DE19544939A1

DE19544939A1 - Gangschaltungssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE19544939A1
Application number: DE19544939A
Authority: DE
Inventors: Hideharu Sugiyama; Ikuo Hirose; Yoshifumi Fujita
Original assignee: JATCO Corp
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2015-12-02
Also published as: DE19544939C2; US5613921A; KR960023942A; JP3374168B2; JPH08159269A; KR0171466B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gangschaltungssteuer vorrichtung zur Verwendung mit einem Automatikgetriebe, wel ches ein Reibungselement aufweist, das in einen Eingriffszu stand umschaltbar ist, um eine Umschaltung in einen niedri geren Gang in Reaktion auf einen hohen Pegel eines Hydrau likdrucks, der auf die Vorrichtung einwirkt, durchzuführen.

Beispielsweise die japanische Kokai-Patentveröffentlichung Nr. 6-11030 beschreibt eine Gangumschaltsteuervorrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie das Untersetzungsverhältnis (nachstehend wird, soweit anwendbar, der Begriff Unter setzungsverhältnis synonym mit dem Begriff Übersetzungsver hältnis verwendet) überwacht, welches in einem Automatik getriebe vorgesehen ist, um eine Änderung von einem höheren Gang zu einem niedrigeren Gang durchzuführen. Das Automatik getriebe weist eine untere Kupplung auf, die mit einem Ar beitsfluid betätigbar ist, dessen Druck änderbar ist. Wenn das Untersetzungsverhältnis einen Bezugswert überschreitet, wird der Druck des Arbeitsfluids auf dessen hohen Pegel ge ändert, was dazu führt, daß die untere Kupplung in Eingriff gelangt, um so eine Umschaltung vom vierten zum dritten Gang durchzuführen. Diese Steuerung wird als Übergangs-Hydraulik drucksteuerung bezeichnet. In dieser japanischen Kokai-Patent veröffentlichung wird vorgeschlagen, eine derartige Änderung nach unten zu einem geeigneten Zeitpunkt durchzuführen, unab hängig von der Temperatur des Arbeitsfluids, durch Erhöhung des Bezugs-Untersetzungsverhältniswertes, wenn die Temperatur des Arbeitsfluids zunimmt. Die Übergangs-Hydraulikdrucksteue rung wird zusammen mit einer Getriebeumschaltsteuerung ver wendet, um den Hydraulikdruck für das Reibungselement so zu ändern, daß eine Gangumschaltung entsprechend einem vorbe stimmten Gangumschaltmuster durchgeführt wird.

Mehrere Sensoren sind zu dem Zweck vorgesehen, Information in bezug auf das Ganguntersetzungsverhältnis zu erhalten. Wenn zumindest einer dieser Sensoren zu einem Ausfall neigt, wird die Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung entsprechend beeinflußt, wogegen die Gangumschaltsteuerung nicht beeinflußt wird. Aus diesem Grund könnte man sich überlegen, die Übergangs-Hydrau likdrucksteuerung zu unterbrechen, während die Gangumschalt steuerung beibehalten wird, falls die Sensoren ausfallen. Ohne die Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung werden jedoch die Gang umschaltvorgänge bei ungeeigneten Hydraulikdrücken während des Übergangs in bezug auf eine Änderung vom vierten zum drit ten Gang wiederholt, so daß die Lebensdauer des Reibungsele ments beeinträchtigt wird.

Ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer verbesserten Gangumschaltsteuervorrich tung, welche die Gefahr der Beschädigung eines Reibungsele ments im Falle des Ausfalls von Sensoren ausschalten kann, die zu dem Zweck vorgesehen sind, das Untersetzungsverhältnis zu überwachen, welches in dem Automatikgetriebe vorgesehen wird, wobei das Reibungselement zum Umschalten auf den höch sten oder niedrigsten Gang verwendet wird, wenn das Unter setzungsverhältnis einen Bezugswert erreicht.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstel lung einer verbesserten Gangumschaltsteuervorrichtung, wel che einen ordnungsgemäßen Betriebszustand des Fahrzeugs im Falle des Ausfalls von Sensoren sicherstellen kann, die dazu vorgesehen sind, das Untersetzungsverhältnis zu überwachen, welches von dem Automatikgetriebe zur Verfügung gestellt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Gangumschaltsteuer vorrichtung zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug zur Ver fügung gestellt, welches eine Brennkraftmaschine aufweist, und ein Automatikgetriebe mit einer Eingangswelle, einer Aus gangswelle und einem Reibungselement, welches durch einen Hydraulikdruck betätigbar ist, der auf das Reibungselement in einem eingerückten und ausgerückten Zustand einwirkt. Die Vorrichtung weist eine erste Sensorvorrichtung auf, die auf eine Drehzahl (Umdrehungsgeschwindigkeit) der Getriebeein gangswelle reagiert, um ein erstes Sensorsignal zu erzeugen, welches eine erfaßte Eingangswellendrehzahl anzeigt, eine zweite Sensoreinrichtung, die auf eine Drehzahl der Getrie beausgangswelle reagiert, um ein zweites Sensorsignal zu er zeugen, welches eine erfaßte Ausgangswellendrehzahl anzeigt, und eine dritte Sensoreinrichtung, die auf eine Motorlast reagiert, um ein drittes Sensorsignal zu erzeugen, welches eine erfaßte Motorlast anzeigt. Die Gangumschaltsteuervor richtung weist weiterhin eine Steuereinheit auf, die an die erste, zweite und dritte Sensoreinrichtung angeschlossen ist, um eine Gangumschaltungssteuerung mit einer Schaltänderung entsprechend einem vorbestimmten Umschaltmuster durchzufüh ren. Die Steuereinheit weist eine Einrichtung zur Berechnung eines Untersetzungsverhältnisses auf, welches in dem Auto matikgetriebe auf der Grundlage der erfaßten Eingangs- und Ausgangswellendrehzahlen erhalten wird, eine Einrichtung, die entweder auf die erste Änderung auf entweder den höchsten oder niedrigsten Gang und auf eine zweite Änderung entweder vom höchsten oder vom niedrigsten Gang aus reagiert, um eine Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung zur Änderung des Hydraulik drucks von dem ersten Pegel auf den zweiten Pegel durchzufüh ren, um den Zustand des Reibungselements so zu ändern,. daß eine Gangumschaltung durchgeführt wird, wenn das berechnete Untersetzungsverhältnis ein Bezugs-Untersetzungsverhältnis erreicht, eine Einrichtung zum Unterbrechen der Übergangs- Hydraulikdrucksteuerung und zum Sperren einer Änderung auf den höchsten und/oder niedrigsten Gang, wenn zumindest ent weder der erste Sensor, der zweite Sensor oder die Unter setzungsverhältnis-Berechnungsvorrichtung ausfällt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch darge stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungs form einer Gangumschaltungssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Getriebezuges, welcher in der Gangumschaltungssteuervorrichtung von Fig. 1 vorgesehen ist;

