DE112011100108T5

DE112011100108T5 - Schaltsteuerungsgerät und übertragungsgerät

Info

Publication number: DE112011100108T5
Application number: DE112011100108T
Authority: DE
Inventors: Kohei Tsuda; Yoichi Tajima; Tomokazu Ito
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2011-02-07
Publication date: 2012-10-25
Also published as: JP5434743B2; CN102713367B; US20110238274A1; JP2011208706A; US8812205B2; CN102713367A; WO2011122108A1

Abstract

Ein Sollübersetzungsverhältnis wird festgelegt, um sich linear in Bezug auf Änderungen eines Beschleunigerbetätigungsbetrags und einer Fahrzeuggeschwindigkeit zu ändern. Ein Herunterschalten wird durchgeführt, wenn dieses Sollübersetzungsverhältnis einen Schaltpunkt Gdown an einer Herunterschaltseite erreicht, und ein Hochschalten wird durchgeführt, wenn dieses Sollübersetzungsverhältnis einen Schaltpunkt Gup erreicht. Auf der Basis der Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr, die eine Änderungsrate des Sollübersetzungsverhältnisses ist, und einer Vor-Servoaktivierungszeit, wird eine Zeitabstimmung, die um die Vor-Servoaktivierungszeit des nächsten Schaltens früher ist als eine Zeitabstimmung, wenn das gegenwärtige Sollübersetzungsverhältnis den Schaltpunkt Gdown, Gup erreicht, geschätzt, und eine Vor-Servoaktivierung wird zu dieser Zeitabstimmung begonnen. Demzufolge wird, wenn das Sollübersetzungsverhältnis den Schaltpunkt Gup, Gdown erreicht, ein Hydraulikdruck, der zu einem Hydraulikservo einer notwendigen Kupplung zugeführt wird, unmittelbar erhöht, um diese Kupplung durch eine „Sweep”-Anwendungssteuerung in Eingriff zu bringen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltsteuerungsgerät, das ein Stufengetriebe steuert, das in einem Fahrzeug montiert ist und einen Schaltgang durch Umschalten eines Eingriffszustands eines Reibeingriffselements durch Antreiben eines hydraulischen Stellglieds ändert, und betrifft auch ein Übertragungsgerät.
STAND DER TECHNIK
Im Stand der Technik ist als ein Schaltsteuerungsgerät dieser Bauart ein Gerät vorgeschlagen worden, das einen Schaltpunkt auf der Basis einer Verzögerung eines Fahrzeugs und einer Zeit bestimmt, die für ein erstes schnelles Füllen während eines Herunterschaltens im Schub- bzw. Rollbetrieb erfordert ist, und das ein Schalten durch Vergleichen des bestimmten Schaltpunkts mit einer Ausgangswellendrehzahl bestimmt (siehe beispielsweise Patendokument 1).
Des Weiteren ist für ein Sechsgang-Stufengetriebe, das vier Eingriffselemente bei einem 6-3-Schalten in und außer Eingriff bringen muss, um von einem sechsten Gang zu einem dritten Gang herunterzuschalten, ein Gerät vorgeschlagen worden, das ein 6-4-Schalten, um von dem sechsten Gang zu einem vierten Gang herunterzuschalten, in dem 6-3-Schalten durchführt und, während das 6-4-Schalten ausgeführt wird, Eingriffselemente aktiviert, die bei einem 4-3-Schalten in Eingriff gebracht werden müssen, um von dem vierten Gang zu einem dritten Gang herunterzuschalten, und dann das 4-3-Schalten durchführt, nachdem das 6-4-Schalten beendet ist (siehe beispielsweise Patentdokument 2).
Dokument des Stands der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: japanische Patentanmeldungsveröffentlichungsnummer JP-A-H11-257482
Patentdokument 2: japanische Patentanmeldungsveröffentlichungsnummer JP-A-2002-195402

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht eines Getriebes, das in einem Fahrzeug montiert ist, kann eine Schnelligkeit beim Ändern eines Schaltgangs als eine wichtige Aufgabe erachtet werden, um eine Fahrleistung des Fahrzeugs zu erreichen. Deshalb gibt es Forderungen nach einer weiteren Verbesserung, um eine Anwendung nicht nur auf eine Änderung eines Schaltgangs in einer begrenzten Situation, wie beispielsweise einem Schalten während eines Herunterschaltens im Schubbetrieb oder einem 6-4-Schalten, sondern auch in einem breiten Bereich zu gestatten.
Es ist eine Hauptaufgabe eines Schaltsteuerungsgeräts und eines Übertragungsgeräts der vorliegenden Erfindung, eine schnellere Beendigung einer Änderung eines Schaltgangs zu erreichen, um eine höhere Fahrleistung eines Fahrzeugs zu erreichen.
Das Schaltsteuerungsgerät und das Übertragungsgerät der vorliegenden Erfindung verwenden die folgende Einrichtung bzw. das folgende Mittel zum Erreichen der vorstehend beschriebenen Hauptaufgabe.
Ein Schaltsteuerungsgerät der vorliegenden Erfindung, das ein Stufengetriebe steuert, das in einem Fahrzeug montiert ist und einen Schaltgang durch Umschalten eines Eingriffszustands eines Reibeingriffselements durch Antreiben eines hydraulischen Stellglieds ändert, hat: eine Übersetzungsverhältnisfestlegungseinheit, die ein Übersetzungsverhältnis festlegt, so dass es sich allmählich in Bezug auf eine Änderung eines Fahrzustands ändert; eine Schaltgangänderungsbestimmungseinheit, die eine Änderung eines Schaltgangs durch Vergleichen des festgelegten Übersetzungsverhältnisses mit einem Bezugsübersetzungsverhältnis entsprechend jedem Schaltgang bestimmt; eine Schaltgangänderungsvorhersageeinheit, die im Voraus eine Änderung eines Schaltgangs durch die Schaltgangänderungsbestimmungseinheit auf der Basis des festgelegten Übersetzungsverhältnisses, einer Rate einer Änderung des festgelegten Übersetzungsverhältnisses und einer Eingriffsvorbereitungszeit vorhersagt, die eine Zeit ist, die zur Eingriffsvorbereitung des Reibeingriffselements notwendig ist; und eine Schaltsteuerungseinheit, die das hydraulische Stellglied so steuert, dass eine Eingriffsvorbereitung eines Reibeingriffselements, das in Eingriff zu bringen ist, durchgeführt wird, wenn eine Änderung eines Schaltgangs durch die Schaltgangänderungsvorhersageeinheit vorhergesagt wird, und eine Bereitschaft durchführt, und das hydraulische Stellglied so steuert, dass ein Hydraulikdruck, der zum Eingreifen des Reibeingriffselements notwendig ist, zu einem Hydraulikservo des Reibeingriffselements zugeführt wird, wenn eine Änderung eines Schaltgangs durch die Schaltgangänderungsbestimmungseinheit bestimmt wird.
In dem Schaltsteuerungsgerät der vorliegenden Erfindung wird ein Übersetzungsverhältnis festgelegt, um sich allmählich in Bezug auf eine Änderung eines Fahrzustands zu ändern, und eine Änderung eines Schaltgangs wird durch Vergleichen des festgelegten Übersetzungsverhältnisses mit einem Bezugsübersetzungsverhältnis entsprechend jedem Schaltgang bestimmt. Eine Änderung eines Schaltgangs wird im Voraus auf der Basis des festgelegten Übersetzungsverhältnisses, einer Änderungsrate des festgelegten Übersetzungsverhältnisses und einer Eingriffsvorbereitungszeit vorhergesagt, die eine Zeit ist, die zur Eingriffsvorbereitung des Reibeingriffselements notwendig ist. Das hydraulische Stellglied wird so gesteuert, dass eine Eingriffsvorbereitung eines Reibeingriffselements, das in Eingriff zu bringen ist, durchgeführt wird, wenn eine Änderung eines Schaltgangs vorausgesagt wird, und eine Bereitschaft wird durchgeführt. Das hydraulische Stellglied wird so gesteuert, dass ein Hydraulikdruck, der zum Eingreifen des Reibeingriffselements notwendig ist, zu einem Hydraulikservo des Reibeingriffselements zugeführt wird, wenn eine Änderung eines Schaltgangs bestimmt wird. Demzufolge wird eine schnellere Beendigung einer Änderung eines Schaltgangs erreicht, so dass eine höhere Fahrleistung eines Fahrzeugs erreicht wird. Hier umfasst der „Fahrzustand” beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Beschleunigerbetätigungsbetrag, ein für ein Fahren erfordertes Moment, und eine Kombination aus diesen. Des Weiteren kann die Übersetzungsverhältnisfestlegungseinheit das Übersetzungsverhältnis als ein Übersetzungsverhältnis zwischen einem Referenzübersetzungsverhältnis eines vorbestimmten Schaltgangs und einem Referenzübersetzungsverhältnis eines Schaltgangs benachbart zu dem vorbestimmten Schaltgang festlegen.
