DE112008000623T5

DE112008000623T5 - Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstiegs für einen Drehmomentwandler eines automatischen Getriebes für ein mit einem Drehmomentwandler ausgerüstetes Fahrzeug

Info

Publication number: DE112008000623T5
Application number: DE112008000623T
Authority: DE
Inventors: Masakatsu Iwase; Shin-Ichirou Murakami; Hiroshi Tsutsui; Masahiko Nishikawa
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2007-08-30
Filing date: 2008-03-10
Publication date: 2010-01-14
Also published as: US20090062067A1; WO2009028223A1; CN101636605A; JP2009058023A

Abstract

Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstiegs für einen Drehmomentwandler eines automatischen Getriebes, das eine Drehung eines Motors über den Drehmomentwandler empfängt, für ein mit einem Drehmomentwandler ausgerüstetes Fahrzeug,
wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch
eine Öltemperaturerfassungseinrichtung, die eine Temperatur von Hydrauliköl des Drehmomentwandlers erfasst, eine Erwärmungswert-Berechnungseinrichtung, die einen zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers berechnet unter Verwendung einer Motordrehzahl, einer Eingangswellendrehzahl des automatischen Getriebes und einer Beziehung zwischen einem Drehzahlverhältnis und einem Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers während einer Fahrt in einem höheren Gang,
eine Abwärtsschaltsteuereinrichtung, die bewirkt, dass das automatische Getriebe von dem höheren Gang zu einem niedrigeren Gang abwärtsschaltet, und die eine Hochschaltung von dem niedrigeren Gang zu dem höheren Gang verhindert, wenn eine erfasste Temperatur des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler, die mittels der Öltemperaturerfassungseinrichtung erfasst wird, eine Steuerungsstarttemperatur übersteigt und der zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers größer als ein oberer Grenzwert oder gleich diesem wird, bevor die erfasste Temperatur...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstiegs für einen Drehmomentwandler eines automatischen Getriebes, das eine Drehung eines Motors über den Drehmomentwandler empfängt, für ein mit einem Drehmomentwandler ausgerüstetes Fahrzeug. Die Vorrichtung verhindert einen übermäßigen Temperaturanstieg des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler.
STAND DER TECHNIK
Das Patentdokument 1 beschreibt die Erfassung übermäßiger Wärme eines Drehmomentwandlers in einem automatischen Getriebe, das eine Drehung eines Motors über den Drehmomentwandler empfängt. Gemäß diesem Dokument erfasst ein Hydrauliköltemperatursensor die Temperatur des Hydrauliköls in dem automatischen Getriebe, erfasst ein Eingangswellendrehzahlsensor eine Eingangswellendrehzahl des automatischen Getriebes und erfasst ein Motordrehzahlsensor eine Motordrehzahl. Es wird eine Differenz ermittelt zwischen einem Erwärmungswert des Drehmomentwandlers während einer vorbestimmten Zeitdauer, der ermittelt wird auf der Grundlage eines Drehzahlverhältnisses, bei dem es sich um das Verhältnis zwischen der Eingangswellendrehzahl und der Motordrehzahl handelt, der Motordrehzahl und dem Arbeitsdiagramm des Drehmomentwandlers, und einem Wärmeabfuhrwert der Wärmeabfuhr aus dem Drehmomentwandler während der vorbestimmten Zeitdauer. Dann wird ein Temperaturanstieg des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler aufgrund dieser Differenz aufeinanderfolgend zu der Temperatur des Hydrauliköls addiert, die vor der vorbestimmten Zeitdauer mittels des Sensors erfasst worden ist. Als Ergebnis wird die Temperatur des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler geschätzt.
Wenn auf der Grundlage der geschätzten Temperatur des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler übermäßige Wärme im Drehmomentwandler ermittelt wird, wird eine Schaltkennlinie eines Schaltkennfeldes des automatischen Getriebes derart geändert, dass ein niedrigerer Gang mit größerer Wahrscheinlichkeit gewählt wird. Alternativ wird die Überbrückungskennlinie des Drehmomentwandlers so geändert, das der Überbrückungsbereich vergrößert ist.

[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. JP-A-8-42660 (Absätze 0009 bis 0017 und 2).

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
[Durch die Erfindung zu lösendes Problem]
Um die Änderung der Schaltkennlinie des Schaltkennfeldes des automatischen Getriebes derart zu ändern, dass der niedrigere Gang mit größerer Wahrscheinlichkeit gewählt wird, oder um die Überbrückungskennlinie des Drehmomentwandlers derart zu ändern, dass der Überbrückungsbereich vergrößert ist, muss die Schaltkennlinie oder die Überbrückungskennlinie entsprechend jeder verschiedenen charakteristischen Eigenschaft des Drehmomentwandlers und des Motors festgelegt werden. Dieser Prozess erfordert enorme Anstrengungen und viel Zeit.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um den vorstehend genannten Nachteil zu überwinden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, auf einfache Weise einen übermäßigen Temperaturanstieg des Hydrauliköls in einem Drehmomentwandler unabhängig von charakteristischen Eigenschaften eines Motors und des Drehmomentswandlers zu verhindern, indem ein automatisches Getriebe abwärtsgeschaltet wird, wenn der Erwärmungswert des Drehmomentwandlers je Zeiteinheit größer als ein oberer Grenzwert oder gleich diesem ist.
[Maßnahmen zur Lösung des Problems]
Zur Lösung des vorstehend erläuterten Problems ist die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 1 gerichtet auf eine Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstiegs für einen Drehmomentwandler eines automatischen Getriebes, das eine Drehung eines Motors über den Drehmomentwandler empfängt, für ein mit einem Drehmomentwandler ausgerüstetes Fahrzeug. Die Vorrichtung umfasst eine Öltemperaturerfassungseinrichtung, die eine Temperatur von Hydrauliköl des Drehmomentwandlers erfasst, eine Erwärmungswert-Berechnungseinrichtung, die einen zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers berechnet unter Verwendung einer Motordrehzahl, einer Eingangswellendrehzahl des automatischen Getriebes und einer Beziehung zwischen einem Drehzahlverhältnis und einem Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers während einer Fahrt in einem höheren Gang, eine Abwärtsschaltsteuereinrichtung, die bewirkt, dass das automatische Getriebe von dem höheren Gang zu einem niedrigeren Gang abwärtsschaltet, und die eine Hochschaltung von dem niedrigeren Gang zu dem höheren Gang verhindert, wenn eine erfasste Temperatur des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler, die mittels der Öltemperaturerfassungseinrichtung erfasst wird, eine Steuerungsstarttemperatur übersteigt und der zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers größer als ein oberer Grenzwert oder gleich diesem wird, bevor die erfasste Temperatur niedriger als eine Steuerungsendtemperatur oder gleich dieser wird, die um eine bestimmte Temperatur niedriger als die Steuerungsstarttemperatur ist, eine Berechnungseinrichtung für einen erwarteten Erwärmungswert, die einen erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers berechnet, der erwartet wird nach der Hochschaltung von dem niedrigeren Gang zu dem höheren Gang, und eine Hochschaltsperrung-Aufhebeeinrichtung, die eine Sperrung der Hochschaltung von dem niedrigeren Gang zu dem höheren Gang aufhebt, wenn der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert niedriger als ein unterer Grenzwert oder gleich diesem wird.
Gemäß Anspruch 2 zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, dass die die Berechnungseinrichtung für einen erwarteten Erwärmungswert von Anspruch 1 aus der Motordrehzahl, einem Motordrehmoment, der Eingangswellendrehzahl und einer Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und einem Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers während einer Fahrt in dem niedrigeren Gang eine erwartete Eingangswellendrehzahl und ein erwartetes Eingangsdrehmoment des automatischen Getriebes berechnet für den Fall, dass die Hochschaltung zu dem höheren Gang ausgeführt wird in einem Zustand, in dem eine Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Ausgangsdrehmoment des automatischen Getriebes identisch mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Ausgangsdrehmoment während der Fahrt in dem niedrigeren Gang sind, ferner ein erwartetes Drehzahlverhältnis und einen erwarteten Kapazitätskoeffizienten berechnet auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Drehmomentverhältnis sowie dem Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers unter Verwendung der erwarteten Eingangswellendrehzahl und des erwarteten Eingangsdrehmomentes, und einen erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers nach der Hochschaltung zu dem höheren Gang berechnet unter Verwendung der erwarteten Eingangswellendrehzahl, des erwarteten Drehzahlverhältnisses und des erwarteten Kapazitätskoeffizienten.
Gemäß Anspruch 3 zeichnet sich die vorliegenden Erfindung dadurch aus, dass die Berechnungseinrichtung für einen erwarteten Erwärmungswert von Anspruch 1 oder 2 zuvor ermittelt und in einer Speichereinrichtung speichert eine Beziehung zwischen dem zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers während der Fahrt in dem niedrigeren Gang und dem erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers für den Fall, dass die Hochschaltung zu dem höheren Gang ausgeführt wird in einem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Ausgangsdrehmoment des automatischen Getriebes identisch sind mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Ausgangsdrehmoment während der Fahrt in dem niedrigeren Gang, ferner den zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers während der Fahrt in dem niedrigeren Gang berechnet aus der Motordrehzahl, der Eingangswellendrehzahl und der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers, und ferner den erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers für den Fall, dass die Hochschaltung zu dem höheren Gang ausgeführt wird, berechnet aus der in der Speichereinrichtung gespeicherten Beziehung zwischen dem erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers für den Fall, dass die Hochschaltung zu dem höheren Gang ausgeführt wird, und dem zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers während der Fahrt in dem niedrigeren Gang.
