DE19601555B4

DE19601555B4 - Gangänderungssteuerungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE19601555B4
Application number: DE19601555A
Authority: DE
Inventors: Katsutoshi Usuki; Kenjiro Kusatsu Fujita; Katsuhiro Uji Hatta
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1995-01-18
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2016-01-18
Also published as: US5743826A; DE19601555A1

Abstract

Gangänderungssteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe (2), welches zwischen einem Verbrennungsmotor (1) und einem Antriebsrad (50) angeordnet ist, und ein Reibungselement (20) aufweist, welches in Eingriff ist, um eine vorbestimmte Getriebeschaltposition einzurichten, wenn Öldruck zu diesem zugeführt wird, und eine Hydraulikpumpe (30) zum Erzeugen eines Öldrucks, wobei die Gangänderungssteuervorrichtung eine Öltemperaturerfassungseinrichtung (7, 15) zum Erfassen einer Temperatur (T_ATF) des Hydraulikfluids im Automatikgetriebe (2) aufweist; eine Drehzahlerfassungseinrichtung (7, 16) zum Erfassen einer Drehzahl (M_e) des Verbrennungsmotors (1) oder der Hydraulikpumpe (30); eine Steuerzeitfestsetzungseinrichtung zum Festsetzen, auf der Grundlage der Hydraulikfluidtemperatur (T_ATF) und der Drehzahl (N_e) , einer Steuerzeit (T_f) zum Eliminieren eines Kolbentothubs des Reibungselementes (20); eine Öldrucksteuereinrichtung (5, 7, 34) zum Einstellen des von der Hydraulikpumpe (30) zu dem Reibungselement (20) gelieferten Öldrucks, um dadurch die vorbestimmte Getriebeschaltposition einzurichten und zum Durchführen einer Kolbentothubsteuerung zum Eliminieren des Kolbentothubs in Übereinstimmung mit der Steuerzeit (T_f), wenn der Gangwechsel durchgeführt wird, um die vorbestimmte...

Description

Die Erfindung betrifft eine Gangänderungssteuerungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe und insbesondere eine Gangänderungssteuerungsvorrichtung, welche das Auftreten einer schlechten Schaltreaktion und von Schaltstößen vermeidet.

Ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs ist üblicherweise mit einem Gangänderungsmechanismus ausgestattet, der Planetenrädersets umfaßt, die aus Kraftübertragungselementen, wie beispielsweise Sonnenrädern und Planetenträgern bestehen, und der hydraulische Reibungseingriffselemente, wie beispielsweise hydraulische Naßmehrscheibenkupplungen und hydraulische Bandbremsen umfaßt. Ein Leitungsdruck, der von einer Hydraulikpumpe erzeugt wird, die von der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors angetrieben wird, wird als Antriebsquelle für die hydraulischen Reibungseingriffselemente verwendet. Das Automatikgetriebe dieser Art steuert die Betriebszustände der Reibungseingriffselemente hinsichtlich der Gangänderung (Zahnradänderung) durch Steuern der Öldruckzufuhr zu den Reibungseingriffselementen und durch die Öldruckableitung von diesen, wodurch der Motordrehmomentübertragungsweg in den Planetenrädersets verändert wird, um einen gewünschten Gang (Zahnradverhältnis) einzulegen.

Eine elektronisch gesteuerte automatische Gangänderungsvorrichtung verwendet elektromagnetische Öldrucksteuerventile (im folgenden als Elektromagnetventile bezeichnet), um die Betätigungszustände der hydraulischen Reibungseingriffselemente zu steuern. Durch Steuern der Ein/Ausschaltverhältnisse der Elektromagnetventile wird die Öldruckzufuhr zu den hydraulischen Reibungseingriffselementen und die Öldruckableitung von diesen derart gesteuert, daß diese Elemente in oder außer Eingriff gebracht werden. Ferner wird durch Schalten der zu kontaktierenden Reibungseingriffselemente, d.h. durch Lösen eines Reibungseingriffselements bezüglich der Getriebeänderung und durch Kontaktieren des anderen Reibungseingriffselements, die Getriebeänderung durchgeführt, während ein Schaltstoß und die Zeit des Eingriffs und des Lösens der Reibungseingriffselemente verringert wird.

Beispielsweise ist, wenn ein Hochschalten vom zweiten Gang in den dritten Gang ausgeführt wird, das Reibungselement zum Einlegen des zweiten Gangs (löseseitiges Reibungselement) außer Eingriff, und das Reibungselement zum Einlegen des dritten Gangs (eingriffsseitiges Reibungselement) ist in Eingriff. Durch Ausführen der vorerwähnten Schaltbetätigung für die Reibungselemente wird der Motordrehmomentübertragungsweg verändert, worauf das Hochschalten vollständig ausgeführt wird.

Wie vorstehend beschrieben, wird die hydraulische Naßmehrscheibenkupplung weithin als Reibungselement verwendet. Die Mehrscheibenkupplung weist antreibende Platten, getriebene Platten, einen Kupplungskolben und eine Rückführfeder zum Drängen des Kolbens in Richtung der Rückführpositionsseite des Kolbens auf. Die antreibenden Platten und die angetriebenen Platten sind abwechselnd angeordnet. Wird ein Öldruck zum Kupplungskolben geführt, bewegt sich der Kolben gegen die Federkraft der Rückführfeder, um benachbarte Platten miteinander in Druckkontakt zu bringen, wodurch die Kupplung in Eingriff gebracht wird. Mittlerweile werden, falls die Öldruckzufuhr zum Kolben gestoppt und der Kolben in seine ursprüngliche Stellung durch die Federkraft der Rückführfeder zurückgeführt wird, die benachbarten Platten voneinander getrennt und der Eingriff der Kupplung gelöst.

Bei der Naßmehrscheibenkupplung sind die antreibenden Platten und die getriebenen Platten in einem Hydraulikfluid oder einem Automatikgetriebefluid (ATF) angeordnet. Befinden sich diese Platten eng aneinander, tritt ein Schleppdrehmoment zwischen den benachbarten Platten auch dann auf, wenn der Eingriff der Kupplung aufgehoben ist. Um das Auftreten eines derartigen Schleppdrehmoments zu vermeiden, ist die Kupplung derart ausgebildet, daß sie einen vorbestimmten Abstand zwischen je zwei benachbarten Platten aufweist, wenn die Kupplung außer Eingriff ist. Ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Kupplungskolbens zu gering, nimmt daher der Eingriff der Kupplung Zeit in Anspruch, so daß eine schlechte Schaltreaktion auftritt. Ist umgekehrt die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens zu hoch, wird die Kupplung abrupt in Eingriff gebracht, wodurch ein großer Schaltstoß auftreten kann.

Daher wird eine sogenannte "Tothubelimination", bei der die Ölzufuhrmenge zum Kupplungskolben erhöht wird, indem das Elektromagnetventil vollständig geöffnet wird, so daß der Kolben mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit bewegt werden kann, im allgemeinen ausgeführt, bis die Kupplung einzugreifen beginnt, d.h. während der Zeit, in der sich der Kupplungskolben im Tothubabschnitt befindet. Nach vollständigem Ausführen der Tothubelimination wird die Ölzufuhrmenge zum Kolben derart geregelt, daß das Eingriffsausmaß der Kupplung graduell erhöht werden kann. Durch eine derartige Ölzufuhrmengensteuerung wird die Schaltreaktion verbessert und das Ausmaß eines Schaltstoßes um ein beträchtliches Maß verringert.