In diesem Schaltsteuerungsgerät der vorliegenden Erfindung kann die Schaltgangänderungsvorhersageeinheit einen Änderungsbetrag eines Übersetzungsverhältnisses während der Eingriffsvorbereitungszeit auf der Basis einer Änderungsrate des festgelegten Übersetzungsverhältnisses und der Eingriffsvorbereitungszeit berechnen, ein vorhergesagtes Übersetzungsverhältnis, das ein Übersetzungsverhältnis ist, das zu einer Zeit vorhergesagt wird, wenn die Eingriffsvorbereitungszeit verstreicht, auf der Basis einer Summe aus dem Änderungsbetrag des berechneten Übersetzungsverhältnisses und des festgelegten Übersetzungsverhältnisses berechnen, und eine Änderung eines Schaltgangs durch Vergleichen des berechneten vorhergesagten Übersetzungsverhältnisses mit einem unmittelbar nahen Referenzübersetzungsverhältnis in einer Richtung einer Änderung des festgelegten Übersetzungsverhältnisses vorhersagen. Demzufolge kann eine Änderung eines Schaltgangs in geeigneter Weise durch einen einfachen Prozess vorhergesagt werden. In dem Schaltsteuerungsgerät der vorliegenden Erfindung in diesem Aspekt kann die Schaltgangänderungsvorhersageeinheit, wenn ein Schaltgang zu einer Beschleunigungsseite geändert wird, eine Änderung des Schaltgangs vorhersagen, wenn das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis gleich wie oder kleiner als das unmittelbar nahe Übersetzungsverhältnis wird, und kann, wenn ein Schaltgang zu einer Verzögerungsseite geändert wird, eine Änderung des Schaltgangs vorhersagen, wenn das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis gleich wie oder größer als das unmittelbar nahe Referenzübersetzungsverhältnis wird.
Alternativ kann in dem Schaltsteuerungsgerät der vorliegenden Erfindung die Schaltgangänderungsvorhersageeinheit auf der Basis des festgelegten Übersetzungsverhältnisses, einer Änderungsrate des festgelegten Übersetzungsverhältnisses und einem unmittelbaren nahen Referenzübersetzungsverhältnis in einer Richtung einer Änderung des festgelegten Übersetzungsverhältnisses eine vorhergesagte Zeit berechnen, um das Referenzübersetzungsverhältnis zu erreichen, die eine vorhergesagte Zeit ist, um das unmittelbar nahe Referenzübersetzungsverhältnis von dem festgelegten Übersetzungsverhältnis zu erreichen, und eine Änderung eines Schaltgangs durch Vergleichen der berechneten vorhergesagten Zeit, um das Referenzübersetzungsverhältnis zu erreichen, mit der Eingriffsvorbereitungszeit vorherzusagen. Demzufolge kann eine Änderung eines Schaltgangs in geeigneter Weise durch einen einfachen Prozess vorhergesagt werden. In dem Schaltsteuerungsgerät der vorliegenden Erfindung in diesem Aspekt kann die Schaltgangänderungsvorhersageeinheit eine Änderung eines Schaltgangs vorhersagen, wenn die vorhergesagte Zeit, um das Referenzübersetzungsverhältnis zu erreichen, gleich wie oder kürzer als die Eingriffsvorbereitungszeit wird.
In dem Schaltsteuerungsgerät der vorliegenden Erfindung nach einem der vorstehend beschriebenen Aspekte, das ein Stufengetriebe steuert, das eine Vielzahl von Reibeingriffselementen hat und einen Schaltgang durch Ändern einer Kombination eines Eingriffs und Nichteingriffs der Vielzahl von Reibeingriffselementen ändern kann, kann die Eingreifsvorbereitungszeit definiert sein, um für jedes Reibeingriffselement eine unterschiedliche Zeit zu sein, und die Schaltgangänderungsvorhersageeinheit kann im Voraus eine Änderung eines Schaltgangs durch die Schaltgangänderungsbestimmungseinheit auf der Basis des festgelegten Übersetzungsverhältnisses einer Änderungsrate des festgelegten Übersetzungsverhältnisses und der Eingriffsvorbereitungszeit eines unmittelbar nahen Schaltgangs in einer Richtung einer Änderung des festgelegten Übersetzungsverhältnisses vorhersagen. Demzufolge, wenn sich die Eingriffsvorbereitungszeit für jedes Reibeingriffselement unterscheidet, das in Eingriff zu bringen ist, kann eine Änderung eines Schaltgangs in der Nähe einer Zeitabstimmung einer Beendigung der Eingriffsvorbereitungszeit ungeachtet des in Eingriff zu bringenden Reibeingriffselements bestimmt werden.
Ein Übertragungsgerät der vorliegenden Erfindung hat: ein Automatikgetriebe; und das Schaltsteuerungsgerät der vorliegenden Erfindung nach einem der vorstehend beschriebenen Aspekte.
Da das Übertragungsgerät der vorliegenden Erfindung das Schaltsteuerungsgerät der vorliegenden Erfindung nach einem der vorstehend beschriebenen Aspekte hat, kann das Übertragungsgerät Wirkungen erreichen, die durch das Schaltsteuerungsgerät der vorliegenden Erfindung erreicht werden. Solche Wirkungen umfassen beispielsweise ein Erreichen einer höheren Fahrleistung eines Fahrzeugs durch schnelleres Beenden einer Änderung eines Schaltgangs, ein geeignetes Vorhersagen einer Änderung eines Schaltgangs durch einen einfachen Prozess, und eine Bestimmung einer Änderung eines Schaltgangs in der Nähe einer Zeitabstimmung einer Beendigung der Eingriffsvorbereitungszeit, ungeachtet des in Eingriff zu bringenden Reibeingriffselements, selbst wenn sich die Eingriffsvorbereitungszeit für jedes in Eingriff zu bringende Reibeingriffselement unterscheidet.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein strukturelles Diagramm, das eine Übersicht des Aufbaus eines Kraftfahrzeugs 10 darstellt, in dem ein Übertragungsgerät als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiert ist.
2 ist ein erklärendes Diagramm, das eine Betriebstabelle eines Automatikgetriebes 20 darstellt.
3 ist ein strukturelles Diagramm, das eine Übersicht des Aufbaus eines Hydraulikkreises 50 darstellt.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Schaltsteuerungsroutine darstellt, die durch eine ATECU 29 der Ausführungsform ausgeführt wird.
5 ist ein erklärendes Diagramm, das ein Beispiel eines Schaltkennfelds darstellt.
6 ist ein erklärendes Diagramm, das darstellt, wie ein Sollübersetzungsverhältnis Gr* mit Hilfe des Schaltkennfelds festgelegt wird.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Vor-Servoaktivierungssteuerungsroutine darstellt, die durch die ATECU 29 der Ausführungsform ausgeführt wird.
8 ist ein erklärendes Diagramm, das darstellt, wie eine Solleingangswellendrehzahl Nin*, eine Sollübersetzungsänderungsrate Vgr und eine hydraulische Anweisung zu einer Kupplung (C3) sich mit der Zeit während eines 2-3-Schaltens in der Ausführungsform ändern.
9 ist ein erklärendes Diagramm, das darstellt, wie sich die Solleingangswellendrehzahl Nin*, die Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und jeweilige hydraulische Anweisungen zu den Kupplungen C1, C3 und einer Bremse B1 mit der Zeit während eines 6-4-Schaltens in der Ausführungsform ändern.
10 ist ein erklärendes Diagramm, das darstellt, wie sich die Solleingangswellendrehzahl Nin*, die Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr, und jeweilige hydraulische Anweisungen zu den Kupplungen C1, C3 und der Bremse B1 mit der Zeit während eines 6-4-Schaltens in einem Vergleichsbeispiel ändern.
11 ist ein erklärendes Diagramm, das darstellt, wie sich die Solleingangswellendrehzahl Nin*, die Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und jeweilige hydraulische Anweisungen zu den Kupplungen C1, C3 und der Bremse B1 mit der Zeit während eines 6-5-Schaltens nach einem Aufheben eines 6-4-Schaltens in der Ausführungsform ändern.
12 ist ein erklärendes Diagramm, das darstellt, wie sich die Solleingangswellendrehzahl Nin*, die Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und jeweilige hydraulische Anweisungen zu den Kupplungen C1, C3 und der Bremse B1 mit der Zeit während eines 6-5-Schaltens nach Aufhebung eines 6-4-Schaltens in einem Vergleichsbeispiel ändern.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Vor-Servoaktivierungssteuerungsroutine eines Modifikationsbeispiels darstellt.
BESTE FORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Als Nächstes wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Hilfe von Beispielen beschrieben.
