DE19544939C2

DE19544939C2 - Gangschaltungssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE19544939C2
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: 2001-07-26
Anticipated expiration: 2015-12-02
Also published as: JP3374168B2; KR960023942A; US5613921A; JPH08159269A; DE19544939A1; KR0171466B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gangschaltungssteuervorrichtung ge mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Beispielsweise beschreibt die japanische Kokai-Patentveröffentlichung Nr. 6-11030 eine Gangschaltungssteuervorrichtung, die so ausgebildet ist, dass sie das Untersetzungs verhältnis (nachstehend wird, soweit anwendbar, der Begriff Untersetzungsverhältnis synonym mit dem Begriff Übersetzungsverhältnis verwendet) überwacht, welches in ei nem Automatikgetriebe vorgesehen ist, um eine Änderung von einem höheren Gang zu einem niedrigeren Gang durchzuführen. Das Automatikgetriebe weist eine untere Kupp lung auf, die mit einem Arbeitsfluid betätigbar ist, dessen Druck änderbar ist. Wenn das Untersetzungsverhältnis einen Bezugswert überschreitet, wird der Druck des Arbeitsflu ids auf dessen hohen Pegel geändert, was dazu führt, dass die untere Kupplung in Ein griff gelangt, um so eine Umschaltung vom vierten zum dritten Gang durchführen. Diese Steuerung wird als Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung bezeichnet. In dieser japani schen Kokai-Patentveröffentlichung wird vorgeschlagen, eine derartige Änderung nach unten zu einem geeigneten Zeitpunkt durchzuführen, unabhängig von der Temperatur des Arbeitsfluids, durch Erhöhung des Bezugs-Untersetzungsveflältniswertes, wenn die Temperatur des Arbeitsfluids zunimmt. Die Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung wird zusammen mit einer Getriebeumschaltsteuerung verwendet, um den Hydraulikdruck für das Reibungselement so zu ändern, dass eine Gangumschaltung entsprechend einem vorbestimmten Gangumschaltmuster durchgeführt wird.

Mehrere Sensoren sind zu dem Zweck vorgesehen, Information in bezug auf das Gang untersetzungsverhältnis 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-Hydrauliksteuerung zu unterbrechen, während die Gangumschaltsteuerung beibehalten wird, falls die Sensoren ausfallen. Ohne die Über gangs-Hydraulikdrucksteuerung werden jedoch die Gangumschaltvorgänge bei ungeeig neten Hydraulikdrücken während des Übergangs in bezug auf eine Änderung vom vierten zum dritten Gang wiederholt, so dass die Lebensdauer des Reibungselements beein trächtigt wird.

Eine dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechende, aus der DE 38 43 091 A1 bekannte Gangschaltungssteuervorrichtung weist Sensoren auf, die die Eingangsdreh zahl, die Ausgangsdrehzahl sowie die Motorlast ermitteln, um aus diesen Werten eine entsprechende Gangstellung zu berechnen. Die Umschaltung von einer Gangstellung in die andere Gangstellung wird durch Lösen bzw. Ineingriffbringen von Reibelementen durchgeführt, was durch einen entsprechenden Druckpegel, mit dem das Reibelement beaufschlagt wird, bewirkt wird. Außerdem wird die Öltemperatur des Hydrauliköls stän dig überwacht, wobei bei Ermittlung einer zu hohen Öltemperatur ein Schalten auf die höchste Gangstufe verhindert wird.

Aus der US 5 291 803 A ist es bekannt, dass ein Leerlaufschalter und ein Drosselklap pensensor überwacht werden. Außerdem wird eine Einlassluftmenge überwacht und mit einem Schwellenwert verglichen. In Abhängigkeit von diesem Vergleich wird ein Fehler des Leerlaufschalters oder des Drosselklappensensor ermittelt. Bei defekten Sensoren werden die Werte dieser aus den Daten anderer Sensoren abgeleitet.

