DE102009003468A1

DE102009003468A1 - Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102009003468A1
Application number: DE102009003468A
Authority: DE
Inventors: Takaaki Toyota-shi Tokura; Hideaki Toyota-shi Otsubo
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-02-15
Filing date: 2009-02-11
Publication date: 2009-08-20
Anticipated expiration: 2029-02-12
Also published as: JP2009192021A; JP4650496B2; US8249785B2; CN101514747B; CN101514747A; US20090210121A1; DE102009003468B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe (10) eines Fahrzeugs, das eine Vielzahl von Kupplungselementen (C, B, F) aufweist, die selektiv gelöst und in Eingriff gebracht werden, um Schaltvorgänge durchzuführen, wobei die Steuervorrichtung einen Schaltsteuerabschnitt (120) aufweist, der dazu aufgebaut ist, mindestens ein speziell gesteuertes Kupplungselement (C3, C4) zu steuern, das zu den Kupplungselementen (C, B, F) gehört, die dazu vorgesehen sind, die Schaltvorgänge des Automatikgetriebes (10) durchzuführen, und das vor und nach dem Schaltvorgang, der nach einem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, in einen vollständig ausgekuppelten Zustand versetzt ist, wobei der Schaltsteuerabschnitt jedes speziell gesteuerte Kupplungselement so steuert, dass er es dem speziell gesteuerten Kupplungselement ermöglicht, während des Schaltvorgangs, der nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, das dazu aufgebaut ist, eine Drehzahl einer Drehbewegung zu ändern, die an einer Antriebswelle desselben eingeht, und die Drehbewegung mit der geänderten Drehzahl an einer Abtriebswelle desselben abzugeben.
Eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs ist bekannt, das hydraulisch betriebene Kupplungselemente und Planetengetriebesätze aufweist und das Schaltvorgänge durch Ein- und Auskuppelvorgänge der Kupplungselemente durchführt. Die JP-6-341536A offenbart ein Beispiel einer Steuervorrichtung für ein solches Automatikgetriebe eines Fahrzeugs. Diese Steuervorrichtung ist so aufgebaut, dass sie einen sogenannten „Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgang" steuert, in dem ein Kupplungselement auf der auszukuppelnden Seite, das vor dem Schaltvorgang in einen eingekuppelten Zustand versetzt war, ausgekuppelt wird, während zur gleichen Zeit ein Kupplungselement auf der einzukuppelnden Seite, das vor dem Schaltvorgang in einen ausgekuppelten Zustand versetzt war, eingekuppelt wird.
Es wird gewünscht, die Zeit zu verkürzen, die benötigt wird, um einen Schaltvorgang des Automatikgetriebes des Fahrzeugsdurchzuführen, und gleichzeitig den Schaltruck während des Schaltvorgangs zu verringern, um die Fahrbarkeit und den Fahrkomfort des Fahrzeugs zu verbessern. Zur Verkürzung der benötigten Schaltzeit ist es notwendig, eine Änderungsrate der Drehzahl einer Eingangs- bzw. Antriebswelle des Automatikgetriebes während des Schaltvorgangs zu erhöhen. Um die Änderungsrate der Drehzahl der Antriebswelle während des Schaltvorgangs zu erhöhen, der durch die Steuervorrichtung gesteuert wird, die in der vorstehend erwähnten Veröffentlichung JP-6-341536A offenbart ist, wird es nötig, eine Erhöhungsrate einer Kupplungskraft des Kupplungselements auf der Einkuppelseite zu vergrößern. Eine Vergrößerung der Erhöhungsrate der Einkuppelkraft führt jedoch in unerwünschter Weise zu einer Vergrößerung des Schaltrucks. Daher leidet die Steuervorrichtung nach der vorstehend genann ten Veröffentlichung an der Schwierigkeit, die benötigte Schaltzeit zu verkürzen, ohne den Schaltruck zu vergrößern.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs zu schaffen, wobei die Steuervorrichtung eine Verringerung der benötigten Schaltzeit des Automatikgetriebes erlaubt, während sie den Schaltruck verringert.
Die vorstehend genannte Aufgabe kann nach einem der folgenden Modi dieser Erfindung gelöst werden. Es ist zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die technischen Merkmale oder irgendwelche Kombinationen derselben beschränkt ist, die nur zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben werden. Verständlicherweise müssen nicht alle aus einer Vielzahl von Elementen oder Merkmalen, die in einem der folgenden Modi der Erfindung enthalten sind, gemeinsam vorhanden sein, und die Erfindung kann ohne einige der Elemente oder Merkmale ausgeführt werden, die mit Bezug auf diesen Modus beschrieben sind.

(1) Eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, das eine Vielzahl von Kupplungselementen aufweist, die selektiv gelöst bzw. ausgekuppelt und in Eingriff gebracht bzw. eingekuppelt werden, um Schaltvorgänge durchzuführen, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: einen Schaltsteuerabschnitt, der dazu aufgebaut ist, mindestens ein speziell gesteuertes Kupplungselement zu steuern, das zu der Vielzahl von Kupplungselementen gehört, die vorgesehen sind, um die Schaltvorgänge des Automatikgetriebes des Fahrzeugs durchzuführen, und das vor und nach dem Schaltvorgang, der gemäß einem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, in einen vollständig ausgekuppelten Zustand versetzt ist, wobei der Schaltsteuerabschnitt jedes der speziell gesteuerten Kupplungselemente oder das mindestens eine speziell gesteuerte Kupplungselement so steuert, dass er es dem jeweiligen speziell gesteuerten Kupplungselement ermöglicht, während des Schaltvorgangs, der gemäß dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen. Die nach dem Modus (1) wie vorstehend beschrieben aufgebaute Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist so konzipiert, dass sie es mindestens einem speziell gesteuerten Kupplungselement ermöglicht, während des Schaltvorgangs, der gemäß dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen bzw. ein Drehmoment übertragen zu können. Die Drehmomentkapazität des speziell gesteuerten Kupplungselements hat einen größeren Einfluss auf eine Änderung einer Drehzahl einer Eingangs- bzw. Antriebswelle des Automatikgetriebes des Fahrzeugs als die Drehmomentkapazität des Kupplungselements, das einzukuppeln ist, um den Schaltvorgang nach dem Schaltbefehl durchzuführen, so dass das speziell gesteuerte Kupplungselement, dem es ermöglicht wird, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, es ermöglicht, die Drehzahl der Antriebswelle schneller auf einen Wert zu ändern, der einer Gangposition des Automatikgetriebes des Fahrzeugs entspricht, die nach dem Schaltvorgang eingerichtet wird, als in dem Fall, in dem das speziell gesteuerte Kupplungselement nicht dazu befähigt wird, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, während zur gleichen Zeit ein Schaltruck des Automatikgetriebes des Fahrzeugs wie in dem vorstehend erwähnten Fall effektiv verringert wird, wodurch die Zeit, die zum Abschluss des Schaltvorgangs benötigt wird, effektiv verkürzt werden kann.
(2) Die Steuervorrichtung nach dem vorstehend beschriebenen Modus (1), wobei der Schaltvorgang, der gemäß dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, ein Hochschaltvorgang des Automatikgetriebes des Fahrzeugs ist und jedes oder das mindestens eine speziell gesteuerte Kupplungselement ein Kupplungselement höherer Gangposition ist, das in Eingriff gebracht bzw. eingekuppelt wird, um den Schaltvorgang des Automatikgetriebes des Fahrzeugs in eine höheren Gangposition als eine Gangposition durchzuführen, die nach dem Hochschaltvorgang eingerichtet ist. In dem vorstehend beschriebenen Modus (2) der Erfindung, in dem jedes speziell gesteuerte Kupplungselement das Kupplungselement höherer Gangposition ist, das eingekuppelt wird, um den Schaltvorgang in eine höhere Gangposition als die Gangposition durchzuführen, die durch einen Hochschaltvorgang des Automatikgetriebes des Fahrzeugs eingerichtet wird, kann die Zeit, die zur Beendigung des Hochschaltvorgangs benötigt wird, kürzer als in dem Fall gemacht werden, in dem das Kupplungselement höherer Gangposition nicht dazu befähigt wird, eine Drehmomentkapazität aufzuwei sen, während der Schaltruck wie in dem vorstehend erwähnten Fall effektiv verringert werden kann.
(3) Die Steuervorrichtung nach dem vorstehend beschriebenen Modus (1), wobei der Schaltvorgang, der nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, ein Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes des Fahrzeugs ist und jedes der speziell gesteuerten Kupplungselemente oder das mindestens eine speziell gesteuerte Kupplungselement ein Kupplungselement mittlerer Gangposition ist, das in Eingriff gebracht bzw. eingekuppelt wird, um den Schaltvorgang des Kupplungselements des Fahrzeugs in eine mittlere Gangposition durchzuführen, die zwischen einer Gangposition, die vor dem Herunterschaltvorgang eingerichtet ist, und einer Gangposition liegt, die nach dem Herunterschaltvorgang eingerichtet ist. In der Steuervorrichtung nach dem Modus (3) der Erfindung, in welchem jedes speziell gesteuerte Kupplungselement das Kupplungselement mittlerer Gangposition ist, das eingekuppelt wird, um den Schaltvorgang in eine mittlere Gangposition durchzuführen, die zwischen der Gangposition, die vor einem Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes des Fahrzeugs eingerichtet ist, und der Gangposition liegt, die nach dem Herunterschaltvorgang eingerichtet ist, kann die Zeit, die zum Beendigendes Herunterschaltvorgangs benötigt wird, kürzer als in dem Fall gemacht werden, in dem das Kupplungselement mittlerer Gangposition nicht dazu befähigt wird, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen, während der Schaltruck wie in dem vorstehend erwähnten Fall effektiv verringert werden kann.
(4) Die Steuervorrichtung nach einem der vorstehend beschriebenen Modi (1)–(3), die weiterhin einen Abschnitt zur Bestimmung eines Schaltfortschritts aufweist, der dazu angepasst ist, zu bestimmen, ob ein Grad des Fortschreitens des Schaltvorgangs gemäß dem derzeit erzeugten Schaltbefehl einen vorab festgelegten Zielgrad des Schaltfortschritts erreicht hat, und wobei der Schaltsteuerabschnitt das mindestens eine speziell gesteuerte Kupplungselement steuert, um die Drehmomentkapazität zu verringern, wenn der Abschnitt zur Bestimmung des Schaltfortschritts bestimmt hat, dass der Grad des Fortschreitens des Schaltvorgangs den vorab festgelegten Zielgrad des Schaltfortschritts erreicht hat. In der Steuervorrichtung nach dem Modus (4) der Erfindung steuert der Schaltsteuerabschnitt das mindestens eine speziell gesteuerte Kupplungselement, um die Drehmomentkapazität zu verringern, wenn der Abschnitt zur Bestimmung des Schaltfortschritts bestimmt hat, dass der Grad des Fortschreitens des Schaltvorgangs den vorab festgelegten Zielgrad des Schaltfortschritts erreicht hat. Daher wird die Drehmomentkapazität des speziell gesteuerten Kupplungselements während des Schaltvorgangs langsamer verringert und bei Beendigung des Schaltvorgangs auf null gesetzt als in dem Fall, in welchem die Verringerung der Drehmomentkapazität auf null unmittelbar vor dem Moment der Beendigung des Schaltvorgangs begonnen wird, so dass ein nicht angepasstes „Timing" bzw. ein nicht angepasster Steuerzeitablauf der Drehmomentkapazität des speziell gesteuerten Kupplungselements, der während des Schaltvorgangs auftreten würde, einen geringeren schlechten Einfluss auf den Schaltvorgang hätte.
(5) Steuervorrichtung nach dem vorstehend beschriebenen Modus (4), wobei der Abschnitt zur Bestimmung des Schaltfortschritts bestimmt, dass der Grad des Fortschreitens des Schaltvorgangs nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl den vorab festgelegten Zielgrad des Schaltfortschritts erreicht hat, wenn eine Drehzahl einer Antriebswelle des Automatikgetriebes des Fahrzeugs einen Schwellenwert erreicht hat, der auf der Grundlage der Drehzahlen der Antriebswelle beim Eintritt und der Beendigung einer Trägheitsphase des Schaltvorgangs so bestimmt ist, dass der Schwellenwert zu dem vorab festgelegten Zielgrad des Schaltfortschritts passt.
(6) Steuervorrichtung nach dem vorstehend beschriebenen Modus (5), wobei der vorab festgelegte Zielgrad des Schaltfortschritts so bestimmt wird, dass der Grad des Fortschritts des Schaltvorgangs innerhalb der Trägheitsphase den vorab festgelegten Zielgrad des Schaltfortschritts erreicht hat.
(7) Steuervorrichtung nach dem vorstehend beschriebenen Modus (6), wobei der vorab festgelegte Zielgrad des Schaltfortschritts so bestimmt wird, dass der Grad des Fortschritts des Schaltvorgangs den vorab festgelegten Zielgrad des Schaltfortschritts nach einer Änderung eines Drehmoments einer Abtriebswelle des Automatikgetriebes des Fahrzeugs erreicht hat, die stattfindet, wenn ein Schaltruck des Automatikgetriebes des Fahrzeugs bei oder unmittelbar nach dem Beginn der Trägheitsphase beendet wurde. Im vorstehend beschriebenen Modus (6) oder (7) der Erfindung kann die benötigte Schaltzeit des Automatikgetriebes des Fahrzeugs effektiv verkürzt werden, während ein Einfluss eines unpassenden Steuerzeitablaufs der Drehmomentkapazität des mindestens einen speziell gesteuerten Kupplungselements während des Schaltvorgangs, der nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, verringert wird, während die Drehmomentkapazität vorübergehend für eine gewählte Zeitdauer während des Schaltvorgangs erzeugt wird.
(8) Steuervorrichtung nach einem der vorstehend beschriebenen Modi (1)–(7), wobei der Schaltsteuerabschnitt es dem mindestens einen speziell gesteuerten Kupplungselement ermöglicht, die Drehmomentkapazität in Synchronisation mit einem Moment des Beginns einer Trägheitsphase des Automatikgetriebes des Fahrzeugs aufzuweisen. In dem vorstehend beschriebenen Modus (8), in welchem das mindestens eine speziell gesteuerte Kupplungselement dazu fähig ist, die Drehmomentkapazität in Synchronisation mit dem Moment des Beginns der Trägheitsphase des Automatikgetriebes des Fahrzeugs aufzuweisen, kann die Drehmomentkapazität des mindestens einen speziell gesteuerten Kupplungselements effektiv erzeugt werden, um die benötigte Schaltzeit des Automatikgetriebes des Fahrzeugs zu verkürzen.
(9) Steuervorrichtung nach einem der vorstehend beschriebenen Modi (1)–(8), wobei der Schaltvorgang des Automatikgetriebes des Fahrzeugs, der nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, ein Hochschaltvorgang aus einer ersten Gangposition in eine zweite Gangposition ist, wobei der Hochschaltvorgang durch Auskuppeln eines ersten Kupplungselements, das zu der Vielzahl von Kupplungselementen gehört und das in einen vollständig eingegriffenen Zustand versetzt wurde, um das Automatikgetriebe des Fahrzeugs in die erste Gangposition zu versetzen, und durch Einkuppeln eines zweiten Kupplungselements durchgeführt wird, das zu der Vielzahl von Kupplungselementen gehört und das in der ersten Gangposition des Automatikgetrie bes des Fahrzeugs in einen vollständig ausgekuppelten Zustand versetzt wurde, wobei der Schaltsteuerabschnitt es dem mindestens einen speziell gesteuerten Kupplungselement ermöglicht, während des Hochschaltvorgangs des Automatikgetriebes des Fahrzeugs die Drehmomentkapazität aufzuweisen. In dem vorstehend beschriebenen Modus (9) der Erfindung ermöglicht es der Schaltsteuerabschnitt dem mindestens einen speziell gesteuerten Kupplungselement, die Drehmomentkapazität während eines Hochschaltvorgangs des Automatikgetriebes des Fahrzeugs aus der ersten Gangposition in die zweite Gangposition aufzuweisen, wobei der Hochschaltvorgang durch Auskuppeln des ersten Kupplungselements, das in den vollständig eingegriffenen Zustand versetzt wurde, um das Automatikgetriebe des Fahrzeugs in die erste Gangposition zu versetzen, und durch Einkuppeln des zweiten Kupplungselements, das in der ersten Gangposition des Automatikgetriebes des Fahrzeugs in den vollständig ausgekuppelten Zustand versetzt wurde, durchgeführt wird. In diesem Modus der Erfindung ermöglicht es das speziell gesteuerte Kupplungselement, welches dazu befähigt wird, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, die Drehzahl der Antriebswelle des Automatikgetriebes des Fahrzeugs schneller auf einen Wert zu ändern, welcher der zweiten Gangposition des Automatikgetriebes des Fahrzeugs entspricht, die nach dem Hochschalten eingerichtet ist, als in dem Fall, in welchem das speziell gesteuerte Kupplungselement nicht dazu fähig ist, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, während zur gleichen Zeit ein Schaltruck des Automatikgetriebes des Fahrzeugs wie in dem vorstehend erwähnten Fall effektiv reduziert wird, wodurch die Zeit, die zum Abschluss des Hochschaltvorgangs benötigt wird, effektiv verkürzt werden kann.
(10) Steuervorrichtung nach einem der vorstehend beschriebenen Modi (1)–(9), wobei der Schaltsteuerabschnitt es dem mindestens einen speziell gesteuerten Kupplungselement ermöglicht, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, indem das mindestens eine speziell gesteuerte Kupplungselement während des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes des Fahrzeugs, der gemäß dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, vorübergehend in einen Schlupfzustand versetzt wird. In dem vorstehend beschriebenen Modus (10) der Erfindung ermöglicht es der Schaltsteuerabschnitt mindestens einem speziell gesteuerten Kupplungselement, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, indem er es vorübergehend während des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes des Fahrzeugs in den Schlupfzustand versetzt. In diesem Modus der Erfindung kann die Drehmomentkapazität jedes speziell gesteuerten Kupplungselements, das vorübergehend in den Schlupfzustand versetzt wird, geeignet auf einen Wert angepasst werden, der zum Verkürzen der benötigten Schaltzeit des Automatikgetriebes des Fahrzeugs geeignet ist, während der Schaltruck des Automatikgetriebes des Fahrzeugs verringert wird.
(11) Steuervorrichtung nach dem vorstehend beschriebenen Modus (10), wobei der Schaltsteuerabschnitt die Drehmomentkapazität des mindestens einen speziell gesteuerten Kupplungselements, das in den Schlupfzustand versetzt ist, und eine Drehmomentkapazität des Kupplungselements, das einzukuppeln ist, um den Schaltvorgang nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchzuführen, in einer vorab festgelegten Beziehung zueinander so steuert, dass die Drehzahlen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle des Automatikgetriebes des Fahrzeugs mit jeweiligen vorab festgelegten Zielraten verändert werden.
(12) Steuervorrichtung nach einem der vorstehend beschriebenen Modi (1)–(11), wobei die Drehmomentkapazität von jedem aus der Vielzahl von Kupplungselementen steigt, wenn ein Einkuppelvorgang des jeweiligen Kupplungselements fortschreitet.
(13) Steuervorrichtung nach dem vorstehend beschriebenen Modus (3), wobei der Schaltsteuerabschnitt es dem Kupplungselement mittlerer Gangposition ermöglicht, die Drehmomentkapazität für einen Zeitabschnitt während des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes des Fahrzeugs aufzuweisen, wobei der Zeitabschnitt an einem Zeitpunkt endet, an welchem synchrone Drehbewegungen eines Eingangsteils und eines Ausgangsteils des Kupplungselements mittlerer Gangposition bestätigt sind, wobei der Schaltsteuerabschnitt das Kupplungselement mittlerer Gangposition so steuert, dass das Kupplungselement mittlerer Gangposition nicht dazu befähigt wird, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, nachdem die synchronen Drehbewegungen der Eingangs- und Ausgangsteile bestätigt wurden.

Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung der vorliegenden Erfindung werden besser durch Lesen der nachstehenden genauen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung verstanden, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Figuren betrachtet werden, in denen:
1 eine schematische Ansicht ist, die ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs veranschaulicht, das durch eine Steuervorrichtung gesteuert wird, die nach der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
2 eine Tabelle ist, die eine Beziehung zwischen einer Vielzahl von Gangpositionen des Automatikgetriebes der 1 und Kombinationen der Betriebszustände von Kupplungselementen anzeigt, um die jeweiligen Gangpositionen einzurichten;
3 ein kollineares Schaubild ist, das durch gerade Linien relative Drehzahlen einer Vielzahl von drehenden Elementen des Automatikgetriebes des Fahrzeugs der 1 anzeigt, die in die jeweilige Gangposition versetzt sind;
4 ein Blockschaubild ist, das wesentliche Elemente eines Steuersystems zum Steuern des Automatikgetriebes des Fahrzeugs der 1 zeigt;
5 eine Ansicht ist, die Betriebspositionen eines in 4 gezeigten Schalthebels anzeigt;
6 eine Ansicht ist, die ein Beispiel von Schaltgrenzlinien anzeigt, die von einer in 4 gezeigten elektronischen Steuervorrichtung verwendet werden, um das Automatikgetriebe zu steuern;
7 eine Ansicht ist, die wesentliche Abschnitte einer Hydrauliksteuereinheit zeigt, die in 4 gezeigt ist;
8 ein funktionelles Blockschaubild ist, das wesentliche funktionelle Abschnitte der elektronischen Steuervorrichtung der 4 nach einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung veranschaulicht;
9 ein Ablaufplan ist, der einen Teil eines Steuerprogramms veranschaulicht, das von der elektronischen Steuervorrichtung der 4 nach der ersten Ausführungsform ausgeführt wird, wenn ein Hochschaltvorgang des Automatikgetriebes von einer ersten Gangposition in eine zweite Gangposition mit einem Einkuppelvorgang eines Kupplungselements in der Form einer ersten Bremse durchgeführt wird;
10 ein Ablaufplan ist, welcher den verbleibenden Teil des vorstehend beschriebenen Steuerprogramms veranschaulicht;
11 ein Zeitschaubild ist, welches den Hochschaltvorgang von der ersten Gangposition in die zweite Gangposition anzeigt, der von der Steuervorrichtung nach dem Stand der Technik gesteuert wird, wobei ein befohlener Steuerdruck einer vierten Kupplung auf Null gehalten wird;
12 ein Zeitschaubild ist, welches den Hochschaltvorgang anzeigt, der von der elektronischen Steuervorrichtung nach der ersten Ausführungsform dieser Erfindung gesteuert wird, wobei der befohlene Steuerdruck der vierten Kupplung (des Kupplungselements höherer Gangposition) erhöht wird, um die vierte Kupplung während des Hochschaltvorgangs in einen Schlupfzustand zu versetzen;
13 ein funktionelles Blockschaubild ist, welches dem der 8 entspricht, das wesentliche funktionelle Abschnitte der elektronischen Steuervorrichtung der 4 nach einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung veranschaulicht;
14 ein Ablaufplan ist, welcher dem der 9 entspricht, der einen Teil einer Steuerroutine veranschaulicht, die von der elektronischen Steuervorrichtung der 4 nach der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird, wenn ein Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes von einer vierten Gangposition in die zweite Gangposition mit dem Eingriffsvorgang der ersten Bremse durchgeführt wird;
15 ein Ablaufplan ist, welcher den verbleibenden Teil des Steuerprogramms der 14 veranschaulicht; und
16 ein Zeitschaubild ist, welches den Herunterschaltvorgang von der vierten Gangposition in die zweite Gangposition anzeigt, die von der elektronischen Steuervorrichtung der 4 nach der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung gesteuert wird, wobei ein befohlener Steuerdruck einer dritten Kupplung (eines Kupplungselements mittlerer Gangposition) erhöht wird, um die dritte Kupplung während des Herunterschaltvorgangs in einen Schlupfzustand zu versetzen.
Mit Bezug zunächst auf die schematische Ansicht der 1 wird eine Anordnung eines Automatikgetriebes 10 eines Fahrzeugs veranschaulicht, das durch eine Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung gesteuert wird. Wie in 1 gezeigt umfasst das Automatikgetriebe 10 einen ersten Getriebeabschnitt 14, der hauptsächlich durch einen ersten Planetengetriebesatz 12 vom Typ mit zwei Planetenrädern gebildet wird, und einen zweiten Getriebeabschnitt 20, der hauptsächlich durch einen zweiten Planetengetriebesatz 16 vom Typ mit einem Planetenrad und einen dritten Planetengetriebesatz 18 vom Typ mit zwei Planetenrädern gebildet wird. Der erste Getriebeabschnitt 14 und der zweite Getriebeabschnitt 20 sind koaxial zueinander innerhalb eines stationären Teils in der Form eines Getriebegehäuses 26 angeordnet und mit einer Antriebswelle 14 verbunden, und der zweite Getriebeabschnitt 20 ist mit einer Abtriebswelle 24 verbunden, so dass die Drehzahl einer Drehbewegung der Antriebswelle 22 durch die ersten und zweiten Getriebeabschnitte 14, 20 in die Drehzahl einer Drehbewegung der Abtriebswelle 24 geändert wird. Die Antriebswelle 22, die ein Eingangsteil des Automatikgetriebes 10 ist, ist eine Turbinenwelle eines Drehmomentwandlers 32, die durch eine Antriebskraftquelle eines Fahrzeugs in der Form einer Brennkraftmaschine 30 gedreht wird, während die Abtriebswelle 24 ein Ausgangsteil des Automatikgetriebes 10 ist, das mit rechten und linken Antriebsrädern des Fahrzeugs durch eine Differenzialgetriebevorrichtung (eine endgültige Drehzahluntersetzungsvorrichtung) und ein (nicht gezeigtes) Paar von Achsen verbunden ist. Da das Automatikgetriebe 10 mit Bezug auf seine Achse symmetrisch aufgebaut ist, wird in der schematischen Ansicht der 1 die untere Hälfte des Automatikgetriebes 10 ausgelassen, die unterhalb der Achse angeordnet ist.
Der erste Planetengetriebesatz 12 des ersten Getriebeabschnitts 14 weist ein Sonnenrad S1, eine Vielzahl von Paaren von miteinander kämmenden Planetenrädern P1, einen Träger CA1, der die Planetenräder P1 so lagert, dass jedes Planetenrad P1 um seine Achse und um die Achse des ersten Planetengetriebesatzes 12 drehbar ist, und ein Hohlrad R1 auf, das mit dem Sonnenrad S1 über die Planetenräder P1 in Eingriff steht. Das Sonnenrad S1, der Träger CA1 und das Hohlrad R1 bilden drei drehende Elemente des ersten Planetengetriebesatzes 12. Der Träger CA1 ist integriert an der Antriebswelle 22 befestigt und dreht mit der Antriebswelle 22, und das Sonnenrad S1 ist integriert an dem Getriebegehäuse 26 befestigt. Das Hohlrad R1 wirkt als ein Zwischenausgangsteil, und die Drehzahl des Hohlrads R1 wird mit Bezug auf jene der Antriebswelle 22 verringert. Eine Drehbewegung des Hohlrads R1 wird an den zweiten Getriebeabschnitt 20 übertragen. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Drehbewegung der Antriebswelle 22 durch erste Zwischenausgangspfade PA1, mit einem Drehzahlverhältnis von 1,0 an den zweiten Getriebeabschnitt 20 übertragen. Die Zwischenausgangspfade PA1 bestehen aus einem direkten Pfad PA1a, durch welchen die Drehbewegung der Antriebswelle 22 direkt an den zweiten Getriebeabschnitt 20 und nicht über den ersten Planetengetriebesatz 12 übertragen wird, und einem indirekten Pfad PA1b, durch den die Drehbewegung der Antriebswelle 22 über den Träger CA1 des ersten Planetengetriebesatzes 12 an den zweiten Getriebeabschnitt 20 übertragen wird. Weiterhin wird die Drehbewegung der Antriebswelle 22 an den zweiten Getriebeabschnitt 20 mit einem Drehzahlverhältnis über 1,0 durch einen zweiten Zwischenausgangspfad PA2 übertragen, das bedeutet, über den Träger CA1, die Planetenträger P1, die durch den Träger CA1 gelagert sind, und das Hohlrad R1, so dass die Geschwindigkeit der Drehbewegung, die an den zweiten Getriebeabschnitt 20 übertragen wird, mit Bezug auf die Drehzahl der Antriebswelle 22 verringert ist.
Der zweite Planetengetriebesatz 16 weist ein Sonnenrad S2, ein Planetenrad P2, einen Träger CA2, der das Planetenrad P2 so lagert, dass das Planetenrad P2 um seine Achse und um die Achse des zweiten Planetengetriebesatzes 16 drehbar ist, und ein Hohlrad auf, das mit dem Sonnenrad S2 über das Planetenrad P2 in Eingriff steht. Der dritte Planetengetriebesatz 18 weist ein Sonnenrad S3, eine Vielzahl von Paaren von ineinander kämmenden Planetenrädern P2, P3, einen Träger CA3, der die Planetenräder P2, P3 so lagert, dass jedes Planetenrad P2, P3 um seine Achse und um die Achse des dritten Planetengetriebesatzes 18 drehbar ist, und ein Hohlrad R3 auf, das mit dem Sonnenrad S3 über die Planetenräder P2, P3 kämmt.
Die zweiten und dritten Planetengetriebesätze 16, 18 weisen drehende Elemente auf, die teilweise aneinander befestigt sind, um vier drehende Elemente RM1–RM4 zu schaffen. Genauer beschrieben wirkt das Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 als ein erstes drehendes Element RM1, und ein Träger CA2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 und der Träger CA3 des dritten Planetengetriebesatzes 18 sind integriert aneinander befestigt, um ein zweites drehendes Element RM2 zu bilden. Das Hohlrad R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 und das Hohlrad R3 des dritten Planetengetriebesatzes 18 sind integriert aneinander befestigt, um ein drittes drehendes Element RM3 zu bilden, und das Sonnenrad S3 des dritten Planetengetriebesatzes 18 wirkt als ein viertes drehendes Element RM4. Die zweiten und dritten Planetengetriebesätze 16, 18 bilden ein einzelnes Teil, das als der Träger CA2 und der Träger CA3 wirkt, und ein anderes einzelnes Teil, das als das Hohlrad R2 und das Hohlrad R3 wirkt, und arbeiten zusammen, um einen Planetengetriebestrang vom Ravigneaux-Typ zu bilden, in welchem das Planetenrad P2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 auch als eines der Planetenräder des dritten Planetengetriebesatzes 18 wirkt.
Das erste drehende Element RM1 (das Sonnenrad S2) wird selektiv durch eine erste Bremse B1 gegenüber dem Getriebegehäuse 26 festgehalten und wird selektiv durch eine dritten Kupplung C3 mit einem mittleren Ausgangsteil in der Form des Hohlrads R1 des ersten Planetengetriebesatzes 12 (das bedeutet, mit dem zweiten mittleren Abtriebsweg PA2) verbunden. Zudem wird das erste drehende Element RM1 selektiv durch eine vierte Kupplung C4 mit dem Träger CA1 des ersten Planetengetriebesatzes 12 (das bedeutet, mit dem direkten Weg PA1b der ersten Zwischenausgangswege PA1) verbunden. Das zweite drehende Element RM2 (die Träger CA2 und CA3) wird selektiv durch eine zweite Bremse B2 am Getriebegehäuse 26 befestigt und wird selektiv durch eine zweite Kupplung C2 mit der Antriebswelle 22 verbunden (das bedeutet, mit dem direkten Weg PA1a des ersten Zwischenausgangswegs PA1). Das dritte dre hende Element RM3 (die Hohlräder R2 und R3) ist an der Abtriebswelle 24 befestigt. Das vierte drehende Element RM4 (das Sonnenrad S3) ist selektiv über eine erste Kupplung C1 mit dem Hohlrad R1 verbunden. Zwischen dem zweiten drehenden Element RM2 und dem Getriebegehäuse 26 ist ein Freilauf F1 parallel zur zweiten Bremse B2 angeordnet. Dieser Freilauf F1 ermöglicht eine Drehbewegung des zweiten drehenden Elements RM2 in der Vorwärtsrichtung (in der Richtung der Drehung der Eingangs- bzw. Antriebswelle 22), verhindert jedoch eine Drehung des zweiten drehenden Elements RM2 in der Gegenrichtung.
Das kollineare Schaubild der 3 zeigt durch gerade Linien die Drehzahl des Elements der ersten und zweiten Getriebeabschnitte 14, 20 in jeder der Schaltpositionen des Automatikgetriebes 10 an. Das kollineare Schaubild weist eine untere horizontale gerade Linie auf, welche die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl „0" anzeigt, und eine obere horizontale gerade Linie, welche die Drehzahl „1,0", nämlich die Drehzahl der Antriebswelle 22, anzeigt. Das kollineare Schaubild weist zudem drei vertikale gerade Linien auf, welche dem ersten Getriebeabschnitt 14 entsprechen, und vier senkrechte gerade Linien, welche dem zweiten Getriebeabschnitt 20 entsprechen. Die drei senkrechten geraden Linien, die dem ersten Getriebeabschnitt 14 entsprechen, geben jeweils das Sonnenrad S1, das Hohlrad R1 und den Träger CA1 in der Reihenfolge von links nach rechts wieder. Die Abstände zwischen den benachbarten dieser drei senkrechten Linien werden durch ein Übersetzungsverhältnis ρ1 des ersten Planetengetriebesatzes 12 bestimmt, das ein Verhältnis der Anzahl der Zähne des Sonnenrads S1 zu der Anzahl der Zähne des Hohlrads R1 ist. Die vier senkrechten geraden Linien, die dem zweiten Getriebeabschnitt 20 entsprechen, geben jeweils das erste drehende Element RM1 (das Sonnenrad S2), das zweite drehende Element RM2 (die Träger CA2, CA3), das dritte drehende Element RM3 (die Hohlräder R2, R3) und das vierte drehende Element (das Sonnenrad S3) in der Reihenfolge von links nach rechts wieder. Die Abstände zwischen den benachbarten dieser vier senkrechten Linien werden durch ein Übersetzungsverhältnis ρ2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 und ein Übersetzungsverhältnis ρ3 des dritten Planetengetriebesatzes 18 bestimmt.
Wie in 3 gezeigt wird das Automatikgetriebe 10 in eine erste Gangposition „1st" versetzt, wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 in Eingriff sind. Die erste Gangposition „1st" hat ein höchstes Übersetzungsverhältnis (ein Verhältnis einer Drehzahl der Antriebswelle 22 zu einer Drehzahl der Abtriebswelle 24). In dieser ersten Gangposition wird das vierte drehende Element RM4 durch den ersten Getriebeabschnitt 14 mit Bezug auf die Antriebswelle 22 abgebremst, während das zweite drehende Element RM2 festgehalten wird, so dass die Abtriebswelle 24, die mit dem dritten drehenden Element RM3 verbunden ist, mit einer Drehzahl gedreht wird, die durch eine schräg stehende gerade Linie wiedergegeben wird, die in dem kollinearen Schaubild der 3 mit „1st" bezeichnet ist.
Wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 in Eingriff sind, wird das Automatikgetriebe 10 in eine zweite Gangposition „2nd" versetzt, die ein Übersetzungsverhältnis aufweist, das niedriger als jenes der ersten Gangposition „1st" ist. In der zweiten Gangposition „2nd" wird das vierte drehende Element RM4 durch den ersten Getriebeabschnitt 14 mit Bezug auf die Antriebswelle 22 verzögert, während das erste drehende Element RM1 festgehalten wird, so dass das dritte drehende Element RM3 mit einer Drehzahl gedreht wird, welche durch eine schräg stehende gerade Linie in dem kollinearen Schaubild wiedergegeben wird, die mit „2nd" bezeichnet ist.
Wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Kupplung C3 in Eingriff sind, wird das Automatikgetriebe 10 in eine dritte Gangposition „3rd" versetzt, die ein Übersetzungsverhältnis aufweist, das niedriger als jenes der zweiten Gangposition „2nd" ist. In der dritten Gangposition „3rd" werden das vierte drehende Element RE4 und das erste drehende Element RM1 vom ersten Getriebeabschnitt 14 bezüglich der Antriebswelle 22 verzögert, während der zweite Getriebeabschnitt als eine Einheit gedreht wird, so dass das dritte drehende Element RM3 mit einer Drehzahl gedreht wird, die durch eine horizontale gerade Linie wiedergegeben wird, die in dem kollinearen Schaubild mit „3rd" bezeichnet ist, das bedeutet, mit derselben Drehzahl wie das Hohlrad R1.
Wenn die erste Kupplung C1 und die vierte Kupplung C5 in Eingriff sind, wird das Automatikgetriebe 10 in eine vierte Gangposition „4th" versetzt, die ein Übersetzungsverhältnis aufweist, das niedriger als jenes der dritten Gangposition „3rd" ist. In der vierten Gangposition „4th" wird das vierte drehende Element RM4 vom ersten Getriebeabschnitt 14 mit Bezug auf die Antriebswelle 22 verzögert, während das erste drehende Element RM1 und die Antriebswelle 22 miteinander drehen, so dass das dritte drehende Element RM3 mit einer Drehzahl gedreht wird, die durch eine schräg stehende gerade Linie in dem kollinearen Schaubild wiedergegeben wird, die mit „4th" bezeichnet ist.
Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 in Eingriff sind, wird das Automatikgetriebe 10 in eine fünfte Gangposition „5th" versetzt, die ein Übersetzungsverhältnis aufweist, das niedriger als jenes der vierten Gangposition „4th" ist. In der fünften Gangposition „5th" wird das vierte drehende Element RM4 vom ersten Getriebeabschnitt 14 mit Bezug auf die Antriebswelle 22 verzögert, während das zweite drehende Element RM2 und die Antriebswelle 22 miteinander drehen, so dass das dritte drehende Element RM3 mit einer Drehzahl gedreht wird, die durch eine schräg stehende gerade Linie in dem kollinearen Schaubild wiedergegeben wird, die mit „5th" bezeichnet ist.
Wenn die zweite Kupplung C2 und die vierte Kupplung C4 in Eingriff sind, wird das Automatikgetriebe 10 in eine sechste Gangposition „6th" versetzt, die ein Übersetzungsverhältnis aufweist, das niedriger als jenes der fünften Gangposition „5th" ist. In der sechsten Gangposition „6th" wird der zweite Getriebeabschnitt 20 mit der Antriebswelle 22 gedreht, so dass das dritte drehende Element RM3 mit einer Drehzahl dreht, die durch eine horizontale gerade Linie in dem kollinearen Schaubild wiedergegeben wird, die mit „6th" bezeichnet ist, das bedeutet, mit derselben Drehzahl wie die Antriebswelle 22. Das Übersetzungsverhältnis der sechsten Gangs „6th" ist gleich 1,0.
Wenn die zweite Kupplung C2 und die dritte Kupplung C3 in Eingriff sind, wird das Automatikgetriebe 10 in eine siebte Gangposition „7th" versetzt, die ein Übersetzungsverhältnis aufweist, das niedriger als jenes der sechsten Gangposition „6th" ist. In der siebten Gangposition „7th" wird das erste drehende Element RM1 vom ersten Getriebeabschnitt 14 mit Bezug auf die Antriebswelle 22 verzögert, während das zweite drehende Element RM2 und die Antriebswelle 22 miteinander gedreht werden, so dass das dritte drehende Element RM3 mit einer Drehzahl dreht, die durch eine schräg stehende gerade Linie in dem kollinearen Schaubild wiedergegeben wird, welche mit „7th" bezeichnet ist.
Wenn die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 in Eingriff sind, wird das Automatikgetriebe 10 in eine achte Gangposition „8th" versetzt, die ein Übersetzungsverhältnis aufweist, das niedriger als jenes der siebten Gangposition „7th" ist. In der achten Gangposition „8th" werden das zweite drehende Element RM2 und die Antriebswelle 22 miteinander gedreht, während das erste drehende Element RM1 festgehalten wird, so dass das dritte drehende Element RM3 mit einer Drehzahl dreht, die in dem kollinearen Schaubild durch eine schräg stehende gerade Linie wiedergegeben wird, die mit „8th" bezeichnet ist.
Wenn die dritte Kupplung C3 und die zweite Bremse B2 in Eingriff stehen, wird das Automatikgetriebe 10 in eine erste Rückwärtsgangposition „Rev1" versetzt, in welcher das erste drehende Element RM1 durch den ersten Getriebeabschnitt 14 verzögert wird, während das zweite drehende Element RM2 festgehalten wird, so dass das dritte drehende Element RM3 mit einer Drehzahl in der Rückwärtsrichtung gedreht wird, die durch eine schräg stehende gerade Linie in dem kollinearen Schaubild wiedergegeben wird, welche mit „Rev1" bezeichnet ist. Wenn die vierte Kupplung C4 und die zweite Bremse B2 in Eingriff stehen, wird das Automatikgetriebe 10 in eine zweite Rückwärtsgangposition „Rev2" versetzt, die ein Übersetzungsverhältnis aufweist, das niedriger als jenes der ersten Rückwärtsgangposition „Rev1" ist und in welcher das erste drehende Element RM1 und die Antriebswelle 22 miteinander drehen, während das zweite drehende Element RM2 festgehalten wird, so dass das dritte drehende Element RM3 mit einer Drehzahl in der Rückwärtsrichtung gedreht wird, die durch eine schräg stehende gerade Linie in dem kollinearen Schaubild wiedergegeben wird, welche mit „Rev2" bezeichnet ist. Die ersten und zweiten Rückwärtsgangpositionen „Rev1" und „Rev2" entsprechen den ersten und zweiten Gangpositionen „1st" und „2nd".
Die Tabelle der 2 zeigt die Beziehung zwischen den Gangpositionen „1st" bis „8th", „Rev1" und „Rev2" des Automatikgetriebes 10 und den jeweiligen Kombinationen der Betriebszustände der Kupplungen C1–C4 und der Bremsen B1 und B2. In der Tabelle gibt ein Zeichen „O" den Eingriffszustand der Kupplungen und Bremsen wieder, während ein Zeichen „(O)" den Eingriffszustand der zweiten Bremse B2 wiedergibt, der eingerichtet wird, um eine Motorbremsung des Fahrzeugs durchzuführen. Das Fehlen der Zeichen „O" und „(O)" zeigt den ausgekuppelten bzw. gelösten Zustand der Kupp lungen und Bremsen an. Bei Vorhandensein des Freilaufs F1, der parallel zur zweiten Bremse B2 angeordnet ist, die in Eingriff steht, um die erste Gangposition „1st" einzurichten, muss die zweite Bremse nicht in Eingriff sein, um zu starten oder zu beschleunigen, während das Automatikgetriebe 10 in die erste Gangposition „1st" versetzt ist. Die Übersetzungsverhältnisse der einzelnen Gangpositionen „1st" bis „8th", „Rev1" und „Rev2" werden durch die Übersetzungsverhältnisse ρ1, ρ2 und ρ3 der ersten, zweiten und dritten Planetengetriebesätze 12, 16, 18 bestimmt.
