DE10026681A1 - Steuereinrichtung für Automatikgetriebe mit synchronem Eingriff - Google Patents
Steuereinrichtung für Automatikgetriebe mit synchronem EingriffInfo
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Abstract
Während einer Bewegung im Zeitpunkt der Gangstufenänderung in einem Automatikgetriebe mit synchronisiertem Eingriff (3) wird die Geschwindigkeitsänderung automatisch mit einer Geschwindigkeitsänderungspositionssteuerung durch ein Verstellauswahlstellglied (5a, 51b) durchgeführt. Das Automatikgetriebe mit synchronisiertem Eingriff ist mit einem Geschwindigkeitssensor (7, 8) zum Detektieren der Umdrehungsgeschwindigkeiten der Eingangs- und Ausgangswellen versehen, zum Detektieren einer Synchronisiereinrichtung im Zeitpunkt der Gangstufenänderung. Es wird eine Synchronisierumdrehungs-Synchronisierstartverstellposition unter Regelung des Verstellstellglieds (5a) detektiert und durch einen Verstellpositionssensor (61) gelernt. Die Synchronisiereinrichtungs-Synchronisierstartverstellposition wird durch einen Verstellpositionssensor (61) gelernt, unter Verwendung einer Beziehung der Umdrehungsgeschwindigkeiten der Eingangs- und Ausgangswellen des verstellgeregelten Getriebes, und die Verstellpositionsregelung wird so ausgeführt, dass sich sowohl die verbesserte Haltbarkeit der Synchronisiereinrichtung als auch eine schnellere Verstellregelung ohne Getriebelärm realisieren lässt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für
ein Automatikgetriebe mit synchronem Eingriff und
insbesondere eine Technologie zum Unterdrücken von
Getriebegeräuschen aufgrund des Änderns einer Getriebestufe
in einem Getriebe mit synchronisierter Eingriffsstufung,
ferner das Verbessern der Haltbarkeit eines
Synchronisiermechanismus.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. Sho. 63-
270252 offenbart eine übliche Steuereinrichtung für ein
Automatikgetriebe mit synchronisiertem Eingriff, bei dem mit
dem AN/AUS-Betrieb einer elektromagnetischen Kupplung die
Antriebskraft eines Motors über die elektromagnetische
Kupplung auf das Automatikgetriebe mit synchronem Eingriff
eingegeben wird, und ferner eine Auswahl der Getriebegänge
durch Antrieb eines Dreipositions-Hydraulikauswahlzylinders
über eine betriebsgemäße Kombination eines Paars
hydraulischer Elektromagnetventile erfolgt, sowie ein Ändern
der Getriebestufen durch Antreiben eines Dreipositions-
Hydraulikverstellzylinders über eine Betriebskombination
eines Paars von Hydraulikelektromagnetventilen ausgeführt
wird.
Da jedoch eine elektromagnetische Kupplung vom Typ mit
Magnetpulver als Kupplung zum Übertragen/Unterbrechen der
Energie zwischen dem Motor und dem Getriebe verwendet wird,
ist eine erhöhte Trägheitskraft bei der Seite der
Eingangswelle des Getriebes unvermeidbar. Da ferner die
Änderung der Getriebestufen durch Verstellantrieb des
Dreipositions-Verstellhydraulikzylinders erfolgt, ist die
Synchronisierbewegung im Zeitpunkt der Getriebestufenänderung
abrupt, wodurch eine glatte Drehsynchronisation zwischen der
Eingangswellenseite des Getriebes und der Ausgangswellenseite
im Zeitpunkt der Getriebestufenänderung gehemmt ist. Demnach
tritt bei der Einrichtung ein Getriebegeräusch im Zeitpunkt
des Änderns der Getriebestufenänderung auf, und die
Dauerhaftigkeit des Synchronisiermechanismus ist
beeinträchtigt. Wird der Synchronisiermechanismus im Hinblick
auf seine Stärke zum Zweck der Gewährleistung der Haltbarkeit
verstärkt, so tritt ein anderes Problem auf, beispielsweise
eine erhöhte Größe, erhöhte Kosten oder dergleichen. Wird
andererseits die Verstellbewegung langsam zum Zweck der
Unterdrückung des Getriebegeräusches ausgebildet, so wird die
für die Getriebeänderung erforderliche Zeitperiode unnötig
lang, was im Hinblick auf das Getriebehandhabungsgefühl nicht
erwünscht ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine
Steuereinrichtung für ein Automatikgetriebe mit
synchronisiertem Eingriff geschaffen, das automatisch mehrere
Gangstufen ändert, derart, dass die Steuereinrichtung eine
Eingangswelle enthält; sowie eine Ausgangwelle; mehrere
Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge zum Übertragen einer
Umdrehung von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle bei
Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit; einen Verstellantrieb
zum Auswählen eines der mehreren Geschwindigkeitsänderungs-
Getriebezüge und zum Übertragen von Energie von der
Eingangswelle zu der Ausgangswelle über den derart
ausgewählten Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezug; ein
Verstellstellglied zum Antreiben des Verstellantriebs; einen
Verstellpositionssensor zum Detektieren einer
Verstellposition des Verstellantriebs; einen Eingangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeitssensor zum Detektieren einer
Umdrehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle; einen
Ausgangswellen-Geschwindigkeitssensor zum Detektieren einer
Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle; und eine Steuereinheit
zum Lernen und Korrigieren - während einem
Gangänderungsbetrieb - des Verstellantriebs aufgrund des
Verstellstellglieds einer Synchronisierstart-Verstellposition
des Verstellantriebs auf der Grundlage einer Ausgangsgröße
des Verstellpositionssensors und einer Beziehung zwischen
einem Untersetzungsverhältnis, der Umdrehungsgeschwindigkeit
der Getriebeeingangswelle, detektiert durch den
Eingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeitssensor, und der
Umdrehungsgeschwindigkeit der Getriebeausgangswelle,
detektiert durch den Ausgangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeitssensor.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine
Steuereinrichtung für ein Automatikgetriebe mit
synchronisiertem Eingriff geschaffen, das automatisch mehrere
Getriebestufen ändert, derart, dass die Steuereinrichtung
eine Eingangswelle enthält; sowie eine Ausgangwelle; mehrere
Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge zum Übertragen einer
Umdrehung von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle bei
Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit; einen Verstellantrieb
zum Auswählen eines der mehreren Geschwindigkeitsänderungs-
Getriebezüge und zum Übertragen von Energie von der
Eingangswelle zu der Ausgangswelle über den derart
ausgewählten Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezug; ein
Verstellstellglied zum Antreiben des Verstellantriebs entlang
einer Axialrichtung; einen Verstellpositionssensor zum
Detektieren einer Verstellposition des Verstellantriebs; ein
Auswahlstellglied zum Antreiben des Verstellantriebs entlang
einer Drehrichtung, um hierdurch einen der mehreren
Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge auszuwählen; einen
Auswahlpositionssensor zum Detektieren einer Auswahlposition
des Auswahlstellglieds; einen Eingangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeitssensor zum Detektieren einer
Umdrehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle; einen
Ausgangswellen-Umdrehungssensor zum Detektieren einer
Umdrehungsgeschwindigkeit der Ausgangswelle; und eine
Steuereinheit zum Bestimmen - während einem
Gangänderungsbetrieb des Verstellantriebs durch das
Verstellstellglied - des Abschlusses des
Gangänderungsbetriebs auf der Grundlage einer Beziehung
zwischen der Eingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit und der
Ausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit des Getriebes, sowie
eines Untersetzungsverhältnisses, und auf der Grundlage einer
Beziehung zwischen der durch den Verstellpositionssensor
detektierten Verstellantrieb-Verstellposition und der durch
den Auswahlpositionssensor detektierten Verstellantrieb-
Auswahlposition.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Anfangswert des
Synchronisierstart-Verstellpositions-Lernwerts auf der
Grundlage eines Verstellneutralpositions-Lernwerts und eines
Verstellabschlusspositions-Lernwerts des Verstellantriebs
durch die Steuereinheit festgelegt ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Regeleinrichtung ferner
einen Schalter enthält, und zwar zum An- und Abschalten der
von einer Batterie der Steuereinheit zugeführten Energie,
derart, dass die Verstellneutralposition und die
Verstellabschlussposition durch die Steuereinheit dann
gelernt werden, wenn der Schalter nach dem Entfernen der
Batterie angeschaltet ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Verstellantrieb mit einer
ersten Verstellgeschwindigkeit, ausgehend von einer
Verstellstartposition zu einer Synchronisierstart-
Verstellposition des Verstellantriebs - jeweils bestimmt
durch die Steuereinheit - bewegt wird, und mit einer zweiten
Verstellgeschwindigkeit von der Synchronisierstart-
Verstellposition zu einer Verstellabschlussposition des
Stellantriebs - bestimmt durch die Steuereinheit -, und zwar
während dem Gangänderungsbetrieb des Verstellantriebs.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zweite
Verstellgeschwindigkeit von der Synchronisierstart-
Verstellposition zu der Verstellabschlussposition des
Anstellbetriebs anhand der Art der Geschwindigkeitsänderung
festgelegt ist und der Getriebeausgangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeit während dem Gangänderungsbetrieb
des Verstellantriebs.