Aus der DE 38 21 244 A1 ist eine Gangschaltungssteuervorrichtung bekannt, bei der die Eingangsdrehzahl und die Ausgangsdrehzahl am Getriebe ermittelt und verglichen wird, um eine Fehlfunktion des Ausgangsdrehzahlsensors zu ermitteln. Wenn eine solche Fehlfunktion ermittelt wurde, wird ein Alarm eingeleitet. Ein Schaltvorgang erfolgt mit den Daten, die von dem Sensor auf der Seite der Eingangswelle ermittelt wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gangschaltungssteuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit Automatikgetriebe zu schaffen, bei dem auch bei Fehlfunktion von Sensoren bzw. der Untersetzungsverhältnis-Berechnungseinrichtung ein übermäßi ger Verschleiß von Reibelementen auf einfache und sichere Weise vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruchs 1 angege benen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung vorgesehen, die die Übergangs- Hydraulikdrucksteuerung unterbricht und ein Schalten, das sich auf den höchsten und/oder niedrigsten Gang bezieht und das ohne die Verwendung einer Freilaufkupp lung bewirkt wird, verhindert wird, wenn der Eingangswellendrehzahlsensor, der Aus gangswellendrehzahlsensor oder die Untersetzungsverhältnis-Berechnungseinrichtung ausgefallen ist. Durch dieses Sperren des Gangschaltungswechsels wird ein übermäßiger Verschleiß von Reibelementen auf einfache und sichere Weise bei den obenge nannten Störungen verhindert.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Gang schaltungssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

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

Fig. 3 eine Tabelle, welche zur Erläuterung des Eingriffszustandes und des Aus rückzustands des in Fig. 2 dargestellten Reibungselements verwendet wird, zur Durch führung verschiedener Untersetzungsverhältnisänderungen;

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

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

Fig. 6 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Programmierung des digitalen Computers, wie er für eine Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung verwendet wird;

Fig. 7 ein Diagramm eines Bezugs-Untersetzungsverhältnisses G_ch in Ab hängigkeit von einer Drosselventilposition TH;

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

Fig. 9 ein Diagramm mit einer Darstellung von Motordrehzahländerungen;

Fig. 10A ein Diagramm, welches Änderungen des Untersetzungsverhältnisses 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 einer Kick-Down-Änderung vom vierten zum dritten Gang angelegt wird;

Fig. 11 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer abgeänderten Form der Pro grammierung des digitalen Computers, wie er im Falle von Sensoren verwendet wird, die zur Überwachung des Untersetzungsverhältnisses vorgesehen sind, welches bei dem Automatikgetriebe erzielt wird; und

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

In den Zeichnungen, insbesondere in Fig. 1, ist ein schematisches Blockschaltbild einer Gangschaltungssteuervorrichtung dargestellt, welche die vorliegende Erfindung verwirk licht. Die Gangschaltungssteuervorrichtung wird bei einem Kraftfahrzeug eingesetzt, welches einen Motor E und ein Automatikgetriebe AT aufweist, welches einen Drehmo mentwandler TC aufweist, der mit einem Verriegelungsmechanismus versehen ist, einen Getriebezug GT, durch welchen eine Antriebskraft von dem Motor E über den Drehmo mentwandler TC übertragen wird und eine Steuerventileinheit CV.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist der Getriebezug GT eine vordere und eine hintere Pla netengetriebeeinheit 2 bzw. 4 auf, die in bezug aufeinander in Tandemanordnung vorge sehen sind.

