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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Öldrucksteuersystem für ein Automatikgetriebe
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Reibeingriffselemente
zum Einstellen von Gängen
in einem Fahrzeugautomatikgetriebe werden hydraulisch betätigt. Ventile
für die
Steuerung der Reibeingriffselemente werden ebenfalls hydraulisch
betätigt.
Durch die Ausgangsleistung einer Brennkraftmaschine wird daher eine Ölpumpe angetrieben,
um einen Öldruck
aufzubauen; dieser Öldruck
wird auf einen Anfangsdruck mit einem bestimmten Pegel geregelt
und zum Schalten der Ventile und für die Steuerung der Betätigung/Freigabe der
Reibeingriffselemente verwendet.
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Dieser
Anfangsdruck wird im allgemeinen als der "Leitungsdruck" bezeichnet, der durch ein primäres Regelventil
geregelt wird. Ein Signal- bzw. Steuerdruck, der einer Brennkraftmaschinenlast
(beispielsweise einer Drosselklappenöffnung) entspricht, wird auf
das primäre
Regelventil aufgebracht, wodurch der Leitungsdruck auf einen der
Brennkraftmaschinenausgangsleistung entsprechenden Pegel eingestellt
wird. Der Leitungsdruck steigt daher nur soweit an als es erforderlich
ist, so daß keine
Leistung verschwendet wird, die für den Aufbau des Öldrucks aufzunehmen
ist, wodurch der Kraftstoffverbrauch in vorteilhafter Weise verbessert
wird. Darüber
hinaus entsprechen die Drehmomentübertragungsfähigkeiten
der zum Einstellen der Gänge
zu betätigenden Reibeingriffselemente
dem Eingangsdrehmoment, wodurch ein Nachteil, wie z. B. ein an den
Reibeingriffselementen auftretender Schlupf, verhindert wird.
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Der
vorstehend erwähnte
Leitungsdruck wird im allgemeinen auf einen derart hohen Pegel eingestellt,
daß Drehmomentübertragungsfähigkeiten
geschaffen werden, die etwas über
dem Niveau liegen, das die Reibeingriffselemente für das Eingangsdrehmoment
benötigen.
Während
eines Schaltvorgangs werden betätigte
Reibeingriffselemente jedoch mit dem Ablauf in Verbindung gebracht,
so daß sie
freigegeben werden können;
des weiteren wird der Öldruck
anderen Reibeingriffselementen zugeführt, um sie zu betätigen. Während des
Schaltvorgangs kommuniziert die Öldruckleitung
daher mit dem Ablauf oder einem Raum mit einer beträchtlich
hohen Kapazität,
wodurch der Öldruck
in der gesamten Öldruckleitung
vorübergehend
abfallen kann. In diesem Fall kann es passieren, daß die Drehmomentübertragungsfähigkeiten
der Reibeingriffselemente, die in einem betätigten Zustand gehalten werden,
derart vermindert werden, daß ein
Schlupf entsteht. Bei der in dem Dokument
JP 63-40655 U offenbarten
Erfindung wird der Leitungsdruck daher während des Schaltvorgangs verstärkt.
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Gemäß der in
der Veröffentlichung
offenbarten Erfindung wird der Leitungsdruck während des Schaltvorgangs daher
derart angehoben, daß die Drehmomentübertragungsfähigkeiten
der Reibeingriffselemente selbst dann, wenn der Öldruck in Abhängigkeit
vom Schaltvorgang abnimmt, über
dem zu dieser Zeit erforderlichen Niveau gehalten werden. Bei dieser
Druckerhöhung
wird der Leitungsdruck während
des Schaltvorgangs jedoch so gesteuert, daß er ansteigt. Im Zustand eines
niedrigen Leitungsdrucks infolge einer niedrigen Brennkraftmaschinenlast
ist der angehobene Leitungsdruck daher niedriger als der im Zustand
eines hohen Leitungsdrucks infolge einer hohen Brennkraftmaschinenlast
angehobene Leitungsdruck.
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Gemäß dem Stand
der Technik wird der Leitungsdruck in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinenlast
im besonderen in der Weise gesteuert, daß er sich mit der Brennkraftmaschinenlast ändert. Selbst
wenn der Leitungsdruck angehoben wird, wird dessen Anfangsdruck
in Abhängigkeit
von der Brennkraftmaschinenlast so gesteuert, daß der angehobene Öldruck in
Abhängigkeit
von der Brennkraftmaschinenlast ansteigt/absinkt. Der Leitungsdruck
entspricht dem vorstehend beschriebenen Anfangsdruck, der den Reibeingriffselementen
zugeführt wird,
um diese zu betätigen.
Wenn dieser Anfangsdruck schwankt, werden die Zufuhrrate zu den Reibeingriffselementen
und das sogenannte "Pack- oder
Verdichtungsspiel" (pack
clearance) der Reibeingriffselemente verkleinert, wodurch der Zeitraum,
bis die Drehmomentübertragungsfähigkeiten im
wesentlichen eingerichtet sind, schwankt. Diese Leitungsdruckänderung
verursacht eine Diskrepanz in der zeitlichen Abstimmung der Betätigungen
der am Schaltvorgang teilnehmenden Reibeingriffselementen. Als eine
Folge davon kann sich der Nachteil einstellen, daß durch
eine abrupte Änderung
des Ausgangsdrehmoments eine Verschlechterung eines Rucks ergibt
oder der für
den Schaltvorgang erforderliche Zeitraum ausgedehnt wird, wodurch
sich das Schaltansprechvermögen
verschlechtert.
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Vor
allem im Fall der sogenannten "Kupplung-zu-Kupplung-Schaltung", bei der zwei oder mehrere
Kupplungen oder Bremsen gleichzeitig betätigt/freigegeben werden, kann
ein Überdrehen
der Brennkraftmaschine verursacht werden, wenn die Drehmomentübertragungsfähigkeiten
der am Schaltvorgang teilnehmenden Reibeingriffselemente abhnehmen.