Die übrigen und anderen technischen Aufgaben, Merkmale und
Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlich
anhand der folgenden detaillierten Beschreibung momentan
bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang
mit der beiliegenden Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 den Aufbau einer Steuereinrichtung für ein
Automatikgetriebe mit synchronisiertem Eingriff
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen Aufbau einer Synchronisierers zum Ändern des
Gangs von einer ersten Geschwindigkeitsstufe zu
einer zweiten Geschwindigkeitsstufe gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Beziehung zwischen einem
Verstellauswahlstellorgan und einem Positionssensor
gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 4 eine Ausgangscharakteristik eines
Verstellpositionssensors relativ zu einer
Verstellposition gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 5 eine Ausgangscharakteristik eines
Auswahlpositionssensors relativ zu einer
Auswahlposition gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 6 ein Flussdiagramm gemäß einem
Verstellauswahlpositions-Lernprozess gemäß der
ersten Ausführungsform;
Fig. 7 ein Flussdiagramm gemäß einem
Geschwindigkeitsänderungs-Beurteilungsprozess
gemäss der ersten Ausführungsform; und
Fig. 8 ein Flussdiagramm eines
Geschwindigkeitsänderungsprozess, ausgehend von
einer ersten Geschwindigkeit zu einer zweiten
Geschwindigkeit gemäß der ersten Ausführungsform.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
werden nun unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung
beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt einen Aufbau einer Steuereinrichtung für ein
Automatikgetriebe mit synchronisiertem Eingriff gemäss einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 sind schematisch ein Verbrennungsmotor 1 gezeigt,
sowie eine elektromagnetische Kupplung 2, ein
Automatikgetriebe mit synchronisiertem Eingriff 3 und eine
Steuereinheit 4.
Der Motor 1 enthält eine Ansaugleitung 10 mit einer hierin
angeordneten Drosselklappe 11. Die
Drosselklappenöffnungsposition der Drosselklappe 11 wird
durch einen Drosselklappenpositionssensor 9 detektiert, der
an der Ansaugleitung 10 in der Nähe der Drosselklappe 11
vorgesehen ist. Ein Ausgangssignal von dem
Drosselklappenpositionssensor 9 wird bei der Steuereinheit 4
eingegeben.
Der Umfang, gemäss dem ein Fahrzeugführer ein (nicht
gezeigtes) Gaspedal eindrückt, wird durch einen
Beschleunigungspositionssensor 13 detektiert, der ein Signal
proportional zu oder zum Darstellen des Eindrückgrads oder
zum Darstellen des Eindrückgrads des Gaspedals an die
Steuereinheit 4 ausgibt. Die Steuereinheit 4 verarbeitet das
Ausgangssignal von dem Beschleunigungspositionssensor, sie
berechnet eine Soll-Drosselklappenöffnungsposition in
Abhängigkeit von dem Eindrückumfang des Gaspedals, und sie
bewirkt ein Regeln der Drosselklappe 11 über ein
Drosselklappenstellglied 12 auf der Grundlage einer
Abweichung zwischen der Drosselklappenöffnungsposition und
der durch den Drosselklappenpositionssensor 9 detektierten
Drosselklappenöffnungsposition derart, dass die detektierte
Drosselklappenöffnungsposition mit der
Drosselklappenöffnungsposition übereinstimmt.
Die elektromagnetische Kupplung 2 ist zwischen einer
Kurbelwelle 21 des Motors 1 und einer Eingangswelle 22 des
Automatikgetriebes mit synchronisiertem Eingriff 3
angeordnet, zum Steuern der Übertragung/des Unterbrechens der
Energie bzw. Leistung von der Kurbelwelle 21 zu der
Eingangswelle 22 des Automatikgetriebes mit synchronisiertem
Eingriff 3. Die elektromagnetische Kupplung 2 wird durch die
Steuereinheit 4 so gesteuert, dass ein
Kupplungsanregungsstrom mit einer Größe proportional zu dem
Kupplungsübertragungsdrehmoment hierzu zugeführt wird. Das
Drehmoment (Engl.: rotational torque) der Kurbelwelle 21 wird
bei Steuerung des Kupplungsübertragungsdrehmoments auf die
Steuereinheit 4 zu der Eingangswelle 22 des
Automatikgetriebes mit synchronisiertem Eingriff 3
übertragen.
Das Automatikgetriebe mit synchronisiertem Eingriff 3 ist
beispielsweise als Fünfganggetriebe vom Gegenwellentyp fit
fünf Paaren von Getriebezügen 33 bis 36 für die
Vorwärtsübertragung mit unterschiedlichem
Übersetzungsverhältnis aufgebaut, sowie einem Paar eines
Getriebezugs für die Rückwärtsübertragung 37, und einem
Verstellantrieb (Engl.: shift gear) 100, der aus mehreren
Kupplungsantrieben (Engl.: sleeve gear) (drei
Kupplungsantriebe 100a bis 100c in dieser Ausführungsform)
hergestellt ist, zum Verstellen der Verbindung zwischen der
Ausgangswelle 32 und diesen Übertragungsgetriebezügen. Die
Eingangsdrehkraft, die von der Kurbelwelle 21 über die
elektromagnetische Kupplung 2 auf die Eingangswelle 22
übertragen wird, wird zunächst über einen ersten Getriebezug
33 übertragen, der an vorderster Stelle (in der Fig. 1 an
der am weitesten linken liegenden Seite) bei der
Eingangswelle 22 angeordnet ist, und zwar zu einer Gegenwelle
31, die im Hinblick auf die Eingangswelle 22 nebeneinander
gestellt ist. Die Ausgangswelle 32 ist koaxial zu der
Eingangswelle 22 angeordnet. Die angetriebene Seite der
Getriebe 33a bis 36a und 38a der vorrückenden
Übertragungsgetriebezüge 33 bis 36 und 38 und eine
angetriebene Seite des Getriebe 37a des
Rückwärtsübertragungs-Getriebezugs 37 sind drehbar an der
Ausgangswelle 32 montiert. Die angetriebene Seite der
Getriebe 33b bis 36b und 38b der fortschreitenden
Übertragungsgetriebezüge 33 bis 36 und 38 und ein
antriebsseitiges Getriebe 37 des Rückwärtsübertragungs-
Getriebezugs 37 sind an der Gegenwelle 31 fixiert, die neben
der Ausgangswelle 32 liegt. Axial beweglich, jedoch an der
Ausgangswelle 33 nicht drehbar, sind vorgesehen: ein erster
Verstellantrieb (Engl.: sleeve gear) 100a, der sich gegenüber
dem Getriebezug des dritten Gangs 34 vorne befindet (d. h.,
zwischen dem ersten Getriebezug 33 und dem Getriebezug des
dritten Gangs 34); einen zweiten Verstellantrieb 100b
zwischen dem Getriebezug des zweiten Gangs 35 und dem
Getriebezug des ersten Gangs 36; und einen dritten
Getriebezug 100c zwischen dem Rückwärtsübertragungs-
Getriebezug 37 und dem Getriebezug des fünften Gangs 38. Der
erste Verstellantrieb 100a wird entlang der Ausgangswelle 32
durch eine Schaltgabel 101 bewegt (später beschrieben), und
er ist mit der Antriebsseite des Getriebe/des Gestänges/des
Antriebsorgans 33a des ersten Getriebezugs 33 verbunden, für
ein direktes Verbinden der Eingangswelle 22 und der
Ausgangswelle 32. In diesem Fall dient der erste
Kupplungsantrieb 100a als Getriebezug für den vierten Gang.