Die vordere Planetengetriebeeinheit 2 weist ein vorderes Sonnenrad 2s auf, ein vorderes Ritzelzahnrad 2p, ein vorderes Hohlrad 21 und einen vorderen Träger 2c. Die hintere Planetengetriebeeinheit 4 weist eine hintere Planetengetriebeeinheit 4 auf, die aus ei nem hinteren Sonnenrad 4s, einem hinteren Ritzelzahnrad 4p, einem hinteren Hohlrad 4i und einem hinteren Träger 4c besteht. Der hintere Träger 4c ist an die Getriebeaus gangswelle OUT gekoppelt. Der Getriebezug GT weist darüber hinaus verschiedene Reibungselemente auf, einschließlich einer Umkehrkupplung R/C, durch welche das vordere Sonnenrad 2s an die Getriebeeingangswelle IN angeschlossen wird, eine höhe re Kupplung H/C, durch welche der vordere Träger 2c mit der Getriebeeingangswelle IN verbunden wird, eine untere Kupplung L/C, durch welche der vordere Träger 2c mit dem hinteren Hohlrad 4i verbunden ist, eine Bandbremse BB zur Befestigung des vorderen Sonnenrades 2s am Gehäuse, und eine Bremse L & R/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 Freilaufkupplung Low/O.W.C ist zwischen dem vorderen Träger 2c und dem Gehäuse vorgesehen. Jedes der Reibungselemente wird zwischen seinem Eingriffs- und Ausrückzustand umge schaltet, wie in Fig. 3 gezeigt, durch einen Hydraulikfluiddruck, der durch die Steuerven tileinheit CV geliefert wird. Die Freilaufkupplung Low/O.W.C wird bei einer Drehung des vorderen Trägers 2c in Vorwärtsrichtung entriegelt, und bei einer Drehung des vorderen Trägers 2c in Gegenrichtung verriegelt.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist eine A/T-Steuereinheit 10 zum Steuern des Automatikge triebes AT vorgesehen. Die A/T-Steuereinheit 10 steuert eine Leitungsdruckmagnetspule 11, eine Verriegelungsmagnetspule 12, eine erste Schaltungsmagnetspule 13, eine zweite Schaltungsmagnetspule 14, und eine Zeitgebermagnetspule 15 zur Durchführung einer Gangumschaltung in dem Automatikgetriebe AT. Die A/T-Steuereinheit 10 führt Gangumschaltvorgänge auf der Grundlage der vorhandenen Gangposition, der Fahr zeuggeschwindigkeit, der Öltemperatur, und der Motorbetriebsbedingungen durch. Da her sind eine Sperr-Schalteinheit 21, ein Ausgangswellendrehzahlsensor 22, ein Öltem peratursensor 23 und ein Eingangswellendrehzahlsensor 24 an die A/T-Steuereinheit 10 angeschlossen. Ein Leerlaufschalter 31, ein Schalter 32 für eine vollständige Drossel klappenöffnung, ein Drosselklappensensor 33 und ein Motordrehzahlsensor 34 sind über eine konventionelle ECCS-Steuereinheit 30 an die A/T-Steuereinheit 10 angeschlossen. Die Sperr-Schalteinheit 21 wird durch verschiedene Automatikgetriebe- 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, wei ches die vorhandene Gangposition des Automatikgetriebes AT anzeigt. Der Ausgangs wellendrehzahlsensor 22 ist an einem Ort vorgesehen, an welchem er die Drehzahl der Getriebeausgangswelle OUT erfassen kann. Der Öltemperatursensor 23 ist zur Messung der Temperatur des Schmieröls vorgesehen. Der Eingangswellendrehzahlsensor 24 ist zur Messung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle IN vorgesehen. Der Leerlaufschalter 31 ist dem Drosselventil zugeordnet, welches so angeordnet ist, dass es den Luftfluss zum Motor E steuert, und erzeugt ein Signal, wenn sich das Drosselventil in seiner voll ständig geschlossenen Position befindet. Der Schalter 32 für eine vollständige Drossel klappenöffnung ist der Drosselklappe zugeordnet und erzeugt ein Signal, wenn sich die Drosselklappe in ihrer vollständig geöffneten Position befindet. Der Drosselklappensen sor 33 ist der Drosselklappe zugeordnet und erzeugt ein Signal, welches das Ausmaß der Öffnung der Drosselklappe anzeigt. Der Motordrehzahlsensor 34 ist dem Verteiler des Motors zugeordnet und erzeugt ein Impulssignal mit einer Wiederholungsrate, die proportional zur Motordrehzahl ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die A/T-Steuereinheit 10 so ausgebildet, dass sie eine Gangschaltungssteuerung durchführt, um Gangschaltvorgänge durch Schalten der Einschalt- und Ausschaltzustände der ersten und zweiten Schaltungsmagnetspule 13 und 14 durchzuführen, wie in Fig. 4 gezeigt. Zu diesem Zweck verwendet die A/T- Steuereinheit 10 eine Schaltschematabelle, wie in Fig. 5 gezeigt, um einen Herauf schaltbefehl zu erzeugen, wenn der Betriebspunkt, der durch die Drosselklappenposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit gegeben ist, eine der Heraufschaltlinien kreuzt, die in Fig. 5 mit durchgezogenen Linien dargestellt sind, und erzeugt einen Herunterschaltbe fehl, wenn der Betriebspunkt eine der Herunterschaltlinien kreuzt, die in Fig. 5 mit gestri chelten Linien dargestellt sind. Die Leitungsdruckmagnetspule 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 Lei tungsdruck PL zur Verfügung zu stellen.