Wenn die Drehmomentübertragungsfähigkeiten
andererseits ein hohes Niveau erreichen, gerät das Automatikgetriebe in
den sogenannten "Lahmlegungs-
bzw. Blockierzustand",
in dem das Ausgangsdrehmoment abnimmt und dadurch das Problem einer
Verschlechterung des Schaltrucks eintritt. Daher ist diesbezüglich eine
ständige,
zeitlich korrekt abgestimmte Steuerung der Betätigung/Freigabe der am Schaltvorgang
teilnehmenden Reibeingriffselemente erforderlich. Wenn jedoch der
Leitungsdruck trotz einer Steuerung zu stark auf und ab schwankt,
dann kann die Öldrucksteuerung
infolge der sich als extrem schwierig gestaltenden zeitlichen Steuerung
der Betätigung/Freigabe
der am Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgang teilnehmenden Reibeingriffselemente
oder infolge der Notwendigkeit, die Öldrucksteuerungsparameter in
Abhängigkeit
von der Änderung
des Leitungsdrucks zu ändern, möglicherweise
kompliziert werden.
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Die
DE 30 41 764 A1 offenbart
ein Öldrucksteuersystem
für ein
Automatikgetriebe gemäß des Oberbegriffs
des Anspruchs 1.
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Eine
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Öldrucksteuersystem
für ein Automatikgetriebe
zu schaffen, wodurch ein Schaltvorgang leicht gesteuert werden kann.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch ein Öldrucksteuersystem mit den
Merkmalen des Anspruchs 1.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird der Leitungsdruck für die Betätigung der
Reibeingriffselemente während
des Schaltvorgangs auf einem konstanten Pegel gehalten, so daß die Rate
der Zufuhr von Öldruck
zu den am Schaltvorgang teilnehmenden Reibeingriffselementen während des
Schaltvorgangs unabhängig
vom Betriebszustand des Fahrzeugs konstant gehalten wird. In anderen
Worten ausgedrückt
kann also eine Diskrepanz in der zeitlichen Abstimmung der Betätigung der
Reibeingriffselemente verhindert werden, wodurch die Schaltsteuerung
vereinfacht wird. Darüber
hinaus wird das Schaltansprechvermögen verbessert, wenn der während des
Schaltvorgangs zuzuführende
Leitungsdruck auf einen hohen Pegel eingestellt wird.
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Die
Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
besser ersichtlich. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen,
daß die
Zeichnung nur dem Zweck der Veranschaulichung dient und nicht als
eine Definition der Erfindungsgrenzen beabsichtigt ist.
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Nachstehend
erfolgt eine kurze Beschreibung der Zeichnung.
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1 ist
ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung
eines Beispiels einer durch ein erfindungsgemäßes Öldrucksteuersystem auszuführenden
Steuerung.
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2 ist
ein Diagramm, das die durch das Steuersystem während des Schaltvorgangs und
bei einem normalen Betrieb gesteuerten Leitungsdrücke zeigt.
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3 ist
ein Zeitschaubild, das Änderungen des
Leitungsdrucks, des Kupplungsdrucks, der Brennkraftmaschinendrehzahl
und des Ausgangsdrehmoments während
eines Hochschaltvorgangs, bei dem eine Kupplung betätigt wird,
zeigt.
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4 ist
ein konzeptionelles Diagramm, das ein Beispiel eines Getriebezugs
eines Automatikgetriebes, wofür
die vorliegende Erfindung verwendet wird, und ein gesamtes Steuersystem
zeigt.
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5 ist
ein Diagramm eines Abschnitts eines Hydraulikkreises, der sich auf
eine erste Kupplung bezieht.
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6 ist
ein Diagramm eines Abschnitts des Hydraulikkreises, der sich auf
eine zweite Kupplung bezieht.
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7 ist
ein Diagramm eines Abschnitts des Hydraulikkreises, der sich auf
eine erste Bremse und eine zweite Bremse bezieht.
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8 ist
ein Diagramm eines Abschnitts des Hydraulikkreises, der sich auf
eine dritte Kupplung und eine dritte Bremse bezieht.
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9 ist
ein Diagramm eines Abschnitts des Hydraulikkreises und zeigt ein
Beispiel eines Leitungsdruckregelmechanismus.
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10 ist
eine Kupplungs/Bremsbetätigungstabelle,
die die aktiven Zustände
der Reibeingriffselemente und Solenoidventile zum Einstellen der
einzelnen Vorwärtsgänge in einem
D-Bereich zeigt.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
ausführlich beschrieben.
Zunächst
wird ein Beispiel eines Automatikgetriebes erläutert, wofür die vorliegende Erfindung
verwendet wird. Das Automatikgetriebe 1, das in 4 gezeigt
ist, entspricht dem sogenannten "Automatikgetriebe
in Queranordnung",
das in Querrichtung eines Fahrzeugs angeordnet ist und durch einen
Drehmomentwandler 2 mit der (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine
in Verbindung steht. Dieser Drehmomentwandler 2 entspricht
einem bislang im allgemeinen verwendeten Drehmomentwandler; ein Turbinenrad 4 ist
gegenüber
einem Pumpenrad 3 angeordnet, das durch das von der Brennkraftmaschine hervorgebrachte
Drehmoment in eine Rotation versetzt wird. Darüber hinaus ist zwischen dem
Pumpenrad 3 und dem Turbinenrad 4 ein durch eine
Freilaufkupplung 5 gehaltenes Leitrad 6 angeordnet;
zwischen einer mit dem Pumpenrad 3 einstückig ausgebildeten
vorderen Abdeckung 7 und dem Turbinenrad 4 befindet
sich eine Überbrückungskupplung 8.
In Ausrichtung nach dem Drehmomentwandler 2 ist eine Eingangswelle 9 angeordnet,
die mit dem Turbinenrad 4 in Verbindung steht.
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Eine
erste Gangschalteinheit 10 ist nach der Eingangswelle 9 und
eine zweite Gangschalteinheit 12 nach einer parallel zur
Eingangswelle 9 angeordneten Vorgelegewelle 11 ausgerichtet.
Die erste Gangschalteinheit 10 besteht in erster Linie
aus einem ersten Planetengetriebe 13 und einem zweiten Planetengetriebe 14,
die jeweils dem Typ mit einem Ritzel (single pinion type) entsprechen.
Diese Planetengetriebe 13 und 14 sind in der Weise
aneinander angrenzend angeordnet, daß der Planetenträger 15 des
in 4 rechts befindlichen ersten Planetengetriebes 13 und
das Hohlrad 16 des in 4 links
befindlichen zweiten Planetengetriebes 14 verbunden sind,
wodurch sie miteinander rotieren, und daß das Hohlrad 17 des
ersten Planetengetriebes 13 und der Planetenträger 18 des
zweiten Planetengetriebes 14 verbunden sind, wodurch sie
ebenfalls miteinander rotieren.