1 ist ein strukturelles Diagramm, das eine Übersicht über den Aufbau eines Kraftfahrzeugs 10 darstellt, in dem ein Leistungsausgabegerät montiert ist, das ein Übertragungsgerät als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet. 2 stellt eine Betriebstabelle eines Automatikgetriebes 20 dar. 3 ist ein strukturelles Diagramm, das eine Übersicht über den Aufbau eines Hydraulikkreises 50 des Automatikgetriebes 20 darstellt. Wie in 1 dargestellt ist, hat das Kraftfahrzeug 10 der Ausführungsform eine Maschine 12 als eine Brennkraftmaschine, die Leistung durch Explosionsverbrennung eines Kohlenwasserstoffkraftstoffs wie Benzin oder Dieselöl ausgibt, einen Drehmomentwandler 24 mit einer Überbrückungskupplung, der an einer Kurbelwelle 14 der Maschine 12 befestigt ist, das Automatikgetriebe 20 als ein gestuftes Automatikgetriebe mit einer Eingangswelle 21, die mit einer Ausgangsseite des Drehmomentwandlers 24 verbunden ist, und einer Ausgangswelle 22, die mit Antriebsrädern 18a, 18b über einen Getriebemechanismus 26 und ein Differenzialgetriebe 28 verbunden ist, wobei das Automatikgetriebe die zu der Eingangswelle 21 eingegebene Leistung schaltet und die geschaltete Leistung zu der Ausgangswelle 22 überträgt, und eine elektronische Hauptsteuerungseinheit (nachstehend als Haupt-ECU bezeichnet) 60, die das gesamte Leistungsausgabegerät steuert. Der Drehmomentwandler 24 ist zwischen der Maschine 12 und dem Automatikgetriebe 20 in der Ausführungsform angeordnet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform begrenzt, und verschiedene Startvorrichtungen können verwendet werden.
Der Betrieb der Maschine 12 wird durch eine elektronische Maschinensteuerungseinheit (nachstehend als eine Maschinen-ECU bezeichnet) 16 gesteuert. Obwohl es im Detail nicht dargestellt ist, ist die Maschinen-ECU 16 als ein Mikroprozessor mit einer CPU als eine Hauptkomponente aufgebaut und hat einen ROM, der Verarbeitungsprogramme speichert, einen RAM, der temporär Daten speichert, einen Eingangs-/Ausgangsanschluss und einen Kommunikationsanschluss, neben der CPU. Signale von verschiedenen Sensoren, die zum Steuern des Betriebs der Maschine 12 notwendig sind, wie beispielsweise ein Maschinengeschwindigkeitssensor, der an der Kurbelwelle 14 befestigt ist, werden zu der Maschinen-ECU 16 über einen Eingangsanschluss eingegeben, und ein Antriebssignal zu einem Drosselmotor, der eine Drosselöffnung einstellt, ein Steuerungssignal zu einem Kraftstoffeinspritzventil, ein Zündungssignal zu Zündkerzen usw. werden von der Maschinen-ECU 16 über einen Ausgangsanschluss ausgegeben. Die Maschinen-ECU 16 kommuniziert mit der Haupt-ECU 60, steuert die Maschine 12 durch ein Steuerungssignal von der Haupt-ECU 60 und gibt Daten bezüglich des Betriebszustands der Maschine 12 zu der Haupt-ECU 60 je nach Notwendigkeit aus.
Das Automatikgetriebe 20 ist als ein Sechsgang-Stufengetriebe aufgebaut und hat einen Planetengetriebemechanismus 30 der Einritzelbauart, einen Planetengetriebemechanismus 40 der Ravigneaux-Bauart, drei Kupplungen C1, C2, C3, zwei Bremsen B1, B2 und eine Einwegkupplung F1. Der Planetengetriebemechanismus 30 der Einritzelbauart hat ein Sonnenrad 31 als ein Außenrad, ein Hohlrad 32 als ein Innenrad, das konzentrisch mit dem Sonnenrad 31 angeordnet ist, eine Vielzahl von Ritzelrädern 33, die mit dem Sonnenrad 31 und mit dem Hohlrad 32 kämmen, und einen Träger 33, der die Vielzahl von Ritzelrädern 33 drehbar und umlaufbar hält. Das Sonnenrad 31 ist an einem Gehäuse fixiert, und das Hohlrad 32 ist mit der Eingangswelle 21 verbunden. Der Planetengetriebemechanismus 40 der Ravigneaux-Bauart hat zwei Sonnenräder 41a, 41b als Außenräder, ein Hohlrad 42 als ein Innenrad, eine Vielzahl von kurzen Ritzelrädern 43a, die mit dem Sonnenrad 41a kämmen, eine Vielzahl von langen Ritzelrädern 43b, die mit dem Sonnenrad 41b und der Vielzahl von kurzen Ritzelrädern 43a und mit dem Hohlrad 42 kämmen, und einen Träger 44, der die Vielzahl von kurzen Ritzelrädern 43a und die Vielzahl von langen Ritzelrädern 43b koppelt und diese Ritzelräder drehbar und umlaufbar hält. Das Sonnenrad 41a ist mit dem Träger 34 des Planetengetriebemechanismus 30 der Einritzelbauart über die Kupplung C1 verbunden. Das Sonnenrad 41b ist mit dem Träger 34 über die Kupplung C3 und mit dem Gehäuse über die Bremse B1 verbunden. Das Hohlrad 42 ist mit der Ausgangswelle 22 verbunden. Der Träger 44 ist mit der Eingangswelle 21 über die Kupplung C2 verbunden. Der Träger 44 ist mit dem Gehäuse über die Bremse B2 und mit dem Gehäuse über die Einwegkupplung F1 verbunden.
In dem Automatikgetriebe 20, das auf diese Weise aufgebaut ist, ist es möglich, zwischen einem ersten bis sechsten Vorwärtsgang, einem Rückwärtsgang und einem Neutralgang durch Kombinationen des Einschaltens (in Eingriffbringens) und Ausschaltens (außer Eingriffbringen) der Kupplungen C1 bis C3 und Ein- und Ausschalten der Bremsen B1, B2 umzuschalten, wie in 2 dargestellt ist. Ein Neutralzustand kann durch Ausschalten der Kupplungen C1 bis C3 und der Bremsen B1, B2 gebildet werden. Ein Zustand des ersten Vorwärtsgangs kann durch Einschalten der Kupplung C1 und Ausschalten der Kupplungen C2, C3 und der Bremsen B1, B2 gebildet werden. Ein Zustand des zweiten Vorwärtsgangs kann durch ein Einschalten der Kupplung C1 und der Bremse B1 und Ausschalten der Kupplungen C2, C3 und der Bremse B2 gebildet werden. Ein Zustand des dritten Vorwärtsgangs kann durch Einschalten der Kupplungen C1, C3 und Ausschalten der Kupplung C2 und der Bremsen B1, B2 gebildet werden. Ein Zustand des vierten Vorwärtsgangs kann durch Einschalten der Kupplungen C1, C2 und Ausschalten der Kupplung C3 und der Bremsen B1, B2 gebildet werden. Ein Zustand des fünften Vorwärtsgangs kann durch Einschalten der Kupplungen C2, C3 und Ausschalten der Kupplung C1 und der Bremsen B1, B2 gebildet werden. Ein Zustand des sechsten Vorwärtsgangs kann durch Einschalten der Kupplung C2 und der Bremse B1 und Ausschalten der Kupplungen C1, C3 und der Bremse B2 gebildet werden. Ein Zustand eines ersten Rückwärtsgangs kann durch Einschalten der Kupplung C3 und der Bremse B2 und Ausschalten der Kupplungen C1, C2 und der Bremse B1 gebildet werden.
Die Kupplungen C1 bis C3 und die Bremsen B1, B2 des Automatikgetriebes 20 werden durch den Hydraulikkreis 50 ein- und ausgeschaltet, der in 3 teilweise dargestellt ist. Wie dargestellt ist, ist der Hydraulikkreis 50 aus Folgendem gebildet: einer mechanischen Ölpumpe 52, die Betriebsöl durch Leistung von der Maschine 12 druckfördert; einem Regelventil 54, das einen Druck (Leitungsdruck PL) des Betriebsöls einstellt, das durch die Ölpumpe 52 druckgefördert wird; ein Linearsolenoid 55, das dieses Regelventil 54 antreibt; einem Linearsolenoid SLC1, zu dem der Leitungsdruck PL über ein manuelles Ventil 56 eingegeben wird und das den Leitungsdruck PL einstellt und zu der Seite der Kupplung C1 ausgibt; einem Linearsolenoid SLC3, zu dem der Leitungsdruck PL in gleicher Weise über das manuelle Ventil 56 eingegeben wird und das den Leitungsdruck PL einstellt und zu der Seite der Kupplung C3 ausgibt; einem Linearsolenoid SLB1, zu dem der Leitungsdruck PL in der gleichen Weise über das manuelle Ventil 56 eingegeben wird und das den Leitungsdruck PL einstellt und zu der Seite der Bremse B1 ausgibt, usw. Obwohl nur Hydrauliksysteme der Kupplungen C1, C3 und der Bremse B1 in 3 dargestellt sind, können die andere Kupplung C2 und die andere Bremse B2 aus einem ähnlichen Hydrauliksystem gebildet sein.
