DE19607932A1 - Steuersystem für ein hydraulisch betätigtes Fahrzeuggetriebe - Google Patents
Steuersystem für ein hydraulisch betätigtes FahrzeuggetriebeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein hydraulisch
betätigtes Fahrzeuggetriebe, das wahlweise in einem automati
schen Gangschaltmodus arbeitet, der die Gänge entsprechend Gang
schaltprogrammcharakteristiken schaltet, die auf Basis von Fahr
zeugbetriebszuständen vorbestimmt sind, und in einem Fahrerbe
fehlsmodus arbeitet, der es dem Fahrzeugfahrer ermöglicht, durch
Ausgabe von Befehlen hoch- und herunterzuschalten.
Herkömmliche hydraulisch betätigte Fahrzeuggetriebe sind mit
mehreren Bereichen (Stellungen) versehen, typischerweise den
Bereichen P, R, N, D4, D3, 2 und 1. In dem Automatikgangschalt
bereich D4 wird das Gangschalten automatisch entsprechend einem
Gangschaltprogramm (einem Kennfeld eines Gangschaltprogramms)
durchgeführt, das vorab in einem an Bord befindlichen Mikrocom
puterspeicher gespeichert ist, und zwar auf Basis der Fahrzeug
geschwindigkeit und der Drosselöffnung (Motorlast) als die Fahr
zeugbetriebszustände bezeichnenden Parametern. Der Fahrer fährt
normalerweise mit in der D4-Bereichsstellung befindlichem
Schalthebel. Dieser herkömmliche Automatikgangschaltmodus wird
allgemein als Automatikschaltmodus oder automatischer Gang
schaltbefehlsmodus bezeichnet.
Weil in dem D4-Bereich (dem Automatikschaltmodus) das Gangschal
ten unabhängig vom Wunsch seitens des Fahrers durchgeführt wird,
bewegt der Fahrer den Schalthebel manuell von dem D4-Bereich zu
dem D3- oder D2-Bereich, wenn er sportlich fahren will, die
Motorbremswirkung nutzen will oder dergleichen. Wenn der Fahrer
dann wieder zurückschalten will, bewegt er oder sie den Schalt
hebel in den D4-Bereich. Dies bedeutet, daß der Fahrer bei der
Fahrt auf einer gewundenen oder bergigen Straße den Schalthebel
häufig betätigen muß.
Daher wurden nach den japanischen Patentoffenlegungsschriften
Nr. Sho 59 (1984) -37359, Hei 2 (1990) -8545 und Hei 6 (1994) -74318
Automatikgetriebe mit einem Fahrerbefehlsmodus vorgeschlagen,
der es dem Fahrer ermöglicht, durch manuelle Betätigung eines
von dem Schalthebel getrennten Schalters oder Hebels Hochschalt-
oder Herunterschaltbefehle auszugeben. Dieser Fahrerbefehlsmodus
wird in dieser Beschreibung als "manueller Schaltmodus" oder
"manueller Gangschaltbefehlsmodus" bezeichnet.
In einem Automatikgetriebe, insbesondere in einem hydraulisch
betätigten Automatikgetriebe, mit einem manuellen Schaltmodus
zusätzlich zu dem Automatikschaltmodus wird der Zustand des
Schaltsolenoids ausgehend vom Zeitpunkt des Schaltbefehls ge
schaltet. Dann arbeitet das Schaltventil, um die Gangschaltung
durchzuführen. Wenn in diesem Fall die Temperatur der das Ge
triebe beinhaltenden Antriebseinheit niedrig ist, insbesondere
wenn die Temperatur des Automatikgetriebefluids (ATF) niedrig
ist, ist die Viskosität des ATF hoch, und demzufolge ist die
Zeit bis zum Abschluß des Gangschaltvorgangs lang. Im manuellen
Schaltmodus empfindet daher der Fahrer eine Zeitverzögerung
zwischen dem Zeitpunkt, zu dem er den Hochschalt- oder Herunter
schaltbefehl ausgegeben hat, und dem Zeitpunkt, zu dem der
Schaltvorgang tatsächlich stattfindet. In dem Automatik
schaltmodus empfindet der Fahrer diese Art der Zeitverzögerung
nicht, weil der Schaltbefehl von einer elektronischen Steuer
einheit ausgegeben wird, ohne daß der Fahrer weiß, wann dieser
ausgegeben wurde.