Gemäß Anspruch 4 zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, dass die die Öltemperaturerfassungseinrichtung eines beliebigen der Ansprüche 1 bis 3 gebildet ist durch einen Öltemperatursensor, der in einer Umlaufleitung des Hydrauliköls des Drehmomentwandlers vorgesehen ist, und eine Öltemperatur-Berechnungseinrichtung, die eine geschätzte Temperatur des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler berechnet unter Verwendung des zeitbezogenen Erwärmungswertes des Drehmomentwandlers, der aus der Motordrehzahl, der Eingangswellendrehzahl und der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers berechnet wird, und der mittels des Öltemperatursensors erfassten Temperatur des Hydrauliköls.
Gemäß Anspruch 5 zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, dass die Steuereinrichtung mit Bestimmung der Abwärtsschaltung eines beliebigen der Ansprüche 1 bis 4 bewirkt, dass das automatische Getriebe aus dem höheren Gang zu dem niedrigeren Gang abwärtsschaltet, wenn der zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers größer als der obere Grenzwert oder gleich diesem wird und wenn ein Niederdrücken eines Fahrpedals erfasst wird.
[Wirkungen der Erfindung]
Bei der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung wird das automatische Getriebe von dem höheren Gang zu dem niedrigeren Gang abwärtsgeschaltet und wird die Hochschaltung von dem niedrigeren Gang zu dem höheren Gang verhindert, wenn der zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers, der berechnet wird unter Verwendung der Motordrehzahl, der Eingangswellendrehzahl des automatischen Getriebes und der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers während der Fahrt in dem höheren Gang, größer als der obere Grenzwert oder gleich diesem wird, nachdem die Temperatur des Hydrauliköls des Drehmomentwandlers die Steuerungsstarttemperatur überschritten hat und bis die Temperatur niedriger als die Steuerungsendtemperatur oder gleich dieser wird, die um die vorbestimmte Temperatur niedriger als die Steuerungsstartemperatur ist.
Der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers nach der Hochschaltung von dem niedrigeren Gang zu dem höheren Gang wird berechnet, und die Sperrung der Hochschaltung von dem niedrigeren Gang zu dem höheren Gang wird aufgehoben, wenn der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers nach der Hochschaltung niedriger als der untere Grenzwert oder gleich diesem wird.
Demzufolge wird es unnötig, eine Schaltkennlinie eines Schaltkennfeldes für jede verschiedene charakteristische Eigenschaft des Drehmomentwandlers und des Motors festzulegen und einzustellen, um die Wahl des niedrigeren Ganges zu erleichtern, was große Anstrengungen und viel Zeit erfordert, so dass ein übermäßiger Anstieg der Temperatur des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler auf einfache Weise und mit niedrigen Kosten ungeachtet der charakteristischen Eigenschaften des Drehmomentwandlers und des Motors verhindert werden kann.
Da der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert für den Fall, dass die Hochschaltung zum höheren Gang ausgeführt wird, berechnet wird während der Fahrt in dem niedrigeren Gang und die Hochschaltung verhindert wird, während der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert größer als der untere Grenzwert oder gleich diesem ist, kann ferner ein übermäßiger Anstieg der Temperatur des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler zuverlässig verhindert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 2 werden die erwartete Eingangswellendrehzahl und das erwartete Eingangsdrehmoment des automatischen Getriebes nach der Hochschaltung zum höheren Gang berechnet aus der Motordrehzahl, dem Motordrehmoment, der Eingangswellendrehzahl des automatischen Getriebes und der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers während der Fahrt in dem abwärtsgeschalteten niedrigeren Gang. Das erwartete Drehzahlverhältnis und der erwartete Kapazitätskoeffizient werden berechnet auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Drehmomentverhältnis sowie dem Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers unter Verwendung der erwarteten Eingangswellendrehzahl und des erwarteten Eingangsdrehmomentes. Der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers nach der Hochschaltung zum höheren Gang wird berechnet unter Verwendung der erwarteten Eingangswellendrehzahl, des erwarteten Drehzahlverhältnisses und des erwarteten Kapazitätskoeffizienten, und die Sperrung der Hochschaltung von dem niedrigeren Gang zu dem höheren Gang wird aufgehoben, wenn der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers nach der Hochschaltung kleiner als der untere Grenzwert oder gleich diesem wird, wodurch ein übermäßiger Anstieg der Temperatur des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler zuverlässig verhindert werden kann.
Bei der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 3 wird die Beziehung zwischen dem erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers für den Fall, dass die Hochschaltung zum höheren Gang ausgeführt wird, und dem zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers während der Fahrt in dem niedrigeren Gang zuvor ermittelt und in der Speichereinrichtung gespeichert. Der zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers während der Fahrt in dem niedrigeren Gang wird berechnet aus der Motordrehzahl, der Eingangswellendrehzahl des automatischen Getriebes und der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers, und der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers für den Fall, dass die Hochschaltung zum höheren Gang ausgeführt wird, wird berechnet aus der in der Speichereinrichtung gespeicherten Beziehung zwischen dem erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert und dem zeitbezogenen Erwärmungswert.
Demzufolge kann der Berechnungsaufwand zum Berechnen des erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswertes nach der Hochschaltung zum höheren Gang beträchtlich vermindert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 4 wird die geschätzte Temperatur des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler, die berechnet wird unter Verwendung des zeitbezogenen Erwärmungswertes des Drehmomentwandlers, der aus der Motordrehzahl, der Eingangswellendrehzahl des automatischen Getriebes und der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers berechnet wird, und der Temperatur des Hydrauliköls, die mittels des Öltemperatursensors erfasst wird, der in der Umlaufleitung des Hydrauliköls des Drehmomentwandlers vorgesehen ist, als die Temperatur des Hydrauliköls des Drehmomentwandlers angenommen. Dadurch kann die Temperatur des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler genau geschätzt werden und kann ein übermäßiger Anstieg der Temperatur des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler zuverlässig verhindert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 5 bewirkt die Steuereinrichtung mit Bestimmung der Abwärtsschaltung, dass das automatische Getriebe aus dem höheren Gang zu dem niedrigeren Gang abwärtsschaltet, wenn der zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers größer als der obere Grenzwert oder gleich diesem wird und wenn ein Fahrer ein Fahrpedal niederdrückt, so dass dem Fahrer kein unangenehmes Gefühl wegen eines plötzlichen Schaltens des automatischen Getriebes vermittelt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines automatischen Getriebes für ein mit einem Drehmomentwandler ausgerüstetes Fahrzeug, das mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstiegs für einen Drehmomentwandler versehen ist.
2 ist eine Schnittdarstellung des Drehmomentwandlers.
3 ist eine Darstellung, die eine Eingriffstabelle von Bremsen und Kupplungen für jeden Gang wiedergibt.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine elektronische Steuervorrichtung zeigt.
5 ist eine Darstellung, die ein Schaltkennfeld wiedergibt.
6 ist eine Darstellung, die ein Öltemperatur-Berechnungsprogramm wiedergibt.
7 ist eine Darstellung, die ein Arbeitsdiagramm des Drehmomentwandlers wiedergibt.
8 zeigt Darstellungen, die ein Programm zur Verhinderung eines übermäßigen Öltemperaturanstieges wiedergeben.
9 ist ein Zeitdiagramm, das eine Arbeitsweise der Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstieges für den Drehmomentwandler wiedergibt.
10 ist ein Zeitdiagramm, gemäß dem ein Niederdrücken eines Fahrpedals ermittelt wird während einer Arbeitsweise der Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstiegs für den Drehmomentwandler.
11 ist eine Tabelle zur Ermittlung eines Drehzahlverhältnisses E, eines Drehmomentverhältnisses K und eines Kapazitätskoeffizienten C des Drehmomentwandlers mit C × K/E² als Maßzahl.
12 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem zeitbezogenen Erwärmungswert dQ und einem erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert dQp wiedergibt.
[Erläuterung der Bezugszeichen]
10: automatisches Getriebe, 11: Motor, 12: Drehmomentwandler, 14: Eingangswelle, 15: Untersetzungs-Planetengetriebe, 16: Schalt-Planetengetriebe, 17: Ausgangswelle, 20: vordere Abdeckung, 21: Pumpenglocke, 24: Pumpenflügelrad, 25: Turbinenrad, 26: Turbine, 27: Stator, 28: Statorwelle, 29: Verbindungselement, 34: Überbrückungskupplung, 35: Kolben, 37: Dämpfungsvorrichtung, 39: Umlaufleitung, 40: Hydraulikpumpe, 41: Drucksteuerventil, 42: Öltemperatursensor, 43: elektronische Steuervorrichtung, 44: Motor-ECU, 45: Motordrehzahlsensor, 46: Eingangswellendrehzahlsensor, 47: Ausgangswellendrehzahlsensor, 48: Wählpositionssensor, 49: Drosselöffnungssensor, 60: Öltemperatur-Berechnungsprogramm (Öltemperatur-Berechnungseinrichtung), 70: Programm zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstiegs.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein automatisches Getriebe, das eine Ausgangsdrehung eines Drehmomentwandlers übersetzt, der von einem Motor 11 eines Kraftfahrzeugs drehend angetrieben wird, und die Ausgangsdrehung zu einem nicht dargestellten Antriebsrad überträgt. Das automatische Getriebe 10 ist gebildet durch eine Eingangswelle 14, ein Untersetzungs-Planetengetriebe 15, ein Schalt-Planetengetriebe 16, eine Ausgangswelle 17, eine erste, eine zweite und eine dritte Kupplung C-1, C-2 bzw. C-3, eine erste Bremse B-1 und eine zweite Bremse B-2, einen Freilauf F-1 usw., die in geeigneter Weise auf einer gemeinsamen Mittellinie in einem Getriebegehäuse 13 angeordnet sind, das an einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Das automatische Getriebe 10 ermöglicht es, jeden von sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang zu schalten, indem wahlweise die erste bis dritte Kupplung C-1 bis C-3 und die erste und zweite Bremse B-1 und B-2 ein- bzw. ausgerückt werden.