Der Motorbetriebszustand ändert sich jedoch stark, und es gibt individuelle Unterschiede zwischen den Automatikgetrieben. Aus diesem Grund ist es schwierig, eine geeignete Tothubeliminationszeit einzustellen. Ist die Tothubeliminationszeit nicht ordnungsgemäß, wird die Schaltreaktion schlecht oder es tritt ein Schaltstoß auf.

Erfindungsgemäß wurde entdeckt, daß Einflüsse der Temperatur des Hydraulikfluids in einem Automatikgetriebe, die Umdrehungsgeschwindigkeit einer Hydraulikpumpe oder eines Motors mit dem Automatikgetriebe und eine individuelle Differenz des Automatikgetriebes zur Tothubeliminationszeit (Steuerparameterwert) in Betracht gezogen werden müssen, um eine ordnungsge mäße Tothubeliminationszeit einzurichten, die erforderlich ist, damit sich ein Kolben eines hydraulischen Reibungselements des Automatikgetriebes durch seinen Tothubabschnitt bewegt, um hierdurch den Kolbentothub zu eliminieren (allgemeiner, einen geeigneten Wert des Steuerparameters in Bezug auf das Steuern des Antriebs der hydraulischen Steuereinrichtung zum Steuern der Öldruckzufuhr zum Reibungselement).

Aus der EP 627480 A2 ist bereits eine Gangänderungssteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1 bekannt.

Bei der bekannten Vorrichtung können das Auftreten einer schlechten Schaltreaktion oder Schaltstöße nicht verhindert werden, die aus der individuellen Differenz des Automatikgetriebes, einer erhöhten oder verringerten Drehzahl eines Verbrennungsmotors oder einer Hydraulikpumpe, und einer erhöhten oder verringerten Hydraulikfluidtemperatur des Automatikgetriebes resultieren.

Aus der JP 01-193446 A1 ist bereits bekannt, die individuellen Unterschiede in der Automatikgetriebevorrichtung dadurch zu eliminieren, daß ein Lernen bezüglich der Hydraulikfluidtemperatur möglich ist. Aus dieser Druckschrift ist jedoch nicht die Anregung zu entnehmen, die Eliminierung des Kolbentothubes zu korrigieren, bezüglich jeder der Lernzonen, welche im Voraus als Funktion der Hydraulikfluidtemperatur und der Drehzahl definiert sind.