Wie vorstehend beschrieben weist das Automatikgetriebe 10, das den ersten Getriebeabschnitt 14 mit den zwei Zwischenausgangspfaden PA1, PA2 mit den jeweiligen unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen und den zweiten Getriebeabschnitt 20 aufweist, der die zwei Planetengetriebesätze 16, 18 umfasst, insgesamt acht Vorwärtsgangpositionen auf, welche selektiv durch die selektiven Eingriffsvorgänge der vier Kupplungen C1–C4 und der zwei Bremsen B1, B2 eingerichtet werden. Folglich ist das Automatikgetriebe 10 kompakt und kann mit einem hohen Grad an Freiheit und Flexibilität in dem Fahrzeug eingebaut werden. Wie aus der Tabelle der 2 deutlich wird, wird eine der Gangpositionen durch gleichzeitiges Eingreifen bzw. Einkuppeln und Lösen bzw. Auskuppeln der jeweiligen zwei Kopplungselemente ausgewählt, die unter den Kupplungen C1–C4 und den Bremsen B1, B2 ausgewählt werden. Die vorstehend beschriebenen Kupplungen C1–C4 und die Bremsen B1 und B2 (die nachstehend kollektiv als „Kupplungen" und „Bremsen" bezeichnet werden, solange nichts anderes spezifiziert wird) sind hydraulisch betätigte Reibkupplungselemente, die jeweils eine Mehrscheibenkupplung oder -bremse sein können, die eine Vielzahl von einander überlagerten Reibscheiben aufweisen, die durch ein Hydraulikstellglied gegeneinander gedrückt werden.
Mit Bezug auf das Blockschaubild der 4, das ein Steuersystem veranschaulicht, das vorgesehen ist, um das Automatikgetriebe 10 und andere Vorrichtungen des Fahrzeugs zu steuern, umfasst das Steuersystem eine elektronische Steuervorrichtung 90, die prinzipiell durch einen sogenannten Mikrocomputer gebildet wird, der eine CPU bzw. zentrale Verarbeitungseinheit, einen RAM bzw. Speicher mit wahlfreiem Zugriff, einen ROM bzw. Nur-Lese-Speicher und eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle aufweist. Die CPU arbeitet, um Signalverarbeitungsvorgänge nach Steuerprogrammen durchzu führen, die in dem ROM gespeichert sind, wobei sie eine Funktion des RAM zum vorübergehenden Speichern von Daten nutzt, um die Abgabe der Brennkraftmaschine 30 und den Schaltvorgang des Automatikgetriebes 10 zu steuern. Die elektronische Steuervorrichtung 90 kann einen Brennkraftmaschinensteuerabschnitt und einen Getriebesteuerabschnitt aufweisen, die jeweils die Brennkraftmaschine 30 und das Automatikgetriebe 10 steuern.
Das Steuersystem umfasst einen Gaspedalsensor 52, der betreibbar ist, um eine Betätigungsgröße A_CC eines Gaspedals 50 zu erfassen, und der ein Signal an die elektronische Steuervorrichtung 90 abgibt, das die Betätigungsgröße A_CC anzeigt. Das Gaspedal 50, das vom Fahrzeugführer mit einer Stärke betätigt wird, die einer vom Fahrer verlangten Fahrzeugleistung entspricht, wird als ein Fahrzeugbeschleunigungsteil betrachtet, und die Betätigungsgröße A_CC entspricht der Fahrzeugleistung, die der Fahrzeugführer verlangt.
Das Steuersystem weist weiterhin Folgendes auf: einen Brennkraftmaschinendrehzahlsensor 58, der dazu fähig ist, eine Drehzahl N_E der Brennkraftmaschine 30 zu erfassen; einen Ansaugluftmengensensor 60, der betreibbar ist, um eine Ansaugluftmenge Q der Brennkraftmaschine 30 zu erfassen; einen Ansauglufttemperatursensor 62, der betreibbar ist, um eine Temperatur T_A der Ansaugluft zu erfassen; einen Drosselventilsensor 64, der mit einem Brennkraftmaschinenleerlaufschalter ausgestattet ist, der betreibbar ist, um einen Öffnungswinkel θ_TH eines elektronischen Drosselventils und einen vollständig geschlossenen Zustand des elektronischen Drosselventils (Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine 30) zu erfassen; einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 66, der betreibbar ist, um eine Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs zu erfassen (die einer Drehzahl N_OUT der Abtriebswelle 24 entspricht); einen Kühlwassertemperatursensor 68, der betreibbar ist, um eine Temperatur T_W von Kühlwasser der Brennkraftmaschine 30 zu erfassen; einen Bremsschalter 70, der betreibbar ist, um eine Betätigung eines Betriebsbremssystems des Fahrzeugs zu erfassen; einen Schalthebelpositionssensor 74, der betreibbar ist, um eine derzeit gewählte Position P_SH eines manuell betätigbaren Teils in der Form eines Ganghebels 72 zu erfassen; einen Turbinendrehzahlsensor 76, der betreibbar ist, um eine Drehzahl Nt des Turbinenantriebsrads des Drehmomentwandlers 32 (die Drehzahl N_IN der Antriebswelle 22) zu erfassen; einen Öltemperatursensor 78, der betreibbar ist, um eine Temperatur T_OIL des Arbeitsfluids einer Hydrauliksteuereinheit 98 zu erfassen; und einen Beschleunigungssensor 80, der betreibbar ist, um einen Beschleunigungswert (Verzögerungswert) G des Fahrzeugs zu erfassen. Die elektronische Steuereinheit 90 empfängt Abgabesignale dieser Sensoren und Schalter, welche die Brennkraftmaschinendrehzahl N_E, die Ansaugluftmenge Q, die Ansauglufttemperatur T_A, den Drosselöffnungswinkel θ_TH, die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Kühlwassertemperatur T_W, die Betätigung des Betriebsbremssystems, die Schalthebelposition P_SH, die Turbinendrehzahl Nt, die Fluidtemperatur T_OIL und den Fahrzeugbeschleunigungswert (Fahrzeugverzögerungswert) G anzeigen.
Der Schalthebel 72 ist in der Nähe eines Sitzes eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs angeordnet und weist fünf Positionen auf: eine Parkposition P; eine Rückwärtsposition R; eine Leerlaufposition N; eine Fahrposition D (Automatikschaltposition); und eine sequenzielle Position S (manuelle Schaltposition), wie in 5 gezeigt. Die Parkposition P wird ausgewählt, um den Leistungsübertragungsweg durch das Automatikgetriebe 10 in einen Zustand abgeschnittener Leistung zu versetzen, und um einen mechanischen Parkmechanismus zu betätigen, um die Abtriebswelle 24 mechanisch zu verriegeln. Die Rückwärtsposition R wird ausgewählt, um das Fahrzeug rückwärts oder in der Richtung nach hinten zu fahren, wobei die Abtriebswelle 24 in der Rückwärtsrichtung gedreht wird. In der Leerlaufposition N wird der Leistungsübertragungsweg durch das Automatikgetriebe 10 in den Zustand abgeschnittener Leistung bzw. Leerlaufzustand versetzt. Die Fahrposition D wird ausgewählt, um das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung mit einem Automatikschaltvorgang des Automatikgetriebes 10 in einer der acht Positionen bzw. einem der acht Gänge zum Vorwärtsfahren zu fahren. Die sequenzielle Position S wird ausgewählt, um das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung so zu fahren, dass das Automatikgetriebe 10 durch Betätigen des Schalthebels 72 aus der sequenziellen Position S in eine Hochschaltposition „+" oder eine Herunterschaltposition „–", wie in 5 angezeigt, hoch- oder heruntergeschaltet werden kann. Wie vorstehend gezeigt, erfasst der Schalthebelpositionssensor 74 die derzeit gewählte unter den Positionen P, R, N, D und S des Schalthebels 72.
Die Hydrauliksteuereinheit 98 ist mit einem manuellen Ventil versehen, das über ein Kabel oder eine andere Verbindung mit dem Schalthebel 72 verbunden ist. Wenn der Schalthebel 72 betätigt wird, wird das manuelle Ventil mechanisch betätigt, um die Hydraulikschaltung innerhalb der Hydrauliksteuereinheit 98 umzuschalten. Wenn der Schalthebel 72 in die Fahrposition P_D oder die sequenzielle Position S versetzt wird, wird ein Vorwärtsfahrdruck P_D erzeugt, um mechanisch eine Hydraulikschaltung für das Vorwärtsfahren einzurichten, um es dem Fahrzeug zu erlauben, in der Vorwärtsrichtung zu fahren, wobei das Automatikgetriebe 10 in eine ausgewählte unter den Vorwärtsfahrpositionen „1st" bis „8th" versetzt ist. Wenn der Schalthebel 72 in die Fahrposition D betätigt wird, wird diese Position von dem Schalthebelpositionssensor 74 erfasst, und die elektronische Steuervorrichtung 90 richtet einen Automatikschaltmodus des Automatikgetriebes 10 auf der Grundlage des Abgabesignals des Schalthebelpositionssensors 74 ein. Im Automatikschaltmodus wird es dem Automatikgetriebe 10 erlaubt, in eine ausgewählte der Vorwärtsfahrpositionen „1st" bis „8th" zu schalten.
Die elektronische Steuervorrichtung 90 bestimmt, ob das Automatikgetriebe 10 aus der derzeit eingerichteten Gangposition umgeschaltet werden soll. Diese Bestimmung wird auf der Grundlage der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Betätigungsbetrags A_CC des Gaspedals 50 und in Übereinstimmung mit einem Schaltgrenzlinienkennfeld durchgeführt, das in einem ROM gespeichert ist, das eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Betätigungsgröße A_CC des Gaspedals 50 wiedergibt. Ein Beispiel des Schaltgrenzlinienkennfelds ist in der 6 veranschaulicht. Das Schaltgrenzlinienkennfeld wird so bestimmt, dass das Automatikgetriebe 10 heruntergeschaltet wird, um das Drehzahlverhältnis bzw. Übersetzungsverhältnis zu erhöhen, wenn sich die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit V bei einem gegebenen Wert des Gaspedalbetätigungsbetrags A_CC verringert oder wenn sich der erfasste Gaspedalbetätigungsbetrag A_CC bei einem gegebenen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit V erhöht, wie aus der 6 deutlich wird. Nach der ausgewählten Gangposition, in die das Automatikgetriebe 10 geschaltet werden soll, werden geeignete Linearmagnetventile SL1–SL6, die in der Hydrauliksteuereinheit 98 eingebaut sind, eingeschaltet und ausgeschaltet, um die entsprechenden unter den Kupplungen C und Bremsen B in Eingriff zu bringen und zu lösen, um die gewählte Gangposition einzurichten, während elektrische Ströme, die den geeigneten Linearmagnetventilen SL1–SL6 zugeführt werden, gesteuert werden, um die Hydraulikdrücke der entsprechenden unter den Kupplungen C und Bremsen B in dem Prozess des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 zu regulie ren. Die entsprechenden Linearmagnetventile SL1–SL6 werden nämlich eingeschaltet und ausgeschaltet, um die geeigneten der Kupplungen C und Bremsen B zum Umschalten des Automatikgetriebes 10 in eine der Vorwärtsfahrpositionen „1st" bis „8th" auf der Grundlage der derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Betätigungsbetrags A_CC des Gaspedals 50 und nach dem Schaltgrenzlinienkennfeld in Eingriff zu bringen und zu lösen. Man bemerke, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Betätigungsbetrag A_CC des Gaspedals 50 durch den Drosselventilöffnungswinkel θ_TH, die Ansaugluftmenge Q und einen Gradienten einer Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, ersetzt werden können.
Das Schaltgrenzlinienkennfeld der 6 gibt Hochschaltgrenzlinien wieder, die durch durchgezogene Linien angezeigt sind, und Herunterschaltgrenzlinien, die durch gestrichelte Linien angezeigt sind. Wenn der derzeitige Betätigungsbetrag A_CC (%) des Gaspedals 50 auf einem gegebenen Wert, der auf einer horizontalen geraden Linie liegt, konstant gehalten wird, wird eine Bestimmung durchgeführt, ob das Automatikgetriebe 10 hoch- oder heruntergeschaltet werden soll, indem bestimmt wird, ob ein Punkt der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit V sich entlang der horizontalen geraden Linie über eine der Herunterschalt- oder Hochschaltgrenzlinien bewegt, die jeweils eine Aufeinanderfolge kritischer Schaltpunkte Vs der Fahrzeuggeschwindigkeit V sind, oberhalb derer das Automatikgetriebe 10 geschaltet werden sollte. In anderen Worten werden diese kritischen Schaltpunkte Vs, die verschiedenen Werten des Betätigungsbetrags A_CC des Gaspedals 50 entsprechen, in dem ROM gespeichert. Man bemerke, dass die Hochschaltgrenzlinien und die Herunterschaltgrenzlinien des Schaltgrenzlinienkennfelds, die in 6 gezeigt sind, den Vorwärtsgangpositionen „1st" bis „6th" unter den Gangpositionen „1st" bis „8th" entsprechen.
Mit Bezug zurück zum Hydraulikschaltkreisdiagramm der 7 werden die Linearmagnetventile SL1–SL6 der Hydrauliksteuereinheit 98 und Hydraulikstellglieder (Hydraulikzylinder) 34, 36, 38, 40, 42 und 44 für die Kupplungen C1–C4 und Bremsen B1, B2 gezeigt. Die Hydraulikstellglieder 34–44 werden mit Hydraulikdrücken beaufschlagt, die von den jeweiligen Linearmagnetventilen SL1–SL6 auf der Grundlage eines Leitungsdrucks PL angepasst werden, der von einer Hydraulikdruckqueile 46 bereitgestellt wird. Die Hydraulikdruckquelle 46 ist mit einer (in 1 gezeigten) mechanischen Ölpumpe 48 versehen, welche von der Brennkraftmaschine 30 angetrieben ist, und einem Regulierventil, das betreibbar ist, um den Leitungsdruck PL entsprechend einer Last, die auf die Brennkraftmaschine 30 wirkt, zu regulieren. Die Linearmagnetventile SL1–SL6 sind grundsätzlich im Aufbau zueinander identisch und werden durch die elektronische Steuervorrichtung 90 (die in 4 gezeigt ist) unabhängig voneinander gesteuert (eingeschaltet und ausgeschaltet), um die Hydraulikdrücke der Hydraulikstellglieder 34–44 unabhängig voneinander anzupassen. Wenn ein sogenannter Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgang des Automatikgetriebes 10 durchgeführt wird, werden die geeigneten zwei Kupplungselemente, die unter den Kupplungen C und Bremsen B ausgewählt werden, gleichzeitig ein- bzw. ausgekuppelt. Wenn der Herunterschaltvorgang von der fünften Gangposition „5th" in die vierte Gangposition „4th" durchgeführt wird, wird beispielsweise die zweite Kupplung C2 ausgekuppelt, während die vierte Kupplung C4 eingekuppelt wird, wie in der Tabelle der 2 gezeigt. In diesem Fall werden der Übergangshydraulikdruck der zweiten Kupplung C2 im Verlauf des Auskuppelvorgangs und der Übergangshydraulikdruck der vierten Kupplung C4 im Verlauf des Einkuppelvorgangs geeignet so gesteuert, dass ein Schaltruck des Automatikgetriebes 10 verringert ist.
Der Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgang des Automatikgetriebes 10, um die erste Gangposition G1, die vor dem Schaltvorgang eingerichtet war, in die zweite Gangposition G2 zu ändern, wird durchgeführt, indem das erste Kupplungselement C_G1 gelöst wird, das in Eingriff war, um die erste Gangposition G1 einzurichten, während gleichzeitig das zweite Kupplungselement C_G2 eingekuppelt wird, um die zweite Gangposition G2 neu einzurichten. In dem Hochschaltvorgang von der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" entspricht beispielsweise der Freilauf F1 dem ersten Kupplungselement C_G1, während die erste Bremse B1 dem zweiten Kupplungselement C_G2 entspricht. In der ersten Gangposition „1st" werden die erste Kupplung C1 und der Freilauf F1 in den Eingriffszustand versetzt. In der zweiten Gangposition „2nd" werden die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 in den Eingriffszustand versetzt. In dem Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgang, der nach dem Stand der Technik gesteuert wird, werden die Kupplungselemente außer den ersten und zweiten Kupplungselementen C_G1, C_G2, welche nicht in den Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgang einbezogen sind, von dem Zeitpunkt des Beginns zu dem Zeitpunkt der Beendigung des Schaltvorgangs im gelösten Zustand gehalten. in dem Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgang, der nach der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, wird dagegen eines der Kupplungselemente außer den ersten und zweiten Kupplungselementen C_G1, C_G2 in dem Verlauf des Schaltvorgangs vorübergehend in einen teilweise Eingriffszustand oder einen Schlupfzustand gebracht, um die benötigte Schaltzeit des Automatikgetriebes 10 zu verringern, nämlich eine Zeit von dem Zeitpunkt des Beginns des Schaltvorgangs zu dem Zeitpunkt der Beendigung des Schaltvorgangs. Dies ist ein Aspekt der Steuerung des Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgangs.
Mit Bezug auf das funktionelle Blockschaubild der 8 werden Hauptsteuerfunktionen der elektronischen Steuervorrichtung 90 beschrieben. Die elektronische Steuervorrichtung 90 umfasst einen Schaltbefehlsabschnitt 110, einen Abschnitt 112 zur Auswahl des Kupplungselements höherer Gangposition, einen Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase, einen Abschnitt 118 zur Bestimmung des Schaltfortschritts und einen Schaltsteuerabschnitt 120. Der Schaltbefehlsabschnitt 110 ist so aufgebaut, dass er auf der Grundlage der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Betätigungsbetrags A_CC des Gaspedals 50 und gemäß dem beispielsweise in 6 gezeigten gespeicherten Schaltgrenzlinienkennfeld bestimmt, ob ein Schaltvorgang des Automatikgetriebes 10 durchgeführt werden soll, und so, dass er einen Schaltbefehl erzeugt, um den Schaltvorgang durchzuführen, wenn die zustimmende Entscheidung gefällt wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem in 6 gezeigten Punkt „a" zu einem Punkt „b" steigt und einen Schaltpunkt V_1-2 zum Hochschalten des Automatikgetriebes 10 von der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" überschreitet, während die erste Gangposition C_G1 vor dem Schaltvorgang die erste Gangposition „1st" ist, erzeugt der Schaltbefehlsabschnitt 110 einen Schaltbefehl, um den Hochschaltvorgang des Automatikgetriebes 10 von der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" durchzuführen. Wenn der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase, der noch beschrieben wird, bestimmt, dass der Schaltvorgang, der nach dem Schaltbefehl begonnen wurde, abgeschlossen oder abgebrochen wurde, beendet der Schaltbefehlsabschnitt 110 die Erzeugung des Schaltbefehls.
Der Abschnitt 112 zur Auswahl des Kupplungselements höherer Gangposition ist so aufgebaut, dass er mindestens ein Kupplungselement höherer Gangposition aus wählt, das jeweils das Kupplungselement ist, das eingekuppelt wird, um eine höhere Gangposition des Automatikgetriebes 10 einzurichten. Das Kupplungselement höherer Gangposition wird vor und nach dem Hochschaltvorgang, der nach dem Schaltbefehl durchgeführt wird, welcher von dem Schaltbefehlsabschnitt 110 erzeugt wird, in den gelösten Zustand versetzt und ist in einer höheren Gangposition als der zweiten Gangposition G2, die von dem Hochschaltvorgang einzurichten ist. Man bemerke, dass jedes Kupplungselement höherer Gangposition ein speziell gesteuertes Kupplungselement ist, das zu der Vielzahl von Kupplungselementen (C, B, F) gehört, die vorgesehen sind, um die Schaltvorgänge des Automatikgetriebes 10 durchzuführen, und das vor und nach dem Schaltvorgang, der nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, in den vollständig ausgekuppelten Zustand versetzt ist. In anderen Worten ist das Kupplungselement höherer Gangposition das Kupplungselement, das ein anderes als die ersten und zweiten Kupplungselemente C_G1, C_G2 ist und das eingekuppelt wird, um die Gangposition einzurichten, die höher als die ersten und zweiten Gangpositionen G1, G2 ist. Wenn beispielsweise der Schaltbefehl, um den Hochschaltvorgang von der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" durchzuführen, von dem Schaltbefehlsabschnitt 110 erzeugt wird, wählt der Abschnitt 112 zur Auswahl des Kupplungselements höherer Gangposition mindestens eines der Kupplungselemente höherer Gangposition in der Form der zweiten Kupplung C2, der dritten Kupplung C3 und der vierten Kupplung C4, wählt beispielsweise nur die vierte Kupplung C4 als das Kupplungselement höherer Gangposition, um eine Steuerlast eines Steuerabschnitts 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition des Schaltsteuerabschnitts 120, der noch beschrieben wird, zu verringern.
Der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase ist so aufgebaut, dass er eine derzeitige Phase des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 bestimmt, die gemäß dem Schaltbefehl begonnen hat, beispielsweise eine Drehmomentphase oder eine Trägheitsphase des Schaltvorgangs. Der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase bestimmt nämlich, ob der Schaltvorgang beispielsweise in die Drehmomentphase oder Trägheitsphase eingetreten ist.