Wie 2 zeigt, ist ein Gehäuse 19 des Drehmomentwandlers 12 gebildet durch eine vordere Abdeckung 20, eine Pumpenglocke 21, einen mit einem Flansch versehenen zylindrischen Abschnitt 22 und dergleichen, die durch Schweißen zu einer Einheit verbunden sind. Das Gehäuse 19 ist mittels des mit einem Flansch versehenen zylindrischen Abschnitts 22 drehbar im Getriebegehäuse 13 gelagert und ist mit einer Ausgangswelle des Motors 11 über eine Antriebsscheibe des Motors 11 verbunden, die mit einem Mitnehmeransatz 23 verschraubt ist, der an der vorderen Abdeckung 20 vorgesehen ist.
Auf einer Innenseite der Pumpenglocke 21 ist ein Pumpenflügelrad 24 vorgesehen, das einer Turbine 26 zugewandt ist, mit der ein Turbinenrad 25 versehen ist. Das Turbinenrad 25 steht in Kontakt mit einer Seitenfläche eines Flanschabschnittes eines Verbindungselementes 29, das über einer Keilverzahnung mit der Eingangswelle 14 verbunden ist, und ist mittels eines Niets zusammen mit einer Federhaltescheibe 31 an dem Verbindungselement 29 befestigt. Die später beschriebene Federhaltescheibe 31 steht in Kontakt mit einer anderen Seitenfläche. In einem unteren Bereich zwischen dem Pumpenflügelrad 24 und der Turbine 26 ist ein Stator 27 angeordnet. Der Stator 27 ist an einem äußeren Laufring eines Freilaufs 30 befestigt und ist mittels eines Drucklagers zwischen einer inneren Seitenfläche des Flansches des zylindrischen Abschnitts 22 und einer seitlichen Stirnfläche des Verbindungselementes 29 abgestützt und gelagert. Die Eingangswelle 14 ist mittels eines Nadellagers drehbar gelagert an der inneren Umfangsfläche einer Statorwelle 28, die an dem Getriebegehäuse 13 befestigt ist. Ein innerer Laufring des Freilaufes 30 ist über eine Keilverzahnung mit einer äußeren Umfangsfläche verbunden. Das Pumpenflügelrad 24 wird somit vom Motor 11 drehend angetrieben, damit es Hydrauliköl zu der Turbine 26 fördert, und der Stator 27 nimmt eine Reaktionskraft des Hydrauliköls auf und überträgt ein Drehmoment zu der Turbine 26.
Ein Teil des Hydrauliköls strömt aus dem Inneren des Drehmomentwandlers 12 heraus, läuft in einer Umlaufleitung 39 des Drehmomentwandlers 12 um und strömt dann in den Drehmomentwandler 12 zurück. Das aus dem Drehmomentwandler 12 ausgeströmte Hydrauliköl wird dabei, nachdem es mittels eines Kühlers gekühlt worden ist, mittels einer Hydraulikpumpe 40 gefördert, die mittels des Motors 11 drehend angetrieben wird, und wird schließlich hinsichtlich seines Drucks mittels eines Drucksteuerventils 41 gesteuert, bevor es zur radial inneren Seite der Pumpenglocke 21 zurückströmt. Innerhalb eines Ventilgehäuses des Drucksteuerventils 41 ist ein Öltemperatursensor 42 vorgesehen, mittels dessen die Temperatur des dem Drehmomentwandler 12 zugeführten Hydrauliköls erfasst wird.
Das Bezugszeichen 35 bezeichnet einen Kolben einer Überbrückungskupplung 34, der mittels eines Dichtelementes 36 an einem zylindrischen Abschnitt des Verbindungselementes 29 abgedichtet ist und darauf verschiebbar sitzt. Ein erweiterter Abschnitt des Kolbens 35 erstreckt sich in Radialrichtung und ist einer inneren Stirnfläche der vorderen Abdeckung 20 des Gehäuses 10 zugewandt. An einem vorderen Stirnseitenabschnitt ist ein Reibelement 38 angebracht, das einem Abschnitt der inneren Stirnfläche der vorderen Abdeckung 20 nahe bei deren äußerem Umfang zugewandt ist. Ein äußerer Randabschnitt des Kolbens 35 und ein äußerer Umfangsabschnitt des Verbindungselements 29 sind über eine Dämpfungsvorrichtung 37 verbunden. Die Dämpfungsvorrichtung 37 umfasst die Federhaltescheibe 31, die mittels des Niets mit dem Verbindungselement 29 verbunden ist, sowie eine Scheibe 32, die über eine Keilverzahnung mit dem erweiterten Abschnitt des Kolbens 35 derart verbunden ist, dass eine Relativbewegung möglich ist. Die Scheibe 32 wird durch die Federkraft einer Druckfeder 33 in einer Neutralstellung gehalten. Wenn der mittels des Drucksteuerventils 41 gesteuerte Druck des Hydrauliköls zunimmt, das zur radial inneren Seite der Pumpenglocke 21 zurückströmt, und somit der Druck im Drehmomentwandler 12 zunimmt, hat dies zur Folge, dass der Kolben 35 sich vorwärts bewegt und dabei das Reibelement 38 gegen die innere Stirnfläche der vorderen Abdeckung 20 drückt, so dass eine Überbrückungskupplung 34 das Gehäuse 19 des Drehmomentwandlers 12, das mit der Ausgangswelle des Motors 11 verbunden ist, mit dem Verbindungselement 29 verbindet, das mit der Eingangswelle 14 des automatischen Getriebes 10 keilverzahnt ist.
Das Untersetzungs-Planetengetriebe 15 des automatischen Getriebes 10 umfasst ein erstes Ringrad R1, das mit der Eingangswelle 14 verbunden ist, ein erstes Sonnenrad S1, das zur Aufnahme einer Reaktionskraft mit dem Getriebegehäuse 13 verbunden ist, und ein Planetenrad, das von einem ersten Träger C1 getragen wird und mit dem ersten Ringrad R1 sowie dem ersten Sonnenrad S1 kämmt. Das Schalt-Planetengetriebe 16 des automatischen Getriebes 10 ist gebildet durch ein zweites Sonnenrad S2, das einen großen Durchmesser hat, ein drittes Sonnenrad S3, das einen kleinen Durchmesser hat, ein langes Planetenrad P2, das direkt mit dem zweiten Sonnenrad S2 kämmt und mit dem dritten Sonnenrad S3 über ein dazwischen angeordnetes Planetenrad P3 kämmt, einen zweiten Träger C2C3, der das lange Planetenrad P2 und das Planetenrad P3 trägt, sowie ein zweites Ringrad R2R3, das mit dem langen Planetenrad P2 kämmt und mit der Ausgangswelle 17 verbunden ist.
Der erste Träger C1 des Untersetzungs-Planetengetriebes 15 ist mit dem dritten Sonnenrad S3 des Schalt-Planetengetriebes 16 über die erste Kupplung C-1 verbindbar und ist mit dem zweiten Sonnenrad S2 über die dritte Kupplung C-3 verbindbar. Das zweite Sonnenrad S2 des Schalt-Planetengetriebes 16 ist mit der ersten Bremse B-1 verbunden, und der zweite Träger C2C3 ist mit der Eingangswelle 14 über die zweite Kupplung C-2 verbindbar. Ferner ist der zweite Träger C2C3 parallel angeordnet zu dem Freilauf F-1 und der zweiten Bremse B-2, die von dem Getriebegehäuse 31 getragen werden.
In der Eingriffstabelle gemäß 3 sind die Beziehungen zwischen dem eingerückten und dem ausgerückten Zustand jeder der Kupplungen, Bremsen und des Freilaufs des automatischen Getriebes 10 für jeden Gang gezeigt. In der Eingriffstabelle bedeutet ein Kreissymbol eingerückt, d. h. im Fall einer Bremse betätigt und im Fall einer Kupplung geschlossen, bedeutet kein Symbol ausgerückt, d. h. im Falle einer Bremse gelöst und im Fall einer Kupplung geöffnet, und bedeutet ein dreieckiges Symbol, dass der eingerückte Zustand nur während einer Motorbremsung vorliegt.
Wie durch 3 verdeutlicht ist, wird ein erster Gang (1.) erreicht durch Schließen der ersten Kupplung C-1 und automatischen Eingriff des Freilaufs F-1. Eine Drehung des ersten Trägers C1, dessen Drehzahl mittels des Untersetzungs-Planetengetriebes 15 im Vergleich zur Drehung der Eingangswelle 14 verringert ist, wird mittels der ersten Kupplung C-1 zu dem dritten Sonnenrad S3 des Schalt-Planetengetriebes 16 übertragen, dessen zweiter Träger C2C3, dessen Rückwärtsdrehung von dem Freilauf F-1 verhindert wird, eine Reaktionskraft aufnimmt. Schließlich wird das zweite Ringrad R2R3 mit einer verminderten Drehzahl bei einem maximalen Übersetzungsverhältnis gedreht, und diese Drehung wird zu der Ausgangswelle 17 übertragen.