Diese Aufgabe wird durch die charakterisierenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. In dieser zeigen:
1 ein Blockdiagramm, welches eine Gangänderungssteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, zusammen mit einer Kraftübertragungseinrichtung, mit der die Vorrichtung ausgestattet ist,
2 einen Vertikalschnitt einer Hydraulikkupplung, die in der in 1 gezeigten automatischen Gangänderungsvorrichtung eingebaut ist,
3 ein Blockdiagramm eines Hydraulikkreises zum Betreiben der Hydraulikkupplung von 2,
4 eine graphische Darstellung, welche Änderungen der Turbinenumdrehungsgeschwindigkeit und des Antriebseinschaltverhältnisses eines Elektromagnetventils über die Zeit zeigt, wenn die in 2 gezeigte Hydraulikkupplung in Eingriff ist,
5 ein Flußdiagramm, welches einen Teil einer N-D-Schaltsteuerungssubroutine zeigt, die von der Gangänderungssteuerungsvorrichtung ausgeführt wird,
6 ein Flußdiagramm, welches einen weiteren Teil, der 5 folgt, der N-D-Schaltsteuerungssubroutine zeigt,
7 ein Flußdiagramm, welches einen weiteren,
6 folgenden Teil der N-D-Schaltsteuerungssubroutine zeigt,
8 ein Flußdiagramm, welches einen weiteren, 7 folgenden Teil der N-D-Schaltsteuerungssubroutine zeigt,
9 ein Flußdiagramm, welches einen weiteren, 8 folgenden Teil der N-D-Schaltsteuerungssubroutine zeigt,
10 ein Flußdiagramm, welches einen weiteren, 9 folgenden Teil der N-D-Schaltsteuerungssubroutine zeigt,
11 ein Flußdiagramm, welches einen weiteren, 10 folgenden Teil der N-D-Schaltsteuerungssubroutine zeigt,
12 ein Flußdiagramm, welches eine Tothubeliminationszeit-Lernkorrektursubroutine zeigt, die von der Gangänderungssteuerungsvorrichtung ausgeführt wird,
13 ein Diagramm, welches eine Basiszeit-Zuordnung zeigt, die in der N-D-Schaltsteuerung verwendet wird,
14 ein Diagramm, welches eine Korrekturzeit-Zuordnung zeigt, welche in der N-D-Schaltsteuerung verwendet wird,
15 ein Diagramm, welches eine Anfangseinschaltverhältnis-Zuordnung zeigt, welche in der N-D-Schaltsteuerung verwendet wird,
16 eine graphische Darstellung der Motorgeschwindigkeit-Leitungsdruckcharakteristiken von Hydraulikpumpen für Automatikgetriebe sowie Veränderungen der Hydraulikpumpencharakteristik, die von den individuellen Unterschieden zwischen Automatikgetrieben verursacht werden, und
17 eine graphische Darstellung, welche zeigt, wie die Hydraulikpumpencharakteristik in Abhängigkeit der Hydraulikfluidtemperatur variiert.
In 1 ist schematisch der Aufbau einer Kraftübertragungseinrichtung eines Autos gezeigt, das mit einer Gangänderungssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet ist. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Autobenzinmotor (im folgenden einfach als "Motor" bezeichnet). Die Ausgangswelle des Motors 1 ist mit einem Viergang-Automatikgetriebe 2 verbunden, das seinerseits mit Antriebsrädern 50 eines Fahrzeugs verbunden ist, auf dem der Motor 1 und das Automatikgetriebe 2 montiert sind.
Das Automatikgetriebe 2 weist einen Drehmomentwandler 3, ein Hilfsgetriebe 4 und eine hydraulische Steuereinrichtung 5 auf. Das Hilfsgetriebe 4 nimmt eine Vielzahl von Planetenrädersets auf, sowie hydraulische Reibungsein griffselemente, wie beispielsweise Hydraulikkupplungen und Hydraulikbremsen. Ein Hydraulikkreis, der in der hydraulischen Steuereinrichtung 5 ausgebildet ist, ist mit elektromagnetischen Ventilen zur Öldrucksteuerung versehen.
Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Motorsteuereinheit (ECU) zum Steuern des Betriebs des Motors 1, und das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Getriebesteuereinheit (TCU) zum Steuern des Betriebs des Automatikgetriebes 2. Die ECU 6 und die TCU 7 sind jeweils mit einer Eingangs-Ausgangseinheit, Speichern (nicht flüchtige RAM, ROM, BURAM (Backup-RAM) etc.), einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), Zeitzähler, etc. versehen, die nicht gezeigt sind. Die ECU 6 und die TCU 7 sind über eine Signalleitung 15 derart verbunden, daß zwischen ihnen Informationen mit serieller Verbindung ausgetauscht werden können.
Mit der Eingangsseite der ECU 6 sind ein Kurbelwinkelsensor 8 zum Erfassen der Motorumdrehungsgeschwindigkeit N_e und eines Kurbelwinkels eines jeden Zylinders verbunden, ein Wassertemperatursensor 9 zum Erfassen der Kühlwassertemperatur T_W, ein Luftstromsensor 10 zum Erfassen der Ansaugluftströmungsrate Q_A, ein Drosselsensor 11 zum Erfassen des Drosselventilöffnungsgrads θ_TH, ein Leerlaufschalter 12 zum Erfassen eines vollkommen geschlossenen Zustands des Drosselventils und verschiedene Sensoren und Schalter, die nicht gezeigt sind. Mit der Eingangsseite der TCU 7 sind ein N_T-Sensor 13 zum Erfassen der Umdrehungsgeschwindigkeit N_T einer Turbinenwelle des Drehmomentwandlers 3 verbunden (Umdrehungsgeschwindigkeit einer Eingangswelle des Automatikgetriebes), ein N_O-Sensor 14 zum Erfassen der Umdrehungsgeschwindigkeit N_O eines Übertragungsantriebszahnrads anstelle der Fahrzeuggeschwindigkeit V, ein Öltemperatursensor 15 zum Erfassen der Temperatur des Hydraulikfluids (ATF), ein N_e-Sensor 16 zum Erfassen der Motorgeschwindigkeit N_e vom Zündungsimpuls, ein Hemmschalter 60 zum Erfassen der Zahnradschaltposition, die im Automatikgetriebe 2 eingerichtet ist, sowie verschiedene Sensoren und Schalter, die nicht gezeigt sind.
Die ECU 6 führt die Gesamtsteuerung des Motors 1 einschließlich der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung, der Zündzeitpunktsteuerung etc. auf der Basis verschiedener Arten von Eingangsinformationen durch. Die TCU 7 steuert die hydraulischen Reibungseingriffselemente des Hilfsgetriebes 4 durch die hydraulische Steuereinrichtung 5 auf der Basis der Eingangsinformationen und führt die Gangänderungssteuerung des Automatikgetriebes 2 durch.
2 zeigt im Querschnitt eine Hydraulikkupplung 20, die im Hilfsgetriebe 4 vorgesehen ist, als eingriffsseitige Kupplung zum Einrichten einer D-Getriebeschaltposition (DRIVE). Diese Hydraulikkupplung 20 weist eine doppelzylindrische blinde Kupplungstrommel 23 auf, die aus einem inneren Zylinder 21 und einem äußeren Zylinder 22 besteht. Die Kupplungstrommel 23 nimmt einen scheibenartigen Kupplungskolben 24 auf, ringförmige antreibende Platten 25 und ringförmige angetriebene Platten 26. Diese Platten 25 und 26 sind abwechselnd angeordnet, wobei sie in axialer Richtung der Kupplung 20 verschiebbar sind. Der innere Zylinder 21 der Kupplungstrommel 23 ist mit einer Öffnung 27 ausgebildet. Wird unter Druck stehendes Hydraulikfluid durch die Öffnung 27 zur Kupplungstrommel 23 geleitet, wird der Kupplungskolben 24 in 2 nach rechts bewegt. Diese Bewegung des Kupplungskolbens 24 bewirkt, daß die treibenden und angetriebenen Platten 25 und 26 aneinandergedrückt werden. Infolgedessen wird die Kupplung 20 in Eingriff gebracht, um eine Kraftübertragung mittels der Kupplung 20 zu ermöglichen. Kupplungsfedern 28 sind zwischen dem inneren Zylinder 21 der Kupplungstrommel 23 und der inneren Oberfläche des Kupplungskolbens 24 angeordnet. Wird der Öldruck des Hydraulikfluids verringert, wird der Kupplungskolben 24 durch die Kupplungsfedern 28 in 2 nach links gedrängt und der Eingriff der Kupplung 20 gelöst.