Der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase bestimmt die derzeitige Phase des Schaltvorgangs auf die im Stand der Technik in Verbindung mit dem Kupplungs- Kupplungs-Schaltvorgang bekannte Weise. Genauer beschrieben bestimmt der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase, ob der Schaltvorgang, der gemäß dem Schaltbefehl begonnen wurde, welcher vom Schaltbefehlsabschnitt 110 erzeugt wurde, in die Drehmomentphase oder Trägheitsphase fortgeschritten ist, d. h. in die Drehmomentphase oder Trägheitsphase eingetreten ist oder diese initiiert hat. Genauer beschrieben bestimmt der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase, dass der Schaltvorgang in die Drehmomentphase eingetreten ist, wenn eine gemessene Zeit, die nach dem Moment der Erzeugung des Schaltbefehls verstrichen ist, eine vorab festgelegte Schwellenzeitdauer überschritten hat, welche zu dem Moment des Beginns oder des Eintritts der Drehmomentphase passt, und bestimmt, dass der Schaltvorgang vor der Drehmomentphase ist, wenn die gemessene Zeit die vorab festgelegte Schwellenzeitdauer nicht überschritten hat. Die Schwellenzeitdauer ist eine Zeitdauer von dem Moment des Beginns der Erzeugung des Schaltbefehls bis zu dem Moment, in dem ein mechanisches Spiel innerhalb des Kupplungselements, das in Eingriff zu bringen ist, um die zweite Gangposition G2 einzurichten, durch Anwenden eines niedrigen Bereitschaftsdrucks auf das Kupplungselement beseitigt wurde, um die Antwort des Einkuppelvorgangs in einem Ausmaß zu verbessern, welches die nominale Drehmomentkapazität des Kupplungselements nicht einrichtet. Diese Schwellenzeitdauer, die durch Experimente erhalten wird, ist im Stand der Technik in Verbindung mit dem Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgang bekannt. Die nominale Drehmomentkapazität, die vorstehend beschrieben wird, ist das maximale Drehmoment, das durch oder über das Kupplungselement übertragen werden kann, und korreliert mit dem empfohlenen Steuerdruck, der auf das Kupplungselement auszuüben ist, das bedeutet, erhöht sich mit einer Erhöhung des befohlenen Steuerdrucks.
Der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase ist weiterhin so aufgebaut, dass er bestimmt, ob die initiierte Drehmomentphase beendet ist, das bedeutet, ob der Schaltvorgang in die Trägheitsphase eingetreten ist oder diese begonnen hat. Genauer beschrieben bestimmt der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase, ob die Turbinendrehzahl Nt (die Drehzahl des Turbinenrads des Drehmomentwandlers 32 = die Drehzahl N_IN der Antriebswelle 22), die vom Turbinendrehzahlsensor 76 erfasst wird, sich aufgrund des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 geändert hat. Wenn es bestimmt wird, dass sich die Turbinendrehzahl Nt geändert hat, bestimmt der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase, dass die Drehmomentphase des Schaltvorgangs beendet wurde und die Trägheitsphase begonnen hat.
Der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase ist weiterhin so aufgebaut, dass er bestimmt, ob die initiierte Trägheitsphase beendet ist. Genauer beschrieben bestimmt der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase, ob die Änderung der Turbinendrehzahl Nt aufgrund des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 beendet wurde, nämlich ob die Antriebswelle 22 synchron mit der Drehbewegung der Abtriebswelle 24 dreht und die Drehzahl der Antriebswelle 22 von der Fahrzeuggeschwindigkeit V beeinflusst wird. Der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase bestimmt, dass die Trägheitsphase beendet wurde, wenn bestimmt wird, dass die Änderung der Turbinendrehzahl Nt beendet wurde. Im Moment der Bestimmung der Beendigung der Trägheitsphase oder kurz darauf nach einem Zeitabschnitt, der benötigt wird, um die synchronen Drehbewegungen der Antriebs- und Abtriebswellen 22, 24 zu bestätigen, bestimmt der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase, dass der Schaltvorgang des Automatikgetriebes 10 mit den synchronen Drehbewegungen der Antriebs- und Abtriebswellen 22, 24 beendet wurde.
Der Abschnitt 118 zur Bestimmung des Schaltfortschritts ist so aufgebaut, dass er bestimmt, ob ein Grad des Fortschritts PG des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 einen vorab festgelegten Zielgrad PG1 (der nachstehend als „Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts" bezeichnet wird) erreicht hat, das bedeutet, ob der Grad des Fortschritts PG höher als der Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts ist. Der Grad des Fortschritts PG kann durch ein Verhältnis einer Zeit, die vom Moment des Beginns des Schaltvorgangs verstrichen ist, zur Gesamtzeit des Schaltvorgangs oder ein Verhältnis der Größe der Änderung der Turbinendrehzahl Nt von dem Moment des Beginns des Schaltvorgangs bis zum derzeitigen Moment zur Gesamtgröße der Änderung der Turbinendrehzahl Nt von dem Moment des Beginns zum Moment des Beendens des Schaltvorgangs wiedergegeben werden. Der Abschnitt 118 zur Bestimmung des Schaltfortschritts ist so aufgebaut, dass er bestimmt, ob die Turbinendrehzahl Nt einen Schwellenwert N1t erreicht hat, und bestimmt, dass der Grad des Fortschritts PG des Schaltvorgangs den Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts erreicht hat, wenn die Turbinendrehzahl Nt den Schwellenwert N1t erreicht hat oder höher als der Schwellenwert N1t ist. In der vorliegenden Ausführungsform, in welcher der Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts so bestimmt wird, dass der Grad des Fortschritts PG des Schaltvorgangs im Moment der Beendigung der Trägheitsphase des Schaltvorgangs den Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts erreicht, wird der Schwellenwert N1t der Turbinendrehzahl Nt auf der Grundlage der Turbinendrehzahl Nt im Moment der Beendigung des Schaltvorgangs, bevorzugt im Moment des Beginns der Trägheitsphase, und die Turbinendrehzahl Nt im Moment der Beendigung des Schaltvorgangs, bevorzugt im Moment der Beendigung der Trägheitsphase, bestimmt, wobei die Turbinengeschwindigkeit durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die zweite Gangposition G2 bestimmt ist. Wenn der Schwellenwert N1t so bestimmt ist, dass der Abschnitt 118 zur Bestimmung des Schaltfortschritts die zustimmende Entscheidung erhält, wenn 40% der Trägheitsphase eines Hochschaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 abgeschlossen sind, wird der Schwellenwert N1t beispielsweise als Nts – (Nts – Nte) × 0,4 bestimmt, wobei „Nts" die Turbinendrehzahl zum Zeitpunkt des Beginns der Trägheitsphase wiedergibt, während „Nte" die Turbinendrehzahl Nt zum Zeitpunkt der Beendigung der Trägheitsphase wiedergibt. Der Abschnitt 118 zur Bestimmung des Schaltfortschritts bestimmt, ob die Turbinendrehzahl Nt in dem Hochschaltvorgang unter den Schwellenwert N1t verringert wurde, und bestimmt, dass der Grad des Fortschritts PG des Hochschaltvorgangs den Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts erreicht hat oder höher als dieser ist, wenn die Turbinendrehzahl unter den Schwellenwert N1t verringert wurde. Der Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts wird experimentell so bestimmt, dass der Grad des Fortschritts PG den Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts erreicht hat, wenn eine Änderung des Drehmoments der Abtriebswelle 24, das als ein Schaltruck bei der Initiierung der Trägheitsphase auftritt, noch genauer unmittelbar nach dem Moment der Initiierung der Trägheitsphase, beendet wird.
Der Schaltsteuerabschnitt 120 ist so aufgebaut, dass er die Hydrauliksteuereinheit 98 gemäß dem Schaltbefehl steuert, der vom Schaltbefehlsabschnitt 110 erzeugt wird, um den Kupplungs-Kupplungs-Hochschaltvorgang durchzuführen, um den Hochschaltvorgang von der ersten Gangposition G1 in die zweite Gangposition G2 durch Auskuppeln des ersten Kupplungselements C_G1 (des Kupplungselements C_G1 auf der Auskuppelseite) bei gleichzeitigem Einkuppeln des zweiten Kupplungselements C_G2 (des Kupplungselements C_G2 auf der Einkuppelseite) zu steuern. Der vorstehend beschriebene Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition des Schaltsteuerabschnitts 120 ist so aufgebaut, dass er mindestens eines der Kupplungselemente höherer Gangposition steuert, die von dem Abschnitt 112 zur Auswahl des Kupplungselements höherer Gangposition ausgewählt werden, so dass jedes ausgewählte Kupplungselement höherer Gangposition vorübergehend während des Schaltvorgangs (Hochschaltvorgangs) des Automatikgetriebes 10 in einen teilweisen Eingriffs- oder Schlupfzustand (nicht in den vollständig eingreifenden Zustand) versetzt wird, um zu veranlassen, dass das Kupplungselement höherer Gangposition eine Drehmomentkapazität aufweist. Der Schaltsteuerabschnitt 120 (der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition) steuert den Auskuppelvorgang des ersten Kupplungselements C_G1, den Einkuppelvorgang des zweiten Kupplungselements C_G2 und den Schlupfvorgang des bzw. der Kupplungselemente(s) höherer Gangposition synchron zueinander durch Ändern der befohlenen Steuerdrücke (befohlenen Stärken von elektrischem Strom) jener Kupplungselemente, wie nachstehend genau beschrieben.
Wenn die Einrichtung 116 zur Bestimmung der Schaltphase bestimmt, dass der Hochschaltvorgang nicht in die Drehmomentphase eingetreten ist, während der Schaltbefehl zum Durchführen des Hochschaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 vom Schaltbefehlsabschnitt 110 erzeugt wird, erhöht der Schaltsteuerabschnitt 120 einen befohlenen Steuerdruck P_G2 (einen befohlenen Einkuppeldruck P_G2) des zweiten Kupplungselements C_G2 (des Kupplungselements C_G2 auf der Einkuppelseite) auf den vorab festgelegten niedrigen Bereitschaftsdruck, um das mechanische Spiel innerhalb des zweiten Kupplungselements C_G2 zum Verbessern der Antwort des Einkuppelvorgangs in einem Maß zu entfernen, das die nominale Drehmomentkapazität des zweiten Kupplungselements C_G2 nicht einrichtet. Auf ähnliche Weise erhöht der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition einen befohlenen Steuerdruck P_GH (einen befohlenen Eingriffsdruck P_GH) des Kupplungselements höherer Gangposition auf den niedrigen Bereitschaftsdruck, wenn der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase bestimmt, dass der Hochschaltvorgang nicht in die Drehmomentphase eingetreten ist, während der Schaltbefehl, um den Hochschaltvorgang durchzuführen, von dem Schaltbefehlsabschnitt 110 erzeugt wird. Der Schaltsteuerabschnitt 120 und sein Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition implementiert zuerst schnelle oder starke Anstiege der befohlenen Steuerdrücke des zweiten Kupplungselements C_G2 und des Kupplungselements höherer Gangposition auf einen Wert, der höher als der vorab festgelegte niedrige Bereitschaftsdruck ist, bevor die befohlenen Steuerdrücke auf den niedrigen Bereitschaftsdrücken gehalten werden.
Während der Drehmomentphase, deren Beginn und Beendigung vom Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase erfasst werden, erhöht der Schaltsteuerabschnitt 120 den befohlenen Steuerdruck P_G2 des zweiten Kupplungselements C_G2 vom niedrigen Bereitschaftsdruck mit einer vorab festgelegten Rate, um die Drehmomentkapazität zu erhöhen, wie in dem Kupplungs-Kupplungs-Schalten, das gemäß dem Stand der Technik gesteuert wird. Der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition hält jedoch den befohlenen Steuerdruck P_GH des Kupplungselements höherer Gangposition während des gesamten Zeitabschnitts der Drehmomentphase auf dem vorab festgelegten niedrigen Bereitschaftsdruck.
Wenn der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase dann bestimmt, dass der Hochschaltvorgang in die Trägheitsphase eingetreten ist oder diese begonnen hat, erhöht der Schaltsteuerabschnitt 120 den befohlenen Steuerdruck P_G2 des zweiten Kupplungselements C_G2 (der in der Drehmomentphase erhöht wurde) mit einer vorab festgelegten ersten Rate ΔP1_UP weiter, und der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition erhöht den befohlenen Steuerdruck P_GH des Kupplungselements höherer Gangposition vom niedrigen Bereitschaftsdruck mit einer vorab festgelegten Erhöhungsrate ΔP1_H, um die Drehmomentkapazität des Kupplungselements höherer Gangposition zu erhöhen. Das heißt, dass der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition den befohlenen Steuerdruck P_GH im Moment des Beginns der Trägheitsphase des Hochschaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 erhöht, um es dem Kupplungselement höherer Gangposition zu ermöglichen, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen.
Wenn der Abschnitt 118 zur Bestimmung des Schaltfortschritts dann bestimmt, dass der Grad des Fortschritts PG des Hochschaltvorgangs den Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts nach dem Beginn der Trägheitsphase erreicht hat, erhöht der Schaltsteuerabschnitt 120 den befohlenen Steuerdruck P_G2 des zweiten Kupplungselements C_G2 mit einer vorab festgelegten zweiten Rate ΔP2_UP, und der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition beendet den Anstieg des befohlenen Steuerdrucks P_GH des Kupplungselements höherer Gangposition mit der Erhöhungsrate ΔP1_H und verringert den befohlenen Steuerdruck P_GH mit einer vorab festgelegten Absenkrate ΔP2_H, um die Drehmomentkapazität des Kupplungselements höherer Gangposition zu verringern.
Wenn der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase dann bestimmt, dass die Trägheitsphase des Hochschaltvorgangs beendet wurde, beendet der Schaltsteuerabschnitt 120 den Anstieg des befohlenen Steuerdrucks P_G2 des zweiten Kupplungselements C_G2 mit der zweiten Rate ΔP2_UP und hält den befohlenen Steuerdruck P_G2 auf dem derzeitigen Wert, und der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition beendet das Absenken des befohlenen Steuerdrucks P_GH mit der Absenkrate ΔP2_H und hält den befohlenen Steuerdruck P_GH auf dem derzeitigen Wert oder einem Wert, der niedriger als der niedrige Bereitschaftsdruck ist.
Wenn der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase dann bestimmt, dass die Antriebswelle 22 und die Abtriebswelle 24 die synchronen Drehbewegungen beginnen, erhöht der Schaltsteuerabschnitt 120 den befohlenen Steuerdruck P_G2 des zweiten Kupplungselements C_G2 schnell auf einen vorab festgelegten Schaltbeendigungsdruck, welcher der Eingriffsdruck des zweiten Kupplungselements C_G2 ist, das in den vollständig eingegriffenen Zustand versetzt ist, und der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition verringert den befohlenen Steuerdruck P_GH des Kupplungselements höherer Gangposition schnell auf null, um das Kupplungselement höherer Gangposition vollständig zu lösen.
Zielwerte einer Änderungsrate des Drehmoments T_OUT der Abtriebswelle 24 (das nachstehend als „Abtriebswellendrehmoment T_OUT" beschrieben wird) und Zielwerte einer Änderungsrate der Turbinendrehzahl Nt (eine Größe der Änderung ΔNt der Turbinendrehzahl Nt pro Zeiteinheit, die nachfolgend als „Turbinendrehzahländerungsrate ΔNt" bezeichnet wird) während der Schaltvorgänge (Hochschaltvorgänge) des Automatikgetriebes 10 werden experimentell für die jeweiligen Schaltvorgänge so bestimmt, dass die benötigten Schaltzeiten verringert werden, während die Schaltstöße verringert werden, um den Fahrkomfort des Fahrzeugs zu verbessern. Die vorstehend beschrie bene erste Rate ΔP1_UP, die zweite Rate ΔP2_UP, die Anstiegsrate ΔP1_H und die Absenkrate ΔP2_H, die Parameter sind, um den befohlenen Steuerdruck P_G2 des zweiten Kupplungselements C_G2 und den befohlenen Steuerdruck P_GH des Kupplungselements höherer Gangposition zu steuern, werden nach Bewegungsgleichungen der drehenden Elemente des Automatikgetriebes 10 so bestimmt, dass die Zielwerte der Änderungsrate des Abtriebswellendrehmoments T_OUT und die Zielwerte der Änderungsrate der Turbinendrehzahl Nt eingerichtet werden. Insbesondere werden die Anstiegsrate ΔP1_H und die Absenkrate ΔP2_H für das Kupplungselement höherer Gangposition bestimmt, um es diesem Kupplungselement zu ermöglichen, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen, indem das Kupplungselement in den Schlupfzustand (nicht vollständig eingreifenden Zustand) versetzt wird. Folglich steuern der Schaltsteuerabschnitt 120 und der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition jeweils den befohlenen Steuerdruck P_G2 des zweiten Kupplungselements C_G2 und den befohlenen Steuerdruck P_GH des Kupplungselements höherer Gangposition, das bedeutet, die Drehmomentkapazitäten des Kupplungselements C_G2 und des Kupplungselements höherer Gangposition, in einer vorab festgelegten Beziehung zueinander, um so die Zielwerte der Änderungsrate des Drehmoments T_OUT der Drehmomentwelle bzw. Abtriebswelle und die Zielwerte der Änderungsrate der Turbinendrehzahl Nt während der Trägheitsphase der Hochschaltvorgänge zu erhalten. Im Fall des Hochschaltvorgangs von der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" steuern der Schaltsteuerabschnitt 120 und der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition beispielsweise einen befohlenen Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1, die als das zweite Kupplungselement C_G2 dient, und einen befohlenen Steuerdruck P_C4 der als das Kupplungselement höherer Gangposition dienenden vierten Kupplung C4 so, dass das Drehmoment T_OUT der Abtriebswelle, das durch die nachstehende Gleichung (1) wiedergegeben wird, und die Turbinendrehzahländerungsrate ΔNt, die durch die nachstehende Gleichung (2) wiedergegeben wird, auf die vorstehend erwähnten Zielwerte gesteuert werden. TOUT = (0,0688) × Tt + (3,1493) × Tb1 + (3,0805) × Tcd (1) ΔNt = (6,3685) × Tt (–7,6334) × Tb1 × (–14,0019) × Tcd (2)
In den vorstehend genannten Gleichungen (1) und (2) geben „Tt", „Tb1" und „Tc4" jeweils das Turbinendrehmoment, nämlich das Drehmoment der Antriebswelle 22, das Drehmoment, das durch die erste Bremse B1 übertragen wird, und das Drehmoment wieder, das durch die vierte Kupplung C4 übertragen wird. Die Gleichungen (1) und (2) werden aus den Bewegungsgleichungen der drehenden Elemente des Automatikgetriebes 10 während des Hochschaltvorgangs von der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" erhalten. In der Gleichung (2) sind die Koeffizienten für die Drehmomente „Tb1" und „Tc4" negative Werte, die Änderungsrate ΔNt der Turbinendrehzahl verändert sich mit einer Erhöhung des Drehmoments Tb1, das durch die erste Bremse B1 übertragen wird, und einer Erhöhung des Drehmoments Tc4, das durch die vierte Kupplung C4 übertragen wird, in der negativen Richtung. Die Größe der Verringerung der Turbinendrehzahl Nt steigt nämlich und die Zeit zwischen den Zeitpunkten des Beginns und der Beendigung der Trägheitsphase des vorstehend genannten Hochschaltvorgangs verringert sich, wenn die Drehmomente Tb1, Tc4 ansteigen.
Wenn der Schaltbefehl, um den Kupplungs-Kupplungs-Hochschaltvorgang durchzuführen, vom Schaltbefehlsabschnitt 110 erzeugt wird, steuert der Schaltsteuerabschnitt 120 diesen Hochschaltvorgang so, dass der Lösevorgang des ersten Kupplungselements C_G1 und der Einkuppelvorgang des zweiten Kupplungselements C_G2 ausgelöst werden und beide in Schlupfzustände versetzt werden, bevor die ersten und zweiten Kupplungselemente C_G1, C_G2 schließlich wie in dem Schaltvorgang von Kupplung zu Kupplung, der nach dem Stand der Technik gesteuert wird, jeweils in die vollständig gelösten und eingegriffenen Zustände gebracht werden. Wenn das erste Kupplungselement C_G1 der Freilauf F1 ist, wird jedoch der Hydraulikdruck dieses ersten Kupplungselements nicht gesteuert, um beispielsweise den Hochschaltvorgang aus der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" durchzuführen, und der Schaltsteuerabschnitt 120 steuert den Lösevorgang des Freilaufs F1 nicht.
In den Ablaufplänen der 9 und 10 wird ein wesentlicher Steuervorgang der elektronischen Steuervorrichtung 90 veranschaulicht, nämlich ein Steuerprogramm zum Steuern des Hochschaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 aus der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd", noch genauer, um den Einkuppelvorgang des zweiten Kupplungselements C_G2 in der Form der ersten Bremse B1 und den vorü bergehenden Schlupfvorgang des Kupplungselements höherer Gangposition beispielsweise in der Form der vierten Kupplung C4 zu steuern. Dieses Steuerprogramm wird wiederholt mit einer extrem kurzen Zykluszeit von ungefähr einigen Millisekunden bis einigen zehn Millisekunden ausgeführt.
Das Steuerprogramm wird mit dem Schritt SA1 eingeleitet, welcher dem Schaltbefehlsabschnitt 110 entspricht, um auf der Grundlage der derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Betätigungsbetrags A_CC des Gaspedals 50 und in Übereinstimmung mit dem Schaltgrenzlinienkennfeld der 6 zu bestimmen, ob der Hochschaltvorgang des Automatikgetriebes 10 aus der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" stattfinden soll. Wenn im Schritt SA1 die zustimmende Entscheidung erhalten wird, das heißt, wenn entschieden wird, dass der Hochschaltvorgang aus der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" stattfinden soll, geht der Steuerablauf zum Schritt SA2. Erhält man im Schritt SA1 die negative Entscheidung, wird ein Zyklus der Ausführung des Steuerprogramms beendet.
