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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der
Hydrauliksteuervorrichtungen für
Automatikgetriebe und insbesondere auf eine Technik zur Regelung
eines Drucks, mit dem ein Eingriffelement während des Vorgangs des Herunterschaltens
des Getriebes beaufschlagt wird, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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Beispielsweise
ist eine Vorrichtung bekannt, die einen Öldruck während eines Schaltvorgangs beim
Herunterschalten des Getriebes steuert, wie z. B. in der
JP 6-11030-A offenbart.
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Diese
Veröffentlichung
offenbart eine Technik zum Beibehalten einer konstanten Eingriffzeit
eines Eingriffelements, das beim Herunterschalten in Eingriff gebracht
werden soll, selbst wenn sich ein Öldruck eines Arbeitsöls verändert, um
ungeachtet der Öltemperatur
während
des Herunterschaltvorgangs ein gutes Schaltverhalten zu erreichen.
Genauer dient die in dieser Veröffentlichung
offenbarte Vorrichtung dazu, einen Anstieg des Öldrucks dann, wenn die Öltemperatur
niedrig ist, in einer früheren Phase
des Schaltvorgangs als bei hoher Öltemperatur einzuleiten.
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Bei
der herkömmlichen
Hydrauliksteuervorrichtung wird jedoch nur die Öltemperatur als Ursache für die Erzeugung
von Schaltstößen und
für die Beeinträchtigung
des Schaltverhaltens angesehen. In Wirklichkeit werden die Schaltstoßcharakteristik und
das Schaltverhalten beeinträchtigt,
wenn der Öldruck
während
des Herunterschaltvorgangs in der gleichen Weise gesteuert wird,
wenn sich das Fahrzeug in einem Vollastzustand z. B. bei durchgetretenem
Gaspedal befindet oder wenn sich das Fahrzeug in einem lastfreien
Zustand befindet, wie z. B. im Schubbetrieb.
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Genauer
steigt die Motordrehzahl (Turbinendrehzahl) während des Schaltens im Vollastzustand von
selbst an, während
die Motordrehzahl (Turbinendrehzahl) während des Schaltens im Schubbetrieb nicht
von selbst ansteigt. Wenn eine Öldruckkennlinie während des
Schaltvorgangs vorgegeben ist, so daß eine Kupplung (Eingriffelement)
zu einem Zeitpunkt in Eingriff gebracht wird, zu dem sich die Antriebs- und
Abtriebswellen des Getriebes beim Herunterschalten im Vollastzustand
synchron zueinander drehen, und dieselbe Öldruckkennlinie beim Herunterschalten
im lastfreien Zustand verwendet wird, wird die Motordrehzahl (Turbinendrehzahl)
mit einer geringen Rate erhöht,
wobei die Verzögerung
der Erhöhung
der Motordrehzahl verhindert, daß das Getriebe im synchronisierten
Zustand geschaltet wird, wodurch aufgrund einer übermäßigen Eingriffsfähigkeit der
Kupplung bei Beendigung eines Aufrechterhaltungszustands oder eines
konstanten Pegels eines Akkumulatordrucks Stöße auftreten können.
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Die
DE 43 33 899 A1 offenbart
ein Verfahren zur Steuerung des Abtriebsmoments eines automatischen
Schaltgetriebes. Bei der zugehörigen
Vorrichtung ist eine Abtriebswelle eines Motors mit einem Schaltgetriebe
verbunden, das in exemplarischer Weise zwei alternativ einlegbare
Getriebegänge
aufweist. Beide Getriebegänge
weisen jeweils Kupplungen auf, die derart steuerbar sind, um den
Wechsel der Getriebegänge
in Abhängigkeit
des Antriebsmoments durch den Motor und des gewünschten Antriebsmoments des
Getriebes vorzunehmen. Bei den jeweiligen Schaltvorgängen wird
berücksichtigt,
ob sich der Motor im Schubbetrieb oder im Zugbetrieb befindet und
ob ein Hochschalten oder ein Herunterschalten erfolgen soll. Bei
den jeweiligen Schaltvorgängen
wird der Druck in den genannten Kupplungen in Abhängigkeit
der Eingangs- und Ausgangsmomente derart geschaltet, dass ein vorgegebenes Schlupfverhalten
bzw. eine vorgegebene Momentübertragung
durch beide Getriebegänge
während
des Schaltvorgangs vorliegt.
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Die
DE 41 24 603 A1 beschreibt
ein Verfahren zur Steuerung eines Betätigungsdrucks in einem Stellglied
eines elektrohydraulisch gesteuerten Fahrzeuggetriebes. Gemäß diesem
Verfahren wird bei einem Rückschaltvorgang
im Schubbetrieb der hydraulische Druck zeitlich begrenzt erhöht, um damit im
Wesentlichen einen schnellen Ausgleich des veränderten Volumens durch den
Betätigungsweg
der Elemente zu erreichen.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile
des Standes der Technik zu beseitigen und eine Hydrauliksteuervorrichtung
für ein
Automatikgetriebe zu schaffen, das einen Öldruck regelt, mit dem ein
Element beaufschlagt wird, das während
eines Herunterschaltvorgangs in Eingriff gebracht wird, so daß beim Herunterschalten
sowohl im Vollastzustand als auch im lastfreien Zustand ein gutes
Schaltverhalten erreicht werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Hydrauliksteuervorrichtung, die die im Anspruch 1 angegebenen
Merkmale besitzt. Die abhängigen
Ansprüche
sind auf bevorzugte Ausführungsformen
gerichtet.
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Wenn
wie in 1 gezeigt die Herunterschalt-Ermittlungseinrichtung
b feststellt, daß das Getriebe
heruntergeschaltet wird, während
das Fahrzeug fährt,
bestimmt die Schub/Last-Betrieb-Ermittlungseinrichtung
c, ob sich das Fahrzeug im Lastbetrieb-Zustand befindet, in dem
Antriebskraft vom Motor über
das Kraftübertragungssystem
auf die Räder übertragen
wird, oder im Schubbetrieb-Zustand befindet, in dem die von den
Rädern
aufgenommene Antriebskraft diejenige vom Motor überschreitet, so daß auf das
Kraftübertragungssystem
eine Bremskraft ausgeübt
wird.
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Wenn
festgestellt wird, daß das
Herunterschalten im Schubbetrieb-Zustand stattfindet, regelt die
Schubbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung d den an das Eingriffelement
a angelegten Steueröldruck, so
daß der Öldruck nach
Beginn des Schaltvorgangs schnell ansteigt und anschließend auf
einem hohen Pegel gehalten wird, bis das Schalten abgeschlossen oder
beendet ist.
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Wenn
festgestellt wird, daß das
Herunterschalten im Lastbetrieb-Zustand stattfindet, regelt die Lastbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung
e den an das Eingriffelement a angelegten Steueröldruck, so daß der Öldruck nach
Beginn des Schaltvorgangs auf einem niedrigen Pegel gehalten wird
und anschließend unmittelbar
vor Abschluß oder
Beendigung des Schaltvorgangs erhöht wird.
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Auf
diese Weise wird der Öldruck
am Eingriffelement a beim Herunterschalten im Schubbetrieb-Zustand
schnell aufgebaut, so daß die
Turbinendrehzahl (Motordrehzahl) in einer frühen Phase des Schaltvorgangs
angehoben wird, wodurch die zur Vervollständigung des Schaltvorgangs
erforderliche Zeitspanne verkürzt
wird. Wenn die im Lastbetrieb-Zustand auszuführende Steuerung im Schubbetrieb-Zustand
ausgeführt
wird, wird das Ansteigen der Turbinendrehzahl verzögert, da
das Turbinenrad (oder der Motor) seine Drehzahl im Schubbetrieb-Zustand
nicht von selbst erhöht.
Diese Verzögerung verzögert den
Schaltvorgang, wobei aufgrund einer übermäßigen Eingriffsfähigkeit
des Eingriffelements am Ende der Zeitspanne, während der der Akkumulatordruck
auf einem konstanten Pegel gehalten wird oder als sogenannter Schelfdruck
gehalten wird, Stöße verursacht
werden.