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Des
weiteren ist eine erste Kupplung C1 vorgesehen, die das Drehmoment
der Eingangswelle 9 selektiv zum Sonnenrad 19 des
ersten Planetengetriebes 13 überträgt. Die erste Kupplung C1 ist
zwischen dem Drehmomentwandler 2 und dem ersten Planetengetriebe 13 angeordnet.
Weiterhin ist eine zweite Kupplung C2 vorgesehen, die das Drehmoment
der Eingangswelle 9 selektiv zum Sonnenrad 20 des
zweiten Planetengetriebes 14 überträgt. Die zweite Kupplung C2
ist jenseits der einzelnen Planetengetriebe 13 und 14 der
ersten Kupplung C1 gegenüberliegend
angeordnet (d. h. in 4 im linken Bereich).
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Als
eine Bremseinrichtung andererseits sind eine erste Bremse B1, die
selektiv die Rotation des Sonnenrads 20 des zweiten Planetengetriebes 14 stoppt,
und eine zweite Bremse B2 vorgesehen, die selektiv die Rotationen
des Hohlrads 17 und des Planetenträgers 18 stoppt, die
einstückig
ausgebildet sind. Diese Bremsen B1 und B2 sind durch den Mehrscheiben-Typ
oder den Band-Typ realisiert; die erste Bremse B1 ist zwischen dem
Sonnenrad 20 und einem Gehäuse 21 angeordnet,
wohingegen die zweite Bremse B2 Hohlrad 17 oder dem Planetenträger 18 und
dem Gehäuse 21 angeordnet.
Parallel zur zweiten Bremse B2 ist darüber hinaus eine erste Freilaufkupplung
F1 angeordnet. Diese erste Freilaufkupplung F1 wird betätigt, wenn
das Hohlrad 17 und der Planetenträger 18, die einstückig gestaltet sind,
in die bezüglich
der Eingangswelle 9 entgegengesetzte Richtung rotieren,
wodurch deren Rotation gestoppt wird.
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Mit
dem Planetenträger 15 des
ersten Planetengetriebes 13 ist ein Vorgelegeantriebsrad 22 einstückig ausgebildet,
das zwischen dem ersten Planetengetriebe 13 und der ersten
Kupplung C1 angeordnet ist.
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Die
soweit beschriebenen einzelnen Kupplungen C1 und C2, die Bremsen
B1 und B2 und die Freilaufkupplung F1 werden geeignet betätigt/freigegeben,
um in der ersten Gangschalteinheit 10 einen Rückwärtsgang
und eine Vielzahl von Vorwärtsgängen einzustellen.
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Nun
wird die zweite Gangschalteinheit 12 beschrieben. Diese
zweite Gangschalteinheit besteht im Grunde aus einem dritten Planetengetriebe 23 vom
Typ mit einem Ritzel. In diesem dritten Planetengetriebe 23,
ist ein Planetenträger 24 mit
der Vorgelegewelle 11 verbunden, wodurch sie miteinander
rotieren; ein Hohlrad 25 ist mit einem angetriebenen Vorgelegerad 26 einstückig ausgebildet,
das in Ausrichtung nach der Vorgelegewelle 11 rotierbar
angeordnet ist. Das angetriebene Vorgelegerad 26 steht im übrigen in
Eingriff mit dem Vorgelegeantriebsrad 22.
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Weiterhin
ist eine dritte Kupplung C3 vorgesehen, die den Planetenträger 24 selektiv
mit dem Sonnenrad 27 des dritten Planetengetriebes 23 in Verbindung
bringt. Zwischen dem Sonnenrad 27 und dem Gehäuse 21 sind
darüber
hinaus in paralleler Anordnung eine dritte Bremse B3 vom Mehrscheiben-Typ
oder Band-Typ und eine zweite Freilaufkupplung F2 angeordnet, wodurch
das Sonnenrad 27 selektiv durch die dritte Bremse B3 und
die Freilaufkupplung F2 festgehalten werden kann. Diese zweite Freilaufkupplung
F2 wird im übrigen
betätigt,
wenn das Sonnenrad 27 in die bezüglich des Hohlrads 25 entgegengesetzte
Richtung rotiert, wodurch die Rotation des Sonnenrads 27 gestoppt
wird.
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Die
zweite Gangschalteinheit 12 wird durch die Betätigung der
dritten Kupplung C3, der dritten Bremse B3 oder der zweiten Freilaufkupplung
F2 daher im Fall eines niedrigeren Gangs in einen Unterantriebszustand
oder im Fall eines höheren
Gangs in einen Direktverbindungszustand eingestellt.
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An
dem Endabschnitt der Vorgelegewelle 11 an der Seite des
angetriebenen Vorgelegerads 26 ist ein Ausgangsrad 28 angebracht,
das mit dem Innenzahnring 30 eines vorderen Differentials 29 oder Achsübersetzungsgetriebes
in Eingriff steht.
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Die
einzelnen Kupplungen C1, C2 und C3 und die einzelnen Bremsen B1,
B2 und B3, die soweit beschrieben wurden, entsprechen den in den
Ansprüchen
genannten Reibeingriffselementen, die durch den Öldruck aktiviert werden, der
durch ein Öldrucksteuersystem 31 zu/abgeführt wird.
Dieses Öldrucksteuersystem 31 ist
aus Solenoidventilen aufgebaut, durch welche der Leitungsdruck PL
geregelt wird, die Gänge
gewechselt bzw. geschaltet werden, der Öldruck während der Gangschaltung geregelt und
die Überbrückungskupplung 8 betätigt/freigegeben
wird.
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Des
weiteren ist eine elektronische Steuereinheit (T-ECU) 32 vorgesehen,
die die Gangschaltung und die Druckregelung ausführt, indem sie an die einzelnen
Solenoidventile in diesem Öldrucksteuersystem 31 Signale
ausgibt. Diese elektronische Steuereinheit 32 besteht im
wesentlichen aus einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einer
Speichereinheit (RAM, ROM) und einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle
und wird für
ihre Steuerung mit einem Schaltstellungssignal, einem Signal des
Moduswählschalts,
des Overdrive-Schalters
und des Manuellschaltschalters, einem Ausgangswellendrehzahlsignal
und einem Turbinenraddrehzahlsignal gespeist. Darüber hinaus
entscheidet die elektronische Steuereinheit 32 in Abhängigkeit
von den eingegebenen Daten und einem im voraus gespeicherten Verzeichnis
den Gang und gibt in Abhängigkeit
von dem Erfassungsresultat an das Öldrucksteuersystem 31 ein Anweisungssignal
aus, wodurch der Schaltvorgang und der zu regelnde Druck während des
Schaltvorgangs geregelt sowie der EIN/AUS Zustand der Überbrückungskupplung 8 gesteuert
werden.
