-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren für ein Automatikgetriebe
gemäß dem Oberbegriff
der Ansprüche
1 und 3 sowie eine Schaltsteuerungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß dem Oberbegriff
der Ansprüche
8 und 10. Insbesondre betrifft die vorliegende Erfindung ein Getriebesteuersystem
für Fahrzeug-Automatikgetriebe,
das das Herunterschalten durch Verändern des Eingriffszustands
zweier kraftschlüssiger
Elemente ausführt.
-
Bei
Fahrzeugen ist die Verwendung eines Automatikgetriebes mit einem
Drehmomentwandler und einem Planetengetriebe weit verbreitet. Ein
solches Automatikgetriebe führt
die folgende Steuerung aus:
Beim Herunterschalten im Leerlauf
(beispielsweise aus dem 3. Gang in den 2. Gang) bei vollständig zurückgestelltem
Fahrpedal wird ein kraftschlüssiges Element
für den
3. Gang (also eine auszurückende Kupplung,
die bisher eingerückt
war) so gesteuert, dass sie sich löst, während ein kraftschlüssiges Element
für den
2. Gang (also eine einzurückende
Kupplung) von einem ausgerückten
Zustand schrittweise in einen eingerückten Zustand überführt wird.
Damit ist das Herunterschalten in den 2. Gang beendet.
-
Hierbei
kann ein Fahrer, der bereits während der
Rückwirkungen
nach dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn
(also dem Zeitpunkt, zu dem die einzurückende Kupplung den Eingriff
aufnimmt oder zu dem die Drehmomentübertragung beginnt) das Fahrpedal
niederdrückt,
Rückwirkungen
auslösen,
die den Öldruck
der auszurückenden
Kupplung erhöht, so
dass ein schnelles Ansteigen der Drehzahl der Antriebswelle des
Getriebes (also der Turbinenraddrehzahl) unterlassen wird.
-
In
diesem Fall kann jedoch eine mögliche Reaktionsverzögerung bei
der Erhöhung
des Ist-Öldrucks
bezüglich
der Änderung
des Tastverhältnisses
eines Magnetventils ein schnelles Ansteigen der Motordrehzahl bewirken.
Dies kann dazu führen, dass
ein Controller feststellt, dass der Öldruck zu niedrig ist, und
den Öldruck
mehr als notwendig erhöht,
was zu einem starken Getriebestoß führen kann, wenn sowohl die
auszurückende
Kupplung als auch die einzurückende
Kupplung in Eingriff ist.
-
Das
US-Patent Nr. 5.445.579 (Äquivalent des
japanischen Patents Nr.
3097339B2 ) offenbart den Oberbegriff der Ansprüche 1, 3,
8 und 10, d. h. eine Steuerung (die in dem genannten Patent als ”Vorrichtung
und Verfahren zur Steuerung von Drehzahländerungen” bezeichnet wird), die den
oben genannten Nachteil beseitigt. Das oben genannte Patent legt
insbesondere dar, dass die Steuerung den oben erwähnten beidseitigen
Eingriff (der auszurückenden
Kupplung und der einzurückenden
Kupplung) dadurch verhindert, dass durch Festlegen einer oberen
Grenze für
den der auszurückenden
Kupplung gelieferten Öldruck
eine übermäßige Beaufschlagung
mit Öldruck
vermieden wird. Durch Verhindern des oben erwähnten beidseitigen Eingriffs
wird ein Getriebestoß vermieden.
-
Die
Steuerung gemäß dem oben
genannten Patent ist jedoch auf das Niederdrücken des Fahrpedals während der
Rückwirkungen
nach dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn
gerichtet. Mit anderen Worten, die Steuerung gemäß diesem Patent ist dann, wenn
das Fahrpedal vor dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn niedergedrückt wird,
nicht wirksam.
-
Das
Niederdrücken
des Fahrpedals vor dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn (Zeitspanne,
die zwischen dem Zeitpunkt, zu dem das Auslösen des Schaltens befohlen
wird, und dem Zeitpunkt, zu dem die Drehmomentübertragung durch die einzurückende Kupplung
beginnt, vergeht, wobei in dieser Zeitspanne die Drehmomentleistung
der auszurückenden
Kupplung ständig
abnimmt) kann zu einem Schlupf der auszurückenden Kupplung und somit
zu einem schnellen Ansteigen der Motordrehzahl führen. Daraufhin kann der Öldruck folgen,
was zu einem schnellen Einrücken
der einzurückenden
Kupplung und somit zu dem besagten Getriebestoß führen kann.
-
Wenn
während
der Rückwirkungen
das Fahrpedal nach dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn niedergedrückt wird,
verhindert die Steuerung gemäß dem oben
zitierten Patent einen Getriebestoß lediglich durch Festlegen
der oberen Grenze des Öldrucks,
mit dem die auszurückende
Kupplung beaufschlagt wird. In dieser Weise kann das schnelle Ansteigen
der Motordrehzahl nicht zuverlässig
verhindert werden. Der Fahrer kann somit kein Gespür für die richtige
Beschleunigung entwickeln.
-
Die
EP 1 188 963 A2 offenbart
eine Schaltsteuerungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe, die insbesondere
eine Beendigungssteuerung eines beschleunigenden Herunterschaltens
aufweist. D. h., bei einem gewünschten
Beschleunigen (niedergedrücktes
Fahrpedal) wird das Getriebe heruntergeschaltet, und wenn das Fahrpedal
losgelassen wird, und das momentane Übersetzungsverhältnis des Getriebes
einem Soll-Übersetzungsverhältnis eines höheren Gangs
entspricht, wird das Herunterschalten durch die Beendigungssteuerung
beendet und ein Hochschalten durchgeführt.
-
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerungsverfahren
für ein
Automatikgetriebe und eine Schaltsteuerungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe
anzugeben, die so beschaffen sind, dass sie während des Fahrens im Leerlauf
bei vollständig
zurückgestelltem
Fahrpedal verhindern können,
dass die Motordrehzahl schnell ansteigt, wenn das Fahrpedal vor
oder nach dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn
niedergedrückt
wird, womit ein Getriebestoß zuverlässig vermieden
wird.
-
Erfindungsgemäß gelöst wird
diese Aufgabe durch ein Steuerungsverfahren für ein Automatikgetriebe gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 1 und
3.
-
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Verfahren
sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
-
Die
vorgenannte Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch eine Schaltsteuerungsvorrichtung
für ein
Automatikgetriebe gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 8 und
10.
-
Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist in dem abhängigen Anspruch
dargelegt.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der
folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung
Bezug nimmt; es zeigen:
-
1 eine
Gesamtansicht eines Getriebesteuersystems eines Fahrzeug-Automatikgetriebes gemäß einer
ersten Ausführungsform;
-
2 eine
schematische Darstellung eines inneren Abschnitts des Fahrzeug-Automatikgetriebes
gemäß der ersten
Ausführungsform;
-
3 eine
schematische Darstellung des Aufbaus eines kraftschlüssigen Elements
des Fahrzeug-Automatikgetriebes gemäß der ersten Ausführungsform;
-
4 eine
schematische Darstellung der Öldrucksteuerung
des Getriebesteuersystems des Fahrzeug-Automatikgetriebes gemäß der ersten Ausführungsform;
-
5 {enthaltend die 5(a) bis 5(c)} ein Diagramm, das die Steuerkennlinien des
Getriebesteuersystems des Fahrzeug-Automatikgetriebes gemäß der ersten
Ausführungsform
beschreibt;
-
6 einen
Ablaufplan, der die Funktionsweise des Getriebesteuersystems des
Fahrzeug-Automatikgetriebes gemäß der ersten
Ausführungsform beschreibt;
-
7 {enthaltend die 7(a) bis 7(e)} ein Diagramm, das die Steuerungskennlinien
des Getriebesteuersystems des Fahrzeug-Automatikgetriebes gemäß einer
zweiten Ausführungsform
beschreibt;
-
8 einen
Ablaufplan, der die Funktionsweise des Getriebesteuersystems des
Fahrzeug-Automatikgetriebes gemäß der zweiten
Ausführungsform
beschreibt.
-
1. Erste Ausführungsform
-
Es
wird ein Getriebesteuersystem eines Fahrzeug-Automatikgetriebes 2 gemäß einer
ersten Ausführungsform
geschaffen.
-
In 1 ist
ein Motor 1 gezeigt, dessen Leistung über das Automatikgetriebe 2 auf
ein (nicht gezeigtes) Antriebsrad übertragen wird. Das Automatikgetriebe 2 enthält einen
Drehmomentwandler 4, einen Kraftübertragungsmechanismus 3 (Planetengetriebe),
eine Öldrucksteuerung 5,
einen Controller 40 (ECU, elektronische Steuereinheit)
und dergleichen. Der Kraftübertragungsmechanismus 3 umfasst
ein Planetengetriebe, das z. B. vier Vorwärts gangzahnräder und
ein Rückwärtsgangzahnrad
umfasst. Außerdem
sind in dem Kraftübertragungsmechanismus 3 zur
Kraftübertragung
durch Ändern
des Übersetzungsverhältnisses
des Planetengetriebes kraftschlüssige
Elemente wie etwa mehrere Öldruckkupplungen
und mehrere Öldruckbremsen
enthalten.
