DE102013011432A1

DE102013011432A1 - Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE102013011432A1
Application number: DE102013011432.2A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Suzuki; Shoji Yagi
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2014-12-18
Anticipated expiration: 2033-07-10
Also published as: CN103542084A; US20140011633A1; JP2014015968A; US9145970B2; CN103542084B; DE102013011432B4

Abstract

Es wird eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe vorgeschlagen, die konfiguriert ist, um eine Übertragung einer Antriebskraft eines Motors in Reaktion auf einen Fahrzustand automatisch zu schalten. Das Automatikgetriebe umfasst einen Synchronisationsmechanismus, der konfiguriert ist, um Zahnradpaare und eine Drehwelle zum Übertragen der Antriebskraft des Motors auf die Zahnradpaare zu koppeln, und eine Schaltvorrichtung, die konfiguriert ist, um einen Kopplungszustand der Zahnradpaare und der Drehwelle zu schalten. Eine Vorlast-Steuereinheit ist konfiguriert, um die Schaltvorrichtung zu betätigen, um eine Vorlast auf den Synchronisationsmechanismus auszuüben, wenn eine Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird. Eine Schalt-Steuereinheit ist konfiguriert, um die Schaltvorrichtung zu betätigen, um eine Schaltlast auf den Synchronisationsmechanismus auszuüben, die größer als die Vorlast ist, nachdem die Vorlast auf den Synchronisationsmechanismus ausgeübt wurde.

Description

Die Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-153249 , eingereicht am 9. Juli 2012, wird hiermit durch Bezugnahme einschließlich Beschreibung, Zeichnungen und Patentansprüchen als Ganzes einbezogen.
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe und insbesondere auf eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe, das einen Vorgang von einem Beginn einer Schalt-Übertragung zu einem Ende einer Schalt-Übertragung in kurzer Zeit ausführen kann.
Hintergrund
Ein Automatikgetriebe ist mit einer Vielzahl von Zahnradpaaren (antriebswellenseitiges Zahnrad und abtriebswellenseitiges Zahnrad) eines Typs von konstantem Eingriff zwischen einer Drehwelle einer Antriebsseite und einer Drehwelle einer Abtriebsseite, einem Synchroneingriffs- bzw. Synchronisationsmechanismus zum Schalten der Zahnradpaare zwischen einem Leistungsübertragungszustand und einem Nicht-Leistungsübertragungszustand durch Anwenden eines Aktuators, und einer Schaltvorrichtung zum Aufbringen einer Last auf den Synchronisationsmechanismus durch den Aktuator und zum Schalten eines Kupplungszustandes der Zahnradpaare und der Drehwellen versehen. Im Stand der Technik betätigt eine Steuervorrichtung für das Automatikgetriebe den Synchronisationsmechanismus durch die Schaltvorrichtung und schaltet das Automatikgetriebe in ein gewünschtes Schaltungs-Übertragungsverhältnis.
In der Steuervorrichtung für das Automatikgetriebe ist eine Automatikkupplung für eine Leistungsübertragung zwischen einem Antrieb, der ein Motor ist, und dem Automatikgetriebe eingesetzt. Wenn ein Schalt-Entkopplungsvorgang zum Schalten der Zahnradpaare des Getriebes unmittelbar zum Zeitpunkt des Lösens der Automatikkupplung bei einer Schalt-Übertragungssteuerung beginnt, tritt eine Torsionsschwingung in den Drehwellen aufgrund des Lösens der Automatikkupplung auf. Damit wird die Eingriffskraft der Zahnradpaare erhöht, so dass es nicht möglich ist, die Schalt-Entkopplung auszuführen. Folglich kommt es bei dem Schalthub zu einer Stagnation.
Um das vorstehende Problem zu lösen, werden gemäß dem Patentdokument 1 ein Drehmoment an der Antriebswellenseite des Getriebes und ein Drehmoment an der Abtriebswellenseite des Getriebes erfasst und ein Startzeitpunkt der Schalt-Entkopplung so eingestellt, dass das Schalten mit einem Timing entkoppelt wird, bei der die Drehmomente ausgeglichen sind.
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 2010-203586 A
Gemäß dem Patentdokument 1 kann die Ausgleichszeit der Drehmomente aber spät oder verzögert sein, weil die Startzeit der Schalt-Entkopplung basierend auf dem Timing bestimmt wird, bei dem das Drehmoment an der Antriebswellenseite und das Drehmoment an der Abtriebswellenseite ausgeglichen sind. In diesem Fall ist die Startzeit der Schalt-Entkopplung verzögert und die Zeit von einem Beginn der Schalt-Übertragung zu einem Ende einer Schalt-Übertragung ist verlängert. Dadurch kann selbst bei einer Fahrsituation, bei der die Beschleunigung oder Verzögerung erforderlich ist, die Schalt-Übertragung nicht schnell erfolgen, so dass die Fahrleistung bzw. Reichweite oder die Bedienbarkeit beeinträchtigt sein können.
Außerdem beginnt gemäß der Steuervorrichtung für das Automatikgetriebe nach dem Stand der Technik, wie es in 14 dargestellt ist, die Schalt-Übertragungssteuerung einen Kupplungsaktuator der Automatikkupplung (t1) zu betätigen, und ein Schalt-Aktuator wird zu einem Zeitpunkt betätigt, bei dem die Automatikkupplung zu einem gewissen Grad gelöst ist (zu einem Zeitpunkt, bei dem ein Kupplungshub einen vorbestimmten Wert erreicht oder zu einem Zeitpunkt, bei dem eine Differenz zwischen der Anzahl von Umdrehungen der Drehwelle an der Antriebsseite und der Anzahl der Umdrehungen der Drehwelle an der Abtriebsseite einen vorbestimmten Wert erreicht) (t2), so dass der Schalt-Entkopplungsvorgang der Zahnräder beginnt. In diesem Fall ist die Schalt-Übertragungszeit verlängert, weil die Kupplungs-Lösebetätigung (t1) und die Schalt-Entkopplungsbetätigung (t2) mit zeitlicher Abweichung ausgeführt werden. Folglich kann selbst in der Fahrsituation, bei der die Beschleunigung oder die Verzögerung erforderlich ist, die Schalt-Übertragung nicht schnell erfolgen, so dass die Fahrleistung bzw. Reichweite oder die Bedienbarkeit beeinträchtigt sein können.
Zusammenfassung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe bereitzustellen, das Schwingungen bei der Schalt-Übertragung unterdrücken und eine schnelle Schalt-Übertragung ausführen kann.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen wird gemäß einem Aspekt der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe in Vorschlag gebracht, das eine Übertragung einer Antriebskraft eines Motors in Reaktion auf einen Fahrzustand automatisch schaltet und umfasst: eine Drehwelle, eine Vielzahl von Zahnradpaaren, die an der Drehwelle vorgesehen sind, einen Synchronisationsmechanismus, der konfiguriert ist, um die Zahnradpaare mit der Drehwelle zu koppeln, um die Antriebskraft des Motors auf die Zahnradpaare zu übertragen, und eine Schaltvorrichtung, die konfiguriert ist, um durch einen Aktuator eine Last auf den Synchronisationsmechanismus aufzubringen, um einen Kupplungszustand der Zahnradpaare und der Drehwelle zu schalten, wenn eine Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, wobei die Steuervorrichtung aufweist: eine Vorlast-Steuereinheit, die konfiguriert ist, um die Schaltvorrichtung zu betätigen, um eine Vorlast auf den Synchronisationsmechanismus auszuüben, wenn die Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, und eine Schalt-Steuereinheit, die konfiguriert ist, um die Schaltvorrichtung zu betätigen, um eine Schaltlast auf den Synchronisationsmechanismus auszuüben, die größer ist als die Vorlast, nachdem die Vorlast auf den Synchronisationsmechanismus ausgeübt wurde.
