenen Dauer oder länger gleich einem vorgegebenen Schwellenwert bleibt oder größer bleibt als dieser.

Wie oben beschrieben, entscheidet diese Steuervorrichtung, daß die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann, wenn der Unterschied zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten Turbinendrehzahl während einer vorgegebenen Dauer oder länger gleich einem vorgegebenen Schwellenwert bleibt oder größer bleibt als dieser. Wenn der Unterschied groß ist, ist der Anpreßdruck des Beaufschlagungselements hoch. Falls er während einer ausgedehnten Dauer hoch bleibt, wird die Lebensdauer des Beaufschlagungselements abnehmen. In diesem Fall wird deshalb die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt. Es ist deshalb möglich, die Steuerung des neutralen Zustands auszuführen und zugleich die Lebensdauer des Beaufschlagungselements sicherzustellen. Wenn dieser Unterschied groß ist und die Turbinendrehzahl geringer ist als die angestrebte Turbinendrehzahl, ist der auftretende Hydraulikdruck hoch und deshalb ist die Belastung des Verbrennungsmotors höher als normal. Wenn die Motordrehzahl unter diesen Bedingungen niedrig ist, besteht deshalb die Gefahr, daß der Motor abgewürgt wird. Indem die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeübt wird, besteht jedoch die Fähigkeit, diese Möglichkeit zu vermeiden. Des weiteren ist andererseits der auftretende Hydraulikdruck niedrig, wenn der Unterschied groß und die Turbinendrehzahl höher ist als die angestrebte Turbinendrehzahl. Deshalb kann eine Verzögerung beim Eingreifen des Beaufschlagungselements auftreten, die einen Stoß erzeugen kann, falls unter diesen Bedingungen die Steuerung des neutralen Zustands durchgeführt wird und dann durch Betätigen des Gaspedals bzw. der Drossel abgebrochen wird. Wiederum kann jedoch dadurch, daß die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt wird, die Möglichkeit vermieden werden, daß ein solcher Stoß auftritt.

Noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem automatischen Getriebe, das ein Beaufschlagungselement besitzt, das zum Einsatz kommt, wenn das Fahrzeug aus dem Stand startet, die eine Steuerung des neutralen Zustands ausübt, die das Beaufschlagungselement freigibt, wenn sich das automatische Getriebe in einem der Vorwärtsfahrt zugeordneten Betriebsbereich befindet und das Fahrzeug angehalten wird und eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Diese Steuervorrichtung schließt Steuermittel zur Ausübung einer Feedbacksteuerung auf den auf das Beaufschlagungselement einwirkenden, betätigenden Hydraulikdruck ein, derart, daß ein Drehzahlverhältnis eines im automatischen Getriebe vorgesehenen Drehmomentwandlers sich einem vorgegebenen Drehzahlverhältnis angleicht, sowie Empfangsmittel zum Empfang einer Information, nach der die Feedbacksteuerung zu verhindern ist, Mittel zur Ermittlung einer Turbinendrehzahl zur Ermittlung der Drehzahl der Turbine des Drehmomentwandlers, Mittel zur Ermittlung einer angestrebten Turbinendrehzahl, die eine angestrebte Drehzahl der Turbinendrehzahl ist, eine Recheneinheit zur Berechnung eines Unterschieds zwischen der Turbinendrehzahl und einer angestrebten Turbinendrehzahl, und zur Ignorierung der während der Ausübung der Steuerung des neutralen Zustands erhaltenen Information, daß die Feedbacksteuerung zu verhindern sei, geeignete Mittel zur Fortsetzung einer Feedbacksteuerung, und Fortsetzung der Feedbacksteuerung, wenn der berechnete Unterschied gleich den vorgegebenen Schwellenwert ist oder größer als dieser.

Gemäß der vorstehend genannten Steuervorrichtung wird die die Verhinderung der Feedbacksteuerung fordernde Information ignoriert und die Feedbacksteuerung durch die Steuermittel fortgesetzt, selbst wenn, beispielsweise, diese Steuervorrichtung die ECU des automatischen Getriebes ist und eine Aufforderung von der ECU des Verbrennungsmotors erhält, die Feedbacksteuerung des auf das Beaufschlagungselement einwirkenden Hydraulikfluids zu verhindern, falls der Unterschied zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten Turbinendrehzahl gleich dem vorgegebenen Schwellenwert ist, oder größer als dieser. Das heißt, daß dann, wenn der Unterschied zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten Turbinendrehzahl groß ist, die am Beaufschlagungselement erzeugte Wärmemenge groß bleiben wird, falls basierend auf einer Forderung von der ECU des Verbrennungsmotors, Feedback zu verhindern, die Feedbacksteuerung nicht auf den das Beaufschlagungselement beaufschlagenden Druck angewandt wird, Die unter solchen Bedingungen erzeugte höhere Wärmemenge wird schließlich zu Problemen mit der Lebensdauer des Beaufschlagungselements führen, Wenn der Unterschied zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten Turbinendrehzahl groß ist, wird daher die Information, die die Verhinderung der Feedbacksteuerung fordert, ignoriert und die Feedbacksteuerung wird durch die Steuermittel fortgesetzt. Die Steuerung des neutralen Zustands kann somit ausgeführt werden und zugleich die Lebensdauer des Beaufschlagungselements gesichert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die vorstehend erwähnten Ausführungsformen und andere Ausführungsformen, Aufgaben, Merkmale, Vorteile, technische und industrielle Bedeutungen der Erfindung werden durch das Lesen der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen in Betracht gezogen werden, in denen:

1 ein Blockdiagramm einer Steuerung eines automatischen Getriebes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;

2 eine den Einsatz von Kupplung und Bremse beim Getriebe nach 1 darstellende Tabelle ist;

