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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Gangschaltungs-Steuersysteme von Automatikgetrieben von
Kraftfahrzeugen. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung die
Gangschaltungs-Steuersysteme
eines Typs, welcher geeignet konstruiert ist, um einen Auswahlsruck
des Getriebes zu unterdrücken
oder zumindest zu minimieren, welcher üblicherweise erfolgt, wenn
ein Auswahlschritt bei einem Zustand stärkerer Belastung eines zugeordneten
Motors erfolgt.
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2. Stand der
Technik
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Um
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen, wird der
Stand der Technik der Gangschaltungs-Steuersysteme eines derartigen Typs
beschrieben, bevor die Einzelheiten der Erfindung beschrieben werden.
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Generell
werden in einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, welches
eine Planetengetriebeeinheit und einen Drehmomentumwandler umfaßt, verschiedene
Reibungselemente verwendet, wie etwa hydraulische Mehrscheibenkupplungen,
hydraulische Bremsen und ähnliches.
Beim Schalten werden einige der Reibungselemente durch eine Steuervorrichtung
ausgewählt
und in deren Eingriffszustand gebracht, wobei ein erwünschter
Gang bzw. Rückwärtsgang
des Getriebes verwirklicht wird.
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Das
bedeutet beispielsweise, daß,
wenn bei Stillstand eines zugeordneten Kraftfahrzeugs ein Auswahlhebel
von einem N-Bereich
(neutraler Bereich) in einen D-Bereich (Fahrtbereich) geschaltet wird
(was im folgenden als „N-D-Auswahl" bezeichnet wird),
die Steuervorrichtung eine Kupplung, welche einem 1. Gang entspricht,
in einen Eingriffszustand bringt, um den 1. Gang in dem Getriebe
zu erreichen. In diesem Fall erfolgt eine Rückführregelung des hydraulischen
Drucks für
die Kupplung, welche dem 1. Gang entspricht, durch die Steuervorrichtung in
einer derartigen Weise, daß eine Änderungsgeschwindigkeit „dNt" einer Eingangswellendrehzahl
einen Zielwert „dNti" aufweist und die
Eingangswellendrehzahl auf eine synchronisierte 1. Drehzahl „N1" vermindert wird.
Gewöhnlich
wird die Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNti" auf einen geeigneten
festen Wert festgelegt, um keinen Ruck zu erzeugen und den Gangschaltschritt
möglichst
schnell zu verwirklichen. Der feste Wert wurde zuvor in einem Speicher
der Steuervorrichtung gespeichert. Wenn erfaßt wird, daß die Eingangswellendrehzahl „Nt" den Wert der synchronisierten
1. Drehzahl „N1" aufweist, veranlaßt die Steuervorrichtung
einen vollständigen Eingriff
der Kupplung, welche dem 1. Gang entspricht, um dadurch den Schaltwechsel
in den 1. Gang zu vollenden.
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Maßnahmen
zum Verbessern des Schritts eines derartigen Schaltwechsels einer
N-D-Auswahl sind in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung
(Tokkaihei) 5-322027 beschrieben. Die Maßnahmen, welche durch diese
veröffentlichte
Patentanmeldung offenbart sind, beachten eine Zeitänderung,
welche zum Vollenden des Schaltwechsels gemäß der Eingangswellendrehzahl „Nt" bei einer Startzeitnahme
des Schaltwechsels in einem Fall, in welchem die Zielgeschwindigkeit
der Drehzahländerung „dNt" der Eingangswelle
zur Zeit der N-D-Auswahl auf einen festen Wert festgelegt wird,
benötigt
wird. Bei den Maßnahmen
wird, um die Zeit, welche zum Vollenden des Schaltwechsels benötigt wird,
ungeachtet der Drehzahl der Eingangswelle bei der N-D-Auswahl konstant
zu machen, die Zielgeschwindigkeit der Drehzahländerung „dNt" gemäß der Eingangswellendrehzahl „Nt" bei der Startzeitnahme
der N-D-Auswahl festgelegt.
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Gemäß den Maßnahmen
kann die Zeit, welche zum Vollenden des Schaltwechsels bei der N-D-Auswahl
notwendig ist, einen generell konstanten Wert aufweisen, und somit
wird das Schaltgefühl deutlich
verbessert.
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Zum
Betätigen
der Kupplungen wird ein hydraulisches Kraftsystem verwendet. Das
bedeutet, daß jede
Kupplung durch eine Ölleitung
mit einer hydraulischen Kraftquelle verbunden ist und ein elektrisches
Ventil (bzw. ein Magnetventil) in der Ölleitung angebracht ist. Um
den hydraulischen Druck zu regeln, welcher in die Kupplung geleitet
wird, erfolgt eine Betätigungssteuerung
des elektromagnetische Ventils.
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Aufgrund
der Eigenkonstruktion des hydraulischen Kraftsystems erzeugt eine
Rückführregelung für die Kupplungen
eine pulsierende Bewegung in dem Fluid in der Ölleitung aufgrund der EIN-AUS-Betätigung der
elektromagnetischen Ventile, und somit wird unvermeidlich eine hydraulische
Schwankung erzeugt. Gewöhnlich
sind zum Behandeln einer derartigen hydraulischen Schwankung Druckölspeicher für jeweilige
Kupplungen in dem Hydraulikkreis vorgesehen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Wie
bekannt ist, neigt ein Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, welcher
mit einem Getriebe des oben erwähnten
Typs verbunden ist, in einem kalten Zustand bei stärkerer Belastung
dazu, eine höhere
Drehzahl davon (das bedeutet, eine Drehzahl, welche höher als
eine normale Drehzahl ist) und somit eine höhere Drehzahl der Eingangswelle
des Getriebes aufzuweisen. Ein derartiger kalter Zustand bei stärkerer Belastung
entsteht beispielsweise unmittelbar nach einem Kaltstarten des Motors,
das bedeutet, in der Zeit, wenn eine Verzögerung der Zündtaktung
des Motors zum Fördern
eines Temperaturanstiegs eines Ka talysators in einem Auspuffsystem
gehalten wird. Wie bekannt ist, soll der Temperaturanstieg des Katalysators
die Abgasreinigungsleistung des Katalysators steigern.
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Um
die Beschreibung zu erleichtern, wird das Phänomen, wobei eine höhere Drehzahl
des Motors aufgrund eines kalten Zustands bei stärkerer Belastung des Motors
auftritt, im folgenden als „Phänomen einer
höheren
Drehzahl" bezeichnet.
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In
einem Fall, in welchem der Motor und somit die Eingangswelle des
Getriebes dazu neigen, das Phänomen
einer höheren
Drehzahl zu zeigen, benötigt
der Schaltwechsel einer N-D-Auswahl
einen Kupplungsdruck (das bedeutet, einen hydraulischen Druck, welcher
benötigt
wird, um die Kupplung zu betätigen),
welcher höher
als ein normaler ist, wobei dies eine Möglichkeit der Art mit sich
bringt, daß der Kupplungsdruck
die Kapazität
des zugeordneten Druckölspeichers überschreitet.
Wenn der Kupplungsdruck die Druckölspeicherkapazität überschreitet,
wird die hydraulische Schwankung des Kupplungsdrucks durch den Druckölspeicher
nicht ausreichend unterdrückt,
und somit verbleibt der Kupplungsdruck in instabilem Zustand. Ferner
wird das Ansprechverhalten des hydraulischen Drucks auf die Betätigungssteuerungsanweisung
aufgrund dieses instabilen Kupplungsdrucks empfindlich, und somit wird
die Drehzahlsteuerung der Eingangswelle ruckartig, das bedeutet,
daß eine übermäßig feste
oder eine übermäßig lockere
Kopplung der Drehung der Eingangswelle erfolgt, was dazu führt, daß der unerwünschte Auswahlsruck
nicht ausreichend beseitigt wird.