Ziel dieser Erfindung ist es daher, die genannten Probleme der
herkömmlichen Technik durch ein Steuersystem für ein hydraulisch
betätigtes Fahrzeuggetriebe zu überwinden, das einen Automatik
schaltmodus und einen manuellen Schaltmodus aufweist. Das System
macht es bei als relativ niedrig eingeschätzter ATF-Temperatur
unmöglich, den manuellen Schaltmodus zu wählen. Andernfalls
möglich ist diese Wahl zwischen dem Automatikgangschaltmodus
(Automatikschaltmodus), in dem das Gangschalten entsprechend
vorbestimmter Gangschaltcharakteristiken automatisch durchge
führt wird, und dem genannten Fahrerbefehlsmodus (manueller
Schaltmodus), mit dem der Fahrer Hochschalt- und Herunterschalt
befehle ausgeben kann. Hierdurch wird sichergestellt, daß der
Fahrer bei niedriger ATF-Temperatur die zuvor genannte Zeitver
zögerung nicht empfindet.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch ein Hydrauliksteuersy
stem für ein hydraulisch betätigtes Fahrzeuggetriebe, umfassend:
eine Erfassungseinrichtung des Fahrzeugbetriebszustands zum
Erfassen von Betriebszustände des Fahrzeugs bezeichnenden Para
metern;
einen automatischen Gangschaltbefehlsmodus zum Ändern eines Übersetzungsverhältnisses, das nach einem vorbestimmten Gang schaltprogramm auf Basis der erfaßten Parameter einzuschalten ist, zur Ausgabe eines ersten Gangschaltbefehls;
einen manuellen Gangschaltbefehlsmodus zum Ändern des Überset zungsverhältnisses in Antwort auf einen Hochschaltbefehl oder/und einen Herunterschaltbefehl, der durch eine vom Fahr zeugfahrer manuell zu betätigende Vorrichtung ausgegeben ist; eine Mehrzahl von Reibeingriffselementen zum wahlweisen Ein schalten einer Gangstufe in dem Getriebe; und
eine Wähleinrichtung zum Wählen des automatischen Gangschalt befehlsmodus oder des manuellen Gangschaltbefehlsmodus.
einen automatischen Gangschaltbefehlsmodus zum Ändern eines Übersetzungsverhältnisses, das nach einem vorbestimmten Gang schaltprogramm auf Basis der erfaßten Parameter einzuschalten ist, zur Ausgabe eines ersten Gangschaltbefehls;
einen manuellen Gangschaltbefehlsmodus zum Ändern des Überset zungsverhältnisses in Antwort auf einen Hochschaltbefehl oder/und einen Herunterschaltbefehl, der durch eine vom Fahr zeugfahrer manuell zu betätigende Vorrichtung ausgegeben ist; eine Mehrzahl von Reibeingriffselementen zum wahlweisen Ein schalten einer Gangstufe in dem Getriebe; und
eine Wähleinrichtung zum Wählen des automatischen Gangschalt befehlsmodus oder des manuellen Gangschaltbefehlsmodus.
Das Hydrauliksteuersystem umfaßt:
eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Tempera tur einer das Fahrzeuggetriebe enthaltenen Antriebseinheit; eine Temperaturvergleichseinrichtung zum Vergleichen der erfaß ten Temperatur mit einem vorbestimmten Wert; und
eine Verhinderungseinrichtung der Befehlswahl zum Verhindern oder Ungültigmachen der Wahl des manuellen Gangschaltbefehls modus, wenn die erfaßte Temperatur unter dem vorbestimmten Wert liegt.
eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Tempera tur einer das Fahrzeuggetriebe enthaltenen Antriebseinheit; eine Temperaturvergleichseinrichtung zum Vergleichen der erfaß ten Temperatur mit einem vorbestimmten Wert; und
eine Verhinderungseinrichtung der Befehlswahl zum Verhindern oder Ungültigmachen der Wahl des manuellen Gangschaltbefehls modus, wenn die erfaßte Temperatur unter dem vorbestimmten Wert liegt.
Diese und andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung und den Zeichnungen von Ausführungsbei
spielen ersichtlich, in denen:
Fig. 1 ist eine Gesamtansicht eines Steuersystems für ein hy
draulisch betätigtes Fahrzeuggetriebe;
Fig. 2 erläutert einen Wahlmechanismus für einen manuellen Gang
schaltmodus (manuellen Schaltmodus) und einen Automatikgang
schaltmodus (Automatikschaltmodus), der an einem Konsolenkasten
am Boden nahe dem Fahrersitz angebracht ist;
Fig. 3 erläutert eine Verbotsschaltung 40 der Wahl des manuellen
Schaltmodus, die die Wahl des manuellen Schaltmodus unter vor
bestimmten Bedingungen verbietet;
Fig. 4 ist eine Teilvorderansicht eines vom Fahrersitz her
sichtbaren Armaturenbretts 50;
Fig. 5 zeigt im Flußdiagramm den Betrieb des in Fig. 1 darge
stellten Systems; und
Fig. 6 zeigt im Flußdiagramm den Betrieb des Systems nach einer
zweiten Ausführung der Erfindung.
Eine Ausführung der Erfindung wird nun anhand der beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine Gesamtansicht des Hydraulikdrucksteuersystems
für ein erfindungsgemäßes hydraulisch betätigtes Fahrzeuggetrie
be.
Nach Fig. 1 umfaßt ein automatisches Fahrzeuggetriebe T eine
Hauptwelle MS, die mit einer Kurbelwelle 1 einer Brennkraftma
schine E durch einen Drehmomentwandler 2 mit einer Überbrüc
kungskupplung L verbunden ist, und eine Gegenwelle CS, die mit
der Hauptwelle MS durch mehrere Getriebezüge verbunden ist.