Das Automatikgetriebe 20 (der Hydraulikkreis 50) wird durch eine elektronische Automatikgetriebesteuerungseinheit (nachstehend als eine ATECU bezeichnet) 29 antriebsgesteuert. Die ATECU 29 ist, obwohl es im Detail nicht dargestellt ist, als ein Mikroprozessor mit einer CPU als einer Hauptkomponente aufgebaut und hat einen ROM, der Verarbeitungsprogramme speichert, einen RAM, der temporär Daten speichert, einen Eingangs-/Ausgangsanschluss und einen Kommunikationsanschluss, neben der CPU. Zu der ATECU 29 werden eine Eingangswellendrehzahl Nin von einem Drehzahlsensor (nicht gezeigt), der an der Eingangswelle 21 befestigt ist, eine Ausgangswellendrehzahl Nout von einem Drehzahlsensor (nicht gezeigt), der an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, eine Öltemperatur von einem Öltemperatursensor (nicht gezeigt), der an dem Hydraulikkreis 50 befestigt ist, usw. über einen Eingangsanschluss eingegeben. Von der ATECU 29 werden Antriebssignale zu dem Linearsolenoid 55, dem Linearsolenoid SLC1, dem Linearsolenoid SLB1 usw. über einen Ausgangsanschluss ausgegeben. Die ATECU 29 kommuniziert mit der Haupt-ECU 60, steuert das Automatikgetriebe 20 (den Hydraulikkreis 50) durch ein Steuerungssignal von der Haupt-ECU 60 und gibt Daten bezüglich des Zustands des Automatikgetriebes 20 zu der Haupt-ECU 60 je nach Notwendigkeit aus.
Die Haupt-ECU 60 ist, obwohl es im Detail nicht dargestellt ist, als ein Mikroprozessor mit einer CPU als einer Hauptkomponente aufgebaut und hat einen ROM, der Verarbeitungsprogramme speichert, einen RAM, der temporär Daten speichert, einen Eingangs-/Ausgangsanschluss und einen Kommunikationsanschluss, neben der CPU. Zu der Haupt-ECU 60 werden eine Schaltposition SP von einem Schaltpositionssensor 62, der eine Betätigungsposition des Schalthebels 61 erfasst, ein Beschleunigerbetätigungsbetrag Acc von einem Beschleunigerpedalpositionssensor 64, der einen Niederdrückbetrag eines Beschleunigerpedals 63 erfasst, ein Bremsschaltsignal BSW von einem Bremsschalter 66, der ein Niederdrücken eines Bremspedals 65 erfasst, eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 68 usw. über einen Eingangsanschluss eingegeben. Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Haupt-ECU 60 mit der Maschinen-ECU 16 und der ATECU 29 über den Kommunikationsanschluss verbunden und tauscht verschiedene Steuerungssignale und Daten mit der Maschinen-ECU 16 und der ATECU 29 aus.
Hier entsprechen das Automatikgetriebe 20 und die ATECU 29 dem Übertragungsgerät der Ausführungsform.
Als nächstes wird ein Betrieb des auf diese Weise aufgebauten Übertragungsgeräts der Ausführungsform beschrieben, insbesondere wird ein Betrieb beschrieben, wenn eine Gangstufe in Begleitung von einer Vor-Servoaktivierung geändert (geschaltet) wird. Zur Einfachheit der Beschreibung wird zuerst eine Schaltsteuerungsroutine beschrieben, und danach wird eine Vor-Servoaktivierungssteuerung beschrieben. Die Vor-Servoaktivierung dient zum Ausführen einer schnellen Befüllung, die schnell Betriebsöl zu einem Hydraulikservo einer Kupplung (Bremse), die von den Kupplungen C1 bis C3 und den Bremsen B1, B2 beim nächsten Schalten einzuschalten ist, in die Nähe eines Hubenddrucks füllt bzw. fördert und zum anschließenden Durchführen einer Niederdruckbereitschaft. Deshalb wird in der Schaltsteuerung eine Schaltsteuerung nach einer Vor-Servoaktivierung durchgeführt, d. h. eine Steuerung, um den Hydraulikdruck allmählich zu erhöhen, um auf einen Hydraulikservo einer Kupplung (Bremse) zu wirken, um einzugeschaltet zu werden („Sweep”-Anwendungsprozess). In der Vor-Servoaktivierungssteuerung, wenn bei dem nächsten Schalten eine Kupplung (Bremse) auszuschalten ist, wird gleichzeitig eine Ableitungssteuerung durchgeführt, um den Hydraulikdruck, der zu dem Hydraulikservo dieser Kupplung (Bremse) zugeführt wird, abzuleiten. 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Schaltsteuerungsroutine darstellt, die durch die ATECU 29 ausgeführt wird. Diese Routine wird wiederholt bei jeder vorbestimmten Zeit (beispielsweise alle paar Millisekunden) ausgeführt.
Wenn die Schaltsteuerungsroutine ausgeführt wird, führt die CPU der ATECU 29 zuerst einen Prozess durch, durch den notwendige Daten zur Steuerung, wie der Beschleunigerbetätigungsbetrag Acc, die Fahrzeuggeschwindigkeit V, der gegenwärtige Gang S usw., eingegeben werden (Schritt S100). Hier werden der Beschleunigerbetätigungsbetrag Acc und die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die durch den Beschleunigerpedalpositionssensor 64 bzw. den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 68 erfasst werden, von der Haupt-ECU 60 über Kommunikation eingegeben. Wenn die Gangstufe nach einem Schalten in dieser Routine gespeichert ist, kann diese gespeicherte Gangstufe als die gegenwärtige Gangstufe S eingegeben werden.
Wenn notwendige Daten zur Steuerung auf diese Weise eingegeben sind, wird ein Sollübersetzungsverhältnis Gr* auf der Basis des Beschleunigerbetätigungsbetrags Acc, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der gegenwärtigen Gangstufe S festgelegt, die eingegeben sind (Schritt S110). Hier ist das Sollübersetzungsverhältnis Gr* beispielsweise ein ideales Übersetzungsverhältnis für die Maschine 12, um eine für das Fahren erforderte Leistung auf der Basis des gegenwärtigen Beschleunigerbetätigungsbetrags Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V effizient auszugeben, und ist festgelegt, um sich linear in Bezug auf Änderungen des Beschleunigerbetätigungsbetrags Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu ändern. Deshalb umfasst das Sollübersetzungsverhältnis Gr* neben jeweiligen Übersetzungsverhältnissen Gr1 bis Gr6 entsprechend den jeweiligen Gangstufen des ersten Vorwärtsgangs bis zu dem sechsten Vorwärtsgang, die in dem Automatikgetriebe 20 als ein Stufengetriebe ausgebildet werden können, Übersetzungsverhältnisse, die nicht in dem Automatikgetriebe 20 ausgebildet werden können, d. h. Zwischenübersetzungsverhältnisse zwischen den jeweiligen Übersetzungsverhältnisses Gr1 bis Gr6. Wie in 5 und in 6 beispielsweise dargestellt ist, kann eine spezifische Festlegung des Sollübersetzungsverhältnisses Gr* durch Interpolieren (lineares Interpolieren) des Übersetzungsverhältnisses (Schaltpunkt) von jeder Gangstufe in einem Schaltkennfeld bei dem gegenwärtigen Beschleunigerbetätigungsbetrag Acc auf der Basis von Fahrzeuggeschwindigkeiten V1, V2 bei einem vorherigen und einem nachfolgenden Schaltpunkt und der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit V abgeleitet werden. Es ist natürlich auch möglich, die Beziehung des Beschleunigerbetätigungsbetrags Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V mit dem Sollübersetzungsverhältnis Gr* zum effizienten Betreiben der Maschine 12 im Voraus zu erhalten, die Beziehung als ein Kennfeld zu speichern und das Sollübersetzungsverhältnis Gr* direkt von dem Kennfeld abzuleiten, wenn der Beschleunigerbetätigungsbetrag Acc und die Fahrzeuggeschwindigkeit V gegeben sind.