Gemäß der oben stehenden Konfiguration wird, wenn eine Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, die Vorlast durch die Vorlaststeuerung auf den Synchronisationsmechanismus ausgeübt. Die Kopplung der Zahnradpaare und der Drehwelle wird allmählich durch den Synchronisationsmechanismus während der Vorlaststeuerung gelöst. Wenn die Kopplung der Zahnradpaare und der Drehwelle gelöst ist, wird durch die Schaltsteuerung die Schaltlast, die größer als die Vorlast ist, auf den Synchronisationsmechanismus ausgeübt.
Das heißt, es wird, wenn die Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, die niedrige Last bei der Vorlaststeuerung ausgeübt, um den Kopplungszustand der Zahnradpaare und der Drehwelle durch den Synchronisationsmechanismus ein wenig zu lösen, wodurch die Torsionslast verringert wird, die auf die Drehwelle des Automatikgetriebes ausgeübt würde. Danach ist die vorbestimmte Zeit abgelaufen und die Torsionslast wurde bei der Ausführung der Schaltsteuerung verringert. Daher ist es möglich, die Schwingungen zu verringern, die auftreten, wenn die Kopplung der Zahnradpaare und der Drehwelle durch den Synchronisationsmechanismus gelöst wird. Außerdem wird die Vorbelastung ausgeübt, so dass die Zeit verkürzt ist, die erforderlich ist, um eine Ziellast zum Ausführen der Schaltsteuerung zu erreichen. Dadurch ist es möglich, die die für die Schaltänderung erforderliche Zeit zu verkürzen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Systemkonfiguration einer Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe.
2 ist eine Schnittansicht einer Automatikkupplung.
3 zeigt eine Konfiguration eines Synchronisationsmechanismus in Neutralstellung.
4 zeigt eine Konfiguration des Synchronisationsmechanismus beim Ende des Schaltvorgangs.
5 zeigt eine Konfiguration einer Schaltvorrichtung.
6 ist ein Ablaufdiagramm einer Schalt-Übertragungssteuerung.
7 ist ein Ablaufdiagramm einer Vorlaststeuerung.
8 ist ein Zeitablauf- bzw. Timing-Diagramm der Vorlaststeuerung.
9 verdeutlicht eine Berechnung einer Grundlast auf Basis eines Antriebsmoments.
10 ist ein Ablaufdiagramm einer Vorlast-Lernsteuerung.
11 ist ein Zeitablauf- bzw. Timing-Diagramm der Vorlast-Lernsteuerung.
12 verdeutlicht eine Berechnung eines Lernwerts.
13 zeigt eine Beziehung zwischen der Vorlaststeuerung und der Vorlast-Lernsteuerung.
14 ist ein Zeitablauf- bzw. Timing-Diagramm der Schalt-Übertragungssteuerung.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 bis 13 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung. In 1 bezeichnet ein Bezugszeichen „1” ein Fahrzeug, ein Bezugszeichen „2” einen Antrieb, der ein Motor ist, ein Bezugszeichen „3” eine Automatikkupplung, die eine Antriebskraft überträgt und unterbricht, und ein Bezugszeichen „4” ein Automatikgetriebe, das die Antriebskraft umwandelt. Die Antriebskraft, die durch den Antrieb 2 erzeugt wird, wird über die Automatikkupplung 3 in das Automatikgetriebe 4 eingegeben und durch das Automatikgetriebe 4 umgewandelt; sie wird dann durch ein Differenzialelement 5 zu Antriebswellen 6 übertragen und treibt Antriebsräder 7 an, wodurch das Fahrzeug 1 bewegt wird.
Der Antrieb 2 erzeugt die Antriebskraft, während eine Luftansaugmenge und eine Kraftstoffmenge desselben durch eine Antriebs-Steuervorrichtung 8 gesteuert werden. Die Antriebskraft des Antriebs 2 wird über eine Kurbelwelle 9 an die Automatikkupplung 3 ausgebeben.
Die Automatikkupplung 3 ist zwischen dem Antrieb 2 und dem Automatikgetriebe 4 vorgesehen und besitzt eine Reibungskupplung 10 und eine Kupplungs-Betätigungsvorrichtung 11 gemäß der Darstellung in 2.
Die Reibungskupplung 10 besitzt ein Schwungrad 15, eine Kupplungsscheibe 13, eine Druckplatte 14, eine Membranfeder 15 und eine Kupplungsabdeckung 16. Das Schwungrad 12 ist mit der Kurbelwelle 9 verbunden. Die Kupplungsscheibe 13 ist an einer antriebsseitigen Drehwelle 23 des Automatikgetriebes 4 gelagert (die später beschrieben werden wird), so dass sie axial bewegt aber nicht umfangsmäßig gedreht werden kann. Die Druckplatte 14 drückt die Kupplungsscheibe 13 zu dem Schwungrad 12. Die Membranfeder 15 besitzt einen zentralen Teil, in den die antriebsseitige Drehwelle 23 des Automatikgetriebes 4 eingesetzt ist, einen umfangsmäßigen zentralen Abschnitt, der an der Kupplungsabdeckung 16 gelagert ist, die an dem Schwungrad 12 befestigt ist, und einen Umfangsteil, der in Kontakt mit der Druckplatte 14 gebracht wird, wodurch die Druckplatte mit einer elastischen Kraft zu dem Schwungrad 12 gedrückt wird.
Die Reibungskupplung 10 übt die elastische Kraft der Membranfeder 15 auf die Druckplatte 14 aus, um so die Kupplungsscheibe 13 zu dem Schwungrad 12 zu drücken, so dass ein Verbindungszustand hergestellt ist. Infolgedessen wird die Antriebskraft auf das Automatikgetriebe 4 übertragen. Außerdem entfernt die Reibungskupplung 10 die elastische Kraft, die von der Membranfeder 15 auf die Druckplatte 14 ausgeübt wird, um somit ein Drücken der Kupplungsscheibe 13 zu dem Schwungrad 12 zu deaktivieren, so dass ein gelöster Zustand hergestellt ist. Dadurch wird die Übertragung der Antriebskraft zu dem Automatikgetriebe 4 unterbrochen.
Die Kupplungs-Betätigungsvorrichtung 11 wird zwischen dem Verbindungszustand der Reibungskupplung 10 und dem gelösten Zustand derselben betätigt, wodurch die Antriebskraft übertragen und unterbrochen wird und die zu übertragende Antriebskraft eingestellt wird.