Fig. 3 eine Tabelle, welche zur Erläuterung des Eingriffs zustands und des Ausrückzustands des in Fig. 2 dar gestellten Reibungselements verwendet wird, zur Durchführung verschiedener Untersetzungsverhältnis änderungen;

Fig. 4 eine Tabelle, die zur Erläuterung des Einschalt- und Ausschaltzustands der ersten und zweiten Um schaltmagnetspulen verwendet wird, die in Fig. 1 dargestellt sind, um verschiedene Untersetzungs verhältnisänderungen durchzuführen;

Fig. 5 eine Darstellung eines Schaltmusters, welches bei einer Schaltänderungssteuerung verwendet wird, die bei der Gangumschaltsteuervorrichtung gemäß Fig. 1 vorgesehen ist;

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Programmie rung des digitalen Computers, wie er für eine Über gangs-Hydraulikdrucksteuerung verwendet wird;

Fig. 7 ein Diagramm eines Bezugs-Untersetzungsverhältnis ses G_ch in Abhängigkeit von einer Drosselventil position TH;

Fig. 8 ein Diagramm eines Schaltmusters, welches für Ände rungen von dem vierten zum dritten Gang verwendet wird;

Fig. 9 ein Diagramm mit einer Darstellung von Motordreh zahländerungen;

Fig. 10A ein Diagramm, welches Änderungen des Untersetzungs verhältnisses G_R während einer Kick-Down-Änderung vom vierten zum dritten Gang zeigt;

Fig. 10B ein Diagramm, welches Änderungen des Leitungsdrucks PL während einer Kick-Down-Änderung vom vierten zum dritten Gang zeigt;

Fig. 10C ein Diagramm, welches Änderungen des Hydraulikdrucks P_L/C zeigt, der an die untere Kupplung während ei ner Kick-Down-Änderung vom vierten zum dritten Gang angelegt wird;

Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer abgeänder ten Form der Programmierung des digitalen Computers, wie er im Falle von Sensoren verwendet wird, die zur Überwachung des Untersetzungsverhältnisses vor gesehen sind, welches bei dem Automatikgetriebe er zielt wird; und

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Gangschalt musters, welches bei einer Gangschaltungssteuerung verwendet wird, die im Falle eines Ausfalls der Sensoren durchgeführt wird, die zur Überwachung des Untersetzungsverhältnisses eingesetzt werden, welches bei dem Automatikgetriebe erhalten wird.

In den Zeichnungen, insbesondere in Fig. 1, ist ein schemati sches Blockschaltbild einer Gangschaltsteuervorrichtung dar gestellt, welche die vorliegende Erfindung verwirklicht. Die Gangschaltsteuervorrichtung wird bei einem Kraftfahrzeug ein gesetzt, welches eine Brennkraftmaschine E und ein Automatik getriebe AT aufweist, welches einen Drehmomentwandler TC auf weist, der mit einem Verriegelungsmechanismus versehen ist, einen Getriebezug GT, durch welchen eine Antriebskraft von dem Motor E über den Drehmomentwandler TC übertragen wird, und eine Steuerventileinheit CV.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist der Getriebezug GT eine vor dere und eine hintere Planetengetriebeeinheit 2 bzw. 4 auf, die in bezug aufeinander in Tandemanordnung vorgesehen sind.