Als nächstes wird bestimmt, ob die gegenwärtige Gangstufe S die niedrigste Gangstufe (der erste Vorwärtsgang in der Ausführungsform) ist oder nicht (Schritt S120), und wenn sie nicht die niedrigste Gangstufe ist, wird das Übersetzungsverhältnis entsprechend der Gangstufe an einer Herunterschaltseite von der gegenwärtigen Gangstufe S als ein Schaltpunkt Gdown an der Herunterschaltseite festgelegt (Schritt S130). Dann wird bestimmt, ob die gegenwärtige Gangstufe S die höchste Gangstufe (der sechste Gang in der Ausführungsform) ist oder nicht (Schritt S140), und wenn sie nicht die höchste Gangstufe ist, wird das Übersetzungsverhältnis entsprechend der Gangstufe an einer Hochschaltseite von der gegenwärtigen Gangstufe als ein Schaltpunkt Gup an der Hochschaltseite festgelegt (Schritt S150).
Es wird bestimmt, ob das Sollübersetzungsverhältnis Gr* gleich wie oder größer als der Schaltpunkt Gdown an der Herunterschaltseite ist (Schritt S160), und es wird bestimmt, ob das Sollübersetzungsverhältnis Gr* gleich wie oder kleiner als der Schaltpunkt Gup an der Hochschaltseite ist (Schritt S170). Wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* gleich wie oder größer als der Schaltpunkt Gdown an der Herunterschaltseite ist, wird eine Herunterschaltsteuerung durchgeführt, um die Gangstufe entsprechend dem Schaltpunkt Gdown herunterzuschalten (Schritt S180). Wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* gleich wie oder kleiner als der Schaltpunkt Gup an der Hochschaltseite ist, wird eine Hochschaltsteuerung durchgeführt, um die Gangstufe entsprechend dem Schaltpunkt Gup hochzuschalten (Schritt S190). Wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* kleiner als der Schaltpunkt Gdown und größer als der Schaltpunkt Gup ist, wird die gegenwärtige Gangstufe beibehalten und diese Routine wird beendet. Kurz gesagt, wenn sich das Sollübersetzungsverhältnis Gr* verringert, wird ein Hochschalten zu der Zeit durchgeführt, wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* gleich wie oder kleiner als der Schaltpunkt Gup wird, der das Übersetzungsverhältnis entsprechend jeder Gangstufe an der Hochschaltseite von der gegenwärtigen Gangstufe S ist. Wenn sich das Sollübersetzungsverhältnis Gr* erhöht, wird ein Herunterschalten zu der Zeit durchgeführt, wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* gleich wie oder größer als der Schaltpunkt Gdown wird, der das Übersetzungsverhältnis entsprechend jeder Gangstufe an der Herunterschaltseite von der gegenwärtigen Gangstufe S ist. Somit ist die Schaltsteuerungsroutine beschrieben worden.
Als nächstes wird die Vor-Servoaktivierungssteuerungsroutine beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Vor-Servoaktivierungssteuerungsroutine darstellt, die durch die ATECU 29 ausgeführt wird. Diese Routine wird wiederholt bei jeder vorbestimmten Zeit (beispielsweise alle paar Millisekunden) ausgeführt.
Wenn die Vor-Servoaktivierungssteuerungsroutine ausgeführt wird, führt die CPU der ATECU 29 zuerst eine Eingabe des Beschleunigerbetätigungsbetrags Acc, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der gegenwärtigen Gangstufe S durch (Schritt S200), legt das Sollübersetzungsverhältnis Gr* auf der Basis des eingegebenen Beschleunigerbetätigungsbetrags Acc und der eingegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit V fest (Schritt S210) und legt eine Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr fest, die eine Änderungsrate des festgelegten Sollübersetzungsverhältnisses Gr* ist (Schritt S220). Hier kann im Speziellen die Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr durch Teilen einer Abweichung zwischen dem Sollübersetzungsverhältnis Gr*, das zu dieser Zeit festgelegt ist, und dem Sollübersetzungsverhältnis, das vorherig festgelegt worden ist (vorheriges Gr*), durch ein Ausführungszeitintervall ΔT dieser Routine berechnet werden. Ein Eingeben des Beschleunigerbetätigungsbetrags Acc, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der gegenwärtigen Gangstufe S, und ein Festlegen des Sollübersetzungsverhältnisses Gr* sind schon beschrieben worden.
Nachdem die Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr berechnet worden ist, wird bestimmt, ob die berechnete Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr positiv oder negativ ist (Schritt S230). Wenn die Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr positiv ist, wird bestimmt, dass es eine Möglichkeit eines Schaltens an der Herunterschaltseite gibt, und es wird bestimmt, ob die gegenwärtige Gangstufe S die niedrigste Gangstufe (erster Gang) ist oder nicht (Schritt S240). Wenn die gegenwärtige Gangstufe S nicht die niedrigste Gangstufe ist, wird eine Sollgangstufe S* auf die Gangstufe festgelegt, die ein Gang niedriger als die gegenwärtige Gangstufe S ist (Schritt S250), und das Übersetzungsverhältnis entsprechend der festgelegten Sollgangstufe S* wird als der Schaltpunkt Gdown festgelegt (Schritt S260). Dann wird eine Zeit, die zur Vor-Servoaktivierung (Vor-Servoaktivierungszeit Tps) notwendig ist, wenn ein Herunterschalten von der gegenwärtigen Gangstufe S zu der Sollgangstufe S* durchgeführt wird, festgelegt (Schritt S270). Ein vorhergesagtes Übersetzungsverhältnis Gps nach der Vor-Servoaktivierung, das ein vorhergesagter Wert des Sollübersetzungsverhältnisses ist, wenn die Vor-Servoaktivierungszeit Tps von dem gegenwärtigen Sollübersetzungsverhältnis Gr* verstreicht, wird mit der folgenden Formel (1) auf der Basis des Sollübersetzungsverhältnisses Gr*, der Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und der Vor-Servoaktivierungszeit Tps berechnet (Schritt S280), und das berechnete vorhergesagte Übersetzungsverhältnis Gps nach der Vor-Servoaktivierung wird mit dem Schaltpunkt Gdown verglichen (Schritt S290). Wenn das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis Gps nach der Vor-Servoaktivierung gleich wie oder größer als der Schaltpunkt Gdown ist, wird die Vor-Servoaktivierung durchgeführt (Schritt S360), und diese Routine wird beendet. Hier kann eine Festlegung der Vor-Servoaktivierungszeit Tps durch beispielsweise Erhalten der Beziehung zwischen einer Öltemperatur, der Eingangswellendrehzahl Nin und der Vor-Servoaktivierungszeit Tps im Voraus und Speichern dieser Beziehung als ein Kennfeld in einem ROM und. Ableiten der entsprechenden Vor-Servoaktivierungszeit Tps von dem Kennfeld, wenn die Öltemperatur und die Eingangswellendrehzahl Nin gegeben sind, durchgeführt werden. Diese Vor-Servoaktivierungszeit Tps ist für jede Sollgangstufe S* und in jeder Richtung des Schaltens (Hochschaltseite und der Herunterschaltseite) festgelegt, weil sich die notwendige Zeit zwischen den Kupplungen C1 bis C3 und zwischen den Bremsen B1, B2 in dieser Ausführungsform unterscheidet. Auf diese Weise wird die Vor-Servoaktivierungszeit Tps im Voraus festgelegt, und die Vor-Servoaktivierung wird zu einer Zeitabstimmung durchgeführt, die um die Vor-Servoaktivierungszeit Tps früher als die Zeit ist, wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* den Schaltpunkt Gdown erreicht. Somit kann die Vor-Servoaktivierung durch die Zeit beendet werden, wenn das Schalten in der Schaltsteuerungsroutine in 4 bestimmt wird, und die Schaltsteuerung kann schnell beendet werden. Gps = Gr* + Vgr × Tps (1)
Wenn die Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr negativ ist, wird bestimmt, dass es eine Möglichkeit des Schaltens an der Hochschaltseite gibt, und es wird bestimmt, ob die gegenwärtige Gangstufe S die höchste Gangstufe (sechster Gang) ist oder nicht (Schritt S300). Wenn die gegenwärtige Gangstufe S nicht die höchste Gangstufe ist, wird die Sollgangstufe S* zu der Gangstufe festgelegt, die eine Stufe höher als die gegenwärtige Gangstufe S ist (Schritt S310), und das Übersetzungsverhältnis entsprechend der festgelegten Sollgangstufe S* wird als der Schaltpunkt Gup festgelegt (Schritt S320). Dann wird eine Zeit, die zur Vor-Servoaktivierung (Vor-Servoaktivierungszeit Tps) notwendig ist, wenn ein Hochschalten von der gegenwärtigen Gangstufe S zu der Sollgangstufe S* durchgeführt wird, festgelegt (Schritt S330). Ein vorhergesagtes Übersetzungsverhältnis Gps nach der Vor-Servoaktivierung, das ein vorhergesagter Wert des Sollübersetzungsverhältnisses ist, wenn die Vor-Servoaktivierungszeit Tps von dem gegenwärtigen Sollübersetzungsverhältnis Gr* verstreicht, wird mit der vorstehend beschriebenen Formel (1) auf der Basis des Sollübersetzungsverhältnisses Gr*, der Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und der Vor-Servoaktivierungszeit Tps berechnet (S340), und das berechnete vorhergesagte Übersetzungsverhältnis Gps nach der Vor-Servoaktivierung wird mit dem Schaltpunkt Gup verglichen (Schritt S350). Wenn das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis Gps nach der Vor-Servoaktivierung gleich wie oder kleiner als der Schaltpunkt Gup ist, wird die Vor-Servoaktivierung durchgeführt (Schritt S360) und diese Routine wird beendet. Die Vor-Servoaktivierungszeit Tps wird für jede Sollgangstufe S* und in jeder Richtung des Schaltens (Hochschaltseite oder Herunterschaltseite) auf der Basis der Öltemperatur und der Eingangswellendrehzahl Nin festgelegt, wie vorstehend beschrieben ist.