Die Hauptwelle MS trägt ein Hauptzahnrad 3 des ersten Gangs, ein
Hauptzahnrad 4 des zweiten Gangs, ein Hauptzahnrad 5 des dritten
Gangs, ein Hauptzahnrad 6 des vierten Gangs und ein Hauptrück
wärtszahnrad 7. Die Gegenwelle CS trägt ein Gegenzahnrad 8 des
ersten Gangs in Eingriff mit dem Hauptzahnrad 3 des ersten
Gangs, ein Gegenzahnrad 9 des zweiten Gangs in Eingriff mit dem
Hauptzahnrad 4 des zweiten Gangs, ein Gegenzahnrad 10 des drit
ten Gangs in Eingriff mit dem Hauptzahnrad 5 des dritten Gangs,
ein Gegenzahnrad 11 des vierten Gangs in Eingriff mit dem Haupt
zahnrad 6 des vierten Gangs und ein Gegenrückwärtszahnrad 12,
das mit dem Hauptrückwärtszahnrad 7 durch ein Rückwärtszwischen
zahnrad 13 in Eingriff steht.
Der erste Gang (Übersetzungsverhältnis oder Schaltstufe) ist
eingelegt, wenn das an der Hauptwelle MS drehbar gehaltene
Hauptzahnrad 3 des ersten Gangs mit der Hauptwelle MS durch eine
Hydraulikkupplung C1 des ersten Gangs verbunden ist. Weil die
Hydraulikkupplung C1 des ersten Gangs auch während des Einlegens
der zweiten bis vierten Gänge im eingerückten Zustand gehalten
wird, ist das Gegenzahnrad 8 des ersten Gangs durch eine Ein
wegkupplung COW gehaltert. Der zweite Gang ist eingelegt, wenn
das an der Hauptwelle MS drehbar gehaltene Hauptzahnrad 4 des
zweiten Gangs mit der Hauptwelle MS durch eine Hydraulikkupplung
C2 des zweiten Gangs verbunden ist. Der dritte Gang ist einge
legt, wenn das an der Gegenwelle CS drehbar gehaltene Gegenzahn
rad 10 des dritten Gangs mit der Gegenwelle CS durch eine Hy
draulikkupplung C3 des dritten Gangs verbunden ist.
Der vierte Gang ist eingelegt, wenn das an der Gegenwelle CS
drehbar gehaltene Gegenzahnrad 11 des vierten Gangs mit der
Gegenwelle CS durch ein Wahlzahnrad SG verbunden ist und, unter
Beibehaltung dieses Zustands, das an der Hauptwelle MS drehbar
gehaltene Hauptzahnrad 6 des vierten Gangs mit der Hauptwelle MS
durch eine Rückwärtshydraulikkupplung C4R des vierten Gangs
verbunden ist. Der Rückwärtsgang ist eingelegt, wenn das an der
Gegenwelle CS drehbar gehaltene Gegenrückwärtszahnrad 12 mit der
Gegenwelle CS durch das Wahlzahnrad SG verbunden ist und, unter
Beibehaltung dieses Zustands, das an der Hauptwelle MS drehbar
gehaltene Hauptrückwärtszahnrad 7 mit der Hauptwelle MS durch
die Rückwärtshydraulikkupplung C4R des vierten Gangs verbunden
ist. Die Kupplungen C1, C2, C3 und C4R sind die genannten Reib
eingriffselemente.
Die Drehung der Gegenwelle CS wird durch ein Endantriebsrad 14
und ein Endabtriebsrad 15 zu einem Differential D übertragen,
von wo sie durch linke und rechte Antriebswellen 16, 16 zu An
triebsrädern W, W übertragen wird.
Ein Drosselstellungssensor S1 ist in einem Lufteinlaßrohr (nicht
gezeigt) der Maschine E an einer Stelle nahe einem Drosselventil
(nicht gezeigt) vorgesehen, um den Öffnungsgrad oder die Stel
lung θTH des Drosselventils zu erfassen. Ein Fahrzeuggeschwin
digkeitssensor S2 zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit V aus der
Drehzahl des Endabtriebsrads 15 befindet sich in der Nähe des
Endabtriebsrads 15. In der Nähe der Hauptwelle MS befindet sich
ein Getriebeeingangswellen-Drehzahlsensor S3 zum Erfassen der
Drehzahl NM der Getriebeeingangswelle aus der Drehung der Haupt
welle MS, und ein Getriebeausgangswellendrehzahlsensor S4 befin
det sich in der Nähe der Gegenwelle CS zum Erfassen der Drehzahl
NC der Getriebeausgangswelle aus der Drehung der Gegenwelle CS.
Ein Kühlmitteltemperatursensor S5 zum Erfassen der Motorkühl
mitteltemperatur TW befindet sich an einer geeigneten Stelle an
einem Zylinderblock (nicht gezeigt) des Motors E, und ein Kur
belwinkelsensor S6 befindet sich in der Nähe der Kurbelwelle 1
des Motors E zum Erfassen der Motordrehzahl NE aus der Drehung
der Kurbelwelle 1.
Zusätzlich befindet sich ein Konsolenkasten 20, der in Fig. 2
teilweise, in Fig. 1 jedoch nicht gezeigt ist, am Boden des mit
der Brennkraftmaschine E versehenen Fahrzeugs an einer Stelle
nahe dem Fahrersitz (nicht gezeigt). Der Konsolenkasten 20 hat
einen allgemein H-förmigen Schlitz, der aus einem Hauptwähl
schlitz 21, einem Nebenwählschlitz 22 und einer diese verbinden
den Passage 23 gebildet ist. In diesem Schlitz ist eine vom
Fahrzeugfahrer manuell zu betätigende Vorrichtung angeordnet,
d. h. ein in dem Schlitz bewegbarer Schalthebel 24.