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Beim
Herunterschalten im Lastbetrieb-Zustand wird der am Eingriffelement
a anliegende Öldruck
auf einem niedrigen Pegel gehalten, um somit einen Bereitschaftszustand
zu erzeugen, indem das Eingriffelement vor einem Eingreifen zurückgehalten wird,
so daß die
Turbinendrehzahl (Motor-drehzahl) von selbst schnell ansteigt. Anschließend wird
der Öldruck
unmittelbar vor Vervollständigung
des Schalt-vorgangs erhöht,
so daß das
Eingriffelement a zu einem Zeitpunkt in Eingriff gebracht wird,
zu dem sich die Antriebs- und Abtriebswellen des Getriebes synchron
zu-einander drehen, wodurch Schaltstöße unterdrückt werden können. Wenn
die im Schubbetrieb-Zustand durchzuführende Steuerung im Lastbetrieb-Zustand
durchgeführt
wird, wird die Turbinendrehzahl aufgrund eines schnellen Ansteigens
des Öldrucks
am Eingriffelement zusätzlich
zur Drehung des Turbinenrades selbst im Lastbetrieb-Zustand übermäßig erhöht, wobei
aufgrund eines scharfen Abfalls eines Über-tragungsdrehmoments Stöße auftreten.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Hydrauliksteuervorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, verwendet
die Schub/Last-Betrieb-Ermittlungseinrichtung ein Schub/Last-Betrieb-Kennfeld, das
auf der Grundlage einer Drosselklappenöffnung in einen Lastbetrieb-Bereich und einen
Schubbetrieb-Bereich aufgeteilt ist, und stellt in Abhängigkeit davon,
welchem Bereich des Schub/Last-Betrieb-Kennfeldes die momentan erfaßte Drosselklappenöffnung zugeordnet
wird, fest, ob sich das Fahrzeug im Lastbetrieb-Zustand oder im
Schubbetrieb-Zustand befindet.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Hydrauliksteuervorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, verwendet
die Schub/Last-Betrieb-Ermittlungseinrichtung ein Schub/Last-Betrieb-Kennfeld, das auf der
Grundlage einer Drosselklappenöffnung
und einer Fahrzeuggeschwindigkeit in einen Lastbetrieb-Bereich und
einen Schubbetrieb-Bereich aufgeteilt ist, und legt in Abhängigkeit
davon, welchem Bereich des Schub/Last-Betrieb-Kennfeldes die momentan
erfaßte
Drosselklappenöffnung
und Fahrzeuggeschwindigkeit zugeordnet werden, fest, ob sich das
Fahrzeug im Lastbetrieb-Zustand oder im Schubbetrieb-Zustand befindet.
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Bei
der Feststellung, ob sich das Fahrzeug im Lastbetrieb-Zustand oder
im Schubbetrieb-Zustand
befindet, kann die Schub/Last-Betrieb-Ermittlungseinrichtung feststellen,
ob die momentan erfaßte
Drosselklappenöffnung
oder die Drosselklappenöffnung
und die Fahrzeuggeschwindigkeit im Lastbetrieb-Bereich oder im Schubbetrieb-Bereich
des Schub/Last-Betrieb-Kennfeldes
liegen. Da die Grenze zwischen dem Lastbetrieb-Bereich und dem Schubbetrieb-Bereich
im Schub/Last-Betrieb-Kennfeld in enger Beziehung zur Straßen-Last-Linie (R/L-Linie)
verläuft,
kann der Schub/Last-Betrieb-Zustand mit größerer Genauigkeit bestimmt
werden als in dem Fall, in dem die gleiche Feststellung nur auf der
Grundlage eines Signals getroffen wird, das von einem Schalter für die vollständige Schließung der Drosselklappe
empfangen wird.
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Wenn
der Schub/Last-Betrieb-Zustand auf der Grundlage der Drosselklappenöffnung und
der Fahrzeuggeschwindigkeit be-stimmt wird, erweitert sich der Schubbetrieb-Bereich
mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei die Bestimmung mit verbesserter
Genauigkeit vorgenommen werden kann, wenn die Zunahme der Reibung
oder der Last in den Antriebs- und Abtriebssystemen aufgrund der Zunahme
der Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt
wird.
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Bei
der Hydrauliksteuervorrichtung, bei der der Schub/Last-Betrieb-Zustand
auf der Grundlage der Drosselklappenöffnung oder der Drosselklappenöffnung und
der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, kann das Schub/-Last-Betrieb-Kennfeld
auf der Grundlage wenigstens einer Schaltstellung, eines EIN/AUS-Zustands
einer Überbrück-ungskupplung, einer
Fahrbereichsstellung und eines Öl-drucks
individuell vorbereitet werden.
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Wenn
z. B. die Schaltstellung gewählt
wird, erweitert sich der Lastbetrieb-Bereich, wenn sich das Getriebe
in einer unteren Schaltstellung befindet, in der sich die Straßen-Last-Linie
auf der Seite eines relativ kleinen Öffnungswinkels der Drosselklappe
befindet. Wenn der EIN/AUS-Zustand der Überbrückungskupplung ausgewählt wird,
erweitert sich der Lastbetrieb-Bereich, wenn sich die Überbrückungskupplung
im EIN-Zustand befindet, in welchem Stöße verringert werden sollen.
Wenn die Fahrbereichsstellung ausgewählt wird, wird der Lastbetrieb-Bereich erweitert,
wenn sich der Schalthebel im D(Drive)-Bereich (Fahrbereich) befindet,
in welchem Stöße verringert
werden sollen, während
der Schubbetrieb-Bereich erweitert wird, wenn sich der Schalthebel
im Manuell-Bereich befindet, in welchem die Schaltzeitdauer verringert
werden soll. Im Fall der Öltemperatur
wird der Schubbetrieb-Bereich
erweitert, wenn der Öldruck
niedrig ist und die Schaltzeitdauer verringert werden soll.
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Wenn
das Schub/Last-Betrieb-Kennfeld auf diese Weise hinsichtlich der
obengenannten Parameter genauer erstellt wird, kann der Schub/Last-Betrieb-Zustand
als Antwort auf Veränderungen
der Schaltstellung, des EIN/AUS-Zustands der Überbrückungskupplung, der Fahrbereichsstellung
und der Öltemperatur
genauer bestimmt werden. Die obenbeschriebene Schubbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung
d und die Lastbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung
e der Hydrauliksteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
können
so beschaffen sein, daß sie
einen Leitungsdruck steuern, der von einem Druckregelventil geregelt
wird.
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Wenn
festgestellt wird, daß das
Getriebe im Schubbetrieb-Zustand heruntergeschaltet wird, erzeugt
oder regelt die Schubbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung d den dem
Eingriffelement a direkt zugeführten
Leitungsdruck so, daß der
Leitungsdruck nach Beginn des Schaltvorgangs schnell ansteigt und
auf einem hohen Pegel gehalten wird, bis der Schaltvorgang beendet
wird. Bei Feststellung des Herunterschaltens im Lastbetrieb-Zustand
erzeugt oder regelt die Lastbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung d
den Leitungsdruck so, daß der
Leitungsdruck nach Beginn des Schaltvorgangs auf einem niedrigen
Pegel gehalten wird und anschließend unmittelbar vor Beendigung
des Schaltvorgangs ansteigt.
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Die
Schubbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung d und die Lastbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung
e der vorliegenden Hydrauliksteuervorrichtung können ferner so beschaffen sein,
daß sie
einen Rückkopplungsdruck
eines Akkumulators steuern, der in einem Ölpfad angeordnet ist, der zu
dem Eingriffelement führt,
das beim Herunterschalten in Eingriff gebracht werden soll.
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Wenn
festgestellt wird, daß das
Getriebe im Schubbetrieb-Zustand heruntergeschaltet wird, erzeugt
oder regelt die Schubbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung d den Rückkopplungsdruck
des Akkumulators, der in dem Ölpfad
angeordnet ist, der zum Eingriffelement a führt, so, daß der Akkumulatorrückkopplungsdruck
nach Beginn des Schaltvorgangs schnell ansteigt und anschließend auf
einem hohen Pegel gehalten wird, bis der Schaltvorgang beendet wird.
Bei Feststellung eines Schaltvorgangs im Schubbetrieb-Zustand erzeugt
oder regelt die Lastbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung d den Akkumulatorrückkopplungsdruck
so, daß der Öldruck nach
Beginn des Schaltvorgangs auf einem niedrigen Pegel gehalten wird
und anschließend
unmittelbar vor Beendigung des Schaltvorgangs erhöht wird.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich
beim Lesen der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die folgenden
Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
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1 eine
Ansicht, die eine Hydrauliksteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 eine
Ansicht, die schematisch ein Kraftübertragungssystem des Automatikgetriebes zeigt,
das die Hydrauliksteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung verwendet;
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3 eine
Ansicht, die Eingriffszustände
der Elemente des Automatikgetriebes zeigt, das die Hydrauliksteuervorrichtung
der ersten Ausführungsform verwendet;
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4 eine
Ansicht, die die linke Hälfte
eines gesamten Hydraulikkreises eines Steuerventilsystems zeigt,
das die Hydraulik-steuervorrichtung der ersten Ausfüh-rungsform
bildet;
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5 eine
Ansicht, die die rechte Hälfte
des gesamten Hydraulikkreises des Steuerventilsystems zeigt, das
die Hydrauliksteuervorrichtung der ersten Ausführungsform bildet;
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6 ein
Blockschaltbild eines elektronischen Steuersystems für die Hydrauliksteuervorrichtung
der ersten Ausführungsform;
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7 eine
Ansicht, die eine Tabelle der Betriebszustände der Schaltmagneten der
Hydrauliksteuervorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
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8 eine
Ansicht, die ein Beispiel von Kennlinien von Schaltpunkten zeigt,
bei denen das Getriebe von einer Schaltstellung in eine andere geschaltet
wird;
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9 ein
Hydraulikschaltbild, das einen Hauptteil einer Leitungsdrucksteuereinrichtung
der ersten Ausführungsform
zeigt;
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10 ein
Hydraulikschaltbild, das einen Hauptteil einer Akkumulatorrückkopplungsdrucksteuereinrichtung
der ersten Ausführungsform
zeigt;
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11 ein
Flußdiagramm,
das den Ablauf einer Steueroperation zum Herunterschalten von einem
vierten Gang in einen dritten Gang zeigt, die mit einer Automatikgetriebesteuereinheit
der ersten Ausführungsform
implementiert wird, in der der Leitungsdruck gesteuert wird;
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12A, 12B Zeitablaufdiagramme, die
die Herunterschaltbedingungen während
der Steueroperation zum Herunterschalten vom vierten Gang in den
dritten Gang zeigt, die von der Automatikgetriebesteuereinheit der
ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
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13 ein
Flußdiagramm,
das den Ablauf einer Steueroperation zum Herunterschalten vom vierten
Gang in den dritten Gang zeigt, die von einer Automatikgetriebesteuereinheit
der zweiten Ausführungsform
implementiert wird, in der der Akkumulatorrückkopplungsdruck gesteuert
wird;
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14A, 14B Zeitablaufdiagramme, die
die Herunterschaltbedingungen während
einer Steueroperation zum Herunterschalten vom vierten Gang in den
dritten Gang zeigen, die von der Automatikgetriebesteuereinheit
der zweiten Ausführungsform
bewirkt werden; und
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15A–15D Ansichten, die verschiedene Formen der Schub/Last-Betrieb-Kennfelder zeigen,
die zum Bestimmen der Lastbetrieb- und Schubbetrieb-Bedingungen
verwendet werden.