8 ist ein erklärendes Diagramm, das darstellt, wie sich eine Solleingangswellendrehzahl Nin*, die Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und eine hydraulische Anweisung zu der Kupplung C3 mit der Zeit während eines 2-3-Schaltens in der Ausführungsform ändern. Gestrichelte Linien in dem Diagramm stellen ein Vergleichsbeispiel dar. In dem Vergleichsbeispiel wird angenommen, dass die Vor-Servoaktivierung zu einer Zeitabstimmung begonnen wird, wenn ein Herunterschalten in Schritt S160 bestimmt wird oder wenn ein Hochschalten in Schritt S170 bestimmt wird in der Schaltsteuerungsroutine von 4. Die Solleingangswellendrehzahl Nin*, die in dem Diagramm dargestellt ist, wird durch Einsetzen der Drehzahl der Eingangswelle 21 für das Sollübersetzungsverhältnis Gr* erhalten. Wie in der Ausführungsform dargestellt ist, wird eine Zeit t11, die um eine Zeit, die zur Vor-Servoaktivierung der Kupplung C3 für ein 2-3-Schalten notwendig ist (C3-Vor-Servoaktivierungszeit), früher ist als eine Zeit t13, wenn das gegenwärtige Sollübersetzungsverhältnis Gr* den Schaltpunkt Gup des 2-3-Schaltens erreicht, von der Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und der C3-Vor-Servoaktivierungszeit geschätzt, um das schnelle Befüllen zu beginnen, und dann wird die Niederdruckbereitschaft zu einer Zeit t12 durchgeführt (die Vor-Servoaktivierung wird durchgeführt), wenn das schnelle Befüllen beendet ist. Somit, wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* den Schaltpunkt Gup zu einer Zeit t13 erreicht, wird der Hydraulikdruck, der zu dem Hydraulikservo der Kupplung C3 zugeführt wird, unmittelbar erhöht, um die Kupplung C3 durch eine „Sweep”-Anwendungssteuerung in Eingriff zu bringen. Andererseits wird in dem Vergleichsbeispiel die Vor-Servoaktivierung zu einer Zeit t13 gestartet, und somit kann man verstehen, dass die Beendigung des Schaltens um den Umfang der C3-Vor-Servoaktivierungszeit im Vergleich zu der Ausführungsform verzögert ist.
9 ist ein erklärendes Diagramm, das darstellt, wie sich die Solleingangswellendrehzahl Nin*, die Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und jeweilige hydraulische Anweisungen zu den Kupplungen C1, C3 und der Bremse B1 mit der Zeit während eines 6-4-Schaltens in der Ausführungsform ändern, und 10 stellt ein Vergleichsbeispiel davon dar. In dem Vergleichsbeispiel wird angenommen, dass die Vor-Servoaktivierung zu einer Zeitabstimmung begonnen wird, wenn in Schritt S160 ein Herunterschalten bestimmt wird oder wenn in Schritt S170 ein Hochschalten bestimmt wird in der Schaltsteuerungsroutine von 4. In der Ausführungsform wird, wie in 9 gezeigt ist, eine Zeit t21, die um eine Zeit, die für eine Vor-Servoaktivierung der Kupplung C3 für ein 6-5-Schalten notwendig ist (C3-Vor-Servoaktivierungszeit), früher als eine Zeit t23 ist, wenn das gegenwärtige Sollübersetzungsverhältnis Gr* (Solleingangswellendrehzahl Nin*) den Schaltpunkt Gdown des 6-5-Schaltens erreicht, von der Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und der C3-Vor-Servoaktivierungszeit geschätzt, um die Vor-Servoaktivierung der Kupplung C3 zu starten. Zu dieser Zeit wird auch ein Prozess begonnen, um den Hydraulikdruck abzuleiten, der auf den Hydraulikservo der Bremse B1 wirkt, die in dem 6-5-Schalten auszuschalten ist. Wenn die Zeit t22 kommt, die um eine Zeit, die zur Vor-Servoaktivierung der Kupplung C1 für ein 5-4-Schalten notwendig ist (C1-Vor-Servoaktivierungszeit), früher als eine Zeit t24 ist, wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* den Schaltpunkt Gdown des 5-4-Schaltens erreicht, wird eine Vor-Servoaktivierung der Kupplung C1 begonnen. Dann wird eine „Sweep”-Anwendungssteuerung der Kupplung C3 zu einer Zeit t23 gestartet, wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* den Schaltpunkt Gdown des 6-5-Schaltens erreicht. Wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* den Schaltpunkt Gdown des 5-4-Schaltens erreicht (Zeit t24), wird eine „Sweep”-Anwendungssteuerung der Kupplung C1 begonnen und die „Sweep”-Anwendungssteuerung der Kupplung C3 wird aufgehoben, wodurch das 6-4-Schalten beendet wird. Andererseits wird in dem Vergleichsbeispiel, wie in 10 dargestellt ist, eine Vor-Servoaktivierung der Kupplung C3 zu einer Zeit t31 begonnen (entspricht t23 in 9), wenn das gegenwärtige Sollübersetzungsverhältnis Gr* den Schaltpunkt Gdown des 6-5-Schaltens erreicht. Eine Vor-Servoaktivierung der Kupplung C1 wird zu einer Zeit t32 gestartet (entsprechend der Zeit t24 in 9), wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* den Schaltpunkt Gdown des 5-4-Schaltens erreicht, und die Vor-Servoaktivierung der Kupplung C3 wird aufgehoben. Eine „Sweep”-Anwendungssteuerung der Kupplung C1 wird zu einer Zeit t33 gestartet, wenn die Vor-Servoaktivierung der Kupplung C1 beendet ist, wodurch das 6-4-Schalten beendet wird. Demzufolge kann man sehen, dass auch in dem 6-4-Schalten die Beendigung des Schaltens um den Umfang der C1-Vor-Servoaktivierungszeit im Vergleich zu der Ausführungsform verzögert ist.
11 ist ein erklärendes Diagramm, das darstellt, wie sich die Solleingangswellendrehzahl Nin*, die Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und jeweilige hydraulische Anweisungen zu den Kupplungen C1, C3 und der Bremse B1 mit der Zeit während eines 6-5-Schaltens nach Aufhebung des 6-4-Schaltens in der Ausführungsform ändern, und 12 zeigt ein Vergleichsbeispiel davon. In dem Vergleichsbeispiel wird angenommen, dass die Vor-Servoaktivierung zu einer Zeitabstimmung begonnen wird, wenn in Schritt S160 ein Herunterschalten bestimmt wird oder wenn in Schritt S170 ein Hochschalten bestimmt wird in der Schaltsteuerungsroutine von 4. Hier sind eine Vor-Servoaktivierung der Kupplung C3 zu einer Zeit t41, eine Vor-Servoaktivierung der Kupplung C1 zu einer Zeit t42 und eine „Sweep”-Anwendungssteuerung der Kupplung C3 zu einer Zeit t43 in der Ausführungsform die gleichen wie die Prozesse zu einer Zeit t21, einer Zeit t22 und einer Zeit t23 in dem Beispiel von 9, und werden deshalb nicht beschrieben.
In der Ausführungsform erreicht, wie in 11 dargestellt ist, das Sollübersetzungsverhältnis Gr* (Solleingangswellendrehzahl Nin*) den Schaltpunkt Gdown des 6-4-Schaltens zu einer Zeit t44, aber wenn ein 4-5-Schalten von der Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und der C3-Vor-Servoaktivierungszeit (Zeit t45) vorhergesagt wird, wird das 6-4-Schalten aufgehoben. Zu dieser Zeit, da die „Sweep”-Anwendungssteuerung der Kupplung C3 durchgeführt wird, wird diese Steuerung fortgeführt und die Vor-Servoaktivierung der Kupplung C1 wird aufgehoben. Die Kupplung C3 ist bei einer relativ früheren Zeitabstimmung nach einer Zeit t46 vollständig im Eingriff, wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* den Schaltpunkt Gup des 4-5-Schaltens erreicht, wodurch das 6-5-Schalten beendet wird. Andererseits wird in dem Vergleichsbeispiel, wie in 12 gezeigt ist, eine Vor-Servoaktivierung der Kupplung C3 nach einer Zeit t54 begonnen, wenn ein 6-4-Schalten aufgehoben wird und ein 6-5-Schalten wirksam wird (entsprechend einer Zeit t46 in 11). Somit kann man sehen, dass sich die Beendigung des Schaltens verzögert.