Die Kupplungs-Betätigungsvorrichtung 11 besitzt ein Löselager 17, eine Lösegabel 18 und einen Kupplungs-Aktuator 19. Das Löselager 17 ist auf die antriebsseitige Drehwelle 23 des Automatikgetriebes 4 so aufgesetzt, dass es axial bewegt werden kann und es wird in Kontakt mit dem zentralen Teil der Membranfeder 15 gebracht. Die Lösegabel 18 ist schwenkbar an einer Lagerwelle 20 gelagert und besitzt ein Ende, das mit dem Löselager 17 verbunden ist, und das andere Ende, das mit einer Lösestange 21 des Kupplungs-Aktuators 19 verbunden ist. Der Kupplungs-Aktuator 19 bewegt die Lösestange 21 durch einen Kolben 22, auf den ein von einer Antriebsquelle (nicht gezeigt) zugeführter Hydraulikdruck ausgeübt wird, nach vorne und zieht diesen zurück und schwenkt dadurch die Lösegabel 18 um die Lagerwelle 20, wodurch das Löselager 17 zu der Membranfeder 15 gedrückt und von dieser wegbewegt wird.
Die Kupplungs-Betätigungsvorrichtung 11 bewegt die Lösestange 21 des Kupplungs-Aktuators 19 zurück, um somit das Löselager 17 durch die Lösegabel 18 in einer Richtung weg von der Membranfeder 15 zu bewegen, wodurch die Reibungskupplung 10 in den Verbindungszustand versetzt wird. Außerdem bewegt die Kupplungs-Betätigungsvorrichtung 11 die Lösestange 21 des Kupplungs-Aktuators nach vorne, um somit das Löselager 17 durch die Lösegabel 18 zu der Membranfeder 15 zu drücken, wodurch die Automatikkupplung 3 in den gelösten Zustand versetzt wird.
Gemäß der Darstellung in 1 ist das Automatikgetriebe 4 ein abgestuftes Getriebe eines Konstanteingriffstyps, besitzt die antriebsseitige Drehwelle 23 und eine abtriebsseitige Drehwelle 24, und besitzt außerdem eine Vielzahl von Zahnradpaaren 25 mit unterschiedlichen Zahnradverhältnissen an der antriebsseitigen Drehwelle 23 und der abtriebsseitigen Drehwelle 24. In 1 sind die Zahnradpaare 25-1, 25-2, ..., 25-n vorgesehen. Die antriebsseitige Drehwelle 23 ist mit der Kupplungsscheibe 13 der Automatikkupplung 3 verbunden. Die abtriebsseitige Drehwelle 24 ist mit dem Differenzialelement 5 verbunden.
Die Zahnradpaare 25-1, 25-2, ..., 25-n sind so angeordnet, dass eines der Zahnräder 25-1a, 25-2a, ..., 25-na und das jeweils andere der Zahnräder 25-1b, 25-2b, ..., 25-nb stets in Eingriff sind und die Paare bilden. Das eine (antriebsseitige) der Zahnräder 25-1a, 25-2a, ..., 25-na ist an der antriebsseitigen Drehwelle 23 so gelagert, dass sie integral drehen oder frei laufen. Das andere (abtriebsseitige) der Zahnräder 25-1b, 25-2b, ..., 25-nb ist an der abtriebsseitigen Drehwelle 24 so gelagert, dass sie integral mit dieser drehen oder frei laufen. Bei dieser Ausführungsform sind die antriebsseitigen Zahnräder 25-1a, 25-2a, ..., 25-na an der antriebsseitigen Drehwelle 23 so gelagert, dass sie integral mit dieser drehen oder frei laufen, und die abtriebsseitigen Zahnräder 25-1b, 25-2b, ..., 25-nb sind an der abtriebsseitigen Drehwelle 24 so gelagert, dass sie frei laufen.
Das Automatikgetriebe 4 koppelt eines der Zahnradpaare 25-1, 25-2, ..., 25-n, die so angeordnet sind, dass sie dauernd in Eingriff sind, beispielsweise das abtriebsseitige Zahnrad 25-1b des Zahnradpaars 25-1, durch einen später beschriebenen Synchroneingriffs- bzw. Synchronisationsmechanismus 26 mit der abtriebsseitigen Drehwelle 24, um somit das Zahnradpaar 25-1 in einen Zustand zu bringen, bei dem das Zahnradpaar 25-1 die Leistung des Antriebs 2 überträgt, so dass es möglich ist, eine Zahnrad- oder Getriebestufe (beispielsweise erster Gang) entsprechend dem Zahnradpaar 25-1 zu erhalten. Dabei sind die anderen Zahnradpaare 25-2, ..., 25-n mit Ausnahme des Zahnradpaars 25-1 in einem Zustand, bei dem sie keine Leistung übertragen. Das Automatikgetriebe 4 kann außerdem die anderen Zahnradpaare 25-2, ..., 25-n über den Synchronisationsmechanismus 26 mit der abtriebsseitigen Drehwelle 24 koppeln, um somit die Zahnradpaare 25-2, ..., 25-n in den Zustand zu versetzen, bei dem die Zahnradpaare die Leistung des Antriebs übertragen, so dass es möglich ist, Zahnrad- bzw. Getriebestufen (beispielsweise zweiter Gang, ..., höchste Geschwindigkeit) entsprechend den Zahnradpaaren 25-2, ..., 25-n zu erhalten.
Außerdem besitzt das Automatikgetriebe 4 Rückwärts-Zahnradpaare an der antriebsseitigen Drehwelle 23 und der abtriebsseitigen Drehwelle 24 und kann eine Rückwärtsgeschwindigkeit bereitstellen, indem die Rückwärts-Zahnradpaare in einem Zustand gebracht werden, bei dem die Rückwärts-Zahnradpaare die Leistung des Antriebs 2 übertragen.
Das Automatikgetriebe 4 besitzt den Synchronisationsmechanismus 26, der die Zahnräder 25-1b, 25-2b, ..., 25-nb der Zahnradpaare 25-1, 25-2, ..., 25-n und die abtriebsseitige Drehwelle 24 koppelt und die Antriebskraft des Antriebs 2 auf die Zahnradpaare 25-1, 25-2, ..., 25-n überträgt. In 1 sind die Synchronisationsmechanismen 26-1, 26-2, ..., 26-n entsprechend den jeweiligen Zahnradpaaren 25-1, 25-2, ..., 25-n vorgesehen. Da die jeweiligen Synchronisationsmechanismen 26-1, 26-2, ..., 26-n im Wesentlichen dieselbe Konfiguration besitzen, wird der in den 3 und 4 gezeigte Synchronisationsmechanismus 26-1 des Zahnradpaares 25-1 spezifisch beschrieben und die spezifische Beschreibungen der anderen Synchronisationsmechanismen 26-2, ..., 26-n wird ausgelassen.
In den 3 und 4 ist das abtriebsseitige Zahnrad 25-1b des Zahnradpaars 25-1, das durch den Synchronisationsmechanismus 26-1 zwischen dem Leistungsübertragungszustand und dem Nicht-Leistungsübertragungszustand geschaltet wird, an der abtriebsseitigen Drehwelle 24 über ein Lager 27-1 so gelagert, dass es frei läuft. Ferner sind, wie das Zahnrad 25-1b, die Zahnräder 25-2b, ..., 26-nb der anderen Zahnradpaare 26-2, ..., 26-n ebenfalls an der abtriebsseitigen Drehwelle 24 über Lagerungen (nicht gezeigt) so gelagert, dass sie frei laufen.
Der Synchronisationsmechanismus 26-1, der das Zahnradpaar 25-1 zwischen dem Leistungs-Übertragungszustand und dem Nicht-Leistungsübertragungszustand schaltet, besitzt eine Kupplungsnabe 28-1, eine Hülse oder Muffe 29-1, die durch eine Schaltvorrichtung 39 betätigt wird (die später beschrieben werden wird), einen Schaltsteg 301, ein Kupplungs-Zahnrad 31-1 und einen Synchronisationsring 32-1.