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Das Öldrucksteuersystem 31 und
die elektronische Steuereinheit 32 bilden die in den Ansprüchen genannte Öldruckhalteeinrichtung.
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Nun
wird der Hydraulikkreis zur Steuerung der Betätigung/Freigabe jedes Reibeingriffselements beschrieben.
Zunächst
wird die erste Kupplung C1 beschrieben, die immer dann betätigt wird,
wenn ein Vorwärtsgang
eingestellt werden soll. Wie es in 5 gezeigt
ist steht die erste Kupplung C1 daher über einen Ölkanal 40 mit dem
D-Bereich-Anschluß des
manuellen Ventils in Verbindung (obwohl beide nicht gezeigt sind).
Dieser D-Bereich-Anschluß gibt den Öldruck selbst
dann aus, wenn irgendein beliebiger Bereich für den Vorwärtsantrieb gewählt wird,
so daß der Öldruck durch
die Wahl des Vorwärtsantriebsbereichs
der ersten Kupplung C1 zugeführt wird.
Darüber
hinaus ist der Ölkanal 40 mit
einer Blende bzw. Drossel 41 und parallel dazu mit einem Rückschlagventil 42 versehen,
wodurch ein Speicher 43 durch diese Drossel 41 und
das Rückschlagventil 42 mit
der Seite der ersten Kupplung C1 in Verbindung steht.
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Nun
wird die zweite Kupplung C2 beschrieben. Wie es in 6 gezeigt
ist, steht diese zweite Kupplung C2 mit einem Ausgangsanschluß 45 des zweite-Kupplung-Steuerventils 44 in
Verbindung. Dieses zweite-Kupplung-Steuerventil 44 dient
der Zu-/Abfuhr und Regelung des Öldrucks
zu und von der zweiten Kupplung C2 und ist so konstruiert, daß die Ölkanäle durch
einen Steuerkolben 46, der drei Stege aufweist, geschaltet
werden. Von diesen hat der Steg, der an dem einen Endabschnitt des
Steuerkolbens 46 ausgebildet ist, einen größeren Durchmesser
als die anderen Stege; an der Seite des Endabschnitts des diametrisch
großen
Stegs ist ein Steueranschluß 47 ausgebildet.
An dem dem Steueranschluß 47 gegenüberliegenden
Endabschnitt ist eine Feder 48 angeordnet, die den Steuerkolben
in die axiale Richtung drückt;
in dem Abschnitt, in dem die Feder 48 angeordnet ist, ist
ein Rückkopplungsanschluß 49 ausgebildet.
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Der
Ausgangsanschluß 45 ist
in einem axial mittleren Abschnitt ausgebildet; unterhalb bzw. und oberhalb
dessen sind ein Eingangsanschluß 50 bzw. ein
Ablaufanschluß 51 ausgebildet.
Der Eingangsanschluß 50 ist
im besonderen näher
am Rückkopplungsanschluß 49 ausgebildet
als der Ausgangsanschluß 45;
der Ablaufanschluß 51 ist
an der anderen Seite ausgebildet. Der Eingangsanschluß 50 ist
mit einem Leitungsdruckölkanal 52 verbunden,
wodurch er mit dem Leitungsdruck PL des Öldrucksteuersystems 31,
der in Abhängigkeit
von der Drosselklappenöffnung
geregelt wird, gespeist wird.
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Ein
den Ausgangsanschluß 45 mit
der zweiten Kupplung C2 verbindender Ölkanal 53 andererseits
ist mit einer Drossel 54 und einem Rückschlagventil 55 versehen,
die parallel zu einander angeordnet sind. Darüber hinaus ist eine Dämpfvorrichtung 56 näher an der
zweiten Kupplung C2 angeschlossen als an der Drossel 54 und
dem Rückschlagventil 55; der
Rückkopplungsanschluß 49 steht
ferner über eine
Drossel 57 mit der zweiten Kupplung C2 in Verbindung. Die
Dämpfvorrichtung 56 ist
im übrigen
mit einem federbeaufschlagten Kolben ausgestattet, wodurch der Öldruck absorbiert
wird, wenn sich der Kolben zurückzieht,
wobei die Feder gleichzeitig zusammengedrückt wird, so daß der der
zweiten Kupplung C2 zuzuführende Öldruck auf
einem bestimmten Pegel eingerichtet wird.
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An
den Steueranschluß 47 ist über eine Drossel 58 ein
zweites Solenoidventil S2 zum Ändern des
Ausgangsdrucks angeschlossen. Dieses zweite Solenoidventil S2 entspricht
dem normalerweise offenen Typ, das den Steuerdruck ausgibt, wenn
es ausgeschaltet ist, und dessen Betrieb derart gesteuert wird,
daß dessen
Ausgangsdruck einem Anstieg des Betriebsverhältnisses entsprechend gesenkt
wird. Das Bezugszeichen 59 bezeichnet im übrigen einen L-Bereich-Anschluß zum Zuführen des
vom manuellen Ventil ausgegebenen L-Bereich-Drucks, wenn der Low-Bereich
zum Einstellen eines ersten Gangs gewählt wird, in dem ein Brennkraftmaschinenbremseffekt
erzielt wird.
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Das
zweite-Kupplung-Steuerventil 44 hat im besonderen die Funktion,
die Summe aus der Axialkraft der Feder 48 und der Axialkraft,
die auf dem auf den Rückkopplungsanschluß 49 wirkenden
Ausgangsdruck basiert, mit der Axialkraft, die auf dem auf den Steueranschluß 47 wirkenden
Steuerdruck des zweiten Solenoidventils S2 basiert, ins Gleichgewicht
zu bringen, wodurch der Ausgangsdruck so geregelt wird, daß er mit
dem Anstieg des Steuerdrucks des zweiten Solenoidventils S2 ansteigt.
In dem Zustand, in dem der Steuerdruck des zweiten Solenoidventils 82 einen
sehr hohen Pegel einnimmt, wird der Steuerkolben 46 in
der Stellung gehalten, die in 6 durch
die linke Hälfte
des Steuerkolbens 46 dargestellt ist, wodurch der Leitungsdruck
PL der zweiten Kupplung C2 unverändert
zugeführt
und diese vollständig
betätigt
wird.