-
Die
Funktion des Kraftübertragungsmechanismus 3 kann
anhand eines Steuersignals vom Controller 40 gesteuert
werden. Hier enthält
der Controller 40 einen Speicher, der einen (nicht gezeigten) ROM
und einen (nicht gezeigten) RAM und dergleichen umfasst, eine (nicht
gezeigte) Zentraleinheit, einen (nicht gezeigten) Zähler als
Zeitgeber und dergleichen. Mit dem Controller 40 sind ein
Sensor 21 (Nt-Sensor), der die Turbinenraddrehzahl Nt einer Antriebswelle 3a (Turbinenrad)
des Drehmomentwandlers 4 erfasst, ein Sensor 22 (No-Sensor),
der die Abtriebszahnraddrehzahl No erfasst, ein Sensor 23 (θt-Sensor),
der die Drosselklappenstellung θt
einer an einem Einlasskanal des Motors 1 angeordneten Drosselklappe
erfasst, ein Sensor 24 (Ne-Sensor), der die Motordrehzahl
Ne erfasst, ein (nicht gezeigter) Sensor, der die Fahrpedalstellung
erfasst, und dergleichen verbunden. Der Controller 40 kann die
Fahrgeschwindigkeit anhand der Abtriebszahnraddrehzahl No berechnen,
weshalb der Sensor 22 für
die Abtriebszahnraddrehzahl als Fahrgeschwindigkeitssensor dient.
-
Aufbau und Funktionsweise des Kraftübertragungsmechanismus 3
-
Im
Folgenden wird mit Bezug auf 2 die Funktionsweise
des Kraftübertragungsmechanismus 3 beschrieben.
-
Zur
Vereinfachung besitzt der Kraftübertragungsmechanismus 3 in 2 anstelle
des Planetengetriebes ein Zwei achsen-Parallelgetriebe.
-
Wie
in 2 gezeigt ist, sind ein erstes antreibendes Zahnrad 31 und
ein zweites antreibendes Zahnrad 32 vorgesehen, die sich
um die Antriebswelle 3a des Kraftübertragungsmechanismus 3 drehen können. Die
Antriebswelle 3a weist einen Abschnitt auf, der zwischen
dem ersten antreibenden Zahnrad 31 und dem zweiten antreibenden
Zahnrad 32 angeordnet und an einer Öldruckkupplung 33 und
einer Öldruckkupplung 34,
die jeweils als kraftschlüssiges Element
dienen, angebracht ist. Das erste antreibende Zahnrad 31 und
das zweite antreibende Zahnrad 32, die mit der Öldruckkupplung 33 bzw.
der Öldruckkupplung 34 in
Eingriff sind, können
sich im Wesentlichen gemeinsam mit der Antriebswelle 3a drehen.
-
Es
ist eine Zwischenwelle 35 vorgesehen, die im Wesentlichen
parallel zur Antriebswelle 3a angeordnet ist. Die Zwischenwelle 35 ist über einen (nicht
gezeigten) Getriebemechanismus zur Reduktion der Enddrehzahl mit
dem (nicht gezeigten) Antriebsrad verbunden. Mit der Zwischenwelle 35 sind ein
erstes angetriebenes Zahnrad 36 und ein zweites angetriebenes
Zahnrad 37 verbunden, die mit dem ersten antreibenden Zahnrad 31 bzw.
mit dem zweiten antreibenden Zahnrad 32 in Eingriff sind.
-
Bei
einem wie oben aufgebauten Kraftübertragungsmechanismus 3 kann
das Einrücken
der Öldruckkupplung 33 die
Drehung der Antriebswelle 3a von der Öldruckkupplung 33 über das
erste antreibende Zahnrad 31 und das erste angetriebene
Zahnrad 36 auf die Zwischenwelle 35 übertragen,
wobei beispielsweise der 2. Gang erreicht wird, während das
Einrücken
der Öldruckkupplung 34 die
Drehung der Antriebswelle 3a von der Öldruckkupplung 34 über das
zweite antreibende Zahnrad 32 und das zweite angetriebene
Zahnrad 37 auf die Zwischenwelle 35 übertragen
kann, wo durch beispielsweise der 3. Gang erreicht wird.
-
Das
Ausrücken
der eingerückten Öldruckkupplung 33 (kraftschlüssiges Element
für den
niedrigeren Gang, in diesem Beispiel für den 2. Gang) und das Einrücken der Öldruckkupplung 34 (kraftschlüssiges Element
für den
höheren
Gang, in diesem Beispiel den 3. Gang) kann ein Hochschalten vom
2. Gang in den 3. Gang ausführen.
Im Gegensatz dazu kann das Ausrücken
der eingerückten Öldruckkupplung 34 und
das Einrücken
der Öldruckkupplung 33 ein
Herunterschalten aus dem 3. Gang in den 2. Gang ausführen.
-
Aufbau und Funktionsweise der Öldruckkupplungen 33 und 34
-
Im
Folgenden wird mit Bezug auf 3 der Aufbau
und die Funktionsweise der Öldruckkupplungen 33 und 34 beschrieben.
-
Hier
sind die Öldruckkupplungen 33 und 34 im
Aufbau und in der Funktionsweise im Wesentlichen gleich. Die Beschreibung
der Öldruckkupplung 34 entfällt deshalb.
-
Wie
in 3 gezeigt ist, ist die Öldruckkupplung 33 vom ölhydraulischen
Mehrfachreibscheibentyp, der mehrere Reibscheiben 50 besitzt.
Die Reibscheibe 50 besitzt mehrere erste Scheiben (die
sich im Wesentlichen gemeinsam mit der Antriebswelle 3a drehen
können)
und mehrere zweite Scheiben (die sich im Wesentlichen gemeinsam
mit der Antriebswelle 3a drehen können), die sich überlappen. Hierbei überlappen
sich die ersten Scheiben und die zweiten Scheiben abwechselnd.
-
Die
Zufuhr von Betriebsöl über einen
zweiten Ölkanal 14 und
eine Öffnung 51 zur Öldruckkupplung 33 bewegt
einen Kolben 52 entgegen der Vorspannkraft einer Rückstellfeder 53 und
bringt so die Reibscheiben 50 zum Haften aneinan der, was
zu einem eingerückten
Zustand der Öldruckkupplung 33 führt. Umgekehrt
führt der
Abzug von Betriebsöl über die Öffnung 51 des
zweiten Ölkanals 14 dazu,
dass die Rückstellfeder 53 den
Kolben 52 in die entgegengesetzte Richtung drückt und
so die Reibscheiben 50 voneinander löst.
-
Der
Kolben 52 der Öldruckkupplung 33 definiert
eine Bereitschaftsposition zum Ausführen der vollständigen Trennung.
In der Bereitschaftsposition ist ein Spiel definiert, das so ausgelegt
ist, dass ein so genanntes ”Schlupfdrehmoment”, das zwischen den
Reibscheiben 50 auftreten kann, verhindert wird. Zum Einrücken der Öldruckkupplung 33 wird
jede der Reibscheiben zuerst in eine Position bewegt, in der im
Wesentlichen kein Spiel vorhanden ist, mit anderen Worten in eine
Position kurz vor einer einen kraftschlüssigen Eingriff bewirkenden
Position. Diese Verschiebung der Scheibe 50 wird als ”Aufbrauchen
des Spiels” bezeichnet,
was eine gewisse Zeitspanne (im Folgenden als ”Zeit zum Aufbrauchen des Spiels”) in Anspruch
nehmen kann.
-
Zum
anderen kann das vollständige
Ausrücken
der Öldruckkupplung 33 aus
ihrem eingerückten
Zustand infolge des Schlupfdrehmoments, das während einer bestimmten Zeitspanne
nach dem Beginn der Auseinanderbewegung der Reibscheiben 50 hervorgerufen
werden kann, nach Beginn der Absenkung des Öldrucks des Öldruckkupplung 33 eine
gewisse Zeit beanspruchen. Diese verstrichene Zeit wird im Folgenden
als ”verlorene
Zeit” bezeichnet.
-
Aufbau und Funktionsweise der Öldrucksteuerung 5
-
Im
Folgenden wird mit Bezug auf 4 der Aufbau
und die Funktionsweise der Öldrucksteuerung 5 beschrieben.