Die Kupplungsnabe 28-1 ist an der abtriebsseitigen Drehwelle 24 in der Umgebung des Zahnrads 25-1b des Zahnradpaars 25-1 befestigt und dreht integral mit der abtriebsseitigen Drehwelle 24. Die Muffe 29-1 ist mit einer inneren Umfangsverzahnung 33-1 versehen, die mit einer äußeren Umfangsverzahnung (nicht gezeigt), die an einem Außenumfang der Kupplungsnabe 28-1 ausgebildet ist, verschiebbar in Eingriff ist. Die Muffe 29-1 wird durch die Schaltvorrichtung 39 relativ zu der Kupplungsnabe 28-1 in einer Schaltrichtung (Axialrichtung der abtriebsseitigen Drehwelle 24) bewegt. Der Schaltsteg 30-1 wird durch eine Feder 34-1 zu der inneren Umfangsverzahnung 33-1 der Muffe 29-1 gedrückt und zusammen mit der Muffe 29-1 in der Schaltrichtung (Axialrichtung der abtriebsseitigen Drehwelle 24) bewegt.
Das Kupplungs-Zahnrad 31-1 ist an dem abtriebsseitigen Zahnrad 25-1b befestigt, das an der abtriebsseitigen Drehwelle 24 so gelagert ist, dass es frei läuft, und dreht integral zusammen mit dem Zahnrad 25-1b. Das Kupplungs-Zahnrad 31-1 besitzt eine äußere Umfangsverzahnung 35-1, die mit der inneren Umfangsverzahnung 33-1 der Muffe 29-1 in Eingriff ist, und eine äußere Umfangs-Kegel- oder Kegelfläche 36-1, mit der der Synchronisationsring 32-1 verschiebbar in Kontakt ist. Der Synchronisationsring 32-1 besitzt eine äußere Umfangsverzahnung 37-1, die mit der inneren Umfangsverzahnung 33-1 der Muffe 29-1 in Eingriff ist, und eine innere Umfangs-Kegelfläche 38-1, die mit der äußeren Umfangs-Kegelfläche 36-1 des Kupplungs-Zahnrads 31-1 gleitend in Kontakt ist.
Wenn der Synchronisationsring 32-1 durch die Muffe 29-1 in der Richtung des Zahnrads 25-1b gedrückt wird, drückt der Synchronisationsring 32-1 die innere Umfangs-Kegelfläche 38-1 zu der äußeren Umfangs-Kegelfläche 36-1 des Kupplungs-Zahnrads 31-1, das an dem Zahnrad 25-1b befestigt ist, das auf der abtriebsseitigen Drehwelle 24 mit der Anzahl von Drehungen frei läuft, die synchron ist mit der antriebsseitigen Drehwelle 23. Außerdem berührt der Schaltsteg 30-1 den Synchronisationsring 32-1 in einer frühen Phase der Bewegung der Muffe 29-1 in der Richtung des Zahnrads 25-1b, wodurch der Synchronisationsring 32-1 in der Richtung des Zahnrads 25-1b gedrückt wird.
Das Automatikgetriebe 4 besitzt die Schaltvorrichtung 39, die eine Last auf die Synchronisationsmechanismen 26-1, 26-2, ..., 26-n ausübt, um dadurch den Kupplungszustand der Zahnradpaare 25-1, 25-2, ..., 26-n und der abtriebsseitigen Drehwelle 24 zu schalten.
Gemäß der Darstellung in 5 besitzt die Schaltvorrichtung 39 Schaltgabeln 40-1, 40-2, ..., 40-n, Schaltgabelwellen oder -achsen 41-1, 41-2, ..., 41-n, eine Auswahlstange 42, eine Schaltstange 43, einen Auswahl-Aktuator 44 und einen Schalt-Aktuator 45.
Die Schaltgabel 40-1 ist mit der Muffe 29-1 des Synchronisationsmechanismus 26-1 in Eingriff. Die anderen Schaltgabeln 40-2, ..., 40-n sind ebenso mit jeweiligen Muffen (nicht gezeigt) der anderen Synchronisationsmechanismen 26-2, ..., 26-n in Eingriff. Die Schaltgabelwellen oder -achsen 41-1, 41-2, ..., 41-n sind Elemente, die sich in einer Schaltrichtung erstrecken, und sie sind an einer Seite davon mit den Schaltgabeln 40-1, 40-2, ..., 40-n, und an der anderen Seite mit ausnehmungsartigen Köpfen 46-1, 46-2, ..., 46-n versehen, die sich in eine Auswahlrichtung erstrecken.
Die Auswahlstange 42 ist ein Element, das sich in der Auswahlrichtung senkrecht zu den Schaltgabelwellen 41-1, 41-2, ..., 41-n erstreckt. Die Auswahlstange 42 besitzt eine Seite, an der ein Auswahlhebel 47 vorgesehen ist, der mit den Köpfen 46-1, 46-2, ..., 46-n in Eingriff zu bringen ist, und eine andere Seite, die mit einem Kolben 48 des Auswahl-Aktuators 44 verbunden ist. Der Auswahl-Aktuator 44 betätigt die Auswahlstange 42 in der Auswahlrichtung durch den Kolben 48, auf den der von einer Antriebsquelle (nicht gezeigt) zugeführte Hydraulikdruck ausgeübt wird, wodurch ein selektiver Eingriff des Auswahlhebels 47 mit irgendeinem der Köpfe 46-1, 46-2, ..., 46-n möglich ist. In 5 ist der Auswahlhebel 47 mit dem Kopf 46-1 in Eingriff.
Dadurch dass die Schaltgabelwelle oder -achse 41-1, die mit dem Kopf 46-1 versehen ist, mit dem der Auswahlhebel 47 in Eingriff ist, einen Eingriff der Schaltgabel 40-1 mit der Muffe 29-1 des Synchronisationsmechanismus 26-1 ermöglicht, wird die Muffe 29-1 des Synchronisationsmechanismus 26-1 ausgewählt.
Außerdem ist die Schaltstange 43 ein Element, das sich in der Schaltrichtung erstreckt, und sie besitzt eine Seite, an der ein Einsetzloch 49 ausgebildet ist, das sich in der Auswahlrichtung erstreckt und ein Einsetzen der Auswahlstange 42 darin ermöglicht, und die andere Seite, die mit einem Kolben 50 des Schalt-Aktuators 45 verbunden ist. Der Schalt-Aktuator 45 betätigt die Schaltstange 43 in der Schaltrichtung durch den Kolben 50, auf den der von der (nicht gezeigten) Antriebsquelle zugeführte Hydraulikdruck ausgeübt wird, wodurch die Auswahlstange 42 des Auswahl-Aktuators 44 in der Schaltrichtung bewegt wird. Die sich in der Schaltrichtung bewegende Auswahlstange 42 betätigt, in der Schaltrichtung, irgendeinen Kopf 46-1, 46-2, ..., 46-n, mit dem der Auswahlhebel 47 in Eingriff ist, beispielsweise in 5 den Kopf 46-1, mit dem der Auswahlhebel 47 in Eingriff ist, wodurch die Schaltgabel 40-1 in der Schaltrichtung bewegt wird.