Die vordere Planetengetriebeeinheit 2 weist ein vorderes Son nenrad 2s auf, ein vorderes Ritzelzahnrad 2p, ein vorderes inneres Zahnrad 2i und einen vorderen Träger 2c. Die hintere Planetengetriebeeinheit 4 weist eine hintere Planetengetrie beeinheit 4 auf, die aus einem hinteren Sonnenrad 4s, einem hinteren Ritzelzahnrad 4p, einem hinteren inneren Zahnrad 4i und einem hinteren Träger 4c besteht. Der hintere Träger 4c ist an die Abtriebswelle OUT gekoppelt. Der Getriebezug GT weist darüber hinaus verschiedene Reibungselemente auf, ein schließlich einer Umkehrkupplung R/C, durch welche das vor dere Sonnenrad 2s an die Eingangswelle IN angeschlossen wird, eine höhere Kupplung H/C, durch welche der vordere Träger 2c mit der Eingangswelle IN verbunden wird, eine untere Kupp lung L/C, durch welche der vordere Träger 2c mit dem hinte ren inneren Zahnrad 4i verbunden ist, eine Bandbremse BB zur Befestigung des vorderen Sonnenrades 2s am Gehäuse, und eine Bremse L/B für den niedrigen Gang und den Rückwärtsgang zur Befestigung des vorderen Trägers 2c an einem ortsfesten oder stationären Teil wie beispielsweise dem Getriebegehäuse. Eine Einwegkupplung Low/O.W.C ist zwischen dem vorderen Trä ger 2c und dem Gehäuse vorgesehen. Jedes der Reibungselemen te wird zwischen seinem Eingriffs- und Ausrückzustand umge schaltet, wie in Fig. 3 gezeigt, durch einen Hydraulikfluid druck, der durch die Steuerventileinheit CV geliefert wird. Die Einwegkupplung Low/O.W.C wird bei einer Drehung des vor deren Trägers 2c in Vorwärtsrichtung entriegelt, und bei ei ner Drehung des vorderen Trägers 2c in Gegenrichtung verrie gelt.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist eine A/T-Steuereinheit 10 zum Steuern des Automatikgetriebes AT vorgesehen. Die A/T- Steuereinheit 10 steuert ein Leitungsdruckmagnetventil 11, ein Verriegelungsmagnetventil 12, ein erstes Umschaltmag netventil 13, ein zweites Umschaltmagnetventil 14, und ein Taktmagnetventil 15 zur Durchführung einer Gangumschaltung in dem Automatikgetriebe AT. Die A/T-Steuereinheit 10 führt Gangumschaltvorgänge auf der Grundlage der vorhandenen Gang position, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Öltemperatur, und der Motorbetriebsbedingungen durch. Daher sind eine Sperr- Schalteinheit 21 , ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22, ein Öltemperatursensor 23 und ein Eingangswellendrehzahlsensor 24 an die A/T-Steuereinheit 10 angeschlossen. Ein Leerlauf schalter 31, ein Schalter 32 für eine vollständige Drossel klappenöffnung, ein Drosselklappensensor 33 und ein Motor drehzahlsensor 34 sind über eine konventionelle ECCS-Steuer einheit 30 an die A/T-Steuereinheit 10 angeschlossen. Die Sperr-Schalteinheit 21 wird durch verschiedene Automatikge triebe-Gangpositionsschalter gebildet, einschließlich eines Schalters für einen ersten Bereich (erster Gang), eines Schalters für einen zweiten Bereich (zweiter Gang), eines Schalters für einen Bereich D (Fahrbereich), eines Schalters für einen Bereich P (Parken), und eines Schalters für einen Bereich R (Rückwärtsgang), zur Erzeugung eines Signals, wel ches die vorhandene Gangposition des Automatikgetriebes AT anzeigt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ist an einem Ort vorgesehen, an welchem er die Drehzahl der Getriebeausgangs welle erfassen kann. Der Öltemperatursensor 23 ist zur Mes sung der Temperatur des Schmieröls vorgesehen. Der Eingangs wellendrehzahlsensor 24 ist zur Messung der Drehzahl der Ge triebeeingangswelle vorgesehen. Der Leerlaufschalter 31 ist dem Drosselventil zugeordnet, welches so angeordnet ist, daß es den Luftfluß zum Motor steuert, und erzeugt ein Signal, wenn sich das Drosselventil in seiner vollständig geschlos senen Position befindet. Der Schalter 32 für eine vollstän dige Drosselklappenöffnung ist der Drosselklappe zugeordnet und erzeugt ein Signal, wenn sich die Drosselklappe in ihrer vollständig geöffneten Position befindet. Der Drosselklappen sensor 33 ist der Drosselklappe zugeordnet und erzeugt ein Signal, welches das Ausmaß der Öffnung der Drosselklappe an zeigt. Der Motordrehzahlsensor 34 ist dem Verteiler des Mo tors zugeordnet und erzeugt ein Impulssignal mit einer Wie derholungsrate, die proportional zur Motordrehzahl ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die A/T-Steuerein heit 10 so ausgebildet, daß sie eine Gangschaltungssteuerung durchführt, um Gangumschaltvorgänge durch Schalten der Ein schalt- und Ausschaltzustände der ersten und zweiten Schal tungsmagnetspule 13 und 14 durchzuführen, wie in Fig. 4 ge zeigt. Zu diesem Zweck verwendet die A/T-Steuereinheit 10 eine Schaltschematabelle, wie in Fig. 5 gezeigt, um einen Heraufschaltbefehl zu erzeugen, wenn der Betriebspunkt, der durch die Drosselklappenposition und die Fahrzeuggeschwin digkeit gegeben ist, eine der Heraufschaltlinien kreuzt, die in Fig. 5 mit durchgezogenen Linien dargestellt sind, und erzeugt einen Herunterschaltbefehl, wenn der Betriebspunkt eine der Herunterschaltlinien kreuzt, die in Fig. 5 mit ge strichelten Linien dargestellt sind. Die Leitungsdruckmag netspule 11 arbeitet mit einem Steuersignal, welches eine variable Impulsbreite oder ein variables Tastverhältnis auf weist, und von der A/T-Steuereinheit 10 zugeführt wird, um einen entsprechenden Leitungsdruck PL zur Verfügung zu stel len.