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Die
oben erwähnten
Nachteile sind klar aus der folgenden Beschreibung bei Betrachtung
in Verbindung mit den Laufzeitdiagrammen der 7A, 7B, 7C und 7D der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Bei
diesen Laufzeitdiagrammen stellt die Abszisse die vergangene Zeit
dar. Wie aus dem Laufzeitdiagramm von 7B zu
ersehen ist, wird, wenn zur Zeit „t1" ei ne N-D-Auswahl durch die Steuervorrichtung
erfaßt
wird, das Betätigungsverhältnis des
Magnetventils von 100% zu 0% geändert
und für
eine gegebene Zeit bei 0% gehalten. Bei dem Betätigungsverhältnis von 100% ist die Druckzuleitung
vollständig
geschlossen, und bei dem Betätigungsverhältnis von
0% ist die Leitung vollständig
geöffnet.
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Das
Halten des Betätigungsverhältnisses
bei 0% in der gegebenen Zeit dient zum Vermindern eines Spiels zwischen
benachbarten Antriebs- und Abtriebsscheiben, das bedeutet, zum Herstellen
eines sogenannten nichtratternden Zustands, wobei die Antriebs-
und Abtriebsscheiben in einem Maß, bei welchem eine Reibung
dazwischen erzeugt zu werden beginnt, dicht aneinander gebracht
werden. Danach erfolgt eine Rückführregelung
des Betätigungsverhältnisses
des Magnetventils, um zu bewirken, daß die Drehzahländerungsgeschwindigkeit „dNt" der Eingangswellendrehzahl „Nt" den Zielwert „dNti" aufweist und somit,
wie aus dem Laufzeitdiagramm von 7A zu
ersehen ist, die Drehzahl „Nt" der Eingangswelle
schrittweise vermindert wird.
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Wenn
der Motor, welcher mit dem Getriebe verbunden ist, bei der N-D-Auswahl
das Phänomen einer
höheren
Drehzahl zeigt und somit der Kupplungsdruck die Kapazität des zugeordneten
pruckölspeichers überschreitet,
wird währenddessen
eine starke Schwankung einer tatsächlichen Drehzahländerungsgeschwindigkeit
der Eingangswellendrehung gegenüber
dem Zielwert „dNti" erzwungen, wie aus dem
Laufzeitdiagramm von 7D zu
ersehen, und somit wird, wie aus dem Laufzeitdiagramm von 7C zu ersehen, eine deutliche
Kraftwirkung nach vorne und hinten erzeugt, das bedeutet, daß der Eingriffsruck
der Kupplung erzeugt wird.
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gangschaltungs-Steuersystem
eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs zu schaffen, welches die
oben erwähnten
Nachteile nicht aufweist.
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Das
bedeutet, daß erfindungsgemäß ein Gangschaltungs-Steuersystem eines
Automatikgetriebes eines Fahrzeugs geschaffen wird, welches einen
Schaltruck unterdrücken
bzw. zumindest minimieren kann, welcher üblicherweise erzeugt wird, wenn
der N-D-Auswahlschritt bei einem Zustand stärkerer Belastung eines zugeordneten
Verbrennungsmotors erfolgt.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gangschaltungs-Steuersystem
eines Automatikgetriebes, welches mit einem Motor verbunden ist,
geschaffen. Das Gangschaltungs-Steuersystem umfaßt eine mechanische Gangschaltungsvorrichtung,
welche in der Lage ist, einen Vorwärtsgang oder einen Rückwärtsgang durch
einen Eingriff eines hydraulisch betätigten Reibungselements beim
Schalten des Getriebes von einem Nichtfahrtbereich in einen Fahrtbereich
zu erreichen; und eine Steuereinheit, welche das hydraulisch betätigte Reibungselement
in einer derartigen Weise steuert, daß eine Rückführregelung eines hydraulischen
Drucks, welcher auf das Reibungselement ausgeübt wird, in einer derartigen
Weise erfolgt, daß, wenn
sich der Motor in einem Zustand schwächerer Belastung befindet,
eine Drehzahländerungsgeschwindigkeit
der Drehung einer Eingangswelle des Getriebes eine erste Zielgeschwindigkeit
aufweist, wobei die Steuereinheit geeignet konfiguriert ist, um das
Festlegen der Drehzahländerungsgeschwindigkeit
der Eingangswelle auf eine zweite Zielgeschwindigkeit, welche kleiner
als die erste Zielgeschwindigkeit ist, auszuführen, wenn sich der Motor beim Schalten
des Getriebes von dem Nichtfahrtbereich in den Fahrtbereich in einem
Zustand stärkerer
Belastung befindet; und, um das Regeln des hydraulischen Drucks
des Reibungselements in der Weise einer Rückführregelung derart auszuführen, daß die Drehzahländerungsgeschwindigkeit
der Eingangswelle die zweite Zielgeschwindigkeit aufweist.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gangschaltungs-Steuersystem
eines Automatikgetriebes, welches durch einen Verbrennungsmotor über einen
Drehmomentumwandler angetrieben wird, geschaffen. Das Gangschaltungs-Steuersystem umfaßt eine
mechanische Gangschaltungsvorrichtung, welche in der Lage ist, einen
Vorwärtsgang
oder einen Rückwärtsgang
des Getriebes durch Leiten eines hydraulischen Drucks zu einem hydraulisch
betätigten
Reibungselement beim Schalten des Getriebes von einem Nichtfahrtbereich
in einen Fahrtbereich zu erreichen, wobei das Leiten des hydraulischen
Drucks zu dem Reibungselement durch eine Ölleitung erfolgt, mit welcher
ein Druckölspeicher
verbunden ist; und eine Steuereinheit, welche den hydraulischen
Druck für das
Reibungselement in einer derartigen Weise regelt, daß, wenn
sich der Motor in einem Zustand schwächerer Belastung befindet,
eine Drehzahländerungsgeschwindigkeit
der Drehung einer Eingangswelle des Getriebes eine erste Zielgeschwindigkeit aufweist,
wobei die Eingangswelle mit einer Turbine des Drehmomentumwandlers
verbunden ist; wobei die Steuereinheit geeignet konfiguriert ist,
um das Festlegen der Drehzahländerungsgeschwindigkeit der
Eingangswelle auf eine zweite Zielgeschwindigkeit, welche kleiner
als die erste Zielgeschwindigkeit ist, auszuführen, wenn sich der Motor beim
Schalten des Getriebes von dem Nichtfahrtbereich in den Fahrtbereich
in einem Zustand stärkerer
Belastung befindet; und das Regeln des hydraulischen Drucks des
Reibungselements in der Weise einer Rückführregelung derart auszuführen, daß die Drehzahländerungsgeschwindigkeit
der Eingangswelle die zweite Zielgeschwindigkeit aufweist.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bei einem Automatikgetriebe
eines Fahrzeugs, welches eine mechanische Gangschaltungsvorrichtung
aufweist, welche in der Lage ist, einen Vorwärtsgang oder einen Rückwärtsgang durch Leiten
eines hydraulischen Drucks zu einem hydraulisch betätigten Reibungselement
beim Schalten des Getriebes von einem Nichtfahrtbereich in einen
Fahrtbereich zu bewirken, ein Verfahren zum Steuern der mechanischen
Gangschaltungsvorrichtung geschaffen. Das Verfahren umfaßt das Festlegen
einer Drehzahländerungsgeschwindigkeit
der Drehung einer Eingangswelle des Getriebes auf eine erste Zielgeschwindigkeit,
wenn sich der Motor in einem Zustand schwächerer Belastung befindet,
das Festlegen der Drehzahländerungsgeschwindigkeit der
Eingangswelle auf einen zweiten Zielwert, welcher kleiner als der
erste Zielwert ist, wenn sich der Motor beim Schalten des Getriebes
von dem Nichtfahrtbereich in den Fahrtbereich in einem Zustand stärkerer Belastung
befindet; und das Regeln des hydraulischen Drucks des Reibungselements
in der Weise einer Rückführregelung
derart, daß die
Drehzahländerungsgeschwindigkeit
der Eingangswelle die zweite Zielgeschwindigkeit aufweist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung bei Betrachtung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung
ersichtlich, wobei:
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1 ein
schematisches Diagramm eines Gangschaltungs-Steuersystems eines Automatikgetriebes
eines Fahrzeugs ist, welches ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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2 eine
schematische Ansicht einer mechanischen Gangschaltungsvorrichtung
des Automatikgetriebes eines Fahrzeugs ist, worauf das Gangschaltungs-Steuersystem
der Erfindung praktisch angewandt wird;
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3 eine
schematische Schnittansicht eines Reibungselements ist, welches
in dem Automatikgetriebe eines Kraftfahr zeugs verwendet wird, worauf
das Gangschaltungs-Steuersystem der Erfindung angewandt wird;
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4 eine
schematische Ansicht eines Hydraulikkreises ist, welcher in dem
Gangschaltungs-Steuersystem der vorliegenden Erfindung verwendet
wird;
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5A bis 5D Laufzeitdiagramme
sind, welche Steuerungskennlinien darstellen, welche das Gangschaltungs-Steuersystem der
vorliegenden Erfindung aufweist;
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6 ein
Flußdiagramm
ist, welches programmierte Arbeitsschritte darstellt, welche durch eine
Steuereinheit ausgeführt
werden, welche in dem Gangschaltungs-Steuersystem der vorliegenden
Erfindung verwendet wird; und
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7A bis 7D Laufzeitdiagramme
sind, welche Steuerungskennlinien darstellen, welche ein herkömmliches
Gangschaltungs-Steuersystem aufweist.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Im
folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Verweis auf die beigefügte Zeichnung
genau beschrieben.