Die A/T-Steuereinheit 10 verwendet einen digitalen Computer, welcher eine zentrale Be arbeitungseinheit (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 übrigen Teilen des Computers über einen Da tenbus. Die Eingabe/Ausgabe-Steuereinheit weist einen Analog/Digital-Wandler auf, der Analogsignale von den verschiedenen Sensoren empfängt, und wandelt das empfange ne Signal in entsprechende digitale Signale zum Zuführen zur zentralen Bearbeitungs einheit um. Der Nur-Lese-Speicher enthält die Programme für den Betrieb der zentralen Bearbeitungseinheit. Der Speicher mit wahlfreiem Zugriff enthält geeignete Daten in Nachschlagetabellen (Beziehungen), die für den Betriebsablauf bei der Gangumschal tung verwendet werden.

Fig. 6 ist ein Flussdiagramm, welches die Programmierung des digitalen Computers er läutert, der für eine Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung verwendet wird, die während der Gangumschaltungssteuerung erfolgt, die in der A/T-Steuereinheit 10 durchgeführt wird. Der Eingang in das Computerprogramm erfolgt an dem Punkt 102. An dem Punkt 104 in dem Programm werden die Getriebeeingangswellendrehzahl N_IN und die Getrie beausgangswellendrehzahl N_OUT sowie die Motordrosselklappenposition TH in das Computerprogramm eingelesen. Die Eingangswellendrehzahl N_IN wird durch das Signal angezeigt, welches von dem Eingangswellendrehzahlsensor 24 zugeführt wird, die Aus gangswellendrehzahl N_OUT wird durch das Signal angezeigt, welches von dem Aus gangswellendrehzahlsensor 22 zugeführt wird, und die Drosselklappenposition TH wird durch das von dem Drosselklappenpositionssensor 33 zugeführte Signal angezeigt. An dem Punkt 106 erfolgt eine Festlegung, ob ein Herunterschaltbefehl für die Gangum schaltung 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 Computerprogramm zu dem Punkt 105 zurückkehrt.

An dem Punkt 108 in dem Programm wird das aktuelle Untersetzungsverhältnis G_R, wel ches in dem Automatikgetriebe AT vorhanden ist, auf der Grundlage der gelesenen Ein gangs- und Ausgangswellendrehzahlen N_IN bzw. N_OUT zu G_R = N_IN/N_OUT berechnet. An dem Punkt 110 wird ein Bezugs-Untersetzungsverhältnis G_ch aus einer Beziehung be rechnet, die in dem Computer programmiert ist. Diese Beziehung legt das Bezugs- Untersetzungsverhältnis G_ch als Funktion der Drosselklappenposition TH fest, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Die Größen Thmax und Thmin bezeichnen die obere bzw. die untere Gren ze, welche den Drosselklappenpositionsbereich festlegen, in welchem der Herunter schaltbefehl 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 Bereich zwischen Thmin und Tho liegt, und nimmt mit zunehmender Drosselklappenposition TH ab, wenn die Drosselklappenposition TH in dem Bereich zwischen Tho und Thmax liegt.

An dem Punkt 112 in dem Programm erfolgt eine Festlegung, ob das momentane Unter setzungsverhältnis 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 welchem ein Befehl zur Änderung des Leitungsdrucks PL von einem 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 Programm 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 durch geführt 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 Reaktionsgeschwindigkeit, also die Änderungsrate der Motordreh zahl Ne, dann größer, wenn eine Kick-Down-Änderung vom vierten in den dritten Gang bei einer breiten Drosselklappenposition erzeugt wird, wie durch die Kurve b 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 Hydraulikdruck für die untere Kupplung sich auf seinen hohen Pegel ändert, in bezug auf eine geeignete Zeit bei einer großen Drosselklappenöffnung verzögert wird. Anderer seits werden Stoßbeanspruchungen 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 sind.