In dem Schritt SA2, der dem Abschnitt 112 zur Auswahl des Kupplungselements höherer Gangposition entspricht, wird die vierte Kupplung C4 als das Kupplungselement höherer Gangposition ausgewählt. Die vierte Kupplung C4 wird eingekuppelt, um die vierten und sechsten Gangpositionen „4th" und „6th" einzurichten, die höhere Gangpositionen als die ersten und zweiten Gangpositionen G1, G2 in der Form der ersten und zweiten Gangpositionen „1st" und „2nd" sind.
Auf den Schritt SA2 folgt der Schritt SA3, welcher dem Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase entspricht, um zu bestimmen, ob der Hochschaltvorgang des Automatikgetriebes 10 aus der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" vor dem Eintritt in die oder der Initiierung der Drehmomentphase liegt. Genauer beschrieben wird die Länge der Zeit gemessen, die nach dem Moment der Erzeugung des Schaltbefehls zum Durchführen des Hochschaltvorgang verstrichen ist. Wenn die gemessene Zeitdauer kürzer als die vorstehend beschriebene vorab festgelegte Schwellenzeitdauer ist, welche dem Moment des Eintritts oder des Beginns der Drehmomentphase entspricht, erhält man in dem Schritt SA3 die zustimmende Entscheidung, das heißt, es wird bestimmt, dass der fragliche Hochschaltvorgang vor dem Be ginn der Drehmomentphase liegt. In diesem Fall geht der Steuerablauf zum Schritt SA4. Erhält man im Schritt SA3 die negative Entscheidung, geht der Steuerablauf zum Schritt SA5, während er den Schritt SA4 überspringt.
In dem Schritt SA4, welcher dem Schaltsteuerabschnitt 120 und dessen Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition entspricht, wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G2) auf den vorstehend beschriebenen vorab festgelegten niedrigen Bereitschaftsdruck erhöht. Gleichzeitig wird der befohlene Steuerdruck P_C4 der vierten Kupplung C4 (des Kupplungselements höherer Gangposition) auf den vorab festgelegten vorstehend beschriebenen niedrigen Bereitschaftsdruck erhöht. Im ursprünglichen Zeitabschnitt der Erhöhung des befohlenen Steuerdrucks der ersten Bremse B1 und der vierten Kupplung C4 auf den niedrigen Bereitschaftsdruck werden diese befohlenen Steuerdrücke schnell erhöht, um einen schnellen vorübergehenden teilweisen Eingriff der ersten Bremse B1 und der vierten Kupplung C4 zu erzielen, bevor die befohlenen Steuerdrücke auf den niedrigen Bereitschaftsdrücken gehalten werden.
In dem nachfolgenden Schritt SA5, der ebenfalls dem Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase entspricht, wird die Bestimmung durchgeführt, ob der Hochschaltvorgang aus der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" in der Drehmomentphase ist. Wenn die gemessene Zeit, die nach dem Moment der Erzeugung des Schaltbefehls zur Durchführung des Hochschaltvorgangs von der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" verstrichen ist, die vorab festgelegte Schwellenzeitdauer überschritten hat, wird bestimmt, dass die Drehmomentphase des fraglichen Hochschaltvorgangs begonnen wurde. Wenn ein Absenken oder ein Abrutschen der Turbinendrehzahl Nt aufgrund des Hochschaltvorgangs begonnen wurde, wird bestimmt, dass die Drehmomentphase beendet wurde. Wenn der fragliche Hochschaltvorgang in der Drehmomentphase ist, das bedeutet, wenn man in dem Schritt SA5 die zustimmende Entscheidung erhält, geht der Steuerablauf zum Schritt SA6. Wenn man im Schritt SA5 die negative Entscheidung erhält, geht der Steuerablauf zum Schritt SA7 (10).
In dem Schritt SA6, der dem Schaltsteuerabschnitt 120 entspricht, wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G2) mit der vorab festgelegten Rate wie in dem Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgang erhöht, der nach dem Stand der Technik gesteuert wird, um die Drehmomentkapazität der ersten Bremse B1 zu erhöhen. Während der Drehmomentphase bleibt der befohlene Steuerdruck P_C4 der vierten Kupplung C4 (des Kupplungselements höherer Gangposition) auf dem vorab festgelegten niedrigen Bereitschaftsdruck.
In dem Schritt SA7, der ebenfalls dem Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase entspricht, wird bestimmt, ob der fragliche Hochschaltvorgang in der Trägheitsphase ist. Wenn es bestimmt wird, dass die Drehmomentphase beendet wurde, wird bestimmt, dass die Trägheitsphase initiiert wurde. Wenn bestimmt wird, dass das Absacken der Turbinendrehzahl Nt aufgrund des Hochschaltvorgangs beendet wurde, wird bestimmt, dass die Trägheitsphase beendet wurde. Wenn der fragliche Hochschaltvorgang in der Trägheitsphase ist, das bedeutet, wenn man im Schritt SA7 die zustimmende Entscheidung erhält, geht der Steuerablauf zum Schritt SA9. Wenn man im Schritt SA7 die negative Entscheidung erhält, geht der Steuerablauf zum Schritt SA11, während er die Schritte SA8–SA10 überspringt.
In dem Schritt SA8, der dem Abschnitt 118 zur Bestimmung des Schaltfortschritts entspricht, wird die Entscheidung gefällt, ob der Grad des Fortschritts PG des Hochschaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 den vorab festgelegten Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts erreicht hat. Wenn die Turbinendrehzahl Nt, die abfällt, wenn die Trägheitsphase des fraglichen Hochschaltvorgangs fortschreitet, niedriger als der Schwellenwert N1t ist, der dem Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts entspricht, wird bestimmt, dass der Grad des Fortschritts PG den Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts erreicht hat. Wenn der Grad des Fortschritts PG des Hochschaltvorgangs des Automatikgetriebeabschnitts 10 den Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts erreicht hat, das bedeutet, wenn man im Schritt SA8 die zustimmende Entscheidung erhält, geht der Steuerablauf zum Schritt SA10. Erhält man im Schritt SA8 die negative Entscheidung, geht der Steuerablauf zum Schritt SA9.
In dem Schritt SA9, der dem Schaltsteuerabschnitt 120 und dem Abschnitt 122 zur Steuerung des Kupplungselements höherer Gangposition entspricht, wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G2) mit der vorstehend beschriebenen vorab festgelegten ersten Rate ΔP1_UP erhöht. Gleichzeitig wird – bevorzugt synchron mit der Erhöhung des befohlenen Steuerdrucks P_B1 – der befohlene Steuerdruck P_C4 der vierten Kupplung C4 (des Kupplungselements höherer Gangposition) mit der vorstehend beschriebenen vorab festgelegten Erhöhungsrate ΔP1_H erhöht. Auf den Schritt SA9 folgt der Schritt SA11.
In dem Schritt SA10, der ebenfalls dem Schaltsteuerabschnitt 120 und dem Abschnitt 122 zur Steuerung des Kupplungselements höherer Gangposition entspricht, wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G2) mit der vorstehend beschriebenen vorab festgelegten zweiten Rate ΔP2_UP erhöht. Gleichzeitig und bevorzugt synchron mit der Erhöhung des befohlenen Steuerdrucks P_B1 wird der befohlene Steuerdruck P_C4 der vierten Kupplung C4 (des Kupplungselements höherer Gangposition) mit der vorstehend beschriebenen vorab festgelegten Absenkrate ΔP2_H verringert. Auf den Schritt SA10 folgt der Schritt SA11. Die vorstehend beschriebene erste Rate ΔP1_UP, die zweite Rate ΔP2_UP, die Erhöhungsrate ΔP1_H und die Absenkrate ΔP2_H, die in den Schritten SA9 und SA10 verwendet werden, werden gemäß den vorstehend beschriebenen Gleichungen (1) und (2) so bestimmt, dass die vorab festgelegten Zielwerte der Änderungsrate des Abtriebswellendrehmoments T_OUT und die Zielwerte der Änderungsrate der Turbinendrehzahl Nt eingerichtet werden. Die befohlenen Steuerdrücke P_B1, P_C4 der ersten Bremse B1 und der vierten Kupplung CD4 werden nämlich in den Schritten SA9 und SA10 so gesteuert, dass die Zielwerte der Änderungsrate des Abtriebswellendrehmoments T_OUT und die Zielwerte der Änderungsrate der Turbinendrehzahl in der vorab festgelegten Beziehung zueinander gemäß den vorstehend beschriebenen Gleichungen (1) und (2) eingerichtet werden.
In dem Schritt SA11, der ebenfalls dem Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase entspricht, wird die Bestimmung durchgeführt, um die synchronen Drehbewegungen der Antriebswelle 22 und der Abtriebswelle 24 zu bestätigen. Theoretisch wird die Trägheitsphase des fraglichen Hochschaltvorgangs in dem Moment beendet, in dem die Drehbewegungen der Antriebs- und Abtriebswellen 22, 24 bestätigt wurden. Die elektronische Steuervorrichtung 90 benötigt jedoch eine kurze Zeit, um die synchronen Drehbewegungen der Antriebs- und Abtriebswellen 22, 24 zu bestätigen, so dass die synchronen Drehbewegungen die kurze Zeit nach dem Moment der Beendigung der Trägheitsphase bestätigt werden. Wenn die Drehbewegungen bestätigt wurden, das bedeutet, wenn man im Schritt SA11 die zustimmende Entscheidung erhält, geht der Steuerablauf zum Schritt SA12. Wenn man im Schritt SA11 die negative Bestimmung erhält, wird ein Ausführungszyklus des derzeitigen Steuerprogramms beendet.
In dem Schritt SA12, der ebenfalls dem Schaltsteuerabschnitt 120 und dem Abschnitt 122 zur Steuerung des Kupplungselements höherer Gangposition entspricht, wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G2) wie in dem Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgang, der nach dem Stand der Technik gesteuert wird, sofort auf den vorab festgelegten Wert zur Schaltbeendigung erhöht. Gleichzeitig wird, bevorzugt synchron mit der Erhöhung des befohlenen Steuerdrucks P_B1 auf den Schaltbeendigungswert, der befohlene Steuerdruck P_C4 der vierten Kupplung C4 (des Kupplungselements höherer Gangposition) unmittelbar auf null verringert, um die vierte Kupplung C4 in den vollständig ausgekuppelten Zustand zu bringen. Wenn die erste Bremse B1 in den vollständigen Eingriffszustand versetzt wurde, wobei der befohlene Steuerdruck P_B1 auf den Schaltbeendigungswert erhöht wurde, während die vierte Kupplung C4 in den vollständig ausgekuppelten Zustand versetzt wurde, wobei der befohlene Steuerdruck P_C4 auf Null gesetzt ist, ist der Hochschaltvorgang aus der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" beendet oder abgeschlossen und der Schaltbefehl wird gelöscht.
In dem Fall des Hochschaltvorgangs aus der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" ist der Freilauf F1, der kein hydraulisch betriebenes Kupplungselement ist, das erste Kupplungselement C_G1, wobei der Freilauf F1 nicht hydraulisch gesteuert wird, um in den vollständig ausgekuppelten Zustand gebracht zu werden.
Mit Bezug auf die Zeitschaubilder der 11 und 12 wird als Nächstes der nach der vorliegenden Ausführungsform gesteuerte Hochschaltvorgang des Automatikgetriebes 10, in dem das ausgewählte Kupplungselement höherer Gangposition vorübergehend in den Schlupfzustand versetzt wird, um es diesem Kupplungselement zu ermögli chen, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen, im Vergleich mit demselben Hochschaltvorgang beschrieben, der nach dem Stand der Technik gesteuert wird, in welchem das Kupplungselement höherer Gangposition nicht vorübergehend in den Schlupfzustand versetzt wird, um es dem Kupplungselement zu ermöglichen, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen. Das Zeitschaubild der 11 zeigt den Hochschaltvorgang von der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd", wie er nach dem Stand der Technik gesteuert wird, wobei die vierte Kupplung C4 (das Kupplungselement höherer Gangposition) in dem vollständig ausgekuppelten Zustand gehalten wird, wobei der befohlene Steuerdruck P_C4 auf null gehalten wird, während das Zeitschaubild der 12 denselben Hochschaltvorgang zeigt, der nach der derzeitigen Ausführungsform gesteuert wird, wobei die vierte Kupplung C4 (das Kupplungselement höherer Gangposition) vorübergehend in den Schlupfzustand versetzt wird, wobei der befohlene Steuerdruck P_C4 vorübergehend während des Hochschaltvorgangs erhöht wird. In diesen Zeitschaubildern werden die Turbinendrehzahl Nt, der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G2), der befohlene Steuerdruck P_C4 der vierten Kupplung C4 (des Kupplungselements höherer Gangposition) und das Abtriebswellendrehmoment T_OUT in der Reihenfolge der Beschreibung von oben nach unten gezeigt.
Zu einem Zeitpunkt t_A1 in den 11 und 12 wird der Schaltbefehl zum Durchführen des Hochschaltvorgangs von der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" erzeugt. In dem Hochschaltvorgang, der gemäß der vorliegenden Ausführungsform wie in 12 veranschaulicht gesteuert wird, erhält man die zustimmende Entscheidung im Schritt SA1 der 9, wenn der Schaltbefehl erzeugt wird, so dass der Schritt SA4 durchgeführt wird, um den befohlenen Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 zum Zeitpunkt t_A1 schnell für einen vorübergehenden schnellen teilweisen Eingriff der ersten Bremse B1 zu erhöhen und um dann den befohlenen Steuerdruck P_B1 auf den niedrigen Bereitschaftsdruck zu erhöhen. Eine kurze Zeit nach dem Zeitpunkt t_A1 wird der befohlene Steuerdruck P_C4 der vierten Kupplung C4 schnell für einen vorübergehenden schnellen teilweisen Eingriff der vierten Kupplung C4 erhöht und wird dann auf den niedrigen Bereitschaftsdruck erhöht. In dem Hochschaltvorgang, der nach dem Stand der Technik wie in 11 veranschaulicht gesteuert wird, wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 zum Zeitpunkt t_A1 schnell für den vorüberge henden schnellen teilweisen Eingriff der ersten Bremse B1 erhöht und wird dann wie in der vorliegenden Ausführungsform der 12 auf den niedrigen Bereitschaftsdruck erhöht. Der befohlene Steuerdruck P_C4 der vierten Kupplung C4 wird jedoch bei null gehalten. Nach der vorliegenden Ausführungsform der 12 wird der schnelle Anstieg des befohlenen Steuerdrucks P_C4 für den vorübergehenden schnellen teilweisen Eingriff der vierten Kupplung C4 mit Bezug auf den Zeitpunkt t_A1 um eine kurze Zeit verzögert. Dieser Verzögerung ist nicht unbedingt notwendig, das bedeutet, dass der schnelle Anstieg für den vorübergehenden schnellen teilweisen Eingriff der vierten Kupplung C4 zum Zeitpunkt t_A1 initiiert werden kann.
Zu einem Zeitpunkt t_A2 in den 11 und 12 ist die vorab festgelegte Schwellenzeitdauer nach dem Zeitpunkt t_A1 verstrichen und die zustimmende Entscheidung wird im Schritt SA5 der 9 nach der vorliegenden Ausführungsform gefällt, so dass der Schritt SA6 implementiert wird, um den befohlenen Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 zum Zeitpunkt t_A2 zu erhöhen und ihn dann mit der vorab festgelegten Rate zu erhöhen. Nach dem Stand der Technik wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 zum Zeitpunkt t_A2 ebenfalls leicht erhöht und wird dann wie in der vorliegenden Ausführungsform mit der vorab festgelegten Rate erhöht. Wie in den 11 und 12 gezeigt wird das Abtriebswellendrehmoment T_OUT während eines Zeitabschnitts verringert, der zum Zeitpunkt t_A2 beginnt, wenn der befohlene Steuerdruck P_B1 erhöht wird. Während des Zeitabschnitts zwischen dem Zeitpunkt t_A1 und dem Zeitpunkt t_A3, an dem die Trägheitsphase initiiert wird, wird der befohlene Steuerdruck P_B1 nach der vorliegenden Ausführungsform der 12 in gleicher Weise wie im Stand der Technik der 11 gesteuert. Folglich ist das Steuermuster des befohlenen Steuerdrucks P_B1 zwischen den Zeitpunkten t_A1, t_A3 nach der vorliegenden Ausführungsform der 12 identisch mit jenem des Stands der Technik der 11.
Zum Zeitpunkt t_A3 in den 11 und 12 beginnt die Turbinendrehzahl Nt zu fallen und die Drehmomentphase des Hochschaltvorgangs wird beendet, so dass man in dem Schritt SA7 der 10 nach der vorliegenden Ausführungsform die zustimmende Entscheidung erhält. Weil man im Schritt SA8 zum Zeitpunkt t_A3 die negative Entscheidung erhält, wird der Schritt SA9 nach der vorliegenden Ausführungsform implementiert. Folglich werden die Erhöhung des befohlenen Steuerdrucks P_B1 mit der vorab festge legten ersten Rate ΔP1_UP und die Erhöhung des befohlenen Steuerdrucks P_C4 bei der vorab festgelegten Erhöhungsrate ΔP1_H zum Zeitpunkt t_A3 begonnen. Im Stand der Technik der 11 wird der befohlene Steuerdruck P_B1 während der Trägheitsphase, die zum Zeitpunkt t_A3 initiiert wird, mit der vorab festgelegten Rate erhöht. Wie in den 11 und 12 angezeigt, wird das Abtriebswellendrehmoment T_OUT, das verringert wurde, unmittelbar nach dem Zeitpunkt t_A3 schnell erhöht. Man bemerke, dass der Schaltruck des Automatikgetriebes 10 mit einer Erhöhung einer Größe der schnellen Steigerung T_SK (wie in den 11 und 12 gezeigt) des Abtriebswellendrehmoments T_OUT steigt.
Zu einem Zeitpunkt t_A3' in 12 hat der Grad des Fortschritts PG des Hochschaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 den Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts erreicht, das bedeutet, dass die Turbinendrehzahl Nt in dem Vorgang der Verringerung auf den Schwellenwert N1t verringert wurde, welcher dem Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts entspricht, so dass man im Schritt SA8 der 10 die zustimmende Entscheidung erhält und der Schritt SA10 nach der vorliegenden Ausführungsform implementiert wird. Entsprechend wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 mit der vorab festgelegten zweiten Rate ΔP2_UP erhöht, während der befohlene Steuerdruck P_C4 der vierten Kupplung C4 mit der vorab festgelegten Absenkrate ΔP2_H während eines Zeitabschnitts verringert wird, der zum Zeitpunkt t_A3' beginnt. In der vorliegenden Ausführungsform der 12 findet die schnelle Erhöhung des Abtriebswellendrehmoments T_OUT um die Größe T_SK vor dem Zeitpunkt t_A3' statt. Das bedeutet, dass die Turbinendrehzahl Nt nach der schnellen Erhöhung des Abtriebswellendrehmoments T_OUT, die unmittelbar nach dem Moment des Beginns der Trägheitsphase stattfindet und den Schaltruck verursacht, auf den Schwellenwert N1t verringert wurde.
Zu einem Zeitpunkt t_A4 in den 11 und 12 beginnt die Turbinendrehzahl Nt, die als ein Ergebnis der Eingriffsvorgänge der ersten Bremse B1 und der vierten Kupplung C4 verringert wurde, durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V beeinflusst zu werden, das bedeutet, dass die Trägheitsphase des Hochschaltvorgangs beendet wird, so dass das Abtriebswellendrehmoment T_OUT zum Zeitpunkt t_A4 bei Abwesenheit des Schlupfs der ersten Bremse B1 auf einen Schaltbeendigungswert verringert ist. Zum Zeitpunkt t_A4 wird die zustimmende Entscheidung im Schritt SA7 der 10 nach der vorliegenden Ausführungsform in die negative Entscheidung geändert, so dass die befohlenen Steuerdrücke P_B1, P_C4 während des Zeitabschnitts, der zum Zeitpunkt t_A4 beginnt, wie in 12 gezeigt auf den derzeitigen Werten gehalten werden. Im Stand der Technik wird der befohlene Steuerdruck P_B1 in ähnlicher Weise während des Zeitabschnitts, der zum Zeitpunkt t_A4 beginnt, auf dem derzeitigen Wert beibehalten.
Zu einem Zeitpunkt t_A5 in den 11 und 12 wurden die synchronen Drehbewegungen der Antriebs- und Abtriebswellen 22, 24 bestätigt und die zustimmende Entscheidung wird im Schritt SA11 der 10 erhalten, so dass der Schritt SA12 nach der vorliegenden Ausführungsform implementiert wird, wodurch der befohlene Steuerdruck PB1 zum Zeitpunkt t_A5 schnell auf den Schaltbeendigungswert erhöht wird, während der befohlene Steuerdruck P_C4 zum Zeitpunkt t_A5 schnell auf null verringert wird. Im Stand der Technik nach 11 wird ebenfalls der befohlene Steuerdruck P_B1 zum Zeitpunkt t_A5 schnell auf den Schaltbeendigungswert erhöht.