3 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Steuerstruktur eines bei einer ECU gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführten Programms ist;

4A, 4B und 4C Zeitdiagramme sind zur Darstellung des Betriebs eines mit einem automatischen Getriebe nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs;

5 ein Flußdiagramm ist zur Darstellung der Steuerstruktur eines bei einer ECU gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung ausgeführten Programms;

6 ein Zeitdiagramm ist zur Darstellung des Betriebs eines mit einem automatischen Getriebe nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs;

7 ein Flußdiagramm ist zur Darstellung der Steuerstruktur eines bei einer ECU gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführten Programms;

8A und 8B Zeitdiagramme sind zur Darstellung des Betriebs eines mit einem automatischen Getriebe nach dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs;

9 ein Flußdiagramm ist zur Darstellung der Steuerstruktur eines bei einer ECU gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführten Programms;

10A, 10B und 10C Zeitdiagramme sind zur Darstellung des Betriebs eines mit einem automatischen Getriebe nach dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs und

11 ein Diagramm ist zur Darstellung des Ausmaßes der Absorption der Kupplungsenergie.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele erläutert.

Ein Kraftübertragungsstrang eines Fahrzeugs mit einer Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist wie nachfolgend beschrieben gestaltet. Die Steuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch eine in 1 gezeigte ECU (Electronic Control Unit = elektronische Steuereinheit) 1000 realisiert. Das in diesem Ausführungsbeispiel beschriebene automatische Getriebe ist ein automatisches Getriebe, das mit einem Drehmomentwandler versehen ist, der als Strömungsmittelkupplung dient, und mit einem Gangwechselmechanismus der Planetengetriebebauart. Es ist jedoch zu beachten, daß diese Erfindung nicht auf ein automatisches Getriebe beschränkt ist, das einen Gangwechselmechanismus der Planetengetriebebauart besitzt. Das bedeutet, daß das automatische Getriebe beispielsweise auch ein kontinuierlich variables Getriebe, wie z.B. ein kontinuierlich variables Getriebe der Riemenbauart sein kann.

Der Kraftübertragungsstrang eines Fahrzeugs mit einer Steuervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die Steuervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel ist insbesondere durch ein in 1 gezeigtes ECT (Electronically Controlled Automatic Transmission = elektronisch gesteuertes automatisches Getriebe) 1020 realisiert.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung umfaßt der Kraftübertragungsstrang des Fahrzeugs i) einen Verbrennungsmotor 100, ii) ein automatisches Getriebe mit einem Drehmomentwandler 200 und einem Gangwechselmechanismus 300 der Planetengetriebebauart und iii) die ECU 1000.

Eine Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 100 ist mit einer Einganswelle des Drehmomentwandlers 200 verbunden. Der Verbrennungsmotor 100 ist mit dem Drehmomentwandler 200 über eine rotierende Welle verbunden. Deshalb ist eine Drehgeschwindigkeit (d.h. die Pumpendrehzahl) des Drehmomentwandlers 200 die gleiche wie eine Drehgeschwindigkeit NE (d.h. die Motordrehzahl NE) der Ausgangswelle des Motors 100, ermittelt von einem Motordrehzahlsensor 400.

Der Drehmomentwandler 200 schließt eine sperrbare Kupplung 210 ein, die die Eingangwelle und die Ausgangswelle miteinander verriegelt, ein Pumpenflügelrad 220 auf der Seite der Eingangswelle, ein Turbinenlaufrad 230 auf der Seite der Ausgangswelle und einen zur Erhöhung des Drehmoments dienenden Stator 240 mit einer Einwegkupplung 250. Der Drehmomentwandler 200 und der Gangwechselmechanismus der Planetengetriebebauart 300 sind durch eine drehbare Welle verbunden. Eine Ausgangswellendrehgeschwindigkeit NT des Drehmomentwandlers 200 (d.h. die Turbinendrehzahl NT) wird durch einen Turbinendrehzahlsensor 410 ermittelt. Eine Ausgangswellendrehgeschwindigkeit NOUT des Gangwechselmechanismus der Planetengetriebebauart 300 wird durch einen Ausgangswellendrehzahlsensor 420 ermittelt.

Die 2 ist eine Tabelle zur Darstellung des Kupplungs- und Bremseneinsatzes beim Gangwechselmechanismus 300 der Planetengetriebebauart. Insbesondere zeigt diese Tabelle, welches der Reibungselemente, d.h. der Kupplungselemente (C1 bis C4 in der Zeichnung)., der Bremselemente (B1 bis B4) und der Einweg-Kupplungselemente (F0 und F3) bei jedem Gang im Eingriff oder gelöst sind. Im ersten Gang, der benutzt wird, wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand startet, sind das Kupplungselement (C1) und die Einweg-Kupplungselemente (F0 und F3) in Eingriff. Das Kupplungselement C1 wird als Besonderheit unter den Kupplungselementen als Einganskupplung 310 bezeichnet. Diese Eingangskupplung (C1) 310 wird auch als eine Vorwärtskupplung bezeichnet und ist immer im Eingriff, wenn sich das Getriebe in einem Gang befindet, der das Fahrzeug vorwärts antreibt, wenn der Schalthebel sich in einer anderen Position als der Parkposition (P), der Rückwärtsfahrtposition (R) oder der neutralen Position (N) befindet, wie sie in 2 gezeigt sind.

Wenn festgestellt wurde, daß sich der Schalthebel in der DRIVE-Position (D) befindet und das Fahrzeug durch die Erfüllung vorgegebener Bedingungen angehalten wurde (z.B. weil das Gaspedal nicht betätigt ist, die Bremse angezogen ist, der Bremshauptzylinder einen Druck aufweist, der gleich ist wie oder größer ist als ein vorgegebener Wert, und die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich ist wie oder geringer ist als ein vorgegebener Wert) wird die sogenannte Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt, bei welcher die Eingangskupplung (C1) 310 gelöst und in einen vorgegebenen Schlupfzustand überführt wird, wodurch das Getriebe in einen dem neutralen Zustand ähnlichen Zustand versetzt wird.