Abhängig davon, welches der antriebsseitigen Antriebsorgane
bzw. Gestänge 33a bis 36a und 38a der Vorwärtsübertragungs-
Getriebezüge 33 bis 36 und 38 und des antriebsseitigen
Antriebsorgans 37a des Rückwärtsübertragungs-Getriebezugs 37
angeschlossen sind, variiert ein Übertragungspfad und
Übertragungsverhältnis (ein Getriebeverhältnis des ersten
Gangs mal ein Getriebeverhältnis jedes Ganggetriebes).
Der Verstellantrieb 100 des Automatikgetriebes mit
synchronisiertem Eingriff 3 wird durch ein Gangändern durch
Verstellen gesteuert, und das Verstellauswahlstellglied 5
wird durch das Ausgangssignal der Steuereinheit 4 gesteuert,
um hierdurch einen Gangänderungsbetrieb über einen
Freigabemodus zum Freigeben des mechanischen Eingriffs
zwischen den Antriebsorganen (Engl.: gears) der momentan
verwendeten Geschwindigkeitsänderungsstufe durchzuführen,
sowie einen zu verwendenden Verbindungsmodus zum Einrichten
des mechanischen Eingriffs zwischen den Antriebsorganen einer
nächsten Geschwindigkeitsänderungsstufe.
Die Steuereinheit 4 empfängt ein Verstellhebelpositionssignal
zum Ausgeben eines Schaltsignals in Übereinstimmung mit der
Position des Verstellhebels 14, der durch einen
Fahrzeugführer betätigt wird, sowie ein Ausgangssignal des
Beschleunigungspositionssensors 13 zum Anzeigen des
Eindrückumfangs des Gaspedals (nicht dargestellt), und ein
Ausgangssignal eines Übertragungsausgangswellen-
Drehgeschwindigkeitssensors 8, der die Drehgeschwindigkeit
bzw. Umdrehungsgeschwindigkeit der Übertragungsausgangswelle
32 detektiert, und auf der Grundlage dieser Signale führt die
Steuereinheit 4 einen Betrieb wie folgt durch. D. h., sie
bestimmt eine sich für die Fahrzeuglaufbedingung eignende
Geschwindigkeitsänderungsstufe auf der Grundlage eines (nicht
gezeigten) Übertragungsstellmusters, und sie gibt ein
Steuersignal an das Verstellauswahlstellglied 5 aus, bei
Detektion der Verstellauswahlpositon des Verstellhebels 14
mittels des Verstellauswahlpositionssensors 6, um hierdurch
eine Verstellsteuerung des Verstellantriebs 100 zu erzielen
und den Geschwindigkeitsänderungsbetrieb in einem
Freigabemodus zum Freigeben des mechanischen Eingriffs
zwischen den Antriebsorganen der momentan verwendeten
Geschwindigkeitsänderungsstufe durchzuführen, sowie einen
Verbindungsmodus zum Einrichten des mechanischen Eingriffs
zwischen den Antriebsorganen der nächsten zu verwendenden
Geschwindigkeitsänderungsstufe.
Der Synchronisierungszustand des Verstellantriebs 100 wird
auf der Grundlage einer Beziehung detektiert, und zwar
zwischen den Drehgeschwindigkeiten der
Übertragungseingangswelle und der Übertragungsausgangswelle,
die jeweils durch einen Übertragungseingangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeitssensor 7 und den
Übertragungsausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeitssensor 8
detektiert werden. Während der Antriebsstufenänderung wird
die Drosselklappe 11 zum Schließen zu einer vorgegebenen
Öffnungsposition durch das Drosselklappenstellglied 12
betrieben, und der Erregerstrom der elektromagnetischen
Kupplung 2 wird abgeschaltet, so dass das Getriebe mit
synchronisiertem Eingriff in einen Ausschaltzustand oder
einen nicht operativen Zustand zum Durchführen der
Antriebsstufenänderung versetzt wird.
Die Fig. 2 zeigt eine Bewegung des Verstellorgans 100 für den
Fall, in dem die erste Geschwindigkeitsstufe zu der zweiten
Geschwindigkeitsstufe in dem Automatikgetriebe mit
synchronisiertem Eingriff gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung geändert wird. In der ersten
Geschwindigkeitsstufe steht der zweite Kupplungsantrieb 100b
des Verstellantriebs 100 in Eingriff mit den Synchronring 102
und dem Synchronkonus 103 weiter auf der ersten
Geschwindigkeitsseite, so dass Energie von dem ersten
Geschwindigkeitsantrieb (Engl.: speed gear) über den zweiten
Verstellantrieb 100b zu der Übertragungsausgangswelle 33
übertragen wird. Wird die Geschwindigkeitsänderung von der
ersten Geschwindigkeit zu der zweiten Geschwindigkeit
angewiesen, so wird die Verstellgabel 101 zum Verstellen zu
der zweiten Geschwindigkeit durch das
Verstellauswahlstellglied 5 unter Steuerung der Steuereinheit
4 gesteuert, zum mechanischen Freigeben des zweiten
Verstellantriebs 100b, ausgehend von der ersten
Geschwindigkeit. Der zweite Verstellantrieb 100b schiebt dann
einen Synchronisierring der zweiten Geschwindigkeitsseite 102
zu der Seite der zweiten Geschwindigkeit gegen einen
Synchronkonus 103 zum Erzeugen einer Drehsynchronisierung
zwischen der Übertragungsausgangswelle 33 und einer zweiten
Geschwindigkeitsgetriebewelle, so dass der zweite
Verstellantrieb 100b mechanisch mit dem Synchronisierring 102
und dem Synchronkonus 103 in Eingriff steht. Hierdurch ist
die Geschwindigkeitsänderung von der ersten
Geschwindigkeitsstufe zu der zweiten Geschwindigkeitsstufe
abgeschlossen.
Die Fig. 3 zeigt einen Aufbau des Verstellauswahlstellglieds
5 und des Verstellauswahlpositionssensors 6 in dem
Automatikgetriebe mit dem synchronen Eingriff gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 3 gezeigt, enthält das Verstellauswahlstellglied
5 ein erstes Verstellstellglied 5a für einen Verstellantrieb
der Schaltgabel 101 entlang einer axialen Richtung, sowie ein
Auswahlstellglied 5b für einen Auswahlantrieb der Schaltgabel
101 entlang einer Drehrichtung. Der Verstellstellantrieb 5a
hat einen Verstellmotor 51 zum Bewegen der Schaltgabel 101
entlang einer Axialrichtung der Ausgangswelle 32, sowie ein
Reduktionsgetriebe 53 für eine Drehzahlverringerung der
Antriebskraft des Verstellmotors 51 und ein Übertragen der
drehzahlverringerten Antriebskraft zu der Schaltgabel 101.
Das Auswahlstellglied 5a hat einen Auswahlmotor 52 zum
Bewegen der Schaltgabel 101 entlang einer Drehrichtung, sowie
ein Reduktionsgetriebe 54 für eine Drehzahlverminderung der
Antriebskraft des Auswahlmotors 52 und ein Übertragen der
drehzahlverringerten Antriebskraft zu der Schaltgabel 101.