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Der
Hydraulikkreis zur Steuerung der ersten Bremse B1 und der zweiten
Bremse B2 ist in 7 gezeigt. Ein erste-Bremse-Steuerventil 60,
das den Öldruck
der ersten Bremse B1 steuert, ist dem vostehend erwähnten zweite-Kupplung-Steuerventil 44 ähnlich und
mit einem Steuerkolben 61 ausgestattet, der drei Stege
hat, wovon der Steg an dem einen Endabschnitt diametrisch größer ist
als die anderen Stege. An der Seite dieses diametrisch größeren Stegs ist
ein Steueranschluß 62 ausgebildet,
der über
eine Drossel 63 mit einem ersten Solenoidventil S1 in Verbindung
steht, das einen Steuerdruck ausgibt, wenn es ausgeschaltet ist.
Der Betrieb des ersten Solenoidventils S1 wird so gesteuert, daß sich dessen
Ausgangsdruck senkt, wenn das Betriebsverhältnis ansteigt. An der dem
diametrisch größeren Steg
gegenüberliegenden
Seite ist in dem Endabschnitt, in dem ein Rückkopplungsanschluß 65 ausgebildet
ist, eine Feder 64 angeordnet.
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Im
axial mittleren Bereich des erste-Bremse-Steuerventils 60 sind
darüber
hinaus ein Eingangsanschluß 66,
ein Ausgangsanschluß 67 und ein Ablaufanschluß 68 ausgebildet,
die in dieser Reihenfolge von der Seite des Rückkopplungsanschlusses 65 (d.
h. von der gemäß 7 unteren
Seite) aus nacheinander angeordnet sind. Von diesen wird der Eingangsanschluß 66 mit
dem vorstehend erwähnten
D-Bereich-Druck gespeist; der Ausgangsanschluß 67 steht mit einem Ölkanal 71 in
Verbindung, der mit einer Drossel 69 und parallel dazu
mit einem Rückschlagventil 70 versehen
ist. Mit diesem Ölkanal 71 steht
der vorstehend erwähnte
Rückkopplungsanschluß 65 über eine
Drossel 72 in Verbindung.
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In
diesem erste-Bremse-Steuerventil 60 wirkt der Ausgangsdruck
daher auf den Rückkopplungsanschluß 65;
die Federkraft der Feder 64 wirkt zusammen mit dem Ausgangsdruck
am Rückkopplungsanschluß in Aufwärtsrichtung
von 7. Die auf dem Steuerdruck des ersten Solenoidventils
S1 basierende Axialkraft andererseits wirkt in Abwärstrichtung
von 7, wodurch der Ausgangsdruck so geregelt wird,
daß diese
Axialkräfte
im Gleichgewicht stehen. Wenn der Steuerdruck des ersten Solenoidventils
S1 über
einem bestimmten Pegel liegt, wird der Steuerkolben 61 in
der Stellung gehalten, die in 7 durch
die linke Hälfte
des Steuerkolbens 61 dargestellt ist, wodurch der D-Bereich-Druck
unverändert
an den Ölkanal 71 ausgegeben
wird.
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Der Ölkanal 71,
der mit dem Ausgangsanschluß 67 des
erste-Bremse-Steuerventils 60 in
Verbindung steht, ist des weiteren mit einem ersten Eingangsanschluß 74 eines
Sicherheitsventils 73 und einem an letzteren angrenzenden
ersten Steuerdruckanschluß 75 verbunden.
Dieses Sicherheitsventil 73 ist mit einem Steuerkolben 76 ausgestattet,
das zwei diametrisch größere Stege,
zwei diametrisch mittlere Stege und einen diametrisch kleineren
Steg hat. Diese Stege sind in dieser Reihenfolge in Abwärtsrichtung
von 7 nacheinander angeordnet; der erste Steuerdruckanschluß 75 ist
an einer Stelle ausgebildet, die zwischen einem diametrisch größeren Steg und
dem nächstliegenden
diametrisch mittleren Steg befindet. Als eine Folge davon drückt der
dem ersten Eingangsanschluß 74 zugeführte Öldruck den
Steuerkolben 76 in die Aufwärtsrichtung von 7.
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Oberhalb
des ersten Eingangsanschlusses 74 sind gemäß 7 nacheinander
ein erster Ausgangsanschluß 77 und
ein Ablaufanschluß 78 ausgebildet,
wodurch der erste Ausgangsanschluß 77 selektiv mit
dem ersten Eingangsanschluß 74 und
dem Ablaufanschluß 78 in
Verbindung gebracht wird. Die erste Bremse B1 und eine Dämpfeinrichtung 79 sind an
den ersten Ausgangsanschluß 77 angeschlossen.
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Am
Endabschnitt des Sicherheitsventils 73 an der Seite des
diametrisch kleineren Stegs des Steuerkolbens 76 ist ein
Steueranschluß 80 ausgebildet,
der mit dem Öldruck
der zweiten Kupplung C2 gespeist wird. Am gegenüberliegenden Endabschnitt andererseits
ist ein Kolben 81 angeordnet, wobei im Bereich dieses Endabschnitts
ein Steueranschluß 82 ausgebildet
ist, der mit dem Leitungsdruck PL gespeist wird.
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Nun
wird ein zweite-Bremse-Steuerventil 83 zur Steuerung der
zweiten Bremse B2 beschrieben. Dieses zweite-Bremse-Steuerventil 83 ist
mit einem Steuerkolben 84 ausgestattet, der drei Stege
desselben Durchmessers hat. An der einer Stirnseite dieses Steuerkolbens 84 ist
ein Steueranschluß 85 ausgebildet,
der mit dem Ausgangssteuerdruck des (nicht gezeigten) Linearsolenoidventils
für die Überbrückungskupplung 8 gespeist
wird. In dem dem Steueranschuß 85 gegenüberliegenden
Endabschnitt ist eine Feder 86 in dem Bereich angeordnet,
in dem ein Rückkopplungsanschluß 87 ausgebildet
ist.
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Im
axial mittleren Abschnitt des zweite-Bremse-Steuerventils 83 sind
ein D-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 88, ein Ausgangsanschluß 89 und
ein R-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 90 nacheinander
vom Rückkopplungsanschluß 87 aus
angeordnet. Von diesen wird der D-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 88 mit
dem vorstehend erwähnten
D-Bereich-Druck und der R-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 90 mit
dem R-Bereich-Druck gespeist, der vom manuellen Ventil ausgegeben
wird, wenn ein Rückwärtsbereich
(R) gewählt
wird.