Der Hauptwählschlitz 21 dient für den herkömmlichen Gangschalt
modus. Der Fahrer kann einen von Bereichen (Stellungen) P, R, N,
D4, D3, 2 und 1 wählen, indem er den Schalthebel 24 in diesem
Schlitz zu den zugehörigen Stellungen bewegt. Durch Bewegen des
Schalthebels 24 in die Stellung D4 oder D3 ist die Wahl des
Automatikschaltmodus möglich, in dem das Gangschalten durch
Öldruckbetätigung auf Basis von Fahrzeugbetriebszuständen auto
matisch durchgeführt wird, um unter vier Vorwärtsgängen entspre
chend vorbestimmter Gangschaltprogrammcharakteristiken zu schal
ten.
Der Nebenwählschlitz 22 dient für den manuellen Schaltmodus, in
dem der Fahrer Befehle zum Hochschalten oder Herunterschalten
jeweils um einen Gang unter den vier Gängen ausgeben kann. Wenn
der Fahrer den Schalthebel 24 von dem Schlitz 21 durch die Pas
sage 23 zu dem Schlitz 22 bewegt hat und den Hebel in Richtung
des Pluszeichens (+) in der Figur bewegt, gibt eine elektro
nische Steuereinheit (ECU) einen Befehl zum jeweiligen Hochscha
lten um einen Gang aus, während wenn der Fahrer den Schalthebel
in Richtung des Minuszeichens (-) in der Figur bewegt, gibt die
ECU einen Befehl zum jeweiligen Herunterschalten um einen Gang
aus. Die ECU wird später erläutert.
Ein Schalthebelstellungssensor S7 ist an einer geeigneten Stelle
in dem Hauptwählschlitz 21 angebracht, um den Bereich (die Stel
lung) zu erfassen, in der sich der Schalthebel 24 befindet. Ein
Wählmoduserfassungsschalter S8 ist in der Nähe der Passage 23
angeordnet, um zu erfassen, ob der Schalthebel 24 sich in dem
Hauptwählschlitz 21 befindet oder in dem Nebenwählschlitz 22,
d. h. zur Erfassung, ob der Automatikschaltmodus oder der manu
elle Schaltmodus gewählt ist.
Der Nebenwählschlitz 22 ist ferner mit einem Hochschalter S9
versehen, der sich anschaltet, wenn der Schalthebel 24 in der
Hochschaltrichtung (+ Richtung) angeordnet ist, um hierdurch
diesen Zustand zu erfassen, und ferner mit einem Herunterschal
ter S10, der sich anschaltet, wenn der Schalthebel 24 in der
Herunterschaltrichtung (- Richtung) angeordnet ist, um hierdurch
diesen Zustand zu erfassen.
Wenn der Fahrer den in dem Schlitz 22 befindlichen Schalthebel
24 losläßt, wird er durch einen Federmechanismus (nicht gezeigt)
in eine Neutralstellung nahe der Mitte des Schlitzes 22 zurück
gestellt. Der Hochschalter S9 und der Herunterschalter S10 sind
derart ausgebildet, daß keiner von ihnen angeschaltet ist, wenn
der Schalthebel 24 sich in der Neutralstellung in dem Schlitz 22
befindet.
Die Ausführung ist so angeordnet, daß sie einen ersten Gang
schaltbefehlsausgabemodus (oder Ausgabemodus) aufweist, um auf
Basis der erfaßten Parameter ein einzuschaltendes Übersetzungs
verhältnis entsprechend einer vorbestimmten Gangschaltprogramm
charakteristik zu bestimmen, zur Ausgabe eines ersten Gang
schaltbefehls, und daß sie einen zweiten Gangschaltbefehlsaus
gabemodus aufweist, um wenigstens einen von dem Fahrer ausgege
benen Hochschaltbefehl oder Herunterschaltbefehl zu erfassen, um
in Antwort auf den erfaßten Befehl einen zweiten Gangschaltbe
fehl auszugeben. Wie nachfolgend erläutert, wird die Wahl des
zweiten Gangschaltbefehlsmodus verboten oder ungültig, wenn sich
herausstellt, daß die erfaßte Motorkühlmitteltemperatur unter
einem vorbestimmten Wert liegt.
Die Ausgangssignale des Sensors S1 und der anderen Sensoren
werden zu der ECU (elektronische Steuereinheit) geleitet.
Die ECU ist als ein Mikrocomputer ausgebildet mit einer CPU
(zentralen Prozessoreinheit) 30, einem ROM (Nur-Lesespeicher)
31, einem RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 32, einer Ein
gangsschaltung 33 und einer Ausgangsschaltung 34. Die Ausgangs
signale der Sensoren S1 etc. werden durch die Eingangsschaltung
33 in den Mikrocomputer eingegeben.
Die CPU 30 des Mikrocomputers führt entsprechend dem gewählten
Modus eine Gangschaltroutine (nicht gezeigt) durch, um den Gang
(das Übersetzungsverhältnis) zu bestimmen, Solenoide SL1, SL2
einer Hydrauliksteuerschaltung 0 über die Ausgangsschaltung 34
zu erregen/entregen, um Schaltventile (nicht gezeigt) und hier
durch die Hydraulikkupplungen der vorbestimmten Gänge einzurüc
ken/auszurücken, den Betrieb eines Überbrückungsmechanismus L
des Drehmomentwandlers 2 durch Steuersolenoide SL3, SL4 zu steu
ern und den Kupplungsöldruck durch das Linearsolenoid SL5 zu
steuern.