-
Die Öldrucksteuerung 5 enthält Tastverhältnis-Magnetventile
(im Folgenden zur Vereinfachung als ”Magnetventile 11” bezeichnet),
die mit den oben genannten jeweiligen kraftschlüssigen Elementen (den Kupplungen
und Bremsen) korrespondieren. Das Steuern der Betätigung der
Magnetventile 11 kann den Ölfluss (die Zufuhr und den
Abzug von Betriebsöl
für die
kraftschlüssigen
Elemente entsprechend den jeweiligen Magnetventilen 11)
steuern. Die Magnetventile 11 sind im Aufbau und in der
Funktionsweise im Wesentlichen von herkömmlicher Art. Deshalb wird
im Folgenden lediglich dasjenige Magnetventil 11, das die Öldruckkupplung 33 steuert,
beschrieben, wobei eine wiederholte Beschreibung für die anderen
Magnetventile 11 entfällt.
-
Wie
in 4 gezeigt ist, ist das Magnetventil 11 vom
normal geschlossenen Typ und enthält ein Schaltventil für zwei Stellungen.
Das Magnetventil 11 besitzt auf, drei Abschnitte verteilt
eine erste Öffnung 11a,
eine zweite Öffnung 11b und
eine dritte Öffnung 11c.
-
Die
erste Öffnung 11a ist
mit einem ersten Ölkanal 13 verbunden,
der Betriebsöl
von einer (nicht gezeigten) Ölpumpe
zuführt.
Der erste Ölkanal 13 enthält einen
(nicht gezeigten) Druckregler und dergleichen, der auf einen bestimmten
Druck (Öldruck) geregeltes
Betriebsöl
zuführt.
-
Die
zweite Öffnung 11b ist
mit dem zweiten Ölkanal 14 verbunden,
der zur Öldruckkupplung 33 führt, während die
dritte Öffnung 11c mit
einem dritten Ölkanal 15 verbunden
ist, der zu einem (nicht gezeigten) Ölbehälter führt. Der zweite Ölkanal 14 besitzt
eine erste Drossel 16, während der dritte Ölkanal 15 eine
zweite Drossel 17 besitzt. Die erste Drossel 16 des
zweiten Ölkanals 14 besitzt
einen Durchflussquerschnitt, der größer als jener der zweiten Drossel 17 des
dritten Ölkanals 15 ist.
Außerdem
ist am zweiten Ölkanal 14 zwischen
der Öldruckkupplung 33 und der
ersten Drossel 16 ein Speicher 18 vorgesehen.
-
Das
Magnetventil 11 ist mit dem Controller 40 elektrisch
verbunden. Der Controller 40 kann das Tastverhältnis des
Magnetventils 11 bei einer bestimmten Frequenz (beispielsweise
50 Hz) steuern. Wenn einem Magneten 11e des Magnetventils 11 kein
Strom zugeführt
wird, drückt
eine Rückstellfeder 11g gegen
einen Ventilkörper 11f,
wodurch die erste Öffnung 11a von
der zweiten Öffnung 11b abgeschnitten
ist, während
die zweite Öffnung 11b mit
der dritten Öffnung 11c in
Verbindung steht. Wenn andererseits dem Magneten 11e des
Magnetventils 11 Strom zugeführt wird, wird der Ventilkörper 11f entgegen
der Federkraft der Rückstellfeder 11g angehoben,
wodurch die erste Öffnung 11a mit
der zweiten Öffnung 11b in
Verbindung steht, während
die zweite Öffnung 11b von
der dritten Öffnung 11c abgeschnitten
ist.
-
Der wesentliche Aufbau
-
Im
Folgenden wird das Wesentliche des Getriebesteuersystems des Fahrzeug-Automatikgetriebes 2 gemäß einer
ersten Ausführungsform
hervorgehoben.
-
Das
Getriebesteuersystem des Automatikgetriebes 2 gemäß der ersten
Ausführungsform
weist ein typisches Merkmal der Getriebesteuerung im Folgenden Zustand
auf:
Während
eines bei vollständig
zurückgestelltem Fahrpedal
ausgeführten
Herunterschaltens drückt der
Fahrer bereits vor dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn auf das Fahrpedal.
-
Gemäß der ersten
Ausführungsform
ist der Begriff ”vor
dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn” als Zeitspanne
zwi schen den folgenden zwei Zeitpunkten definiert:
- 1. dem Zeitpunkt, zu dem das Auslösen des Herunterschaltens befohlen
wird (im Fall eines Herunterschaltens aus dem 3. Gang in den 2.
Gang: Zeitpunkt, zu dem Ausrücken
der Öldruckkupplung 34 als
kraftschlüssiges
Element für
den höheren
Gang befohlen wird) und
- 2. dem Zeitpunkt, zu dem das Spiel der Öldruckkupplung 33 als
kraftschlüssiges
Element für
den niedrigeren Gang aufgebraucht ist, mit anderen Worten, zu dem
das Einkuppeln der Öldruckkupplung 33 beginnt
oder zu dem die Übertragung
des Drehmoments durch die Öldruckkupplung 33 beginnt.
-
Genaue Beschreibung des Controllers 40
-
Wie
in den 5(a) bis 5(c) gezeigt
ist, kann der Controller 40 die Getriebekennlinie des Automatikgetriebes 2,
also die Steuerkennlinie des Magnetventils 11 speichern.
Das Herunterschalten kann gemäß dieser
Steuerkennlinie erfolgen.
-
Im
Folgenden wird das Herunterschalten bei vollständig zurückgestelltem Fahrpedal (wenn
der Fahrer beispielsweise das Fahrpedal zurücknimmt, um das Fahrzeug bei
roter Ampel zu stoppen) beschrieben.
-
In
diesem Fall kann der Controller 40 anhand der Informationen
vom Sensor 23 für
die Drosselklappenstellung und vom Sensor 22 für die Abtriebszahnraddrehzahl
(Fahrgeschwindigkeitssensor) bestimmen, ob die Bedingung für das Herunterschalten
erfüllt
ist (ob eine Herunterschaltlinie überschritten ist).
-
Wenn
die Bedingung für
das Herunterschalten erfüllt
ist, kann der Controller 40 ein Schalten aus dem momentanen
Gang (einem höheren
Gang: beispielsweise dem 3. Gang) in einen anderen Gang (einen niedrigeren
Gang: beispielsweise den 2. Gang), der um eine Stufe tiefer als
der momentane Gang ist, veranlassen.
-
Dazu
Genaueres: Wie in 5(a) gezeigt ist, kann der Befehl
zum Auslösen
des Schaltens (Zeitpunkt SS) einen Übergang des Tastverhältnisses
des Magnetventils 11 der Öldruckkupplung 34 {kraftschlüssiges Element
für den
höheren
Gang (3. Gang), auszurückend}
von 100% auf 0% veranlassen, wodurch das Ausrücken der Öldruckkupplung 34 beginnt.
-
Wie
in 5(b) zu erkennen ist, kann die Öldruckkupplung 33 {kraftschlüssiges Element
für den niedrigeren
Gang (2. Gang), einzurückend},
die bisher ausgerückt
war, zulassen, dass das Magnetventil 11 vorläufig das
Tastverhältnis
von 100% (Zeitpunkt SS1) besitzt. Hierbei ist das Tastverhältnis von
100% für
das provisorische Aufbrauchen des Spiels der Öldruckkupplung 33 vorgesehen.
-
Durch
die Zeitpunkte SS und SS1 ist ein Zeitabstand definiert. Der Zeitabstand
SS–SS1
kann die folgende Ursache haben:
Die Öldruckkupplung 34 lässt sich
durch Einstellen ihres Tastverhältnisses
auf 0% nicht sofort vollständig
lösen.
Mit anderen Worten: es wird verlorene Zeit für das Beseitigen des Schlupfdrehmoments
benötigt.
-
Deshalb
wird das Aufbrauchen des Spiels der Öldruckkupplung 33 nach
dem Verstreichen der verlorenen Zeit ausgeführt.
-
Fahrpedal wird nicht niedergedrückt {siehe
strichpunktierte Linie in 5(a) und 5(b)}
-
Bei
nicht niedergedrücktem
Fahrpedal kann der Controller 40 anschließend für eine bestimmte Zeitspanne,
nämlich
einer üblichen
Zeitspanne tN zwischen dem Zeitpunkt SS1
und dem Zeitpunkt SB' zum
Aufbrauchen des Spiels, das Tastverhältnis der Öldruckkupplung 33 auf
100% einstellen, wie in 5(b) durch
eine strichpunktierte Linie gezeigt ist. Danach kann das Tastverhältnis der Öldruckkupplung 33 abnehmen
und ein anfängliches
Einkuppeltastverhältnis
Ds erreichen, das einen relativ niedrigen Druck bewirkt, der zulässt, dass
die Öldruckkupplung 33 die
Drehmomentübertragung
auslöst. Danach
kann der Controller 40 das Tastverhältnis des Magnetventils 11 auf
der Grundlage des Änderungsverhältnisses
der Turbinenraddrehzahl Nt nachführen
und somit schrittweise das Einrücken
der Öldruckkupplung 33 fördern. Zum
Zeitpunkt SF' (Erfassen
der Synchronisation auf den niedrigeren Gang) kann der Controller 40 das
Tastverhältnis
der Öldruckkupplung 33 auf
100% erhöhen,
womit das Einrücken
der Öldruckkupplung 33 abschließt.