3 zeigt einen Antriebsöldruckkreis der Hydraulikkupplung 20. Eine Hydraulikpumpe 30 wird durch die Kurbelwelle des Motors 1 in Umdrehung versetzt und setzt das Hydraulikfluid unter Druck, das von einem Ölbehälter 32 über eine Ölleitung 31 angesaugt wird, um einen Öldruck zu erzeugen. Die Hydraulikpumpe 30 ist über eine Ölleitung 33 mit einer ersten Öffnung 35 eines Elektromagnetventils 34 verbunden, das als Öldrucksteuerventil dient. Der Auslaßdruck der Hydraulikpumpe 30 wird mit einem (nicht gezeigten) Sicherheitsventil oder ähnlichem reguliert, das in der Ölleitung 33 vorgesehen wird, und wird dann als Leitungsdruck zur ersten Öffnung 35 geleitet.
Ein Ventilkörper 38 des Elektromagnetventils 34, das fortwährend in Richtung eines Ventilsitzes 40 durch eine Rückführfeder 39 gedrängt wird, wird mittels eines Magneten 41 angezogen und angehoben, wenn dieser Magnet mittels eines Steuerstroms von der TCU 7 mit Energie versorgt wird. Das Elektromagnetventil 34 ist mit einer vorbestimmten Frequenz (beispielsweise 50 Hz) durch die TCU 7 einschaltgesteuert. Wird der Ventilkörper 38 angehoben, sind die erste und zweite Öffnung 35 und 36 miteinander verbunden, und der Leitungsdruck wird durch die Ölleitung 37 zur Hydraulikkupplung 20 geleitet, die mit der zweiten Öffnung 36 verbunden ist. Sitzt andererseits der Ventilkörper 38 auf dem Ventilsitz 40, wird die Leitungsdruckzufuhr gestoppt. Der Öldruck, der dem Ein-Ausschaltverhältnis des Elektromagnetventils 34 entspricht, wird von der Hydraulikpumpe 30 über das Elektromagnetventil 34 zur Hydraulikkupplung 20 geleitet.
Das Elektromagnetventil 34 ist mit einer Ablaßöffnung 43 versehen, die fortwährend mit der zweiten Öffnung 36 verbunden ist. Die Ablaßöffnung 43 ist über eine Ölleitung 42 mit dem Ölbehälter 32 verbunden. In den Ölleitungen 37 bzw. 42 sind Öffnungen 44 bzw. 45 versehen. Der Strömungsleitungsbereich der Öffnung 44 der Ölleitung 37 ist derart ausgebildet, daß er größer ist als derjenige der Öffnung 45 der Ölleitung 42. Ferner ist ein Akkumulator 46 zwischen der Hydraulikkupplung 20 und der Öffnung 44 auf der Ölleitung 37 vorgesehen, wodurch der Leitungsdruck stabilisiert wird, welcher der Hydraulikkupplung 20 zugeführt wird.
Im folgenden wird die Tothubelimination des eingriffsseitigen hydraulischen Reibungseingriffselements und die Gangänderungssteuerung beschrieben, wobei ein Fall als Beispiel dient, wo eine N-D-Schaltung ausgeführt wird.
Während der Zeitdauer ab der Ausgabe eines Gangänderungsbefehls bis zur Zeit, zu der die Gangänderung vollständig ausgeführt ist, steuert die TCU 7 den Antrieb des Elektromagnetventils 34 auf der Basis von Steuerprogrammen, die später beschrieben werden. Die Steuerung des Elektromagnetventils 34 besteht aus den folgenden vier Schritten. Während der Steuerung des Elektromagnetventils 34 verändert sich das Antriebseinschaltverhältnis des Ventils 34 mit der Zeit, wie in der graphischen Darstellung von 4 gezeigt, und die Turbinengeschwindigkeit N_T ändert sich dementsprechend mit der Zeit, wie in der graphischen Darstellung von 4 gezeigt.
Im ersten Schritt (ab dem Zeitpunkt "a" bis zum Zeitpunkt "b" in 4) wird die Tothubeliminationssteuerung des Kupplungskolbens 24 gestartet, unmittelbar nachdem der Gangänderungsbefehl zum Schalten auf DRIVE ausgegeben wird. Das Elektromagnetventil 34 ist mit einem Antriebseinschaltverhältnis D von 100 über die Zeitdauer T_f ab einem Tothubeliminationsstartzeitpunkt (Zeitpunkt "a") bis zu einem Tothubeliminationsendzeitpunkt (Zeitpunkt "b") vollständig geöffnet. Es ist zu beachten, daß während der Tothubeliminationsperiode die Turbinengeschwindigkeit N_T (U/min) konstant ist und sich nicht verändert, da die Gangänderung noch nicht gestartet worden ist.
Im zweiten Schritt (zwischen dem Zeitpunkt "b" und dem Zeitpunkt "c") wird das Antriebseinschaltverhältnis D auf ein anfängliches Eingriffseinschaltverhältnis DA gesetzt und von diesem Wert aus mit einer vorbestimmten Rate erhöht. Wenn während dieser Periode die Drehmomentübertragung durch den Eingriff der Hydraulikkupplung 20 gestartet wird, beginnt die Turbinengeschwindigkeit N_T, sich zu verringern. Zur Zeit, wenn die Turbinengeschwindigkeit N_T (U/min) auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit (Zeitpunkt "c") verringert wird, wird angenommen, daß die Gangänderung gestartet worden ist.
Im dritten Schritt (zwischen dem Zeitpunkt "c" und dem Zeitpunkt "d") wird das Antriebseinschaltverhältnis D derart geregelt, daß die Änderungsrate der Turbinengeschwindigkeit N_T eine Sollturbinengeschwindigkeitsänderungsrate erreichen kann. Wird die Differenz zwischen der Turbinengeschwindigkeit N_T und einer Zahnradwechselbeendigungsgeschwindigkeit N_O geringer oder gleich einem Schwellwert ΔN_F für die Beurteilung einer Zahnradwechselbeendigung (Zeitpunkt "d"), wird der dritte Schritt beendet und der folgende vierte Schritt gestartet.
Im vierten Schritt (zwischen dem Zeitpunkt "d" und dem Zeitpunkt "e") wird das Antriebseinschaltverhältnis D konstant gehalten und ermöglicht, daß eine Standby-Zeit T_D abläuft. Zur Zeit, wenn die Standby-Zeit T_D vorüber ist (Zeitpunkt "e"), wird angenommen, daß sich die Turbinengeschwindigkeit N_T vollständig der Zahnradwechselbeendigungsgeschwindigkeit N_O angepaßt hat. Zum Zeitpunkt "e" ist das Antriebseinschaltverhältnis D wiederum auf 100 eingestellt und die N-D-Schaltsteuerung beendet.
Der Ablauf der vorerwähnten Steuerschritte und eine Lernkorrektur der Tothubeliminationszeit wird im Detail unter Bezugnahme auf die in den 5 bis 12 gezeigten Flußdiagramme beschrieben.
Betätigt ein Fahrer einen Wählhebel, um diesen von NEUTRAL auf. DRIVE zu bewegen, erfaßt die TCU 7 eine Anforderung für eine N-D-Schaltung auf der Basis der Ausgabe eines Hemmschalters 60. In diesem Fall wird ein Schaltbefehlsignal in die TCU 7 ausgegeben (zum Zeitpunkt "a" in 4), und die Ausführung der in den 5 bis 11 gezeigten N-D-Schaltsteuerungssubroutine wird von der TCU 7 gestartet. Ist die N-D-Schaltsteuerung gestartet, wird die N-D-Schaltsteuerungssubroutine wiederholt ausgeführt, bis die Hydraulikkupplung 20 vollständig in Eingriff ist.
Wird die Subroutine gestartet, wird in Schritt S1, der in 5 gezeigt ist, die vorerwähnte Eingangsinformation von den verschiedenen Sensoren und der ECU 6 von der TCU 7 in das RAM geschrieben. Anschließend wird in Schritt S3 geurteilt, ob eine Programmsteuervariable IC gleich einem Wert "0" ist, der angibt, daß der erste Schritt zum ersten Mal ausgeführt wird. Unmittelbar nach dem Start der N-D-Schaltsteuerung wird diese Programmsteuervariable IC auf einen Anfangswert "0" gesetzt. Das Beurteilungsergebnis in Schritt S3 wird daher "JA", und die Steuerung geht zu Schritt S5 weiter, in welchem die TCU 7 einen Merker F_ND auf einen Wert "1" setzt, der angibt, daß der erste Schritt ausgeführt wird. Ist der Wert des Merkers F_ND auf "1" -gesetzt, erkennt die TCU 7, daß die N-D-Schaltsteuerung durchgeführt wird, und die Information "der erste Schritt der N-D-Schaltsteuerung wird durchgeführt" wird zur ECU 6 übertragen.
In Schritt S7 bestimmt die TCU 7 den gegenwärtigen Fluidtemperatur/Umdrehungsgeschwindigkeitsbereich (im folgenden als Temperatur/Geschwindigkeitsbereich bezeichnet) entsprechend der gegenwärtigen Hydraulikfluidtemperatur TAFT und der gegenwärtigen Motorgeschwindigkeit N_e auf der Basis der Eingangsinformationen vom Öltemperatursensor 15 und des N_e-Sensors 16.
Bei dieser Ausführungsform wird der gesamte Bereich der Hydraulikfluidtemperatur T_ATF in fünf Zonen unterteilt, und der gesamte Bereich der Motorgeschwindigkeit N_e wird in vier Zonen unterteilt, so daß die gesamte Temperatur/Geschwindigkeitszone in zwanzig Zonen unterteilt wird.