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In 1 ist
ein Gangschaltungs-Steuersystem 100 eines Automatikgetriebes 2 eines
Fahrzeugs, welches mit einem Verbrennungsmotor 1 verbunden
ist, schematisch dargestellt. Ein Abtrieb des Motors 1 wird
durch das Getriebe 2 auf Antriebsstraßenräder (nicht dargestellt) übertragen.
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Das
Automatikgetriebe 2 umfaßt generell einen Drehmomentumwandler 4,
welcher durch eine Abtriebswelle (bzw. Kurbelwelle) des Motors 1 angetrieben
wird, eine mechanische Gangschaltungsvorrichtung 3 des
Planetengetriebetyps, welche durch ein Abtriebselement (das bedeutet,
eine Turbine) des Drehmomentumwandlers 4 angetrieben wird,
und einen Hydraulikkreis 5, welcher verschiedene Reibungselemente
der mechanischen Gangschaltungsvorrichtung 3 mit einer
hydraulischen Kraft betätigt.
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Das
Gangschaltungs-Steuersystem der Erfindung umfaßt eine Steuereinheit 40,
welche die mechanische Gangschaltungsvorrichtung 3 durch
den Hydraulikkreis 5 gemäß verschiedenen äußeren Bedingungen
steuert.
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Die
Steuereinheit 40 ist ein Mikrocomputer, welcher eine zentrale
Datenverarbeitungseinheit (CPU), einen Direktzugriffsspeicher (RAM),
einen Festwertspeicher (ROM) und Eingabe- und Ausgabeschnittstellen
umfaßt.
Bei praktischer Verwendung ist ein Zähler, welcher als Zeitgeber
dient, mit der Steuereinheit 40 verbunden.
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Die
mechanische Gangschaltungsvorrichtung 3 umfaßt beispielsweise
eine Planetengetriebeeinheit, welche ermöglicht, daß das Getriebe 2 vier Vorwärtsgänge und
einen Rückwärtsgang
aufweist, und eine Vielzahl von Reibungselementen, wie etwa hydraulische
Kupplungen und hydraulische Bremsen, welche den Betriebszustand
der Planetengetriebeeinheit ändern,
um zu ermöglichen,
daß das
Getriebe 2 einen erwünschten
Gang bzw. Rückwärtsgang
erreicht.
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Wie
oben beschrieben ist, wird die mechanische Gangschaltungsvorrichtung 3 durch
die Steuereinheit 40 gesteuert. Das bedeutet, daß die Betätigung der
mechanischen Gangschaltungsvorrichtung 3 auf Basis von
Anweisungssignalen von der Steuereinheit 40 ausgeführt wird.
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Wie
in 1 dargestellt, sind ein Turbinendrehzahlsensor 21,
ein Übertragungs-Antriebsrads-Drehzahlsensor 22,
ein Drosselklappen-Öffnungsgradsensor 23,
ein Auswahlbereichserfas sungs-Positionssensor 24, ein Motordrehzahlsensor 25,
ein Gaspedal-Öffnungsgradsensor 26 und
ein Motorkühlwassertemperatursensor 27 mit
der Steuereinheit 40 verbunden, um diese mit deren jeweiligen
Informationssignalen zu versorgen. Das bedeutet, daß der Turbinendrehzahlsensor
(bzw. Nt-Sensor) 21 eine Drehzahl „Nt" einer Turbine (das bedeutet, einer
Eingangswelle) des Drehmomentumwandlers 4 erfaßt, der Übertragungs-Antriebsrads-Drehzahlsensor
(bzw. No-Sensor) 22 eine Drehzahl „No" eines Antriebsrads einer Übertragungsvorrichtung (nicht
dargestellt) erfaßt,
der Drosselklappen-Öffnungsgradsensor
(bzw. θt-Sensor) 23 einen Öffnungsgrad „θt" einer Drosselklappe,
welche in einer Luftansaugleitung des Motors 1 installiert
ist, erfaßt, der
Auswahlbereichs-Erfassungssensor (bzw. P-Sensor) 24 einen Drehzahlbereich
(bzw, eine Position), welcher durch einen Wahlhebel (nicht dargestellt)
des Getriebes 2 ausgewählt
wird, erfaßt,
der Motordrehzahlsensor 25 eine Drehzahl „Ne" des Motors 1 erfaßt und der
Gaspedal-Öffnungsgradsensor (bzw.
Acc-Sensor) 26 einen Öffnungsgrad „Acc" eines Gaspedals
(nicht dargestellt) erfaßt
und der Kühlwassertemperatursensor 27 die
Temperatur von Kühlwasser,
welches in einem Wassermantel des Motors 1 fließt, erfaßt. Die
Information über
die Zündtaktung
kann durch eine Motorsteuerung geliefert werden, welche den Betrieb
des Motors 1 steuert. Der Auswahlbereichs-Erfassungssensor 24 kann
zu einem Sperrschalter gehören.
In der Steuereinheit 40 wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit „V" aus der Übertragungs-Antriebsrads-Drehzahl „No" abgeleitet, und somit
dient der No-Sensor 22 ferner als Fahrzeuggeschwindigkeitssensor.
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Im
folgenden wird die Arbeitsweise der mechanischen Gangschaltungsvorrichtung 3 unter
Verweis auf 2 beschrieben.
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Zur
Erleichterung des Verständnisses
betrifft die folgende Erläuterung
eine mechanische Gangschaltungsvorrichtung eines Parallel-Doppelwellentyps
anstelle des Planetengetriebetyps.
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Wie
aus der Zeichnung zu ersehen ist, sind um eine Eingangswelle 3a der
mechanischen Gangschaltungsvorrichtung 3 ein erstes Antriebsrad 31 und
ein zweites Antriebsrad 32 angeordnet. Die Eingangswelle 3a ist
mit einer Turbinenwelle des oben erwähnten Drehmomentumwandlers 4 verbunden. Zwischen
dem ersten und dem zweiten Antriebsrad 31 und 32 sind
hydraulische Kupplungen 33 und 34 der Seiten eines
kleineren und eines größeren Gangs angeordnet,
welche an der Eingangswelle 3a befestigt sind, wie dargestellt.