Die ECU 1000, die den Kraftübertragungsstrang steuert, schließt eine Motor-ECU 1010 ein, die den Motor 100, eine ECT (Electronic Controlled Automatic Transmission = elektronisch gesteuertes automatisches Getriebe) ECU 1020, die den Gangwechselmechanismus 300 der Planetengetriebebauart und eine VSC (Vehicle Stability Control = Fahrzeugstabilitätssteuerung) steuert.

Die ECT_ECU 1020 erhält ein die Turbinendrehzahl NT anzeigendes Signal vom Turbinendrehzahlsensor 410 und ein die Drehzahl NOUT der Ausgangswelle anzeigendes Signal vom Ausgangswellendrehzahlsensor 420. Die ECT_ECU 1020 erhält auch ein Signal, das die Motordrehzahl NE anzeigt, die vom Motordrehzahlsensor 400 ermittelt wurde, und ein Signal, das einen von einem Drosselpositionssensor ermittelten Betrag einer Drosselöffnung anzeigt, welche beide Ausgangssignale der Motor-ECU 1010 sind.

Diese Drehzahlsensoren sind so angeordnet, daß sie Zähnen von die Rotation ermittelnden Zahnrädern zugewandt sind, die auf der Eingangswelle des Drehmomentwandlers 200, der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers 200 und der Ausgangswelle des Gangwechselmechanismus 300 der Planetengetriebebauart befestigt sind. Diese Drehzahlsensoren sind in der Lage, selbst eine geringe Rotation der Eingangswelle des Drehmomentwandlers 200, der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers 200, und der Ausgangswelle des Gangwechselmechanismus 300 der Planetengetriebebauart festzustellen. Diese Sensoren können Sensoren sein, die beispielsweise magnetische Widerstandselemente benutzen, die allgemein als Halbleitersensoren bezeichnet werden.

Weiter wird von der VSC ECU 1030 an die ECT_ECU 1020 ein Signal abgegeben, das die durch einen G-Sensor ermittelte Fahrzeugbeschleunigung anzeigt, wie auch ein Signal, das anzeigt, ob die Bremse angezogen ist. Die VSC ECU 1030 nimmt ein Bremssteuersignal von der ECT_ECU 1020 auf und steuert die Fahrzeugbremsen durch Steuerung des unter Hydraulikdruck stehenden Bremskreises.

Die Steuerungsstruktur eines durch die Steuervorrichtung, d.h. die ECT_ECU 1020, ausgeführten Programms gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird anhand der 3 erläutert.

Beim Schritt S100 ermittelt die ECT_ECU 1020 eine angestrebte Leerlaufdrehzahl. Diese angestrebte Leerlaufdrehzahl wird ermittelt auf der Basis eines Signaleingangs von der Motor-ECU 1010 bei der ECT_ECU 1020. Beim Schritt S102 bestimmt die ECT_ECU 1020, ob die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt wird. Falls die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt wird (d.h. JA in Schritt S102), schreitet die Routine zum Schritt S104 fort. Falls nicht (d.h. NEIN beim Schritt S102) schreitet die Routine zum Schritt S108 fort.

Beim Schritt S104 bestimmt die ECT_ECU 1020, ob die angestrebte Leerlaufdrehzahl gleich einem vorgegebenen Schwellenwert NIDLE ist oder größer als dieser. Fall die vorgegebene Leerlaufdrehzahl gleich ist oder größer ist als der vorgegebene Schwellenwert (d.h. JA beim Schritt S104), schreitet die Routine zum Schritt S110 fort. Falls nicht (d.h. NEIN beim Schritt S104) schreitet das Routine zum Schritt S106 fort.

Beim Schritt S106 führt die ECT_ECU 1020 die Steuerung des neutralen Zustands aus. Die Ausführung der Steuerung des neutralen Zustands schließt die kontinuierliche Ausführung der Steuerung des neutralen Zustands ein.

Beim Schritt S108 bestimmt die ECT_ECU 1020, ob die angestrebte Leerlaufdrehzahl niedriger ist als der vorgegebene Schwellenwert NIDLS. Falls die angestrebte Leerlaufdrehzahl niedriger ist als der Schwellenwert NIDLS (d.h. JA beim Schritt S108), schreitet die Routine zum Schritt S106 fort. Falls nicht (d.h. NEIN beim Schritt S108), schreitet die Routine zum Schritt S110 fort.

Beim Schritt S110 beendet die ECT_ECU 1020 die Steuerung des neutralen Zustands. Der Ablauf der Steuerung des neutralen Zustands bei einem mit dem der Steuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel entsprechenden ECT_ECU 1020 ausgestatteten Fahrzeug wird nun anhand der vorher beschriebenen Struktur und des vorher beschriebenen Flußdiagramms erläutert.

Falls die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt wird (d.h. NEIN beim Schritt S102) und die ermittelte angestrebte Leerlaufdrehzahl niedriger ist als der vorgegebene Schwellenwert NIDLS (d.h. JA beim Schritt S108), wird die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt (Schritt S106). Die Steuerung des neutralen Zustands beginnt zu diesem Zeitpunkt, weil sie zu diesem Zeitpunkt nicht stattfand.

Falls die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt wird (d.h. JA beim Schritt S102) und die ermittelte angestrebte Leerlaufdrehzahl gleich dem vorgegebenen Wert NIDLE ist oder größer ist als dieser (d.h. JA beim Schritt S104); wird die Steuerung des neutralen Zustands beendet (Schritt S110). Das Verfahren zum Abbruch der Steuerung des neutralen Zustands wird zu diesem Zeitpunkt durchgeführt, weil die Ausführung der Steuerung neutralen Zustands im Gang war.