Insbesondere wird der gesamte Hydraulikfluidtemperaturbereichin eine erste Zone unterteilt, wo die Hydraulikfluidtemperatur T_ATF niedriger oder gleich einer ersten vorbestimmten Temperatur T_A1 ist (beispielsweise 30°C), eine zweite Zone, wo T_ATF höher als T_A1 und niedriger oder gleich einer zweiten vorbestimmten Temperatur T_A2 ist (beispielsweise 70°C), eine dritte Zone, wo T_ATF höher als T_A2 und niedriger oder gleich einer dritten vorbestimmten Temperatur T_A3 ist (beispielsweise 80°C), eine vierte Zone, wo T_ATF höher als T_A3 und niedriger oder gleich einer vierten vorbestimmten Temperatur T_A4 ist (beispielsweise 100°C), und eine fünfte Zone, wo TATF höher ist als T_A4. Der gesamte Motorgeschwindigkeitsbereich wird in eine erste Zone unterteilt, wo die Motorgeschwindigkeit N_e niedriger oder gleich ist einer ersten vorbestimmten Geschwindigkeit N₁ (beispielsweise 650 U/min), eine zweite Zone, wo N_e höher ist als N₁ und niedriger oder gleich einer zweiten vorbestimmten Geschwindigkeit N₂ (beispielsweise 750 U/min), einer dritten Zone, wo N_e höher ist als N₂ und niedriger oder gleich einer dritten vorbestimmten Geschwindigkeit N₃ (beispielsweise 850 U/min), und eine vierte Zone, wo N_e höher ist als N₃.
Ist die gegenwärtige Temperatur/Geschwindigkeitszone bestimmt, sucht die TCU 7 in Schritt S9 nach einer Basistothubeliminationszeit T_fij und einem Anfangseinschaltverhältnis D_Aij entsprechend der gegenwärtigen Temperatur/Geschwindigkeitszone aus einer Basiszeit-Zuordnung und einer Anfangseinschaltverhältnis-Zuordnung, die vorher auf der Basis von experimentellen Ergebnissen vorbereitet und im ROM der TCU 7 gespeichert wurden. Die TCU 7 sucht ferner nach einer Lernkorrekturzeit T_flij (erster Steuerparameter) entsprechend der gegenwärtigen Temperatur/Geschwindigkeitszone aus einer Korrekturzeit- Zuordnung, die im BURAM der TCU 7 gespeichert ist. Hier gibt der Index "i" (= 1, 2, 3, 4 oder 5) die i.Fluidtemperaturzone an, während der Index "j" (= 1, 2, 3, oder 4) die j.Umdrehungsgeschwindigkeitszone angibt.
Wie in den 13, 14 und 15 beispielshaft dargestellt, werden die Basistothubeliminationszeit T_fij, die Lernkorrekturzeit T_flij und das Anfangseinschaltverhältnis D_Aij, die jeweils zwanzig Temperatur/Geschwindigkeitszonen entsprechen, -in der Basiszeit-Zuordnung, der Korrekturzeit-Zuordnung bzw. der Anfangseinschaltverhältnis-Zuordnung eingestellt.
Allgemein gesprochen ist der Wert der zu setzenden Basistothubeliminationszeit T_fij umso größer, je höher die Hydraulikfluidtemperatur T_ATF oder je niedriger die Motorgeschwindigkeit N_e ist. Wie typischerweise durch spezifische numerische Werte in 13 gezeigt, ist die Basistothubeliminationszeit (beispielsweise T_f51 (128 ms in dieser Ausführungsform)) in derjenigen Temperatur-Geschwindigkeitszone, in der die Hydraulikfluidtemperatur TAFT hoch und die Motorgeschwindigkeit N_e niedrig ist, größer als diejenige (beispielsweise T_f14 (64 ms in dieser Ausführungsform)) in derjenigen Temperatur/Geschwindigkeitszone, in welcher die Hydraulikfluidtemperatur TAFT niedrig und die Motorgeschwindigkeit N_e hoch ist. Es ist zu beachten, daß die Basistothubeliminationszeiten die gleichen auch zwischen unterschiedlichen Temperatur/Geschwindigkeitszonen sein können. Beispielsweise werden F_f21, F_f31 und F_f41 auf, die gleichen Werte eingestellt (112 ms in dieser Ausführungsform) .
Wie in 15 gezeigt, ist in der Anfangseinschaltverhältnis-Zuordnung der zu setzende Wert des anfänglichen Einschaltverhältnisses D_Aij ähnlich wie im Fall der Basistothubeliminationszeit T_fij umso größer, je höher die Hydraulikfluidtemperatur TATF oder je niedriger die Motorgeschwindigkeit N_e ist. In 15 sind beispielshafte numerische Werte für das anfängliche Einschaltverhältnis D_Aij in Klammern dargestellt.
Die Lernkorrekturzeit T_flij in der Korrekturzeit-Zuordnung wird durch eine Lernkorrektur eingestellt, die später beschrieben wird. Im Falle eines neuen Fahrzeugs oder unmittelbar nachdem eine von einem Fahrzeug entfernte Batterie wieder installiert wurde, wird die Lernkorrekturzeit T_flij auf den Anfangswert "0" zurückgesetzt.
Als nächstes erzielt im Schritt S11 die TCU 7 die Tothubeliminationszeit T_f und das anfängliche Eingriffseinschaltverhältnis D_A aus den folgenden Gleichungen auf der Basis der Basistothubeliminationszeit T_fij, der Lernkorrekturzeit T_flij und des anfänglichen Einschaltverhältnisses AD_fij, welche in Schritt S9 gesucht wurden. Tf = Tfij + Tflij DA = DAij
In Schritt S13 von 6 bewirkt die TCU 7, daß ein erster Timer gestartet wird, um eine Zeit T₁ zu zählen, die seit dem Start des ersten Schritts verstrichen ist, und in Schritt S15 wird ein Wert "1" zur Programmsteuervariablen IC hinzugefügt. Die Programmkontrollvariable IC wird somit von "0" auf "1" aktualisiert. Nachfolgend setzt die TCU 7 in Schritt S17 das Antriebseinschaltverhältnis D auf 100%, und in Schritt S19 wird das Elektromagnetventil 34 mit diesem Einschaltverhältnis D (1000 betrieben. Hiermit wird die "Tothubelimination" zum Eliminieren des Kolbentothubs der Hydraulikkupplung 20 gestartet, die als eingriffsseitiges Reibungselement beim N-D-Schalten dient. In Schritt S21 wird eine laufende anfängliche Differenz ΔN_ET zwischen der Motorgeschwindigkeit N_e und der Turbinengeschwindigkeit N_T berechnet und im RAM der TCU 7 gespeichert. Damit ist die N-D-Schaltsteuerung im gegenwärtigen Schaltzyklus vollständig ausgeführt und die Steuerung kehrt zu START zurück.
Verstreicht ein vorbestimmter Steuerzyklus, wird die N-D-Schaltsteuerungssubroutine von Schritt S1 wieder ausgeführt. Im nächsten Steuerzyklus urteilt die TCU 7 in Schritt S23 von 7, da das Beurteilungsergebnis in Schritt S3, der dem Schritt S1 folgt, "NEIN" ist, ob die Programmsteuervariable IC "1" ist oder nicht (d.h. ob der erste Schritt abläuft). Da das Beurteilungsergebnis in Schritt 23 "JA" ist, urteilt die TCU 7 in Schritt 525, ob die Zeit T₁, die vom ersten Timer gezählt wurde, größer ist als die Tothubeliminationszeit T_f, d.h. ob der erste Schritt beendet worden ist. Ist das Beurteilungsergebnis in Schritt S25 "NEIN", geht die Steuerung zu Schritt S27 weiter, indem das Elektromagnetventil 34 mit dem Antriebseinschaltverhältnis D von 100 betrieben wird. Die Tothubelimination der Hydraulikkupplung 20 läuft somit weiter, und die Steuerung kehrt zu START zurück.
Danach wird eine Sequenz von Schritten S1, S3, 523, S25 und S27 wiederholt ausgeführt, solange das Beurteilungsergebnis in Schritt S25 "NEIN" ist. Ist das Beurteilungsergebnis in Schritt S25 "JA", wird die Zeit T₁, die von dem ersten Timer gezählt wird, auf "0" in Schritt S29 zurückgesetzt. In Schritt S31 wird ein Wert "1" zur Programmsteuervariablen IC hinzugefügt, und infolgedessen wird die Variable IC von "1" auf "2" aktualisiert. Anschließend kehrt die Steuerung zu START zurück.
Ist der Wert der Programmsteuervariablen IC auf "2" aktualisiert, ist das Beurteilungsergebnis in Schritt S23 "NEIN", und die Steuerung geht zu Schritt S33 von 8 weiter. In Schritt S33 wird geurteilt, ob der Wert der Programmsteuervariablen IC "2" ist, d.h. ob es ein erster Lauf im zweiten Schritt ist. Da das Beurteilungsergebnis in Schritt S33 "JA" ist, bewirkt die TCU 7, daß ein zweiter Timer in Schritt S35 gestartet wird, um die Z T₂ zu zählen, die seit dem Start des zweiten Schritts verstrichen ist, und ein Wert "1" wird der Programmsteuervariablen IC in Schritt S37 hinzugefügt, um die Steuervariable IC von "2" auf "3" zu aktualisieren. In Schritt S39 setzt die TCU 7 das Antriebseinschaltverhältnis D auf das anfängliche Eingriffseinschaltverhältnis DA, und in Schritt S41 wird das Elektromagnet ventil 34 mit dem Einschaltverhältnis DA betrieben. Die Steuerung kehrt zu START zurück.