Der Verstellauswahlpositionssensor 6 enthält einen
Verstellpositionssensor 61, der angrenzend zu dem
Reduktionsgetriebe 53 des Verstellstellglieds 5a vorgesehen
ist, zum Detektieren der Verstellposition der Schaltgabel
101, sowie einen Auswahlpositionssensor 62, der angrenzend zu
dem Reduziergetriebe 54 des Auswahlstellglieds 5b vorgesehen
ist, zum Detektieren der Auswahlposition der Schaltgabel 101.
Die Verstellsteuerung der Steuereinheit 4 wird wie folgt
durchgeführt. D. h., die Schaltgabel 101 wird entlang der
Axialrichtung der Übertragungsausgangswelle 33 durch den in
das Verstellstellglied 5a eingebauten Verstellmotor 51 über
das Reduziergetriebe 53 angetrieben, und die Verstellposition
der Schaltgabel wird durch den Verstellpositionssensor 61 für
die Regelung der Verstellposition detektiert.
Die Auswahlsteuerung durch die Steuereinheit 4 wird wie folgt
durchgeführt. D. h., die Schaltgabel 101 wird entlang der
Drehrichtung der Übertragungsausgangswelle 33 durch den in
das Auswahlstellglied 5b eingebauten Auswahlmotor 52 über das
Reduziergetriebe 54 angetrieben, für einen selektiven
Eingriff mit einem der Kupplungsantriebe 100a bis 100c des
Verstellantriebs 100, und die Auswahlposition der Schaltgabel
101 wird durch den Auswahlpositionssensor 62 zum Regeln der
Auswahlposition detektiert.
Die Fig. 4 zeigt eine Beziehung einer Ausgangscharakteristik
des Verstellpositionssensors 61 und der Verstellposition der
Schaltgabel 101. Die Bezugszeichen VYA, VYB und VYC stellen
jeweils einen Verstellpositionsspannungslernwert für jeweils
den ersten Gang, den dritten Gang und den fünften Gang dar,
sowie einen Verstellpositionsspannungs-Lernwert für eine
Leerlaufposition, und einen Verstellpositionsspannungs-
Lernwert für jeweils den zweiten Gang, den dritten Gang und
den Rückwärtsgang.
Die Fig. 5 zeigt eine Beziehung einer Ausgangscharakteristik
des Auswahlpositionssensors 62 zu der Auswahlposition der
Schaltgabel 101. Die Bezugszeichen VXA, VXB und VXC stellen
jeweils einen Auswahlpositions-Spannungslernwert für jeweils
den ersten Gang und den zweiten Gang dar, sowie einen
Auswahlpositions-Spannungslernwert für jeweils den dritten
Gang und den vierten Gang (einschließlich dem Leerlauf), und
einen Auswahlpositions-Spannungslernwert für jeweils den
fünften Gang und den Rückwärtsgang.
Nun wird der Betrieb dieser ersten Ausführungsform
beschrieben.
Die Fig. 6 zeigt ein Flussdiagramm zum Darstellen eines
Betriebs zum Lernen der jeweiligen Verstellpositionen und der
jeweiligen Auswahlpositionen. Wie in Fig. 6 gezeigt, wird
dann, wenn ein Schalter in der Form eines Schlüsselschalters
zum An- und Abschalten der von einer (nicht gezeigten)
Batterie zu der Steuereinheit 4 zugeführten Energie
angeschaltet wird, die elektromagnetische Kupplung 2
abgeschaltet (der Erregerstrom wird abgeschaltet), damit ein
neutraler oder getrennter Zustand zwischen dem Motor 1 und
dem Automatikgetriebe 3 eingerichtet wird, und ferner sind
sowohl der Verstellmotor 51 als auch der Auswahlmotor 52
ausgeschaltet (Schritt S1).
Anschließend wird beurteilt, ob eine Batterie vor dem
Anschalten des Schlüsselschalters abgetrennt wurde oder
nicht, und zwar auf der Grundlage eines Speicherwerts in
einem RAM, der in die Steuereinheit 4 eingebaut ist (Schritt
S2), und ist dies nicht der Fall, so geht das Programm zu dem
Geschwindigkeitsänderungsprozess (Schritt S8) ohne
Lernschritte über, da Lernwerte für die Verstellpositionen
und die Auswahlpositionen gespeichert und demnach verfügbar
sind.
Wird das Abtrennen der Batterie in dem Schritt S2 (d. h., JA)
detektiert, so wird die Verstellneutralposition (Verstell-NP)
als Ausgangsspannungswert VYB des Verstellpositionssensors 61
gelernt, und ähnlich wird die Auswahlneutralposition
(Auswahl-NP) als Ausgangsspannungswert VXB des
Auswahlpositionssensors 62 gelernt (Schritt S3).
Der Verstellmotor 51 wird ausgehend von der
Verstellneutralposition zu der Verstellposition des dritten
Gangs angetrieben, und ist der Ausgangsspannungswert des
Verstellpositionssensors 61 ausreichend stabilisiert, so wird
der stabilisierte Spannungswert VYA als Verstellposition für
jeweils den ersten Gang, den dritten Gang und den fünften
Gang gelernt (Schritt 4).
Als nächstes wird der Verstellmotor 51 von der
Verstellposition des dritten Gangs zu der Verstellposition
des vierten Gangs angetrieben, und ist der
Ausgangsspannungswert des Verstellpositionssensors 61
ausreichend stabilisiert, so wird der stabilisierte
Spannungswert VYC als die Verstellposition für jeweils den
zweiten Gang, den vierten Gang und den Rückwärtsgang gelernt
(Schritt 5). Hiernach wird der Verstellmotor 51 erneut zu der
Verstellneutralposition rückgeführt.
Die Auswahlneutralposition dient auch als der
Auswahlpositions-Lernwert VXB für jeweils den dritten Gang
und den vierten Gang. Der Auswahlmotor 52 wird von dieser
Auswahlneutralposition zu der Auswahlposition für jeweils den
ersten Gang und den zweiten Gang angetrieben, und ist der
Ausgangsspannungswert des Auswahlpositionssensors 62
ausreichend stabilisiert, so wird der stabilisierte
Spannungswert VXA als die Auswahlposition für jeweils den
ersten Gang und den zweiten Gang gelernt (Schritt 6).
Als nächstes wird der Auswahlmotor 52 von der Auswahlposition
für jeweils den ersten Gang und den zweiten Gang zu der
Auswahlposition für jeweils den fünften Gang und den
Rückwärtsgang angetrieben, und ist der Ausgangsspannungswert
des Auswahlpositionssensors 62 ausreichend stabilisiert, so
wird der stabilisierte Spannungswert VXC als die
Auswahlposition für jeweils den fünften Gang und den
Rückwärtsgang gelernt (Schritt 7). Hiernach wird der
Auswahlmotor 52 erneut zu der Auswahlneutralposition
rückgeführt, und das Programm geht zu dem
Geschwindigkeitsänderungs-Angleichprozess über (Schritt S8),
und es beendet dann den Prozess.
Die Fig. 7 zeigt ein Flussdiagramm zum Darstellen eines
Geschwindigkeitsänderungs-Beurteilungsprozess für das
Automatikgetriebe mit synchronisiertem Eingriff. Wie in der
Fig. 7 gezeigt, liest die Steuereinheit 4 ein Verstellhebel-
Positionssignal (z. B., gemäß der P-, R-, N- oder D-Position),
das als Schaltsignal in Ansprechen auf die Bewegung des
Verstellhebels 14 ausgegeben wird, der von einem
Fahrzeugführer betätigt wird. Eine
Übertragungseingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit Ni und
eine Übertragungsausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit No
werden auf der Grundlage der von dem
Übertragungseingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeitssensor 7
und dem von dem Übertragungsausgangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeitssensor 8 zugeführten
Umdrehungsgeschwindigkeits-Eingabesignale berechnet. Der
eingedrückte Umfang des von dem Fahrzeugführer betätigten
Gaspedals wird als Spannungswert durch den
Beschleunigungspositionssensor 13 detektiert, und zwar zum
Bestimmen der Beschleunigungsöffnung oder des Eindrückumfangs
θt (Schritt S10).