-
In
der oben genannten Zeitspanne (vom Zeitpunkt SB' bis zum Zeitpunkt SF') kann der Controller 40 das
Tastverhältnis
der Öldruckkupplung 34 wieder erhöhen (auszurückend),
wie durch die strichpunktierte Linie in 5(a) gezeigt
ist, und zwar in dem Maße,
dass die Öldruckkupplung 34 eine
Eingriffskraft kurz vor dem vollständigen Ausrücken beibehält. Ab dem Zeitpunkt SB' kann der Controller 40 die Öldruckkupplung 34 durch
Nachführen
des Tastverhältnisses
auf der Grundlage des Änderungsverhältnisses
der Turbinenraddrehzahl Nt schrittweise ausrücken. Danach kann der Controller 40 zum
Zeitpunkt SF' (Erfassen
der Synchronisation auf den niedrigeren Gang) das Tastverhältnis der Öldruckkupplung 34 auf
0% absenken, womit das Ausrücken
der Öldruckkupplung 34 abschließt.
-
Oben
sind die Vorgänge
bis zum Abschließen
des Herunterschaltens in den 2. Gang zusammengefasst.
-
Fahrpedal niedergedrückt {siehe eigentliche
Linie in 5(a) und 5(b)}
-
Wenn
andererseits erfasst wird, dass das Fahrpedal in der Zeitspanne
vom Zeitpunkt SS (Beginn des Ausrückens der Öldruckkupplung 33)
bis zum Zeitpunkt SB' (Spiel
der Öldruckkupplung 33 aufgebraucht)
niedergedrückt
ist, kann der Controller 40 für eine bestimmte Zeit das Schalten
in den niedrigen Gang (2. Gang) verhindern und stattdessen vor Beginn
des Schaltens die Getriebesteuerung für den höheren Gang (3. Gang) ausführen. Diese
Art des Schaltens wird im Folgenden als ”Wiederherstellungssteuerung” oder ”Gangwechselverhinderungssteuerung” bezeichnet.
-
Hierbei
kann das Niederdrücken
des Fahrpedals, wie aus 5(c) hervorgeht,
auf der Grundlage einer Fahrpedalstellungskorrektur ΔAcc (Grad/s)
bestimmt werden. Genauer, die Fahrpedalstellungskorrektur ΔAcc an oder über einem
bestimmten Punkt kann ein Kriterium für die Feststellung sein, dass
das Fahrpedal niedergedrückt
ist.
-
Ein
Niederdrücken
des Fahrpedals während des
Herunterschaltens bei vollständig
zurückgestelltem
Fahrpedal kann beispielsweise im Folgenden Fall eintreten:
Bevor
das Fahrzeug wegen der roten Ampel zum Stoppen kommt, veranlasst
ein plötzlicher
Wechsel der Ampel auf grün
den Fahrer, auf das Fahrpedal zu treten.
-
Das
Folgende handelt von der oben erwähnten Wiederherstellungssteuerung.
Zum Zeitpunkt SS2 (Erfassen, dass das Fahrpedal niedergedrückt ist)
wird das Tastverhältnis
der Öldruckkupplung 33 auf
ein minimales Tastverhältnis
Dmin abgesenkt. Im Wesentlichen gleichzeitig damit kann das Tastverhältnis der Öldruckkupplung 34 auf
100% erhöht
werden, wodurch der 3. Gang beibehalten wird. Das mini male Tastverhältnis Dmin
kann wie folgt bestimmt werden:
Als Tastverhältnis, das
einen Öldruck
bewirkt, der den Kolben 52 der Öldruckkupplung 33 entgegen
der Vorspannkraft der Rückstellfeder 53 eine
(zwischen dem Zeitpunkt SS1 und dem Zeitpunkt SS2 definierte) Hubposition
einnehmen lässt.
Mit anderen Worten, das minimale Tastverhältnis Dmin kann die Öldruckkupplung 33 (für den niedrigeren
Gang) zum Zeitpunkt SS2, zu dem erfasst wird, dass das Fahrpedal
niedergedrückt
ist, in einem bestimmten Zustand halten.
-
Im
Folgenden wird ein spezifisches Verfahren zum Bilden des minimalen
Tastverhältnisses Dmin
beschrieben.
-
Verfahren
1: Unter Bezugnahme auf eine Zeitspanne t0 zwischen beispielsweise
dem Zeitpunkt SS1 (Beginn des Aufbrauchens des Spiels) und dem Zeitpunkt
SS2 (Erfassen, dass das Fahrpedal niedergedrückt ist) kann der Controller 40 die
vom Kolben zur Ausführung
eines Hubs benötigte
Durchflussmenge des Betriebsöls
berechnen. Die so berechnete Betriebsöldurchflussmenge wird auf den Öldruck zur
Beibehaltung der Hubposition des Kolbens 52 zum Zeitpunkt
SS2 umgerechnet. Danach wird das diesem Öldruck entsprechende minimale
Tastverhältnis
Dmin gebildet.
-
Verfahren
2: Das minimale Tastverhältnis Dmin
kann anderweitig vorgegeben sein. Unabhängig von der Zeitspanne t0
(also einer Zeit, die zum Zeitpunkt SS2 endet) in Bezug auf die
gewöhnliche Zeitspanne
tN zum Aufbrauchen des Spiels kann der Controller 40 ein
dem Öldruck
für einen
unvollständigen
Hub des Kolbens 52 entsprechenden Öldruck vorgeben. Dieses Tastverhältnis kann
als minimales Tastverhältnis
Dmin definiert werden. In diesem Fall sollte der Öldruck jedoch
vorzugsweise nahezu einem vollständigen
Hub des Kolbens 52 entsprechen.
-
Anschließend kann
die Öldruckkupplung 34 das
Tastverhältnis
von 100% für
eine bestimmte Zeitspanne tF beibehalten,
wie in 5(a) zu erkennen ist, wodurch
für diese
Zeit das Herunterschalten verhindert wird. Wenigstens für diese
Zeitperiode tF kann die Öldruckkupplung 34 (für den höheren Gang)
zuverlässig
eingerückt
bleiben. Mit anderen Worten:
Der Übergang des Tastverhältnisses
der Öldruckkupplung 34 auf
100% lässt
diese nicht sofort einrücken.
Für das
zuverlässige
Einrücken
der Öldruckkupplung 34 vergeht
eine bestimmte Zeitspanne tF als Bereitschaftszeit.
-
Auch
dann, wenn das Fahrpedal in einem Zustand, in dem mit dem Senken
der Einrückkraft
der Öldruckkupplung 34 begonnen
worden ist, niedergedrückt
wird und die Öldruckkupplung 33 noch
ausgerückt
ist, kann das Ausführen
der oben genannten Wiederherstellungssteuerung den Getriebestoß dadurch
verhindern, dass die Öldruckkupplung 34 sofort
{nämlich
durch Wiederherstellung des höheren Gangs
(des 3. Gangs)} eingerückt
wird. In der bestimmten Zeitspanne tF kann
der Controller 40 den 3. Gang beibehalten, wodurch ein
schnelles Ansteigen der Motordrehzahl, das bei niedergedrücktem Fahrpedal
hervorgerufen werden kann, verhindert wird. Dadurch kann das Fahrzeug
unter Beschleunigung gehalten werden.
-
Nach
dem Verstreichen der bestimmten Zeitspanne tF kann
der Controller 40 eine gewöhnliche, auf der Fahrpedalstellung
und der Fahrgeschwindigkeit basierende Steuerung ausführen. Mit
anderen Worten, der Controller 40 kann durch Bezugnahme auf
ein Getriebekennfeld bestimmen, ob der momentane hohe Gang beibehalten
wird oder ob auf einen niedrigeren Gang zu wechseln ist.
-
Wenn
erfasst wird, dass bei niedergedrücktem Fahrpedal heruntergeschaltet
wird (mit anderen Worten: unter Gasgeben heruntergeschaltet wird), zeigt
die eigentliche Linie in 5(a),
dass das Tastverhältnis
der Öldruckkupplung 34 von
100% sofort, wie durch einen Gangwechselbeginn-Zeitpunkt IF in 5(a) angegeben
ist, auf ein bestimmtes Tastverhältnis
herabgesetzt wird. Danach wird das Tastverhältnis bis zu einem Zeitpunkt
SB kontinuierlich (oder mit einer bestimmten Rate) reduziert, damit
die Öldruckkupplung 34 zu
schlupfen beginnen kann. Wenn der Schlupf der Öldruckkupplung 34 durch
Bezugnahme auf die Änderung
der Turbinenraddrehzahl Nt erfasst wird, kann das Tastverhältnis der Öldruckkupplung 34 anschließend auf
der Grundlage der Änderungsrate
der Turbinenraddrehzahl Nt für das
schrittweise Ausrücken
der Öldruckkupplung 34 nachgeführt werden.