Ist der Wert der Programmsteuervariablen IC auf "3" aktualisiert, ist das Beurteilungsergebnis in Schritt S33 "NEIN", und die Steuerung geht zu Schritt S43 von 9 weiter. In Schritt S43 wird geurteilt, ob der Wert der Programmsteuervariablen IC "3" ist, d.h. ob der zweite Schritt im Laufen ist. Da das Beurteilungsergebnis in Schritt S43 "JA" ist, fügt die TCU 7 eine vorbestimmte Inkrementmenge ΔD zum Antriebseinschaltverhältnis D in Schritt S45 hinzu. In Schritt S47 wird geurteilt, ob die Differenz zwischen der Motorgeschwindigkeit N_e und der Turbinengeschwindigkeit N_T größer ist als die Summe der anfänglichen Differenz ΔN_ET und eines vorbestimmten, den Eingriffsstart beurteilenden Schwellwert ΔN_B (in dieser Ausführungsform 50 U/min), d.h. ob das tatsächliche Zahnradwechseln gestartet ist. Ist das Beurteilungsergebnis in Schritt S47 "NEIN", geht die Steuerung zu Schritt S49 weiter. In Schritt S49 wird das Elektromagnetventil 34 mit dem Antriebseinschaltverhältnis D betrieben, das in Schritt S45 gesetzt worden ist. Hiermit wird der Kolbenhub in Richtung des Kupplungseingriffs in der Hydraulikkupplung 20 unterstützt.
Beginnt die Hydraulikkupplung 20 einzugreifen, d.h. wird das tatsächliche Zahnradwechseln gestartet, wird die Beurteilung in Schritt S47 "JA". In diesem Fall speichert die TCU 7 in Schritt S51 den Zählwert T₂ des zweiten Timers beim Start des tatsächlichen Zahnradwechselns (Zeitperiode von der Startzeit des zweiten Schritts bis zur tatsächlichen Zahnradwechselstartzeit) als einen zweiten Steuerparameter. Der gespeicherte Wert T₂ wird in der unten erwähnten Subroutine zur Lernkorrektur der Tothubeliminationszeitverwendet. In Schritt 53 setzt die TCU 7 den Zählwert T₂ des zweiten Timers auf "0" zurück, und in Schritt S55 wird ein Wert "1" zur Programmsteuervariablen IC hinzugefügt, um die Steuervariable IC von "3" auf "4" zu aktualisieren. Die Steuerung kehrt zu START zurück.
Ist der Wert der Programmsteuervariablen IC auf "4" aktualisiert, wird das Beurteilungsergebnis in Schritt S43 "NEIN", und die Steuerung geht zu Schritt S59 von 10 weiter. In Schritt S59 wird beurteilt, ob der Wert der Programmsteuervariablen IC "4" ist, d.h. ob der dritte Schritt im Laufen ist. Da das Beurteilungsergebnis in Schritt S59 "JA" ist, erhöht oder verringert die TCU 7 das Antriebseinschaltverhältnis D durch eine Regelung in Schritt 561, so daß die Änderungsrate ΔN_T der Turbinengeschwindigkeit N_T eine vorbestimmte Sollturbinengeschwindigkeitsänderungsrate ΔN_TO sein kann. In Schritt S63 beurteilt die TCU 7, ob die Differenz zwischen der Turbinengeschwindigkeit N_T und der Zahnradwechselbeendigungsgeschwindigkeit N_O gleich oder niedriger ist als ein Schwellwert ΔN_F (in dieser Ausführungsform 150 U/min) zur Beurteilung der Zahnradwechselbeendigung. Ist das Beurteilungsergebnis in Schritt S63 "NEIN", geht die Steuerung zu Schritt S65 weiter, in der das Elektromagnetventil 34 mit dem Antriebseinschaltverhältnis D betrieben wird, das in Schritt S61 erhalten wird. Die Steuerung kehrt zu START zurück.
Eine Sequenz von Schritten S1, S3, 523, 533, 543, 559, 561, S63 und S65 wird wiederholt ausgeführt, solange die Differenz (N_T–N_O) größer ist als der Schwellwert ΔN_F. Danach geht die Steuerung, wenn die Differenz (N_T–N_O) kleiner oder gleich dem Schwellwert ΔN_F und das Beurteilungsergebnis in Schritt S63 "JA" wird, zu Schritt S67 weiter, indem die TCU 7 bewirkt, daß ein vierter Timer gestartet wird, um eine Zeitperiode T₄ zu zählen, die seit dem Start des vierten Schritts verstrichen ist. In Schritt S69 wird ein Wert "1" zur Programmsteuervariablen IC hinzugefügt, um die Steuervariable IC von "4" auf "5" zu aktualisieren. Darüber hinaus wird in Schritt S65 das Elektromagnetventil 34 mit dem Antriebseinschaltverhältnis D betrieben, das in Schritt S61 erhalten wird. Die Steuerung kehrt zu START zurück.
Ist der Wert der Programmsteuervariablen IC auf "5" aktualisiert, wird das Beurteilungsergebnis in Schritt S59 "NEIN". Die Steuerung geht dann zu Schritt S71 von 11 weiter. In Schritt S71 wird beurteilt, ob der Zählwert T₄ größer oder gleich einer vorbestimmten Standby-Zeit T_D ist (in dieser Ausführungsform 0,2 sec). Ist das Beurteilungsergebnis in Schritt S71 "NEIN", geht die Steuerung zu Schritt S73 weiter, in welchem das Antriebseinschaltverhältnis D, das in Schritt S61 unmittelbar vor dem Start des vierten Schritts erhalten wird, aufrecht erhalten wird, und das Elektromagnetventil 34 wird mit dem Antriebseinschaltverhältnis D betrieben.
Eine Sequenz von Schritten S1, S3, 523, 533, 543, 559, S71 und S73 wird wiederholt ausgeführt, solange die Standby-Zeit T_D seit dem Start des vierten Schritts nicht verstrichen ist.
Danach werden, wenn die Standby-Zeit T_D verstrichen ist und das Beurteilungsergebnis in Schritt S71 "JA" wird, anschließend der Zählwert T₄ des vierten Timers, die Programmsteuervariable IC und der Merker F_ND auf "0" in den Schritten 575, S77 bzw. S79 zurückgesetzt. Anschließend bestätigt die TCU 7 in Schritt 581, daß eine Bedingungen zum Ausführen der Lernkorrektur der Tothubeliminationszeit erfüllt ist. Die Lernkorrekturbedingung in dieser Ausführungsform enthält fünf Erfordernisse: (i) die Fahrzeuggeschwindigkeit V ist 0 km/h (das Fahrzeug steht), (ii) der Drosselventilöffnungsgrad ist kleiner oder gleich 5%, (iii) die Motorgeschwindigkeit N_e ist kleiner oder gleich 1200 U/min, (iv) die Hydraulikfluidtemperatur liegt innerhalb eines Bereichs von –7°C bis 120°C, und (v) der Leerlaufschalter 12 ist eingeschaltet.
In Schritt S83 setzt die TCU 7 das Antriebseinschaltverhältnis D auf 100, und in Schritt S85 wird das Elektromagnetventil 34 mit diesem Einschaltverhältnis D (= 100%) betrieben. Damit ist die N-D-Schaltsteuerungssubroutine beendet.
Zu der Zeit, wenn die N-D-Schaltsteuerungssubroutine vollständig ausgeführt ist, startet die TCU 7 die Aus führung der Lernkorrektursubroutine für die Tothubeliminationszeit.
In dieser Subroutine beurteilt die TCU 7 zuerst in Schritt S90 von 12, ob die Lernkorrekturbedingung eingerichtet worden ist, auf der Basis des Bestätigungsergebnisses der Lernkorrekturbedingungen in Schritt S81 der N-D-Schaltsteuerungssubroutine. Ist das Beurteilungsergebnis in Schritt S90 "NEIN", wird die Lernkorrektursubroutine für die Tothubeliminationszeit sofort beendet, so daß die Lernkorrektur für die Tothubeliminationszeit in der N-D-Schaltsteuerung unterdrückt wird.
Ist das Beurteilungsergebnis in Schritt S90 "JA", urteilt die TCU 7 in Schritt 592, ob der Zählwert T₂ des zweiten Timers, der in Schritt S51 der N-D-Schaltsteuerungssubroutine gespeichert wird, größer ist als ein vorbestimmter Obergrenzenschwellwert T_2A (in dieser Ausführungsform 320 ms) . Ist das Beurteilungsergebnis in Schritt S92 "JA", geht die Steuerung zu Schritt S94 weiter, indem ein vorbestimmtes Korrekturziel ΔT_fl (in dieser Ausführungsform 16 ms) zur Lernkorrekturzeit T_flij für die laufende Fluidtemperatur/Umdrehungsgeschwindigkeitszone hinzugefügt wird (wie oben beschrieben, ist der Anfangswert "0"), wodurch die Lernkorrektur der Tothubeliminationszeit in Bezug auf die N-D-Schaltsteuerung vollständig ausgeführt wird, und die Lernkorrektursubroutine wird beendet.