Das bedeutet, daß,
wenn ein Eingriff der hydraulischen Kupplung 33 der Seite
des kleineren Gangs erfolgt, das erste Antriebsrad 31 mit der
Eingangswelle 3a verbunden wird, um sich gemeinsam damit
zu drehen, während,
wenn ein Eingriff der hydraulischen Kupplung 34 der Seite
des größeren Gangs
erfolgt, das zweite Antriebsrad 32 mit der Eingangswelle 3a verbunden
wird, um sich gemeinsam damit zu drehen.
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Eine
Zwischenwelle 35 ist parallel zu der Eingangswelle 3a angeordnet.
Obgleich dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist die Zwischenwelle 35 über eine
letzte Untersetzungsgetriebeeinheit mit angetriebenen Straßenrädern verbunden.
An dieser Zwischenwelle 35 sind ein erstes und ein zweites
Abtriebsrad 36 und 37 befestigt, welche jeweils
mit dem ersten bzw. zweiten Antriebsrad 31 und 32 verzahnt sind,
wie dargestellt.
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Demgemäß wird,
wenn ein Eingriff der hydraulischen Kupplung 33 der Seite
des kleineren Gangs erfolgt, die Drehung der Eingangswelle 3a durch
die hydraulische Kupplung 33 der Seite des kleineren Gangs
und das erste und das zweite Abtriebsrad 31 und 36 auf
die Zwischenwelle 35 übertragen
und bewirkt somit beispielsweise den 1. Gang des Getriebes 2.
Demgegenüber
wird, wenn ein Eingriff der hydraulischen Kupplung 34 der
Seite des größeren Gangs
erfolgt, die Drehung der Eingangswelle 3a durch die hydraulische
Kupplung 34 der Seite des kleineren Gangs und das zweite
Antriebs- und das zweite Abtriebsrad 32 und 37 auf
die Zwischenwelle 35 übertragen
und bewirkt somit beispielsweise den 2. Gang des Getriebes 2.
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Im
Hinblick auf die oben erwähnte
Anordnung der mechanischen Gangschaltungsvorrichtung 3 wird
ein Hochschalten von dem 1. Gang in den 2. Gang in einer derartigen
Weise ausgeführt,
das, wenn sich die hydraulische Kupplung 33 der Seite des
kleineren Gangs in Eingriff befindet, die Kupplung 33 schrittweise
gelöst
wird, während
die hydraulische Kupplung 34 der Seite des größeren Gangs schrittweise
in Eingriff gebracht wird. Demgegenüber wird ein Herunterschalten
von dem 2. Gang in den 1. Gang in einer derartigen Weise ausgeführt, daß, wenn
sich die hydraulische Kupplung 34 der Seite des größeren Gangs
in Eingriff befindet, die Kupplung 34 schrittweise gelöst wird,
während
die hydraulische Kupplung 33 der Seite des kleineren Gangs schrittweise
in Eingriff gebracht wird.
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Die
Konstruktion der hydraulischen Kupplungen 33 und 34 der
Seiten des kleineren und des größeren Gangs
ist aus der folgenden Beschreibung zu ersehen, welche die hydraulische
Kupplung 33 der Seite des kleineren Gangs betrifft. Aufgrund
der Tatsache, daß die
Kupplung 34 der Seite des größeren Gangs im wesentlichen
die gleiche Konstruktion wie die hydraulische Kupplung 33 der
Seite des kleineren Gangs aufweist, wird eine Erläuterung
der des größeren weggelassen.
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In 3 ist
die hydraulische Kupplung 33 der Seite des kleineren Gangs
in einer schnittartigen Weise dargestellt. Wie aus dieser Zeichnung
zu ersehen ist, gehört
die Kupplung 33 einem hydraulischen Mehrscheibentyp an,
welcher mit einer Vielzahl von Reibungsplatten 50 versehen
ist. Die Reibungsplatten 50 umfassen eine erste Gruppe
von Reibungsplatten, welche mit der Eingangswelle 3a (siehe 2)
verbunden sind, und eine zweite Gruppe von Reibungsplatten, welche
mit dem ersten Antriebsrad 31 (siehe 2)
verbunden sind, wobei die Reibungsplatten der ersten und der zweiten
Gruppe abwechselnd und dicht angeordnet sind. Wenn ein hydraulischer
Druck aus einer Ölleitung 14 in
einer Kolbenkammer, welche in der Kupplung 33 definiert
ist, durch eine Verbindungsöffnung 51 ausgeübt wird,
so wird ein Kolben 52 gegen eine Kraft einer Rückstellfeder 53 in
der Zeichnung nach rechts bewegt, wobei dies einen fest zusammengedrückten Zustand
der Reibungsplatten 50 bewirkt, um dadurch zu bewirken,
daß die
Kupplung 33 in einen Eingriffszustand übergeht. Demgegenüber wird,
wenn der hydraulische Druck aus der Kolbenkammer durch die Verbindungsöffnung 51 abgelassen
wird, der Kolben 52 durch die Rückstellfeder 53 in
der Zeichnung nach links bewegt, wobei dies einen gelösten Zustand
der Reibungsplatten 50 bewirkt, um dadurch zu bewirken,
daß die
Kupplung 33 in einen gelösten Zustand übergeht.
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Es
sei bemerkt, daß der
Kolben 52 eine sogenannte Ruheposition aufweisen kann,
wobei der Eingriffszustand der Reibungsplatten 50 vollständig aufgehoben
ist. Das bedeutet, daß,
wenn der Kolben die Ruheposition einnimmt, ein ausreichendes Spiel zwischen
sämtlichen
benachbarten Reibungsplatten vorgesehen ist, um kein Reibungsdrehmoment
in den Reibungsplatten 50 zu erzeugen. Demgemäß müssen sich,
wenn der Eingriffszustand der Kupplung 33 beabsichtigt
ist, die Reibungsplatten 50 zuerst von der Ruheposition
zu einer sogenannten „kritischen
Position" bewegen,
bei welcher das oben erwähnte
Spiel im wesentlichen den Wert null aufweist, das bedeutet, eine
Position unmittelbar vor der Position, bei welcher die Reibungsplatten 50 beginnen, einen
Reibungseingriff davon aufzuweisen. Das bedeutet, daß bei der „kritischen
Position" ein sogenannter „nichtratternder
Zustand" der Reibungsplatten 50 hergestellt
wird. Eine Zeit, welche zum Herstellen des „nichtratternden Zustands" benötigt wird, wird
im folgenden als „zum
Nichtrattern benötigte Zeit" bezeichnet.
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Wenn,
während
sich die Reibungsplatten 50 in dem fest zusammengedrückten Zustand
befinden, der Löseschritt
für diese
begonnen wird, wird das oben erwähnte
Reibungsdrehmoment weiterhin eine Zeitlang erzeugt. Demgemäß ist es
zum vollständigen
Aufheben des Eingriffszustands der Kupplung 33 notwendig,
eine sogenannte „benötigte Hydrauliklösezeit" als Verlustzeit
zu berücksichtigen,
welche von einer Zeit, bei welcher das Ablassen des hydraulischen
Drucks aus der Kolbenkammer der Kupplung 33 beginnt, bis
zu einer Zeit, bei welcher das Reibungsdrehmoment vollständig verschwindet,
vergeht.