Im Schritt S11 wird dann, wenn die Verstellhebelposition in
einem D- (Engl.: drive) Antriebs-Bereich liegt, eine
Verstellmusterprüfung auf der Grundlage des
Beschleunigungsöffnungsumfangs θt und der
Übertragungsausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit No gemäß
einer Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt, während ein
(nicht gezeigtes) voreingestelltes Verstellmusterdiagramm
verwendet wird.
Wird in dem Schritt S12 beurteilt, ob bei der
Verstellmusterprüfung in dem Schritt 11 eine
Geschwindigkeitsänderungsanforderung auftritt oder nicht und
tritt die Geschwindigkeitsänderungsanforderung auf, so wird
im Schritt S13 beurteilt, ob die
Geschwindigkeitsänderungsanforderung eine Anforderung zum
Ändern von dem ersten Gang zu dem zweiten Gang ist. Handelt
es sich um die Anforderung zum Ändern von ersten Gang zu dem
zweiten Gang, so wird in dem Schritt S14 ein
Geschwindigkeitsänderungsprozess von dem ersten Gang zu dem
zweiten Gang ausgeführt. Für andere
Geschwindigkeitsänderungsanforderungen wird ein ähnlicher
Prozess ausgeführt.
Die Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm eines
Geschwindigkeitsänderungsprozess von dem ersten Gang zu dem
zweiten Gang bei dem Automatikgetriebe mit synchronisiertem
Eingriff. Wie in Fig. 8 gezeigt, wird eine Kontrollphase für
den Geschwindigkeitsänderungsprozess von dem ersten Gang zu
dem zweiten Gang in dem Schritt 20 bestimmt, gefolgt von
einem Prozess in einer entsprechenden Steuerphase.
Im Fall der Steuerphase = 0 schreitet das Programm zu dem
Schritt S21 fort, indem bestimmt wird, ob eine
Synchronisierungsstart-Verstellposition für die
Geschwindigkeitsänderung von dem ersten Gang zu dem zweiten
Gang gelernt wurde oder nicht. Wurde sie bisher noch nicht
gelernt, so schreitet das Programm zu dem Schritt S22 fort,
wo ein Anfangswert für den
Synchronisierstartverstellpositions-Lernwert VY12 für die
Geschwindigkeitsänderung von dem ersten Gang zu dem zweiten
Gang berechnet und über eine Formel (1) gesetzt wird, unter
Verwendung des zweiten Geschwindigkeitverstellpositions-
Lernwert VYC und des Verstellneutralpositions-Lernwerts VYB.
VY12 = (VYC - VYB)/2 - α (1)
Hierbei ist α ein vorgegebener Spannungswert (beispielsweise
0,1 V), der vorab zum Zweck des Reduzierens der
Verstellgeschwindigkeit vor der Synchronisierstart-
Verstellposition festgelegt ist, sowie zum Vermeiden eines
abrupten Getriebeeingriffs.
Wird in dem Schritt S21 bestimmt, dass der
Synchronisierstart-Verstellpositions-Lernwert VY12 für die
Geschwindigkeitsänderung von dem ersten Gang zu dem zweiten
Gang existiert, so wird der existierende Synchronisierstart-
Verstellpositions-Lernwert VY12 als die Zielverstellposition
VYtag festgelegt (Schritt S23), damit die Verstellbewegung zu
der Zielverstellposition VYtag bei der ersten
Verstellbewegungsgeschwindigkeit durchgeführt wird, und die
Steuerphase wird als 1 aktualisiert (Schritt S24).
Anschließend wird im Schritt S25 der Verstellmotor 51 mit der
ersten Verstellbewegungsgeschwindigkeit gemäß einer Steuerung
bzw. Regelung (beispielsweise einer PID-Regelung)
angetrieben, auf der Grundlage einer Positionsabweichung
zwischen der Zielverstellposition VYtag und der tatsächlichen
Verstellposition VY, wodurch die Verstellpositionsregelung
(F/B, Engl.: feed back) durchgeführt wird. Dieser Betrieb
bewirkt ein Freigeben des mechanischen Eingriffs des zweiten
Kupplungsantriebs 100b mit dem Synchronkonus 103 und dem
Synchronring 102 bei der ersten
Geschwindigkeitsantriebsseite.
Im Fall der Steuerphase = 1, ist die Steuerphase derart, dass
der zweite Kupplungsantrieb 100b zum Verstellen zu dem
zweiten Getriebegang geregelt wird, und sie dauert so lange,
bis der Synchronring 102 bei der Seite des zweiten Gangs auf
den Synchronkonus 103 zum Starten der Drehsynchronisierung
aufgebracht ist. Die Beurteilung für den Start der
Drehsynchronisierung des Synchronisierers, d. h. die
Beurteilung für die Synchronisierung der
Startverstellposition, erfolgt anhand der Tatsache, ob die
Übertragungseingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit Ni und
die Übertragungsausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit No
eine Bedingung erfüllen, die durch die folgende Formel (2)
definiert ist:
Ni ≦ (No . G1 - N1) (2)
Hierbei ist G1 ein Getriebeverhältnis des ersten Gangs und N1
ist eine vorgegebene Drehzahl (beispielsweise 100 U/min), die
vorab zum Detektieren es Zustands festgelegt ist, bei dem die
Eingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit gegenüber einer
Umdrehungsgeschwindigkeit bei der ersten
Geschwindigkeitsstufe zu einer Umdrehungsgeschwindigkeit bei
der zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit abgesenkt ist, als
Konsequenz des Starts der Drehsynchronisierung der
Synchronisiereinrichtung.
Wird in dem Schritt S26 beurteilt, dass die
Umdrehungssynchronisierung der Synchronisiereinrichtung noch
nicht gestartet ist (NEIN), so geht das Programm zu dem
Schritt S27 über, bei dem eine Beurteilung dahingehend
erfolgt, ob das Verstellpositionssignal VY, d. h. die
Ausgangsgröße des Verstellpositionssensors 61, den
Synchronisierstartverstellpositions-Lernwert VY12 für die
Geschwindigkeitsänderung von dem ersten Gang zu dem zweiten
Gang erreicht oder nicht. Ist der Wert VY12 noch nicht
erreicht (Beurteilung NEIN), so geht das Programm zu dem
Schritt S25 über, bei dem die Verstellpositionsregelung (F/B)
bei der ersten Verstellbewegungsgeschwindigkeit fortgesetzt
wird, wohingehend bei Erreichen des Werts VY12 anschließend
die Zielverstellposition VYtag unter Verwendung der Formel
(3) im Schritt S28 festgelegt wird, und die
Verstellpositionsregelung (F/B) (Schritt S25) wird bei der
zweiten Verstellbewegungsgeschwindigkeit fortgesetzt (die
niedriger als die erste Verstellbewegungsgeschwindigkeit
ist), und es wird der Drehsynchronisierstart der
Synchronisiereinrichtung abgewartet.
VYtag(n) = VYtag(n - 1) + β (3)
Hier stellt VYtag(n) eine Zielverstellposition in dem
momentanen Regelzyklus dar, VYtag(n - 1) stellt eine
Zielverstellposition in dem vorangehenden Regelzyklus dar,
und β stellt eine Konstante dar, die ein Inkrement der
Zielverstellposition definiert und die anhand der Art einer
Geschwindigkeitsänderung und der Übertragungsausgangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeit festgelegt ist. Die Größe der
Konstante β macht die Verstellbewegungsgeschwindigkeit
angleichbar.