Wie in Fig. 3 gezeigt, befindet sich in der Nähe der Passage 23
eine Verbotsschaltung 40 für die Wahl des manuellen Schaltmodus,
die die Wahl des genannten manuellen Schaltmodus unter vorbe
stimmten Bedingungen verbietet.
Die Schaltung 40 ist mit einem Solenoid SL6 und einem Stößel 41
versehen, der einen Stift 42 berührt. Bei Erregung des Solenoids
SL6 fährt der Kolben 41 aus, um den Stift 42 in eine in die
Passage 23 ausgefahrene Stellung zu drücken, wie in Fig. 3 ge
strichelt gezeigt. Infolgedessen ist der Eintritt des Schalt
hebels 24 in den Nebenwählschlitz 22 unmöglich. Wenn das Sole
noid SL6 entregt ist, bringt eine Feder (nicht gezeigt) den
Stift 42 in seine Ausgangsstellung außerhalb der Passage 23.
Wie dargestellt, ist das Solenoid SL6 mit dem Kollektoranschluß
eines Transistors 43 verbunden. Wenn die ECU eine positive Span
nung an dem Basisanschluß des Transistors 43 anlegt, wird das
Solenoid SL6 durch die Zufuhr von Gleichstrom aus einer Batterie
als Stromquelle VB erregt. Unter später zu erläuternden vorbe
stimmten Bedingungen erregt die CPU 30 das Solenoid SL6, um den
Eintritt des Schalthebels 24 in den Nebenwählschlitz 22 zu ver
bieten.
Fig. 4 ist eine Teilfrontansicht eines vom Fahrersitz her sicht
baren Armaturenbretts 50. Wenn der Autoschaltmodus gewählt ist,
zeigt die CPU 30 dem Fahrer die Stellung des Schalthebels 24 an,
indem eine einer Lampenreihe 51 aufleuchtet.
Wenn andererseits der manuelle Schaltmodus gewählt ist, zeigt
die CPU 30 dem Fahrer die Stellung des Schalthebels 24 in dem
Nebenwählschlitz 22 an, indem eine einer Lampenreihe 52 auf
leuchtet, und zeigt dem Fahrer den designierten Gang an, indem
eine einer Lampenreihe 53 aufleuchtet. Sie läßt auch eine Warn
lampe 54 aufleuchten, damit der Fahrer bemerkt, wenn der Ein
tritt des Schalthebels 24 in den Nebenwählschlitz 22 durch Erre
gen des Solenoids SL6 verboten ist.
Der Betrieb des Steuersystems wird nun anhand des Flußdiagramms
von Fig. 5 erläutert. Das Programm wird alle 20 ms aktiviert.
Zuerst wird in Schritt S10 auf Basis des Ausgangs des Wahlmodus
erfassungsschalters S8 geprüft, ob der manuelle Schaltmodus
gewählt ist. Wenn das Ergebnis JA ist, geht das Programm zu
Schritt S12, in dem ein Flag (Merker) F.MAN auf 1 gesetzt wird,
und dann zu Schritt S14, in dem geprüft wird, ob die Motorkühl
mitteltemperatur TW bei oder über einem vorbestimmten Wert TWREF
liegt. Der vorbestimmte Wert TWREF entspricht der normalen Mo
torbetriebstemperatur.
Wenn sich in Schritt S14 herausstellt, daß die Kühlmitteltempe
ratur TW bei oder über dem vorbestimmten Wert TWREF liegt, geht
das Programm zu Schritt S16, in dem ein zweites Flag (Merker)
F.PKO auf 0 zurückgesetzt wird, und zu Schritt S18, in dem der
Gangschaltsteuermodus auf den manuellen Schaltmodus gesetzt
wird. Hier sei angenommen, daß, wenn die Motorkühlmitteltempera
tur TW bei oder über der normalen Motorbetriebstemperatur liegt,
die Temperatur des ATF-Fluids wahrscheinlich nicht niedrig ist,
so daß zu erwarten ist, daß die Schaltventile und dgl. mit ihren
Konstruktionsbetriebszeiten arbeiten. Die ATF-Temperatur, ins
besondere die Viskosität des ATF, läßt sich somit leicht und
genau schätzen, indem man die Motorkühlmitteltemperatur TW er
faßt.
In dem manuellen Schaltmodus führt die CPU 30 eine Gangschalt
steuerroutine (nicht gezeigt) durch, die einen Fahrerbefehl zum
Hochschalten/Herunterschalten aus den Ausgangssignalen des Hoch
schalters S9 und des Herunterschalters S10 abfragt und entspre
chend dem Befehl vom gegenwärtigen Gang hochschaltet oder her
unterschaltet.
Die Gangschaltsteuerung in dem manuellen Schaltmodus ermöglicht
dem Fahrer das manuelle Schalten zur Ausgabe aufeinanderfolgen
der Befehle zum Schalten eines Gangs zu einem Zeitpunkt. Das
Herunterschalten wird erlaubt, sofern die nach dem Gangschalten
zu erwartende Motordrehzahl NE nicht übermäßig ist. Zusätzlich
wird eine Untergrenze der Fahrzeuggeschwindigkeit V für jeden
Gang gesetzt, und ein Hochschalten wird automatisch durchge
führt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V unter der Grenze
liegt. Im Hinblick auf den Zweck des manuellen Schaltmodus wird
das Hochschalten nicht automatisch durchgeführt. Um jedoch den
Motor zu schützen, wird an der Obergrenze der Motordrehzahl NE
die Kraftstoffzufuhr unterbrochen. Wie im Fall niedriger Tempe
ratur wird dieser Schaltvorgang auch bei einem Systemfehler in
dem Automatikschaltmodus durchgeführt.