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Im
folgenden wird zuerst der Gesamtaufbau eines Automatikgetriebes
schematisch beschrieben, in welchem eine Herunterschalt-Hydrauliksteuervorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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2 ist
eine Ansicht, die ein Kraftübertragungssystem
eines Automatikgetriebes schematisch zeigt. In 2 bezeichnet
IN eine Antriebswelle und OUT eine Abtriebswelle, während FPG
ein vorderes Planetengetriebesystem und RPG ein hinteres Planetengetriebesystem
bezeichnen. Das vordere Planetengetriebesystem FPG enthält ein vorderes
Sonnenrad FS, ein vorderes Hohlrad FR sowie ein vorderes Planetenrad
FP, das mit beiden Zahnrädern
FS, FR in Eingriff gebracht werden kann. Das hintere Planetengetriebesystem
RPG enthält
ein hinteres Sonnenrad RS sowie ein langes Planetenrad LP, das mit dem
Zahnrad RS und ferner mit dem vorderen Planetenrad FP in Eingriff
gebracht werden kann. Das vordere Planetenrad FP und das lange Planetenrad
LP werden beide durch einen gemeinsamen Träger PC gelagert.
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Bei
der obenbeschriebenen Getriebezuganordnung sind an einem Schaltvorgang
des Getriebes vier Elemente beteiligt, nämlich das vordere Sonnenrad
FS, das hintere Sonnenrad RS, der gemeinsame Träger PC sowie das vordere Hohlrad
FR. Ferner sind eine Umkehrkupplung REV/C, eine obere Kupplung H/C,
eine untere Kupplung LOW/C, eine untere Umkehrbremse L & R/B, eine untere
Freilaufkupplung LOW O. W. C. sowie eine Bandbremse B/B vorgesehen,
die als Schaltelemente dienen, um ein ausgewähltes Element der oben genannten
vier Elemente mit der Antriebswelle IN zu verbinden oder das ausgewählte Element
mit einem Gehäuse
K zu verbinden, so daß vier
Vorwärtsgänge und
ein Rückwärtsgang
eingestellt werden können.
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Das
vordere Sonnenrad FS ist über
ein erstes Drehelement M1 und die Umkehrkupplung REV/C mit der Antriebswelle
IN verbunden und ferner über
das erste Drehelement M1 und die Bandbremse B/B mit dem Gehäuse K verbunden.
Das hintere Sonnenrad RS ist über ein
zweites Drehelement M2 und die untere Kupplung LOW/C mit der Antriebswelle
IN verbunden. Der gemeinsame Träger
PC ist über
die obere Kupplung H/C und ein drittes Drehelement M3 mit der Antriebswelle
IN verbunden und ferner über ein
viertes Drehelement M4 sowie die untere Umkehrbremse L & R/B und die untere
Freilaufkupplung LOW O. W. C., die in Serie miteinander verbunden sind,
mit dem Gehäuse
K verbunden. Das vordere Hohlrad FR ist über ein fünftes Drehelement M5 mit dem
Abtriebsrad OUT verbunden.
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Dieses
Kraftübertragungssystem
ist dadurch gekennzeichnet, daß es
keine Freilaufkupplung zum Steuern des Schaltzeitablaufs enthält, um Schaltstöße aufgrund
des Herunterschaltens vom vierten Gang in den dritten Gang zu beseitigen,
und keine Kupplung enthält,
die durch Öldruck
in Eingriff gebracht wird und benötigt wird, um die Wirkung der Motorbremse
sicherzustellen, wenn die Freilaufkupplung verwendet wird. Somit
wird die Anzahl der Schaltelemente verringert, was eine Verringerung der
Größe und des
Gewichts des Kraftübertragungssystems
bewirkt.
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3 ist
eine Ansicht, die Eingriffszustände und
gelöste
Zustände
der Schaltelemente des obenbeschriebenen Kraftübertragungssystems zur Verwirklichung
der vier Vorwärtsgänge und
des einen Rückwärtsgangs
zeigt.
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Der
erste Gang wird eingestellt, indem die untere Kupplung LOW/C hydraulisch
in Eingriff gebracht wird und die untere Umkehrbremse L & R/B hydraulisch
in Eingriff gebracht wird (wenn eine Motorbremsenstufe gewählt ist)
oder die untere Freilaufkupplung LOW O. W. C. mechanisch in Eingriff
gebracht wird (wenn das Fahrzeug beschleunigt wird). In diesem Fall
ist das hintere Sonnenrad RS mit der Antriebswelle IN verbunden
und der gemeinsame Träger
PC fixiert, während
das vordere Hohlrad FR mit der Abtriebswelle OUT verbunden ist.
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Der
zweite Gang wird eingestellt, indem die untere Kupplung LOW/C und
die Bandbremse B/B hydraulisch in Eingriff gebracht werden. In diesem Fall
ist das hintere Sonnenrad RS mit der Antriebswelle IN verbunden
und das vordere Sonnenrad FS fixiert, während das vordere Hohlrad FR
mit der Abtriebswelle OUT verbunden ist.
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Der
dritte Gang wird eingestellt, indem die obere Kupplung H/C und die
Bandbremse B/B hydraulisch in Eingriff gebracht werden. In diesem
Fall sind das hintere Sonnenrad RS und der gemeinsame Träger PC gleichzeitig
mit der Antriebswelle IN verbunden, während das vordere Hohlrad FR
mit der Abtriebswelle OUT verbunden ist, so daß das Getriebeübersetzungsverhältnis gleich
eins wird.
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Der
vierte Gang wird eingestellt, indem die obere Kupplung H/C und die
Bandbremse B/B hydraulisch in Eingriff gebracht werden. In diesem
Fall ist der gemeinsame Träger
PC mit der Antriebswelle IN verbunden und das vordere Sonnenrad
FS fixiert, während
das vordere Hohlrad FR mit dem Abtriebsrad OUT verbunden ist, so
daß die Übersetzungsschaltstellung
eingestellt ist.
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Der
Rückwärtsgang
wird eingestellt, indem die Umkehrkupplung REV/C und die untere
Umkehrbremse L & R/B
hydraulisch in Eingriff gebracht werden. In diesem Fall ist das
vordere Sonnenrad FS mit der Antriebswelle IN verbunden und der
gemeinsame Träger
PC fixiert, während
das vordere Hohlrad FR mit dem Abtriebsrad OUT verbunden ist.
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Die 4 und 5 sind
Hydraulikschaltbilder, die das gesamte Steuerventilsystem zeigen.
In den 4 und 5 bezeichnet L16 ein Druckregelventil
zum Regeln eines von einer Ölpumpe
abgegebenen Drucks auf einen Leitungsdruck in Abhängigkeit
vom Pegel eines druckmodifizierten Drucks. L6 ist ein Druckmodifizierungsventil
zum Verringern eines Vorsteuerdrucks, um den Druckmodifizierungsdruck
zu erzeugen. L19 ist ein Vorsteuerventil zur Verringerung des Leitungsdrucks,
um den Vorsteuerdruck als Konstantdruck zu erzeugen. L9 ist ein
Akkumulatorsteuerventil zum Verringern des Leitungsdrucks in Abhängigkeit
vom Pegel des Druckmodifizierungsdrucks, um einen Akkumulatorsteuerdruck zu
erzeugen. L18 ist ein Drehmomentwandler-Druckregelventil zum Verringern
des Leitungsdrucks, um einen Drehmomentwandlerdruck zu erzeugen.
L17 ist ein Leitungsdruckentlastungsventil zum Definieren der Obergrenze
des Leitungsdrucks.
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L12
und L11 sind ein Schaltventil A bzw. ein Schaltventil B, die das
Schalten des Ölpfads
bewirken, um die jeweiligen ersten bis vierten Gänge gemäß der Operation der Schaltmagneten
einzustellen. L20 ist ein Sperrsteuerventil zum wahlweisen Einkuppeln
und Lösen
einer Überbrückungskupplung entsprechend
der Operation eines Überbrückungsmagneten.