Die ECT_ECU 1020, die der Steuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel zugeordnet ist, bestimmt, ob die Ausführung der Steuerung des neutralen Zustands auf der Basis der angestrebten Leerlaufdrehzahl zugelassen wird.

Betrachte man die 4A und 4B mit konventioneller Technologie, so wird der Schwellenwert für die Motordrehzahl vorab festgelegt und die Steuerung des neutralen Zustands wird beendet, wenn die ermittelte Motordrehzahl gleich dem Schwellenwert wird oder größer als dieser Schwellenwert. Im Beispiel nach 4A wird die Steuerung des neutralen Zustands darauf eingestellt, zu enden, wenn die Motordrehzahl gleich wird oder größer als 800 U/min. Die Steuerung des neutralen Zustands startet deshalb, wenn sich die Motordrehzahl unterhalb 800 U/min befindet. Falls sich jedoch aufgrund einer Lastveränderung bei einem durch die Rotationskraft des Motors angetriebenen Hilfsantrieb, beispielsweise, die Motordrehzahl auch nur geringfügig ändert, so daß sie nur leicht 800 U/min überschreitet, wird an dieser Stelle die Steuerung des neutralen Zustands beendet. Es wird dadurch die Zeitspanne verkürzt, während der die Steuerung des neutralen Zustands ausgeübt wird.

Beim Beispiel nach 4B ist dagegen der Schwellenwert der Motordrehzahl, der die Dauer der Steuerung des neutralen Zustands sicherstellen soll, in einem hohen Bereich, wie etwa 1000 U/min, eingestellt. Es wird deshalb die Ausführung der Steuerung des neutralen Zustands, nachdem sie begonnen hat, fortgesetzt, bis die Motordrehzahl den Schwellenwert 1000 U/min überschreitet. Die Motordrehzahl ist diesmal hoch im Bereich oberhalb 800 U/min und gleich 1000 U/min oder niedriger als 1000 U/min, was dazu führt, daß, wie in 4B gezeigt, die Lebensdauer der Eingangskupplung (C1) 310 geringer wird.

Das bedeutet, daß durch die niedrige Einstellung des Schwellenwerts für die Motordrehzahl, wie in 4A gezeigt, die Dauer der Steuerung des neutralen Zustands durch die Beendigung der Steuerung des neutralen Zustands aufgrund einer leichten Veränderung verkürzt werden kann, wenn sich die Motordrehzahl in der Echtzeit verändert. Andererseits kann eine hohe Einstellung des Schwellenwerts für die Motordrehzahl, wie in 4B gezeigt, die Lebensdauer der Eingangskupplung (C1) 310 wegen der hohen Motordrehzahl verkürzen.

Die ECT_ECU 1020, die der Steuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel zugeordnet ist, setzt zwei Schwellenwerte für die angestrebte Leerlaufdrehzahl fest: einen ersten Schwellenwert NIDLS und einen zweiten Schwellenwert NIDLE, wie in 4C gezeigt. Falls die angestrebte Leerlaufdrehzahl unter den vorgegebenen ersten Schwellenwert NIDLS (d.h. JA beim Schritt S108) fällt, wird die Steuerung des neutralen Zustands durchgeführt (Schritt S106). Falls die angestrebte Leerlaufdrehzahl gleich dem vorgegebenen zweiten Schwellenwert NIDLE (d.h. JA beim Schritt S104) oder größer wird, wird die Steuerung des neutralen Zustands beendet.

Indem man diesen zweiten Schwellenwert NIDLE im Hinblick auf die Lebensdauer der Eingangskupplung (C1) 310 als obere Grenzdrehzahl einstellt, ist es möglich, eine lange Zeitspanne zu gewährleisten, während der die Steuerung des neutralen Zustands ausgeübt und die Lebensdauer der Eingangskupplung (C1) 310 erhalten wird, und dadurch eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Brennstoffverbrauchs zu erreichen.

Demgemäß ist die durch die ECT_ECU 1020 ausgeübte, der Steuervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel zugeordnete Steuerung des neutralen Zustands geeignet, die Dauer auszudehnen, während der die Steuerung des neutralen Zustands ausgeübt wird, während eine Reduzierung der Lebensdauer der Eingangskupplung C1 vermieden wird.

Eine Steuervorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist wie folgt ausgebildet. Die Hardwarekonstruktion bei diesem Ausführungsbeispiel ist die gleiche wie jene des ersten Ausführungsbeispiels. Eine detailliert Beschreibung davon wird deshalb nicht wiederholt. Insbesondere ist die Hardwarekonstruktion beim zweiten Beispiel die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform (1 und 2).

Die durch die ECT_ECU 1020 nach diesem Ausführungsbeispiel ausgeführte Steuerungsstruktur wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.

Beim Schritt S200 ermittelt die ECT_ECU 1020 die angestrebte Leerlaufdrehzahl. Die Verfahrensabläufe in den Schritten S200 und S202 werden auf der Grundlage der Information durchgeführt, die von der Motor-ECU 1010 über die ECT_ECU 1020 erhalten werden.

Beim Schritt S204 bestimmt die ECT_ECU 1020, ob Motordrehzahl – angestrebte Leerlaufdrehzahl geringer ist als ein vorgegebener Schwellenwert DNILS. Falls Motordrehzahl – angestrebte Leerlaufdrehzahl geringer ist als dieser vorgegebene Schwellenwert DNILS (d.h. JA beim Schritt S204), schreitet die Routine zum Schritt S206 weiter. Falls nicht (d.h. NEIN beim Schritt S204), schreitet die Routine zum Schritt S208 weiter.