Ein zweiter Gang (2.) wird erreicht durch Schließen der ersten Kupplung C-1 und Betätigen der ersten Bremse B-1. Die Drehung des ersten Trägers C1, dessen Drehzahl mittels des Untersetzungs-Planetengetriebes 15 im Vergleich zur Drehung der Eingangswelle 14 verringert ist, wird über die erste Kupplung C-1 zu dem dritten Sonnenrad S3 des Schalt-Planetengetriebes 16 übertragen, dessen zweites Sonnenrad S2, dessen Drehung durch die betätigte erste Bremse B-1 verhindert ist, die Reaktionskraft aufnimmt. Das zweite Ringrad R2R3 wird mit einer verminderten Drehzahl für den zweiten Gang gedreht, und diese Drehung wird zu der Ausgangwelle 17 übertragen. Wie gezeigt ist, ist zu diesem Zeitpunkt das Übersetzungsverhältnis kleiner als das des ersten Ganges.
Ein dritter Gang (3.) wird erreicht durch Schließen der ersten und dritten Kupplung C-1 bzw. C-3. Die Drehung des ersten Trägers C1, dessen Drehzahl mittels des Untersetzungs-Planetengetriebes 15 im Vergleich zu der Drehung der Eingangswelle 14 verringert ist, wird mittels der ersten Kupplung C-1 und der dritten Kupplung C-3 gleichzeitig zu dem dritten Sonnenrad S3 und dem zweiten Sonnenrad S2 übertragen, um einen direkt verbundenen bzw. überbrückten Zustand des Schalt-Planetengetriebes 16 herbeizuführen. Das zweite Ringrad R2R3 wird mit der gleichen Drehzahl wie der des ersten Trägers C1 gedreht, und diese Drehung wird zu der Ausgangswelle 17 übertragen.
Ein vierter Gang (4.) wird erreicht durch Schließen der ersten und zweiten Kupplung C-1 bzw. C-2. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird mittels der zweiten Kupplung C-2 direkt zu dem zweiten Träger C2C3 des Schalt-Planetengetriebes 16 übertragen, und die Drehung des ersten Trägers C1, dessen Drehzahl mittels des Untersetzungs-Planetengetriebes 15 im Vergleich zur Drehung der Eingangswelle 14 verringert ist, wird mittels der ersten Kupplung C-1 zu dem dritten Sonnenrad S2 des Schalt-Planetengetriebes 16 übertragen. Die Drehung des zweiten Ringrades R2R3 wird auf eine Drehzahl vermindert, die in der Mitte zwischen der Drehzahl der Eingangswelle 14 und der Drehzahl des ersten Trägers C1 liegt, und diese Drehung wird zu der Ausgangswelle 17 übertragen.
Ein fünfter Gang (5.) wird erreicht durch Schließen der zweiten und dritten Kupplung C-2 bzw. C-3. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird mittels der zweiten Kupplung C-2 direkt zu dem zweiten Träger C2C3 des Schalt-Planetengetriebes 16 übertragen, und die Drehung des ersten Trägers C1, dessen Drehzahl mittels des Untersetzungs-Planetengetriebes 15 im Vergleich zu der Drehung der Eingangswelle 14 verringert ist, wird mittels der dritten Kupplung C-3 zu dem zweiten Sonnenrad S2 des Schalt-Planetengetriebes 16 übertragen. Das zweite Ringrad R2R3 wird mit einer erhöhten Drehzahl für den fünften Gang gedreht, und diese Drehung wird zu der Ausgangswelle 17 übertragen.
Ein sechster Gang (6.) wird erreicht durch Schließen der zweiten Kupplung C-2 und Betätigen der ersten Bremse B-1. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird mittels der zweiten Kupplung C-2 direkt zum zweiten Träger C2C3 des Schalt-Planetengetriebes 16 übertragen, dessen zweites Sonnenrad S2, dessen Drehung aufgrund der Betätigung der ersten Bremse B-1 verhindert ist, die Reaktionskraft aufnimmt. Das zweite Ringrad R2R3 wird mit einer erhöhten Drehzahl für den sechsten Gang gedreht, und diese Drehung wird zu der Ausgangswelle 17 übertragen.
Ein Rückwärtsgang (R) wird erreicht durch Schließen der dritten Kupplung C-3 und Betätigen der zweiten Bremse B-2. Die Drehung des ersten Trägers C1, dessen Drehzahl mittels des Untersetzungs-Planetengetriebes 15 im Vergleich zu der Drehung der Eingangswelle 14 verringert ist, wird über die dritte Kupplung C-3 zu dem zweiten Sonnenrad S2 des Schalt-Planetengetriebes 16 übertragen, dessen zweiter Träger C2C3, dessen Drehung aufgrund der Betätigung der zweiten Bremse B-2 verhindert ist, eine Reaktionskraft aufnimmt.
Das zweite Ringrad R2R3 wird rückwärts gedreht, und diese Drehung wird zu der Ausgangswelle 17 übertragen.
Eine elektronische Steuervorrichtung 43 wird unter Bezugnahme auf ein in 4 gezeigten Blockdiagramm beschrieben. Die elektronische Steuervorrichtung 43 ist ein sogenannter Mikrocomputer, der eine CPU, ein RAM, ein ROM und eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle aufweist. Die CPU verarbeitet ein Eingangssignal entsprechend einem zuvor in dem ROM gespeicherten Programm unter Nutzung der Zwischenspeicherfunktion des RAM und gibt ein Ausgangssignal ab. Dies heißt genauer, dass die elektronische Steuervorrichtung 43 jeweils ein Erfassungssignal empfängt von dem Öltemperatursensor 42, der die Temperatur des dem Drehmomentwandler 12 zugeführten Hydrauliköls erfasst, einem Motordrehzahlsensor 45, der eine Motordrehzahl Ne am Drehmomentwandler 12 erfasst, zu dem die Drehung des Motors 11 übertragen wird, einem Eingangswellendrehzahlsensor 46, der eine Eingangswellendrehzahl Ni der Eingangswelle 14 erfasst, einem Ausgangswellendrehzahlsensor 47, der eine Drehzahl Nv der Ausgangswelle 17 erfasst, einem Wählpositionssensor 48, der ein Erfassungssignal D abgibt, wenn ein Handwählventil in einen Wählbereich D für Vorwärtsfahrt geschaltet ist, einem Drosselöffnungssensor 49 für das Ausmaß der Drosselöffnung, der ein Betätigungsausmaß Ss eines Fahrpedals erfasst, und dergleichen. Die elektronische Steuervorrichtung 43 führt eine Schaltsteuerung aus, aufgrund derer die erste, zweite und dritten Kupplung C-1, C-2 bzw. C-3 und die erste und zweite Bremse B-1 bzw. B-2 wahlweise eingerückt werden, um jeden der Gänge einlegen zu können, indem automatisch im automatischen Getriebe 10 ein Gangwechsel in Abhängigkeit von einem Fahrzustand eines Fahrzeugs ausgeführt wird. Ferner führt die elektronische Steuervorrichtung 43 eine Überbrückungssteuerung durch, durch die der Eingriffszustand der Überbrückungskupplung 34 gesteuert wird, sowie weitere Steuerungen.
Bei der Schaltsteuerung wird ein für einen momentanen Fahrzustand bevorzugter Gang gemäß einer Schaltkennlinie eines Schaltkennfeldes erhalten. Das Schaltkennfeld ist in einer V-TH-Ebene definiert, wobei auf einer horizontalen Achse eine Fahrzeuggeschwindigkeit V wiedergegeben ist, die von der Ausgangswelle 17 erhalten wird und mittels des Ausgangswellendrehzahlsensors 47 erfasst wird, und auf einer vertikalen Achse ein Drosselöffnungsausmaß TH wiedergegeben ist, das mittels des Drosselöffnungssensors 49 erfasst wird. In einem Schaltkennfeld 50, von dem ein Ausschnitt in 5 gezeigt ist, ist eine 2-3-Hochschaltkennlinie 51 für eine Hochschaltung vom zweiten Gang zum dritten Gang unter normalen Bedingungen als durchgezogene Linie gezeigt. Ferner ist eine 3-2-Abwärtsschaltkennlinie für eine Abwärtsschaltung vom dritten Gang zum zweiten Gang unter normalen Bedingungen als eine gestrichelte Linie gezeigt. Die Hochschaltung vom zweiten Gang zum dritten Gang erfolgt somit bei einem Übergang des Zustands der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Drosselöffnungsausmaßes von einem Bereich auf der linken Seite zu einem Bereich auf der rechten Seite der 2-3-Hochschaltkennlinie, und die Abwärtsschaltung vom dritten Gang zum zweiten Gang erfolgt somit bei einem Übergang vom Bereich auf der rechten Seite zu dem Bereich auf der linken Seite der 3-2-Abwärtsschaltkennlinie 52.
Bei der Überbrückungssteuerung wird die Überbrückungskupplung 34 eingerückt gemäß einer Überbrückungskennlinie 53, die in der V-TH-Ebene definiert ist, um das Gehäuse 20 des Drehmomentwandlers 12 und die Eingangswelle 14 des automatischen Getriebes 10 miteinander zu verbinden. In 5 verläuft die 3LU- Überbrückungskennlinie 53 parallel zu der vertikalen Achse. Die 3LU-Überbrückungskennlinie 53 zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit V, bei der die Überbrückungskupplung 34 im dritten Gang geschlossen wird. Somit wird die Überbrückungskupplung 34 geschlossen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V übergeht in eine höhere Geschwindigkeit als die durch die 3LU-Überbrückungskennlinie 53 angezeigte, während das automatische Getriebe 10 in den dritten Gang geschaltet ist. Die Überbrückungskupplung 34 wird geöffnet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V übergeht zur Seite niedrigerer Geschwindigkeiten.