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Obgleich
dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, weisen Elemente (das
bedeutet, hydraulische Kupplungen und Antriebs- und Abtriebsräder) zum
Erreichen eines 3. Gangs, eines 4. Gangs und eines Rückwärtsgangs
im wesentlichen die gleiche Anordnung wie die in der oben erwähnten mechanischen
Gangschaltungsvorrichtung 3 für einen 1. und 2. Gang. Das
bedeutet, daß durch
einen Eingriff der Antriebs- und Abtriebsräder durch eine entsprechende
hydraulische Kupplung ein 3. Gang, ein 4. Gang oder ein Rückwärtsgang
in dem Getriebe 3 erreicht wird. In einem neutralen Zustand
befinden sich sämtliche
der Reibungselemente für
den 1., 2., 3. und 4. Vorwärtsgang
und den Rückwärtsgang
in deren gelöstem
Zustand. Somit wird, wenn die hydraulische Kupplung 33 in
diesem neutralen Zustand in deren Eingriffszustand gebracht wird,
das Automatikgetriebe 2 von dem neutralen Zustand in den
1. Gang geschaltet.
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Im
folgenden wird der Hydraulikkreis 5 unter Verweis auf 4 genau
beschrieben.
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Der
Hydraulikkreis 5 weist eine Vielzahl elektromagnetischer
Ventile (das bedeutet, Magnetventile) 11 auf, welche jeweils
mit den oben erwähnten Reibungselementen
(das bedeutet, Kupplungen und Bremsen) verbunden sind. Durch Steuern
des Mag netventils 11 in der Weise von EIN/AUS (bzw. in
der Weise einer Betätigungssteuerung)
wird das Zuleiten/Ableiten des hydraulischen Drucks zu dem bzw. von
dem entsprechenden Reibungselement gesteuert. Aufgrund der Tatsache,
daß die
Magnetventile für die
Reibungselemente im wesentlichen alle die gleiche Konstruktion aufweisen,
betrifft die folgende Beschreibung der Konstruktion lediglich das
Magnetventil 11 für
die oben erwähnte
hydraulische Kupplung 33. Eine Beschreibung der anderen
Magnetventile wird weggelassen.
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Wie
in 4 dargestellt, gehört das Magnetventil 11 einem
normalerweise geschlossenen Typ an, welcher zwei Arbeitspositionen
aufweist. Wie dargestellt, weist das Magnetventil drei, das bedeutet, eine
erste, eine zweite und eine dritte Verbindungsöffnung 11a, 11b und 11c auf,
welche in jeweiliger Zuordnung in drei Kammern münden, welche in einem Gehäuse des
Magnetventils 11 definiert sind.
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Mit
der ersten Verbindungsöffnung 11a ist eine
erste Ölleitung 13 verbunden,
durch welche ein Hydraulikfluid von einer Ölpumpe (nicht dargestellt) zu
der ersten Verbindungsöffnung 11a geleitet
wird. Obgleich dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist
die erste Ölleitung 13 mit
einem Druckregelventil versehen, durch welches der Druck des Hydraulikfluids
reguliert wird, bevor dieser in die erste Verbindungsöffnung 11a geleitet
wird. Der regulierte hydraulische Druck wird als „Leitungsdruck" bezeichnet.
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Mit
der zweiten Verbindungsöffnung 11b ist eine
zweite Ölleitung 14 verbunden,
welche zu der hydraulischen Kupplung 33 führt. Mit
der dritten Verbindungsöffnung 11c ist
eine dritte Ölleitung 15 verbunden,
welche zu einem Öltank
(nicht dargestellt) führt.
Diese zweite und dritte Ölleitung 14 und 15 weisen Öffnungen 16 bzw. 17 auf.
Die Durchflußfläche der Öffnung 16 der
zweiten Ölleitung 14 ist
größer als die
der Öff nung 17 der
dritten Ölleitung 15.
Die zweite Ölleitung 14 weist
zwischen der Kupplung 33 und der Öffnung 16 einen Druckölspeicher 18 auf,
welcher damit verbunden ist.
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Wie
oben erwähnt
wurde, wirkt der Druckölspeicher 18 geeignet,
um eine hydraulische Schwankung zu dämpfen, welche in Reaktion auf
eine EIN-AUS-Betätigung
des Magnetventils 11 üblicherweise
unvermeidlich erzeugt wird. Demgemäß wird aufgrund der Funktion
des Druckölspeichers 18 die Schwankung
des hydraulischen Drucks normalerweise absorbiert, wodurch der hydraulische
Druck stabilisiert wird, mit welchem die Kupplung 33 versorgt wird.
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Das
Magnetventil 11 ist mit der Steuereinheit 40 verbunden,
um gesteuert zu werden. Das bedeutet, daß das Betätigungsverhältnis eines Anweisungssignals,
welches in das Magnetventil 11 geleitet wird, mit einer
gegebenen Periode (beispielsweise mit 50 kHz) gesteuert wird.
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Wenn
ein Schaltmagnet 11e des Magnetventils 11 ausgeschaltet
wird, wirkt ein Ventilkörper 11f aufgrund
einer Kraft einer Vorspannfeder 11g geeignet, um eine Verbindung
zwischen der zweiten und der dritten Verbindungsöffnung 11b und 11c zu schließen und
eine Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Verbindungsöffnung 11a und 11b herzustellen.
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Demgegenüber wirkt,
wenn der Schaltmagnet 11e des Magnetventils 11 eingeschaltet
wird, der Ventilkörper 11f geeignet,
um die Verbindung zwischen der zweiten und der dritten Verbindungsöffnung 11b und 11c herzustellen
und die Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Verbindungsöffnung 11a und 11b gegen
die Kraft der Vorspannfeder 11g zu schließen. Das
bedeutet, daß,
wenn das Betätigungsverhältnis des
Magnetventils einen Wert von 100% aufweist, der erste Ölkanal 13,
welcher als Hydraulikdruck-Zuleitung dient, geschlossen wird, und wenn
das Betätigungsverhältnis 0%
aufweist, die erste Ölleitung
geöffnet
wird und somit ein hydraulischer Druck in das Magnetventil 11 geleitet
wird.
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Im
folgenden werden die Einzelheiten der vorliegenden Erfindung klar
beschrieben.
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In
dem erfindungsgemäßen Gangschaltungs-Steuersystem
wird nämlich
ein Schaltruck, welcher üblicherweise
erzeugt wird, wenn ein Auswahlhebel des Getriebes 2 aus
einem Nichtfahrtbereich, wie etwa einem N-Bereich oder einem P-Bereich,
in einen Fahrtbereich, wie etwa einem D-Bereich oder einem R-Bereich,
bewegt wird, zuverlässig unterdrückt bzw.
minimiert, selbst wenn sich der Motor 1 in dessen Zustand
stärkerer
Belastung befindet. Wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich
wird, wird nämlich
bei der vorliegenden Erfindung eine einzigartige Steuerung auf einen
Arbeitsablauf angewandt, welcher bei dem Schaltvorgang von dem Nichtfahrtbereich
in den Fahrtbereich aufgenommen wird. Zur Vereinfachung der Beschreibung
wird ein derartiges Schalten in der folgenden Beschreibung als „N-D-Auswahl" bezeichnet.
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Nach
dem Erfassen der N-D-Auswahl auf Basis des Informationssignals von
dem Auswahlbereichs-Erfassungssensor 24 (siehe 1)
bestimmt die Steuereinheit 40 einen bestehenden Betriebszustand
des Motors 1. Das bedeutet, daß die Steuereinheit 40 auf
Basis der Drehzahl „Ne", welche durch den
Motordrehzahlsensor 25 erfaßt wird, einer Zündtaktung „IT", welche durch eine
Motorsteuerung geliefert wird, der Wassertemperatur, welche durch
den Motorkühlwassertemperatursensor 27 erfaßt wird, und
anderer Informationen eine Entscheidung trifft, ob sich der Motor 1 in
einem Zustand stärkerer
Belastung befindet oder nicht.
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Wenn
entschieden wird, daß sich
der Motor 1 nicht in einem Zustand stärkerer Belastung befindet,
das bedeutet, daß sich
der Motor 1 in einem Leerlaufzustand befindet, so steuert
die Steuereinheit 40 den Schritt der N-D-Auswahl in einem
normalen Steuermodus. Das bedeutet, daß in diesem Fall eine Rückführregelung
des hydraulischen Drucks der Kupplung 33, welche dem 1.