Wenn eine Kick-Down-Änderung bei einer engeren Drosselklappenposition durchgeführt wird, so wird die Bezugs-Gangschaltänderung G_ch auf einen großen Wert eingestellt, wie durch den Pfeil (a) in Fig. 8 angedeutet ist. Aus diesem Grund erreicht das tatsächliche Untersetzungsverhältnis G_R das Bezugs-Untersetzungsverhältnis G_ch, und daher wird ein Befehl erzeugt, der zu einer Erhöhung des Leitungsdrucks PL nach einem langen Zeit raum nach der Erzeugung des Herunterschaltbefehl für die Gangumschaltung vom vier ten in den dritten Gang führt. Wird nunmehr angenommen, dass die Zeit T, die zum Ein rücken 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 Zeit punkt der Erzeugung des Befehls zur Erhöhung des Leitungsdrucks PL verzögert. Dies ist dazu wirksam, Stoßbeanspruchungen während des Gangumschaltvorgangs zu ver hindern.

Wenn eine Kick-Down-Änderung bei einer mittleren Drosselklappenposition durchgeführt wird, wird das Bezugs-Untersetzungsverhältnis G_ch auf einen mittleren Wert eingestellt. Aus diesem Grund erreicht das momentane Untersetzungsverhältnis G_R das Bezugs- Untersetzungsverhältnis G_ch, und daher wird ein Befehl erzeugt, den Leitungsdruck PL zu einem geeigneten Zeitpunkt nach der Erzeugung des Herunterschaltbefehls für die Gangschaltänderung von dem vierten in den dritten Gang zu erhöhen. Wird nunmehr angenommen, dass die Zeit T, die zum Einrücken der unteren Kupplung L/C seit dem Zeitpunkt erforderlich ist, an welchem sich der Leitungsdruck PL auf einen hohen Pegel änderte, konstant ist, wie in Fig. 10A gezeigt, so ist der Zeitpunkt der Erzeugung des Befehls zur Erhöhung des Leitungsdrucks PL geeignet. Fig. 10B zeigt Änderungen des Leitungsdruck 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 Durchdre hen des Motors und ohne Stoßbeanspruchungen.

Wenn eine Kick-Down-Änderung bei einer weiteren Drosselklappenposition 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 er reicht das momentane Untersetzungsverhältnis G_R das Bezugs-Untersetzungsverhältnis (Gangschaltänderung) G_ch, und daher wird ein Befehl erzeugt, den Leitungsdruck PL in kurzer Zeit nach Erzeugung des Herunterschaltbefehls für die Gangschaltänderung vom vierten in den dritten Gang zu erhöhen. Wird nunmehr angenommen, dass die Zeit T, die zum Einrücken der unteren Kupplung L/C seit dem Zeitpunkt erforderlich 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 Leitungs drucks 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 Leitungsdrucksteuerung oder -regelung im Falle des Ausfalls zumindest eines der Sensoren verwendet wird, welche Information in bezug auf das in dem Automatikgetriebe vorhandene Untersetzungsverhältnis erzeugen. Der Eingang in das Computerprogramm erfolgt am Punkt 202. An dem Punkt 204 im Programm erfolgt eine Festlegung, 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 verzweigt das Programm zu einem anderen Entscheidungsschritt am Punkt 206. Diese Entscheidung stellt fest, ob der Ausgangswellendrehzahlsensor 22 ausgefal len 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 angegebenen Arten abgeschätzt:

1. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird auf der Grundlage der gemessenen Eingangs wellendrehzahl und der gemessenen Gangposition ermittelt. Die Gangposition wird auf der Grundlage der Befehle festgestellt, die der ersten und zweiten Schaltungs magnetspule 13 und 14 zugeführt werden.
2. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird auf der Grundlage der gemessenen Ausgangs wellendrehzahl bestimmt.
3. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird als fester Wert bestimmt, der in einem mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich vorhanden 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 Drosselklappenpositionssensor 33 ausgefallen ist oder nicht. Ist die Antwort auf diese Anfrage gleich "JA", dann geht das Programm zum Punkt 214 über. An dem Punkt 214 in dem Programm wird die Drossel klappenposition auf eine der nachstehend angegebenen Arten bestimmt:

1. Die Drosselklappenposition wird auf der Grundlage der gemessenen Motorlast be stimmt.
2. Die Drosselklappenposition wird als fester Wert geschätzt, der in einem mittleren Drosselklappenpositionsbereich vorhanden ist.