Ist das Beurteilungsergebnis in Schritt S92 "NEIN", urteilt die TCU 7 in Schritt 596, ob der Zählwert T₂ des zweiten Timers niedriger oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert für die untere Grenze T_2B ist (in dieser Ausführungsform 288 ms). Ist das Beurteilungsergebnis in Schritt S92 "JA", geht die Steuerung zu Schritt S98 weiter, wo das Korrekturziel ΔT_fl von der Lernkorrekturzeit T_flij abgezogen wird. Hiermit ist die Lernkorrektur der Tothubeliminationszeit in Bezug auf die N-D-Schaltsteuerung vollständig ausgeführt, und die Lernkorrektursubroutine ist beendet.
Ist das Beurteilungsergebnis in Schritt S96 andererseits "NEIN", wird geurteilt, daß die Tothubeliminationszeit ordnungsgemäß ist, und die Lernkorrektursubroutine wird beendet. In diesem Fall wird die Lernkorrekturzeit T_flij nicht aktualisiert.
Wie beschrieben, wird, wenn eine Zeitperiode T₂, die zum Ausführen des zweiten Schritts der N-D-Schaltsteuerung erforderlich ist (im folgenden als Zeit für den zweiten Schritt bezeichnet) zu lang ist, die Lernkorrekturzeit T_flij verlängert, die bei der Berechnung der Tothubeliminationszeit in Schritt S11 der N-D-Schaltsteuerungssubroutine verwendet wird. Ist dagegen die Zeit für den zweiten Schritt T₂ zu kurz, wird die Lernkorrekturzeit T_flij verkürzt. Das heißt, die Lernkorrektur der Lernkorrekturzeit T_flij und dementsprechend die Lernkorrektur der Tothubeliminationszeit T_f werden durchgeführt.
Jedesmal, wenn die N-D-Schaltsteuerung durchgeführt wird, wird die Lernkorrektur in gleicher Weise ausgeführt. Wird eine derartige Lernkorrektur wiederholt vorgenommen, konvergiert die Zeit für den zweiten Schritt T₂, die sich auf jede der Temperatur/Geschwindigkeitszone bezieht, in einen ordnungsgemäßen Bereich, der durch den Schwellwert für die obere Grenze T_2A und dem Schwellwert für die untere Grenze T_2B definiert ist. Infolgedessen wird die Zeitdauer, die zum Ausführen der N-D-Schaltung erforderlich ist, ordnungsgemäß eingerichtet, unabhängig von der Differenz der Motorbetriebszustände und der individuellen Unterschiede zwischen den Hilfsgetrieben 4 oder ähnliches. Infolgedessen können verschlechterte Schaltreaktion und Schaltstöße vollkommen vermieden werden. Insbesondere wird in der Niedriggeschwindigkeitszone, wo der der Motor in einem Leistungs-Aus-Zustand ist, die Tothubelimination ausreichend durchgeführt, und das Schaltgefühl wird beträchtlich verbessert.
Es ist zu beachten, daß der Grund, weshalb das Lernen der Tothubeliminationszeit T_f bei der vorliegenden Ausführungsform auf der Basis des Wertes der Zeit für den zweiten Schritt T₂ durchgeführt wird, darin liegt, daß die Länge der Tothubeliminationszeit T_f direkt an der Zeit für den zweiten Schritt T₂ reflektiert wird. Eine wesentliche Tothubzeit, die in der Hydraulikkupplung 20 beobachtet wird, ist gleich einer Zeitdauer seit der Erzeugung eines Schaltbefehls (Start der Tothubelimination) bis zur Zeit, zu der das tatsächliche Zahnradwechseln startet (zwischen einem Zeitpunkt "a" und einem Zeitpunkt "c" in 4). Ist die Tothubeliminationszeit T_f kurz, wird daher die Zeit für den zweiten Schritt T₂ länger, und umgekehrt, ist die Tothubeliminationszeit T_f lang, wird die Zeit für den zweiten Schritt T₂ kürzer. Die Lernkorrektur der Tothubeliminationszeit T_f kann auf der Basis einer Zeitdauer vom Start bis zum Ende des tatsächlichen Zahnradwechselns durchgeführt werden (zwischen dem Zeitpunkt "c" und dem Zeitpunkt "d" in 4). In diesem Fall fluktuiert jedoch die Zahnradwechselzeit durch eine Regelung. Somit kann eine genauere Korrektur auf der Basis der Ergebnisse des Lernens der Zeit für den zweiten Schritt T₂ durchgeführt werden, in welcher eine Steuerung mit offener Schleife durchgeführt wird.
Während die Beschreibung der typischen Ausführungsform der Erfindung beendet ist, ist die Erfindung nicht auf die vorerwähnte Ausführungsform beschränkt.
Obwohl die vorerwähnte Ausführungsform auf die Lernkorrektur der Tothubeliminationszeit beim N-D-Schalten angewendet wurde, kann die Erfindung beispielsweise auch auf das N-R-Schalten, das Kostensenkungs-Schalten (Leistungs-Aus-Zurückschalten), Leistungs-Aus-Hochschalten etc. angewendet werden. Ferner kann die Lernkorrektur gemäß der Erfindung vorgenommen werden, wenn ein Zurückschalten durchgeführt wird, gerade bevor ein Fahrzeug anhält.
Bei der Kurzbeschreibung der Lernkorrektur der Tothubeliminationszeit in einem N-R-Schalten, wird eine Anforderung für ein N-R-Schalten auf der Basis der Ausgabe von Verhinderungsschalter 60 wie im Fall des N-D-Schaltens unterschieden. Die Öldruckzufuhr zur Hydraulikkupplung oder Hydraulikbremse, welche ein eingriffs seitiges Reibungselement beim N-R-Schalten ist, wird wie im Fall des N-D-Schaltens gesteuert, und die Lernkorrektur der Tothubeliminationszeit wird auf die gleiche Weise durchgeführt.
Im Hinblick auf die Lernkorrektur der Tothubeliminationszeit bei einem Leistungs-Aus-Zurückschalten und einem Leistungs-Aus-Hochschalten, entscheidet die TCU 7 während des Fahrens eines Fahrzeugs, bei dem der Schalthebel in "DRIVE" gehalten wird, eine optimale Gangschaltposition gemäß beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drosselventilöffnungsgrad, während auf eine Schalt-Zuordnung in üblicher weise Bezug genommen wird, und sendet einen Zurückschaltbefehlt oder einen Hochschaltbefehl in der erforderlichen Weise. Ferner urteilt die TCU 7, falls der Drosselventilöffnungsgrad, der vom Drosselsensor 11 erfaßt wird, einen vollkommen geschlossenen Zustand der Drossel repräsentiert, daß der Motor in einem Leistungs-Aus-Zustand ist. Wird eine Anforderung für ein Leistungs-Aus-Zurückschalten oder eine Anforderung für ein Leistungs-Aus-Hochschalten unterschieden, führt anschließend die TCU 7 eine Leistungs-Aus-Zurückschaltungssteuerung oder eine Leistungs-Aus-Hochschaltsteuerung in üblicher Weise durch, und anschließend wird die Lernkorrektur der Tothubeliminationszeit in der gleichen Weise wie im Fall des N-D-Schaltens durchgeführt.
Bezüglich der Lernkorrektur der Tothubeliminationszeit bei einem Zurückschalten, das unmittelbar vor einem Anhalten des Fahrzeugs durchgeführt wird, unterscheidet die TCU 7, daß das Fahrzeug dabei ist, angehalten zu werden, auf der Basis der Ausgabe des N₀-Sensors, welche für die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentativ ist, und eine Anforderung für das Zurückschalten, wird unterschieden, wir vorstehend beschrieben. Wird die Zurückschaltanforderung unmittelbar vor dem Anhalten des Fahrzeugs gesendet, wird eine übliche Zurückschaltsteuerung ausgeführt und anschließend wie im Fall des N-D-Schaltens die Lernkorrektur der Tothubeliminationszeit durchgeführt.
Während die Lernkorrekturzeit und dementsprechend die Tothubeliminationszeit bei der vorerwähnten Ausführungsform gelernt worden sind, kann zusätzlich das Lernen des anfänglichen Eingriffseinschaltverhältnisses auf der Basis einer Zeitperiode durchgeführt werden, die für das Ausführen des zweiten Schritts erforderlich ist.
Ferner können verschiedene Unterscheidungsschwellwerte, Setzwerte und typische Steuervorgänge verändert und in geeigneter Weise modifiziert werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Während die vorerwähnte Ausführungsform ein Elektromagnetventil verwendet, welches mit einem Einschaltverhältnis betrieben wird, kann ferner ein sogenanntes lineares Magnetventil verwendet werden, das mittels eines laufenden Wertes gesteuert wird.