Dadurch wird die Muffe 29-1 des Synchronisationsmechanismus 26-1 in der Schaltrichtung bewegt.
Damit wählt die Schaltvorrichtung 39 durch die Betätigung des Auswahl-Aktuators 44 irgendeine der Muffen 29-1, 29-2, ..., 29-n der Synchronisationsmechanismen 26-1, 26-2, ..., 26-n, in 5 die Muffe 29-1 des Synchronisationsmechanismus 26-1. Dann bewegt die Schaltvorrichtung 39 die Muffe 29-1 des ausgewählten Synchronisationsmechanismus 26-1 durch die Betätigung des Schaltaktuators 45 in eine Neutralstellung (Schalt-Entkopplungsposition), die in 3 gezeigt ist, oder in eine Schaltstellung (Schalt-Eingriffsposition), die in 4 gezeigt ist.
Die Schaltvorrichtung 39 bewegt die Muffe 29-1 des Synchronisationsmechanismus 26-1 in die Neutralstellung (Schalt-Entkopplungsposition), um dadurch die Kopplung des Zahnrads 25-1b des Zahnradpaars 25-1 und der abtriebsseitigen Drehwelle 24 zu lösen, und sie versetzt somit das Zahnrad 25-1b in einen Zustand (Zustand, bei der keine Leistung übertragen wird), wo das Zahnrad 25-1b relativ zu der abtriebsseitigen Drehwelle 24 frei läuft, wodurch die Antriebskraftübertragung des Antriebs 2 durch das Zahnradpaar 25-1 getrennt wird. Ferner bewegt die Schaltvorrichtung 39 die Muffe 29-1 des Synchronisationsmechanismus 26-1 in die Schaltstellung (Schalt-Eingriffsposition), um dadurch das Zahnrad 25-1b des Zahnradpaars 25-1 und die abtriebsseitige Drehwelle 24 zu koppeln, und versetzt damit das Zahnrad 25-1b in einen Zustand (Zustand, bei dem die Leistung übertragen wird), wo das Zahnrad 25-1b an der abtriebsseitigen Drehwelle 24 befestigt ist, wodurch die Antriebskraft des Antriebs 2 durch das Zahnradpaar 25-1 übertragen wird.
Gemäß der Darstellung in 1 werden der Kupplungs-Aktuator 19, der Auswahl-Aktuator 44 und der Schalt-Aktuator 45 durch die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4 gesteuert.
Die Steuervorrichtung 51 besitzt einen Beschleuniger-Positionssensor 52, der einen Pedalzustand eines Beschleunigungspedals des Fahrzeugs 1 erfasst, einen Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 53, der eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 erfasst, einen Antriebs-Umdrehungssensor 54, der die Anzahl von Umdrehungen des Antriebs 2 erfasst, einen Schaltpositions-Schalter 55, der eine Schaltposition erfasst, die durch einen Fahrer betätigt wird, einen Antriebswellen-Umdrehungssensor 56, der die Anzahl von Umdrehungen der antriebsseitigen Drehwelle 23 des Automatikgetriebes 4 erfasst, einen Abtriebswellen-Umdrehungssensor 57, der die Anzahl von Umdrehungen der abtriebsseitigen Drehwelle 24 des Automatikgetriebes 4 erfasst, einen Kupplungshubsensor 58, der einen Hubbetrag der Lösestange 21 des Kupplungs-Aktuators 19 erfasst, einen Auswahlhubsensor 59, der einen Hubbetrag der Auswahlstange 42 des Auswahl-Betätigers 44 erfasst, sowie einen Schalthubsensor 60, der einen Hubbetrag der Schaltstange 43 des Schalt-Aktuators 45 erfasst.
Wenn die Schaltposition durch eine Betätigung eines Fahrers geändert wird, die durch den Schalt-Positionsschalter 55 erfasst wird, oder wenn ein Fahrzustand des Fahrzeugs 1 verändert wird, was durch den Beschleuniger-Positionssensor 52, den Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 53 und dergleichen erfasst wird, und somit eine Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, übt die Steuervorrichtung 51 die Last auf die Synchronisationsmechanismen 26-1, 26-2, ..., 26-n durch den Auswahl-Aktuator 44 und den Schalt-Aktuator 45 der Schaltvorrichtung 39 aus, wodurch der Kupplungszustand der Zahnradpaare 25-1, 25-2, ..., 25-n und der antriebsseitigen Drehwelle 23 und der abtriebsseitigen Drehwelle 24 geschaltet wird. Außerdem gibt die Steuervorrichtung 51 eine Beschleuniger-Positionsanforderung und eine Antriebs-Drehmomentanforderung an die Antriebs-Steuervorrichtung 8 aus und steuert die zu erzeugende Antriebskraft, indem die Luftansaugmenge und die Kraftstoffmenge des Antriebs 2 gesteuert werden. Die Antriebs-Drehmomentanforderung wird basierend auf den Antriebs-Umdrehungen und dergleichen berechnet.
Die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4 besitzt eine Vorlast-Steuereinheit 61 und eine Schalt-Steuereinheit 62. Wenn die Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, betätigt die Vorlast-Steuereinheit 61 den Schalt-Aktuator 45 der Schaltvorrichtung 39, um dadurch eine Vorlast Ps auf die Synchronisationsmechanismen 26-1, 26-2, ..., 26-n auszuüben. Nachdem die Vorlast Ps ausgeübt wird, betätigt die Schalt-Steuereinheit 62 den Schalt-Aktuator 45 der Schaltvorrichtung 39, um somit eine Schaltlast Pt, die gröber ist als die Vorlast Ps, auf die Synchronisationsmechanismen 26-1, 26-2, ... 26-n auszuüben.
Die vorbestimmte Zeitspanne, während der die Vorlast Ps aufgebracht wird, ist eine Zeitspanne von einem Zeitpunkt, zu dem die Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem ein Schalthubbetrag Xs des Schalt-Aktuators 45 einen vorbestimmten Wert Xs1 übersteigt. Außerdem ist die vorbestimmte Zeitspanne eine Zeitspanne, von einem Zeitpunkt, zu dem die Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem die Automatikkupplung 3 gelöst ist.
Außerdem besitzt die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4 eine Vorlast-Lerneinheit 63 und eine Speichereinheit 64. Wenn ein Kupplungshubbetrag Xc1, der durch den Kupplungshubsensor 58 gemessen wird, einen vorbestimmten Bereich übersteigt (XcA < Xc1 < XcB) bei Beendigung der Steuerung der Betätigung des Schalt-Aktuators 44, um somit die Vorlast Ps auszuüben, lernt die Vorlast-Lerneinheit 63 die Vorlast Ps, so dass der Kupplungshubbetrag Xc1 in den vorbestimmten Bereich kommt (XcA < Xc1 < XcB).
Bei dem Lernen der Vorlast Ps wird ein Lernwert α basierend auf einer Abweichung eines Kupplungshubbetrags Xcn zu dieser Zeit und eines Kupplungshubbetrags Xc1 einer vorausgegangenen Zeit berechnet und ein Last-Korrekturwert An1 zu dieser Zeit wird durch den Lernwert α so korrigiert, dass ein Last-Korrekturwert An nach der Korrektur erhalten wird. Der erhaltene Last-Korrekturwert An nach der Korrektur wird in der Speichereinheit 64 gespeichert. Bei der Vorlast-Steuerung zur nächsten Zeit wird der gespeicherte Last-Korrekturwert An abgerufen und für die Berechnung der Vorlast Ps verwendet, so dass die Vorlast Ps gelernt ist.