Die A/T-Steuereinheit 10 verwendet einen digitalen Computer, welcher eine zentrale Bearbeitungseinheit (CPU) aufweist, einen Speicher (RAM) mit wahlfreiem Zugriff, einen Nur-Lese- Speicher (ROM), und eine Eingabe/Ausgabe-Steuereinheit (I/O). Die zentrale Bearbeitungseinheit kommuniziert mit den übri gen Teilen des Computers über einen Datenbus. Die Eingabe/ Ausgabe-Steuereinheit weist einen Analog/Digital-Wandler auf, der Analogsignale von den verschiedenen Sensoren empfängt, und wandelt das empfangene Signal in entsprechende digitale Signale zum Zuführen zur zentralen Bearbeitungseinheit um. Der Nur-Lese-Speicher enthält die Programme für den Betrieb der zentralen Bearbeitungseinheit. Der Speicher mit wahl freiem Zugriff enthält geeignete Daten in Nachschlagetabel len (Beziehungen), die für den Betriebsablauf bei der Gang umschaltung verwendet werden.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, welches die Programmierung des digitalen Computers erläutert, der für eine Übergangs-Hydrau likdrucksteuerung verwendet wird, die während der Gangum schaltungssteuerung erfolgt, die in der A/T-Steuereinheit 10 durchgeführt wird. Der Eingang in das Computerprogramm er folgt an dem Punkt 102. An dem Punkt 104 in dem Programm wer den die Getriebeeingangswellendrehzahl N_IN und die Getriebe ausgangswellendrehzahl N_OUT sowie die Motordrosselklappen position TH in das Computerprogramm eingelesen. Die Eingangs wellendrehzahl N_IN wird durch das Signal angezeigt, welches von dem Eingangswellendrehzahlsensor 24 zugeführt wird, die Ausgangswellendrehzahl N_OUT wird durch das Signal angezeigt, welches von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 zugeführt wird, und die Drosselklappenposition TH wird durch das von dem Drosselklappenpositionssensor 33 zugeführte Signal ange zeigt. An dem Punkt 106 erfolgt eine Festlegung, ob ein Her unterschaltbefehl für die Gangumschaltung vom vierten in den dritten Gang erzeugt wird oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage "JA", dann verzweigt das Programm zum Punkt 108. Andernfalls verzweigt das Programm zum Punkt 116, an welchem Leitungsdrucksteuerungen durchgeführt werden, mit Ausnahme der Gangumschaltung vom vierten zum dritten Gang. Hierauf geht das Programm zum Punkt 118 über, an welchem das Compu terprogramm zu dem Punkt 104 zurückkehrt.

An dem Punkt 108 in dem Programm wird das aktuelle Unter setzungsverhältnis G_R, welches in dem Automatikgetriebe AT vorhanden ist, auf der Grundlage der gelesenen Eingangs- und Ausgangswellendrehzahlen N_IN bzw. N_OUT zu G_R = N_IN/ N_OUT berechnet. An dem Punkt 110 wird ein Bezugs-Unter setzungsverhältnis G_ch aus einer Beziehung berechnet, die in dem Computer programmiert ist. Diese Beziehung legt das Bezugs-Untersetzungsverhältnis G_ch als Funktion der Dros selklappenposition TH fest, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Die Größen THmax und THmin bezeichnen die obere bzw. die untere Grenze, welche den Drosselklappenpositionsbereich festlegen, in welchem der Herunterschaltbefehl für die Gangumschaltung vom vierten in den dritten Gang erzeugt wird. Das Bezugs- Untersetzungsverhältnis G_ch wird auf seinem Maximalwert festgehalten, wenn die Drosselklappenposition TH in dem Be reich zwischen THmin und THo liegt, und nimmt mit zunehmen der Drosselklappenposition TH ab, wenn die Drosselklappen position TH in dem Bereich zwischen THo und THmax liegt.

An dem Punkt 112 in dem Programm erfolgt eine Festlegung, ob das momentane Untersetzungsverhältnis G_R größer oder gleich dem berechneten Bezugs-Untersetzungsverhältnis G_ch ist, oder nicht. Ist die Antwort auf diese Abfrage gleich "JA", dann geht das Programm zu dem Punkt 114 über, an wel chem ein Befehl zur Änderung des Leitungsdrucks PL von ei nem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel erzeugt wird, um den der unteren Kupplung L/C zugeführten Druck zu erhöhen, und geht dann zum Punkt 118 über. Andernfalls geht das Pro gramm direkt zum Punkt 118 über.

Nunmehr erfolgt eine Beschreibung von Kick-Down-Änderungen (a) und (b), die vom vierten zum dritten Gang bei größeren und kleineren Drosselklappenöffnungen durchgeführt werden, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Wie im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben wurde, weist das Bezugs-Untersetzungsverhältnis G_ch einen kleinen bzw. großen Wert für die enge bzw. weite Drosselklappenposition auf. Der vierte Gang liegt vor, wenn die hohe Kupplung H/C eingerückt ist, und die Bandbremse B/B eingerückt ist. Wie aus Fig. 9 hervorgeht, ist die Reaktions geschwindigkeit, also die Änderungsrate der Motordrehzahl Ne, dann größer, wenn eine Kick-Down-Änderung vom vierten in den dritten Gang bei einer breiten Drosselklappenposition erzeugt wird, wie durch die Kurve d in Fig. 9 dargestellt, als dann, wenn eine Kick-Down-Änderung vom vierten in den dritten Gang bei einer engen Drosselklappenposition erzeugt wird, wie durch die Kurve a von Fig. 9 bezeichnet. Aus diesem Grund dreht der Motor durch, wenn der Zeitpunkt, an welchem der Hydraulik druck für die untere Kupplung sich auf seinen hohen Pegel ändert, in bezug auf eine geeignete Zeit bei einer großen Drosselklappenöffnung verzögert wird. Andererseits werden Schockbeanspruchungen hervorgerufen, wenn der Zeitpunkt, an welchem sich der Hydraulikdruck für die untere Kupplung auf seinen hohen Pegel ändert, in bezug auf eine geeignete Zeit bei einer engen Drosselklappenposition vorgestellt wird.