Wenn der Schritt S14 feststellt, daß die Kühlmitteltemperatur TW
unter dem vorbestimmten Wert TWREF liegt, geht das Programm zu
Schritt S20, in dem das Flag F.PKO auf 1 gesetzt wird, und zu
Schritt S22, in dem der Gangschaltsteuermodus auf den Automa
tikschaltmodus gesetzt wird. Dies deswegen, weil die ATF-Tempe
ratur als niedrig betrachtet wird, so daß die Arbeitszeiten der
Schaltventile und dergleichen wahrscheinlich zu lang sind, wenn
die Motorkühlmitteltemperatur TW unter der normalen Motorbe
triebstemperatur liegt.
In diesem Fall wird die Gangstellung durch Abfrage eines Gang
schaltprogrammkennfelds unter Verwendung der erfaßten Fahrzeug
geschwindigkeit V und der Drosselöffnung (Drosselöffnungsgrad)
θTH als Adressdaten bestimmt. Wenn Schritt S10 feststellt, daß
der manuelle Schaltmodus nicht erfaßt ist, geht das Programm zu
Schritt S24, in dem das Flag F.MAN auf 0 rückgesetzt ist, zu
Schritt S26, in dem das Flag F.PKO auf 0 rückgesetzt wird, und
zu Schritt S22.
Von Schritt S22 geht das Programm zu Schritt S28, in dem geprüft
wird, ob das Flag F.MAN auf 1 gesetzt ist, d. h. ob der manuelle
Schaltmodus gewählt ist. Wenn die Antwort in Schritt S28 JA ist,
geht das Programm zu Schritt S30, in dem geprüft wird, ob das
Flag F.PKO auf 1 gesetzt ist, oder in anderen Worten, ob die
Motorkühlmitteltemperatur TW unter dem vorbestimmten Wert TWREF
liegt. Wenn die Antwort in Schritt S30 JA ist, geht das Programm
zu Schritt S32, in dem das Solenoid SL6 angeschaltet (erregt)
wird, um den Eintritt des Schalthebels 24 in den Schlitz 22 zu
verbieten (oder zu verhindern) und hierdurch den manuellen
Schaltbetrieb zu verbieten. Dann wird in Schritt S34 der Fahrer
auf die Situation aufmerksam gemacht (oder von dieser infor
miert), indem eine Treiberschaltung (nicht gezeigt) die Warnlam
pe (das Informationsmittel) 54 an dem Armaturenbrett anschaltet.
Wenn sich andererseits in Schritt S30 herausstellt, daß das Flag
F.PKO nicht auf 1 gesetzt ist, d. h. daß die Motorkühlmitteltem
peratur TW bei oder über dem vorbestimmten Wert TWREF liegt,
geht das Programm zu Schritt S36, in dem der Fahrer von der
Stellung des Schalthebels 24 in den Nebenwählschlitz 22 infor
miert wird, in dem eine der Lampen 52 an dem Armaturenbrett
aufleuchtet, und von dem designierten Gang informiert wird, in
dem eine der Lampen 53 aufleuchtet.
Wenn sich in Schritt S28 herausstellt, daß das Flag F.MAN nicht
auf 1 gesetzt ist, d. h. daß der manuelle Schaltmodus nicht ge
wählt ist, so folgt daraus, daß der Automatikschaltmodus gewählt
ist, und das Programm geht zu Schritt S38, in dem der Fahrer
hierüber durch Aufleuchten einer der Lampen 51 informiert wird.
Nach Wunsch kann das System derart konfiguriert sein, daß es zu
diesem Zeitpunkt auch eine der Lampenreihe 53 aufleuchten läßt.
Wie im vorstehenden beschrieben, ist die Erfindung derart kon
figuriert, daß sie die Wahl des manuellen Schaltmodus verbietet,
wenn die Motorkühlmitteltemperatur unter der normalen Motorbe
triebstemperatur liegt, nämlich wenn die Viskosität des Automa
tikgetriebefluids (ATF) wahrscheinlich so hoch ist, daß die zum
Gangschalten erforderliche Zeit zu lang ist. Infolgedessen be
kommt der Fahrer nicht den Eindruck einer Zeitverzögerung.
Weil zusätzlich die Temperatur der das Getriebe enthaltenden
Antriebseinheit aus der Motorkühlmitteltemperatur geschätzt
wird, läßt sich diese einfach und genau feststellen. Weil ferner
das System den Fahrer informiert, daß die Wahl des manuellen
Schaltmodus verboten ist, kann der Fahrer alternative Maßnahmen
treffen, wie etwa die Wahl verschieben, bis die ATF-Temperatur
angestiegen ist und die Wahl des manuellen Schaltmodus möglich
wird.
Eine zweite Ausführung der Erfindung ohne das Solenoid SL6 wird
nun anhand Fig. 6 erläutert.