Gang entspricht, in einer derartigen Weise erfolgt, daß die Änderungsgeschwindigkeit „dNt" der Drehzahl „Nt" der Eingangswelle 3a (bzw.
Turbinenwelle des Drehmomentumwandlers 4) einen vorbestimmten
Zielwert „dNtin" aufweist, um dadurch
die Drehzahl der Eingangswelle 3a in Richtung der synchronisierten
1. Drehzahl „N1" zu vermindern. Wenn
erfaßt
wird, daß die
Drehzahl „Nt" der Eingangswelle 3a den
Wert der synchronisierten 1. Drehzahl „N1" aufweist, bewirkt die Steuereinheit 40 einen
vollständigen
Eingriff der Kupplung 33, welche dem ersten Gang entspricht,
um dadurch den Schaltwechsel in den 1. Gang zu vollenden.
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Demgegenüber steuert,
wenn entschieden wird, daß sich
der Motor 1 in einem Zustand stärkerer Belastung befindet,
die Steuereinheit 40 den Schritt der N-D-Auswahl in einem
Steuermodus, welcher einer stärkeren
Belastung entspricht. Ein Zustand stärkerer Belastung des Motors 1,
welcher erreicht wird, wenn das Getriebe 2 den Nichtfahrtbereich
(das bedeutet, den neutralen Zustand) erreicht, entsteht mit Wahrscheinlichkeit
unmittelbar nach dem Motorkaltstart. Dies ist der Fall, weil der
Motor 1 unmittelbar nach dem Motorkaltstart mit einer hohen
Leerlaufdrehzahl betrieben wird, um die Temperatur des Motors 1 rasch
zu erhöhen,
und mit einer verzögerten Zündungssteuerung
betrieben wird, um die Temperatur eines Katalysators, welcher in
einem Auspuffsystem des Motors 1 angebracht ist, rasch
zu erhöhen. Zusätzlich zu
diesen Gründen
entsteht der Zustand stärkerer
Belastung des Motors 1 mit Wahrscheinlichkeit, wenn ein
Fahrer den Auswahlhebel von dem N-Bereich in den D-Bereich schaltet,
während
das Gaspedal niedergedrückt
wird.
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Wenn
die Steuereinheit 40 entscheidet, daß sich der Motor 1 in
einem Zustand stärkerer
Belastung befindet, wird eine zweite Zielgeschwindigkeit „dNtib" (< dNtin) festgelegt,
welche kleiner als der oben erwähnte
vorbestimmte Zielwert „dNtin" (< 0) ist. Es sei
bemerkt, daß der
Betragswert der zweiten Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNtib" größer als
der des vorbestimmten Zielwerts „dNtin" ist. Und zugleich erfolgt eine Rückführregelung
des hydraulischen Drucks der Kupplung 33, welche dem 1. Gang
entspricht, in einer derartigen Weise, daß die Änderungsgeschwindigkeit „dNt" der Drehzahl „Nt" der Eingangswelle 3a die
zweite Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNtib" aufweist.
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Der
Grund für
das Festlegen der zweiten Zielgeschwindigkeit „dNtib", welche kleiner als der vorbestimmte
Zielwert „dNtin" ist, ist folgender.
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Bei
einem Zustand stärkerer
Belastung des Motors 1 neigen die Motordrehzahl „Ne" und die Turbinendrehzahl „Nt" nämlich dazu,
das Phänomen
einer höheren
Drehzahl zu zeigen. Wie bekannt ist, wird es, um die N-D-Auswahl
in diesem Zustand auszuführen,
notwendig, einen Kupplungsdruck zu erzeugen, welcher höher als
ein normaler Kupplungsdruck ist.
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Im
Hinblick auf das oben Erwähnte
werden gemäß der vorliegenden
Erfindung die folgenden Maßnahmen
verwendet.
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Wenn
die N-D-Auswahl erfolgt, während
sich der Motor 1 in einem Zustand stärkerer Belastung befindet,
wird nämlich
eine zweite Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNtib" festgelegt, welche kleiner
als eine vorbestimmte Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNtin" ist, welche bei
einem normalen Steuermodus derart festgelegt wird, daß der hydraulische
Druck rasch erhöht
wird, um die Möglichkeit
des Phänomens
einer höheren
Drehzahl der Turbinenwelle 3a zu unterdrücken. Aufgrund
der Unterdrückung
des Phänomens
einer höheren
Drehzahl der Turbinenwelle 3a ist zu erwarten, daß ein Ruck,
welcher üblicherweise
unvermeidlich erzeugt wird, wenn ein Eingriff der hydraulischen
Kupplung 33 erfolgt, gedämpft bzw. minimiert wird.
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Selbst
dann, wenn eine Rückführregelung der
Turbinendrehzahl durch Festlegen der zweiten Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit
wie oben erfolgt, kann es geschehen, daß die hydraulische Schwankung
der Kupplung 33 die Kapazität des Druckölspeichers 18 überschreitet.
Wenn die hydraulische Schwankung die Kapazität des Druckölspeichers 18 überschreitet,
wird der Druck für
die Kupplung 33, welcher auf einer Abströmungsrichtungsseite
des Druckölspeichers 18 ausgeübt wird,
instabil, und das Verhalten des hydraulischen Drucks gegenüber einer
Steuerungseingabe (das bedeutet, einer Betätigungssteuerungsanweisung)
wird empfindlich. In diesem Fall besteht eine Neigung dazu, daß eine übermäßig feste
oder eine übermäßig lockere
Kopplung der Drehung der Eingangswelle 3a erfolgt, wobei
dies den Eingriffszustand der Kupplung 33 instabil macht,
was dazu führt,
daß der
unerwünschte Auswahlsruck
nicht ausreichend unterdrückt
wird.
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Um
mit dieser unerwünschten
Neigung umzugehen, wird während
einer Zeit, in welcher eine Rückführregelung
der Drehzahländerungsgeschwindigkeit „dNt" der Eingangswelle
(bzw. Turbinenwelle) auf Basis der zweiten Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNtib" erfolgt, eine Entscheidung
hinsichtlich des Phänomens
einer höheren
Drehzahl getroffen. Das bedeutet, daß während dieser Zeit eine Entscheidung
getroffen wird, ob die Turbinendrehzahl (das bedeutet, die Drehzahl
der Turbinenwelle 3a) eine Neigung zu dem Phänomen einer
höheren Drehzahl
zeigt oder nicht.
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Somit
wird in der Steuereinheit 40 die Entscheidung hinsichtlich
des Phänomens
einer höheren
Drehzahl auf Basis einer Abweichung (bzw. Differenz) „ec" (= dNtib – dNt) zwischen
der Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit
(bzw. Turbinendrehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit) „dNtib" getroffen. Das bedeutet,
daß, wenn
die Abweichung „ec" nach der Änderung
der Abweichung „ec" von einem positiven
Wert zu einem negativen Wert kleiner als ein gegebener Wert „dNta" wird, beispielsweise –10 U/min pro
s, entschieden wird, daß die
Turbinenwelle 3a die Neigung zu dem Phänomen einer höheren Drehzahl zeigt.
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Wenn
entschieden wird, daß die
Turbinenwelle 3a die Neigung zu dem Phänomen einer höheren Drehzahl
zeigt, wird die Rückführregelung
sofort beendet, und sodann wird eine rückführungslose Steuerung begonnen.
Dies ist der Fall, weil selbst dann, wenn die Neigung zu dem Phänomen einer
höheren
Drehzahl erfaßt
wird, die höhere
Drehzahl der Turbinenwelle 3a durch die Rückführregelung
nicht unterdrückt
werden kann und somit in diesem Fall eine Umschaltung des Regelungsobjekts
(bzw. der Regelungsfaktor) von der Drehzahländerungsgeschwindigkeit der
Turbinenwelle 3a zu einer Druckänderungsgeschwindigkeit der
Kupplung 33 erfolgt und die rückführungslose Steuerung in einer
geeigneten Weise erfolgt, um die Druckänderungsgeschwindigkeit mit
einer konstanten Geschwindigkeit zu erhöhen, um das Phänomen einer
höheren
Drehzahl der Turbinenwelle 3a zuverlässig zu unterdrücken.