Danach kann der Controller 40 zum Zeitpunkt SF (Erfassen
der Synchronisation auf den niedrigeren Gang) das Tastverhältnis der Öldruckkupplung 34 auf
0% absenken, womit das Ausrücken
der Öldruckkupplung 34 abgeschlossen
ist.
-
In
der oben genannten Zeitspanne kann der Controller 40 die Öldruckkupplung 33 ausrücken. Genauer,
der Controller 40 kann das Tastverhältnis der Öldruckkupplung 33 zuerst
für das
Aufbrauchen des Spiels auf 100% ändern.
Das Aufbrauchen des Spiels wird hiermit gestartet, damit es kurz
vor dem Zeitpunkt SB beendet ist. Hierbei ist das provisorische
Aufbrauchen des Spiels der Öldruckkupplung 33 zwischen
dem Zeitpunkt SS1 und dem Zeitpunkt SS2 (Zeitspanne t0) bereits
ausgeführt
worden, gefolgt von dem minimalen Tastverhältnis Dmin. Dadurch dass die
Zeitspanne t0 von der gewöhnlichen Zeitspanne
tN für
das Aufbrauchen des Spiels abgezogen wird, wie durch die eigentliche
Linie in 5(b) gezeigt ist, kann die Zeit
für das
Aufbrauchen des Spiels verkürzt
werden.
-
Nach
dem Aufbrauchen des Spiels (Verstreichen der Zeit zum Aufbrauchen
des Spiels) kann der Controller 40 das Tastverhältnis der Öldruckkupplung 34 auf
ein anfängliches
Einkuppeltastverhältnis,
das dem Antriebsdrehmoment entspricht und dem anfänglichen
Einkuppeltastverhältnis
Ds angenähert worden
ist, absenken. Ab dem Zeitpunkt SN (Erfassen des Schlupfs der Öldruckkupplung 34)
kann der Controller 40 auf der Grundlage der Änderung
der Turbinenraddrehzahl Nt die Nachführung so vornehmen, dass das
Einrücken
der Öldruckkupplung 33 gefördert wird.
Zum Zeitpunkt SF (Erfassen der Synchronisation auf den niedrigen
Gang) kann der Controller 40 das Tastverhältnis der Öldruckkupplung 33 auf
100% erhöhen,
womit das Einrücken
der Öldruckkupplung 33 abgeschlossen
ist. Damit kann das wiederholte Herunterschalten abgeschlossen werden.
-
Im
Folgenden Zustand nach Verstreichen der bestimmten Zeitspanne tF (nämlich
zum Gangwechselbeginn-Zeitpunkt IF) veranlasst der Controller 40 ein
Herunterschalten ohne Gasgeben, wie in 5 durch
die strichpunktierte Linie anstelle der eigentlichen Linie angegeben
ist.
-
Das
Fahrpedal ist bereits wieder um den Winkel θ niedergedrückt worden und die Herunterschaltbedingung
ist erfüllt.
-
Ablaufplan – erste Ausführungsform
-
Mit
dem Aufbau und mit der Funktionsweise, die oben beschrieben wurden,
besteht der Kern des Getriebesteuersystems des Fahrzeug-Automatikgetriebes 2 gemäß der ersten
Ausführungsform
in der Ausführung
der Getriebesteuerung beispielsweise nach dem Ablaufplan, der in 6 gezeigt
ist.
-
Schritt 1
-
Die
Routine bestimmt, ob die Bedingung für das Herunter schalten bei
zurückgestelltem
Fahrpedal (im Leerlauf) erfüllt
ist.
-
Wenn
JA im Schritt 1, geht die Routine zum nachfolgenden Schritt 2 über.
-
Wenn
NEIN im Schritt 1, führt
die Routine den Rücksprung
aus.
-
Schritt 2
-
Die
Routine startet die Herunterschaltsteuerung.
-
Schritt 3
-
Die
Routine bestimmt, ob das Fahrpedal niedergedrückt ist.
-
Wenn
JA im Schritt 3, geht die Routine zum nachfolgenden Schritt 4 über.
-
Wenn
NEIN im Schritt 3, geht die Routine zum Schritt 5 über.
-
Schritt 4
-
Die
Routine bestimmt, ob das Fahrpedal vor dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn-Zeitpunkt SB' niedergedrückt worden
ist. Mit anderen Worten, die Routine bestimmt, ob das Fahrpedal
in der Zeitspanne vom Zeitpunkt SS (Beginn des Ausrückens der Öldruckkupplung 34)
bis zum Zeitpunkt SB' (Spiel der Öldruckkupplung 33 aufgebraucht)
niedergedrückt
ist.
-
Wenn
JA im Schritt 4, geht die Routine zum nachfolgenden Schritt 5 über.
-
Wenn
NEIN im Schritt 4, geht die Routine zum Schritt 6 über.
-
Schritt 5
-
Die
Routine führt
das Herunterschalten aus. Die gesamten Inhalte des
US-Patents Nr. 5.445.579 (Äquivalent
des
japanischen Patents
Nr. 3097339B2 ), die hiermit durch Verweis aufgenommen sind,
legen dieses Herunterschalten dar.
-
Schritt 6
-
Die
Routine führt
die Wiederherstellungssteuerung (oder Gangwechselverhinderungssteuerung)
aus. In diesem Fall rückt
die Routine die Öldruckkupplung 34 für den höheren Gang
(3. Gang) wieder ein und behält
diesen für
die bestimmte Zeitspanne tF vor dem Herunterschalten
bei.
-
Im
Folgenden werden die Folgen des Schritts 6 näher beschrieben.
-
Auch
dann, wenn das Fahrpedal in einem Zustand, in dem mit dem Senken
der Einrückkraft
der Öldruckkupplung 34 begonnen
worden ist, niedergedrückt
wird und die Öldruckkupplung 33 noch
ausgerückt
ist, kann das Ausführen
der oben genannten Wiederherstellungssteuerung den Getriebestoß dadurch
verhindern, dass die Öldruckkupplung 34 sofort
{nämlich
durch Wiederherstellung des höheren Gangs
(des 3. Gangs)} eingerückt
wird. In der bestimmten Zeitspanne tF kann
der Controller 40 den 3. Gang beibehalten, wodurch ein
schnelles Ansteigen der Motordrehzahl, das bei niedergedrücktem Fahrpedal
hervorgerufen werden kann, verhindert wird. Dadurch kann das Fahrzeug
bei verbessertem Fahrverhalten unter Beschleunigung gehalten werden.
-
Außerdem wird
hierbei die Öldruckkupplung 33 (für den niedrigeren
Gang) so eingestellt gehalten, dass sie das minimale Tastverhältnis Dmin
besitzt. Mit anderen Worten, der Kolben 52 der Öldruckkupplung 33 kann
seine Hubposition beibehalten. Dadurch kann die Öldruckkupplung 33 bei
einem anschließendem
Herunterschalten schnell reagieren, was zu einer Verkürzung der
Kraftübertragungszeit führt.
-
Dadurch
dass die Herunterschaltbedingung nach der Wiederherstellungssteuerung
(Gangwechselverhinderungssteuerung) eingehalten wird, kann das Herunterschalten
erneut ausgeführt
werden, was ein Fehlen an Beschleunigungskraft, das verursacht wird,
wenn der höhere
Gang beibehalten wird, vermeidet.
-
Gemäß der ersten
Ausführungsform
wird der Kolben 52 der Öldruckkupplung 33 (für den niedrigeren
Gang) zum Zeitpunkt SS2 (Erfassen, dass das Fahrpedal niedergedrückt ist)
in der Hubposition gehalten und kann dadurch, dass die Zeitspanne
t0 von der gewöhnlichen
Zeitspanne tN für das Aufbrauchen des Spiels
abgezogen wird (da das provisorische Aufbrauchen des Spiels der Öldruckkupplung 33 bereits
zwischen dem Zeitpunkt SS1 und dem Zeitpunkt SS2, also während der
Zeitspanne t0, erfolgt ist), die Zeit zum Aufbrauchen des Spiels
beim anschließenden
Herunterschalten verkürzt
werden. Beim anschließenden
Herunterschalten kann dadurch die Routine den Öldruck der Öldruckkupplung 33 (für den niedrigeren
Gang) mit hoher Genauigkeit steuern, wodurch ein Getriebestoß verhindert
wird.
-
2. Zweite Ausführungsform
-
Es
ist ein Getriebesteuersystem des Fahrzeug-Automatikgetriebes 2 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
vorgesehen.
-
Gemäß der ersten
Ausführungsform
wird die Getriebesteuerung vom Fahrer ausgelöst, der ”vor” dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn
während des
Herunterschaltens bei zurückgestelltem
Fahrpedal wieder das Fahrpedal niederdrückt.