Wenn nach dem Flußdiagramm von Fig. 6 der Schritt S10 fest
stellt, daß der manuelle Schaltmodus gewählt ist, und der
Schritt S14 feststellt, daß die Motorkühlmitteltemperatur bei
oder über der normalen Motorbetriebstemperatur liegt, geht das
Programm durch die Schritte S16 bis S18 weiter, in denen die
manuelle Schaltmodussteuerung durchgeführt wird, während wenn
Schritt S14 feststellt, daß die Motorkühlmitteltemperatur unter
der normalen Motorbetriebstemperatur liegt, geht das Programm
durch die Schritte S20 bis S22 weiter, in denen jeder sich aus
der Betätigung des Hochschalters oder des Herunterschalters
ergebender Befehl gelöscht wird oder ungültig gemacht wird und
die Automatikschaltmodussteuerung durchgeführt wird.
Weil in der zweiten Ausführung das Programm durch die Schritte
S20 bis S22 läuft und jeder sich aus Betätigung des Hochschal
ters oder des Herunterschalters ergebender Befehl gelöscht wird
oder ungültig gemacht wird, wenn sich in Schritt S14 heraus
stellt, daß die Motorkühlmitteltemperatur unter der vorbestimm
ten Temperatur TWREF liegt, ist das Solenoid SL6 zum Verbieten
des Eintritts des Schalthebels 24 in den Nebenwählschlitz 22
unnötig. Diese Vereinfachung ist im Hinblick auf geringere Ko
sten vorteilhaft.
Anstelle des Aufleuchtens einer Lampe zur Ausgabe einer visuel
len Warnung, die den Verbots- oder Ungültigkeitsprozessen der
vorstehenden Ausführungen folgt, ist es möglich, eine hörbare
Warnung unter Verwendung eines Summers oder eines anderen der
artigen Alarmmittels auszugeben. Die Ausgabe einer Warnung ist
jedoch für die Erfindung nicht erforderlich.
In jeder der vorstehenden Ausführungen ist es auch möglich,
einen ATF-Temperatursensor S11 zum Erfassen der ATF-Temperatur
vorzusehen, wie in Fig. 1 gestrichelt gezeigt, die Temperatur
der das Getriebe enthaltenden Antriebseinheit aus der ATF-Tempe
ratur anstelle der Motorkühlmitteltemperatur zu erfassen, die
erfaßte ATF-Temperatur TATF mit einem vorbestimmten Wert TATFREF
in Schritt S14 des Flußdiagramms zu vergleichen, und, wenn sie
darunter liegt, in Schritt S22 zwangsweise in den Autoschaltmo
dus überzugehen, nachdem in Schritt S20 das Flag F.PKO auf 1
gesetzt ist. In diesem Fall wird der vorbestimmte Wert TATFREF
auf einen geeigneten Wert gesetzt, der als ein Index dient, ob
die zum vollständigen Gangschalten erforderliche Zeit die kon
struktiv vorgesehene Zeit ist.
In diesem Fall ist das System so ausgebildet, daß es den manuel
len Schaltmodus verbietet oder ungültig macht, wenn die ATF-
Temperatur unter dem vorbestimmten Wert liegt, weil in diesem
Fall die Viskosität des ATF hoch ist und die zum Abschluß des
Schaltvorgangs erforderliche Zeit lang ist. Weil die Erfassung
der ATF-Temperatur eine genauere Schätzung der ATF-Viskosität
erlaubt, insbesondere der zum Abschluß des Schaltvorgangs erfor
derlichen Zeit, läßt es sich mit noch höherer Gewißheit verhin
dern, daß der Fahrer eine Zeitverzögerung empfindet.
Obwohl die vorstehenden Ausführungen den in Fig. 2 gezeigten
Mechanismus für den manuellen Schaltmodus und den Automatik
schaltmodus verwenden, ist es statt dessen auch möglich, einen
Schalter oder Hebel für das manuelle Schalten separat von dem
Schalthebel an einer Stelle anzuordnen, an der er leicht vom
Fahrer betätigt werden kann, wie etwa am Armaturenbrett, der
Lenksäule oder dem Lenkrad, und es ist ferner möglich, die Betä
tigung des von dem Schalthebel separat ausgebildeten manuellen
Schalters oder Hebels zu verbieten oder das Eingangssignal des
manuellen Schaltsignals von diesem zu löschen, wenn die Tempera
tur der Antriebseinheit niedrig ist.
Obwohl in den vorstehenden Ausführungen die ATF-Viskosität aus
der erfaßten Kühlmitteltemperatur oder der ATF-Temperatur ge
schätzt wird, so ist es statt dessen auch möglich, diese aus der
Motoröltemperatur zu schätzen, der Getriebegehäusetemperatur
oder der Motorzylinderblocktemperatur. Es ist ferner möglich,
die ATF-Viskosität statt aus der erfaßten Motorkühlmitteltempe
ratur oder der ATF-Temperatur aus der Zeit zu schätzen, die nach
Anschalten der Zündung abgelaufen ist.