Die elektronische Steuervorrichtung 43 führt wiederholt ein in 6 gezeigtes Öltemperatur-Berechnungsprogramm 60 in Zeitintervallen einer Zykluszeit dH aus und berechnet eine geschätzte Öltemperatur T des Hydrauliköls im Drehmomentwandler 12. Die elektronische Steuervorrichtung 43 empfängt die Drehzahl Ne des Motors 11, die mittels des Motordrehzahlsensors 45 erfasst wird, die Drehzahl Ni der Eingangwelle 14 des automatischen Getriebes 10, die mittels des Eingangswellendrehzahlsensors 46 erfasst wird, die Drehzahl Nv der Ausgangswelle 17, die mittels des Ausgangswellendrehzahlsensors 47 erfasst wird, eine Temperatur Ts des Hydrauliköls, die mittels des Öltemperatursensors 42 gemessen wird, und das vom Wählpositionssensor 48 gelieferte Erfassungssignal (Schritt S61). Die elektronische Steuereinrichtung 43 ermittelt dann, ob die Ausgangswellendrehzahl Nv während einer ununterbrochenen vorbestimmten Zeitdauer Ha oder länger eine vorbestimmte Drehzahl oder höher als diese ist (Schritt S62). Ferner ermittelt die elektronische Steuervorrichtung 43, ob die Überbrückungskupplung 34 während einer vorbestimmten Zeitdauer Hb oder länger ununterbrochen geschlossen ist (Schritt S63), und ermittelt ferner, ob der Wählbereich D gewählt ist (Schritt S64).
Wenn bei einem der Schritte S62 und S63 die Antwort Ja ist oder im Schritt S64 die Antwort Nein ist, wird als geschätzte Öltemperatur T des Hydrauliköls im Drehmomentwandler 12 die Öltemperatur Ts des Hydrauliköls bestimmt, die mittels des Öltemperatursensors 42 erfasst wird (Schritt S65). Wenn die Antwort sowohl im Schritt S62 als auch im Schritt S63 Nein ist und die Antwort im Schritt S64 Ja ist, wird die geschätzte Öltemperatur des Hydrauliköls im Drehmomentwandler 12 im Schritt S66 berechnet.
Die Berechnung im Schritt S66 erfolgt wie folgt. Der zeitbezogene Erwärmungswert dQ im Drehmomentwandler 12 wird berechnet mit dQ = A × C × Ne² × (Ne-Ni), wobei die Motordrehzahl Ne, die Eingangswellendrehzahl Ni und ein Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis E (= Ni/Ne) und dem Kapazitätskoeffizienten C eines in 7 gezeigten Arbeitsdiagramms des Drehmomentwandlers 12 benutzt werden. Der zeitbezogene Erwärmungswert dQ wird mit der einen Zykluszeit dH multipliziert, um den Erwärmungswert im Drehmomentwandler 12 während der einen Zykluszeit dH zu berechnen. Während der einen Zykluszeit dH strömt das Hydrauliköl am Beginn der einen Zykluszeit mit der Temperatur Ts in den Drehmomentwandler 12, die mittels des in der Umlaufleitung 39 vorgesehen Temperatursensors 42 gemessen wird. Mit der geschätzten Öltemperatur T strömt das Hydrauliköl aus dem Inneren des Drehmomentwandlers 12. Demzufolge ist eine während der einen Zykluszeit dH aus dem Inneren des Drehmomentwandlers 12 abgeführte Wärmemenge gleich B × (T-Ts) × dH, wobei B ein Einstellwert ist, der die Durchflussmenge des in der Umlaufleitung 39 umlaufenden Hydrauliköls, die spezifische Wärme des Hydrauliköls und dergleichen berücksichtigt. Somit wird die Bilanz der während der einen Zykluszeit dH in den und aus dem Drehmomentwandler 12 gelangenden Wärmemenge wiedergegeben durch ΣQ = {A × C × Ne² × (Ne-Ni) – B × (T-Ts)} × dH und wird ein Änderungsausmaß dT der geschätzten Temperatur T während der einen Zykluszeit dH wiedergegeben als dT = ΣQ/P, wobei P die Wärmekapazität des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler 12 ist. Die geschätzte Temperatur T im Drehmomentwandler 12 nach Verstreichen eines Zyklus ist der größere von zwei Werten. Einer dieser zwei Werte ist der Wert (T = T + dT), bei dem zu der geschätzten Temperatur T am Beginn des einen Zyklus das Änderungsausmaß dT der geschätzten Temperatur T während der einen Zykluszeit dH addiert ist. Der andere dieser Werte ist die Öltemperatur Ts des Hydrauliköls, die mittels des Öltemperatursensors 42 zum Zeitpunkt des Verstreichens des einen Zyklus gemessen wird. Das Arbeitsdiagramm gemäß 7 ist in dem ROM der elektronischen Steuervorrichtung 43 gespeichert und zeigt die Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis E (= Ni/Ne) und dem Kapazitätskoeffizienten C sowie dem Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers 12.
Das Öltemperatur-Berechnungsprogramm 60 bildet eine Öltemperatur-Berechnungseinrichtung 60, die den zeitbezogenen Erwärmungswert dQ des Drehmomentwandlers, der aus der Motordrehzahl Ne, der Eingangswellendrehzahl Ni des automatischen Getriebes 10 und der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis E und dem Kapazitätskoeffizienten C des Drehmomentwandlers 12 berechnet wird, sowie die mittels des Öltemperatursensors 42 erfasste Temperatur Ts des Hydrauliköls benutzt, um die geschätzte Temperatur T des Hydrauliköls im Drehmomentwandler 12 zu berechnen. Die Öltemperaturerfassungseinrichtung, die die Temperatur des Hydrauliköls des Drehmomentwandlers 12 erfasst, ist durch den Öltemperatursensor 42 und die Öltemperatur-Berechnungseinrichtung 60 gebildet.
Die elektronische Steuervorrichtung 43 führt wiederholt ein in 8 gezeigtes Programm 70 zur Verhinderung eines übermäßigen Öltemperaturanstiegs in Zeitintervallen der einen Zykluszeit dH aus und verhindert einen übermäßigen Anstieg der Öltemperatur des Hydrauliköls im Drehmomentwandler 12.
In der V-TH-Ebene von 5 sind eine obere Grenzkurve 54 gleicher Erwärmung, die einen oberen Grenzwert des zeitbezogenen Erwärmungswertes dQ des Drehmomentwandlers 12 wiedergibt, sowie eine untere Grenzkurve 55 gleicher Erwärmung eingezeichnet, die einen unteren Grenzwert des zeitbezogenen Erwärmungswertes wiedergibt. Wenn während einer Fahrt im dritten Gang die geschätzte Temperatur T des Hydrauliköls im Drehmomentwandler 12 eine Steuerungsstarttemperatur übersteigt und der zeitbezogene Erwärmungswert dQ des Drehmomentwandlers 12 größer als ein oberer Grenzwert oder gleich diesem wird, bevor die geschätzte Temperatur T zu einer Steuerungsendtemperatur wird, die um eine vorbestimmte Temperatur niedriger als die Steuerungsstarttemperatur ist, wird das automatische Getriebe 10 vom dritten Gang als einem höheren Gang in den zweiten Gang als einem niedrigeren Gang abwärtsgeschaltet, da die Gefahr besteht, dass die Temperatur des Hydrauliköls im Drehmomentwandler 12 übermäßig ansteigt. Dies bedeutet, dass dann, wenn der zeitbezogene Erwärmungswert dQ ansteigt und ein Übergang erfolgt in einen Bereich, der durch die obere Grenzkurve 54 für den Erwärmungswert, die 3-2-Abwärtsschaltkennlinie 52 und die 3LU-Überbrückungskennlinie 53 begrenzt ist, das automatische Getriebe 10 vom dritten Gang in den zweiten Gang abwärtsgeschaltet wird, selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Drosselöffnungsausmaß TH bezüglich der 3-2-Abwärtsschaltkennlinie 52 auf der Seite für den dritten Gang liegen. Zugleich wird die Hochschaltung vom zweiten Gang in den dritten Gang verhindert.
Unter der Annahme, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V und ein Antriebsdrehmoment Jo, das auf die Ausgangswelle 17 des automatischen Getriebes 10 ausgeübt wird, gleich denen während einer Fahrt im zweiten Gang sind, wird der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp des Drehmomentwandlers 12 für den Fall berechnet, dass die Hochschaltung vom zweiten Gang in den dritten Gang ausgeführt wird, und erfolgt ein Übergang in einen Bereich, in dem der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp kleiner als der untere Grenzwert des Erwärmungswertes je Zeiteinheit des Drehmomentwandlers 12 ist. Ferner wird eine Sperrung der Hochschaltung vom zweiten Gang in den dritten Gang aufgehoben. Demzufolge wird, wenn die Zustände der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Drosselöffnungsausmaßes TH im Bereich auf der rechten Seite der 2-3-Hochschaltkennlinie 51 liegen, die Hochschaltung vom zweiten Gang in den dritten Gang ausgeführt, wenn der Übergang in den Bereich erfolgt, in dem der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp kleiner als der untere Grenzwert des Erwärmungswertes je Zeiteinheit des Drehmomentwandlers 12 ist.