-
Im
Gegensatz dazu wird die Getriebesteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform
vom Fahrer ausgelöst,
der ”nach” dem wirklichen
Kraftübertragungsbeginn
während
des Herunterschaltens bei zurückgestelltem
Fahrpedal wieder das Fahrpedal niederdrückt.
-
Bis
auf den gerade genannten Unterschied ist das Getriebesteuersystem
gemäß der zweiten Ausführungsform
im Wesentlichen gleich dem Getriebesteuersystem gemäß der ersten
Ausführungsform.
Deshalb sind jene Teile und Abschnitte, die im Wesentlichen gleich
sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, wobei wiederholte
Beschreibungen entfallen.
-
Die
Beschreibung der zweiten Ausführungsform
erfolgt mit Bezug auf die 7(a) bis 7(e). Anhand der Informationen vom Sensor 23 für die Drosselklappenstellung
und vom Sensor 22 für
die Abtriebszahnraddrehzahl (Fahrgeschwindigkeitssensor) kann der
Controller 40 bestimmen, ob die Bedingung für das Herunterschalten
erfüllt
ist (ob eine Herunterschaltlinie überschritten ist).
-
Wenn
die Bedingung für
das Herunterschalten erfüllt
ist, kann der Controller 40 ein Schalten aus dem momentanen
Gang (einem höheren
Gang: beispielsweise dem 3. Gang) in einen anderen Gang (einen niedrigeren
Gang: beispielsweise den 2. Gang), der um eine Stufe tiefer als
der momentane Gang ist, veranlassen.
-
Wie
in 7(b) gezeigt ist, kann der Befehl zum
Auslosen des Schaltens (Zeitpunkt SS) einen Übergang des Tastverhältnisses
des Magnetventils 11 der Öldruckkupplung 34 {kraftschlüssiges Element
für den
höheren
Gang (3. Gang), auszurückend}
von 100% auf 0% veranlassen, wodurch das Ausrücken der Öldruckkupplung 34 beginnt.
-
Dadurch
kann der Öldruck
der Öldruckkupplung 34,
wie in 7(a) gezeigt ist, abgesenkt
werden. Daraufhin verstreicht die verlorene Zeit zum Beseitigen
des Schlupfdrehmoments der Öldruckkupplung 34.
Wie in 7(c) zu erkennen ist, kann die Öldruckkupplung 33 {kraftschlüssiges Element
für den niedrigeren
Gang (2. Gang), einzurückend},
die bisher ausgerückt
war, danach zulassen, dass das Magnetventil 11 {zum Zeitpunkt
SS1 in 7(c)} das Tastverhältnis von
100% besitzt. Der momentane Zustand wird für die gewöhnliche Zeitspanne tN zum Aufbrauchen des Spiels der Öldruckkupplung 33 beibehalten.
-
Dadurch
kann die Öldruckkupplung 33,
wie in 7(a) zu erkennen ist, einen
relativ niedrigen Öldruck
herbeiführen
(ansteigend), wodurch der Kolben 52 der Öldruckkupplung 33 einen
Hub in dem Maß,
dass ein Drehmoment übertragen
wird, ausführen
kann.
-
Gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist wie in der ersten Ausführungsform
der Zeitpunkt SB' als Zeitpunkt,
zu dem das Aufbrauchen des Spiels der Öldruckkupplung 33 abgeschlossen
ist, (oder als Zeitpunkt des Beginns des Einrückens der Öldruckkupplung 33 oder
des Beginns der Drehmomentübertragung
durch die Öldruckkupplung 33)
definiert. Deshalb wird dieser Zeitpunkt SB' auch als wirklicher Kraftübertragungsbeginn-Zeitpunkt
SB' bezeichnet.
-
Danach
wird, wie in 7(c) zu erkennen ist, das Tastverhältnis des
Magnetventils 11 der Öldruckkupplung 33 auf
das anfängliche
Einkuppeltastverhältnis
Ds, das einen relativ niedrigen Druck, nämlich einen Druck, der wenigstens
noch so hoch ist, dass er das oben erwähnte Aufbrauchen des Spiels
aufrechterhält,
bewirken kann, abgesenkt. Das anfängliche Einkuppeltastverhältnis Ds
kann beibehalten werden, bis der Beginn des Übergangs (vom 3. Gang zum 2.
Gang) zum Kraftübertragungsbeginn-Zeitpunkt
IF in 7(e) erfasst wird. Sobald der
Beginn des Gangwechsels zum Zeitpunkt IF in 7(e) erfasst
worden ist, kann die Routine das Tastverhältnis des Magnetventils 11 auf
der Grundlage der Turbinenraddrehzahl Nt nachführen und somit das Einrücken der Öldruckkupplung 33 schrittweise
fördern.
-
Außerdem kann
die Öldruckkupplung 34,
sobald der Beginn des Gangwechsels zum Zeitpunkt IF erfasst worden
ist, das Tastverhältnis
so weit wieder erhöhen,
wie in 7(b) zu erkennen ist, dass die Eingriffskraft
aufrechterhalten wird. Dieses Tastverhältnis der Öldruckkupplung 34 kann
ab dem Gangwechselbeginn-Zeitpunkt IF für eine bestimmte Zeitspanne
aufrechterhalten werden. Anschließend kann das Tastverhältnis der Öldruckkupplung 34 auf
der Grundlage der Änderung
der Turbinenraddrehzahl Nt rückgeführt und
somit das Ausrücken
der Öldruckkupplung 34 schrittweise
gefördert
werden.
-
Wie
der Beginn des Gangwechsels (vom 3. Gang zum 2. Gang) bestimmt wird
-
Der
Controller 40 kann den Beginn des Gangwechsels anhand der
Turbinenraddrehzahl Nt (die durch den Sensor 21 für die Turbinenraddrehzahl
erfasst wird) und die Abtriebszahnraddrehzahl No (die durch den
Sensor 22 für
die Abtriebszahnraddrehzahl erfasst wird) bestimmen.
-
Die
Kraftübertragung
im 3. Gang (im Getriebe) kann zu Nt = r·No (r: Zähnezahlverhältnis des 3. Gangs) führen, während der
Beginn des Gangwechsels zu Nt ≠ r·No führen kann.
Wenn Nt – r·No > eine bestimmte Drehzahl
(beispielsweise 30 min–1), kann der Controller 40 bestimmen,
dass der Übergang vom
3. Gang in den 2. Gang begonnen hat. Natürlich liegt der Gangwechsel-Zeitpunkt
IF nach dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn-Zeitpunkt
SB'.
-
Gemäß der zweiten
Ausführungsform
kann der Controller 40 nach dem Bestimmen oder Erfassen,
dass in einer Zeitspanne zwischen dem Beginn der Drehmomentübertragung
durch die Öldruckkupplung 33 (also
nach dem Aufbrauchen des Spiels der Öldruckkupplung 33 zum
Zeitpunkt SB') und
dem Schaltvorgangsende-Zeitpunkt t2 das Fahrpedal niedergedrückt ist,
eine Steuerung zum Begrenzen des Motordrehmoments auf ein bestimmtes
Drehmoment Tr1 ausführen.
Dass das Fahrpedal niedergedrückt ist,
kann hier durch ein Verfahren bestimmt werden, das im Wesentlichen
dem Verfahren gemäß der ersten
Ausführungsform
im Zusammenhang mit 5(c) entspricht.
Genauer, wenn die Fahrpedalstellungskorrektur ΔAcc (Grad/s) in 7(d) einen bestimmten Punkt erreicht oder diesen überschreitet, kann
der Controller 40 bestimmen, dass das Fahrpedal niedergedrückt ist.
-
Steuerung zum Begrenzen des
Motordrehmoments
-
Zu
einem nach dem Zeitpunkt SB' liegenden Zeitpunkt
t1, zu dem erfasst wird, dass das Fahrpedal niedergedrückt ist,
siehe 7(d), kann der Controller 40 die
Steuerung zum Begrenzen des Motordrehmoments ausführen. Genauer,
das Motordrehmoment kann auf ein bestimmtes Motordrehmoment Tr1,
das unabhängig
vom Niederdrückungsgrad
des Fahrpedals vorgegeben ist, begrenzt werden.
-
Im
Folgenden wird erläutert,
warum das Motordrehmoment, falls das Fahrpedal bereits während des
Herunterschaltens niedergedrückt
wird, zwischen dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn-Zeitpunkt
SB' und dem Schaltvorgangsende-Zeitpunkt t2 begrenzt
wird:
Da weder die Öldruckkupplung 33 noch
die Öldruckkupplung 34 in
der oben genannten Zeitspanne eingerückt sind, kann das gemäß dem niedergedrückten Fahrpedal
abgegebene Motordrehmoment die Motordrehzahl schnell bis zur Synchronisation
auf den niedrigeren Gang oder über
diese hinaus ansteigen lassen, wodurch dem Fahrer das Gespür für die Beschleunigung
verloren geht. Außerdem
kann eine anschließende
Nachführung
der Öldruckkupplung 34 den
Einkuppelöldruck
erhöhen,
wodurch ein starker Getriebestoß hervorgerufen
wird.