Hydrauliksteuersystem für ein hydraulisch betätigtes Fahrzeug
getriebe. Das System beinhaltet einen ersten Gangschaltmodus zum
Bestimmen eines einzuschaltenden Übersetzungsverhältnisses nach
einem vorbestimmten Gangschaltprogramm auf Basis erfaßter Para
meter und einen zweiten Gangschaltmodus zum Ändern des Überset
zungsverhältnisses entsprechend einem vom Fahrer eingegebenen
Hochschaltbefehl oder/und Herunterschaltbefehl. Gewählt wird der
erste Modus oder der zweite Modus. Wenn sich herausstellt, daß
die Motorkühlmitteltemperatur unter einem vorbestimmten Wert
liegt, wird die Wahl verhindert oder ungültig gemacht. Der Grund
ist, daß bei geringer Temperatur die Viskosität des ATF hoch
sein kann und die zum Abschluß des Schaltvorgangs benötigte Zeit
lang ist, wodurch der Fahrer eine Zeitverzögerung empfindet
zwischen dem Zeitpunkt, zu dem er den Befehl ausgegeben hat, und
dem Zeitpunkt, zu dem der Schaltvorgang tatsächlich durchgeführt
wird. In dem ersten Modus empfindet der Fahrer diese Zeitver
zögerung nicht, weil der Gangschaltbefehl von einer elektroni
schen Steuereinheit ausgegeben wird, ohne daß der Fahrer weiß,
wann dieser ausgegeben wurde.
Claims (3)
1. Hydrauliksteuersystem für ein hydraulisch betätigtes Fahr
zeuggetriebe (T), umfassend:
eine Erfassungseinrichtung (S1, S7, S6) des Fahrzeugbe triebszustands zum Erfassen von Betriebszustände des Fahr zeugs bezeichnenden Parametern (θTH, TW, NE);
einen automatischen Gangschaltbefehlsmodus (S22) zum Ändern eines Übersetzungsverhältnisses, das nach einem vorbestimm ten Gangschaltprogramm auf Basis der erfaßten Parameter (θTH, TW, NE) einzuschalten ist, zur Ausgabe eines ersten Gangschaltbefehls;
einen manuellen Gangschaltbefehlsmodus (S18) zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses in Antwort auf einen Hochschalt befehl oder/und einen Herunterschaltbefehl, der durch eine vom Fahrzeugfahrer manuell zu betätigende Vorrichtung (24, S9, S10) ausgegeben ist;
eine Mehrzahl von Reibeingriffselementen (C1, C2, C3, C4R) zum wahlweisen Einschalten einer Gangstufe in dem Getriebe (T); und
eine Wähleinrichtung (24) zum Wählen des automatischen Gangschaltbefehlsmodus (S22) oder des manuellen Gangschalt befehlsmodus (S18);
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hydrauliksteuersystem umfaßt:
eine Temperaturerfassungseinrichtung (S5) zum Erfassen einer Temperatur (TW) einer das Fahrzeuggetriebe (T) ent haltenen Antriebseinheit (E, T);
eine Temperaturvergleichseinrichtung (S14) zum Vergleichen der erfaßten Temperatur (TW) mit einem vorbestimmten Wert (TWREF); und
eine Verhinderungseinrichtung (40) der Befehlswahl zum Verhindern oder Ungültigmachen der Wahl des manuellen Gang schaltbefehlsmodus (S18), wenn die erfaßte Temperatur (TW) unter dem vorbestimmten Wert (TWREF) liegt.
eine Erfassungseinrichtung (S1, S7, S6) des Fahrzeugbe triebszustands zum Erfassen von Betriebszustände des Fahr zeugs bezeichnenden Parametern (θTH, TW, NE);
einen automatischen Gangschaltbefehlsmodus (S22) zum Ändern eines Übersetzungsverhältnisses, das nach einem vorbestimm ten Gangschaltprogramm auf Basis der erfaßten Parameter (θTH, TW, NE) einzuschalten ist, zur Ausgabe eines ersten Gangschaltbefehls;
einen manuellen Gangschaltbefehlsmodus (S18) zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses in Antwort auf einen Hochschalt befehl oder/und einen Herunterschaltbefehl, der durch eine vom Fahrzeugfahrer manuell zu betätigende Vorrichtung (24, S9, S10) ausgegeben ist;
eine Mehrzahl von Reibeingriffselementen (C1, C2, C3, C4R) zum wahlweisen Einschalten einer Gangstufe in dem Getriebe (T); und
eine Wähleinrichtung (24) zum Wählen des automatischen Gangschaltbefehlsmodus (S22) oder des manuellen Gangschalt befehlsmodus (S18);
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hydrauliksteuersystem umfaßt:
eine Temperaturerfassungseinrichtung (S5) zum Erfassen einer Temperatur (TW) einer das Fahrzeuggetriebe (T) ent haltenen Antriebseinheit (E, T);
eine Temperaturvergleichseinrichtung (S14) zum Vergleichen der erfaßten Temperatur (TW) mit einem vorbestimmten Wert (TWREF); und
eine Verhinderungseinrichtung (40) der Befehlswahl zum Verhindern oder Ungültigmachen der Wahl des manuellen Gang schaltbefehlsmodus (S18), wenn die erfaßte Temperatur (TW) unter dem vorbestimmten Wert (TWREF) liegt.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Temperaturerfassungsmittel die Temperatur aus der Motor
kühlmitteltemperatur (TW) oder/und einer ATF-Temperatur
wählt.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verhinderungseinrichtung (40) der Befehlswahl eine
Informationseinrichtung (S34, 53) zur Information des Fah
rers beinhaltet, daß die Wahl des manuellen Gangschaltbe
fehlsmodus (S18) verhindert oder ungültig gemacht ist.
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