Wird in dem Schritt S26 festgelegt, daß die
Drehsynchronisierung der Synchronisiereinrichtung gestartet
ist (JA), so wird ein momentaner
Synchronisierstartverstellpositions-Lernwert VY12(n) für die
Geschwindigkeitsänderung von dem ersten Gang zu dem zweiten
Gang berechnet und aktualisiert, anhand der folgenden
Gleichung (4) unter Verwendung des Verstellpositions-
Detektionswerts VY(s) im Zeitpunkt der Drehsynchronisierungs-
Startbeurteilung. Hiernach wird in dem Schritt S30 die
Steuerphase bzw. Regelphase als "2" aktualisiert, und die
Prozesse der Schritte S28 und S25 werden ausgeführt.
VY12(n) = VY(s) - α (4)
Im Fall der Steuerphase = 2, ist die Steuer- bzw. Regelphase
derart, dass der zweite Verstellantrieb 100b in einen
Getriebeeingriffzustand als Konsequenz der
Drehsynchronisierung des Synchronrings 102 und des
Synchronkonus 103 bei der Seite des zweiten Getriebegangs
gebracht werden. Im Schritt S31 erfolgt eine Beurteilung für
die Drehsynchronisierung der Synchronisiereinrichtung auf der
Grundlage der Tatsache, ob die Übertragungseingangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeit Ni und die
Übertragungsausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit No eine
Bedingung erfüllen, die durch die folgende Gleichung (5)
erfüllt ist:
(No . G2 - N2) ≦ Ni ≦ (No . G2 + N2) (5)
Hierbei ist G2 ein Getriebeverhältnis für die zweite
Geschwindigkeitsstufe, N2 ist eine vorgegebene Umdrehungszahl
(beispielsweise 50 U/min), die vorab zum Detektieren des
Zustands festgelegt ist, bei dem die Drehsynchronisierung der
Synchronisiereinrichtung nahezu abgeschlossen ist, sowie des
Zustands, bei dem die Eingangswellen-Drehgeschwindigkeit Ni
mit der Umdrehungsgeschwindigkeit (No . G2) der zweiten
Geschwindigkeitsstufe synchronisiert ist.
Wird in dem Schritt S31 beurteilt, dass die
Umdrehungssynchronisierung des zweiten Gangs noch nicht
abgeschlossen ist ("NEIN"-Beurteilung), so geht das Programm
zu dem Schritt S28 über, bei dem die
Verstellpositionsregelung in der Steuer- bzw. Regelphase 1
bei Aktualisierung der Zielverstellposition ausgeführt wird.
Wird beurteilt, dass die Umdrehungssynchronisierung des
zweiten Gangs abgeschlossen ist ("JA"-Beurteilung), so wird
der Verstellpositions-Detektionswert VY im Zeitpunkt der
Beurteilung als zweiter Geschwindigkeitsverstellpositions-
Lernwert VYC2 gelernt und als Zielverstellposition VYtag
festgelegt. Anschließend wird in dem Schritt S25 die
Verstellpositionsregelung für eine vorgegebene Zeitdauer
fortgesetzt, und der Geschwindigkeitsänderungprozess von dem
ersten Gang zu dem zweiten Gang wird beendet.
Es kann ein periodischer Faktor zu der
Synchronisierbeurteilung des zweiten Gangs hinzugefügt
werden, und auch in diesem Fall führt die Beurteilung zu
einem ähnlichen Effekt. D. h., während dem Prozess der
Regelphase 1 nach Fig. 8 gemäß der ersten Ausführungsform
erfolgt die Beurteilung für den Drehsynchronisierstart (die
Synchronisierstart-Verstellposition), gemäß dem die
Umdrehungssynchronisierung als Konsequenz der Steuerung des
zweiten Kupplungsantriebs 100b zum Verstellen zu der Seite
des zweiten Gangs und hierdurch zum Aufbringend des
Synchronrings 102 an der Seite des zweiten Gangs gegen den
Synchronkonus 103 startet, auf der Grundlage einer Beziehung
zwischen der Übertragungseingangswellen-Drehgeschwindigkeit
Ni, der Übertragungsausgangswellen-Drehgeschwindigkeit No und
dem Übersetzungsverhältnis G1, jedoch sind die folgenden
Ergänzungen hierzu für die Beurteilung möglich. Als
Verstellpositionsbedingung, bei der die
Umdrehungssynchronisierung starten kann, kann zusätzlich eine
Bedingung beurteilt werden, ob die
Verstellpositonssensorausgangsgröße oder dergleichen in einem
vorgegebenen Wertebereich liegt oder nicht {VY ≧ (VY12 - γ) :
γ = 0,2 V oder dergleichen}. Alternativ kann zusätzlich eine
Bedingung beurteilt werden, ob die Beziehung der Formal (2)
zwischen der Übertragungseingangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeit Ni, der Übertragungsausgangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeit No und dem Übersetzungsverhältnis
G1 während einer vorgegebenen Zeitperiode fortlaufend
vorgelegen hat oder nicht. In jedem der Fälle lässt sich die
ähnliche Wirkung erzielen.
Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird das
Verstellauswahlstellglied 5 vom motor-angetriebenen Typ
verwendet, jedoch kann sie durch eine vom hydraulisch
angetriebenen Typ ersetzt werden.
Die grundlegende Regelung für die Geschwindigkeitsänderung
von dem ersten Gang zu dem zweiten Gang gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung ist dieselbe wie diejenige
gemäß der ersten Ausführungsform, und die detaillierte
Beschreibung hiervon wird weggelassen. Bei der zweiten
Ausführungsform wird jedoch zu der Geschwindigkeitsänderungs-
Abschlussbeurteilungsbedingung (die Beurteilungsbedingung in
dem Schritt S31) gemäß der ersten Ausführungsform die
Beurteilung ergänzt, ob das Ändern der Getriebestufe aufgrund
der Verstellauswahlregelung während der
Geschwindigkeitsänderung des Automatikgetriebes mit
synchronisiertem Eingriff abgeschlossen ist oder nicht. D. h.;
liegt der zweite Geschwindigkeitsverstellpositions-
Detektionswert VY in einem vorgegebenen Wertebereich
(beispielsweise ±0.1 Volt) gegenüber dem letzten oder
vorletzten Geschwindigkeitsverstellpositions-Lernwert VYC2(n -
1) und fällt der zweite Geschwindigkeitauswahlpositions-
Detektionswert VX in einen vorgegebenen Wertebereich
(beispielsweise ±0.1 V) gegenüber dem letzten oder
vorletzten Geschwindigkeitsauswahlpositions-Lernwerts VXA2(n -
1), so erfolgt eine Beurteilung dahingehend, dass die
Geschwindigkeitsänderung von dem ersten Gang zu dem zweiten
Gang abgeschlossen ist, und der zweite
Geschwindigkeitsverstellpositions-Detektionswert VY und der
zweite Geschwindigkeitauswahlpositions-Detektionswert VX
werden jeweils als momentane Lernwerte VYC2(n) und VXA2(n)
aktualisiert.
Wie oben beschrieben, kann die Steuer- bzw. Regeleinrichtung
für das Automatikgetriebe mit synchronisiertem Eingriff gemäß
der vorliegenden Erfindung eine glatte und schnell
Verstellbewegung in stabiler Weise durchführen, durch
Detektieren und Lernen der Synchronisierstart-
Verstellposition der Synchronisiereinrichtung unter
Verstellregelung durch das Verstellstellglied während einem
Gang bzw. Geschwindigkeitsänderungsbetrieb. Demnach ist es
möglich, die Haltbarkeit der Synchronisiereinrichtung zu
verbessern, das Auftreten eines Getriebelärms während dem
Getriebeverstellen zu vermeiden und die Zeitperiode zu
verkürzen, die zum Verstellen erforderlich ist, wodurch das
Schaltgefühl des Fahrzeugführers verbessert ist.
Zusammenfassend ermöglicht die vorliegende Erfindung die
folgenden Vorteile.