Claims

Gangänderungssteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe (2), welches zwischen einem Verbrennungsmotor (1) und einem Antriebsrad (50) angeordnet ist, und ein Reibungselement (20) aufweist, welches in Eingriff ist, um eine vorbestimmte Getriebeschaltposition einzurichten, wenn Öldruck zu diesem zugeführt wird, und eine Hydraulikpumpe (30) zum Erzeugen eines Öldrucks, wobei die Gangänderungssteuervorrichtung eine Öltemperaturerfassungseinrichtung (7, 15) zum Erfassen einer Temperatur (T_ATF) des Hydraulikfluids im Automatikgetriebe (2) aufweist; eine Drehzahlerfassungseinrichtung (7, 16) zum Erfassen einer Drehzahl (M_e) des Verbrennungsmotors (1) oder der Hydraulikpumpe (30); eine Steuerzeitfestsetzungseinrichtung zum Festsetzen, auf der Grundlage der Hydraulikfluidtemperatur (T_ATF) und der Drehzahl (N_e) , einer Steuerzeit (T_f) zum Eliminieren eines Kolbentothubs des Reibungselementes (20); eine Öldrucksteuereinrichtung (5, 7, 34) zum Einstellen des von der Hydraulikpumpe (30) zu dem Reibungselement (20) gelieferten Öldrucks, um dadurch die vorbestimmte Getriebeschaltposition einzurichten und zum Durchführen einer Kolbentothubsteuerung zum Eliminieren des Kolbentothubs in Übereinstimmung mit der Steuerzeit (T_f), wenn der Gangwechsel durchgeführt wird, um die vorbestimmte Getriebeschaltposition einzurichten, die gekennzeichnet durch Aufweisen folgender Merkmale: – einer Lernkorrektureinrichtung (7) zum unabhängigen Ausführen des Lernens einer Korrekturzeit, verwendet, um die Steuerzeit (T_f) zum Eliminieren des Kolbentothubs zu korrigieren, bezüglich jeder der Lernzonen, welche im voraus als Funktion der Hydraulikfluidtemperatur (T_ATF) und der Drehzahl (N_e) definiert sind, und zum Korrigieren der Steuerzeit (T_f) in Übereinstimmung mit der Korrekturzeit für jede Lernzone; wobei die Öldrucksteuerungseinrichtung (5, 7, 34) die Kolbentothubsteuerung in Übereinstimmung mit der Steuerzeit (T_f) ausführt, welche durch die Lernkorrektureinrichtung (7) korrigiert ist.
Gangänderungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lernkorrektureinrichtung (7) die Lernkorrektur der Zeitdauer (T_f), welche zum Eliminieren des Kolbentothubs erforderlich ist, auf der Grundlage einer Zeitdauer von einem Zeitpunkt (b) ab, bei welchem der Kolbentothub eliminiert ist, bis zu einem Zeitpunkt (c), bei welchem das tatsächliche Zahnradwechseln gestartet wird, ausführt.
Gangänderungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsvorrichtung ferner eine Eingangsdrehzahlerfassungseinrichtung (7, 13) zum Erfassen einer Eingangsdrehzahl (N_T) des Automatikgetriebes (2) miteinschließt, und die Lernkorrektureinrichtung (7) urteilt, daß der Zeitpunkt (c) des Starts des tatsächlichen Zahnradwechsels erreicht ist, wenn eine Menge (N_e–N_T) der Änderung der Eingangsdrehzahl (N_T), welche vom Zeitpunkt (b) an beobachtet wird, bei welchem die Kolbentothubsteuerung vollendet ist, gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert (ΔN_B) wird.
Gangänderungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lernkorrektureinrichtung (7) das Lernen wenigstens ausführt, wenn die Drehzahl (N_e) in einer Niedrigdrehzahlzone ist.
Gangänderungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lernkorrektureinrichtung (7) das Lernen ausführt, wenn ein Gangwechsel ausgeführt wird, wo eine Getriebeschaltposition des Automatikgetriebes (2) von einer neutralen Position (NEUTRAL) in eine Fahrposition (DRIVE) geschaltet wird.
Gangänderungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lernkorrektureinrichtung (7) das Lernen in einem Fall durchführt, wo ein Zurückschalten unmittelbar vor einem Anhalten des Fahrzeugs durchgeführt wird.
Gangänderungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öldrucksteuerungseinrichtung (5, 7, 34) einen vollen Druck liefert, bis die Zeit (b) erreicht ist, bei welcher die Kolbentothubsteuerung vollendet ist, und den gelieferten Druck vom vollen Druck zu einem vorbestimmten Öldruck (D_A) verändert zu werden verursacht, gerade nachdem die Kolbentothubsteuerung vollendet ist.
Gangänderungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Öldruck (D_A) als Funktion der Hydrauliköltemperatur (T_AFT) und der Drehzahl (N_e) festgesetzt wird.
Gangänderungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Drehzahl (N_e) eine Drehzahl ist, welche beobachtet wird, wenn der Verbrennungsmotor (1) in einem Leerlaufzustand ist.