Dieses Ventil L20 dient ferner während des
Schaltens von einem Eingriffszustand der Überbrückungskupplung in deren gelösten Zustand
und umgekehrt als Druckregelventil. L2 ist ein Umkehrverbotsventil
zum Umschalten eines Kreises, um entsprechend der Operation eines
Zeitsteuermagneten den Leitungsdruck an die untere Umkehrbremse
anzulegen. L13 ist ein Handventil, um entsprechend einer ausgewählten Stellung
eines Schalthebels den Leitungsdruck an ein geeignetes Steuerventil
oder mehrere Ventile weiterzuleiten. L21 ist ein Zweiter-Gang-Halteventil,
das ein Zweiter-Gang-Übersetzungsverhältnis bewirkt,
indem der Schalthebel in einen ersten Fahrstufenbereich gebracht
wird, ohne ein elektronischen Steuersystem zu betätigen.
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L10
und L8 sind ein unteres Kupplungssequenzventil bzw. ein unteres
Kupplungszeitsteuerungsventil, um den Zeitablauf des Einkuppelns
und des Auskuppelns der unteren Kupplung beim Hochschalten in den
vierten Gang oder beim Herunterschalten aus dem vierten Gang geeignet
zu steuern. L14 ist ein unterer Kupplungsakkumulator, um die untere
Kupplung sanft in Eingriff zu bringen und um ferner den Zeitablauf
des Einkuppelns und des Auskuppelns der unteren Kupplung geeignet
zu steuern. L1 und L4 sind ein 1-2-Modulatorventil bzw. ein 1-2-Akkumulatorkolben,
die zum sanften Einkuppeln der Bandbremse beim Schalten vom ersten
Gang in den zweiten Gang dienen. L5 ist ein 2-3-Akkumulator zum sanften
Einkuppeln der oberen Kupplung und zum Lösen der Bandbremse beim Schalten
vom zweiten Gang in den dritten Gang. L3 ist ein 3-4-Akkumulator zum
sanften Einkuppeln der Bandbremse beim Schalten vom dritten Gang
in den vierten Gang. L15 und L7 sind ein Modifizierungsakkumulator
bzw. ein Leitungsdruckakkumulator zum Verhindern des Pulsierens
des Modifizierungsdrucks und zum Einstellen dieses Drucks.
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In
den 4 und 5 bezeichnet 31 den Überbrückungsmagneten, 32 den
Schaltmagneten A, 33 einen Schaltmagneten B, 34 den
Zeitsteuerungsmagneten, 35 einen Leitungsdruckmagneten, O/P
die Ölpumpe
und T/C den Drehmomentwandler. Von den obenbeschriebenen Magneten
sind der Überbrückungsmagnet 31 und
der Leitungsdruckmagnet 35 Tastverhältnismagnete, während der
Schaltmagnet A (32), der Schaltmagnet B (33) und
der Zeitsteuermagnet 34 Ein/Aus-Magnete sind. Die Überbrückungskupplung
ist in den Drehmomentwandler T/C eingebaut.
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Im
oberen rechten Abschnitt der 5 bezeichnet 2A eine
Zweiter-Gang-Eingriffsdruckkammer
eines Bandservokolbens zum Betätigen
der Bandbremse B/B, 3R eine Dritter-Gang-Auskupplungsdruckkammer
und 4A eine Vierter-Gang-Einkupplungsdruckkammer. Die Bandbremse
B/B wird nur aufgrund der hydraulischen Betätigung der Druckkammer 2A in
Eingriff gebracht und aufgrund der hydraulischen Betätigung der
Druckkammern 2A und 3R gelöst. Die Bandbremse B/B wird
ferner aufgrund der hydraulischen Betätigung der Druckkammern 2A, 3R und 4A in
Eingriff gebracht.
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6 ist
ein Blockschaltbild eines elektronischen Steuersystems zum Steuern
der obenerwähnten
Hydrauliksteuervorrichtung. Die obenbeschriebenen Magneten 31, 32, 33, 34 und 35 werden
von einer Automatikgetriebesteuereinheit 41 angetrieben oder
gesteuert. Diese Automatikgetriebeeinheit 41 empfängt Signale
von verschiedenen Sensoren, wie z. B. einem Drosselklappensensor 42,
einem Öltemperatursensor 43,
einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 44 und einem Turbinensensor 45,
sowie von verschiedenen Schaltern. Die Automatikgetriebesteuereinheit 41 führt auf
der Grundlage von Eingangsinformationen, die die erfaßten Signale
enthalten, und vorgegebener Steuerregeln arithmetische Verarbeitungen
durch.
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7 ist
eine Ansicht, die eine Tabelle von Betriebszuständen der Schaltmagneten A,
B zeigt, während 8 eine
Ansicht ist, die ein Beispiel der Schaltpunkte zeigt, bei denen
das Übersetzungsverhältnis verändert wird.
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Die
Schaltsteuerung durch den Schaltmagneten A (32) und den
Schaltmagneten B (33) wird bewerkstelligt, indem auf der
Grundlage der in 8 gezeigten Schaltpunkte und
der erfaßten
Drosselklappenöffnung
und Fahrzeuggeschwindigkeit eine geeignete Schaltstellung bestimmt
wird und Anweisungen gegeben werden, so daß die Magneten 32, 33 in
Abhängigkeit
von der Tabelle der Betriebszustände
der Schaltmagneten ein- oder ausgeschaltet werden.
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9 ist
ein Hydraulikschaltbild, das einen Hauptabschnitt einer Leitungsdrucksteuereinrichtung zeigt,
die den Leitungsdruckmagneten 35, die Automatikgetriebesteuereinheit 41,
das Druckmodifizierungsventil L6, die Öl-pumpe O/P, das Druckregelventil
L16, das Akkumulatorsteuerventil L19, den Leitungsdruckakkumulator
L7 und den Modifizierungsakkumulator L15 enthält. Die Leitungsdrucksteuereinrichtung
enthält
ferner eine Leitungsdrucköffnung 51 und
eine Modifizierungsöffnung 52.
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Der
Leitungsdruckmagnet 35 dient zum Erzeugen eines Ausgangsdrucks
POUT als Antwort auf eine Tastverhältnisantriebsanweisung von
der Automatikgetriebesteuereinheit 41 unter Verwendung
des Vorsteuerdrucks PP als Basisdruck.
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Genauer
erzeugt der Leitungsdruckmagnet 35 in Abhängigkeit
von der Drosselklappenöffnung einen
Ausgangsdruck POUT, während
kein Schaltvorgang stattfindet, und erzeugt entsprechend einem gewählten Schaltmodus
einen Ausgangsdruck POUT, wenn ein Schaltvorgang stattfindet. In 9 bezeichnet
das Bezugszeichen 53 einen Vorsteuerdruckölpfad und 54 einen
Drosselruckölpfad.
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Das
Druckmodifizierungsventil L6 dient zum Erzeugen des Modifizierungsdrucks
PMF aus dem Vorsteuerdruck PP unter Verwendung des Ausgangsdrucks
POUT als Betätigungssignaldruck.
Dieses Ventil L6 enthält
eine Spindel 6a, die gleitend durch eine Ventilbohrung
geführt
ist, eine Feder 6b zum Vorspannen der Spindel 6a nach
unten, wie in 9 gezeigt ist, sowie einen Drosseldruckanschluß 6c,
einen Senkenanschluß 6d,
einen Modifizierungsdruckanschluß 6e, einen Vorsteuerdruckanschluß 6f und
einen Rückkopplungsmodifizie rungsdruckanschluß 6g,
die entlang der Ventilbohrung ausgebildet sind. In 9 bezeichnet
das Bezugszeichen 55 einen Modifizierungsdruckölpfad, während das
Bezugszeichen 55a einen Rückkopplungsmodifizierungsdruckölpfad bezeichnet.
-
Das
Druckregelventil L16 dient zum Erzeugen des Leitungsdrucks PL durch
Regeln des Drucks des von der Ölpumpe
O/P abgegebenen Öls.
Dieses Ventil L16 enthält
eine Spindel 16a, die gleitend durch eine Ventilbohrung
geführt
ist, eine Feder 16b zum Vorspannen der Spindel 16a nach
oben, wie in 9 gezeigt ist, sowie einen Rückkopplungsleitungsdruckanschluß 16c,
einen Senkenanschluß 16d,
einen Magnetdruckanschluß 16e,
einen Senkenanschluß 16f,
einen Leitungsdruckanschluß 16g, einen
Drehmomentwandlerdruckanschluß 16h,
einen Senkenanschluß 16i sowie
einen Modifizierungsdruckanschluß 16j, die entlang
der Ventilbohrung ausgebildet sind. In 9 bezeichnet
die Bezugszeichen 56 einen Leitungsdruckölpfad, 57 einen Magnetdruckölpfad und 58 einen
Drehmomentwandlerdruckölpfad.