Im Folgenden werden die Abläufe beschrieben.
Die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4 betätigt den Schalt-Aktuator 45 der Schaltvorrichtung 39 und übt somit die Last auf den Synchronisationsmechanismus des Zahnradpaars unter dem Energieübertragungszustand aus den Synchronisationsmechanismen 26-1, 26-2, ..., 26-n entsprechend den Zahnradpaaren 25-1, 25-2, ..., 25-n aus, und führt dadurch die Schalt-Entkopplung aus, um somit den Kupplungszustand zu schalten. Die Muffen 33-1, 33-2, ..., 33-n der Synchronisationsmechanismen 26-1, 26-2, ..., 26-n, die Schaltgabeln 40-1, 40-2, ..., 40-n der Schaltvorrichtung 39 und dergleichen führen im Wesentlichen denselben Betrieb aus. Deshalb werden im Folgenden die Abläufe beschrieben, indem sie einfach durch das Zahnradpaar 25, den Synchronisationsmechanismus 26, die Schaltgabel 40 und dergleichen bezeichnet sind.
Gemäß der Darstellung in 6 führt die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4, wenn ein Programm der Schalt-Übertragungssteuerung beginnt (100) die Vorlaststeuerung aus (Phase 1 von 8) (200), führt die Schaltsteuerung aus (Phase 2 von 8) (300), und kehrt dann zurück (400).
Bei der Vorlaststeuerung (200) bestimmt die Steuervorrichtung 51, ob eine Schalt-Startbedingung vorliegt, indem die Schalt-Übertragungsanforderung (201) erfasst wird, wie in 7 dargestellt ist. Die Schalt-Übertragungsanforderung wird durch die Änderung der Schaltposition durch die Betätigung des Fahrers und die Änderung des Fahrzustands wie ein Beschleuniger-Öffnungsgrad, die Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen erfasst. Die Schalt-Startbedingung wird durch den Beschleuniger-Öffnungsgrad und die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Wenn der Beschleuniger-Öffnungsgrad und die Fahrzeuggeschwindigkeit vorbestimmte Schwellenwerte übersteigen, wird bestimmt, dass die Schalt-Startbedingung vorliegt.
Wenn ein Ergebnis der Bestimmung (201) NEIN ist, schreitet die Steuervorrichtung 51 zu der Schaltsteuerung voran (300) (206). Wenn ein Ergebnis der Bestimmung (201) JA ist, beginnt die Steuervorrichtung 51 die Schalt-Übertragungssteuerung (t1 in 8), beginnt ein Messen der Zeit von dem Zeitpunkt, zu dem die Schalt-Startbedingung erreicht wurde, durch einen Timer (202), ermittelt eine Grundlast Ps0 aus der Schaltposition und dem Antriebsmoment, addiert den Last-Korrekturwert An hinzu, und berechnet somit die Vorlast Ps (Ps = Ps0 + An) (203).
Als Schaltposition wird der in der Speichereinheit 64 der Steuervorrichtung 51 gespeicherte Wert verwendet. Die Schaltposition wird jedes Mal aktualisiert, wenn die Steuervorrichtung 51 die Schaltänderung ausführt (die Änderung des Zahnradpaars, das in den Leistungsübertragungszustand gelangt). Die Schaltposition kann aus den Ausgangswerten des Auswahlhubsensors 59 und des Schalthubsensors 60 berechnet und abgeleitet werden. Das Antriebs-Drehmoment des Automatikgetriebes 4 wird aus den Antriebsumdrehungen, dem Beschleuniger-Öffnungsgrad, der Schaltposition und dergleichen abgeleitet oder bestimmt. Basierend auf der Schaltposition und dem Antriebsmoment berechnet die Steuervorrichtung 51 die Grundlast Ps0 (siehe 9) und addiert den Lastkorrekturwert An zu der Grundlast Ps0, wodurch die Vorlast Ps berechnet wird. Außerdem lernt die Steuervorrichtung 51 den Last-Korrekturwert An gemäß der Darstellung in 10.
Nach dem Berechnen der Vorlast Ps (203) betätigt die Steuervorrichtung 51 den Schalt-Aktuator 45, um somit die berechnete Vorlast Ps auf die Schaltgabel 40 auszuüben (204), löst allmählich die Kopplung des Zahnradpaars 25 und der abtriebsseitigen Drehwelle 24 über die Schaltgabel 40 durch den Synchronisationsmechanismus 26, und bestimmt, ob der Schalthubbetrag Xs des Schalt-Aktuators 45 einen vorbestimmten Wert Xs1 übersteigt (205).
Wenn der Schalthubbetrag Xs, der durch den Schalthubsensor 60 erfasst wird, den vorbestimmten Wert Xs1 übersteigt, und ein Ergebnis der Bestimmung (205) somit JA ist, nimmt die Steuervorrichtung 51 an, dass ein Zeitpunkt einer Schalt-Entkopplung gekommen ist, das heißt, dass die automatische Kupplung 3 ausreichend gelöst worden ist, beendet die Vorlaststeuerung (Phase 1) (t2 in 8) und geht zu der Schaltsteuerung (300) von 6 über (206).
Wenn andererseits der Schalthubbetrag Xs, der durch den Schalthubsensor 60 erfasst wird, der vorbestimmte Wert Xs1 oder kleiner ist, und ein Ergebnis der Bestimmung (205) NEIN ist, bestimmt die Steuervorrichtung 51, ob die abgelaufene Zeit, die durch den Timer überprüft wird, über die vorbestimmte Zeit hinaus läuft (abgelaufene Zeit > vorbestimmte Zeit) oder ob der Lösezustand der automatischen Kupplung 3 erfasst ist (207).
Wenn ein Ergebnis der Bestimmung (207) NEIN ist, kehrt die Steuervorrichtung 51 zu der Bestimmung (205) zurück. Wenn ein Ergebnis der Bestimmung (207) JA ist, schreitet die Steuervorrichtung 51 zu der Schaltsteuerung (300) von 6 voran (206). Wie dort beendet die Steuervorrichtung 51 zwangsweise die Vorlaststeuerung und schreitet zu der Schaltsteuerung (300) voran, selbst wenn der Schalthubbetrag Xs der vorbestimmte Wert Xs1 oder kleiner ist (205: NEIN), wenn die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist (207: JA).
Bei der Schaltsteuerung (300) betätigt die Steuervorrichtung 51 den Schalt-Aktuator 45 der Schaltvorrichtung 39 von der Zeit t2 von 8 und übt damit die Schaltlast Pt größer als die Vorlast Ps über die Schaltgabel 40 auf den Synchronisationsmechanismus 26 aus. Die Schaltlast Pt wird entfernt, wenn der Schalthubbetrag Xs der Schaltstange 43 des Schalt-Aktuators 45 einen vorbestimmten Wert Xs2 der Schalt-Entkopplung erreicht (t3 in 8).
Die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4 führt die Kupplungslösung der Automatikkupplung 3 und den Schalt-Entkopplungsvorgang des Automatikgetriebes 4 zur selben Zeit aus und bestimmt zuverlässig die Schalt-Entkopplung unter Anwendung des Schalthubbetrags.