Bei dem Übertragungsgerät der Ausführungsform, das vorstehend beschrieben ist, wird das Sollübersetzungsverhältnis Gr* festgelegt, um sich linear in Bezug auf Änderungen des Beschleunigerbetätigungsbetrags Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu ändern. Ein Herunterschalten wird durchgeführt, wenn dieses Sollübersetzungsverhältnis Gr* den Schaltpunkt Gdown an der Herunterschaltseite erreicht, und ein Hochschalten wird durchgeführt, wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* den Schaltpunkt Gup erreicht. Auf der Basis der Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr, die eine Änderungsrate des Sollübersetzungsverhältnisses Gr* ist, und der Vor-Servoaktivierungszeit Tps wird eine Zeitabstimmung, die um die Vor-Servoaktivierungszeit Tps des nächsten Schaltens früher ist als die Zeitabstimmung, wenn das gegenwärtige Sollübersetzungsverhältnis Gr* den Schaltpunkt Gdown, Gup erreicht, geschätzt, und die Vor-Servoaktivierung wird zu dieser Zeitabstimmung begonnen. Somit kann, wenn das Sollübersetzungsverhältnis Gr* den Schaltpunkt Gdown, Gup erreicht, der Hydraulikdruck, der zu dem Hydraulikservo einer notwendigen Kupplung (Bremse) zugeführt wird, unmittelbar erhöht werden, um diese Kupplung (Bremse) durch eine „Sweep”-Anwendungssteuerung in Eingriff zu bringen. Als eine Folge kann das Schalten schnell beendet werden, wodurch eine Fahrleistung erreicht wird.
In dem Übertragungsgerät der Ausführungsform wird das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis Gps nach einer Vor-Servoaktivierung auf der Basis des Sollübersetzungsverhältnisses Gr*, der Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und der Vor-Servoaktivierungszeit Tps berechnet. Jedoch kann das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis Gps nach einer Vor-Servoaktivierung auch durch Berücksichtigen einer Sollübersetzungsverhältnisänderungsbeschleunigung berechnet werden, die durch Differenzieren der Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr erhalten wird.
In dem Übertragungsgerät der Ausführungsform wird eine Vor-Servoaktivierung an der Herunterschaltseite begonnen, wenn das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis Gps nach einer Vor-Servoaktivierung gleich wie oder größer als der Schaltpunkt Gdown ist, und eine Vor-Servoaktivierung an der Hochschaltseite wird begonnen, wenn das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis Gps nach einer Vor-Servoaktivierung gleich wie oder kleiner als der Schaltpunkt Gup ist. Jedoch kann unter Berücksichtigung des Auftretens eines kleinen Fehlers in der Vor-Servoaktivierungszeit Ts eine Vor-Servoaktivierung an der Herunterschaltseite begonnen werden, wenn das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis Gps nach einer Vor-Servoaktivierung bei einer vorbestimmten Breite vor dem Schaltpunkt Gdown ist, oder eine Vor-Servoaktivierung an der Hochschaltseite kann begonnen werden, wenn das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis Gps nach einer Vor-Servoaktivierung bei einer vorbestimmten Breite vor dem Schaltpunkt Gup ist. In diesem Fall kann die vorbestimmte Breite auf der Basis des Bereichs eines Fehlers in der Vor-Servoaktivierungszeit Tps bestimmt werden.
In dem Übertragungsgerät der Ausführungsform wird, wie in Schritten S280, S290, S340, S350 der Vor-Servoaktivierungssteuerungsroutine von 7 dargestellt ist, das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis Gps nach einer Vor-Servoaktivierung, das ein vorhergesagter Wert des Sollübersetzungsverhältnisses ist, wenn die Vor-Servoaktivierungszeit Tps von dem gegenwärtigen Sollübersetzungsverhältnis Gr* verstreicht, mit der Formel (1) berechnet. Dann wird eine Vor-Servoaktivierung an der Herunterschaltseite begonnen, wenn dieses vorhergesagte Übersetzungsverhältnis Gps nach einer Vor-Servoaktivierung gleich wie oder größer als der Schaltpunkt Gdown ist, und eine Vor-Servoaktivierung an der Hochschaltseite wird begonnen, wenn das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis Gps nach einer Vor-Servoaktivierung gleich wie oder kleiner als der Schaltpunkt Gup ist. Jedoch kann, wie in einer Vor-Servoaktivierungssteuerungsroutine eines Modifikationsbeispiels in 13 dargestellt ist, in Bezug auf die Vor-Servoaktivierung an der Herunterschaltseite, statt Schritten S280, S290 eine vorhergesagte Zeit Ts, um den Schaltpunkt zu erreichen, die eine vorhergesagte Zeit ist, um den Schaltpunkt Gdown von dem gegenwärtigen Sollübersetzungsverhältnis Gr* zu erreichen, mit der folgenden Formel (2) auf der Basis des Sollübersetzungsverhältnisses Gr*, der Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und des Schaltpunkts Gdown berechnet werden (Schritt S280B). Wenn diese vorhergesagte Zeit Ts, um den Schaltpunkt zu erreichen, gleich wie oder kürzer als die Vor-Servoaktivierungszeit Tps ist (Schritt S290B), kann die Vor-Servoaktivierung an der Herunterschaltseite begonnen werden (Schritt S360). In Bezug auf die Vor-Servoaktivierung an der Hochschaltseite kann statt Schritten S340, S350 eine vorhergesagte Zeit Ts, um den Schaltpunkt zu erreichen, die eine vorhergesagte Zeit ist, um den Schaltpunkt Gup von dem gegenwärtigen Sollübersetzungsverhältnis Gr* zu erreichen, mit der folgenden Formel (3) auf der Basis des Sollübersetzungsverhältnisses Gr*, der Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr und des Schaltpunkts Gup berechnet werden (Schritt S340B). Wenn diese vorhergesagte Zeit Ts, um den Schaltpunkt zu erreichen, gleich wie oder kürzer als die Vor-Servoaktivierungszeit Tps ist (Schritt S350B), kann die Vor-Servoaktivierung an der Hochschaltseite begonnen werden (Schritt S360). Für die vorhergesagte Zeit Ts, um den Schaltpunkt zu erreichen, kann, in gleicher Weise zu dem vorhergesagten Übersetzungsverhältnis Gps nach einer Vor-Servoaktivierung, eine Sollübersetzungsverhältnisänderungsbeschleunigung zusätzlich zu der Sollübersetzungsverhältnisänderungsrate Vgr berücksichtigt werden. Ts = (Gdown – Gr*)/Vgr (2) Ts = (Gup – Gr*)/Vgr (3)
In dem Übertragungsgerät der Ausführungsform wird das Sollübersetzungsverhältnis Gr* zum effizienten Betreiben der Maschine 12 auf der Basis des Beschleunigerbetätigungsbetrags Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V festgelegt. Jedoch kann das Sollübersetzungsverhältnis Gr* auf der Basis von nur dem Beschleunigerbetätigungsbetrag Acc festgelegt werden. Des Weiteren kann das Sollübersetzungsverhältnis Gr* auf der Basis von nur der Fahrzeuggeschwindigkeit V festgelegt werden. Des Weiteren kann das Sollübersetzungsverhältnis Gr* auf der Basis von einem Moment festgelegt werden, das zum Fahren erfordert ist, statt auf der Basis von dem Beschleunigerbetätigungsbetrag Acc. Das Sollübersetzungsverhältnis Gr* ist nicht auf ein Festlegen eines Übersetzungsverhältnisses zum effizienten Betreiben der Maschine 12 begrenzt, und kann unter solch einer Regel festgelegt sein, wie einem Festlegen eines Übersetzungsverhältnisses, das einer Ausgabe von Leistung eine höhere Priorität gegenüber einer Effizienz einräumt.
In dem Übertragungsgerät der Ausführungsform wird das Sechsgang-Automatikgetriebe 20 verwendet, aber die Schaltgänge sind nicht auf sechs Gänge beschränkt. Zwei bis fünf Schaltgänge können verwendet werden oder sieben oder mehr Schaltgänge können verwendet werden.
In dieser Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung in der Form eines Übertragungsgeräts beschrieben worden. Jedoch kann die vorliegende Erfindung in der Form eines Schaltsteuerungsgeräts beschrieben werden, das ein Automatikgetriebe steuert.