Nach Beendigung der Drosselklappenpositionsbestimmung oder -abschätzung geht das Programm zum Punkt 216 über. Wenn die Antwort auf die an dem Punkt 208 eingege bene Anfrage gleich "NEIN" ist, dann bedeutet dies, dass sämtliche Sensoren ordnungs gemäß arbeiten, und dann geht das Programm zum Punkt 210 über, an welchem die zentrale Bearbeitungseinheit einen Befehl zur Durchführung einer normalen Gangum schaltsteuerung erzeugt, einschließlich der Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung, um eine Umschaltung vom vierten in den dritten Gang zu erzeugen. Daraufhin geht das Pro gramm zum Punkt 218 über, an welchem das Computerprogramm zum Punkt 204 zu rückkehrt.

An dem Punkt 216 in dem Programm erzeugt die zentrale Bearbeitungseinheit einen Befehl zur Unterbrechung der Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung (Fig. 6), zum Sperren jeder Umschaltung in den vierten Gang, und zur Fortsetzung der automatischen Gang schaltsteuerung zur Erzeugung von Umschaltungen zwischen dem ersten, zweiten und dritten Gang. Daraufhin geht das Programm zum Punkt 218 über.

Im Falle eines Ausfalls des Eingangswellendrehzahlsensors 24 unterbricht die Steuer einheit die Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung unter Verwendung eines Unterset zungsverhältnisses, bei welchem eine Umschaltung vom vierten in den dritten Gang er folgt, und sperrt auch jegliche Umschaltung in den vierten Gang. Wenn der Ausgangs wellendrehzahlsensor und der Drosselklappenpositionssensor 22 bzw. 33 ordnungsge mäß arbeiten, so wird zugelassen, dass die automatische Gangumschaltsteuerung zwi schen dem ersten, zweiten und dritten Gang weitergeht, wie in Fig. 12 gezeigt ist. In die sem Fall werden der Ausgangswellendrehzahlsensor 22 und der Drosselklappenpositi onssensor 33 dazu verwendet, einen ordnungsgemäßen Betrieb des Fahrzeugs sicher zustellen.

Im Falle eines Ausfalls des Ausgangswellendrehzahlsensors 22 unterbricht die Steuer einheit die Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung unter Verwendung eines Unterset zungsverhältnisses, bei welchem eine Änderung vom vierten in den dritten Gang erfolgt, und sperrt darüber hinaus jede Änderung in den vierten Gang. Wenn der Drosselklap penpositionssensor 33 ordnungsgemäß 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 bestimmt wurde. In diesem Fall wird die Fahrzeuggeschwindigkeit abgeschätzt auf der Grundlage von Informationen, die von Sensoren mit Ausnahme des Ausgangswellendrehzahlsensors 22 erhalten wird, um einen ordnungsgemäßen Fahrzeugbetrieb sicherzustellen.

Im Falle des Ausfalls des Drosselklappenpositionssensors 33 unterbricht die Steuerein heit 10 die Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung unter Verwendung eines Unterset zungsverhältnisses, bei welchem eine Umschaltung vom vierten in den dritten Gang er folgt, und sperrt darüber hinaus jegliche Umschaltung in den vierten Gang. Wenn der Ausgangswellendrehzahlsensor 22 ordnungsgemäß arbeitet, so wird zugelassen, dass die automatische Gangschaltsteuerung zwischen dem ersten, zweiten und dritten Gang weitergeht, wie in Fig. 12 gezeigt ist, unter Verwendung der Drosselklappenposition, die am Punkt 214 in Fig. 11 ermittelt wurde. In diesem Fall wird die Drosselklappenposition abgeschätzt auf der Grundlage von Informationen, die von Sensoren abgesehen von dem Drosselklappenpositionssensor 33 erhalten wird, um einen ordnungsgemäßen Fahrzeugbetrieb sicherzustellen.

Die Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung für eine Umschaltung vom vierten in den dritten Gang erfordert Information von dem Eingangswellendrehzahlsensor 24, dem Ausgangs wellendrehzahlsensor 22 und dem Drosselklappenpositionssensor 33. Im Falle des Ausfalls zumindest eines dieser Sensoren, also des Eingangswellendrehzahlsensors 24, des Ausgangswellendrehzahlsensors 22 oder des Drosselklappenpositionssensors 33, wird daher die Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung unterbrochen. Dies ist in der Hin sicht wirksam, ein ungutes Gefühl während des Gangschaltvorgangs zu verhindern. Darüber hinaus wird jede Umschaltung in den vierten Gang gesperrt. Dies ist in der Hin sicht 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 ordnungsgemäß 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 Ausfalls zu mindest eines der Sensoren 22 und 33 geht die automatische Gangschaltsteuerung zwi schen 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 her untergedrückt wurde, wie in Fig. 12 gezeigt ist.