Wenn die Schalt-Übertragung beginnt (t1 in 8), beginnt die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4, die Last auf die Automatikkupplung 3 zu entfernen und beginnt Phase 1, bei der die Steuervorrichtung die Vorlast Ps (Grundlast Ps0 + Lastkorrekturwert An) der Schalt-Entkopplung basierend auf der Schaltposition und dem Eingangsdrehmoment ausübt. Während des Kuppelns der Automatikkupplung 3 sind das Kupplungs-Zahnrad 31 des Zahnradpaars 25 und die Muffe 29 des Synchronisationsmechanismus 26 über die Verzahnung ineinander gesetzt, so dass die Muffe 29 bei niedriger Last nicht aus dem Eingriff gelangt und die Muffe 29 sich kaum in der Schaltrichtung bewegt.
Wenn die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4 die Automatikkupplung 3 allmählich löst, wird die Verzahnungs-Einsetzkraft des Kupplungs-Zahnrads 31 und der Muffe 29 des Synchronisationsmechanismus 26 in der Drehrichtung abgeschwächt und das Einsetzen wird somit gelöst, so dass die Muffe 29 den Hub beginnt. Um zuverlässig zu bestimmen, ob die Schalt-Entkopplung beginnt, ist der vorbestimmte Wert Xs1 der Schalthubgröße Xs vorgesehen. Wenn die tatsächliche Schalthubgröße Xs den vorbestimmten Wert Xs1 übersteigt, schreitet die Steuervorrichtung 51 zu Phase 2 voran, bei der die Steuervorrichtung die Schaltlast Pt, die größer ist als die Vorlast Ps, ausübt, um somit die Schalt-Entkopplung auszuführen (t2 in 8).
Wenn die Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, löst die Steuervorrichtung 51 allmählich die Kopplung des Zahnradpaars 25 und der abtriebsseitigen Drehwelle 24 durch den Synchronisationsmechanismus 26 während der Vorlaststeuerung, da die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4 die Vorlast Ps auf den Synchronisationsmechanismus 26 durch die Vorlaststeuerung ausübt. Wenn die Kopplung des Zahnradpaars 25 und der abtriebsseitigen Drehwelle 24 gelöst ist, wird die Schaltlast Pt, die größer ist als die Vorlast Ps, durch die Schaltsteuerung auf den Synchronisationsmechanismus 26 ausgeübt.
Wenn die Schalt-Übertragungsanforderung erfasst ist bzw. wird, übt die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4 die niedrige Last bei der Vorlaststeuerung aus, um somit den Kopplungszustand des Zahnradpaars 25 und der abtriebsseitigen Drehwelle 24 durch den Synchronisationsmechanismus 26 etwas zu lösen, wodurch die Torsionslast verringert wird, die auf die abtriebsseitige Drehwelle 24 des Automatikgetriebes 4 ausgeübt wird. Danach ist die vorbestimmte Zeit abgelaufen und die Torsionslast wurde bei der Ausführung der Schaltsteuerung verringert. Daher ist es möglich, die Schwingungen zu verringern, die auftreten, wenn die Kopplung des Zahnradpaars 25 und der abtriebsseitigen Drehwelle 24 durch den Synchronisationsmechanismus 26 gelöst wird. Außerdem wird die Vorlast Ps ausgeübt, so dass die Zeit, die notwendig ist, um die Schaltlast Pt zu erreichen, die eine Ziellast zum Ausführen der Schaltsteuerung ist, verkürzt ist. Dadurch ist es möglich, die Zeit zu verringern, die für die Schaltänderung erforderlich ist.
Außerdem übt die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4 die Vorlast Ps für die vorbestimmte Zeitspanne von dem Zeitpunkt, zu dem die Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, zu dem Zeitpunkt, zu dem der Schalthubbetrag Xs des Schalt-Aktuators 45 den vorbestimmten Wert Xs1 oder größer erreicht. Da die Steuervorrichtung 51 die Schaltsteuerung nicht ausführt, bis der Synchronisationsmechanismus 26 ausreichend von dem Zahnradpaar 25 entfernt ist und somit erfasst wird, dass der Kopplungszustand gelöst ist, ist es möglich, die Schwingungen zuverlässig zu verringern oder zu vermeiden.
In dem Eingriffszustand der Automatikkupplung 3, die zwischen dem Antrieb 2 und dem Automatikgetriebe 4 vorgesehen ist, ist die Torsionslast, die auf die antriebsseitige Drehwelle 23 und die abtriebsseitige Drehwelle 24 des Automatikgetriebes 4 ausgeübt wird, groß, so dass es schwierig sein kann, den Synchronisationsmechanismus 26 zu lösen, selbst wenn die Vorlaststeuerung ausgeführt wird. Andererseits beginnt der Synchronisationsmechanismus 26 die Lösung nachdem die Automatikkupplung 3 gelöst ist, in dem Lösezustand der Automatikkupplung 3, weil die Torsionslast, die auf die antriebsseitige Drehwelle 23 und die abtriebsseitige Drehwelle 24 des Automatikgetriebes 4 ausgeübt wird, entfernt ist. Bei einem Fall, bei dem selbst nachdem die Automatikkupplung 3 gelöst ist, die Steuervorrichtung die Vorlaststeuerung ausübt und dann zur Schaltsteuerung voranschreitet, ist die zum Abschließen der Schaltänderung erforderliche Zeit unnötig verlängert.
Daher übt die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4 die Vorlast Ps für die vorbestimmte Zeitspanne von dem Zeitpunkt, zu dem die Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, bis zum Zeitpunkt, zu dem die Automatikkupplung 3 gelöst ist, aus, wodurch der Lösezustand der Automatikkupplung 3 erfasst wird. Zu diesem Zeitpunkt schaltet die Steuervorrichtung 51 die Vorlaststeuerung sofort zu der Schaltsteuerung um, wenn die Vorlaststeuerung ausgeführt wird. Infolgedessen ist es möglich, die Verlängerung der zum Abschließen der Schaltänderung erforderlichen Zeit zu verhindern.
Die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4 lernt die Vorlast Ps, die die Schalt-Entkopplungslast ist. Bei dem Lernen der Vorlast Ps führt die Steuervorrichtung 51 die Vorlast-Lernsteuerung aus, bei der der Lastkorrekturwert An mit dem Lernwert α korrigiert wird.
Gemäß der Darstellung in 10 bestimmt die Steuervorrichtung 51 bei der Lastkorrekturwert-Lernsteuerung (500), ob ein Lernzustand vorliegt, während des Ablaufdiagramms der Schalt-Übertragungssteuerung gemäß der Darstellung in 6 (501). Ob die Lernbedingung vorliegt wird danach bestimmt, ob die Kupplungshubgröße Xc1, die bei der Schalt-Entkopplungsbestimmung der Automatikkupplung 3 verwendet wird, in einem Bereich vorbestimmter Fehler XcA und XcB (XcA < Xc1 < XcB) in Phase 1 von der Zeit t1 bis zu der Zeit t2 der in 11 gezeigten Schalt-Übertragungssteuerung liegt.
Wenn die Lernbedingung vorliegt, wobei der Kupplungshubbetrag Xc1 außerhalb des Bereichs der Fehler liegt (Xc1 > XcA, XcB < Xc1) und ein Ergebnis der Bestimmung (501) JA ist, führt die Steuervorrichtung 51 Schritte (502 bis 506) aus, weil die normale Schaltänderung aufgrund einer Alterungsverschlechterung und dergleichen nicht ausgeführt werden kann.