Eine Regeleinrichtung für ein Automatikgetriebe mit
synchronisiertem Eingriff, das automatisch mehrere Gangstufen
ändert, enthält gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung
eine Eingangswelle; eine Ausgangwelle; mehrere
Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge zum Übertragen einer
Umdrehung von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle bei
Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit; einen Verstellantrieb
zum Auswählen eines der mehreren Geschwindigkeitsänderungs-
Getriebezüge und zum Übertragen von Energie von der
Eingangswelle zu der Ausgangswelle über den derart
ausgewählten Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezug; ein
Verstellstellglied zum Antreiben des Verstellantriebs; einen
Verstellpositionssensor zum Detektieren einer
Verstellposition des Verstellantriebs; einen Eingangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeitssensor zum Detektieren einer
Umdrehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle; einen
Ausgangswellen-Geschwindigkeitssensor zum Detektieren einer
Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle; und eine Steuereinheit
zum Lernen und Korrigieren - während einem
Gangänderungsbetrieb - des Verstellantriebs aufgrund des
Verstellstellglieds einer Synchronisierstart-Verstellposition
des Verstellantriebs auf der Grundlage einer Ausgangsgröße
des Verstellpositionssensors und einer Beziehung zwischen
einem Untersetzungsverhältnis, der Umdrehungsgeschwindigkeit
der Getriebeeingangswelle, detektiert durch den
Eingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeitssensor, und der
Umdrehungsgeschwindigkeit der Getriebeausgangswelle,
detektiert durch den Ausgangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeitssensor.
Mit dieser Anordnung ist die Synchronisierbewegung im
Zeitpunkt der Gangstufenänderung nicht abrupt, und es lässt
sich eine glatte Drehsynchronisierung zwischen der
Eingangswellenseite des Getriebes und der Ausgangswellenseite
im Zeitpunkt der Gangstufenänderung realisieren. Zusätzlich
lässt sich ein Getriebelärm im Zeitpunkt der
Gangstufenänderung unterdrücken, und die Haltbarkeit des
Synchronisiermechanismus lässt sich verbessern.
Eine Regeleinrichtung für ein Automatikgetriebe mit
synchronisiertem Eingriff, das automatisch mehrere
Getriebestufen ändert, enthält gemäß einem anderen Aspekt der
Erfindung eine Eingangswelle; eine Ausgangwelle; mehrere
Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge zum Übertragen einer
Umdrehung von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle bei
Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit; einen Verstellantrieb
zum Auswählen eines der mehreren Geschwindigkeitsänderungs-
Getriebezüge und zum Übertragen von Energie von der
Eingangswelle zu der Ausgangswelle über den derart
ausgewählten Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezug; ein
Verstellstellglied zum Antreiben des Verstellantriebs entlang
einer Axialrichtung; einen Verstellpositionssensor zum
Detektieren einer Verstellposition des Verstellantriebs; ein
Auswahlstellglied zum Antreiben des Verstellantriebs entlang
einer Drehrichtung, um hierdurch einen der mehreren
Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge auszuwählen; einen
Auswahlpositionssensor zum Detektieren einer Auswahlposition
des Auswahlstellglieds; einen Eingangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeitssensor zum Detektieren einer
Umdrehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle; einen
Ausgangswellen-Umdrehungssensor zum Detektieren einer
Umdrehungsgeschwindigkeit der Ausgangswelle; und eine
Steuereinheit zum Bestimmen, während einem
Gangänderungsbetrieb des Verstellantriebs durch das
Verstellstellglied, des Abschlusses des Gangänderungsbetriebs
auf der Grundlage einer Beziehung zwischen der
Eingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit und der
Ausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit des Getriebes, sowie
eines Untersetzungsverhältnisses, und auf der Grundlage einer
Beziehung zwischen der durch den Verstellpositionssensor
detektierten Verstellantrieb-Verstellposition und der durch
den Auswahlpositionssensor detektierten Verstellantrieb-
Auswahlposition.
Mit dieser Anordnung werden die folgenden Vorteile erzielt,
zusätzlich zu den oben erwähnten Vorteilen, die gemäß dem
ersten Aspekt der Erfindung erhalten werden. D. h., es ist
möglich, einen Getriebestufenänderungsbetrieb in
zuverlässiger Weise durchzuführen, wodurch die
Betriebssicherheit der Regeleinrichtung weiter verbessert
ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass, ein Anfangswert des
Synchronisierstart-Verstellpositions-Lernwerts auf der
Grundlage eines Verstellneutralpositions-Lernwerts und eines
Verstellabschlusspositions-Lernwerts des Verstellantriebs
durch die Steuereinheit festgelegt ist. Demnach wird selbst
dann, wenn die Synchronisierstartverstellposition noch nicht
gelernt ist, die Synchronisierbewegung im Zeitpunkt der
Gangstufenänderung nicht abrupt. Demnach ist es möglich, eine
glatte Umdrehungssynchronisierung zwischen der
Eingangswellenseite des Getriebes und der Ausgangswellenseite
im Zeitpunkt der Gangstufenänderung durchzuführen, ein
Getriebegeräusch im Zeitpunkt des Änderns der Gangstufe zu
unterdrücken und die Haltbarkeit des Synchronisiermechanismus
zu verbessern.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die
Verstellneutralposition und die Verstellabschlussposition
durch die Regeleinheit dann gelernt werden, wenn ein Schalter
zum An- und Abschalten der von einer Batterie der
Steuereinheit zugeführten Energie nach dem Entfernen der
Batterie angeschaltet ist. Demnach wird selbst dann, wenn
Daten für den Verstellneutralpositions-Lernwert und den
Verstellabschlusspositions-Lernwert als Ergebnis des
Entfernens der Batterie verschwinden, unter Erzeugung eines
Zustands, bei dem die Synchronisierstart-Verstellposition
noch nicht gelernt ist, die Synchronisierbewegung im
Zeitpunkt der Gangstufenänderung nicht abrupt. Demnach ist es
möglich, ein glattes Umdrehungssynchronisieren zwischen der
Eingangswellenseite des Getriebes und der Ausgangswellenseite
im Zeitpunkt der Gangstufenänderung durchzuführen, einen
Getriebelärm im Zeitpunkt der Getriebestufenänderung zu
unterdrücken, und die Haltbarkeit des
Synchronisiermechanismus zu verbessern.
Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass der Verstellantrieb mit
einer ersten Verstellgeschwindigkeit von einer
Verstellstartposition zu einer Synchronisierstart-
Verstellposition des Verstellantriebs bewegt werden kann, und
mit einer zweiten Verstellgeschwindigkeit von der
Synchronisierstart-Verstellposition zu einer
Verstellabschlussposition, und zwar während dem
Gangänderungsbetrieb des Verstellantriebs. Demnach wird die
Synchronisierbewegung im Zeitpunkt der Gangstufenänderung
nicht abrupt. Demnach ist es möglich, eine schnelle
Änderungsbewegung der Gangstufen durchzuführen, einen
Getriebelärm zu unterdrücken, die Haltbarkeit des
Synchronisiermechanismus zu verbessern und ein gutes
Schaltgefühl zu ermöglichen.
Ferner kann die zweite Verstellgeschwindigkeit von der
Synchronisierstart-Verstellposition zu der
Verstellabschlussposition bevorzugt anhand der Art der
Geschwindigkeitsänderung und der Übertragungsausgangswellen-
Umdrehungsgeschwindigkeit während einem Gangänderungsbetrieb
des Verstellantriebs festgelegt sein. Demnach wird die
Verstellgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit einer
Differenz zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeiten der
Eingangswelle und der Ausgangswelle des Getriebes im
Zeitpunkt des Gangänderungsbetriebs geregelt. Demnach ist es
möglich, einen Getriebelärm zu unterdrücken, die Haltbarkeit
des Synchronisiermechanismus zu verbessern und ein gutes
Schaltgefühl zu ermöglichen.