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Bei
dieser rückführungslosen
Steuerung wird das Steuersignal, welches zu dem Magnetventil 11 geleitet
wird, auf Basis von Daten erzeugt, welche zuvor in dem Speicher
der Steuereinheit 40 gespeichert wurden. Das bedeutet,
daß im
voraus durch Versuche Daten über
das Betätigungsverhältnis des
Magnetven tils 11, welche bewirken, daß der Kupplungsdruck mit einer
gegebenen Geschwindigkeit ansteigt, erhalten und in dem Speicher
der Steuereinheit 40 gespeichert werden. Wenn entschieden
wird, daß die Turbinenwelle 3a eine
derartige Neigung zu dem Phänomen
einer höheren
Drehzahl zeigt, erfolgt eine Umschaltung von der Rückführregelung,
welche den Öffnungsgrad
(das bedeutet, das Betätigungsverhältnis) des
Magnetventils 11 der Kupplung 33, welche dem 1.
Gang entspricht, geeignet steuert, um zu bewirken, daß die Drehzahländerungsgeschwindigkeit der
Turbinenwelle 3a die zweite Zielgeschwindigkeit „dNtib" aufweist, zu der
rückführungslosen
Steuerung, welche den Öffnungsgrad
des Magnetventils 11 auf Basis der Daten steuert, welche
zuvor in dem Speicher der Steuereinheit 40 gespeichert
wurden. Wie oben erwähnt
wurde, weisen die Daten, welche in dem Speicher gespeichert sind,
geeignete Eigenschaften auf, um den Kupplungsdruck mit einer konstanten
Geschwindigkeit zu erhöhen.
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Im
folgenden werden programmierte Arbeitsschritte, welche durch die
Steuereinheit 40 im Fall der N-D-Auswahl ausgeführt werden,
unter Verweis auf das Flußdiagramm
von 6 und die Laufzeitdiagramme von 5A bis 5D genau
beschrieben.
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5A stellt
eine Änderung
der Motordrehzahl „Ne" und der Turbinendrehzahl „Nt" dar, 5B stellt
eine Änderung
des hydraulischen Drucks dar, welcher auf die Kupplung 33,
welche dem 1. Gang entspricht, ausgeübt wird, 5C stellt
eine Änderung
einer Kraftwirkung nach vorne und hinten (Beschleunigung) dar, und 5D stellt
einen zeitlichen Verlauf der Drehzahländerungsgeschwindigkeit der Turbinenwelle 3a dar.
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In
dem Flußdiagramm
von 6 werden in Schritt S1 Informationssignale von
den verschiedenen Sensoren eingegeben. In Schritt S2 wird eine Entscheidung
getroffen, ob sich der Auswahlhebel des Getriebes 2 in
dem Nichtfahrtbereich (das bedeu tet, dem N-Bereich oder dem P-Bereich)
befindet oder nicht. Bei NEIN, das bedeutet, wenn sich der Auswahlhebel
nicht in dem Nichtfahrtbereich befindet, geht der Arbeitsablauf
zurück,
während
bei JA, das bedeutet, wenn sich der Auswahlhebel in dem Nichtfahrtbereich
befindet, der Arbeitsablauf zu Schritt S3 übergeht. In diesem Schritt
S3 wird eine Entscheidung getroffen, ob der Auswahlhebel des Getriebes 2 in
den Fahrtbereich (das bedeutet, den D-Bereich oder den R-Bereich)
bewegt wurde.
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Bei
Ja in Schritt S3, das bedeutet, wenn entschieden wird, daß der Auswahlhebel
aus dem Nichtfahrtbereich in den Fahrtbereich bewegt wurde, das bedeutet,
wenn eine N-D-Auswahl festgestellt wird, geht der Arbeitsablauf
zu Schritt S4 über.
Demgegenüber
geht der Arbeitsablauf bei NEIN in Schritt S3 zurück.
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In
Schritt S4 wird eine Entscheidung getroffen, ob sich der Motor 1 in
einem Zustand stärkerer Belastung
befindet oder nicht. Bei NEIN, das bedeutet, wenn entschieden wird,
daß sich
der Motor 1 nicht in einem Zustand stärkerer Belastung befindet, geht
der Arbeitsablauf zu Schritt S5 über.
In diesem Schritt S5 wird eine vorbestimmte Drehzahländerungsgeschwindigkeit „dNtin" (< 0) der Turbinenwelle 3a als
Zielwert der Rückführregelung
festgelegt. Sodann erfolgt in Schritt S6 eine Rückführregelung des hydraulischen
Drucks für
die Kupplung 33, welche dem 1. Gang entspricht, in einer
derartigen Weise, daß die
Drehzahländerungsgeschwindigkeit „dNt" der Turbinenwellendrehung „Nt" den Zielwert „dNtin" aufweist. Sodann
wird in Schritt S11 erzwungen, daß die Turbinendrehzahl „Nt" den Wert der synchronisierten
1. Drehzahl „N1" aufweist, um den
Eingriff der Kupplung 33 zu vollenden.
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Demgegenüber geht
der Arbeitsablauf bei JA in Schritt S4, das bedeutet, wenn entschieden wird,
daß sich
der Motor 1 in einem Zustand stärkerer Belastung befindet,
zu Schritt S7 über.
In diesem Fall wird bei Feststellung einer „N-D"-Auswahl das Betätigungsverhältnis des Magnetventils 11 der
Kupplung 33, welche dem 1. Gang entspricht, welche gelöst wurde,
zeitweilig auf 0% festgelegt, wie aus dem Laufzeitdiagramm von 5B zu
ersehen ist. Damit wird ein hydraulischer Druck in die Kupplung 33 geleitet,
wobei dies ermöglicht,
daß die
Kupplung 33 den nichtratternden Zustand aufweist. Ferner
wird als Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit
der Turbinenwelle 3a die oben erwähnte zweite Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNtib" (< 0), welche kleiner
als der oben erwähnte
vorbestimmte Zielwert „dNtin" ist, festgelegt,
und zugleich erfolgt eine Rückführregelung
des Betätigungsverhältnisses
des Magnetventils 11 der Kupplung 33, welche dem
1. Gang entspricht, in einer derartigen Weise, daß die Drehzahländerungsgeschwindigkeit „dNt" der Drehzahl „Nt" der Turbinenwelle 3a die
Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNtib" aufweist. Mit dieser
Rückführregelung
wird die Turbinendrehzahl „Nt" rasch vermindert,
wie durch die Pfeile in dem Laufzeitdiagramm von 5A angezeigt,
und wie aus dem Laufzeitdiagramm von 5D zu
ersehen ist, wird die tatsächliche
Drehzahländerungsgeschwindigkeit „dNt" der Drehzahl „Nt" der Turbinenwelle 3a in
Richtung des Zielwerts „dNtib" vermindert.
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Zurück in dem
Flußdiagramm
von 6 geht der Arbeitsablauf zu den Schritten S8 und
S9 über, wo
eine Entscheidung im Hinblick auf das Phänomen einer höheren Drehzahl
der Turbinenwelle 3a getroffen wird. Das bedeutet, daß in Schritt
S8 eine Entscheidung getroffen wird, ob sich die Abweichung „ec" zwischen der Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNtib" und der tatsächlichen
Drehzahländerungsgeschwindigkeit „dNt" von positiv zu negativ änderte oder
nicht. Bei JA, das bedeutet, daß entschieden
wird, daß sich
die Abweichung „ec" von positiv zu negativ änderte,
geht der Arbeitsablauf zu Schritt S9 über. In diesem Schritt S9 wird
eine Entscheidung getroffen, ob die Abweichung „ec" gleich einem oder kleiner als ein gegebener
Wert „dNta", beispielsweise –10U/min
pro s, ist oder nicht.