Zuerst bestimmt die Steuervorrichtung 51, ob die Vorlaststeuerung zu dieser Zeit endet, bevor die abgelaufene Zeit, die durch den Timer überprüft wird, über die vorbestimmte Zeit hinaus läuft (502).
Wenn die Vorlaststeuerung zu dieser Zeit endet, bevor die abgelaufene Zeit über die vorbestimmte Zeit hinaus läuft und ein Ergebnis der Bestimmung (502) JA ist, berechnet die Steuervorrichtung 51 den Lernwert α (siehe 12) (503), basierend auf der Abweichung der Kupplungshubgröße Xcn zu dieser Zeit und der Kupplungshubgröße Xc1 der vorausgegangenen Zeit, addiert den berechneten Lernwert α zu dem Lastkorrekturwert An1 zu dieser Zeit, um somit den Lastkorrekturwert An zu berechnen (504) und kehrt zu dem Ablaufdiagramm der Schalt-Übertragungssteuerung in 6 zurück (505).
Wenn die Vorlaststeuerung zu dieser Zeit nicht endet, bevor die abgelaufene Zeit über die vorbestimmte Zeit hinaus läuft und ein Ergebnis der Bestimmung (502) NEIN ist, berechnet die Steuervorrichtung 51 den Lernwert α als einen Maximalwert αmax (α = αmax) (506), addiert den berechneten Lernwert α zu dem Lastkorrekturwert An1 zu dieser Zeit, um somit den Lastkorrekturwert An zu berechnen (504) und kehrt zu dem Ablaufdiagramm der Schalt-Übertragungssteuerung von 6 zurück (505).
Wenn die Lernbedingung vorliegt, weil der Kupplungshubbetrag Xc1 in dem Bereich der Fehler liegt (XcA < Xc1 < XcB) und ein Ergebnis der Bestimmung (501) NEIN ist, berechnet die Steuervorrichtung 51, weil die Schaltänderung normal ausgeführt wird, den Lernwert α als 0 (α = 0) (507), addiert den berechneten Lernwert α zu dem Lastkorrekturwert An1 zu dieser Zeit, um somit den Lastkorrekturwert An zu berechnen (504), und kehrt zu dem Ablaufdiagram der Schalt-Übertragungssteuerung von 6 zurück (505).
Gemäß der Darstellung in 13 beginnt die Steuervorrichtung 51 die Vorlast-Lernsteuerung (500), nachdem die Vorlaststeuerung (200) zu dieser Zeit endet. Der Lastkorrekturwert An, der durch die Vorlast-Lernsteuerung korrigiert wurde, wird in der Speichereinheit 64 gespeichert und wird bei der Vorlaststeuerung der nächsten Zeit abgerufen und für die Berechnung (Ps = Ps0 + A) der Vorlast Ps verwendet.
Da die Schwingungen der einzelnen Elemente oder die zeitlichen Änderungen absorbiert werden, lernt die Steuervorrichtung 51 des Automatikgetriebes 4 die Vorlast Ps, die die Schalt-Entkopplungslast ist, bei jeder Eingangs-Drehmomentzone. Wenn der Kupplungshubbetrag Xc1, der bei der Beendigung der Steuerung des Ausübens der Vorlast Ps gemessen wird, außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt (Xc1 > XcA, XcB < Xc1), lernt die Steuervorrichtung 51 die Vorlast Ps, so dass der Kupplungshubbetrag Xc1 in den vorbestimmten Bereich kommt (XcA < Xc1 < XcB). Dadurch kann die Steuervorrichtung 51 die Startzeit der Schaltsteuerung konstant halten, selbst wenn die Automatikkupplung 3 aufgrund Alterungsverschlechterung abgenutzt ist und der Leistungsübertragungszustand somit verändert ist (im Fall des Verschleißes ist die Übertragungskraft bei der frühen Phase verringert).
Außerdem wird bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Schalthubbetrag verwendet, um zu bestimmen, ob die Schalt-Entkopplung beginnt. Die Schalthubgeschwindigkeit kann aber ebenso verwendet werden. Auch bei dem Lernen der Vorlast Ps kann eine Differenz zwischen der Anzahl von Abtriebsumdrehungen des Antriebs und der Anzahl von Antriebsumdrehungen des Automatikgetriebes als Basis für das Lernen verwendet werden.
Die Erfindung kann die Schwingungen unterdrücken, die bei der Schalt-Übertragung des Automatikgetriebes auftreten, und kann die schnelle Schalt-Übertragung ausführen. Die Erfindung kann auch auf ein Automatikgetriebe angewandt werden, das ein anderes ist als das Automatikgetriebe, das ein Stufengetriebe eines Konstanteingriffstyps ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-153249 [0001]
JP 2010-203586 A [0005]

Claims

Eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe, das eine Übertragung einer Antriebskraft eines Motors in Reaktion auf einen Fahrzustand automatisch schaltet und aufweist: eine Drehwelle, eine Vielzahl von Zahnradpaaren, die an der Drehwelle vorgesehen sind, einen Synchronisationsmechanismus, der konfiguriert ist, um die Zahnradpaare und die Drehwelle zum Übertragen der Antriebskraft des Motors auf die Zahnradpaare zu koppeln, und eine Schaltvorrichtung, die konfiguriert ist, um durch einen Aktuator eine Last auf den Synchronisationsmechanismus auszuüben, um einen Kopplungszustand der Zahnradpaare und der Drehwelle zu schalten, wenn eine Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, wobei die Steuervorrichtung aufweist: eine Vorlast-Steuereinheit, die konfiguriert ist, um die Schaltvorrichtung zu betätigen, um eine Vorlast auf den Synchronisationsmechanismus auszuüben, wenn die Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, und eine Schalt-Steuereinheit, die konfiguriert ist, um die Schaltvorrichtung zu betätigen, um eine Schaltlast auf den Synchronisationsmechanismus auszuüben, die größer ist als die Vorlast, nachdem die Vorlast auf den Synchronisationsmechanismus ausgeübt wurde.
Die Steuervorrichtung für eine Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, wobei die Vorlast auf den Synchronisationsmechanismus für die vorbestimmte Zeitspanne von einem Zeitpunkt, zu dem die Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem ein Hubbetrag des Aktuators einen vorbestimmten Wert übersteigt, ausgeübt wird.
Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, wobei die Vorlast auf den Synchronisationsmechanismus für eine vorbestimmte Zeitspanne von einem Zeitpunkt, zu dem die Schalt-Übertragungsanforderung erfasst wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem eine zum Übertragen und Unterbrechen der Antriebskraft zwischen dem Motor und dem Automatikgetriebe konfigurierte Automatikkupplung gelöst ist, ausgeübt wird.
Die Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, ferner mit: einer Kupplungshub-Erfassungseinheit, die konfiguriert ist, um einen Kupplungshubbetrag einer zum Übertragen und Unterbrechen der Antriebskraft zwischen dem Motor und dem Automatikgetriebe konfigurierten Automatikkupplung bei Beendigung einer Steuerung des Ausübens der Vorlast zu messen, und einer Vorlast-Lerneinheit, die konfiguriert ist, um die Vorlast zu lernen, wenn der Kupplungshubbetrag außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, so dass der Kupplungshubbetrag in den vorbestimmten Bereich kommt.