Claims (6)
1. Regeleinrichtung für ein Automatikgetriebe mit
synchronisiertem Eingriff, das automatisch mehrere
Gangstufen ändert, derart, dass die Regeleinrichtung
enthält:
eine Eingangswelle (22);
eine Ausgangwelle (32);
mehrere Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge (33-36, 38) zum Übertragen einer Umdrehung von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle bei Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit;
einen Verstellantrieb (100) zum Auswählen eines der mehreren Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge und zum Übertragen von Energie von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle über den derart ausgewählten Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezug;
ein Verstellstellglied (5a) zum Antreiben des Verstellantriebs;
einen Verstellpositionssensor (61) zum Detektieren einer Verstellposition des Verstellantriebs;
einen Eingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeitssensor (7) zum Detektieren einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle;
einen Ausgangswellen-Geschwindigkeitssensor (8) zum Detektieren einer Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle; und
eine Steuereinheit (4) zum Lernen und Korrigieren - während einem Gangänderungsbetrieb des Verstellantriebs aufgrund des Verstellstellglieds - einer Synchronisierstart-Verstellposition des Verstellantriebs auf der Grundlage einer Ausgangsgröße des Verstellpositionssensors und einer Beziehung zwischen einem Untersetzungsverhältnis, der Umdrehungsgeschwindigkeit der Getriebeeingangswelle, detektiert durch den Eingangswellen- Umdrehungsgeschwindigkeitssensor, und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Getriebeausgangswelle, detektiert durch den Ausgangswellen- Umdrehungsgeschwindigkeitssensor.
eine Eingangswelle (22);
eine Ausgangwelle (32);
mehrere Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge (33-36, 38) zum Übertragen einer Umdrehung von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle bei Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit;
einen Verstellantrieb (100) zum Auswählen eines der mehreren Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge und zum Übertragen von Energie von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle über den derart ausgewählten Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezug;
ein Verstellstellglied (5a) zum Antreiben des Verstellantriebs;
einen Verstellpositionssensor (61) zum Detektieren einer Verstellposition des Verstellantriebs;
einen Eingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeitssensor (7) zum Detektieren einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle;
einen Ausgangswellen-Geschwindigkeitssensor (8) zum Detektieren einer Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle; und
eine Steuereinheit (4) zum Lernen und Korrigieren - während einem Gangänderungsbetrieb des Verstellantriebs aufgrund des Verstellstellglieds - einer Synchronisierstart-Verstellposition des Verstellantriebs auf der Grundlage einer Ausgangsgröße des Verstellpositionssensors und einer Beziehung zwischen einem Untersetzungsverhältnis, der Umdrehungsgeschwindigkeit der Getriebeeingangswelle, detektiert durch den Eingangswellen- Umdrehungsgeschwindigkeitssensor, und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Getriebeausgangswelle, detektiert durch den Ausgangswellen- Umdrehungsgeschwindigkeitssensor.
2. Regeleinrichtung für ein Automatikgetriebe mit
synchronisiertem Eingriff, das automatisch mehrere
Gangstufen ändert, derart, dass die Regeleinrichtung
enthält:
eine Eingangswelle (22);
eine Ausgangwelle (32);
mehrere Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge (33-36, 38) zum Übertragen einer Umdrehung von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle bei Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit;
einen Verstellantrieb (100) zum Auswählen eines der mehreren Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge und zum Übertragen von Energie von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle über den derart ausgewählten Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezug;
ein Verstellstellglied (5a) zum Antreiben des Verstellantriebs entlang einer Axialrichtung;
einen Verstellpositionssensor (61) zum Detektieren einer Verstellposition des Verstellantriebs;
ein Auswahlstellglied (51b) zum Antreiben des Verstellantriebs entlang einer Drehrichtung, um hierdurch einen der mehreren Geschwindigkeitsänderungs- Getriebezüge auszuwählen;
einen Auswahlpositionssensor (62) zum Detektieren einer Auswahlposition des Auswahlstellglieds;
einen Eingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeitssensor (7) zum Detektieren einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle;
einen Ausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeitssensor (8) zum Detektieren einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Ausgangswelle; und
eine Steuereinheit (4) zum Bestimmen - während einem Gangänderungsbetrieb des Verstellantriebs durch das Verstellstellglied - des Abschlusses des Gangänderungsbetriebs auf der Grundlage einer Beziehung zwischen der Eingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit und der Ausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit des Getriebes, sowie eines Untersetzungsverhältnisses, und auf der Grundlage einer Beziehung zwischen der durch den Verstellpositionssensor detektierten Verstellantrieb- Verstellposition und der durch den Auswahlpositionssensor detektierten Verstellantrieb- Auswahlposition.
eine Eingangswelle (22);
eine Ausgangwelle (32);
mehrere Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge (33-36, 38) zum Übertragen einer Umdrehung von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle bei Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit;
einen Verstellantrieb (100) zum Auswählen eines der mehreren Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezüge und zum Übertragen von Energie von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle über den derart ausgewählten Geschwindigkeitsänderungs-Getriebezug;
ein Verstellstellglied (5a) zum Antreiben des Verstellantriebs entlang einer Axialrichtung;
einen Verstellpositionssensor (61) zum Detektieren einer Verstellposition des Verstellantriebs;
ein Auswahlstellglied (51b) zum Antreiben des Verstellantriebs entlang einer Drehrichtung, um hierdurch einen der mehreren Geschwindigkeitsänderungs- Getriebezüge auszuwählen;
einen Auswahlpositionssensor (62) zum Detektieren einer Auswahlposition des Auswahlstellglieds;
einen Eingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeitssensor (7) zum Detektieren einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle;
einen Ausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeitssensor (8) zum Detektieren einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Ausgangswelle; und
eine Steuereinheit (4) zum Bestimmen - während einem Gangänderungsbetrieb des Verstellantriebs durch das Verstellstellglied - des Abschlusses des Gangänderungsbetriebs auf der Grundlage einer Beziehung zwischen der Eingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit und der Ausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit des Getriebes, sowie eines Untersetzungsverhältnisses, und auf der Grundlage einer Beziehung zwischen der durch den Verstellpositionssensor detektierten Verstellantrieb- Verstellposition und der durch den Auswahlpositionssensor detektierten Verstellantrieb- Auswahlposition.
3. Regeleinrichtung für ein Automatikgetriebe mit
synchronisiertem Eingriff nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Anfangswert des
Synchronisierstart-Verstellpositions-Lernwerts auf der
Grundlage eines Verstellneutralpositions-Lernwerts und
eines Verstellabschlusspositions-Lernwerts des
Verstellantriebs durch die Steuereinheit festgelegt ist.
4. Regeleinrichtung für ein Automatikgetriebe mit
synchronisiertem Eingriff nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen
Schalter enthält, und zwar zum An- und Abschalten der
von einer Batterie der Steuereinheit zugeführten
Energie, derart, dass die Verstellneutralposition und
die Verstellabschlussposition durch die Steuereinheit
dann gelernt werden, wenn der Schalter nach dem
Entfernen der Batterie angeschaltet ist.
5. Regeleinrichtung für ein Automatikgetriebe mit
synchronisiertem Eingriff nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellantrieb mit
einer ersten Verstellgeschwindigkeit, ausgehend von
einer Verstellstartposition zu einer Synchronisierstart-
Verstellposition des Verstellantriebs - jeweils bestimmt
durch die Steuereinheit - bewegt wird, und mit einer
zweiten Verstellgeschwindigkeit von der
Synchronisierstart-Verstellposition zu einer
Verstellabschlussposition des Stellantriebs - bestimmt
durch die Steuereinheit -, und zwar während dem
Gangänderungsbetrieb des Verstellantriebs.
6. Regeleinrichtung für ein Automatikgetriebe mit
synchronisiertem Eingriff nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die zweite Verstellgeschwindigkeit
von der Synchronisierstart-Verstellposition zu der
Verstellabschlussposition des Anstellbetriebs anhand der
Art der Geschwindigkeitsänderung festgelegt ist und der
Getriebeausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit während
dem Gangänderungsbetrieb des Verstellantriebs.
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