Beim Schritt S206 beendet die ECT_ECU 1020 die Steuerung des neutralen Zustands. Falls die Steuerung des neutralen Zustands zu diesem Zeitpunkt ausgeführt wird, wird sie einfach fortgesetzt. Falls sie zu diesem Zeitpunkt nicht ausgeführt wird, wird sie gestartet.

Beim Schritt S208 beendet die ECT_ECU 1020 die Steuerung des neutralen Zustands. Falls die Steuerung des neutralen Zustands zu diesem Zeitpunkt ausgeübt wird, werden die Maßnahmen zum Abbruch der Steuerung des neutralen Zustands durchgeführt. Falls zu diesem Zeitpunkt die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt wird, wird dieser Zustand beibehalten, d.h. die Steuerung des neutralen Zustands wird nicht ausgeübt.

Es wird nun die Wirkungsweise der Steuerung des neutralen Zustands in einem mit der der Steuervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel entsprechenden ECT_ECU 1020 ausgerüsteten Fahrzeug auf der Basis der vorstehend beschriebenen Struktur und des Flußdiagramms erläutert.

Die angestrebte Leerlaufdrehzahl wird ermittelt (Schritt S200), die Motordrehzahl wird ermittelt (Schritt S202) und der Unterschied, ausgedrückt durch Motordrehzahl – angestrebte Leerlaufdrehzahl, wird berechnet. Falls dieser Unterschied geringer ist als der vorgegebene Schwellenwert DNILS (d.h. JA beim Schritt S204), wird die Steuerung des neutralen Zustands gestartet oder fortgesetzt (Schritt S206). Falls andererseits dieser Unterschied gleich dem Schwellenwert DNILS oder größer ist (d.h. NEIN beim Schritt S204), wird die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt oder abgebrochen (Schritt S208).

Es wird nun für diesen Zeitbereich der zeitliche Verlauf unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Die 6 zeigt die zeitabhängige Veränderung des Unterschieds. Falls der Unterschied Motordrehzahl – angestrebte Leerlaufdrehzahl geringer ist als der vorgegebene Schwellenwert DNILS (d.h. JA beim Schritt S204), wird die Steuerung des neutralen Zustands gestartet. Falls aus irgendeinem Grund der Unterschied zugenommen hat und gleich ist wie der vorgegebene Schwellenwert DNILS oder größer ist als dieser (d.h. Nein beim Schritt S204), wird die Steuerung des neutralen Zustands beendet durch Ausführung der Abbruchsteuerung für die Steuerung des neutralen Zustands (Schritt S208).

In diesem Fall ist der Unterschied groß und es besteht die Neigung, daß die Motordrehzahl mehr Zeit benötigt, um durch die Feedbacksteuerung des ISC die angestrebte Leerlaufdrehzahl zu erreichen, wie dies in 6 durch eine ausgezogene Linie dargestellt ist. Selbst wenn die Motordrehzahl die angestrebte Leerlaufdrehzahl erreicht, wird dafür, wie die unterbrochene Linie zeigt, so viel Zeit benötigt, daß, falls die Steuerung des neutralen Zustands bei diesem Zustand ausgeführt würde, während dieser Zeit Probleme mit der Lebensdauer der Eingangskupplung (C1) 310 aufträten.

Wie oben beschrieben, bestimmt die der Steuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel zugeordnete ECT_ECU 1020, ob auf der Basis des Unterschieds zwischen der Motordrehzahl und der angestrebten Leerlaufdrehzahl die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt werden soll. Wenn der Unterschied groß ist, entscheidet die ECT_ECU 1020, daß die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann, weil die Ausführung der Steuerung des neutralen Zustands zu diesem Zeitpunkt Probleme mit der Lebensdauer bzw. Standfestigkeit der Eingangskupplung C1 verursachen würde, wegen der Neigung der Motordrehzahl, mehr Zeit dafür in Anspruch zu nehmen, die angestrebte Leerlaufdrehzahl zu erreichen. Es ist deshalb möglich, eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug vorzusehen, die die Steuerung des neutralen Zustands ausführt und zugleich die Lebensdauer der Eingangskupplung sicherstellt.

Eine Steuervorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist wie folgt gestaltet. Ebenso wie beim zweiten Ausführungsbeispiel ist die Hardware-Struktur des dritten Ausführungsbeispiels die gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel (1 und 2). Es wird deshalb eine detaillierte Beschreibung davon nicht wiederholt.

Die Steuerungsstruktur eines durch die ECT_ECU 1020 in Übereinstimmung mit diesem Ausführungsbeispiel ausgeführten Programms wird unter Bezugnahme auf 7 erläutert.

Beim Schritt S300 ermittelt die ECT_ECU 1020 eine angestrebte Turbinendrehzahl. Beim Schritt S302 bestimmt die ECT_ECU 1020, ob Turbinendrehzahl – angestrebte Turbinendrehzahl den vorgegebenen Schwellenwert DNIDLE gleich ist oder größer ist. Falls Turbinendrehzahl – angestrebte Turbinendrehzahl gleich dem Schwellenwert DNIDLE oder größer als dieser ist (d.h. JA beim Schritt S304), schreitet die Routine weiter zum Schritt S319.

Beim Schritt S306 fügt die ECT_ECU 1020 einem Zählwert C den Wert 1 hinzu. Beim Schritt S308 stellt die ECT_ECU 1020 fest, ob der Zählwert C gleich dem Schwellenwert CDNTL ist oder größer as dieser. Falls der Zählwert C gleich dem Schwellenwert CDNTL ist oder größer als dieser (d.h. JA beim Schritt S208), schreitet die Routine weiter zum Schritt S314.

Beim Schritt S310 initialisiert die ECT_ECZ 1020 den Zählwert C (C = 0).