Wenn eine Kick-Down-Änderung bei einer engeren Drosselklap penposition durchgeführt wird, so wird die Bezugs-Gangschalt änderung G_ch auf einen großen Wert eingestellt, wie durch den Pfeil (a) in Fig. 8 angedeutet ist. Aus diesem Grund er reicht das tatsächliche Untersetzungsverhältnis G_R das Be zugs-Untersetzungsverhältnis G_R, und daher wird ein Befehl erzeugt, der zu einer Erhöhung des Leitungsdrucks PL nach einem langen Zeitraum nach der Erzeugung des Herunterschalt befehls für die Gangumschaltung vom vierten in den dritten Gang führt. Wird nunmehr angenommen, daß die Zeit T, die zum Einrücken der unteren Kupplung L/C seit dem Zeitpunkt, an welchem sich der Leitungsdruck PL auf einen hohen Pegel änderte, konstant ist, wie in Fig. 10A gezeigt, so wird der Zeitpunkt der Erzeugung des Befehls zur Erhöhung des Leitungsdrucks PL verzögert. Dies ist dazu wirksam, Schockbeanspruchungen während des Gangumschaltvorgangs zu verhindern.

Wenn eine Kick-Down-Änderung bei einer mittleren Drosselklap penposition durchgeführt wird, wird die Bezugsgangschaltände rung G_ch auf einen mittleren Wert eingestellt. Aus diesem Grund erreicht das momentane Untersetzungsverhältnis G_R das Bezugs-Untersetzungsverhältnis G_R, und daher wird ein Befehl erzeugt, den Leitungsdruck PL zu einem geeigneten Zeitpunkt nach Erzeugung des Herunterschaltbefehls für die Gangschalt änderung von dem vierten in den dritten Gang zu erhöhen. Wird nunmehr angenommen, daß die Zeit T, die zum Einrücken der un teren Kupplung L/C seit dem Zeitpunkt erforderlich ist, an welchem sich der Leitungsdruck PL auf einen hohen Pegel änder te, konstant ist, wie in Fig. 10A gezeigt, so ist der Zeit punkt der Erzeugung des Befehls zur Erhöhung des Leitungs drucks PL geeignet. Fig. 10B zeigt Änderungen des Leitungs drucks PL, und Fig. 10C zeigt Änderungen des Drucks P_L/C, welcher der unteren Kupplung L/C zugeführt wird. Wie aus den Fig. 10A, 10B und 10C hervorgeht, stimmt der Zeitpunkt, an welchem die untere Kupplung L/C eingerückt wird, also die Zeit T plus der Zeit, zu welcher der Befehl zur Erhöhung des Leitungsdrucks PL erzeugt wird, gut mit der Zeit überein, zu welcher der dritte Gang vorliegt. Dies ist in der Hinsicht wirksam, ein zufriedenstellendes Gangumschaltungsgefühl zur Verfügung zu stellen, ohne Durchdrehen des Motors und ohne Schockbeanspruchungen.

Wenn eine Kick-Down-Änderung bei einer weiteren Drosselklap penposition durchgeführt wird, wie durch den Pfeil (b) in Fig. 8 angedeutet, wird das Bezugs-Untersetzungsverhältnis G_ch auf einen kleinen Wert eingestellt. Aus diesem Grund erreicht das momentane Untersetzungsverhältnis G_R das Be zugs-Untersetzungsverhältnis (Gangschaltänderung) G_R, und daher wird ein Befehl erzeugt, den Leitungsdruck PL in kur zer Zeit nach Erzeugung des Herunterschaltbefehls für die Gangschaltänderung vom vierten in den dritten Gang zu erhö hen. Wird nunmehr angenommen, daß die Zeit T, die zum Ein rücken der unteren Kupplung L/C seit dem Zeitpunkt erforder lich ist, an welchem der Leitungsdruck PL sich auf einen hohen Pegel änderte, konstant ist, wie in Fig. 10A gezeigt, so wird der Zeitpunkt der Erzeugung des Befehls zur Erhöhung des Leitungsdrucks PL vorgestellt. Dies ist dazu wirksam, den Motor am Durchdrehen zu hindern.

Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, welches die Programmierung des digitalen Computers erläutert, wie dieser zur Leitungsdruck steuerung oder -regelung im Falle des Ausfalls zumindest ei nes der Sensoren verwendet wird, welche Information in bezug auf das in dem Automatikgetriebe vorhandene Untersetzungsver hältnis erzeugen. Der Eingang in das Computerprogramm erfolgt am Punkt 202. An dem Punkt 204 im Programm erfolgt eine Fest legung, ob der Eingangswellendrehzahlsensor 24 ausgefallen ist oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage gleich "JA", dann geht das Programm zum Punkt 216 über. Andernfalls ver zweigt das Programm zu einem anderen Entscheidungsschritt am Punkt 206. Diese Entscheidung stellt fest, ob der Ausgangs wellendrehzahlsensor 22 ausgefallen ist oder nicht. Ist die Antwort auf diese Abfrage gleich "JA", dann geht das Programm zum Punkt 212 über. An dem Punkt 212 im Programm wird die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine der nachfolgend angegebe nen Arten abgeschätzt:

(1) Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird auf der Grundlage der gemessenen Eingangswellendrehzahl und der gemessenen Gang position ermittelt. Die Gangposition wird auf der Grundlage der Befehle festgestellt, die der ersten und zweiten Um schaltmagnetspule 13 und 14 zugeführt werden.
(2) Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird auf der Grundlage der gemessenen Ausgangswellendrehzahl bestimmt.
(3) die Fahrzeuggeschwindigkeit wird als fester Wert bestimmt, der in einem mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich vor handen ist.

Nach Beendigung der Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlung geht das Programm zum Punkt 216 über. Ist die Antwort auf die am Punkt 206 eingegebene Anfrage gleich "NEIN", dann geht das Programm zu einem weiteren Ermittlungsschritt am Punkt 208 über. Diese Ermittlung erfolgt in der Hinsicht, ob der Dros selklappenpositionssensor 33 ausgefallen ist oder nicht. Ist die Antwort auf diese Anfrage gleich "JA", dann geht das Pro gramm zum Punkt 214 über. An dem Punkt 214 in dem Programm wird die Drosselklappenposition auf eine der nachstehend an gegebenen Arten bestimmt:

(1) Die Drosselklappenposition wird auf der Grundlage der gemessenen Motorbelastung bestimmt.
(2) Die Drosselklappenposition wird als fester Wert geschätzt, der in einem mittleren Drosselklappenpositionsbereich vorhan den ist.

Nach Beendigung der Drosselklappenpositionsbestimmung oder -abschätzung geht das Programm zum Punkt 216 über. Wenn die Antwort auf die an dem Punkt 208 eingegebene Anfrage gleich "NEIN" ist, dann bedeutet dies, daß sämtliche Sensoren ord nungsgemäß arbeiten, und dann geht das Programm zum Punkt 210 über, an welchem die zentrale Bearbeitungseinheit einen Befehl zur Durchführung einer normalen Gangumschaltsteuerung erzeugt, einschließlich der Übergangs-Hydraulikdrucksteue rung, um eine Umschaltung vom vierten in den dritten Gang zu erzeugen. Daraufhin geht das Programm zum Punkt 218 über, an welchem das Computerprogramm zum Punkt 204 zurückkehrt.

An dem Punkt 216 in dem Programm erzeugt die zentrale Bearbei tungseinheit einen Befehl zur Unterbrechung der Übergangs- Hydraulikdrucksteuerung (Fig. 6), zum Sperren jeder Umschal tung in den vierten Gang, und zur Fortsetzung der automati schen Gangschaltsteuerung zur Erzeugung von Umschaltungen zwischen dem ersten, zweiten und dritten Gang. Daraufhin geht das Programm zum Punkt 218 über.

Im Falle eines Ausfalls des Eingangswellensensors 24 unter bricht die Steuereinheit die Übergangs-Hydraulikdrucksteue rung unter Verwendung eines Untersetzungsverhältnisses, bei welchem eine Umschaltung vom vierten in den dritten Gang er folgt, und sperrt auch jegliche Umschaltung in den vierten Gang. Wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und der Dros selklappenpositionssensor 22 bzw. 33 ordnungsgemäß arbeiten, so wird zugelassen, daß die automatische Gangumschaltsteue rung zwischen dem ersten, zweiten und dritten Gang weiter geht, wie in Fig. 12 gezeigt ist. In diesem Fall werden der Fahrzeugsensor 22 und der Drosselklappenpositionssensor 33 dazu verwendet, einen ordnungsgemäßen Betrieb des Fahrzeugs sicherzustellen.

Im Falle eines Ausfalls des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 22 unterbricht die Steuereinheit die Übergangs-Hydraulik drucksteuerung unter Verwendung eines Untersetzungsverhält nisses, bei welchem eine Änderung vom vierten in den dritten Gang erfolgt, und sperrt darüber hinaus jede Änderung in den vierten Gang. Wenn der Drosselklappenpositionssensor 33 ord nungsgemäß arbeitet, wird zugelassen, daß die automatische Gangschaltsteuerung zwischen dem ersten, zweiten und dritten Gang weitergeht, wie in Fig. 12 gezeigt, unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit, die am Punkt 212 in Fig. 11 be stimmt wurde. In diesem Fall wird die Fahrzeuggeschwindigkeit abgeschätzt auf der Grundlage von Information, die von Sen soren mit Ausnahme des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 22 er halten wird, um einen ordnungsgemäßen Fahrzeugbetrieb sicher zustellen.

Im Falle des Ausfalls des Drosselklappenpositionssensors 33 unterbricht die Steuereinheit die Übergangs-Hydraulikdruck steuerung unter Verwendung eines Untersetzungsverhältnisses, bei welchem eine Umschaltung vom vierten in den dritten Gang erfolgt, und sperrt darüber hinaus jegliche Umschaltung in den vierten Gang. Wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 ordnungsgemäß arbeitet, so wird zugelassen, daß die automa tische Gangschaltsteuerung zwischen dem ersten, zweiten und Gang weitergeht, wie in Fig. 12 gezeigt ist, unter Verwendung der Drosselklappenposition, die am Punkt 214 in Fig. 11 er mittelt wurde. In diesem Fall wird die Drosselklappenposition abgeschätzt auf der Grundlage von Information, die von Senso ren abgesehen von dem Drosselklappenpositionssensor 33 erhal ten wird, um einen ordnungsgemäßen Fahrzeugbetrieb sicherzu stellen.