Die Koeffizienten für die Drehmomente Tb1 und Tc4, die jeweils durch die erste Bremse B1 und die vierte Kupplung C4 übertragen werden, wobei die Koeffizienten in der vorstehend genannten Gleichung (1) verwendet werden, sind jeweils 3,1493 und 3,0805, also einander fast gleich, so dass die Drehmomente Tb1, Tc4 so betrachtet werden, dass sie beinahe dieselben Einflüsse auf das Abtriebswellendrehmoment Tour haben und daher beinahe denselben Einfluss auf die Größe des (in den 11 und 12 gezeigten) schnellen Anstiegs T_SK des Abtriebswellendrehmoments T_OUT haben. In der vorstehend gezeigten Gleichung (2) ist andererseits der Koeffizient für das Drehmoment Tb1, das durch die erste Bremse B1 übertragen wird, –7,6334, während der Koeffizient für das Drehmoment Tc4, das durch die vierte Kupplung C4 übertragen wird, –14,0019 ist, so dass der Absolutwert ungefähr doppelt so groß wie der Koeffizient für das Drehmoment Tb1 ist. Folglich veranlasst der übertragene Drehmoment Tc4, dass die Turbinendrehzahl Nt mit der Rate ΔNt verringert wird, deren Absolutwert ungefähr doppelt so hoch wie die Rate ΔNt ist, mit welcher der übertragene Drehmomentwert Tb1 die Verringerung der Turbinendrehzahl Nt in dem Hochschaltvorgang von der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" verursacht. Daher ist die vorliegende Ausführungsform der 12 so aufgebaut, dass die Drehmomentkapazität der ersten Bremse B1 während der Trägheitsphase zwischen den Zeitpunkten t_A3 und t_A4 um eine Größe, welche der Drehmomentkapazität der vierten Kupplung C4 nach der vorstehend gezeigten Gleichung (1) entspricht, kleiner gemacht wird als in dem Stand der Technik der 11, in welchem die vierte Kupplung C4 während der Trägheitsphase in dem vollständig ausgekuppelten Zustand gehalten wird. Obwohl die Beträge des schnellen Anstiegs T_SK, welche die Grade des Schaltrucks des Automatikgetriebes 10 wiedergeben, in der vorliegenden Ausführungsform der 12 und im Stand der Technik der 11 im Wesentlichen gleich sind, ist die vorliegende Ausführungsform so angeordnet, dass sie die vierte Kupplung C4 in den Schlupfzustand versetzt, um es der vierten Kupplung C4 zu ermöglichen, den Wert Tc4 des übertragenen Drehmoments aufzuweisen, so dass die Turbinendrehzahl Nt in der vorliegenden Ausführungsform der 12 mit einer höheren Rate auf den Schaltbeendigungswert verringert wird als in dem Stand der Technik der 11, das bedeutet, dass der Zeitabschnitt der Trägheitsphase in der vorliegenden Ausführungsform der 12 im Vergleich zum Stand der Technik der 11 verkürzt ist. Folglich wird die benötigte Schaltzeit vom Zeitpunkt t_A1 zum Zeitpunkt t_A5 in der vorliegenden Ausführungsform der 12 im Vergleich zu jener im Stand der Technik der 11 verkürzt.
Der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition, der nach der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen ist, ist so aufgebaut, dass er mindestens einem speziell gesteuertem Kupplungselement in der Form des Kupplungselements höherer Gangposition (die vierte Kupplung C4, die von dem Auswahlabschnitt 112 für das Kupplungselement höherer Gangposition ausgewählt wird) ermöglicht, während des Schaltvorgangs (Hochschaltvorgangs), der nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen. Die Drehmomentkapazität des Kupplungselements (C4) höherer Gangposition weist einen größeren Einfluss auf die Änderungsrate ΔNt der Turbinendrehzahl Nt des Automatikgetriebes 10 des Fahrzeugs als die Drehmomentkapazität des zweiten Kupplungselements C_G2 (B1) auf, das eingekuppelt wird, um den Hochschaltvorgang nach dem Schaltbefehl durchzuführen, wie aus den Koeffizienten für die übertragenen Drehmomentwerte Tb1, Tc4 deutlich wird, so dass das speziell gesteuerte Kupplungselement, dem es ermöglicht wird, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, es ermöglicht, die Turbinendrehzahl Nt schneller auf die Schaltbeendigungsdrehzahl zu ändern, welche der Gangposition des Automatikgetriebes 10 des Fahrzeugs entspricht, welche nach dem Hochschaltvorgang eingerichtet wird, als in dem Fall, in welchem das speziell gesteuerte Kupplungselement nicht dazu befähigt wird, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, während zur gleichen Zeit ein Schaltruck des Automatikgetriebes 10 des Fahrzeugs effektiv wie in dem vorstehend gezeigten Fall verringert wird, wodurch die Zeit, die zur Beendigung des Hochschaltvorgangs benötigt wird, effektiv verkürzt werden kann.
Der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition nach der vorliegenden Ausführungsform wird weiterhin so aufgebaut, dass er das Kupplungselement höherer Gangposition in der Form der vierten Kupplung C4 verwendet, das ansonsten eingekuppelt wird, um den Schaltvorgang in die höhere Gangposition (hier die vierte Gangposition „4th") als die durch den Hochschaltvorgang (von der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd") des Automatikgetriebes 10 eingerichtete Gangposition (zweite Gangposition „2nd") durchzuführen. Dabei kann die Zeit, die zur Beendigung des Hochschaltvorgangs benötigt wird, kürzer als in dem Fall gemacht werden, in dem das Kupplungselement höherer Gangposition nicht dazu befähigt wird, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen, während der Schaltruck wie in dem vorstehend gezeigten Fall effektiv verringert werden kann.
Der Schaltsteuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition nach der vorliegenden Ausführungsform ist weiterhin so aufgebaut, dass er damit beginnt, den befohlenen Steuerdruck P_GH des Kupplungselements höherer Gangposition (C4) mit der vorab festgelegten Absenkrate ΔP2_H zu verringern, um die Drehmomentkapazität zu reduzieren, wenn der Abschnitt 118 zur Bestimmung des Schaltfortschritts bestimmt hat, dass der Grad des Fortschritts PG des Hochschaltvorgangs den vorab festgelegten Zielgrad PG1 des Schaltvorgangs erreicht hat. Somit wird die Drehmomentkapazität des Kupplungselements höherer Gangposition während des Schaltvorgangs langsamer verringert und bei Beendigung des Schaltvorgangs auf Null gesetzt als in dem Fall, in dem die Verringerung der Drehmomentkapazität auf Null unmittelbar vor dem Moment der Beendigung des Hochschaltvorgangs begonnen wird, so dass ein unpassender Steuerzeitablauf der Drehmomentkapazität des Kupplungselements höherer Gangposition, der während des Schaltvorgangs stattfinden würde, eine verringerten schlechten Einfluss auf den Hochschaltvorgang ausüben würde.
Der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition nach der vorliegenden Ausführungsform ist weiterhin so aufgebaut, dass der befohlene Steuerdruck P_GH des Kupplungselements (C4) höherer Gangposition synchron mit dem Moment des Beginns der Trägheitsphase des Automatikgetriebes 10 erhöht wird, um es dem Kupplungselement höherer Gangposition zu ermöglichen, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, so dass die Drehmomentkapazität des Kupplungselements höherer Gangposition effektiv erzeugt werden kann, um die benötigte Schaltzeit des Automatikgetriebes 10 zu verringern. In dieser Hinsicht ist zu bemerken, dass das Kupplungselement (C4) höherer Gangposition keine Drehmomentkapazität aufweist, während der befohlene Steuerdruck P_GH auf dem vorab festgelegten niedrigen Bereitschaftsdruck gehalten wird. Dies gilt ebenfalls für die befohlenen Steuerdrücke P_G1, P_G2 der ersten und zweiten Kupplungselemente C_G1, C_G2.
Der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition nach der vorliegenden Ausführungsform ist weiterhin so aufgebaut, dass er es dem Kupplungselement höherer Gangposition ermöglicht, die Drehmomentkapazität während des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 aus der ersten Gangposition G1 in die zweite Gangposition G2 aufzuweisen, indem das erste Kupplungselement C_G1 gelöst und das zweite Kupplungselement C_G2 eingekuppelt wird, noch genauer, während des Hochschaltvorgangs von der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd", indem der Freilauf F1 gelöst und die erste Bremse B1 eingekuppelt wird. Daher ermöglicht es das Kupplungselement (C4) höherer Gangposition, das dazu befähigt ist, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, die Drehzahl der Antriebswelle 22 des Automatikgetriebes 10 schneller auf den Schaltbeendigungswert zu ändern, welcher der zweiten Gangposition des Automatikgetriebes 10 entspricht, die nach dem Hochschalten eingerichtet ist, als in dem Fall, in dem das speziell gesteuerte Kupplungselement nicht dazu befähigt ist, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, während gleichzeitig der Schaltruck des Automatikgetriebes 10 effektiv wie in dem vorstehend gezeigten Fall verringert wird, wodurch die Zeit, die zur Beendigung des Hochschaltvorgangs benötigt wird, effektiv verkürzt werden kann.
Der Steuerabschnitt 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition nach der vorliegenden Ausführungsform ist weiterhin so aufgebaut, dass er es dem Kupp lungselement (C4) höherer Gangposition ermöglicht, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, indem er es vorübergehend in den Schlupfzustand oder den teilweisen Eingriffszustand während des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 versetzt. Folglich kann die Drehmomentkapazität des Kupplungselements höherer Gangposition, das vorübergehend in den Schlupfzustand versetzt wird, geeignet auf einen Wert angepasst werden, der zum Verkürzen der benötigten Schaltzeit des Automatikgetriebes 10 geeignet ist, während der Schaltruck des Automatikgetriebes 10 verringert wird.
Der Abschnitt 118 zur Bestimmung der Schaltphase nach der vorliegenden Ausführungsform ist so aufgebaut, dass er bestimmt, dass der Grad PG des Fortschritts des Hochschaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 den vorab festgelegten Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts erreicht hat, wenn die Turbinendrehzahl Nt, die während der Trägheitsphase des Hochschaltvorgangs fällt, wenn der Hochschaltvorgang fortschreitet, auf den Schwellenwert N1t verringert wurde, welcher dem Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts entspricht. Somit kann die Bestimmung, ob der Grad des Fortschritts PG den Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts erreicht hat, einfach durch Erfassen der Turbinendrehzahl Nt durchgeführt werden.
Die vorliegende Ausführungsform ist so aufgebaut, dass ein vorab festgelegter Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts so bestimmt wird, dass der Grad des Fortschritts PG des Hochschaltvorgangs den Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts erreicht hat, nachdem eine Änderung des Drehmoments der Abtriebswelle 24 des Automatikgetriebes 10 beendet wurde, die als ein Schaltruck des Automatikgetriebes 10 bei oder unmittelbar nach dem Beginn der Trägheitsphase stattfindet. Folglich kann die benötigte Schaltzeit des Automatikgetriebes 10 effektiv verkürzt werden, während ein Einfluss eines inadäquaten Steuerzeitverlaufs der Drehmomentkapazität des Kupplungselements (C4) höherer Gangposition beim nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführten Hochschaltvorgang verringert wird, während die Drehmomentkapazität vorübergehend für eine ausgewählte Zeitdauer während des Hochschaltvorgangs erzeugt wird.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung werden dieselben Bezugszeichen wie in der ersten Aus führungsform genutzt, um dieselben Elemente zu bezeichnen, die nicht redundant beschrieben werden.
Mit Bezug auf das funktionelle Blockschaubild der 13 werden Hauptsteuerfunktionen der elektronischen Steuervorrichtung 90 veranschaulicht, die nach der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung aufgebaut ist. Die elektronische Steuervorrichtung 90 nach der vorliegenden Ausführungsform der 13 umfasst einen Abschnitt 212 zur Auswahl eines Kupplungselements mittlerer Gangposition, einen Abschnitt 218 zur Bestimmung eines Schaltfortschritts und einen Schaltsteuerabschnitt 220 anstelle des Abschnitts 112 zur Auswahl des Kupplungselements höherer Gangposition, des Abschnitts 118 zur Bestimmung des Schaltfortschritts und eines Schaltsteuerabschnitts 120, die in der ersten Ausführungsform vorgesehen sind, die in dem funktionellen Blockschaubild der 8 veranschaulicht ist. Der Schaltsteuerabschnitt 220 umfasst einen Steuerabschnitt 222 für ein Kupplungselement mittlerer Gangposition. Wie die erste Ausführungsform der 8 umfasst die zweite Ausführungsform den Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase und den Schaltbefehlsabschnitt 110. Nur die Aspekte dieser zweiten Ausführungsform, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden, werden beschrieben.
Der Schaltbefehlsabschnitt 110 in der zweiten Ausführungsform ist ebenfalls dazu aufgebaut, auf der Grundlage der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Betätigungsbetrags A_CC des Gaspedals 50 und gemäß des gespeicherten Schaltgrenzlinienkennfelds, das in 6 gezeigt ist, zu bestimmen, ob ein Schaltvorgang des Automatikgetriebes 10 durchzuführen ist, und dazu, einen Schaltbefehl zu erzeugen, um den Schaltvorgang durchzuführen, wenn die zustimmende Entscheidung gefällt wird. Wenn sich der Betätigungsbetrag A_CC des Gaspedals 50 wie in 6 gezeigt in der vierten Gangposition „4h" des Automatikgetriebes 10 von einem Punkt „c" zu einem Punkt „d" erhöht, bestimmt der Schaltbefehlsabschnitt 110, dass ein überspringender Herunterschaltvorgang von der vierten Gangposition „4th" in die zweite Gangposition „2nd" stattfinden sollte, und erzeugt einen Schaltbefehl, um den überspringenden Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes 10 von der vierten Gangposition „4th" in die zweite Gangposition „2nd" durchzuführen.
Der Abschnitt 212 zur Auswahl des Kupplungselements mittlerer Gangposition ist so aufgebaut, dass er mindestens ein Kupplungselement mittlerer Gangposition auswählt, welches das Kupplungselement ist, das in Eingriff zu bringen ist, um eine mittlere Gangposition des Automatikgetriebes 10 einzurichten, und welches vor und nach dem Herunterschaltvorgang, der nach dem Schaltbefehl durchgeführt wird, welcher vom Schaltbefehlsabschnitt 110 erzeugt wird, in den gelösten Zustand versetzt wird. Die mittlere Gangposition liegt zwischen der Gangposition, die vor dem Herunterschaltvorgang eingerichtet ist, und der Gangposition, die nach dem Herunterschaltvorgang eingerichtet ist, und ist eine niedrigere Gangposition als die Gangposition, die vor dem Herunterschaltvorgang eingerichtet ist, und eine höhere Gangposition als die Gangposition, die nach dem Herunterschaltvorgang eingerichtet ist. Man versteht, dass das Kupplungselement mittlerer Gangposition wie das Kupplungselement höherer Gangposition in der ersten Ausführungsform ebenfalls das speziell gesteuerte Kupplungselement ist, das zu der Vielzahl von Kupplungselementen (C, B, F) gehört, die vorgesehen sind, um die Schaltvorgänge des Automatikgetriebes 10 durchzuführen, und das vor und nach dem Schaltvorgang, der gemäß dem derzeit erzeugten Schaftbefehl durchgeführt wird, in den vollständig ausgekuppelten bzw. gelösten Zustand versetzt ist. In anderen Worten ist das Kupplungselement mittlerer Gangposition das Kupplungselement, das sich von den Kupplungselementen C_G1, C_G2 unterscheidet und das eingekuppelt wird bzw. in Eingriff kommt, um die Gangposition einzurichten, die niedriger als die erste Gangposition G1 und höher als die zweite Gangposition G2 ist. Wenn beispielsweise der Schaltbefehl, um den Herunterschaltvorgang aus der vierten Gangposition bzw. dem vierten Gang „4th" in die zweite Gangposition bzw. den zweiten Gang „2nd" durchzuführen, von dem Schaltbefehlsabschnitt 110 erzeugt wird, wählt der Abschnitt 212 zur Auswahl des Kupplungselements mittlerer Gangposition mindestens eines aus den Kupplungselementen mittlerer Gangposition in der Form der dritten Kupplung C3 als das Kupplungselement höherer Gangposition, wie aus der Tabelle der 2 ersichtlich.
Der Abschnitt 218 zur Bestimmung des Schaltfortschritts ist dazu aufgebaut, zu bestimmen, ob der Grad des Fortschritts PG des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 einen vorab festgelegten Zielgrad PGx erreicht hat (der nachstehend als „Zielgrad PGx des Schaltfortschritts" bezeichnet wird), das bedeutet, ob der Grad des Fortschritts PG größer als der Zielgrad PGx des Schaltfortschritts ist. Der Abschnitt 218 zur Bestimmung des Schaltfortschritts unterscheidet sich von dem Abschnitt 118 zur Bestimmung des Schaltfortschritts in der ersten Ausführungsform dadurch, dass der Zielgrad PGx des Schaltfortschritts von dem Abschnitt 218 zur Bestimmung des Schaltfortschritts anstelle des Zielgrads PG1 des Schaltfortschritts verwendet wird. In den anderen Aspekten ist der Abschnitt 218 zur Bestimmung des Schaltfortschritts identisch mit dem Abschnitt 118 zur Bestimmung des Schaltfortschritts.
Wie der Zielgrad PX1 bzw. PG1 des Schaltfortschritts wird der Zielgrad PGx des Schaltfortschritts so bestimmt, dass der Grad des Fortschritts PG des Schaltvorgangs den Zielgrad PGx des Schaltfortschritts während der Trägheitsphase des Schaltvorgangs erreicht. Der Zielgrad PGx des Schaltfortschritts unterscheidet sich jedoch von dem Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts dadurch, das der Zielgrad PGx des Schaltfortschritts so bestimmt wird, dass der Grad des Fortschritts PG den Zielgrad PGx des Schaltfortschritts während eines Zeitabschnitts von dem Moment des Beginns der Trägheitsphase bis zu dem Moment des Beginns von synchronen Drehbewegungen der Eingangs- und Ausgangsteile des Kupplungselements mittlerer Gangposition erreicht. In der ersten Ausführungsform wird der Schwellenwert N1t, der für die Bestimmung genutzt wird, ob der Grad des Fortschritts PG den Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts erreicht hat, auf der Grundlage der Turbinendrehzahl Nt im Moment der Beendigung der Trägheitsphase so bestimmt, dass er dem Zielgrad PG1 des Schaltfortschritts entspricht. In der zweiten Ausführungsform wird jedoch der Schwellenwert N1t so bestimmt, dass er dem Zielgrad PGx des Schaltfortschritts auf der Grundlage einer Synchrondrehzahl Ntm entspricht, welche die Turbinendrehzahl Nt im Moment des Beginns der synchronen Drehbewegungen der Eingangs- und Ausgangsteile des Kupplungselements mittlerer Gangposition ist. Die Synchrondrehzahl Ntm kann auf der Grundlage der Gangpositionen, die vor und nach dem Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes 10 eingerichtet sind, und der Drehzahl N_OUT der Abtriebswelle 24 berechnet werden, vorausgesetzt, dass die Kupplung C oder die Bremse B bekannt ist, die als Kupplungselement mittlerer Gangposition ausgewählt ist.
Der Schaltsteuerabschnitt 220 ist so aufgebaut, dass er die Hydrauliksteuereinheit 98 gemäß dem Schaltbefehl steuert, der vom Schaltbefehlsabschnitt 110 erzeugt wird, um den überspringenden Kupplungs-Kupplungs-Herunterschaltvorgang durchzuführen, um den überspringenden Herunterschaltvorgang aus der ersten Gangposition G1 in die zweite Gangposition G2 durch Auskuppeln des ersten Kupplungselements C_G1 (des Kupplungselements C_G1 auf der Auskuppel- bzw. Löseseite) zu steuern, während gleichzeitig das zweite Kupplungselement C_G2 (das Kupplungselement C_G2 auf der Eingriffs- bzw. Einkuppelseite) eingekuppelt wird bzw. in Eingriff kommt. Der vorstehend beschriebene Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition des Schaltsteuerabschnitts 220 ist dazu aufgebaut, mindestens eines der Kupplungselemente mittlerer Gangposition zu steuern, die durch den Abschnitt 212 zur Auswahl des Kupplungselements mittlerer Gangposition ausgewählt sind, so dass jedes ausgewählte Kupplungselement mittlerer Gangposition während des Schaltvorgangs (Herunterschaltvorgangs) des Automatikgetriebes 10 vorübergehend in einen teilweisen Eingriffs- oder Schlupfzustand (nicht in den vollständig eingekuppelten Zustand) versetzt wird, um das Kupplungselement mittlerer Gangposition dazu zu veranlassen, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen. Der Schaltsteuerabschnitt 220 (der Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition) steuert den Lösevorgang des ersten Kupplungselements C_G1, den Einkuppelvorgang des zweiten Kupplungselements C_G2 und den Schlupfvorgang des Kupplungselements bzw. der Kupplungselemente mittlerer Gangposition synchron zueinander, indem die befohlenen Steuerdrücke (die befohlenen Stärken elektrischen Stroms) dieser Kupplungselemente geändert werden, wie nachstehend genau beschrieben. Der Schaltsteuerabschnitt 220 führt einen Steuervorgang ähnlich dem des Schaltsteuerabschnitts 120 durch, während der Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition einen Steuervorgang ähnlich jenem des Steuerabschnitts 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition durchführt, bis der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase bestimmt hat, dass die Trägheitsphase begonnen wurde. Der Steuervorgang des Steuerabschnitts 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition wirkt jedoch auf das Kupplungselement mittlerer Gangposition, während der Steuervorgang des Steuerabschnitts 122 für das Kupplungselement höherer Gangposition auf das Kupplungselement höherer Gangposition wirkt.