Beim Schritt S312 beendet die ECT_ECU 1020 die Steuerung des neutralen Zustands. Falls zu dieser Zeit die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt wird, wird dieser Zustand aufrechterhalten, d.h. die Steuerung des neutralen Zustands wird nicht ausgeführt.

Beim Schritt S314 führt die ECT_ECU 10230 die Steuerung des neutralen Zustands aus. Falls die Steuerung des neutralen Zustands zu dieser Zeit nicht ausgeführt wird, wird sie gestartet. Falls zu dieser Zeit die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt wird, wird sie einfach fortgesetzt.

Falls die Zykluszeit des im Flußdiagramm dargestellten Programms, beispielsweise, 100 msec beträgt, werden nach 10 Zyklen (d.h. C = 10) 1,0 sec vergangen sein. Man kann deshalb sagen, daß der Zählwert C ein Zeitmaß ist.

Es wird nun die Wirkungsweise der Steuerung des neutralen Zustands in einem mit der der Steuervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel entsprechenden ECT_ECU 1020 ausgerüsteten Fahrzeug auf der Basis der vorstehend beschriebenen Struktur und des Flußdiagramms erläutert.

In 8A stellt die durchgehende Linie die Turbinendrehzahl für den Fall einer gewöhnlichen Steuerung dar. Die unterbrochene Linie zeigt die Turbinendrehzahl für den Fall, daß sie aus irgendeinem Grund stark von der angestrebten Turbinendrehzahl abweicht. Im Bereich rechts von der unterbrochenen vertikalen Linie mit sich abwechselnden kurzen und langen Strichen, die in der Zeichnung durch einen Pfeil bezeichnet wird, ist der Unterschied zwischen den Turbinendrehzahlen (d.h. zwischen der durchgehenden Linie und der unterbrochenen Linie) gleich groß wie oder größer als ein vorgegebener Schwellenwert DNIDLE.

Die Zeit, während der dieser Unterschied gleich groß ist wie oder größer ist als der vorgegebene Schwellenwert DNIDLE, wird, wie in 8A gezeigt, gezählt. Die Steuerung des neutralen Zustands wird beendet, wenn dieser Zählwert C gleich wird wie oder größer wird als ein vorgegebener Schwellenwert CDNTL, wie es die 8B zeigt. Das bedeutet, daß bestimmt wird, daß die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann, wenn der Unterschied zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten Turbinendrehzahl fortfährt, gleich dem vorgegebenen Schwellenwert [DNIDLE) oder größer als dieser zu sein und der Zählwert C, der die Zeitspanne anzeigt, während der dieser Unterschied besteht, gleich der vorgegebenen Zeitspanne (CDNTL) ist oder größer als diese.

Wenn dieser Unterschied groß ist, ist beispielsweise der Anpreßdruck des Beaufschlagungselements hoch. Falls dieser Anpreßdruck während einer längeren Zeitspanne hoch bliebe, würde sich eine Verringerung der Lebensdauer des Beaufschlagungselements ergeben, so daß während diese Zeitspanne die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt wird.

Wie oben beschrieben, beendet die der Steuervorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel zugeordnete ECT_ECU 1020 die Steuerung des neutralen Zustands, falls der Unterschied zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten Turbinendrehzahl für eine längere Zeitspanne andauert, als es einer vorgegebenen Zeitspanne entspricht. Es ist deshalb möglich, zu vermeiden, daß der Anpreßdruck auf die Eingangskupplung während einer längeren Zeitspanne hoch bleibt, sofern der Unterschied groß ist, und damit eine Reduzierung der Lebensdauer der Eingangskupplung C1 zu vermeiden.

Eine Steuervorrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist wie folgt gestaltet. Ebenso wie beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel ist die Hardware-Struktur des vierten Ausführungsbeispiels die gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel (1 und 2). Es wird deshalb eine detaillierte Beschreibung davon nicht wiederholt.

Die Steuerungsstruktur eines durch die ECT_ECU 1020 in Übereinstimmung mit diesem Ausführungsbeispiel ausgeführten Programms wird unter Bezugnahme auf 9 erläutert. Beim Schritt S400 ermittelt die ECT_EUC 1020 die angestrebte Turbinendrehzahl. Beim Schritt S402 ermittelt die ECT_ECU 1920 die Turbinendrehzahl. Beim Schritt S404 bestimmt die ECT_ECU 1020, ob ein Flag von der Motor-ECU 1010 gesetzt ist, das fordert, daß die C1-Feedback-Steuerung der Steuerung des neutralen Zustands zu verhindern ist. Diese Entscheidung wird getroffen auf der Grundlage des Status des Flag-Eingangs von der Motor-ECU 1010 zum ECT_ECU 1020. Falls das Flag gesetzt ist, (d.h. JA beim Schritt S404), schreitet die Routine weiter zum Schritt S406. Falls nicht (d.h. NEIN beim Schritt S404), schreitet die Routine zum Schritt S410 vor. Ebenso wie oben beschrieben bezieht sich die C1 Feedback-Steuerung der Steuerung des neutralen Zustands hier auf die Feedback-Steuerung des Anpreßdrucks der Eingangskupplung C1, so daß das Drehzahlverhältnis e des Drehmomentwandlers (= Turbinendrehzahl NT/Motordrehzahl NE) gleich dem angestrebten Drehzahlverhältnis wird.

Beim Schritt S406 bestimmt die ECT_ECU 1020, ob die angestrebte Turbinendrehzahl minus der Turbinendrehzahl geringer ist als ein vorgegebener Schwellenwert DLNTFBSTP. Falls der Unterschied zwischen der angestrebten Turbinendrehzahl und der Turbinendrehzahl geringer ist als dieser vorgegebene Schwellenwert DLNTFBSTP (d.h. JA beim Schritt S406), schreitet die Routine zum Schritt S408 weiter.