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Der
Ausgangsanschluß 89 des
zweite-Bremse-Steuerventils 83 steht mit einem zweiten
Eingangsanschluß 91 und
einem zweiten Steuerdruckanschluß 92 in dem vorstehend
erwähnten
Sicherheitsventil 73 in Verbindung. Von diesen ist der
zweite Steuerdruckanschluß 92 zwischen
dem radial kleineren Steg und dem angrenzenden diametrisch mittleren
Steg ausgebildet, wodurch der auf den zweiten Steuerdruckanschluß 92 wirkende Öldruck eine
Axialkraft erzeugt, die den Steuerkolben 76 in die Aufwärtsrichtung
von 7 drückt.
Zwischen dem zweiten Eingangsanschluß 91 und dem vorstehend
erwähnten
ersten Steuerdruckanschluß 75 andererseits
sind ein zweiter Ausgangsanschluß 93 und ein Abaufanschluß 94 nacheinander
in dieser Reihenfolge von der gemäß 7 unteren
Seite aus ausgebildet. Von diesen steht der zweite Ausgangsanschluß 93 mit
der zweiten Bremse B2 in Verbindung. Um den Öldruck der zweiten Bremse B2
andererseits auf den vorstehend erwähnten Rückkopplungsanschluß 87 aufzubringen,
ist der zweite Ausgangsanschluß 93 über eine
Drossel 95 mit dem Rückkopplungsanschluß 87 verbunden.
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Im
Sicherheitsventil 73 ist zwischen dem Steuerkolben 76 und
dem Kolben 81 ein dritter Steuerdruckanschluß 96 ausgebildet,
der mit dem vorstehend erwähnten
R-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 90 in
Verbindung steht.
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In
dem Zustand, in dem der Steuerkolben 76 im Sicherheitsventil
in die Stellung in Abwärtsrichtung
verschoben wurde, die in 7 durch die linke Hälfte des
Steuerkolbens 76 dargestellt ist, kommunizieren daher der
zweite Eingangsanschluß 91 und der
zweite Ausgangsanschluß 93 miteinander,
wodurch der durch das zweite-Bremse-Steuerventil 83 geregelte Öldruck der
zweiten Bremse B2 zugeführt wird.
Im zweite-Bremse-Steuerventil 83 wirkt der Druck der zweiten
Bremse B2 oder der Ausgangsdruck darüber hinaus auf den Rückkopplungsanschluß 87,
so daß eine
dem zweite-Kupplung-Steuerventil 44 und dem erste-Bremse-Steuerventil 60 ähnliche
Druckregelung hervorgerufen wird, wodurch der Ausgangsdruck in Abhängigkeit
von dem auf den Steueranschluß 85 wirkenden
Druck eingestellt wird. Wenn der auf den Steueranschluß 85 wirkende Druck über einem
bestimmten Pegel liegt, wird der Steuerkolben 84 in der
Stellung gehalten, die in 7 durch
die linke Hälfte
des Steuerkolbens 84 dargestellt ist, so daß der D-Bereich-Druck
unverändert
ausgegeben wird.
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8 zeigt
einen Hydraulikkreis zur Steuerung der Reibeingriffselemente in
der zweiten Gangschalteinheit 12. Die dritte Kupplung C3
und die dritte Bremse B3 sind so konstruiert, daß die eine betätigt und
die andere freigegeben wird. Dies wird durch ein 3-4-Schaltventil 97 gesteuert,
das die Zufuhr des D-Bereich-Drucks zur dritten Kupplung C3 und
die Zufuhr des Leitungsdrucks PL zur dritten Bremse B3 regelt. Das
3-4-Schaltventil 97 ist im besonderen mit einem Steuerkolben 98 ausgestattet,
der drei Stege desselben Durchmessers hat. An der Seite des einen Endabschnitts
des Steuerkolbens 98 ist ein Steueranschluß 99 ausgebildet,
der mit einem dritten Solenoidventil S3 in Verbindung steht. Dieses
dritte Solenidventil S3 entspricht dem normalerweise geschlossenen
Typ des EIN/AUS-Ventils, das den Eingangsdruck unverändert als
den Steuerdruck ausgibt, wenn es eingeschaltet ist, und den Steuerdruck
auf Null vermindert, wenn es ausgeschaltet ist. Im gegenüberliegenden
Endbereich des Steueranschlusses 99 ist eine Feder 100 angeordnet.
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Im
axial zentralen Bereich des 3-4-Schaltventils 97 ist ein
Ablaufanschluß 101 ausgebildet, oberhalb
und unterhalb dessen ein Bremsanschluß 102 bzw. ein Kupplungsanschluß 103 ausgebildet sind.
Darüber
hinaus ist an der oberhalb des Ablaufanschlusses 101 gegenüber des
Bremsanschlusses 102 ein Leitungsdruck-Eingangsanschluß 104 ausgebildet;
unterhalb des Ablaufanschlusses 101 ist gegenüber des
Kupplungsanschlusses 103 ein D-Bereich-Druck-Eingangsanschluss 105 ausgebildet.
Wenn der Steuerkolben 98 im besonderen in die Stellung
hochgeschoben ist, die in 8 durch
die linke Hälfte
des Steuerkolbens 98 dargestellt ist, kommuniziert der
Leitungsdruck-Eingangsanschluß 104 mit
dem Bremsanschluß 102 und
der Kupplungsanschluß 103 mit
dem Ablaufanschluß 101.
Wenn der Steuerkolben 98 in die Stellung abwärts verschoben
ist, die in 8 durch die rechte Hälfte des
Steuerkolbens 98 dargestellt ist, kommuniziert der D-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 105 mit
dem Kupplungsanschluß 103 und
der Bremsanschluß 102 mit dem
Ablaufanschluß 101.
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An
den Bremsanschluß 102 sind
darüber
hinaus über
eine Drossel 106 und ein Rückschlagventil 107,
die parallel zueinander angeordnet sind, die dritte Bremse B3 und
ein Speicher 108 angeschlossen. An den Kupplungsanschluß 103 andererseits
sind über
eine Drossel 109 und ein Rückschlagventil 110, die
parallel zueinander angeordnet sind, die dritte Kuppplung C3 und
ein Speicher 111 angeschlossen.