Die elektronische Steuervorrichtung 43 ermittelt, ob die geschätzte Temperatur T des Hydrauliköls im Drehmomentwandler 12, die mittels des Öltemperatur-Berechnungsprogramms 60 berechnet worden ist, die Steuerungsstarttemperatur überschritten hat (Schritt S71). Wenn diese überschritten wird, wird ein Steuerungsflag auf EIN gestellt und wird im Schritt S72 eine Gangsteuerung ausgeführt, wie dies in dem Zeitdiagramm gemäß 9 gezeigt ist (Schritt S72), bis die geschätzte Temperatur T des Hydrauliköls niedriger als die Steuerungsendtemperatur oder gleich dieser wird, die um die vorbestimmte Temperatur niedriger als die Steuerungsstarttemperatur ist (Schritt S73). Die Steuerungsendtemperatur, bei der die Gangsteuerung beendet wird, ist um die vorbestimmte Temperatur niedriger als die Steuerungsstarttemperatur festgesetzt, um eine Hysterese zu erreichen, damit die Gangsteuerung ohne Pendeln, d. h. ohne häufiges Hin- und Herschalten, erfolgt.
Bei der Gangsteuerung werden die mittels des Motordrehzahlsensors 45 erfasste Drehzahl Ne des Motors 11, die Drehzahl Ni der Eingangswelle 14 des automatischen Getriebes 10, die mittels des Eingangswellendrehzahlsensors 46 erfasst wird, die Drehzahl Nv der Ausgangswelle 17, die mittels des Ausgangswellendrehzahlsensors 47 erfasst wird, und die mittels des Öltemperatursensors 42 erfasste Temperatur Ts des Hydrauliköls eingegeben (Schritt S721). Dann wird der zeitbezogene Erwärmungswert dQ des Drehmomentwandlers 12 mit dQ = A × C × Ne² × (Ne-Ni) berechnet (Schritt S722) unter Verwendung der Motordrehzahl Ne, der Eingangswellendrehzahl Ni und der in 7 gezeigten Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis E und dem Kapazitätskoeffizienten C des Drehmomentwandlers 12. Wenn der zeitbezogene Erwärmungswert dQ größer als der obere Grenzwert oder gleich diesem wird (Schritt S723), steigt die Temperatur des Hydrauliköls im Drehmomentwandler 12 bald übermäßig auf oder über einen Akzeptanzwert, weswegen das automatische Getriebe 19 vom dritten Gang in dem zweiten Gang abwärtsgeschaltet wird (Schritt S724), wie dies durch einen Punkt 80 im Zeitdiagramm gemäß 9 gezeigt ist, und zwar selbst dann, wenn die Abwärtsschaltung im Schaltkennfeld 50 nicht gefordert wird.
Zugleich wird ein Hochschaltsperrflag auf EIN gestellt, damit die Hochschaltung aus dem zweiten Gang in den dritten Gang verhindert wird (Schritt S725).
An einem in dem Zeitdiagramm gemäß 10 gezeigten Punkt 82 erfolgt selbst dann keine weitere Abwärtsschaltung, wenn das Fahrpedal niedergedrückt wird und dies im Schaltkennfeld als Abwärtsschaltung interpretiert wird, weil die Abwärtsschaltung vom dritten Gang in den zweiten Gang bereits am Punkt 80 ausgeführt worden ist. An einem nachfolgenden Punkt 83 erfolgt selbst dann keine Hochschaltung, wenn das Fahrpedal freigegeben wird und dies in dem Schaltkennfeld als Hochschaltung interpretiert wird, da das Hochschaltsperrflag auf EIN gestellt ist.
Wenn der zeitbezogene Erwärmungswert dQ im Schritt S723 kleiner als der obere Grenzwert ist, endet die Gangsteuerung ohne die Abwärtsschaltung.
Durch die Schritte S721 und S722 ist eine Erwärmungswert-Berechnungseinrichtung gebildet, die den zeitbezogenen Erwärmungswert dQ des Drehmomentwandlers 12 berechnet unter Verwendung der Motordrehzahl Ne, der Eingangswellendrehzahl Ni des automatischen Getriebes 10 und der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis E und dem Kapazitätskoeffizienten C des Drehmomentwandlers 12 während der Fahrt in dem höheren Gang.
Durch die Schritte S723, S724 uns S725 ist eine Abwärtsschaltsteuereinrichtung gebildet, die bewirkt, dass das automatische Getriebe 10 von dem höheren Gang in den niedrigeren Gang abwärtsgeschaltet wird, und die Hochschaltung vom niedrigeren Gang in den höheren Gang verhindert, wenn eine mittels der Öltemperaturerfassungseinrichtung 42 und 60 erfasste Temperatur des Hydrauliköls im Drehmomentwandler 12 die Steuerungsstarttemperatur übersteigt und der zeitbezogene Erwärmungswert dQ des Drehmomentwandlers 12 größer als der obere Grenzwert oder gleich diesem wird, bis die erfasste Temperatur niedriger als die Steuerungsendtemperatur oder gleich dieser wird, die um die bestimmte Temperatur niedriger als die Steuerungsstarttemperatur ist.
Während der Fahrt in dem zweiten Gang, in den auf vorstehend beschriebene Weise abwärtsgeschaltet worden ist, berechnet die elektronische Steuervorrichtung 43 den erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert dQp des Drehmomentwandlers 12 für den Fall, dass vom zweiten Gang in den dritten Gang hochgeschaltet wird (Schritt S726), wobei angenommen wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das von der Ausgangswelle 17 des automatischen Getriebes 10 abgegebene Ausgangsdrehmoment Jo gleich denen während der Fahrt im zweiten Gang sind. Daher werden zunächst eine erwartete Eingangswellendrehzahl Nip und ein erwartetes Eingangsdrehmoment Jip des automatischen Getriebes 10 berechnet. Die für den Fall der Hochschaltung in den dritten Gang erwartete Eingangswellendrehzahl Nip wird erhalten durch Multiplikation der Ausgangswellendrehzahl Nv der Ausgangswelle 17, die der Fahrzeuggeschwindigkeit im momentanen zweiten Gang entspricht, mit einem Übersetzungsverhältnis Gr3 im dritten Gang des automatischen Getriebes 10 gemäß der Gleichung Nip = Nv × Gr3/Gr2.
Das erwartete Eingangsdrehmoment Jip wird berechnet auf der Grundlage eines Motordrehmoments Je, das von dem Motor 11 während der Fahrt im zweiten Gang geliefert wird. Das Motordrehmoment Je wird erhalten, indem der Kapazitätskoeffizient C bei dem Drehzahlverhältnis E (= Ni/Ne) zu diesem Zeitpunkt aus dem in 7 gezeigten Arbeitsdiagramm des Drehmomentwandlers 12 entnommen wird und der Kapazitätskoeffizient C mit dem Quadrat der Motordrehzahl Ne multipliziert wird. Ein Eingangsdrehmoment Ji im momentanen zweiten Gang wird berechnet aus der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis E und dem Drehmomentverhältnis K (= Ji/Je) gemäß dem Arbeitsdiagramm des Drehmomentwandlers 12 mit der Gleichung Ji = K × Je. Das Ausgangsdrehmoment Jo wird berechnet, indem das Eingangsdrehmoment Ji mit einem Übersetzungsverhältnis Gr2 im zweiten Gang multipliziert wird nach der Gleichung Jo = Ji × Gr2. Unter der Annahme, dass sich das Ausgangsdrehmoment Jo selbst dann nicht ändert, wenn die Hochschaltung in den dritten Gang erfolgt, wird das erwartete Eingangsdrehmoment Jip im dritten Gang erhalten, indem das Ausgangsdrehmoment Jo geteilt wird durch das Übersetzungsverhältnis Gr3 im dritten Gang gemäß der Gleichung Jip = K × Je × Gr2/Gr3.
Das Motordrehmoment Je kann der elektronischen Steuervorrichtung 43 eingegeben werden von einer Motor-ECU 44, die den Motor 11 steuert. Die Ausgangswellendrehzahl Nv der Ausgangswelle 17, die der Fahrzeuggeschwindigkeit V im momentanen zweiten Gang entspricht, kann erhalten werden, indem die Eingangswellendrehzahl Ni im zweiten Gang geteilt wird durch das Übersetzungsverhältnis Gr2 im zweiten Gang des automatischen Getriebes 10.
Unter der Annahme, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Ausgangsdrehmoment Jo, das auf die Ausgangswelle 17 des automatischen Getriebes 10 ausgeübt wird, gleich denen während der Fahrt im zweiten Gang sind, werden der Kapazitätskoeffizient C, das Drehmomentverhältnis K und das Drehzahlverhältnis E des Drehmomentwandlers 12 in dem Zustand, in dem die Hochschaltung vom zweiten Gang in den dritten Gang erfolgt, erhalten mit C × K/E² als einer Maßzahl. Indem in eine Gleichung Jip/Nip², gemäß der das erwartete Eingangsdrehmoment Jip im dritten Gang geteilt wird durch das Quadrat der erwarteten Eingangswellendrehzahl Nip, ein erwarteter Kapazitätskoeffizient Cp = Jep/Nep², ein erwartetes Drehzahlverhältnis Ep = Nip/Nep und ein erwartetes Drehmomentverhältnis Kp = Jip/Jep eingesetzt werden, ergibt sich Jip/Nip² = Cp × Kp/Ep², so dass die Maßzahl Cp × Kp/Ep² im dritten Gang erhalten werden kann, indem das erwartete Eingangsdrehmoment Jip durch das Quadrat der erwarteten Eingangsquellendrehzahl Nip geteilt wird. Die Maßzahl C × K/E² des Drehmomentwandlers 12 wird zuvor auf der Grundlage des Arbeitsdiagramms gemäß 7 berechnet und wird als eine in 11 gezeigte Tabelle in dem ROM gespeichert.