Falls nicht (d.h. NEIN beim Schritt S406), schreitet die Routine zum Schritt S410 weiter. Beim Schritt S408 verhindert die ECT_ECU 1020 die C1-Feedback-Steuerung der Steuerung des neutralen Zustands. Beim Schritt S410 führt die ECT_ECU 1020 die C1-Feedback-Steuerung der Steuerung des neutralen Zustands durch.

Es wird nun die Wirkungsweise der Steuerung des neutralen Zustands in einem mit der der Steuervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel entsprechenden ECT_ECU 1020 ausgerüsteten Fahrzeug auf der Basis der vorstehend beschriebenen Struktur und des Flußdiagramms erläutert.

Falls das Flag, das das die Verhinderung der C1-Feedback-Steuerung der Steuerung des neutralen Zustands fordert, gesetzt ist (d.h. JA beim Schritt S404), wie das in 10A gezeigt ist, wird der Unterschied der angestrebten Turbinendrehzahl minus der Turbinendrehzahl mit der vorgegebenen Schwellenwert DLNTFBSTP verglichen (Schritt S406). Von den in 10B gezeigten Turbinendrehzahlen bezeichnet die durchgehende Linie einen Fall, in welchem der Unterschied klein ist und die unterbrochene Linie einen Fall, in dem der Unterschied groß ist. Das heißt, daß in den 10B und 10C die durchgehende Linie einen Fall darstellt, bei dem es gestattet ist, die C1-Feedback-Steuerung zu verhindern (d.h. einen Fall, bei dem die Steuerung unterbunden ist), während die unterbrochene Linie einen Fall darstellt, bei dem es nicht gestattet ist, daß die C1-Feedback-Steuerung unterbunden wird (d.h. einen Fall, bei welchem die Steuerung nicht unterbunden ist).

Falls der Unterschied der angestrebten Turbinendrehzahl minus der Turbinendrehzahl groß ist, wird der Flag-Eingang von der Motor-ECU 1010, der anfordert, daß die C1-Feedback-Steuerung der Steuerung des neutralen Zustands zu unterbinden ist, ignoriert und die Feedback-Steuerung der Eingangskupplung (C1) 310 während der Ausführung der Steuerung des neutralen Zustands wird fortgesetzt.

In einem Fall, bei welchem die Turbinendrehzahl geringer ist als die angestrebte Turbinendrehzahl, fällt die Turbinendrehzahl, wenn die Steuerung des neutralen Zustands bei der angestrebten Turbinendrehzahl ausgeführt wird. Als Ergebnis verändert sich die Energieaufnahmerate Q der Kupplung und die an der Eingangskupplung (C1) 319 erzeugte Wärmemenge steigt an (die angestrebte Turbinendrehzahl verschiebt sich in der Zeichnung nach links und die Energieaufnahme rate Q der Kupplung nimmt zu), wie in 11 gezeigt. Daher wird dieses Flag ignoriert und die Feedback-Steuerung der Eingangskupplung (C1) 310 während der Steuerung des neutralen Zustands fortgesetzt, selbst wenn das Flag von der Motor-ECU 1010, das anzeigt, daß die Feedbach-Steuerung der Eingangskupplung (C1) 310 verhindert werden soll, an die ECT-ECU 1020 gesandt wird.

Das bedeutet, daß schließlich die Turbinendrehzahl aufrechterhalten wird, während an der Eingangskupplung (C1) 310 eine große Wärmemenge erzeugt wird, falls die Feedback-Steuerung des Anpreßdrucks der Eingangskupplung (C1) 310 nicht ausgeführt wird, aufgrund der Anweisung von der Motor-ECU 1010, das Feedback zu unterbinden, wenn der Unterschied zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten Turbinendrehzahl groß ist. Weil die erzeugte Wärmemenge zunimmt, nimmt die Lebensdauer des Beaufschlagungselements ab. In einem solchen Fall wird deshalb die Anforderung von der Motor-ECU 1010, die Feedback-Steuerung zu unterbinden, ignoriert und die Feedback-Steuerung der Eingangskupplung (C1) 310 während der Steuerung des neutralen Zustands fortgesetzt.

Dementsprechend ignoriert die der Steuervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel zugeordnete ECT_ECU 1020 selbst dann, wenn eine Forderung nach Unterbindung des Feedbacks der Eingangskupplung (C1) 310 von der Motor-ECU oder dergleichen eingegangen ist, diese Forderung, wenn der Unterschied zwischen der angestrebten Turbinendrehzahl und der Turbinendrehzahl gleich ist wie oder größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, sie setzt die Feedback-Steuerung der Eingangskupplung (C1) 310 während der Steuerung des neutralen Zustands fort und führt die Steuerung aus, um den Unterschied zwischen der angestrebten Turbinendrehzahl und der Turbinendrehzahl zu verringern.