-
Gemäß der zweiten
Ausführungsform
kann somit, falls das Fahrpedal während des Herunterschaltens
bereits zwischen dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn-Zeitpunkt
SB' und dem Schaltvorgangsende-Zeitpunkt
t2 niedergedrückt
wird, die Begrenzung auf das bestimmte Motordrehmoment Tr1 das schnelle
Ansteigen der Motordrehzahl bis zur Synchronisation auf den niedrigeren
Gang oder über diese
hinaus verhindern. Das Ansteigenlassen bis zu dem bestimmten Motordrehmoment
Tr1 vermeidet das Unbehagen, das der Fahrer empfindet, wenn durch
das Verhindern eines schnellen Anstiegs der Motordrehzahl das Fahrzeug
nicht beschleunigt wird. Wenn das schnelle Ansteigen der Motordrehzahl
bis zur Synchronisation auf den niedrigeren Gang oder über diese
hinaus in dieser Weise verhindert wird, können übermäßige Nachführung (die nachträglich erfolgen
kann) eingeschränkt
werden und somit ein Getriebestoß verhindert werden.
-
Gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist das Getriebesteuersystem so aufgebaut, dass die Steuerung zum
Begrenzen des Motordrehmoments durch Begrenzen der Drosselklappenstellung θt erfolgt.
Genauer, für
das Getriebesteuersystem gemäß der zweiten
Ausführungsform
werden ein (nicht gezeigtes) Fahrpedal und eine (nicht gezeigte)
Drosselklappe verwendet, die elektrisch verbunden sind, was auch
als verdrahtetes Drosselklappensystem oder elektronisch gesteuerte
Drosselklappe (ETV) bezeichnet wird. Bei die sem Getriebesteuersystem kann
die Drosselklappenstellung θt über das
Steuersignal vom Controller 40 korrekt verändert werden.
-
Bei
einer normalen Fahrt des Fahrzeugs kann die Drosselklappe so gesteuert
werden, dass ihre Öffnung θt der Fahrpedalstellung
Acc entspricht. Außerdem
kann in diesem Fall das Erfassen, dass das Fahrpedal beim Herunterschalten
wieder niedergedrückt
ist, nachdem das Spiel der Öldruckkupplung 33 zum
Zeitpunkt SB' aufgebraucht
ist, die Drosselklappenstellung θt
auf eine bestimmte Stellung begrenzen. Eine gestrichelte Linie in 7(d) zeigt die Kennlinie der (gedachten) Fahrpedalstellung
Acc entsprechend der Drosselklappenstellung θt (bestimmte Stellung).
-
Das
Ausführen
der oben genannten Drosselklappensteuerung kann ein Ansaugen des
Motors und somit das Motordrehmoment beschränken. Hierbei ist die Drosselklappenstellung θt (bestimmte
Stellung) entsprechend dem bestimmten Motordrehmoment Tr1 vorzugeben.
Andernfalls kann die Drosselklappenstellung θt als Drosselklappenstellung θt zum Zeitpunkt
t1 (Erfassen, dass das Fahrpedal niedergedrückt ist) bestimmt werden.
-
Zum
anderen führen
die Öldruckkupplung 33 und
die Öldruckkupplung 34 das
Tastverhältnis
ihrer Magnetventile 11 auf der Grundlage der Änderung der
Turbinenraddrehzahl Nt nach. Wenn erfasst wird, dass das Fahrpedal
zum Zeitpunkt t1 wieder niedergedrückt ist, muss der Öldruck unmittelbar
entsprechend dem niedergedrückten
Fahrpedal erhöht
werden. Die oben genannte Nachführung
kann jedoch die Öldruckreaktion
verzögern,
weshalb kein unmittelbares Erhöhen
des Öldrucks
erfolgt.
-
Genauer,
die Öldruckkupplung 34 kann
aus folgendem Grund nicht in der Lage sein, den Öldruck unmittelbar zu erhö hen:
Solange
das Fahrpedal nicht wieder niedergedrückt wird, bleibt es (im Leerlauf)
zurückgestellt.
Beim Erfassen, dass das Fahrpedal niedergedrückt ist, befindet sich deshalb
der Kolben 52 in einem Zustand vor Abschluss des Hubs.
-
Angesichts
der oben erwähnten
Verzögerung
der Öldruckreaktion
kann der Controller 40, sobald er erfasst, dass das Fahrpedal
niedergedrückt ist,
das Tastverhältnis
der Öldruckkupplung 33 zum Zeitpunkt
t1, um eine Tastverhältniskorrektur ΔD erhöhen, wie
in 7(c) zu erkennen ist, wobei
der Kolben 52 zu dieser Zeit seinen Hub beendet, was zu einer
guten Reaktion führt.
Hierbei ist das Tastverhältnis
zum Zeitpunkt t1 als Einkuppelbefehl-Tastverhältnis definiert.
-
Das
Erhöhen
um die Tastverhältniskorrektur ΔD zum Zeitpunkt
t1 kann den Einkuppelöldruck
der Öldruckkupplung 33 erhöhen, wie
in 7(a) zu erkennen ist, wodurch
das Einrücken
der Öldruckkupplung 33 unterstützt wird.
-
Anstatt
einen Anstieg des Motordrehmoments zum Zeitpunkt, zu dem das Fahrpedal
wieder niedergedrückt
wird, vollständig
zu verhindern, kann der Controller 40 gemäß der zweiten
Ausführungsform
das Motordrehmoment von einem Drehmoment, das im wesentlichem dem
Leerlaufpunkt entspricht, auf das bestimmte Motordrehmoment Tr1
erhöhen. In
diesem Fall kann der Einkuppelöldruck
der Öldruckkupplung 33 und
der Öldruckkupplung 34 nachgeführt und
somit das Tastverhältnis
entsprechend dem Anstieg der Turbinenraddrehzahl, der dem Anstieg
des Motordrehmoments entspricht, gesteuert werden. In diesem Fall
kann jedoch die Verzögerung des Öldrucks
zu einem schnellen Anstieg der Motordrehzahl auf die Gangsynchronisation
oder über
diese hinaus führen.
Bei einem in dieser Weise herbeigeführten schnellen Anstieg der
Motordrehzahl auf die Gangsynchronisation oder über diese hinaus kann der Controller 40 bestimmen,
dass der Öldruck der Öldruckkupplung
zu niedrig ist, weshalb ein Einkuppelöldruck an die Öldruckkupplung 34 geliefert wird,
der größer als
erforderlich ist (mit anderen Worten das Tastverhältnis höher als
erforderlich eingestellt wird), wodurch die Öldruckkupplung 34 schnell einrückt und
somit den Getriebestoß herbeiführt.
-
Um
diesen Getriebestoß zu
verhindern, kann der Controller 40 zum Zeitpunkt t1 vorsorglich
das Tastverhältnis
(Einkuppelbefehl-Tastverhältnis)
der Öldruckkupplung 33 (deren
Kolben 52 seinen Hub beendet hat, was zu einer guten Reaktion
führen kann)
um die Tastverhältniskorrektur ΔD erhöhen, um
den Einkuppelöldruck
hinsichtlich einer Erhöhung zu
korrigieren und somit die Motordrehzahl auf einen Wert unterhalb
der Gangsynchronisation zu begrenzen.
-
Diese
Tastverhältniskorrektur ΔD kann entsprechend
der Motordrehmomentkorrektur ΔT
gebildet werden, wie in 7(d) zu
erkennen ist. Das Motordrehmoment vor dem Niederdrücken des
Fahrpedals ist im Wesentlichen gleich dem Motordrehmoment im Leerlauf,
während
sich das Motordrehmoment nach dem Niederdrücken des Fahrpedals unabhängig von
der Fahrpedalstellung auf das bestimmte Drehmoment Tr1 einstellt.
Deshalb kann die Motordrehmomentkorrektur ΔT als (konstantes) bestimmtes
Drehmoment betrachtet werden. In dieser Weise kann die Tastverhältniskorrektur ΔD, die entsprechend
der Motordrehmomentkorrektur ΔT
gebildet werden kann, vorgegeben werden, wodurch sich die Steuerlogik
vereinfacht.
-
Wenn
anschließend
zum Zeitpunkt SF anhand der Turbinenraddrehzahl Nt und der Abtriebszahnraddrehzahl
die Synchronisation auf den niedrigeren Gang (2. Gang) festge stellt
wird, kann der Controller 40 das Tastverhältnis der Öldruckkupplung 33 auf
ein bestimmtes Tastverhältnis
D1 festlegen und dieses für
eine bestimmte Bereitschaftszeitspanne beibehalten. Der Controller 40 kann
zum anderen die Nachführung
der Öldruckkupplung 34 fortsetzen.