Die Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung für eine Umschaltung vom vierten in den dritten Gang erfordert Information von dem Ein gangswellendrehzahlsensor 24, dem Fahrzeuggeschwindigkeits sensor 22 und dem Drosselklappenpositionssensor 33. Im Falle des Ausfalls zumindest eines dieser Sensoren, also des Ein gangswellendrehzahlsensors 24, des Fahrzeuggeschwindigkeits sensors 22 oder des Drosselklappenpositionssensors 33, wird daher die Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung unterbrochen. Dies ist in der Hinsicht wirksam, ein ungutes Gefühl während des Gangschaltvorgangs zu verhindern. Darüber hinaus wird je de Umschaltung in den vierten Gang gesperrt. Dies ist in der Hinsicht wirksam, zu verhindern, daß die untere Kupplung L/C wiederholt zu ungeeigneten Zeitpunkten einrückt, so daß sich ihre Lebensdauer verkürzt.

Wird nun angenommen, daß die Sensoren 22, 24 und 33 ordnungs gemäß arbeiten, so wird eine Umschaltung von dem vierten in den dritten Gang erzeugt, wenn das Gaspedal zum Punkt A bis zum Punkt B (Fig. 5) heruntergedrückt wird. Im Falle des Aus falls zumindest eines der Sensoren 24, 22 und 33 geht die automatische Gangschaltsteuerung zwischen dem ersten, zweiten und dritten Gang weiter. In diesem Falle erfolgt keine Um schaltung in den vierten Gang, obwohl das Gaspedal vom Punkt A bis zum Punkt B heruntergedrückt wurde, wie in Fig. 12 ge zeigt ist.

Zwar wurde die Erfindung im Zusammenhang mit einer Steuerein heit beschrieben, die so ausgebildet ist, daß sie den Hydrau likdruck steuert, welcher der unteren Kupplung zugeführt wird, durch Änderung des Leitungsdrucks auf solche Weise, daß der Sammler-Gegendruck gesteuert wird, jedoch wird darauf hinge wiesen, daß selbstverständlich die Steuereinheit so ausgebil det sein kann, daß sie ein Magnetspulenventil steuert, über welches die untere Kupplung mit Druck versorgt wird. Zwar wird das Bezugs-Untersetzungsverhältnis als Funktion der Drossel klappenposition berechnet, jedoch wird darauf hingewiesen, daß das Bezugs-Untersetzungsverhältnis als Funktion zumindest ei nes drehzahlabhängigen Parameters berechnet werden kann, ein schließlich der Getriebeeingangswellendrehzahl, der Motordreh zahl und dergleichen, welcher die Änderungsrate des Unter setzungsverhältnisses während einer Umschaltung von einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang festlegt. Zwar wurde die Erfindung im Zusammenhang mit einer Sperrung irgendeiner Umschaltung in den vierten Gang beschrieben, jedoch wird dar auf hingewiesen, daß jede Umschaltung in den höchsten oder niedrigsten Gang dann gesperrt wird, wenn zumindest einer der Sensoren 22, 24 und 33 ausfällt. Zwar wurde die Erfindung im Zusammenhang mit einer Einrichtung zur Unterbrechung der Über gangs-Hydraulikdrucksteuerung und zum Sperren einer Umschal tung in den höchsten und/oder niedrigsten Gang beschrieben, wenn zumindest entweder der erste oder zweite Sensor ausfällt, jedoch wird darauf hingewiesen, daß eine derartige Operation durchgeführt werden kann, wenn zumindest entweder der erste Sensor, der zweite Sensor oder die Untersetzungsverhältnis berechnungsvorrichtung ausfällt. Zwar wurde die Erfindung im Zusammenhang mit bestimmten Ausführungsformen beschrieben, jedoch ist es selbstverständlich, daß Fachleuten auf diesem Gebiet zahlreiche Alternativen, Abänderungen und Variationen auffallen werden. Daher sollen sämtliche Alternativen, Ab änderungen und Variationen umfaßt sein, die vom Schutzumfang des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung umfaßt sind, der sich aus der Gesamtheit der Anmeldeunterlagen ergibt, und die beigefügten Patentansprüche sollen diesen Schutzumfang abdecken.