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Wie
es vorstehend beschrieben wurde, werden die einzelnen Reibeingriffselemente
entweder durch den Leitungsdruck PL oder den D-Bereich-Druck betätigt, der vom manuellen Ventil
als vom Leitungsdruck PL nicht geregelt ausgegeben wird. Als Folge
davon werden die Drehmomentübertragungsfähigkeiten
der Reibeingriffselemente im wesentlichen durch den Leitungsdruck
PL bestimmt. Die Regelung dieses Leitungsdrucks PL erfolgt durch ein
primäres
Regelventil 112, das in 9 gezeigt
ist. Dieses primäre
Regelventil 112 ist mit einem Steuerkolben 113 ausgestattet,
der eine Vielzahl von Stegen mit verschiedenen druckaufnehmenden
Flächen hat,
wovon der Steg, der sich gemäß 9 an
der unteren Stirnseite des Steuerkolbens 113 befindet, den
größten Durchmesser
hat. Unterhalb dieses diametrisch größeren Stegs ist gemäß 9 eine
Feder 114 angeordnet. Ein Steuerdruckanschluß 115 ist
in dem Bereich ausgebildet, in dem die Feder 114 angeordnet
ist.
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Der
Steg des Steuerkolbens 113, der sich in 9 im
oberen Endbereich des primären
Regelventils 112 befindet, hat darüber hinaus den kleinsten Durchmesser;
an der Stirnflächenseite
des diametrisch kleinen Stegs ist ein Rückkopplungsanschluß 116 ausgebildet.
Unterhalb des radial kleinen Stegs ist ein Steueranschluß 117 ausgebildet;
unterhalb des zweiten Stegs von oben nach unten gemäß 9 ist
ein Ablaufanschluß 118 ausgebildet.
Der Außendurchmesser
eines dem Ablaufanschluß 118 entsprechenden
talförmigen
Abschnitts ist derart trommelförmig
ausgebildet, daß der
Durchmesser des axial zentralen Bereichs nach und nach abnimmt. Unterhalb
des trommelförmigen
Abschnitts gemäß 9 und
jenseits des Stegs ist ein anderes Tal ausgebildet, an dem ein Eingangsanschluß 119 ausgebildet
ist. Ein Ausgangsanschluß 120 ist
unterhalb des Eingangsanschlusses 119 ausgebildet, wie
es in 9 gezeigt ist.
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Der
Abgabeanschluß einer Ölpumpe 121, die
durch die nicht gezeigte Brennkraftmaschine angetrieben wird, ist über einen
Leitungsdruckkanal 122 mit dem Eingangsanschluß 119 und über eine Drossel 123 mit
dem Rückkopplungsanschluß 116 des
primären
Regelventils 112 verbunden. Ein Solenoidventil SLT vom
normalerweise offenen Typ steht über
eine Drossel 125 mit dem Steuerdruckanschluß 115 in
Verbindung, der in dem Bereich ausgebildet ist, in dem die Feder 114 angeordnet
ist. Der Betrieb dieses Solenoidventils SLT wird in Abhängigkeit
von der Brennkraftmaschinenlast (beispielsweise der Drosselklappenöffnung)
so gesteuert, daß ein
Drosseldruck ausgegeben wird, der am größten ist, wenn das Betriebsverhältnis 0%
beträgt
(d. h. im AUS-Zustand des Solenoidventils SLT), und der Drosseldruck
auf Null vermindert wird, wenn das Betriebsverhältnis 100% beträgt (d. h.
im EIN-Zustand des
Solenoidventils SLT).
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Das
primäre
Regelventil 112 und das Solenoidventil SLT entsprechen
dem in den Ansprüchen genannten
Druckregelmechanismus.
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Im
primären
Regelventil 112 wirkt der Abgabedruck der Ölpumpe 121 daher
auf den Rückopplungsanschluß 116,
wodurch der Steuerkolben 113 in die Abwärtsrichtung von 9 verschoben
wird, wenn die in Abwärtsrichtung von 9 wirkende Last,
die vom Abgabedruck abhängt, über die
Summe aus der Federkraft der Feder 114 und der Druckkraft
hinausgeht, die auf dem Drosseldruck basiert, die auf den Steuerdruckanschluß 115 wirkt.
Wenn der Steuerkolben 113 verschoben wird, kommuniziert der
Eingangsanschluß 119 daher
mit dem Ablaufanschluß 118,
wodurch der Öldruck,
der auf den Eingangsanschluß 119 wirkt,
d. h. der Abgabedruck der Ölpumpe 121,
abgebaut wird. Der auf den Rückkopplungsanschluß 116 wirkende Öldruck senkt
sich dementsprechend, wodurch der Steuerkolben 113 durch die
Federkraft der Feder 114 und den Drosseldruck in Aufwärtsrichtung
von 9 verschoben wird, so daß die Verbindung zwischen dem
Eingangsanschluß 119 und
dem Ablaufanschluß 118 unterbrochen
wird. Dadurch wird der auf den Eingangsanschluß 119 wirkende Abgabedruck
der Ölpumpe 121 wieder
erhöht. Der
auf den Rückkopplungsanschluß 116 wirkende Öldruck steigt
dementsprechend an, wodurch der Steuerkolben 113 wie in
dem vorstehenden Fall wieder abwärts
geschoben wird.
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Das
primäre
Regelventil 112 regelt demnach den Öldruck des Eingangsanschlusses 119 so,
daß die
auf den Steuerkolben 113 wirkenden Axialkräfte im Gleichgewicht
stehen. Diese auf den Steuerkolben 113 wirkenden Axialkräfte werden
mit einem Anstieg des Drosseldrucks erhöht, d. h. der Druckregelpegel
steigt mit dem Drosseldruck an, so daß der Leitungsdruck PL auf
einen geeigneten Pegel geregelt werden kann, indem das Solenoidventil
elektrisch angesteuert wird, um dessen Ausgangsdruck oder Drosseldruck
einzustellen. Das in 6 auftretende Bezugszeichen 126 bezeichnet
im übrigen
ein Entlastungs- bzw. Druckbegrenzungsventil.
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Während des
normalen Betriebs werden in dem in diesem Automatikgetriebe gewählten D-Bereich
in Abhängigkeit
vom Betriebszustand, beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Drosselklappenöffnung,
die Getriebestufen des ersten bis vierten Gangs gewählt. In
10 sind
die Betätigungs/Freigabezustände der
einzelnen Reibeingriffselemente für die im D-Bereich einstellbaren
einzelnen Gänge
zusammen mit den Betriebszuständen der
Solenoidventile tabellarisch dargestellt. In
10 bezeichnen
die Symbole "O" den EIN-Zustand
der Solenoidventile und den Betätigungszustand
der Reibeingriffselemente, die Symbole "X" den
AUS-Zustand der
Solenoidventile, die Symbole
den
Betätigungszustand
im Antriebszustand und Leerstellen den Freigabezustand.