Wenn der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase bestimmt, dass der Herunterschaltvorgang in die Trägheitsphase eingetreten ist oder diese begonnen hat, während der Schaltbefehl zum Durchführen des Herunterschaltvorgangs von dem Schaltbefehlsabschnitt 110 erzeugt wird, erhöht der Schaltsteuerabschnitt 220 weiterhin den befohlenen Steuerdruck P_G2 des zweiten Kupplungselements C_G2 (der in der Drehmomentphase erhöht wurde) mit einer vorab festgelegten ersten Rate ΔP1_DN, und der Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition erhöht einen befohlenen Steuerdruck P_GM des Kupplungselements mittlerer Gangposition von dem niedrigen Bereitschaftsdruck einer vorab bestimmten Erhöhungsrate ΔP1_M, um die Drehmomentkapazität des Kupplungselements mittlerer Gangposition zu erhöhen. Das bedeutet, dass der Steuerabschnitt 222 des Kupplungselements mittlerer Gangposition den befohlenen Steuerdruck P_GM im Moment des Beginns der Trägheitsphase des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 erhöht, um es dem Kupplungselement mittlerer Gangposition zu ermöglichen, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen.
Wenn der Abschnitt 218 zur Bestimmung des Schaltfortschritts dann bestimmt, dass der Grad des Fortschritts PG des Herunterschaltvorgangs nach dem Beginn der Trägheitsphase den Zielgrad PGx des Schaltfortschritts erreicht hat, erhöht der Schaltsteuerabschnitt 220 den befohlenen Steuerdruck P_G2 des zweiten Kupplungselements C_G2 mit einer vorab festgelegten zweiten Rate ΔP2_DN, und der Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition beendet die Erhöhung des befohlenen Steuerdrucks P_GM des Kupplungselements mittlerer Gangposition mit der Erhöhungsrate ΔP1_M und verringert den befohlenen Steuerdruck P_GM mit einer vorab festgelegten Absenkrate ΔP2_M, um die Drehmomentkapazität des Kupplungselements mittlerer Gangposition zu verringern.
Wenn der Schaltbefehl erzeugt wird, den Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes 10 durchzuführen, und bevor die Erhöhung des befohlenen Steuerdrucks P_GM des Kupplungselements mittlerer Gangposition initiiert wird, berechnet der Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition die vorstehend beschriebene Synchrondrehzahl Ntm auf der Grundlage der Kupplung C oder der Bremse B, die als die mittlere Gangposition ausgewählt werden, der Gangpositionen, die vor und nach dem Herunterschaltvorgang eingerichtet sind, und der Drehzahl N_OUT der Abtriebswelle 24. Während der Trägheitsphase bestimmt der Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition, ob die Turbinendrehzahl Nt die berechnete Synchrondrehzahl Ntm erreicht hat, das bedeutet, ob die derzeitige Turbinendrehzahl Nt die Syn chrondrehzahl Ntm überstiegen hat. Wenn man die zustimmende Entscheidung erhält, das bedeutet, dass die derzeitige Turbinendrehzahl Nt höher als die Synchrondrehzahl Ntm ist, verringert der Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition den befohlenen Steuerdruck P_GM auf einen Wert, der niedriger als der niedrige Bereitschaftsdruck ist, um beispielsweise den befohlenen Steuerdruck P_GM auf Null zu setzen. Erhält man die vorstehend genannte zustimmende Entscheidung, ändert der Schaltsteuerabschnitt 220 die Größe des Anstiegs des befohlenen Steuerdrucks P_G2 des zweiten Kupplungselements C_G2, das bedeutet, erhöht den befohlenen Steuerdruck P_G2 mit einer vorab festgelegten dritten Rate ΔP3_DN.
Wenn der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase dann bestimmt, dass die Trägheitsphase des Herunterschaltvorgangs beendet wurde, beendet der Schaltsteuerabschnitt 220 den Anstieg des befohlenen Steuerdrucks P_G2 des zweiten Kupplungselements C_G2 mit der dritten Rate ΔP2_DN und hält den befohlenen Steuerdruck P_G2 auf dem derzeitigen Wert, und der Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition hält den befohlenen Steuerdruck P_G2 des Kupplungselements mittlerer Gangposition auf dem niedrigen Bereitschaftsdruck oder auf einem Wert, der niedriger als der niedrige Bereitschaftsdruck ist.
Wenn der Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase dann bestimmt, dass die Antriebswelle 22 und die Abtriebswelle 24 die synchronen Drehbewegungen beginnen, erhöht der Schaltsteuerabschnitt 220 den befohlenen Steuerdruck P_G2 des zweiten Kupplungselements C_G2 schnell auf den vorab festgelegten Schaltbeendigungsdruck, welcher der Eingriffsdruck des zweiten Kupplungselements C_G2 ist, das in den vollständig eingreifenden Zustand versetzt ist, und der Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition verringert den befohlenen Steuerdruck P_GM des Kupplungselements mittlerer Gangposition schnell auf Null, um das Kupplungselement mittlerer Gangposition vollständig zu lösen bzw. auszukuppeln.
Wie in der ersten Ausführungsform werden die Zielwerte der Änderungsrate des Drehmoments _Tour der Abtriebswelle und Zielwerte der Änderungsrate der Turbinendrehzahl Nt während der Schaltvorgänge (Herunterschaltvorgänge) des Automatikgetriebes 10 experimentell für die jeweiligen Schaltvorgänge bestimmt, um die benötigten Schaltzeiten zu verringern, während die Schaltrucke verringert werden, um den Fahrkomfort des Fahrzeugs zu verbessern. Die vorstehend beschriebene erste Rate ΔP1_DN, die zweite Rate ΔP2_DN, die dritte Rate ΔP3_DN, die Anstiegsrate ΔP1_M und die Abfallrate ΔP2_M, die Parameter sind, um den befohlenen Steuerdruck P_G2 des zweiten Kupplungselements C_G2 und den befohlenen Steuerdruck P_GM des Kupplungselements mittlerer Gangposition zu steuern, werden gemäß den Bewegungsgleichungen der drehenden Elemente des Automatikgetriebes 10 so bestimmt, dass die Zielwerte der Änderungsrate des Abtriebswellendrehmoments T_OUT und die Zielwerte der Änderungsrate der Turbinendrehzahl Nt eingerichtet werden. Zudem werden die Anstiegsrate ΔP1_M und die Abfallrate ΔP2_M für das Kupplungselement mittlerer Gangposition bestimmt, um es diesem Kupplungselement zu ermöglichen, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen, indem das Kupplungselement wie in der ersten Ausführungsform in den Schlupfzustand (nicht vollständig eingreifenden bzw. eingekuppelten Zustand) versetzt wird.
Wenn der Schaltbefehl, den Kupplungs-Kupplungs-Hochschaltvorgang durchzuführen, vom Schaltbefehlsabschnitt 110 erzeugt wird, steuert der Schaltsteuerabschnitt 220 diesen Herunterschaltvorgang so, dass der Lösevorgang des ersten Kupplungselements C_G1 und der Einkuppelvorgang des zweiten Kupplungselements C_G2 initiiert werden und diese gleichzeitig in die Schlupfzustände versetzt werden, bevor die ersten und zweiten Kupplungselemente C_G1, C_G2 schließlich jeweils in die vollständig gelösten bzw. eingreifenden Zustände gebracht werden, wie in dem Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgang, der nach dem Stand der Technik gesteuert wird.
Mit Bezug auf die Ablaufpläne der 14 und 15, welche denen der 9 und 10 der ersten Ausführungsform entsprechen, wird ein wesentlicher Steuerbetrieb der elektronischen Steuervorrichtung 90 nach der zweiten Ausführungsform veranschaulicht, das heißt, ein Steuerprogramm, um den überspringenden Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes 10 aus der vierten Gangposition „4th" in die zweite Gangposition „2nd" zu steuern, noch genauer, um beispielsweise den Lösevorgang des ersten Kupplungselements C_G1 in der Form der vierten Kupplung C4, den Einrückvorgang des zweiten Kupplungselements C_G2 in der Form der ersten Bremse B1 und den vorübergehenden Schlupfvorgang des Kupplungselements mittlerer Gangposition in der Form der dritten Kupplung C3 zu steuern. Dieses Steuerprogramm wird wiederholt mit einer ex trem kurzen Zykluszeit von ungefähr einigen Millisekunden bis ungefähr einigen zehn Millisekunden durchgeführt.
Das Steuerprogramm wird mit dem Schritt SB1 begonnen, welcher dem Schaltbefehlsabschnitt 110 entspricht, um die Bestimmung durchzuführen, ob der überspringende Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes 10 aus der vierten Gangposition „4th" in die zweite Gangposition „2nd" auf der Grundlage der derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Betätigungsbetrags A_CC des Gaspedals 50 und gemäß dem Schaltgrenzlinienkennfeld der 6 stattfinden soll. Erhält man im Schritt SB1 die zustimmende Entscheidung, das bedeutet, wenn es bestimmt wird, dass der Herunterschaltvorgang unter Schlupf aus der vierten Gangposition „4th" in die zweite Gangposition „2nd" stattfinden sollte, geht der Steuerablauf zum Schritt SB2. Erhält man im Schritt SB1 die negative Entscheidung, wird ein Ausführungszyklus des Steuerprogramms beendet.
Im Schritt SB2, welcher dem Abschnitt 212 zur Auswahl des Kupplungselements mittlerer Gangposition entspricht, wird die dritte Kupplung C3 als das Kupplungselement mittlerer Gangposition ausgewählt. Die dritte Kupplung C3 wird eingekuppelt, um die dritte Gangposition „3rd" einzurichten, die zwischen der vierten Gangposition „4th" und der zweiten Gangposition „2nd" liegt und somit die niedrigere Gangposition als die erste Gangposition G1 in der Form der vierten Gangposition bzw. des vierten Gangs „4th" und die höhere Gangposition als die zweite Gangposition G2 in der Form der zweiten Gangposition bzw. des zweiten Gangs „2nd" ist.
Auf den Schritt SB2 folgt der Schritt SB3, welcher dem Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase entspricht, um zu bestimmen, ob der Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes 10 aus der vierten Gangposition „4th" in die zweite Gangposition „2nd" vor dem Eintritt oder der Initiierung der Drehmomentphase liegt. Noch genauer beschrieben wird die Zeitdauer gemessen, die nach dem Moment der Erzeugung des Schaltbefehls, den Herunterschaltvorgang durchzuführen, verstrichen ist. Wenn die gemessene Zeitdauer kürzer als die vorstehend beschriebene vorab festgelegte Schwellenzeitdauer ist, welche dem Moment der Initiierung oder des Eintritts der Drehmomentphase entspricht, erhält man in dem Schritt SB3 die zustimmende Entschei dung, das bedeutet, es wird bestimmt, dass der fragliche überspringende Herunterschaltvorgang vor der Initiierung der Drehmomentphase liegt. In diesem Fall geht der Steuerablauf zum Schritt SB4. Erhält man in dem Schritt SB3 die negative Entscheidung, geht der Steuerablauf zum Schritt SB5, wobei der Schritt SB4 übersprungen wird.
Im Schritt SB4, der dem Schaltsteuerabschnitt 220 und seinem Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition entspricht, wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G2) auf den vorstehend beschriebenen vorab festgelegten niedrigen Bereitschaftsdruck erhöht. Gleichzeitig wird der befohlene Steuerdruck P_C3 der dritten Kupplung C3 (des Kupplungselements mittlerer Gangposition) auf den vorstehend beschriebenen vorab festgelegten niedrigen Bereitschaftsdruck erhöht. Im anfänglichen Zeitabschnitt der Erhöhung der befohlenen Steuerdrücke der ersten Bremse B1 und der dritten Kupplung C3 auf den niedrigen Bereitschaftsdruck werden diese befohlenen Steuerdrücke schnell erhöht, um einen schnellen vorübergehenden teilweisen Eingriff der ersten Bremse B1 und der dritten Kupplung C3 zu erreichen, bevor die befohlenen Steuerdrücke bei den niedrigen Bereitschaftsdrücken gehalten werden.
In dem nachfolgenden Schritt SB5, der auch dem Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase entspricht, wird die Bestimmung durchgeführt, ob der Herunterschaltvorgang von der vierten Gangposition „4th" in die zweite Gangposition „2nd" in der Drehmomentphase ist. Wenn die gemessene Zeit, die nach dem Moment der Erzeugung des Schaltbefehls zum Durchführen des Herunterschaltvorgangs aus der vierten Gangposition „4th" in die zweite Gangposition „2nd" verstrichen ist, die vorab festgelegte Schwellenzeitdauer überschritten hat, wird es bestimmt, dass die Drehmomentphase des fraglichen Herunterschaltvorgangs begonnen wurde. Wenn eine Erhöhung der Turbinendrehzahl Nt aufgrund des Herunterschaltvorgangs begonnen wurde, wird es bestimmt, dass die Drehmomentphase beendet wurde. Wenn der fragliche Herunterschaltvorgang in der Drehmomentphase ist, das bedeutet, wenn man in dem Schritt SB5 die zustimmende Entscheidung erhält, geht der Steuerablauf zum Schritt SB6. Erhält man im Schritt SB5 die negative Entscheidung, geht der Steuerablauf zum Schritt SB7 (15).
Im Schritt SB6, welcher dem Schaltsteuerabschnitt 220 entspricht, wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G2) mit der vorab festgelegten Rate erhöht, um die Drehmomentkapazität der ersten Bremse B1 wie in dem Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgang zu erhöhen, der in dem Stand der Technik gesteuert wird. Während der Drehmomentphase bleibt der befohlene Steuerdruck P_C3 der dritten Kupplung C3 (des Kupplungselements mittlerer Gangposition) auf dem vorab festgelegten niedrigen Bereitschaftsdruck.
Im Schritt SB7, der ebenfalls dem Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase entspricht, wird bestimmt, ob der fragliche Herunterschaltvorgang in der Trägheitsphase ist. Wenn es bestimmt wird, dass die Drehmomentphase beendet wurde, wird bestimmt, dass die Trägheitsphase begonnen hat. Wenn es bestimmt wird, dass die Erhöhung der Turbinendrehzahl Nt aufgrund des Herunterschaltvorgangs beendet wurde, wird es bestimmt, dass die Trägheitsphase beendet wurde. Wenn der fragliche Herunterschaltvorgang in der Trägheitsphase ist, das bedeutet, wenn man im Schritt SB7 die zustimmende Entscheidung erhält, geht der Steuerfluss zum Schritt SB8. Wenn im Schritt SB7 die negative Entscheidung gefällt wird, geht der Steuerfluss zum Schritt SB14, während er die Schritte SB8–SB13 überspringt.
Im Schritt SB8, welcher dem Abschnitt 218 zu Bestimmung des Schaltfortschritts entspricht, wird bestimmt, ob der Grad des Fortschritts PG des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 den vorab festgelegten Zielgrad PGx des Schaltfortschritts erreicht hat. Wenn die Turbinendrehzahl Nt, welche steigt, wenn die Trägheitsphase des fraglichen Herunterschaltvorgangs fortschreitet, höher als der Schwellenwert N1t ist, welcher dem Zielgrad PGx des Schaltfortschritts entspricht, wird es bestimmt, dass der Grad des Fortschritts PG den Zielgrad PGx des Schaltfortschritts erreicht hat. Wenn der Grad des Fortschritts PG des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebeabschnitts 10 den Zielgrad PGx des Schaltfortschritts erreicht hat, das bedeutet, wenn man im Schritt SB8 die zustimmende Entscheidung erhält, geht der Steuerablauf zum Schritt SB10. Erhält man im Schritt SB8 die negative Entscheidung, geht der Steuerablauf zum Schritt SB9.
Im Schritt SB9, der dem Schaltsteuerabschnitt 220 und dem Steuerabschnitt 222 des Kupplungselements mittlerer Gangposition entspricht, wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G2) mit der vorstehend beschriebenen vorab festgelegten ersten Rate ΔP1_DN erhöht. Gleichzeitig wird bevorzugt synchron mit der Erhöhung des befohlenen Steuerdrucks P_B1 der befohlene Steuerdruck P_C3 der dritten Kupplung C3 (des Kupplungselements mittlerer Gangposition) mit der vorstehend beschriebenen vorab festgelegten Erhöhungsrate ΔP1_M erhöht. Auf den Schritt SB9 folgt der Schritt SB14.
Im Schritt SB10, welcher dem Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition entspricht, wird bestimmt, ob die derzeitige Turbinendrehzahl Nt höher als die vorstehend beschriebene Synchrondrehzahl Ntm ist. Erhält man im Schritt SB10 die zustimmende Entscheidung, das bedeutet, wenn es bestimmt wird, dass die derzeitige Turbinendrehzahl NT größer als die vorstehend beschriebene Synchrondrehzahl Ntm ist, geht der Steuerablauf zum Schritt SB12. Erhält man im Schritt SB10 die negative Entscheidung, geht der Steuerablauf zum Schritt SB11.
Im Schritt SB11, der auch dem Schaltsteuerabschnitt 220 und dem Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition entspricht, wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G2) mit der vorstehend beschriebenen vorab festgelegten zweiten Rate ΔP2_DN erhöht. Gleichzeitig wird bevorzugt synchron mit der Erhöhung des befohlenen Steuerdrucks P_B1 der befohlene Steuerdruck P_C3 der dritten Kupplung C3 (des Kupplungselements mittlerer Gangposition) mit der vorstehend beschriebenen vorab festgelegten Absenkrate ΔP2_M verringert. Auf den Schritt SB11 folgt der Schritt SB14.
Im Schritt SB12, der dem Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition entspricht, wird der befohlene Steuerdruck P_C3 der dritten Kupplung C3 (des Kupplungselements mittlerer Gangposition) auf den niedrigen Bereitschaftsdruck oder einen Wert verringert, der niedriger als der niedrigere Bereitschaftsdruck ist, beispielsweise auf null verringert. Auf Schritt SB12 folgt der Schritt SB13.
Im Schritt SB13, der ebenfalls dem Schaltsteuerabschnitt 220 entspricht, wird die Anstiegsrate des befohlenen Steuerdrucks P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G2) von der zweiten Rate ΔP2_DN in die dritte Rate ΔP3_DN synchron mit dem Abfall des befohlenen Steuerdrucks PC₃ auf den niedrigeren Bereitschaftsdruck oder weniger des Schritts SB12 geändert. Auf Schritt SB13 folgt Schritt SB14.
Im Schritt SB14, der auch dem Abschnitt 116 zur Bestimmung der Schaltphase entspricht, wird die Bestimmung durchgeführt, um die synchronen Drehbewegungen der Antriebswelle 22 und der Abtriebswelle 24 zu bestätigen. Theoretisch wird die Trägheitsphase des fraglichen Herunterschaltvorgangs in dem Moment beendet, in welchem die Drehbewegungen der Antriebs- und Abtriebswellen 22, 24 bestätigt wurden. Die elektronische Steuervorrichtung 90 benötigt jedoch eine kurze Zeit, um die synchronen Drehbewegungen der Antriebs- und Abtriebswellen 22, 24 zu bestätigen, so dass die synchronen Drehbewegungen kurz nach dem Moment der Beendigung der Trägheitsphase bestätigt werden. Wenn die Drehbewegungen bestätigt wurden, das bedeutet, wenn man im Schritt SB14 die zustimmende Entscheidung erhält, geht der Steuerablauf zum Schritt SB15. Erhält man im Schritt SB14 die negative Entscheidung, wird ein Ausführungszyklus des vorliegenden Steuerprogramms beendet.
Im Schritt SB15, der ebenfalls dem Schaltsteuerabschnitt 220 und dem Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition entspricht, wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G2) wie in dem Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgang, der nach dem Stand der Technik gesteuert wird, sofort auf den vorab festgelegten Schaltbeendigungswert erhöht. Gleichzeitig, bevorzugt synchron mit der Erhöhung des befohlenen Steuerdrucks P_B1 auf den Schaltbeendigungswert, wird der befohlene Steuerdruck P_C3 der dritten Kupplung C3 (des Kupplungselements mittlerer Gangposition) sofort auf null verringert, um die dritte Kupplung C3 in den vollständig ausgekuppelten Zustand zu versetzen. Wenn die erste Bremse B1 in den vollständigen Eingriffszustand versetzt wurde, wobei der befohlene Steuerdruck P_B1 auf den Schaltbeendigungswert erhöht wurde, während die dritte Kupplung C3 in den vollständig ausgekuppelten Zustand versetzt wurde, wobei der befohlene Steuerdruck P_C3 auf null gesetzt wurde, wird der Herunterschaltvorgang aus der vierten Gangposition „4th" in die zweite Gangposition „2nd" beendet oder abgeschlossen und der Schaltbefehl wird aufgehoben.
In dem Herunterschaltvorgang aus der vierten Gangposition „4th" in die zweite Gangposition „2nd" wird das erste Kupplungselement C_G1 in der Form der vierten Kupplung C4 gleichzeitig mit dem Einkuppel- bzw. Eingriffsvorgang des zweiten Kupplungselements C_G2 in der Form der ersten Bremse B1 wie in dem Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgang, der nach dem Stand der Technik gesteuert wird, vollständig gelöst.
Mit Bezug auf das Zeitschaubild der 16, welches dem der 12 der ersten Ausführungsform entspricht, wird als Nächstes der Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes 10 beschrieben, der nach der vorliegenden zweiten Ausführungsform gesteuert wird, wobei das ausgewählte Kupplungselement mittlerer Gangposition vorübergehend in den Schlupfzustand versetzt wird, um es diesem Kupplungselement zu ermöglichen, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen, wobei der befohlene Steuerdruck P_C3 vorübergehend während des Herunterschaltvorgangs erhöht wird. In dem Ablaufplan der 16 werden die Turbinendrehzahl Nt, der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G3) und der befohlene Steuerdruck P_C3 der dritten Kupplung C3 (des Kupplungselements mittlerer Gangposition) in der Reihenfolge der Beschreibung von oben nach unten gezeigt.