-
Das
Akkumulatorsteuerventil L9 dient zum Regeln des Leitungsdruck PL
auf den Akkumulatorsteuerdruck PACCM unter Verwendung eines Modifizierungsdrucks
PMF als Betätigungssignaldruck. Dieses
Ventil L9 enthält
eine Spindel 9a, die gleitend durch eine Ventilbohrung
eingesetzt ist, eine Feder 9b zum Vorspannen der Spindel 9a nach
unten, wie in 9 gezeigt ist, sowie einen Modifizierungsdruckanschluß 9c,
Senkenanschlüsse 9d und 9e,
einen Akkumulatorsteuerdruckanschluß 9f, einen Leitungsdruckanschluß 9g,
einen Senkenanschluß 9h sowie
einen Rückkopplungsakkumulatorsteuerdruckanschluß 9i,
die entlang der Ventilbohrung ausgebildet sind. In 9 bezeichnet 59 einen
Akkumulatorsteuerdruckölpfad
und 59a einen Rückkopplungsakkumulatorsteuerdruckölpfad.
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Der
Leitungsdruckakkumulator L7 und die Leitungsdrucköffnung 51 dienen
dazu, ein Pulsieren des Modifizierungsdrucks PMF zu verhindern,
das aufgrund der Tastverhältnissteuerung
des Drucks auftritt. Der Modifizierungsakkumulator L15 und die Modifizierungsöffnung 52 dienen
ferner zum Verhindern des Pulsierens des Modifizierungsdrucks PMF, das
aufgrund der Tastverhältnissteuerung
des Drucks auftritt.
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10 ist
ein Hydraulikschaltbild, das einen Hauptabschnitt einer Akkumulatorrückkopplungssteuereinrichtung
zeigt, die die untere Kupplung LOW/C (entsprechend einem Eingriffelement),
das Schaltventil B (L11), das untere Kupplungszeitsteuerungsventil
L8, das untere Kupplungssequenzventil L10, das Zeitsteuerungsventil 34 und
die Automatikgetriebesteuereinheit 41 enthält.
-
Der
untere Kupplungsakkumulator L14 ist in der Mitte eines unteren Kupplungsdruckölpfads 60 angeordnet,
der sich vom Schaltventil B (L11) zur unteren Kupplung LOW/C erstreckt.
Diese Kupplung LOW/C wird eingekuppelt, wenn die ersten, zweiten und
dritten Gänge
des D-Bereichs (Fahrbereich) ausgewählt werden, und wird ausgekuppelt,
wenn der vierte Gang ausgewählt
wird.
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Das
untere Kupplungssequenzventil L10 dient zum Verbinden des Akkumulatorrückkopplungsölpfads 61,
der mit der Akkumulatorrückkopplungsdruckkammer 14d in
Verbindung steht, entweder mit dem ausgewählten Akkumulatorsteuerdruckölpfad 59 oder
dem ausgewählten
Senkenölpfad 62.
Dieses Ventil L10 besitzt eine Spindel 10a, die gleitend
durch eine Ventilbohrung eingesetzt ist, eine Feder 10b zum
Vorspannen der Spindel 10a in der 10 nach
rechts sowie einen Signaldruckanschluß 10c, einen 4A-Druckanschluß 10d,
einen Schaltdruckanschluß 10e,
einen D-Bereich-Druckanschluß 10f,
einen Akkumulatorsteuerdruckanschluß 10g, einen Akkumulatorrückkopplungsdruckanschluß 10h,
einen Senkenanschluß 10i sowie
einen Rückkopplungsdruckanschluß 10j,
die entlang der Ventilbohrung ausgebildet sind.
-
Der
Signaldruckanschluß 10c ist
mit einem Signaldruckölpfad 63 verbunden,
der vom unteren Kupplungszeitsteuerventil L8 ausgeht. Der 4A-Druckanschluß 10d ist
mit einem 4A-Druckölpfad 64 verbunden,
der einen 4A-Druck führt
(Vierter-Gang-Servobeaufschlagungsdruck),
der einem Bandservo der Bandbremse B/B zugeführt wird, die im vierten Gang
eingekuppelt ist. Der Schaltdruckanschluß 10e ist mit einem
Schaltdruckölpfad 65 verbunden,
der zum unteren Kupplungszeitsteuerventil L8 führt. Der D-Bereich-Druckanschluß 10f ist
mit einem D-Bereich-Druckölpfad 66 verbunden.
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Das
untere Kupplungszeitsteuerungsventil L8 wird unter Verwendung eines
Magnetdrucks PSOL, der ein Betätigungssignaldruck
ist, betätigt oder
geschaltet und enthält
eine Spindel 8a, die gleitend durch eine Ventilbohrung
geführt
ist, eine Feder 8b zum Vorspannen der Spindel 8a in
der 10 nach rechts sowie einen Magnetdruckanschluß 8c, einen
Senkenanschluß 8d,
einen Signaldruckanschluß 8e und
einen Schaltdruckanschluß 8f,
die entlang der Ventilbohrung ausgebildet sind. Der Magnetdruckanschluß 8c ist
mit einem Magnetdruckölpfad 67 verbunden.
-
Der
Zeitsteuermagnet 34 ist ein Typ, der den Magnetdruck PSOL
erzeugt, wenn er erregt ist oder eingeschaltet ist, und den Magnetdruck
PSOL absenkt, wenn er nicht erregt ist oder abgeschaltet ist. Dieser
Magnet 34 wird von der Automatikgetriebesteuereinheit 41 angesteuert.
-
Im
folgenden wird die Hydrauliksteuervorrichtung der ersten Ausführungsform
erläutert.
-
11 ist
ein Flußdiagramm,
das den Ablauf einer Magnetensteuerungsoperation zeigt, die von der
Automatikgetriebesteuereinheit 41 bewerkstelligt wird,
um den Zeitsteuerungsmagneten 34 und den Leitungsdruckmagneten 35 zu
steuern, wenn die untere Kupplung LOW/C in Eingriff gebracht wird
und die Bandbremse B/B gelöst
wird, so daß das
Getriebe vom vierten Gang in den dritten Gang heruntergeschaltet
wird. Im folgenden wird jeder Schritt dieses Steuerungsablaufs beschrieben.
-
Im
Schritt 71 wird ermittelt, ob das Getriebe vom vierten
Gang in den dritten Gang heruntergeschaltet wird. Diese Ermittlung
basiert auf das Vorhandensein oder das Fehlen eines 4-3-Herunterschalt-Anweisungssignals,
das erzeugt wird, wenn der momentane Punkt, der die Beziehung zwischen der
Drosselklappenöffnung
und der Fahrzeuggeschwindigkeit im Graphen der 8 darstellt,
eine 4-3-Herunterschaltlinie überschreitet,
die einen der in 8 gezeigten Schaltpunkte darstellt.
Dieser Schritt 71 ist der Herunterschalt-Einrichtung zugeordnet.
-
Anschließend wird
Schritt 72 ausgeführt,
um die Informationen zu lesen, die erforderlich sind, um zu ermitteln,
ob sich das Fahrzeug in einem Lastbetrieb-Zustand befindet, in welchem
Antriebskraft vom Motor über
das Kraftübertragungssystem
zu den Rädern übertragen
wird, oder in einem Schubbetrieb-Zustand befindet, in welchem die
von den Rädern
empfangene Antriebskraft die vom Motor empfangene Antriebskraft überschreitet,
wodurch das Kraftübertragungssystem
mit einer Bremskraft beaufschlagt wird. Die Eingangsinformationen
enthalten eine Drosselklappenöffnung
TH, eine Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, eine Fahrbereichsstellung,
eine Schaltstellung, eine Motordrehzahl Ne und eine Turbinendrehzahl
NT.
-
Im
Schritt 73 wird nach der Ermittlung des Herunterschaltens
vom vierten Gang in den dritten Gang ermittelt, ob sich das Fahrzeug
im Lastbetrieb-Zustand oder im Schubbetrieb-Zustand befindet. Die Ermittlung wird
so durchgeführt,
daß sich
das Fahrzeug im Schubbetrieb-Zustand befindet, wenn die im Schritt 72 gelesene
Drosselklappenöffnung
TH gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist, der nahe einer
Straßen-Last-Linie
(R/L-Linie) liegt, während
sich das Fahrzeug im Lastbetrieb-Zustand befindet, wenn die Drosselklappenöffnung TH
diesen vorgegebenen Wert überschreitet.
Wenn die Überbrückungskupplung
nicht in Eingriff ist, wird ermittelt, daß sich das Fahrzeug im Lastbetrieb-Zustand
befindet, wenn die Motordrehzahl Ne gleich oder größer ist
als die Turbinendrehzahl NT, bzw. sich im Schubbetrieb-Zustand befindet,
wenn die Motordrehzahl Ne kleiner ist als die Turbinendrehzahl NT.
-
Wenn
im Schritt 73 ermittelt wird, daß sich das Fahrzeug im Schubbetrieb-Zustand
befindet, wird anschließend
Schritt 74 ausgeführt,
um die Schubbetrieb-Steuerung einzuleiten. Im nächsten Schritt 75 wird
eine AUS-Anweisung erzeugt, um den Zeitsteuerungsmagneten 34 abzuschalten,
der in den EIN-Zustand versetzt worden war.