Zwar wurde die Erfindung im Zusammenhang mit einer Steuereinheit beschrieben, die so ausgebildet ist, dass sie den Hydraulikdruck steuert, welcher der unteren Kupplung zugeführt wird, durch Änderung des Leitungsdrucks auf solche Weise, dass der Samm ler-Gegendruck gesteuert wird, jedoch wird darauf hingewiesen, dass selbstverständlich die Steuereinheit so ausgebildet sein kann, dass sie ein Magnetspulenventil steuert, über welches die untere Kupplung mit Druck versorgt wird. Zwar wird das Bezugs- Untersetzungsverhältnis als Funktion der Drosselklappenposition berechnet, jedoch wird darauf hingewiesen, dass das Bezugs-Untersetzungsverhältnis als Funktion zumindest eines drehzahlabhängigen Parameters berechnet werden kann, einschließlich des Ge triebeeingangswellendrehzahl, der Motordrehzahl und dergleichen, welcher die Ände rungsrate des Untersetzungsverhältnisses während einer Umschaltung von einem höhe ren Gang in einen niedrigeren Gang festlegt. Zwar wurde die Erfindung im Zusammen hang mit einer Sperrung irgendeiner Umschaltung in den vierten Gang beschrieben, je doch wird darauf 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 Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung und zum Sperren einer Umschaltung in den höchsten und/oder niedrigsten Gang beschrieben, wenn zumindest entweder der erste oder zweite Sensor ausfällt, jedoch wird darauf hingewiesen, dass eine derartige Opera tion durchgeführt werden kann, wenn zumindest entweder der erste Sensor, der zweite Sensor oder die Untersetzungsverhältnisberechnungsvorrichtung ausfällt. Zwar wurde die Erfindung im Zusammenhang mit bestimmten Ausführungsformen beschrieben, je doch ist es selbstverständlich, dass Fachleuten auf diesem Gebiet zahlreiche Alternati ven, Abänderungen und Variationen auffallen werden. Daher sollen sämtliche Alternati ven, Abänderungen und Variationen umfasst sein, die vom Schutzumfang des Gegens tands der vorliegenden Anmeldung umfasst sind, der sich aus der Gesamtheit der An meldeunterlagen ergibt, und die beigefügten Patentansprüche sollen diesen Schutzum fang abdecken.

Claims

1. Gangschaltungssteuervorrichtung zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine (E) und einem Automatikgetriebe (AT), welches eine Eingangswelle (IN) aufweist, eine Ausgangswelle (OUT) und mindestens ein Rei bungselement, welches durch einen an dieses angelegten Hydraulikdruck in ei nen eingerückten und ausgerückten Zustand versetzt werden kann, mit:
einer ersten Sensoreinrichtung (24), die auf eine Umdrehungsgeschwindigkeit der Getriebeeingangswelle (IN) reagiert, um ein erstes Sensorsignal zu erzeugen, welches eine gemessene Eingangswellendrehzahl (N_IN) anzeigt;
einer zweiten Sensoreinrichtung (22), die auf eine Umdrehungsgeschwindigkeit der Getriebeausgangswelle (OUT) reagiert, um ein zweites Sensorsignal zu er zeugen, welches eine gemessene Ausgangswellendrehzahl (N_OUT) anzeigt; einer dritten Sensoreinrichtung (33), die auf eine Motorlast reagiert, um ein drittes Sensorsignal zu erzeugen, welches eine gemessene Motorlast anzeigt; und
einer Steuereinheit (10), die an die erste, zweite und dritte Sensoreinrichtung (24, 22, 33) angeschlossen ist, um eine Gangschaltsteuerung mittels Änderung des Hydraulikdrucks durchzuführen, um eine Gangumschaltung entsprechend einem vorbestimmten Schaltmuster zu erzeugen, wobei die Steuereinheit (10) eine Ein richtung (Stufe 108) zur Berechnung eines Untersetzungsverhältnisses (Gp) auf weist, welches in dem Automatikgetriebe erhalten wird, auf der Grundlage der gemessenen Eingangs- und Ausgangswellendrehzahl und eine Einrichtung auf weist, 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 Än derung des Hydraulikdrucks von dem ersten Pegel auf den zweiten Pegel durch zuführen, um den Zustand des Reibungselements so zu ändern, dass eine Gangumschaltung durchgeführt wird, wenn das berechnete Untersetzungsver hältnis ein Bezugs-Untersetzungsverhältnis (G_R) erreicht,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung (Stufe 116, Stufe 216) zur Unterbre chung der Übergangs-Hydraulikdrucksteuerung und zum Sperren einer Um schaltung, die sich auf den höchsten und/oder niedrigsten Gang bezieht und die ohne die Verwendung einer Freilaufkupplung bewirkt wird, wenn zumindest ent weder die erste Sensoreinrichtung (24), die zweite Sensoreinrichtung (22) oder die Untersetzungsverhältnis-Berechnungseinrichtung ausgefallen ist.

2. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) eine Einrichtung zur Berechnung einer Fahrzeugge schwindigkeit auf der Grundlage der gemessenen Ausgangswellendrehzahl (N_OUT) aufweist, und eine Einrichtung zur Berechnung eines Ganges, in welchen eine Umschaltung erfolgen soll, aus dem vorbestimmten Schaltmuster auf der Grundlage der erfassten Motorlast und der berechneten Motordrehzahl (N_e) auf weist.

3. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) eine Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeugge schwindigkeit auf der Grundlage der erfassten Eingangswellendrehzahl (N_IN) im Falle des Ausfalls der zweiten Sensoreinrichtung (22) aufweist, sowie eine Ein richtung zur Fortsetzung der Gangschaltsteuerung mit der erfassten Fahrzeugge schwindigkeit aufweist.

4. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, welche auf einen Fahr zeugbetriebsparameter reagiert, der in einer Beziehung zur Getriebeausgangs wellendrehzahl (N_OUT) steht, zur Erzeugung eines Sensorsignals, welches einen erfassten Fahrzeugbetriebsparameter anzeigt, wobei die Steuereinheit (10) eine Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage des erfassten Fahrzeugbetriebsparameters im Falle des Ausfalls der zweiten Sensor einrichtung (22) aufweist, und eine Einrichtung zur Fortsetzung der Gangschalt steuerung mit der ermittelten Motorlast aufweist.

5. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) eine Einrichtung zum Einstellen der Fahrzeugge schwindigkeit auf einen vorbestimmten Wert im Falle des Ausfalls der zweiten Sensoreinrichtung (22) aufweist, und eine Einrichtung zur Fortsetzung der Gang schaltsteuerung mit der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit aufweist.

6. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) eine Einrichtung zur Berechnung des Bezugs- Untersetzungsverhältnisses (G_ch) auf der Grundlage der gemessenen Motorlast aufweist.

7. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) die Einrichtung zur Unterbrechung der Übergangs- Hydraulikdrucksteuerung und zum Sperren einer Umschaltung in einen höchsten und/oder niedrigsten Gang einschaltet, wenn die dritte Sensoreinrichtung (33) ausfällt.

8. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, die auf einen Motorbe triebsparameter reagiert, der in Beziehung zur Motorlast steht, zur Erzeugung ei nes Sensorsignals, welches einen erfassten Motorbetriebsparameter anzeigt, wo bei die Steuereinheit (10) eine Einrichtung zur Ermittlung der Motorlast auf der Grundlage des erfassten Motorbetriebsparameters im Falle des Ausfalls der drit ten Sensoreinrichtung (33) aufweist, und eine Einrichtung zur Fortsetzung der Gangschaltsteuerung mit der erfassten Motorlast aufweist.

9. Gangschaltungssteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) eine Einrichtung zur Einstellung der Motorlast auf ei nen vorbestimmten Wert im Falle des Ausfalls der dritten Sensoreinrichtung (33) aufweist, und eine Einrichtung zur Fortsetzung der Gangschaltsteuerung mit der eingestellten Motorlast aufweist.

10. Gangschaltungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) eine Einrichtung zur Berechnung des Bezugs-Untersetzungsverhältnisses (G_ch) auf der Grundlage der erfassten Motorlast aufweist.