Die Maßzahl Cp × Kp/Ep² im dritten Gang wird berechnet, indem Jip/Nip² mit dem erwarteten Eingangsdrehmoment Jip (= Ji × Gr2/Gr3) und der erwarteten Eingangswellendrehzahl Nip (= Nv × Gr3) durch Ji × Gr2/Nv² × Gr3³ ersetzt wird. Das erwartete Drehzahlverhältnis Ep und der erwartete Kapazitätskoeffizient Cp im dritten Gang werden erhalten aus einer Tabelle 10 mit einem Wert Cp × Kp/Ep² als Maßzahl. Die erwartete Motordrehzahl Nep wird aus dem erwarteten Drehzahlverhältnis Ep berechnet mit Nep = Nip/Ep.
Der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp des Drehmomentwandlers 12 für den Fall der Hochschaltung vom zweiten Gang in den dritten Gang wird berechnet mit der Gleichung dQp = A × Cp × Nep² × (Nep-Nip) (Schritt S726). Wenn der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp niedriger wird als der untere Grenzwert des Erwärmungswertes je Zeiteinheit des Drehmomentwandlers 12 oder gleich diesem unteren Grenzwert wird, wird das Hochschaltsperrflag auf AUS gestellt, um die Sperrung der Hochschaltung vom zweiten Gang zum dritten Gang aufzuheben (Schritt S727), wie dies durch den Punkt 81 in dem Zeitdiagramm gemäß 9 gezeigt ist. Somit wird in einem in 5 gezeigten Bereich auf der rechten Seite der 2-3-Hochschaltkennlinie 51 und der linken Seite der 3LU-Überbrückungskennlinie 53 das Hochschaltsperrflag auf AUS gestellt, so dass das in den zweiten Gang abwärtsgeschaltete automatische Getriebe 10 hochgeschaltet wird in den dritten Gang, wenn der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp abnimmt und kleiner als die untere Grenzkurve 55 des Erwärmungswertes oder gleich dieser wird. Wenn der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp zwischen der 2-3-Hochschaltkennlinie 51 und der 3-2-Abwärtsschaltkennlinie 54 niedriger als die untere Grenzkurve 55 des Erwärmungswertes oder gleich dieser wird, wird das Hochschaltsperrflag auf AUS gestellt, wobei jedoch das in den zweiten Gang abwärtsgeschaltete automatische Getriebe 10 nicht in den dritten Gang hochgeschaltet wird. In dem Fall, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V über die 3LU-Überbrückungskennlinie 53 ansteigt, wenn der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp zwischen der oberen Grenzkurve 54 des Erwärmungswertes und der unteren Grenzkurve 55 des Erwärmungswertes liegt, wird das Hochschaltsperrflag auf AUS gestellt, wodurch das in den zweiten Gang abwärtsgeschaltete automatische Getriebe 10 in den dritten Gang hochgeschaltet wird, wenn sich der Fahrzustand in dem Bereich auf der rechten Seite der 2-3-Hochschaltkennlinie 51 befindet, wobei jedoch das in den zweiten Gang abwärtsgeschaltete automatische Getriebe 10 nicht in den dritten Gang hochgeschaltet wird, obwohl das Hochschaltsperrflag auf AUS gestellt worden ist, wenn sich der Fahrzustand in dem Bereich auf der linken Seite der 2-3-Hochschaltkennlinie 51 befindet.
Die Hysterese zwischen der oberen Grenzkurve 54 des Erwärmungswertes und der unteren Grenzkurve 55 des Erwärmungswertes dient dazu, wiederholte Abwärtsschaltung und Aufwärtsschaltung zu verhindern, wodurch die Hochschaltung verhindert wird, während der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp den unteren Grenzwert des Erwärmungswertes je Zeiteinheit übersteigt.
Durch den Schritt S726 ist eine Berechnungseinrichtung für den erwarteten Erwärmungswert gebildet, die aus der Motordrehzahl Ne, dem Motordrehmoment Je, der Eingangswellendrehzahl Ni und der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis E, dem Drehmomentverhältnis K und dem Kapazitätskoeffizienten C des Drehmomentwandlers 12 während der Fahrt in dem niedrigeren Gang die erwartete Eingangwellendrehzahl Nip und das erwartete Eingangsdrehmoment Jip des automatischen Getriebes 10 für den Fall berechnet, dass die Hochschaltung zu dem höheren Gang in einem Zustand erfolgt, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V und ein Ausgangsdrehmoment To des automatischen Getriebes 10 gleich denen während der Fahrt im niedrigeren Gang sind. Die Berechnungseinrichtung für den erwarteten Erwärmungswert berechnet ferner das erwartete Drehzahlverhältnis Ep und den erwarteten Kapazitätskoeffizienten Cp auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis E und dem Drehmomentverhältnis K des Drehmomentwandlers 12 unter Verwendung der erwarteten Eingangswellendrehzahl Nip und des erwarteten Eingangsdrehmomentes Jip, und sie berechnet den erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert dQp des Drehmomentwandlers 12 nach der Hochschaltung in den höheren Gang unter Verwendung der erwarteten Eingangswellendrehzahl Nip, des erwarteten Drehzahlverhältnisses Ep und des erwarteten Kapazitätskoeffizienten Cp.
Durch die Schritte S727 und S728 ist eine Hochschaltsperrung-Aufhebeeinrichtung gebildet, die die Sperrung der Hochschaltung vom niedrigeren Gang in den höheren Gang aufhebt, wenn der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp kleiner als der untere Grenzwert oder gleich diesem wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel werden die erwartete Eingangswellendrehzahl Nip und das erwartete Eingangsdrehmoment Jip des automatischen Getriebes 10 im dritten Gang berechnet auf der Grundlage des Motordrehmomentes Je, der Ausgangswellendrehzahl Nv und des Arbeitsdiagramms des Drehmomentwandlers 12 im zweiten Gang unter der Annahme, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das von der Ausgangswelle 17 des automatischen Getriebes 10 abgegebene Ausgangsdrehmoment Jo zu dem Zeitpunkt, zu dem die Hochschaltung in den dritten Gang erfolgt, die gleich denen während der Fahrt im zweiten Gang sind. Das erwartete Drehzahlverhältnis Ep, das erwartete Drehmomentverhältnis Kp und der erwartete Kapazitätskoeffizient Cp des Drehmomentwandlers 12 nach der Hochschaltung in den dritten Gang werden berechnet auf der Grundlage der erwarteten Eingangswellendrehzahl Nip, des erwarteten Eingangsdrehmomentes Jip und des Arbeitsdiagramms des Drehmomentwandlers 12, und der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp wird für jede Zykluszeit dH berechnet. Die Berechnung des erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswertes dQp für jede Zykluszeit dH belastet die elektronische Steuervorrichtung 43 in erheblichem Ausmaß.
Es wird daher beispielsweise in vorstehend beschriebener Weise der zeitbezogene Erwärmungswert dQ für die Situationen berechnet, in denen die Motordrehzahl Ne im zweiten Gang ein Parameter ist und die Ausgangswellendrehzahl Nv für jede Motordrehzahl Ne eine Variable ist. Der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp im dritten Gang wird in vorstehend beschriebener Weise berechnet mit der Ausgangswellendrehzahl Nv für jede Motordrehzahl Ne als Variable unter der Annahme, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Ausgangsdrehmoment Jo gleich denen während der Fahrt im zweiten Gang sind. Als Ergebnis ist festgestellt worden, dass der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp in einem Bereich, in dem der Erwärmungswert je Zeiteinheit niedrig ist, ungefähr gleich einem Wert ist, der sich durch Multiplikation des zeitbezogenen Erwärmungswertes dQ für jede Ausgangswellendrehzahl Nv mit einem Koeffizienten U ergibt, wie dies in 12 gezeigt ist.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel werden der zeitbezogene Erwärmungswert dQ im zweiten Gang und der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp im dritten Gang unter der Annahme, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Ausgangsdrehmoment Jo gleich denen während der Fahrt im zweiten Gang sind, zuvor berechnet und wird deren Beziehung, beispielsweise ein Koeffizient in dQp = U × dQ in dem ROM der elektronischen Steuervorrichtung 43 zuvor gespeichert.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird, wenn die Abwärtsschaltung vom dritten Gang zum zweiten Gang ausgeführt wird (Schritt S724) und die Hochschaltung vom zweiten Gang zum dritten Gang verhindert wird (Schritt S725), der zeitbezogene Erwärmungswert dQ berechnet auf der Grundlage der für jede Zykluszeit dH eingegebenen Motordrehzahl Ne, der Ausgangswellendrehzahl Nv und des Arbeitsdiagramms des Drehmomentwandlers 12, und wird der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp berechnet, indem der zeitbezogene Erwärmungswert dQ mit dem Koeffizienten U multipliziert wird (Schritt S726). Wenn der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp kleiner als der untere Grenzwert des Erwärmungswertes je Zeiteinheit des Drehmomentwandlers 12 oder gleich diesem Grenzwert wird, wird die Sperrung der Hochschaltung vom zweiten Gang zum dritten Gang aufgehoben (Schritt S727). In diesem Fall ist der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp in dem Bereich, in dem der Vergleich mit dem unteren Grenzwert ausgeführt wird, wobei ein Fehler in einen Akzeptanzbereich fällt, selbst wenn der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert dQp gemäß der Gleichung dQp = U × dQ angenähert wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt die Abwärtsschaltung vom dritten Gang zum zweiten Gang (Schritt S724), wenn der zeitbezogene Erwärmungswert dQ größer wird als der obere Grenzwert oder gleich diesem Wird (Schritt S723). Es gibt jedoch Fälle, in denen ein Fahrer die Abwärtsschaltung in einem Zustand, in dem das Fahrpedal nicht betätigt wird, als unangenehm empfindet. Daher kann eine Steuereinrichtung mit Bestimmung der Abwärtsschaltung bewirken, dass das automatische Getriebe 10 von dem höheren Gang in den niedrigeren Gang abwärtsschaltet, wenn der zeitbezogene Erwärmungswert dQ des Drehmomentwandlers 12 größer als der obere Grenzwert oder gleich diesem wird und erfasst wird, dass das Fahrpedal betätigt bzw. niedergedrückt wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Öltemperaturerfassungseinrichtung, die die Temperatur des Hydrauliköls des Drehmomentwandlers erfasst, gebildet durch den Öltemperatursensor 42, der sich in der Umlaufleitung 39 für das Hydrauliköl des Drehmomentwandlers 12 befindet, und die Öltemperatur-Berechnungseinrichtung 60, die die geschätzte Temperatur T des Hydrauliköls im Drehmomentwandler 12 berechnet unter Verwendung der mittels des Öltemperatursensors 42 erfassten Temperatur Ts des Hydrauliköls und des zeitbezogenen Erwärmungswertes dQ des Drehmomentwandlers 12, der aus der Motordrehzahl Ne, der Eingangswellendrehzahl Ni und dem Arbeitsdiagramm des Drehmomentwandlers 12 berechnet wird. Die Öltemperaturerfassungseinrichtung kann jedoch auch durch den Öltemperatursensor 42 allein gebildet sein.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der dritte Gang der höhere Gang und ist der zweite Gang der niedrigere Gang. Es reicht jedoch aus, wenn der höhere Gang ein Gang mit einem niedrigen Untersetzungsverhältnis ist und der niedrigere Gang ein Gang mit einem großen Übersetzungsverhältnis des automatischen Getriebes ist.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstiegs für einen Drehmomentwandler eines automatischen Getriebes für ein mit einem Drehmomentwandler ausgerüstetes Fahrzeug ist geeignet zur Anwendung in einem automatischen Getriebe für ein Fahrzeug, bei dem eine Drehung eines Motors des Fahrzeugs über einen Drehmomentwandler zu einer Eingangswelle übertragen wird und eine Drehung der Eingangswelle durch Ein- bzw. Ausrücken einer Mehrzahl von Kupplungen und Bremsen in mehreren Gängen übersetzt wird, um auf die Ausgangswelle abgegeben zu werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Wenn ein zeitbezogener Erwärmungswert eines Drehmomentwandlers größer als ein oberer Grenzwert oder gleich diesem wird, wird ein automatisches Getriebe abwärtsgeschaltet, wodurch ein übermäßiger Anstieg der Temperatur von Hydrauliköl unabhängig von charakteristischen Eigenschaften des Drehmomentwandlers und eines Motors leicht verhindert wird.