Eine ECT_ECU 1020 führt ein Programm aus, das die Schritte einschließt i) Ermittlung einer angestrebten Leerlaufdrehzahl (Schritt S100), ii) Beendigung der Steuerung des neutralen Zustands (Schritt S110), wenn während der Steuerung des neutralen Zustands (JA beim Schritt S102) die angestrebte Leerlaufdrehzahl gleich einem vorgegebenem Schwellenwert NIDLE oder größer als dieser wird (JA beim Schritt S104) und iii) Durchführung der Steuerung des neutralen Zustands (Schritt S106), wenn die angestrebte Leerlaufdrehzahl, während die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt wird (NEIN beim Schritt S102), geringer ist als der vorgegebene Schwellenwert NIDLS (JA beim Schritt S108),


Anspruch[de]
  1. Eine Steuervorrichtung für ein mit einer automatischen Kupplung (200, 300) ausgerüstetes Fahrzeug mit einem Verschleißelement, das in Eingriff gebracht wird, wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand startet, die eine Steuerung des neutralen Zustands durchführt, welche das Verschleißelement freigibt, wenn sich das automatische Getriebe in einem der Vorwärtsfahrt zugeordneten Bereich befindet und das Fahrzeug angehalten wird und eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

    Ermittlungsmittel (1020) zur Ermittlung einer angestrebten Leerlaufdrehzahl eines Verbrennungsmotors, und

    Entscheidungsmittel (1020) zur Entscheidung auf der Basis der angestrebten Leerlaufdrehzahl, ob die Steuerung des neutralen Zustands durchzuführen ist.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entscheidungsmittel (1020) entscheidet, daß die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt werden kann, wenn die angestrebte Leerlaufdrehzahl niedriger ist als ein vorgegebener erster Schwellenwert (NIDLS) and ii) entscheidet, daß die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann, wenn die angestrebte Leerlaufdrehzahl gleich ist wie oder größer ist als ein zweiter Schwellenwert (NIDLE), der höher ist als der vorgegebene erste Schwellenwert (NIDLS).
  3. Eine Steuervorrichtung für ein mit einer automatischen Kupplung (200, 300) ausgerüstetes Fahrzeug mit einem Verschleißelement, das in Eingriff gebracht wird, wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand startet, die eine Steuerung des neutralen Zustands durchführt, welche das Verschleißelement freigibt, wenn sich das automatische Getriebe in einem der Vorwärtsfahrt zugeordneten Bereich befindet und das Fahrzeug angehalten wird und eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

    Ermittlungsmittel (1020) zur Ermittlung einer angestrebten Leerlaufdrehzahl eines Verbrennungsmotors,

    Motordrehzahlermittlungsmittel (120) zur Ermittlung einer Drehzahl des Motors,

    Berechnungsmittel (1020) zur Berechnung des Unterschieds zwischen der Motordrehzahl und der angestrebten Leerlaufdrehzahl, und

    Entscheidungsmittel (1020) zur Entscheidung auf der Basis des ermittelten Unterschieds, ob die Steuerung des neutralen Zustands auszuführen ist.
  4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Entscheidungsmittel (1020) entscheidet, daß die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt werden kann, wenn der Unterschied geringer ist als ein vorgegebener Schwellenwert (DNILS) und entscheidet, daß die Steuerung des neutralen Zustands nicht ausgeführt werden kann, wenn der Unterschied gleich ist wie oder größer als der vorgegebene Schwellenwert (DNILS).
  5. Eine Steuervorrichtung für ein mit einer automatischen Kupplung (200, 300) ausgerüstetes Fahrzeug mit einem Verschleißelement, das in Eingriff gebracht wird, wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand startet, die eine Steuerung des neutralen Zustands durchführt, welche das Verschleißelement freigibt, wenn sich das automatische Getriebe in einem der Vorwärtsfahrt zugeordneten Bereich befindet und das Fahrzeug angehalten wird und eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

    Turbinendrehzahlermittlungsmittel (1020) zur Ermittlung einer Turbinendrehzahl eines Drehmomentwandlers innerhalb des automatischen Getriebes (200, 300),

    Ermittlungsmittel (1020) zur Ermittlung einer angestrebten Turbinendrehzahl, die eine angestrebte Drehzahl der Turbine ist,

    Berechnungsmittel (1020) zur Berechnung eines Unterschieds zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten Turbinendrehzahl, und

    Entscheidungsmittel (1020) zur Entscheidung, daß die Steuerung des neutralen Zustands ausgeführt werden kann, wenn der berechnete Unterschied während einer vorgegebenen Zeitspanne oder länger gleich einem vorgegebenen Schwellenwert (CDNTL) oder größer als dieser bleibt.
  6. Eine Steuervorrichtung für ein mit einer automatischen Kupplung (200, 300) ausgerüstetes Fahrzeug mit einem Verschleißelement, das in Eingriff gebracht wird, wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand startet, die eine Steuerung des neutralen Zustands durchführt, welche das Verschleißelement freigibt, wenn sich das automatische Getriebe in einem der Vorwärtsfahrt zugeordneten Bereich befindet und das Fahrzeug angehalten wird und eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

    Steuermittel (1020) zur Durchführung einer Feedback-Steuerung eines hydraulischen Anpreßdrucks des Verschleißelements derart, daß ein Drehzahlverhältnis eines im automatischen Getriebe (200, 300) vorgesehenen Drehmomentwandlers (200) gleich einem vorgegebenen Drehzahlverhältnis wird,

    Empfangsmittel (1020) zum Empfang einer Information, die die Unterbindung der Feedback-Steuerung fordert,

    Turbinendrehzahlermittlungsmittel (1020) zur Ermittlung einer Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers im automatischen Getriebe (200, 300),

    Ermittlungsmittel (1020) zur Ermittlung einer angestrebten Turbinendrehzahl, die eine angestrebte Drehzahl der Turbinendrehzahl ist,

    Berechnungsmittel (1020) zur Berechnung des Unterschieds zwischen der Turbinendrehzahl und der angestrebten Turbinendrehzahl, und

    Mittel (1020) zur Fortsetzung der Feedback-Steuerung geeignet zum Ignorieren der während der Steuerung des neutralen Zustands vom Empfangsmittel empfangenen Information, die die Unterbindung der Feedback-Steuerung fordert, und zur Fortsetzung der Feedback-Steuerung durch die Steuermittel (1020), wenn der berechnete Unterschied gleich ist wie oder größer ist als ein vorgegebene Schwellenwert (DLNTFBSTB).
Es folgen 12 Blatt Zeichnungen






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