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Bei
JA in Schritt S9, das bedeutet, wenn entschieden wird, daß die Abweichung „ec" gleich einem oder
kleiner als ein gegebener Wert „dNta" ist, geht der Arbeitsablauf zu Schritt
S10 über,
wobei die Rückführregelung
beendet wird. In Schritt S10 wird die rückführungslose Steuerung ausgeführt, durch welche
der Kupplungsdruck mit einer gegebenen Geschwindigkeit erhöht wird.
Sodann wird in Schritt S11 der Eingriff der Kupplung 33 vollendet.
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Wie
aus dem Laufzeitdiagramm von 5B zu
ersehen ist, bedeutet dies, daß,
wenn der Kupplungsdruck die Kapazität (bzw. den Funktionsbereich)
des Druckölspeichers 18 überschreitet,
der Kupplungsdruck instabil wird und somit die Drehzahländerungsgeschwindigkeit
der Turbinenwelle 3a schwankt. Demgemäß wird, wie aus dem Laufzeitdiagramm
von 5D zu ersehen ist, nach dem Abfallen unter die
Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNtib" die tatsächliche
Drehzahländerungsgeschwindigkeit „dNt" der Turbinenwelle 3a größer als die
Zielgeschwindigkeit „dNtib". Das bedeutet, daß sich die
Abweichung „ec" zwischen der Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNtib" und der tatsächlichen
Drehzahländerungsgeschwindigkeit „dNt" von positiv zu negativ ändert. Wenn
die Abweichung „ec" nach der Änderung
von positiv zu negativ kleiner als der gegebene Wert „dNta" wird, so wird entschieden, daß die Turbinenwelle 3a die
Neigung zu dem Phänomen
einer höheren
Drehzahl zeigt. Nach dieser Entscheidung erfolgt ein Wechsel der
Steuerung von der Rückführregelung,
wobei die Drehzahländerungsgeschwindigkeit
der Turbinenwelle 3a auf der Regelung basiert, zu der rückführungslosen
Steuerung, wobei der hydraulische Druck der Kupplung 33 mit
einer gegebenen Geschwindigkeit erhöht wird.
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Durch
Ausführen
der oben erwähnten
Steuerungen werden ein unerwünschtes
Phänomen
einer höheren
Drehzahl der Turbinenwelle 3a und ein Schaltruck, welcher
durch ein derartiges Phänomen einer
höheren
Drehzahl verursacht wird, unterdrückt bzw. zumindest minimiert,
wie durch die Laufzeitdiagramme von 5D und 5C dargestellt
ist. Beim Vergleichen des Laufzeitdiagramms von 5D mit dem
von 7D ist zu ersehen, daß die Kraftwirkung nach vorne
und hinten bei der Erfindung erheblich vermindert wird.
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Wie
aus der vorangehenden Beschreibung zu ersehen ist, besteht bei der
Erfindung keine Notwendigkeit, die Kapazität des Druckölspeichers 18 abzustimmen
und/oder die verbleibenden Abschnitte des Getriebes 2 zu ändern. Das
bedeutet, daß bei der
vorliegenden Erfindung die Steuerung des Getriebes 2 dadurch
ausgeführt
wird, daß lediglich
die Steuerlogik geändert
wird und somit kein Anstieg von Kosten und Gewicht bewirkt wird.
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Ferner
wird bei der vorliegenden Erfindung selbst nach dem Festlegen der
zweiten Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNtib" das Phänomen einer
höheren
Drehzahl der Turbinenwelle 3a unter Überwachung gehalten, und wenn
entschieden wird, daß die
Turbinenwelle die Neigung zu dem Phänomen einer höheren Drehzahl
zeigt, erfolgt ein Wechsel der Rückführregelung
zu der rückführungslosen Steuerung,
wobei der hydraulische Druck der Kupplung 33 mit einer
gegebenen Geschwindigkeit erhöht wird.
Demgemäß kann,
selbst wenn das Phänomen einer
höheren
Drehzahl der Turbinenwelle 3a in einer Stärke auftritt,
welche nicht lediglich durch die Rückführregelung behandelt werden
kann, welche auf der zweiten Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNtib" basiert, das Phänomen einer höheren Drehzahl
unterdrückt
werden, und somit wird der unerwünschte
Schaltruck zuverlässig
unterdrückt
bzw. zumindest minimiert.
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Bei
der rückführungslosen
Steuerung wird die Steuerung des Magnetventils 11 auf Basis
der Dateninformation, welche zuvor festgelegt wurde, in einer derartigen
Weise ausgeführt,
daß die
Drehzahländerungsgeschwindigkeit
der Eingangswelle 3a die zweite Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit
ist, und somit kann der hydraulische Druck einfach und zuverlässig mit
einer gegebenen Geschwindigkeit erhöht werden.
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Wie
aus dem Laufzeitdiagramm von 5D zu
ersehen, wird ferner, wenn die tatsächliche Drehzahländerungsgeschwindigkeit „dNt" der Turbinenwelle 3a nach
dem Abfallen unter die Drehzahländerungs-Zielgeschwindigkeit „dNtib" größer als
die Zielgeschwindigkeit „dNtib" wird und wenn die
Abweichung „ec" dazwischen (das
bedeutet, zwischen „dNtib" und „dNt") kleiner als ein
gegebener Wert „dNt" wird (das bedeutet,
wenn |ec| > |dNta|),
wird entschieden, daß die
Turbinenwelle 3a die Neigung zu einer höheren Drehzahl zeigt. Somit
wird das Phänomen
einer höheren
Drehzahl der Turbinenwelle 3a zuverlässig erfaßt.
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In
der obigen Beschreibung betrifft die Erläuterung einen möglichen
Schaltruck, welcher üblicherweise
erfolgt, wenn beim Schalten des Auswahlhebels von dem N-Bereich
in den D-Bereich eine Gangschaltung des Getriebes 2 von
einem neutralen Zustand in den 1. Gang erfolgt. Die vorliegende
Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen N-D-Schaltschritt
beschränkt.
Das bedeutet, daß die Maßnahmen
der vorliegenden Erfindung zum Unterdrücken eines Schaltrucks verwendet
werden können,
welcher üblicherweise
erzeugt wird, wenn nach dem Schalten des Auswahlhebels von dem N-Bereich
oder dem P-Bereich in den P-Bereich
oder den Haltebereich des 1. Gangs eine Gangschaltung des Getriebes
von einem neutralen Zustand in einen Rückwärts- oder Vorwärtsgang erfolgt.
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In
der obigen Beschreibung betrifft die Erläuterung ein Automatikgetriebe
eines Typs, welcher eine Planetengetriebeeinheit aufweist. Die vorliegende
Erfindung ist jedoch nicht auf ein derartiges Getriebe beschränkt. Das
bedeutet, daß die
Automatikgetriebe, auf welche die vorliegende Erfindung praktisch
angewandt wird, einem beliebigen Typ angehören können, solange diese einen Vorwärtsgang
oder einen Rückwärtsgang
durch einen Eingriff eines Reibungselements beim Schalten des Getriebes
von einem Nichtfahrtbereich in einen Fahrtbereich erreichen.
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Der
gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung 2003-397934, eingereicht
am 27. November 2003, ist durch Verweis in der vorliegenden Schrift
aufgenommen.
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Obgleich
die Erfindung oben unter Verweis auf das Ausführungsbeispiel der Erfindung
beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf ein Ausführungsbeispiel,
wie oben beschrieben, beschränkt. Verschiedene
Abwandlungen und Änderungen
eines derartigen Ausführungsbeispiels
können
durch Fachkundige vor dem Hintergrund der obigen Beschreibung ausgeführt werden.