Wenn der zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers größer als der obere Grenzwert oder gleich diesem wird, wird das automatische Getriebe abwärtsgeschaltet und wird eine Hochschaltung verhindert. Eine erwartete Eingangswellendrehzahl und ein erwartetes Eingangsdrehmoment nach der Hochschaltung werden berechnet aus einer Motordrehzahl, einem Motordrehmoment, einer Eingangswellendrehzahl des automatischen Getriebes und einem Arbeitsdiagramm des Drehmomentwandlers während einer Fahrt in einem niedrigeren Gang. Ein erwartetes Drehzahlverhältnis und ein erwarteter Kapazitätskoeffizient werden berechnet auf der Grundlage der erwarteten Eingangswellendrehzahl, des erwarteten Eingangsdrehmomentes und des Arbeitsdiagramms. Ein erwarteter zeitbezogener Erwärmungswert nach der Hochschaltung wird berechnet unter Verwendung der erwarteten Eingangswellendrehzahl, des erwarteten Drehzahlverhältnisses und des erwarteten Kapazitätskoeffizienten. Wenn der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert niedriger als ein unterer Grenzwert oder gleich diesem wird, wird die Sperrung der Hochschaltung aufgehoben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 8-42660 A [0003]

Claims

Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstiegs für einen Drehmomentwandler eines automatischen Getriebes, das eine Drehung eines Motors über den Drehmomentwandler empfängt, für ein mit einem Drehmomentwandler ausgerüstetes Fahrzeug, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch eine Öltemperaturerfassungseinrichtung, die eine Temperatur von Hydrauliköl des Drehmomentwandlers erfasst, eine Erwärmungswert-Berechnungseinrichtung, die einen zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers berechnet unter Verwendung einer Motordrehzahl, einer Eingangswellendrehzahl des automatischen Getriebes und einer Beziehung zwischen einem Drehzahlverhältnis und einem Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers während einer Fahrt in einem höheren Gang, eine Abwärtsschaltsteuereinrichtung, die bewirkt, dass das automatische Getriebe von dem höheren Gang zu einem niedrigeren Gang abwärtsschaltet, und die eine Hochschaltung von dem niedrigeren Gang zu dem höheren Gang verhindert, wenn eine erfasste Temperatur des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler, die mittels der Öltemperaturerfassungseinrichtung erfasst wird, eine Steuerungsstarttemperatur übersteigt und der zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers größer als ein oberer Grenzwert oder gleich diesem wird, bevor die erfasste Temperatur niedriger als eine Steuerungsendtemperatur oder gleich dieser wird, die um eine bestimmte Temperatur niedriger als die Steuerungsstarttemperatur ist, eine Berechnungseinrichtung für einen erwarteten Erwärmungswert, die einen erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers berechnet, der erwartet wird nach der Hochschaltung von dem niedrigeren Gang zu dem höheren Gang, und eine Hochschaltsperrung-Aufhebeeinrichtung, die eine Sperrung der Hochschaltung von dem niedrigeren Gang zu dem höheren Gang aufhebt, wenn der erwartete zeitbezogene Erwärmungswert niedriger als ein unterer Grenzwert oder gleich diesem wird.
Die Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstiegs für einen Drehmomentwandler eines automatischen Getriebes für ein mit einem Drehmomentwandler ausgerüstetes Fahrzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinrichtung für einen erwarteten Erwärmungswert aus der Motordrehzahl, einem Motordrehmoment, der Eingangswellendrehzahl und einer Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und einem Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers während einer Fahrt in dem niedrigeren Gang eine erwartete Eingangswellendrehzahl und ein erwartetes Eingangsdrehmoment des automatischen Getriebes berechnet für den Fall, dass die Hochschaltung zu dem höheren Gang ausgeführt wird in einem Zustand, in dem eine Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Ausgangsdrehmoment des automatischen Getriebes identisch mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Ausgangsdrehmoment während der Fahrt in dem niedrigeren Gang sind, ferner ein erwartetes Drehzahlverhältnis und einen erwarteten Kapazitätskoeffizienten berechnet auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Drehmomentverhältnis sowie dem Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers unter Verwendung der erwarteten Eingangswellendrehzahl und des erwarteten Eingangsdrehmomentes, und einen erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers nach der Hochschaltung zu dem höheren Gang berechnet unter Verwendung der erwarteten Eingangswellendrehzahl, des erwarteten Drehzahlverhältnisses und des erwarteten Kapazitätskoeffizienten.
Die Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstiegs für einen Drehmomentwandler eines automatischen Getriebes für ein mit einem Drehmomentwandler ausgerüstetes Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinrichtung für einen erwarteten Erwärmungswert zuvor ermittelt und in einer Speichereinrichtung speichert eine Beziehung zwischen dem zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers während der Fahrt in dem niedrigeren Gang und dem erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers für den Fall, dass die Hochschaltung zu dem höheren Gang ausgeführt wird in einem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Ausgangsdrehmoment des automatischen Getriebes identisch sind mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Ausgangsdrehmoment während der Fahrt in dem niedrigeren Gang, ferner den zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers während der Fahrt in dem niedrigeren Gang berechnet aus der Motordrehzahl, der Eingangswellendrehzahl und der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers, und ferner den erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers für den Fall, dass die Hochschaltung zu dem höheren Gang ausgeführt wird, berechnet aus der in der Speichereinrichtung gespeicherten Beziehung zwischen dem erwarteten zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers für den Fall, dass die Hochschaltung zu dem höheren Gang ausgeführt wird, und dem zeitbezogenen Erwärmungswert des Drehmomentwandlers während der Fahrt in dem niedrigeren Gang.
Die Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstieges für einen Drehmomentwandler eines automatischen Getriebes für ein mit einem Drehmomentwandler ausgerüstetes Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öltemperaturerfassungseinrichtung gebildet ist durch einen Öltemperatursensor, der in einer Umlaufleitung des Hydrauliköls des Drehmomentwandlers vorgesehen ist, und eine Öltemperatur-Berechnungseinrichtung, die eine geschätzte Temperatur des Hydrauliköls in dem Drehmomentwandler berechnet unter Verwendung des zeitbezogenen Erwärmungswertes des Drehmomentwandlers, der aus der Motordrehzahl, der Eingangswellendrehzahl und der Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers berechnet wird, und der mittels des Öltemperatursensors erfassten Temperatur des Hydrauliköls.
Die Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Öltemperaturanstiegs für einen Drehmomentwandler eines automatischen Getriebes für ein mit einem Drehmomentwandler ausgerüstetes Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung mit Bestimmung der Abwärtsschaltung bewirkt, dass das automatische Getriebe aus dem höheren Gang zu dem niedrigeren Gang abwärtsschaltet, wenn der zeitbezogene Erwärmungswert des Drehmomentwandlers größer als der obere Grenzwert oder gleich diesem wird und wenn ein Niederdrücken eines Fahrpedals erfasst wird.