-
Im
Schritt 76 empfängt
der Leitungsdruckmagnet 35 Tastverhältnissteuerungsanweisungen, um
die Kupplungsdrucksteuerung durchzuführen. Diese Steuerung wird
bewerkstelligt, indem das Tastverhältnis des Magneten 35 so
gesteuert wird, daß der
Magnet 35 unmittelbar nach Ermittlung des Herunterschaltens über eine
vorgegebene Zeitspanne, die mit einem Zeitgeber gemessen wird, mit
einem hohen Tastverhältnis
betrieben wird, wobei das Tastverhältnis nach Verstreichen der
vorgegebenen Zeitspanne allmählich
erhöht
wird.
-
Im
Schritt 77 wird ermittelt, ob der Herunterschaltvorgang
beendet ist. Diese Ermittlung kann auf dem Verstreichen einer vorgegebenen
Zeitspanne (z. B. 1,5 s), die mit einem Zeitgeber ab dem Zeitpunkt gemessen
wird, zu dem das Herunterschalten eingeleitet wird, oder auf der
Bestätigung
beruhen, daß das
momentane Übersetzungsverhältnis mit
dem nach dem Herunterschaltvorgang einzustellenden Dritter-Gang-Übersetzungsverhältnis übereinstimmt. Die
Schritte 74–77 sind
der Schubbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung zugeordnet.
-
Wenn
in Schritt 73 ermittelt wird, daß sich das Fahrzeug im Lastbetrieb-Zustand
befindet, wird anschließend
Schritt 78 ausgeführt,
um die Lastbetrieb-Steuerung einzuleiten. Im nächsten Schritt 79 wird
eine AUS-Anweisung erzeugt, um den Zeitsteuerungsmagneten 34 abzuschalten,
der in den EIN-Zustand versetzt worden war.
-
Im
Schritt 80 wird der Leitungsdruckmagnet 35 mit
einem niedrigen Tastverhältnis
betrieben, um einen niedrigen Leitungsdruck zu halten. Anschließend wird
Schritt 81 ausgeführt,
um zu ermitteln, ob das momentane Übersetzungsverhältnis gleich
oder größer als
ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis ist.
Das momentane Übersetzungsverhältnis wird
als Verhältnis
der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP (Drehzahl der Abtriebswelle des
Getriebes) zur Turbinendrehzahl VT (Drehzahl der Antriebswelle des
Getriebes) berechnet. Das vorgegebene Übersetzungsverhältnis wird
im voraus als Wert zum Erreichen einer optimalen Synchronisierung
eingestellt. Das vorgegebene Übersetzungsverhältnis wird
z. B. auf einen Wert von ungefähr
0,90 eingestellt, wenn das Übersetzungsverhältnis im
vierten Gang 0,726 und im dritten Gang 1,00 beträgt.
-
Im
Schritt 82 wird der Leitungsdruckmagnet 35 mit
einem hohen Tastverhältnis
betrieben, um einen hohen Leitungsdruck zu halten. Im Schritt 83 wird
wie im Schritt 77 ermittelt, ob der Schaltvorgang beendet
ist. Die Schritte 78–83 sind
der Lastbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung
zugeordnet.
-
Im
Schritt 84 wird eine EIN-Anweisung erzeugt, um den Zeitsteuerungsmagneten 34 einzuschalten,
wobei gleichzeitig eine Anweisung erzeugt wird, um die normale Steuerung
des Zeitsteuerungsmagneten 34 fortzusetzen, so daß der Ausgangsdruck
POUT dieses Magneten 34 in Abhängigkeit von der Drosselklappenöffnung gesteuert
wird.
-
Wenn
das Getriebe vom vierten Gang in den dritten Gang heruntergeschaltet
wird, während
der Fuß des
Fahrers vom Gaspedal abgehoben ist oder eine Motorbremse ausgewählt ist,
geht der Ablauf von den Schritten 71, 72, 73 in
dieser Reihenfolge zu den Schritten 74, 75, 76 im
Flußdiagramm
der 11 über.
-
Genauer
wird die Drosselklappenöffnung
(d. h. der Öffnungswinkel
der Drosselklappe) gleich null, wenn der Fuß des Fahrers vom Gaspedal
abgehoben ist, wobei festgestellt wird, daß das Herunterschalten vom
vierten Gang in den dritten Gang im Schubbetrieb-Zustand erfolgt.
In diesem Fall wird eine AUS-Anweisung erzeugt, um den Zeitsteuerungsmagneten 34 abzuschalten,
bis der Herunterschaltvorgang beendet ist. Gleichzeitig wird der
Leitungsdruckmagnet 35 unmittelbar nach Ermittlung des
Herunterschaltvorgangs über
eine vorgegebene Zeitspanne, die mit einem Zeitgeber gemessen wird, mit
einem hohen Tastverhältnis
betrieben, woraufhin eine Anweisung erzeugt wird, um das Tastverhältnis allmählich anzuheben.
-
Als
Folge davon wird ein Betriebsöl
mit dem Akkumulatorsteuerdruck PACCM über das Sequenzventil L10 für die untere
Kupplung der Akkumulatorrückkopplungsdruckkammer 14d zugeführt, um
die Eingriffsfähigkeit
der unteren Kupplung LOW/C sicherzustellen.
-
Andererseits
wird der Druck für
die untere Kupplung, der ein an die untere Kupplung LOW/C angelegter
Eingriffssteuerdruck ist, unmittelbar nach Einleiten des Schaltvorgangs
in Abhängigkeit
vom Leitungsdruck erhöht
und bis zu dem Zeitpunkt unmittelbar vor Beendigung des Schaltvorgangs
auf hohem Pegel gehalten, wie mit der durchgezogenen Linie in 12A gezeigt ist.
-
Beim
Herunterschalten im Schubbetrieb-Zustand wird daher der an die untere
Kupplung LOW/C angelegte Öldruck
schnell aufgebaut, um die Turbinendrehzahl NT in einer frühen Phase
des Schaltvorgangs anzuheben, wodurch das Dritter-Gang-Übersetzungsverhältnis in
einer frühen
Phase des Schaltvorgangs ohne plötzliche
Veränderungen
des Übertragungsdrehmoments
erreicht wird. Somit wird die Schaltzeitdauer TS verkürzt.
-
Wenn
die im Lastbetrieb-Zustand auszuführende Steuerung im Schubbetrieb-Zustand
ausgeführt
wird, d. h. wenn der Leitungsdruck auf einem niedrigen Pegel gehalten
wird bis das momentane Übersetzungsverhältnis gleich
dem vorgegebenen Maß wird
und anschließend
erhöht
wird, um den Druck für
die untere Kupplung aufzubauen, wird die Turbinendrehzahl mit Verzögerung angehoben,
wie mit der gestrichelten Linie in 12A gezeigt
ist, da der Turbinenläufer
seine Drehzahl NT im Schubbetrieb-Zustand nicht von selbst erhöht.
-
Dies
verhindert, daß das
Getriebe einen synchronisierten Schaltvorgang durchführt, bei
dem die Antriebs- und Abtriebswellen synchron zueinander laufen,
wobei aufgrund einer übermäßigen Eingriffsfähigkeit
am Ende der Zeitspanne, während
der der Akkumulatordruck auf einem konstanten Pegel gehalten wird,
ein Stoß auftritt,
wie aus der in 12A mit der gestrichelten Linie
dargestellten Kennlinie des Übertragungsdrehmoments
TQ deutlich wird. Das Übersetzungsverhältnis wird
ebenfalls mit Verzögerung
erhöht,
wodurch sich eine verlängerte Schaltzeitdauer
TS0 ergibt.
-
Wenn
das Getriebe im Lastbetrieb-Zustand bei vollständig geöffneter Drosselklappe vom vierten Gang
in den dritten Gang heruntergeschaltet wird, geht z. B. der Ablauf
im Flußdiagramm
der 11 von den Schritten 71, 72, 73 in
dieser Reihenfolge auf die Schritte 74, 75, 76 über.
-
Genauer,
wenn die Drosselklappenöffnung bei
vollständig
niedergedrücktem
Gaspedal 8/8 annimmt, wird ermittelt, daß der Herunterschaltvorgang vom
vierten Gang in den dritten Gang im Lastbetrieb-Zustand erfolgt,
wobei eine AUS-Anweisung erzeugt wird, um den Zeitsteuerungsmagneten 34 abzuschalten,
bis der Herunterschaltvorgang beendet ist, wie in 12B gezeigt ist. Bei Ermittlung des Herunterschaltvorgangs
wird eine Niedrig-Tastverhältnis-Anweisung
erzeugt, um den Leitungsdruckmagneten 35 mit niedrigem
Tastverhältnis
zu betreiben, bis das Übersetzungsverhältnis gleich
dem vorgegebenen Wert wird, woraufhin eine Hoch-Tastverhältnis-Anweisung
erzeugt wird, um den Leitungsdruckmagneten 35 mit hohem
Tastverhältnis
zu betreiben.