-
Hierbei
ist diese Bereitschaftszeitspanne so zu definieren, dass das Herunterschalten
in den 2. Gang gewährleistet
ist. Während
der Bereitschaftszeit kann die Steuerung zum Begrenzen des Motordrehmoments
fortgesetzt werden.
-
Nach
dem Verstreichen der Bereitschaftszeit (Schaltvorgangsende-Zeitpunkt
t2) kann der Controller 40, wie in den 7(b) und 7(c) zu
erkennen ist, das Tastverhältnis
der Öldruckkupplung 34 auf 0%
und das Tastverhältnis
der Öldruckkupplung 33 auf
100% einstellen, womit der Ablauf des Herunterschaltens endet (Ende
des Schaltvorgangs).
-
Außerdem kann
der Controller 40, wie in 7(d) zu
erkennen ist, die Steuerung zum Begrenzen des Motordrehmoments im
Wesentlichen gleichzeitig mit dem Ende des Schaltvorgangs zum Zeitpunkt
t2 beenden. In diesem Fall kann die Drosselklappenstellung θt, die mit
einem solchen Gradienten verstellt wird, dass sie eine Stellung
erreicht, die der momentanen Fahrpedalstellung entspricht, das Motordrehmoment
wiederherstellen und somit zur Beschleunigung im 2. Gang wechseln.
-
Ablaufplan – zweite Ausführungsform
-
Ablaufplan – erste Ausführungsform
-
Mit
dem Aufbau und der Funktionsweise, die oben beschrieben wurden,
besteht der Kern des Getriebesteuersystems des Fahrzeug-Automatikgetriebes 2 gemäß der zweiten
Aus führungsform
in der Ausführung
der Getriebesteuerung beispielsweise nach dem Ablaufplan, der in 8 gezeigt
ist.
-
Schritt 11
-
Die
Routine bestimmt, ob die Bedingung für das Herunterschalten bei
zurückgestelltem
Fahrpedal (im Leerlauf) erfüllt
ist.
-
Wenn
JA im Schritt 11, geht die Routine zum nachfolgenden Schritt 12 über.
-
Wenn
NEIN im Schritt 11, führt
die Routine den Rücksprung
aus.
-
Schritt 12
-
Die
Routine startet die Herunterschaltsteuerung.
-
Schritt 13
-
Die
Routine bestimmt, ob das Fahrpedal niedergedrückt ist.
-
Wenn
JA im Schritt 13, geht die Routine zum nachfolgenden Schritt 14 über.
-
Wenn
NEIN im Schritt 13, geht die Routine zum Schritt 15 über.
-
Schritt 14
-
Die
Routine bestimmt, ob das Fahrpedal vor dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn-Zeitpunkt SB' niedergedrückt worden
ist. Diese Bestimmung kann ausgeführt werden, indem bestimmt
wird, ob das Spiel der Öldruckkupplung 33 (2.
Gang) aufgebraucht ist.
-
Wenn
JA im Schritt 14 (Fahrpedal ist vor dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn-Zeitpunkt
SB' nieder gedrückt worden),
geht die Routine zum Schritt 16 über.
-
Wenn
NEIN im Schritt 14 (Fahrpedal ist nach dem wirklichen Kraftübertragungsbeginn-Zeitpunkt SB' niedergedrückt worden),
geht die Routine zum Schritt 17 über.
-
Schritt 15
-
Die
Routine führt
ein gewöhnliches
Herunterschalten aus, dem der Rücksprung
folgt.
-
Schritt 16
-
Die
Routine führt
die Wiederherstellungssteuerung aus, wie sie im Schritt 6 des Ablaufplans gemäß der ersten
Ausführungsform
beschrieben worden ist.
-
Schritt 17
-
Die
Routine führt
die Steuerung zum Begrenzen des Motordrehmoments aus. Das heißt, dass
bei einer Fahrpedalstellungskorrektur ΔAcc (Grad/s) an oder über dem
bestimmten Punkt zum Zeitpunkt t1 (Erfassen, dass das Fahrpedal
niedergedrückt
ist) die Drosselklappe auf die Stellung θt (bestimmte Stellung) festgelegt
werden kann, wodurch das Motordrehmoment auf das bestimmte Motordrehmoment
Tr1 begrenzt wird. Nach dem Verstreichen der Bereitschaftszeit kann
die Routine bestimmen, dass der Übergang
auf den niedrigeren Gang abgeschlossen, womit die Steuerung zum
Begrenzen der Motordrehzahl beendet ist.
-
Das
in dieser Weise begrenzte Motordrehmoment kann das schnelle Ansteigen
der Motordrehzahl auf die Gangsynchronisation oder über diese
hinaus begrenzen. Außerdem
ist in diesem Fall statt dem vollständigen Begrenzen des Motordrehmoments
eine bestimmte Toleranz für
das Motordrehmoment vorgesehen, wodurch das Unbehagen, das der Fahrer
empfindet, wenn das Fahrzeug nicht beschleunigt wird, vermieden
wird. Dadurch dass das Ansteigen der Motordrehzahl wie oben beschrieben verhindert
wird, kann das schnelle Einrücken
der Öldruckkupplung 33,
das durch die anschließende Nachführung verursacht
werden kann, und somit der Getriebestoß verhindert werden.
-
Wenn
erfasst wird, dass das Fahrpedal niedergedrückt ist (Zeitpunkt t1), kann
das Erhöhen
des Tastverhältnisses
der Öldruckkupplung 33,
deren Kolben 52 seinen Hub beendet hat, die Verzögerung der Öldruckreaktion
minimieren. Mit der Erhöhung der
Motordrehzahl in Richtung der Gangsynchronisation wird die Öldruckkupplung 33 um
die Tastverhältniskorrektur ΔD nach vorn
verstellt, wodurch die Motordrehzahl auf einen Wert unterhalb der
Gangsynchronisation begrenzt wird.
-
Die
Tastverhältniskorrektur ΔD, die bei
der Steuerung zum Begrenzen des Drehmoments entsprechend dem Motordrehmoment
(der Motordrehmomentkorrektur ΔT)
gebildet werden kann, kann ohne weiteres vorgegeben werden, wodurch
sich die Steuerlogik vereinfacht.
-
Wenn
die Synchronisation auf den höheren Gang
erfasst wird (Zeitpunkt SF), kann der Controller die Öldruckkupplung 33 auf
das bestimmte Tastverhältnis
D1 einstellen und dieses für
eine bestimmte Bereitschaftszeitspanne beibehalten, wodurch das Schalten
in den 2. Gang zuverlässig
ausgeführt
wird.
-
Nach
dem Verstreichen der Bereitschaftszeit kann der Controller 40 bestimmen,
dass das Schalten in den niedrigeren Gang beendet ist, weshalb auch
die Steuerung zum Begrenzen des Motordrehmoments beendet wird. Nach
dem Ende des Schaltvorgangs (Zeitpunkt t2) kann das Motordrehmoment entsprechend
dem vom Fahrer vorgenommenen Be schleunigen abgegeben werden, wodurch
vermieden wird, dass sich der Fahrer unbehaglich fühlt und
sich das Fahrverhalten verschlechtert. Nach dem Beenden der Steuerung
zum Begrenzen des Motordrehmoments kann hierbei die Drosselklappenstellung θt mit dem
bestimmten Gradienten verstellt werden, so dass sie eine Stellung
erreicht, die der momentanen Fahrpedalstellung entspricht. Dadurch
kann das Motordrehmoment proportional zur momentanen Fahrpedalstellung
wiederhergestellt werden, wodurch ein unangenehmes Gefühl des Fahrers
vermieden wird.
-
Obwohl
die technische Lehre mit Bezug auf zwei Ausführungsformen erläutert wurde,
können selbstverständlich viele
weitere Modifikationen und Abänderungen
durch den Fachmann vorgenommen werden, ohne von der technischen
Lehre und vom Umfang der Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen abzuweichen.
-
Beispielsweise
erfolgt gemäß der ersten
und der zweiten Ausführungsform
das Herunterschalten aus dem 3. Gang in den 2. Gang. Jedoch ermöglicht die
technische Lehre unter der Voraussetzung, dass eines der kraftschlüssigen Elemente
aus dem eingerückten
Zustand in den ausgerückten
Zustand überführt wird,
während
das andere kraftschlüssige
Element aus dem ausgerückten
Zustand in den eingerückten
Zustand überführt wird,
auch ein Herunterschalten aus anderen Gängen.
-
Außerdem wurde
die Steuerung zum Begrenzen des Motordrehmoments gemäß der zweiten Ausführungsform
anhand der Begrenzung der Drosselklappenstellung θt erläutert. Jedoch
ist das Verfahren des Begrenzens des Motordrehmoments nicht darauf
eingeschränkt.
Das Begrenzen des Motordrehmoments kann beispielsweise auch durch
Senkung der Kraftstoffeinspritzung oder durch Verändern des
Zündzeitpunkts
vorgenommen werden.