In dem Hochschaltvorgang, der nach der ersten Ausführungsform gesteuert wird, wird die Turbinendrehzahl Nt in der Trägheitsphase verringert, wie in dem Zeitschaubild der 12 gezeigt. In dem Herunterschaltvorgang, der nach der zweiten Ausführungsform gesteuert wird, wird jedoch die Turbinendrehzahl Nt in der Trägheitsphase erhöht, wie in dem Zeitschaubild der 16 gezeigt. Während das Zeitschaubild der 12 eine Änderung des befohlenen Steuerdrucks P_C4 der vierten Kupplung C4 (des Kupplungselements höherer Gangposition) anzeigt, zeigt das Zeitschaubild der 16 eine Änderung des befohlenen Steuerdrucks P_C3 der dritten Kupplung C3 (des Kupplungselements mittlerer Gangposition) an. Man bemerke außerdem, dass das Zeitschaubild der 16 einen Zeitpunkt t_B4 anzeigt, der nicht einem Zeitpunkt entspricht, der in dem Zeitschaubild der 12 angezeigt ist. In anderen Aspekten ist das Zeitschaubild der 16 identisch zum Zeitschaubild der 12. Nur die Aspekte der zweiten Ausfüh rungsform der 16 werden beschrieben, die sich von der ersten Ausführungsform der 12 unterscheiden. Die Zeitpunkte t_B1, t_B2, t_B3, t_B3', t_B5 und t_B6, die in 16 gezeigt werden, entsprechen jeweils den Zeitpunkten t_A1, t_A2, t_A3, t_A3', t_A4 und t_A5, die in 12 gezeigt sind.
Am in 16 gezeigten Zeitpunkt t_B4 wurde die Turbinendrehzahl Nt auf einen Wert erhöht, der höher als die Synchrondrehzahl Ntm ist. Zu diesem Zeitpunkt t_B4 erhält man daher die zustimmende Entscheidung im Schritt SB10 der 15, und der Steuerablauf geht zu den Schritten SB12 und SB13. Folglich wird der befohlene Steuerdruck P_C3 der dritten Kupplung C3 (des Kupplungselements mittlerer Gangposition), der während des Zeitabschnitts, der zum Zeitpunkt t_B3' begonnen hat, mit der Absenkrate ΔP2_M verringert wurde, auf den niedrigen Bereitschaftsdruck (oder niedriger) zum Zeitpunkt t_B4 verringert. Zudem wird die Erhöhungsrate des befohlenen Steuerdrucks P_B1 der ersten Bremse B1 (des zweiten Kupplungselements C_G2), der mit der Erhöhungsrate ΔP2_DN während des Zeitabschnitts erhöht wurde, der zum Zeitpunkt t_B3' begonnen hat, zum Zeitpunkt t_B4 von der Rate ΔP2_DN auf die dritte Rate ΔP3_DN geändert.
Die vorliegende zweite Ausführungsform weist im Wesentlichen dieselben Vorteile wie die erste Ausführungsform auf, unabhängig von den unterschiedlichen Typen der Schaltvorgänge des Automatikgetriebes 10, nämlich dem Hochschaltvorgang in der ersten Ausführungsform und dem Herunterschaltvorgang in der zweiten Ausführungsform. Der Steuerabschnitt 222 für das Kupplungselement mittlerer Gangposition nach der zweiten Ausführungsform hält den befohlenen Steuerdruck P_GM des Kupplungselements mittlerer Gangposition auf dem vorab festgelegten niedrigen Bereitschaftsdruck (oder niedriger), solange die Turbinendrehzahl Nt höher als die Synchrondrehzahl Ntm in der Trägheitsphase des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 ist. Das Kupplungselement mittlerer Gangposition wird nämlich im Schlupfzustand gehalten, um es ihm zu ermöglichen, die Drehmomentkapazität für den Zeitabschnitt von dem Moment des Beginns der Trägheitsphase des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes 10 bis zu dem Moment aufzuweisen, an dem die synchronen Bewegungen der Eingangs- und Ausgangsteile des Kupplungselements mittlerer Gangposition initiiert werden. Nach dem Moment der Initiierung der synchronen Bewegungen wird es dem Kupplungselement mittlerer Gangposition nicht ermöglicht, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, weil die Drehmomentkapazität, die nach diesem Moment erzeugt wird, unerwünschterweise eine Verlängerung der Zeit verursacht, die für den Herunterschaltvorgang benötigt wird. In der vorliegenden Ausführungsform weist das Kupplungselement mittlerer Gangposition keine Drehmomentkapazität auf, während der befohlene Steuerdruck P_GM des Kupplungselements mittlerer Gangposition auf dem vorab festgelegten niedrigen Bereitschaftsdruck gehalten wird. In ähnlicher Weise weisen die ersten und zweiten Kupplungselemente C_G1, C_G2 keine Drehmomentkapazität auf, während die befohlenen Steuerdrücke P_G1, P_G2 auf dem vorab festgelegten niedrigen Bereitschaftsdruck gehalten werden.
Während die bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung vorstehend genau lediglich zu veranschaulichenden Zwecken mit Bezug auf die Figuren beschrieben wurden, sollte verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung mit verschiedenen Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen ausgeführt werden kann, die einem Fachmann im Licht der vorstehenden Lehre offensichtlich erscheinen.
In der ersten Ausführungsform wählt der Abschnitt 112 zur Auswahl des Kupplungselements höherer Gangposition die vierte Kupplung C4 als das Kupplungselement höherer Gangposition, das im Verlauf des Hochschaltvorgangs von der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" in den Schlupfzustand zu versetzen ist. Der Abschnitt 112 zur Auswahl des Kupplungselements höherer Gangposition kann jedoch zwei oder alle aus der zweiten Kupplung C2, der dritten Kupplung C3 und der vierten Kupplung C4 als die Kupplungselemente höherer Gangposition wählen. In diesem Fall werden die Koeffizienten, die in den vorstehend gezeigten Gleichungen (1) und (2) verwendet werden, gemäß den ausgewählten zwei oder drei Kupplungselementen höherer Gangposition geändert.
In der ersten Ausführungsform der Ablaufpläne der 9 und 10 wird das erste Kupplungselement C_G1 in der Form des Freilaufs F1 gelöst, um den Hochschaltvorgang aus der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" durchzuführen. Das erste Kupplungselement C_G1 kann jedoch eine hydraulisch betriebene Kupplung C oder Bremse B sein.
Obwohl der Hochschaltvorgang aus der ersten Gangposition „1st" in die zweite Gangposition „2nd" nach der ersten Ausführungsform mit Bezug auf die Ablaufpläne der 9 und 10 als Beispiel beschrieben wurde, ist das Prinzip der vorliegenden Erfindung ebenso auf jeden anderen Hochschaltvorgang anwendbar, beispielsweise aus dem dritten Gang „3rd" in den vierten Gang „4th", wobei der dritte Gang „3rd" der ersten Gangposition G1 entspricht, während der vierte Gang „4th" der zweiten Gangposition G2 entspricht. In ähnlicher Weise ist das Prinzip der vorliegenden Erfindung ebenso auf jeden Herunterschaltvorgang außer dem Herunterschaltvorgang von dem vierten Gang „4th" in den zweiten Gang „2nd" nach der veranschaulichten zweiten Ausführungsform anwendbar.
Die erste Ausführungsform ist dazu aufgebaut, vorübergehend das ausgewählte Kupplungselement höherer Gangposition in den Schlupfzustand zu versetzen, um es diesem Kupplungselement zu ermöglichen, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen, um die Zeit zu verkürzen, die benötigt wird, um den Hochschaltvorgang durchzuführen, wie aus den Zeitschaubildern der 11 und 12 ersichtlich, während der Schaltruck im gleichen Ausmaß wie in den herkömmlichen Kupplungs-Kupplungs-Schaltvorgängen verringert wird. Die erste Ausführungsform kann jedoch modifiziert werden, um das ausgewählte Kupplungselement höherer Gangposition vorübergehend in den Schlupfzustand zu versetzen, um den Schaltruck zu verringern, während die benötigte Hochschaltzeit im gleichen Ausmaß wie in den herkömmlichen Kupplungs-Kupplungs-Hochschaltvorgängen verringert wird. Eine ähnliche Modifizierung ist auf die zweite Ausführungsform anwendbar, um das Kupplungselement mittlerer Gangposition in den Schlupfzustand zu versetzen, um den Schaltruck zu verringern, während die benötigte Herunterschaltzeit im gleichen Ausmaß wie in den herkömmlichen Kupplungs-Kupplungs-Herunterschaltvorgängen verringert wird.
In den veranschaulichten ersten und zweiten Ausführungsformen sind die Abschnitte 118, 218 zur Bestimmung des Schaltfortschritts so aufgebaut, dass sie bestimmen, dass der Grad des Fortschritts PG des Schaltvorgangs den vorab festgelegten Zielgrad PG1, PGx des Schaltfortschritts erreicht hat, wenn die Turbinendrehzahl Nt den Schwellenwert N1t erreicht hat. Die Abschnitte 118, 218 zur Bestimmung des Schaltfortschritts können jedoch die Bestimmung des Grads des Fortschritts PG auch auf der Grundlage eines Parameters außer der Turbinendrehzahl Nt durchführen.
Die zweite Ausführungsform nach dem Zeitschaubild der 16 ist so aufgebaut, dass der befohlene Steuerdruck P_C3 der dritten Kupplung C3 (des Kupplungselements mittlerer Gangposition) zum Zeitpunkt t_B4 auf den niedrigen Bereitschaftsdruck verringert wird. Der Zeitpunkt, an dem der befohlene Steuerdruck P_C3 der dritten Kupplung C3 auf den niedrigen Bereitschaftsdruck verringert wird, kann jedoch mehr oder weniger vor oder nach dem Zeitpunkt t_B4 liegen. In dem Herunterschaltvorgang ist es jedoch zu bevorzugen, dass der befohlene Steuerdruck P_C3 (P_GM) auf den niedrigen Bereitschaftsdruck oder kleiner verringert wurde, bevor die Turbinendrehzahl Nt auf die vorstehend beschriebene Synchrondrehzahl Ntm erhöht wurde.
In der ersten Ausführungsform des Zeitschaubilds der 12 wird der befohlene Steuerdruck P_B1 der ersten Bremse B1 während der Trägheitsphase vom Zeitpunkt t_A3 bis zum Zeitpunkt t_A4 kontinuierlich erhöht. Diese Steuerung des befohlenen Steuerdrucks P_B1 während der Trägheitsphase ist jedoch nicht notwendig. Beispielsweise kann die erste Ausführungsform so modifiziert werden, dass der befohlene Steuerdruck P_B1 vom Zeitpunkt t_A3 bis zum Zeitpunkt tA₃' verringert wird, während zur gleichen Zeit der befohlene Steuerdruck P_C4 der vierten Kupplung C4 mit der Anstiegsrate ΔP1_H erhöht wird, die um einen Betrag höher als jene in der ersten Ausführungsform ist, welcher der Rate entspricht, mit welcher der befohlene Steuerdruck P_B1 verringert wird. Eine ähnliche Modifikation ist auf die zweite Ausführungsform anwendbar, wobei der befohlene Steuerdruck P_C3 der dritten Kupplung C3 mit der erhöhten Anstiegsrate ΔP1_M erhöht wird.
Die hydraulisch betriebenen Kupplungsvorrichtungen in der Form der Kupplungen C und Bremsen B (wie der ersten und zweiten Kupplungen C1, C2), die in dem veranschaulichten Automatikgetriebe 10 vorgesehen sind, können durch Kupplungselemente vom Magnetstromtyp oder elektromagnetischen Typ wie Kupplungen vom Magnetstromtyp und Kupplungen vom elektromagnetischen Typ ersetzt werden, deren Drehmomentkapazitäten anpassbar sind. Wenn die elektromagnetischen Kupplungen verwendet werden, wird die Hydrauliksteuereinheit 98, welche Ventilvorrichtungen für hyd raulisches Schalten aufweist, beispielsweise durch eine elektrische oder elektromagnetische Schaltvorrichtung ersetzt, um elektrische Befehlssignale für die elektromagnetischen Kupplungen zu steuern.
Die Hochschalt- und Herunterschaltvorgänge des Automatikgetriebes 10 wurden mit Bezug auf die ersten und zweiten Ausführungsformen beschrieben, die Steuermerkmale der ersten und zweiten Ausführungsformen können geeignet miteinander kombiniert werden. Beispielsweise wird das Steuerprogramm der 14 und 15 vor oder nach dem Steuerprogramm der 9 und 10 durchgeführt.
Man bemerke, dass die vorliegende Erfindung mit verschiedenen anderen Änderungen ausgeführt werden kann, welche dem Fachmann klar werden, ohne vom in den Ansprüchen definierten Gebiet dieser Erfindung abzuweichen.
Zusammengefasst zeigt die Erfindung Folgendes:
Eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, das eine Vielzahl von Kupplungselementen aufweist, die selektiv gelöst und eingekuppelt werden, um Schaltvorgänge durchzuführen, wobei die Steuervorrichtung einen Schaltsteuerabschnitt aufweist, der dazu aufgebaut ist, mindestens ein speziell gesteuertes Kupplungselement zu steuern, das zu den Kupplungselementen gehört, die dazu vorgesehen sind, die Schaltvorgänge des Automatikgetriebes durchzuführen, und das vor und nach dem Schaltvorgang, der nach einem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, in einen vollständig ausgekuppelten Zustand versetzt ist, wobei der Schaltsteuerabschnitt jedes speziell gesteuerte Kupplungselement so steuert, dass er es dem speziell gesteuerten Kupplungselement ermöglicht, während des Schaltvorgangs, der nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 6-341536 A [0002, 0003]

Claims

Eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe (10) eines Fahrzeugs, das eine Vielzahl von Kupplungselementen (C, B, F) aufweist, die selektiv gelöst und in Eingriff gebracht werden, um Schaltvorgänge durchzuführen, wobei die Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Folgendes aufweist: einen Schaltsteuerabschnitt (120; 220), der dazu aufgebaut ist, mindestens ein speziell gesteuertes Kupplungselement (C3, C4) zu steuern, das zu der Vielzahl von Kupplungselementen (C, B, F) gehört, die vorgesehen sind, um die Schaltvorgänge des Automatikgetriebes (10) des Fahrzeugs durchzuführen, und das vor und nach dem Schaltvorgang, der gemäß einem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, in einen vollständig gelösten Zustand versetzt ist, wobei der Schaltsteuerabschnitt jedes der speziell gesteuerten Kupplungselemente oder das mindestens eine speziell gesteuerte Kupplungselement so steuert, dass er es dem jeweiligen speziell gesteuerten Kupplungselement oder den jeweiligen speziell gesteuerten Kupplungselementen ermöglicht, während des Schaltvorgangs, der gemäß dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, eine Drehmomentkapazität aufzuweisen.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltvorgang, der gemäß dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, ein Hochschaltvorgang des Automatikgetriebes (10) des Fahrzeugs ist und jedes der speziell gesteuerten Kupplungselemente oder das mindestens eine speziell gesteuerte Kupplungselement ein Kupplungselement (C4) höherer Gangposition ist, das in Eingriff gebracht wird, um den Schaltvorgang des Automatikgetriebes des Fahrzeugs in eine höhere Gangposition als eine Gangposition durchzuführen, die nach dem Hochschaltvorgang eingerichtet ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltvorgang, der nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, ein Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes (10) des Fahrzeugs ist und jedes der speziell gesteuerten Kupplungselemente oder das mindestens eine speziell gesteuerte Kupp lungselement ein Kupplungselement (C3) mittlerer Gangposition ist, das in einer mittleren Gangposition zwischen einer Gangposition, die vor dem Herunterschaltvorgang eingerichtet ist, und einer Gangposition, die nach dem Herunterschaltvorgang eingerichtet ist, in Eingriff ist, um den Schaltvorgang des Automatikgetriebes des Fahrzeugs durchzuführen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin einen Abschnitt (118; 218) zur Bestimmung eines Schaltfortschritts aufweist, der dazu angepasst ist, zu bestimmen, ob ein Grad des Fortschreitens des Schaltvorgangs nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl einen vorab festgelegten Zielgrad des Schaltfortschritts erreicht hat, und wobei der Schaltsteuerabschnitt (120; 220) das mindestens eine speziell gesteuerte Kupplungselement (C3, C4) steuert, um die Drehmomentkapazität zu verringern, wenn der Abschnitt zur Bestimmung des Schaltfortschritts bestimmt hat, dass der Grad des Fortschreitens des Schaltvorgangs den vorab festgelegten Zielgrad des Schaltfortschritts erreicht hat.
Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (118; 218) zur Bestimmung des Schaltfortschritts bestimmt, dass der Grad des Fortschreitens des Schaltvorgangs nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl den vorab festgelegten Zielgrad des Schaltfortschritts erreicht hat, wenn eine Drehzahl einer Antriebswelle (22) des Automatikgetriebes (10) des Fahrzeugs einen Schwellenwert erreicht hat, der auf der Grundlage der Drehzahlen der Antriebswelle bei der Initiierung und der Beendigung einer Trägheitsphase des Schaltvorgangs so bestimmt ist, dass der Schwellenwert zu dem vorab festgelegten Zielgrad des Schaltfortschritts passt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vorab festgelegte Zielgrad des Schaltfortschritts so bestimmt wird, dass der Grad des Fortschreitens des Schaltvorgangs innerhalb der Trägheitsphase den vorab festgelegten Zielgrad des Schaltfortschritts erreicht hat.
Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vorab festgelegte Zielgrad des Schaltfortschritts so bestimmt wird, dass der Grad des Fortschreitens des Schaltvorgangs den vorab festgelegten Zielgrad des Schaltfortschritts nach einer Änderung des Drehmoments einer Abtriebswelle (24) des Automatikgetriebes (10) des Fahrzeugs erreicht hat, die stattfindet, wenn ein Schaltruck des Automatikgetriebes des Fahrzeugs bei oder unmittelbar nach der Initiierung der Trägheitsphase beendet wurde.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltsteuerabschnitt (120; 220) es dem mindestens einen speziell gesteuerten Kupplungselement (C3, C4) ermöglicht, die Drehmomentkapazität in Synchronisation mit einem Moment der Initiierung einer Trägheitsphase des Automatikgetriebes (10) des Fahrzeugs aufzuweisen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltvorgang des Automatikgetriebes des Fahrzeugs, der nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, ein Hochschaltvorgang aus einer ersten Gangposition in eine zweite Gangposition ist, wobei der Hochschaltvorgang durch Lösen eines ersten Kupplungselements (F1), das zu der Vielzahl von Kupplungselementen gehört und das in einen vollständig eingegriffenen Zustand versetzt war, um das Automatikgetriebe des Fahrzeugs in die erste Gangposition zu versetzen, und durch Eingreifen eines zweiten Kupplungselements (B1) durchgeführt wird, das zu der Vielzahl von Kupplungselementen gehört und das in der ersten Gangposition des Automatikgetriebes des Fahrzeugs in einen vollständig gelösten Zustand versetzt war, wobei der Schaltsteuerabschnitt (120; 220) es dem mindestens einen speziell gesteuerten Kupplungselement (C4) ermöglicht, während des Hochschaltvorgangs des Automatikgetriebes des Fahrzeugs die Drehmomentkapazität aufzuweisen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltsteuerabschnitt (120; 220) es dem mindestens einen speziell gesteuerten Kupplungselement (C3, C4) ermöglicht, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, indem er das mindestens eine speziell gesteuerte Kupplungselement während des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes des Fahrzeugs, der gemäß dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchgeführt wird, vorübergehend in einen Schlupfzustand versetzt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltsteuerabschnitt (120; 220) die Drehmomentkapazität des mindestens einen speziell gesteuerten Kupplungselements (C3, C4), das in den Schlupfzustand versetzt ist, und eine Drehmomentkapazität des Kupplungselements, das in Eingriff zu bringen ist, um den Schaltvorgang nach dem derzeit erzeugten Schaltbefehl durchzuführen, in einer vorab festgelegten Beziehung zueinander so steuert, dass die Drehzahlen einer Antriebswelle (22) und einer Abtriebswelle (24) des Automatikgetriebes (10) des Fahrzeugs mit jeweiligen vorab festgelegten Zielraten verändert werden.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentkapazität von jedem aus der Vielzahl von Kupplungselementen steigt, wenn ein Eingriffsvorgang des jeweiligen Kupplungselements fortschreitet.
Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltsteuerabschnitt (220) es dem Kupplungselement (C3) mittlerer Gangposition ermöglicht, für einen Zeitabschnitt während des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes (10) des Fahrzeugs die Drehmomentkapazität aufzuweisen, wobei der Zeitabschnitt an einem Zeitpunkt endet, an welchem synchrone Drehbewegungen eines Eingangsteils und eines Ausgangsteils des Kupplungselements mittlerer Gangposition bestätigt sind, wobei der Schaltsteuerabschnitt das Kupplungselement mittlerer Gangposition so steuert, dass das Kupplungselement mittlerer Gangposition nicht dazu befähigt wird, die Drehmomentkapazität aufzuweisen, nachdem die synchronen Drehbewegungen der Eingangs- und Ausgangsteile bestätigt wurden.