-
Obwohl
wie im Fall des Herunterschaltens im Schubbetrieb ein ausreichend
hoher Pegel des Akkumulatorrückkopplungsdrucks
sichergestellt ist, wird der Akkumulatorsteuerdruck PACCM auf einem
niedrigen Pegel gehalten, während
für den
Leitungsdruckmagneten 35 eine Niedrig-Tastverhältnis-Anweisung
erzeugt wird. Somit wird der konstante Pegel des Drucks für die untere
Kupplung (sogenannter Schelfdruck) in Abhängigkeit von der Größe des Tastverhältnisses
des Leitungsdruckmagneten 35 bestimmt.
-
Andererseits
wird der Druck für
die untere Kupplung nach Beginn des Herunterschaltvorgangs entsprechend
der Steuerung des Leitungsdrucks auf einem niedrigen Pegel gehalten
und anschließend unmittelbar
vor Beendigung des Schaltvorgangs angehoben, wie mit der durchgezogenen
Linie in 12B gezeigt ist.
-
Da
der Öldruck
für die
untere Kupplung LOW/C beim Herunterschalten im Lastbetrieb-Zustand auf einem
niedrigen Pegel gehalten wird, wird das Getriebe in einem Bereitschaftszustand
gehalten, bei dem die untere Kupplung vom Eingreifen zurückgehalten
wird, obwohl ein Kupplungskolben bewegt wird, so daß die Turbinendrehzahl
schnell ansteigt. Anschließend
wird der Druck für
die untere Kupplung unmittelbar vor Beendigung des Schaltvorgangs
angehoben, um die untere Kupplung LOW/C zu einem Zeitpunkt in Eingriff
zu bringen, zu dem sich die Antriebs- und Abtriebswellen des Getriebes
synchron zueinander drehen, wodurch Schaltstöße unterdrückt werden.
-
Wenn
die im Schubbetrieb-Zustand auszuführende Steuerung im Lastbetrieb-Zustand
ausgeführt
wird, steigt die Turbinendrehzahl aufgrund eines schnellen Ansteigens
des Drucks für
die untere Kupplung zusätzlich
zur Drehung des Turbinenläufers
im Lastbetrieb-Zustand selbst übermäßig an, was
zu einem plötzlichen
Abfallen des Übertragungsdrehmoments
TQ führt,
wie mit der gestrichelten Linie in 12B gezeigt
ist, da der Turbinenläufer
seine Drehzahl NT im Schubbetrieb-Zustand nicht von selbst erhöht.
-
Im
folgenden werden die Auswirkungen der vorliegenden Ausführungsform
beschrieben.
- (1) Wenn bei der Hydrauliksteuervorrichtung
der vorliegenden Ausführungsform
in Abhängigkeit von
der Drosselklappenöffnung
(Öffnungswinkel der
Drosselklappe) TH festgestellt wird, daß sich das Fahrzeug im Lastbetrieb-Zustand
oder im Schubbetrieb-Zustand
befindet, wird bei der Feststellung des Herunterschaltens vom vierten
Gang in den dritten Gang im Schubbetrieb-Zustand der Öldruck an
der unteren Kupplung LOW/C nach Beginn des Schaltvorgangs schnell
angehoben und anschließend
auf einem hohen Pegel gehalten, bis der Schaltvorgang beendet wird.
Bei Feststellung des Herunterschaltens vom vierten Gang in den dritten
Gang im Lastbetrieb-Zustand wird andererseits der Öldruck an
der unteren Kupplung LOW/C nach Beginn des Schaltvorgangs auf einem
niedrigen Pegel gehalten und anschließend unmittelbar vor Beendigung
der Schaltoperation erhöht.
Auf diese Weise kann beim Herunterschalten vom vierten Gang in den
dritten Gang sowohl im Lastbetrieb-Modus als auch im Schubbetrieb-Modus
ein gutes Schaltverhalten erreicht werden.
- (2) Die Drosselklappenöffnung
TH, die vom Drosselklappensensor erfaßt wird, liegt entweder in
einem Lastbetrieb-Bereich oder einem Schubbetrieb-Bereich eines
Schub/Last-Betrieb-Kennfeldes (das oberste Kennfeld in den 12A, 12B),
das durch eine gestrichelte Linie, die eine vorgegebene Drosselklappenöffnung darstellt
(z. B. TH = 1/8), die nahe der Straßen-Last-Linie (R/L) liegt,
in den Lastbetrieb- und den Schubbetrieb-Bereich aufgeteilt ist.
Somit kann der Schub/Last-Betrieb-Zustand des Fahrzeugs in Abhängigkeit
von dem Bereich in diesem Kennfeld, dem die erfaßte Drosselklappenöffnung TH
zugeordnet wird, wird genau bestimmt werden.
- (3) Bei der vorliegenden Hydrauliksteuervorrichtung wird der
an den Leitungsdruckmagneten 35 angelegte Leitungsdruck
so gesteuert, daß der Öldruck an
der unteren Kupplung LOW/C beim Herunterschalten vom vierten Gang
in den dritten Gang in den Lastbetrieb- und Schubbetrieb-Zuständen geeignet
gesteuert wird. Durch Steuern des Leitungsdrucks in der obenbeschriebenen Weise
kann beim Herunterschalten vom vierten Gang in den dritten Gang
sowohl im Lastbetrieb-Zustand als auch im Schubbetrieb-Zustand ein
gutes Schaltverhalten erreicht werden.
-
Im
folgenden wird die zweite Ausführungsform
der Hydrauliksteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung beschrieben,
die zum Steuern des unteren Kupplungsdrucks dient, während der
Zeitsteuerungsmagnet 34 betätigt wird, um den Akkumulatorrückkopplungsdruck
zu steuern, wenn das Getriebe vom vierten Gang in den dritten Gang
heruntergeschaltet wird, während
sich das Fahrzeug im Lastbetrieb-Zustand befindet.
-
Der
Aufbau des Automatikgetriebes, in dem die Hydrauliksteuervorrichtung
der zweiten Ausführungsform
verwendet wird, ist der gleiche wie derjenige des in 2 gezeigten
und oben mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschriebenen Getriebes.
-
Im
folgenden wird die Operation der Hydrauliksteuervorrichtung der
zweiten Ausführungsform beschrieben.
-
13 ist
ein Flußdiagramm,
das den Ablauf Magnetsteueroperation zeigt, die von einer Automatikgetriebesteuereinheit 41 ausgeführt wird,
um den Zeitsteuerungsmagneten 34 und den Leitungsdruckmagneten 35 zu
steuern, wenn die untere Kupplung LOW/C eingerückt und die Bandbremse B/B
gelöst wird,
so daß das
Getriebe vom vierten Gang in den dritten Gang heruntergeschaltet
wird. Im folgenden wird jeder Schritt dieses Steuerungsablaufs beschrieben.
-
Die
Schritte 91–97 (der
Schubbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung zugeordnet) und Schritt 104 sind
den Schritten 71–77 und 84 des
Flußdiagramms der 11 ähnlich und
werden daher nicht erläutert.
-
Im
Schritt 98 wird die im folgenden beschriebene Schubbetriebsteuerung
eingeleitet, wenn in Schritt 93 ermittelt wird, daß sich das
Fahrzeug im Schubbetrieb-Zustand befindet. Im Schritt 99 wird eine
an den Zeitsteuerungsmagneten 34 ausgegebene EIN-Anweisung
gehalten, um den Zeitsteuerungsmagneten 34 im EIN-Zustand
zu halten.
-
Anschließend wird
Schritt 100 ausgeführt, um
den Leitungsdruckmagneten 35 mit einem niedrigen Tastverhältnis zu
betreiben und somit den Leitungsdruck auf einem niedrigen Pegel
zu halten. Im nächsten
Schritt 101 wird wie in Schritt 81 ermittelt, ob
das momentane Übersetzungsverhältnis gleich oder
größer als
ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis ist.
-
Wenn
in Schritt 101 eine Bestätigung (JA) erhalten wird,
wird anschließend
Schritt 102 ausgeführt,
um Leitungsdruckmagneten 35 mit einem hohen Tastverhältnis zu
betreiben und somit den Leitungsdruck auf einem hohen Pegel zu halten.
Im Schritt 103 wird wie in Schritt 83 ermittelt,
ob der Schaltvorgang beendet ist. Die Schritte 98–103 sind der
Lastbetrieb-Hydrauliksteuervorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zugeordnet.
-
Wenn
das Getriebe im Schubbetrieb-Zustand vom vierten Gang in den dritten
Gang heruntergeschaltet wird, während
der Fuß des
Fahrers vom Gaspedal abgehoben ist oder eine Motorbremse ausgewählt ist,
geht der Ablauf von den Schritten 91, 92, 93 in
dieser Reihenfolge zu den Schritten 94, 95, 96 im
Flußdiagramm
der 13 über.
Wie in 14A gezeigt, wird der Druck
für die
untere Kupplung nach Beginn des Schaltvorgangs in Abhängigkeit
vom der Steuerung des Leitungsdrucks schnell erhöht und auf einem hohen Pegel
gehalten, bis der Schaltvorgang beendet wird, in ähnlicher
Weise wie in 12A der ersten Ausführungsform
gezeigt ist. Gleichzeitig steigt die Turbinendrehzahl NT in einer frühen Phase
des Schaltvorgangs an, so daß das Dritter-Gang-Übersetzungsverhältnis in
einer frühen Phase
des Schaltvorgangs erreicht wird, ohne irgendeine plötzliche
Veränderung
des Übertragungsdrehmoments
TQ hervorzurufen. Somit wird die für den Schaltvorgang erforderliche
Zeitspanne TS verkürzt.