Claims

1. Gangschaltungssteuervorrichtung zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem Auto matikgetriebe, welches eine Eingangswelle aufweist, eine Ausgangswelle und ein Reibungselement, welches durch einen an es angelegten Hydraulikdruck in einen eingerückten und ausgerückten Zustand versetzt werden kann, gekennzeichnet durch:
eine erste Sensoreinrichtung, die auf eine Umdrehungs geschwindigkeit der Getriebeeingangswelle reagiert, um ein erstes Sensorsignal zu erzeugen, welches eine gemes sene Eingangswellendrehzahl anzeigt;
eine zweite Sensoreinrichtung, die auf eine Umdrehungs geschwindigkeit der Getriebeausgangswelle reagiert, um ein zweites Sensorsignal zu erzeugen, welches eine gemes sene Ausgangswellendrehzahl anzeigt;
eine dritte Sensoreinrichtung, die auf eine Motorlast reagiert, um ein drittes Sensorsignal zu erzeugen, wel ches eine gemessene Motorlast anzeigt; und
eine Steuereinheit, die an die erste, zweite und dritte Sensoreinrichtung angeschlossen ist, um eine Gangschalt steuerung mittels Änderung des Hydraulikdrucks durchzu führen, um eine Gangumschaltung entsprechend einem vorbe stimmten Schaltmuster zu erzeugen, wobei die Steuerein heit eine Einrichtung zur Berechnung eines Untersetzungs verhältnisses aufweist, welches in dem Automatikgetriebe erhalten wird, auf der Grundlage der gemessenen Eingangs- und Ausgangswellendrehzahl, eine Einrichtung, die entweder auf eine erste Änderung von entweder dem höchsten oder niedrigsten Gang und eine zweite Änderung von entweder dem höchsten oder niedrigsten Gang reagiert, um eine Übergangs- Hydraulikdrucksteuerung zur Änderung des Hydraulikdrucks von dem ersten Pegel auf den zweiten Pegel durchzuführen, um den Zustand des Reibungselements so zu ändern, daß ei ne Gangumschaltung durchgeführt wird, wenn das berechnete Untersetzungsverhältnis ein Bezugs-Untersetzungsverhältnis erreicht, eine Einrichtung zur Unterbrechung der Übergangs- Hydraulikdrucksteuerung und zum Sperren einer Umschaltung in den höchsten und/oder niedrigsten Gang, wenn zumindest entweder der erste Sensor, der zweite Sensor oder die Un tersetzungsverhältnis-Berechnungseinrichtung ausgefallen ist.

2. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine Einrichtung zur Berechnung einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der gemessenen Ausgangswellendrehzahl aufweist, und eine Einrichtung zur Berechnung eines Ganges, in welchen eine Umschaltung erfolgen soll, aus dem vorbestimmten Schalt muster auf der Grundlage der erfaßten Motorbelastung und der berechneten Motordrehzahl.

3. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der erfaßten Eingangswellendrehzahl im Falle des Ausfalls der zweiten Sensoreinrichtung aufweist, sowie eine Einrich tung zur Fortsetzung der Gangschaltsteuerung mit der er faßten Fahrzeuggeschwindigkeit.

4. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Sensoreinrichtung vor gesehen ist, welche auf einen Fahrzeugbetriebsparameter reagiert, der in einer Beziehung zur Getriebeausgangswel lendrehzahl steht, zur Erzeugung eines Sensorsignals, wel ches einen erfaßten Fahrzeugbetriebsparameter anzeigt, wo bei die Steuereinheit eine Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage des erfaßten Fahrzeugbetriebsparameters im Falle des Ausfalls der zwei ten Sensoreinrichtung aufweist, und eine Einrichtung zur Fortsetzung der Gangschaltsteuerung mit der ermittelten Motorbelastung.

5. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine Einrichtung zum Einstellen der Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen vor bestimmten Wert im Falle des Ausfalls der zweiten Sensor einrichtung aufweist, und eine Einrichtung zur Fortsetzung der Gangschaltsteuerung mit der eingestellten Fahrzeug geschwindigkeit.

6. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine Einrichtung zur Berechnung des Bezugs-Untersetzungsverhältnisses auf der Grundlage der gemessenen Motorbelastung aufweist.

7. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine Einrichtung zur Unterbrechung der Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung und zum Sperren einer Umschaltung in einen höchsten und/ oder niedrigsten Gang aufweist, wenn zumindest entweder der erste, zweite oder dritte Sensor ausfällt.

8. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, die auf einen Motorbetriebsparameter reagiert, der in Beziehung zur Motorbelastung steht, zur Erzeugung eines Sensorsignals, welches einen erfaß ten Motorbetriebsparameter anzeigt, wobei die Steuer einheit eine Einrichtung zur Ermittlung der Motorbela stung auf der Grundlage des erfaßten Motorbetriebspara meters im Falle des Ausfalls der dritten Sensoreinrich tung aufweist, und eine Einrichtung zur Fortsetzung der Gangschaltsteuerung mit der erfaßten Motorbelastung.

9. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine Einrichtung zur Einstellung der Motorbelastung auf einen vorbestimm ten Wert im Falle des Ausfalls der dritten Sensoreinrich tung aufweist, und eine Einrichtung zur Fortsetzung der Gangschaltsteuerung mit der eingestellten Motorbelastung.

10. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine Einrichtung zur Berechnung des Bezugs-Untersetzungsverhältnisses auf der Grundlage der erfaßten Motorbelastung aufweist.

11. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine Einrichtung zur Unterbrechung der Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung aufweist, und zum Sperren einer Umschaltung in den höch sten und/oder niedrigsten Gang, wenn zumindest entweder der erste, zweite oder dritte Sensor ausgefallen ist.

12. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, die auf einen Motorbetriebsparameter reagiert, der in Beziehung zur Motorbelastung steht, zur Erzeugung eines Sensorsignals, welches einen erfaßten Motorbetriebsparameter anzeigt, wobei die Steuereinheit eine Einrichtung zur Ermittlung der Motorbelastung auf der Grundlage des erfaßten Motorbetriebsparameters im Falle des Ausfalls der dritten Sensoreinrichtung aufweist, und eine Einrichtung zur Fortsetzung der Gangschaltsteuerung mit der erfaßten Motorbelastung.

13. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine Einrichtung zur Einstellung der Motorbelastung auf einen vorbestimm ten Wert im Falle des Ausfalls der dritten Sensoreinrich tung aufweist, und eine Einrichtung zur Fortsetzung der Gangschaltsteuerung mit der eingestellten Motorbelastung.