Hier wird die Korrespondenz zwischen den Hauptelementen der Ausführungsform und den Hauptelementen der Erfindung beschrieben, die in dem Abschnitt „Offenbarung der Erfindung” beschrieben sind. In der Ausführungsform entspricht das Automatikgetriebe 20 dem „Stufengetriebe”, der Hydraulikkreis 50 entspricht dem „hydraulischen Stellglied”, die ATECU 29, die die Prozesse in Schritten S100, S110 der Schaltsteuerungsroutine in 4 und die Prozesse in Schritten S200, S210 der Vor-Servoaktivierungssteuerungsroutine in 7 durchführt, entspricht der „Übersetzungsverhältnisfestlegungseinheit”, die ATECU 29, die die Prozesse in Schritten S120 bis S170 der Schaltsteuerungsroutine durchführt, entspricht der „Schaltgangänderungsbestimmungseinheit”, die ATECU 29, die die Prozesse in Schritten S200 bis S350 der Vor-Servoaktivierungssteuerungsroutine durchführt, entspricht der „Schaltgangänderungsvorhersageeinheit”, die ATECU 29, die die Prozesse in Schritt S360 der Vor-Servoaktivierungssteuerungsroutine und in Schritten S180, S190 der Schaltsteuerungsroutine durchführt, entspricht der „Schaltsteuerungseinheit”, und die Vor-Servoaktivierungszeit Tps, die für die Vor-Servoaktivierungssteuerung notwendig ist, entspricht der „Eingriffsvorbereitungszeit”. Es sei angemerkt, dass die Ausführungsformen Beispiele zum speziellen Beschreiben der besten Formen zum Ausführen der Erfindung sind, die in dem Abschnitt „Offenbarung der Erfindung” beschrieben ist, und somit begrenzt die Korrespondenz zwischen den Hauptelementen der Ausführungsformen und den Hauptelementen der Erfindung, die in dem Abschnitt „Offenbarung der Erfindung” beschrieben ist, nicht die Elemente der Erfindung, die in dem Abschnitt „Offenbarung der Erfindung” beschrieben ist. Das heißt die Erfindung, die in dem Abschnitt „Offenbarung der Erfindung” beschrieben ist, sollte auf der Basis der Beschreibung in diesem Abschnitt interpretiert werden, und die Ausführungsformen sind lediglich spezielle Beispiele der Erfindung, die in dem Abschnitt „Offenbarung der Erfindung” beschrieben ist.
In dem Vorstehenden sind die besten Formen zum Ausführen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der Ausführungsformen beschrieben worden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf solche Ausführungsformen begrenzt. Es ist überflüssig zu erwähnen, dass die vorliegende Erfindung in verschiedenen Formen innerhalb des Bereichs realisiert werden kann, der nicht von dem Kern der Erfindung abweicht.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann in der Industrie zur Herstellung von Steuerungsgeräten von Automatikgetrieben verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 11-257482 A [0004]
JP 2002-195402 A [0004]

Claims

Schaltsteuerungsgerät, das ein Stufengetriebe steuert, das in einem Fahrzeug montiert ist und einen Schaltgang durch Umschalten eines Eingriffszustands eines Reibeingriffselements durch Antreiben eines hydraulischen Stellglieds ändert, wobei das Schaltsteuerungsgerät folgendes aufweist: eine Übersetzungsverhältnisfestlegungseinheit, die ein Übersetzungsverhältnis festlegt, so dass es sich allmählich in Bezug auf eine Änderung eines Fahrzustands ändert; eine Schaltgangänderungsbestimmungseinheit, die eine Änderung eines Schaltgangs durch Vergleichen des festgelegten Übersetzungsverhältnisses mit einem Referenzübersetzungsverhältnis entsprechend jedem Schaltgang vergleicht; eine Schaltgangänderungsvorhersageeinheit, die im Voraus eine Änderung eines Schaltgangs durch die Schaltgangänderungsbestimmungseinheit auf der Basis des festgelegten Übersetzungsverhältnisses, einer Änderungsrate des festgelegten Übersetzungsverhältnisses und einer Eingriffsvorbereitungszeit vorhersagt, die eine Zeit ist, die zur Eingriffsvorbereitung des Reibeingriffselements notwendig ist; und eine Schaltsteuerungseinheit, die das hydraulische Stellglied so steuert, dass eine Eingriffsvorbereitung eines Reibeingriffselements, das in Eingriff zu bringen ist, durchgeführt wird, wenn eine Änderung eines Schaltgangs durch die Schaltgangänderungsvorhersageeinheit vorhergesagt wird, und eine Bereitschaft durchführt, und die das hydraulische Stellglied so steuert, dass ein Hydraulikdruck, der zum Ineingriffbringen des Reibeingriffselements notwendig ist, zu einem Hydraulikservo des Reibeingriffselements zugeführt wird, wenn eine Änderung eines Schaltgangs durch die Schaltgangänderungsbestimmungseinheit bestimmt wird.
Schaltsteuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Übersetzungsverhältnisfestlegungseinheit das Übersetzungsverhältnis als ein Übersetzungsverhältnis zwischen einem Referenzübersetzungsverhältnis eines vorbestimmten Schaltgangs und einem Referenzübersetzungsverhältnis eines Schaltgangs benachbart zu dem vorbestimmten Schaltgang festlegen kann.
Schaltsteuerungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schaltgangänderungsvorhersageeinheit einen Betrag einer Änderung eines Übersetzungsverhältnisses während der Eingriffsvorbereitungszeit auf der Basis einer Änderungsrate des festgelegten Übersetzungsverhältnisses und der Eingriffsvorbereitungszeit berechnet, ein vorhergesagtes Übersetzungsverhältnis, das ein Übersetzungsverhältnis ist, das zu einer Zeit vorhergesagt ist, wenn die Eingriffsvorbereitungszeit verstreicht, auf der Basis einer Summe aus dem Änderungsbetrag des berechneten Übersetzungsverhältnisses und dem festgelegten Übersetzungsverhältnis berechnet, und eine Änderung des Schaltgangs durch Vergleichen des berechneten vorhergesagten Übersetzungsverhältnisses mit einem unmittelbaren nahen Referenzverhältnis in einer Richtung einer Änderung des festgelegten Übersetzungsverhältnisses vorhersagt.
Schaltsteuerungsgerät nach Anspruch 3, wobei die Schaltgangänderungsvorhersageeinheit, wenn ein Schaltgang zu einer Beschleunigungsseite geändert wird, eine Änderung des Schaltgangs vorhersagt, wenn das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis gleich wie oder kleiner als das unmittelbar nahe Übersetzungsverhältnis wird, und, wenn ein Schaltgang zu einer Verzögerungsseite geändert wird, eine Änderung des Schaltgangs vorhersagt, wenn das vorhergesagte Übersetzungsverhältnis gleich wie oder größer als das unmittelbar nahe Referenzübersetzungsverhältnis wird.
Schaltsteuerungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schaltgangänderungsvorhersageeinheit auf der Basis des festgelegten Übersetzungsverhältnisses, einer Änderungsrate des festgelegten Übersetzungsverhältnisses und einem unmittelbar nahen Referenzübersetzungsverhältnis in einer Richtung einer Änderung des festgelegten Übersetzungsverhältnisses eine vorhergesagte Zeit, um das Referenzübersetzungsverhältnis zu erreichen, berechnet, die eine vorhergesagte Zeit ist, um das unmittelbar nahe Referenzübersetzungsverhältnis von dem festgelegten Übersetzungsverhältnis aus zu erreichen, und eine Änderung eines Schaltgangs durch Vergleichen der berechneten vorhergesagten Zeit, um das Referenzübersetzungsverhältnis zu erreichen, mit der Eingriffsvorbereitungszeit vorhersagt.
Schaltsteuerungsgerät nach Anspruch 5, wobei die Schaltgangänderungsvorhersageeinheit eine Änderung eines Schaltgangs vorhersagt, wenn die vorhergesagte Zeit, um das Referenzübersetzungsverhältnis zu erreichen, gleich wie oder kürzer als die Eingriffsvorbereitungszeit wird.
Schaltsteuerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das ein Stufengetriebe steuert, das eine Vielzahl von Reibeingriffselementen hat und einen Schaltgang durch Ändern einer Kombination aus einem Eingriff und einem Nichteingriff der Vielzahl von Reibeingriffselementen ändern kann, wobei die Eingriffsvorbereitungszeit definiert ist, um für jedes Reibeingriffselement unterschiedlich zu sein; und die Schaltgangänderungsvorhersageeinheit im Voraus eine Änderung eines Schaltgangs durch die Schaltgangänderungsbestimmungseinheit auf der Basis des festgelegten Übersetzungsverhältnisses, einer Änderungsrate des festgelegten Übersetzungsverhältnisses und der Eingriffsvorbereitungszeit eines unmittelbar nahen Schaltgangs in einer Richtung einer Änderung des festgelegten Übersetzungsverhältnisses vorhersagt.
Schaltsteuerungsgerät mit: einem Automatikgetriebe; und dem Schaltsteuerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7.