-
Wenn
das Getriebe bei vollständig
geöffneter Drosselklappe
geschaltet wird, geht z. B. der Ablauf im Flußdiagramm der 13 von
den Schritten 91, 92, 93 in dieser Reihenfolge
auf die Schritte 98, 99, 100, 101, 102 und 103 über.
-
Wenn,
wie mit Bezug auf 14B genauer beschrieben, ermittelt
wird, daß das
Herunterschalten vom vierten Gang in den dritten Gang im Lastbetrieb-Zustand
erfolgt, wird eine EIN-Anweisung erzeugt, um den Zeitsteuerungsmagneten 34 im EIN-Zustand
zu halten, bis das Übersetzungsverhältnis einen
vorgegebenen Wert annimmt, woraufhin eine AUS-Anweisung erzeugt wird, um den Zeitsteuerungsmagneten
abzuschalten, bis der Herunterschaltvorgang beendet ist, wie in 12B gezeigt ist. Der Leitungsdruckmagnet 35 empfängt eine
Niedrig-Tastverhältnis-Anweisung
und wird nach dem Zeitpunkt der Ermittlung des Herunterschaltens
im Lastbetrieb, bis das Übersetzungsverhältnis einen vorgegebenen
Wert erreicht, woraufhin er eine Hoch-Tastverhältnis-Anweisung empfängt und
mit einem hohen Tastverhältnis
betrieben wird, so daß der Druck
für die
untere Kupplung nach Beginn des Herunterschaltvorgangs in Abhängigkeit
von der Steuerung des Leitungsdrucks auf einem niedrigen Pegel gehalten
wird und anschließend
unmittelbar vor Beendigung des Schaltvorgangs angehoben wird, wie mit
der durchgezogenen Linie in 12B gezeigt
ist. Das heißt,
der Akkumulatorrückkopplungsdruck
entspannt gehalten, während
der Leitungsdruck nach dem Zeitpunkt der Ermittlung des Herunterschaltvorgangs
auf einem niedrigen Pegel gehalten wird, bis das Übersetzungsverhältnis einen
vorgegebenen Wert erreicht, so daß ein niedriger konstanter
Pegel des unteren Kupplungsdrucks erhalten bleibt (ein sogenannter
Schelf-Druck). Unmittelbar nachdem das Übersetzungsverhältnis den
vorgegebenen Wert erreicht hat, wird der untere Kupplungsdruck zum
gleichen Zeitpunkt schnell erhöht,
zu dem der Akkumulatorrückkopplungsdruck
aufgebaut und der Leitungsdruck erhöht wird.
-
Da
der Öldruck
an der unteren Kupplung LOW/C beim Herunterschalten im Lastbetrieb-Zustand auf einem
niedrigen Pegel gehalten wird, wird das Getriebe in einem Bereitschaftszustand
gehalten, bei dem die untere Kupplung vom Eingreifen zurückgehalten
wird, obwohl ein Kupplungskolben bewegt wird, so daß die Turbinendrehzahl
schnell an-steigt. Anschließend
wird der Druck für
die untere Kupplung unmittelbar vor Beendigung des Schaltvorgangs
angehoben, um die untere Kupplung LOW/C zu einem Zeitpunkt in Eingriff
zu bringen, zu dem sich die Antriebs- und Abtriebswellen des Getriebes
synchron zueinander drehen, wodurch Schaltstöße unterdrückt werden.
-
Zusätzlich zu
den oben mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschriebenen Wirkungen
(1) und (2) erzielt die zweite Ausführungsform folgende Wirkung.
- (4) In der Hydrauliksteuervorrichtung der vorliegenden
Ausführungsform
wird der Zeitsteuerungsmagnet 34 in der obenbeschriebenen
Weise betrieben, um den Akkumulatorrückkopplungsdruck zu steuern
und somit den beim Herunterschalten vom vierten Gang in den dritten
Gang im Lastbetrieb-Zustand an der unteren Kupplung LOW/C anliegenden Öldruck zu
steuern. Somit kann der Öldruck
an der unteren Kupplung LOW/C einfach gesteuert werden, indem der
Magnet 34 in den EIN/AUS-Zustand geschaltet wird, um den
Akkumulatorrückkopplungsdruck
zu steuern, wodurch beim Herunterschalten vom vierten Gang in den
dritten Gang im Lastbetrieb-Zustand ein gutes Schaltverhalten sichergestellt
wird.
-
Obwohl
die ersten und zweiten Ausführungsformen
dazu dienen, das Herunterschalten vom vierten Gang in den dritten
Gang zu steuern, kann die und vom zweiten Gang in den ersten Gang
angewendet werden. Wenn das Automatikgetriebe fünf Vorwärtsgänge besitzt, kann die Hydrauliksteuervorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung auch auf Schaltvorgänge
zum Herunterschalten von fünften Gang
in den vierten Gang angewendet werden.
-
In
den ersten und zweiten Ausführungsformen
werden die Lastbetrieb- und Schubbetrieb-Zustände
nur auf der Grundlage der Drosselklappenöffnung TH unter Verwendung
des in 15A gezeigten Schub/Last-Betrieb-Kennfeldes
ermittelt. Jedoch kann die Ermittlung auch unter Verwendung von Schub/Last-Betrieb-Kennfeldern
durchgeführt
werden, wie sie in den 15B und 15C gezeigt sind, die jeweils in Abhängigkeit
von der Drosselklappenöffnung
TH und von der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP in einen Lastbetrieb-Bereich
und einen Schubbetrieb-Bereich aufgeteilt sind. In diesem Fall ist
die Grenze zwischen dem Lastbetrieb-Bereich und dem Schubbetrieb-Bereich
nahe der Straße-Last-Linie
(R/L-Linie) angeordnet, so daß sich
der Schubbetrieb-Bereich erweitert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
zunimmt. Bei Verwendung dieser Kennfelder können die Lastbetrieb- und Schubbetrieb-Zustände mit
verbesserter Genauigkeit ermittelt werden, wobei die Zunahme der
Reibung oder der Last in den Eingangs- und Ausgangssystemen aufgrund
der erhöhten
Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt
wird.
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Das
Schub/Last-Betrieb-Kennfeld bzw. die Kennfelder können auch
auf der Grundlage wenigstens der Schaltstellung, des EIN/AUS-Zustands
einer Überbrückungskupplung,
der gewählten
Fahrbereichsstellung oder der Öltemperatur
individuell erstellt werden. Wenn z. B. die Schaltstellung gewählt wird,
erweitert sich der Lastbetrieb-Bereich, wenn sich das Getriebe in
einer unteren Schaltstellung befindet, in der sich die Straßen-Last-Linie
auf der Seite eines relativ kleinen Öffnungswinkels der Drosselklappe
befindet. Wenn der EIN/AUS-Zustand
der Überbrückungskupplung
ausgewählt
wird, erweitert sich der Lastbetrieb-Bereich, wenn sich die Überbrückungskupplung
im EIN-Zustand befindet, in welchem Stöße verringert werden sollen.
Wenn wie in 15D gezeigt die Fahrbereichsstellung
ausgewählt
wird, wird der Lastbetrieb-Bereich erweitert, wenn sich der Schalthebel
im D(Drive)-Bereich (Fahrbereich) befindet, in welchem Stöße verringert werden
sollen, während
der Schubbetrieb-Bereich erweitert wird, wenn sich der Schalthebel
im Manuell-Bereich befindet, in welchem die Schaltzeitdauer verringert
werden soll. Im Fall der Öltemperatur
wird der Schubbetrieb-Bereich erweitert, wenn der Öldruck niedrig
ist und die Schaltzeitdauer verringert werden soll.
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Wenn
das Schub/Last-Betrieb-Kennfeld auf der Grundlage der oben genannten
Parameter erstellt wird, kann der Schub/Last-Betrieb-Zustand als Antwort
auf Veränderungen
der Schaltstellung, des EIN/AUS-Zustands der Überbrückungskupplung, der Fahrbereichsstellung
und der Öltemperatur
genauer bestimmt werden.
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Der
Schub/Last-Betrieb-Zustand des Fahrzeugs kann auch auf der Grundlage
der Ansaugluftmenge des Motors (Strömungsrate oder Masse) statt der
in den ersten und zweiten Ausführungsformen verwendeten
Drosselklappenöffnung
ermittelt werden.
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Während die
Hydrauliksteuervorrichtung für die
untere Kupplung LOW/C als dem Eingriffelement in den ersten und
zweiten Ausführungsformen
dazu dient, sowohl den Leitungsdruck als auch den Akkumulatorrückkopplungsdruck
zu steuern, kann diese Hydrauliksteuervorrichtung auch dazu dienen,
nur mittels des Leitungsdruckmagneten den Leitungsdruck zu steuern,
oder nur mittels des Zeitsteuerungsmagneten den Akkumulatorrückkopplungsdruck
zu steuern.