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Die
Kupplungen oder Bremsen zum Einstellen der einzelnen Gänge werden
durch den Öldruck betätigt, der
durch den Leitungsdruck PL auf den Anfangszustand eingestellt ist,
wie es hierin vorstehend beschrieben wurde; der Leitungsdruck PL
per se wird in Abhängigkeit
von der Brennkraftmaschinenlast auf einen hohen Druck geregelt.
Diese Druckregelung erfolgt durch die elektrische Erfassung der
Drosselklappenöffnung,
die Eingabe des Erfassungssignals in die elektronische Steuereinheit 32,
die Ausführung von
Berechnungen in Abhängigkeit
von dem eingegebenen Signal und die korrekte Einstellung des Betriebsverhältnisses
des Solenoidventils SLT für
den vorstehend genannten Drosseldruck in Abhängigkeit von dem Berechnungsergebnis.
Für eine
größere Drosselklappenöffnung wird
das Betriebsverhältnis im
besonderen auf einen kleineren Wert eingestellt, so daß der Drosseldruck
angehoben wird, wodurch der Druckregelpegel des primären Regelventils 112 und
dadurch der Leitungsdruck PL angehoben werden. Die Drehmomentübertragungsfähigkeiten
der Reibeingriffselemente verwenden somit dem Eingangsdrehmoment
entsprechende Drücke,
wodurch das Drehmoment ohne einen Schlupf an den Reibeingriffselementen übertragen
und gleichzeitig ein Kraft- bzw. Energieverlust verhindert wird,
der andernfalls durch einen übermäßigen Antrieb
der Ölpumpe 121 verursacht
werden würde.
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Während eines
Schaltvorgangs wird der Leitungsdruck PL andererseits auf einen
von der Drosselklappenöffnung
(oder der Brennkraftmaschinenlast) unabhängigen konstanten Pegel angehoben. Ein
Steuerungsbeispiel ist in dem Ablaufdiagramm in 1 dargestellt.
Gemäß dieses
Steuerungsbeispiels wird (im Schritt 1) entschieden, ob
eine Schaltentscheidung vorliegt oder nicht. Diese Entscheidung
kann wie im Fall eines herkömmlichen
Automatikgetriebes in Abhängigkeit
vom Betriebszustand, beispielsweise der Drosselklappenöffnung der
der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem im voraus gespeicherten Schaltverzeichnis,
getroffen werden. Wenn die Antwort des Schritts 1 JA lautet,
da die Entscheidung zum Schalten getroffen wird, wird (im Schritt 2)
ein Anweisungssignal zum Anheben des Ausgangsdrucks des Solenoidventils
SLT ausgegeben.
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Da
das Betriebsverhältnis
des Solenoidventils SLT so gesteuert wird, daß es den höchsten Pegel einnimmt, wenn
das Betriebsverhältnis
bei oder in der Nähe
von 0% liegt, wie es hierin vorstehend beschrieben wurde, wird im
Schritt 2 das Betriebsverhältnis des Solenoidventils SLT
beispielsweise auf 0% eingestellt. Als Folge davon steigt der dem
Steuerdruckanschluß des
primären
Regelventils 112 zugeführte
Drosseldruck derart an, daß der
geregelte Pegel des primären
Regelventils 112 angehoben wird, wodurch der Leitungsdruck
PL auf den maximalen Wert ansteigt. Diese Situation ist in 2 dargestellt.
Im normalen Zustand, der sich von dem während des Schaltvorgangs unterscheidet,
wird der Leitungsdruck PL in Abhängigkeit
von der Drosselklappenöffnung
so geregelt, daß er
für eine
größere Drosselklappenöffnung,
d. h. im Fall einer höheren
Brennkraftmaschinenlast, auf einen höheren Pegel ansteigt, wie es
in 2 durch eine durchgezogene Linie gezeigt ist.
Während
des Schaltvorgangs wird der Leitungsdruck PL andererseits auf den
von der Drosselklappenöffnung
unabhängigen,
höchsten
konstanten Pegel eingestellt, wie es in 2 durch
eine gestrichelte Linie gezeigt ist. Der Betrieb des Schritts 2 entspricht
daher der Öldruckhalteeinrichtung
der vorliegenden Erfindung.
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Gleichzeitig
erfolgt (im Schritt 3) die Ausführung der Schaltung. Im besonderen
werden die Signale an die bestimmten Solenoidventile S1 bis S3 derart
ausgegeben, daß der
im Schritt 1 entschiedene Gang eingestellt wird, so daß die Schaltung
durch das Schalten des vorstehend erwähnten einzelnen zweite-Kupplung-Steuerventils 44,
erste-Bremse-Steuerventils 60 und zweite- Bremse-Steuerventils 83 oder
des 3-4-Schaltventils 97 durch die Ausgangssignale ausgeführt wird.
Anschließend
wird (im Schritt 4) das Schaltende entschieden. Dieses
Schaltende kann wie im Fall des herkömmlichen Automatikgetriebes
in Abhängigkeit
davon entschieden werden, ob die Eingangsdrehzahl nach der Schaltung
die synchrone Drehzahl des Gangs erreicht oder nicht.
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Dieser
Schaltvorgang dauert bis zum Schaltende an. Am Schaltende wird (im
Schritt 5) eine bestimmte Zeit ΔT nach der Entscheidung des
Schaltendes der normale Leitungsdruck wiederhergestellt. Diese bestimmte
Zeit kann Null Sekunden betragen oder länger sein. Darüber hinaus
soll diese den normalen Leitungsdruck wiederherstellende Steuerung den
Leitungsdruck PL auf einen Pegel einstellen, der von der Drosselklappenöffnung abhängt. Bei
dieser Steuerung wird der Leitungsdruck PL durch die elektronische
Steuereinheit 32 in Abhängigkeit
von der erfaßten
Drosselklappenöffnung
bestimmt und so ein Betriebssignal an das Solenoidventil SLT ausgegeben,
daß dieser
Druck eingestellt wird.
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Wenn
die Antwort des Schritts 1 andererseits NEIN lautet, da
die Schaltentscheidung nicht getroffen wird, wird (im Schritt 6)
die Steuerung des normalen Leitungsdrucks ausgeführt. Der Leitungsdruck wird
im besonderen in Abhängigkeit
von der Drosselklappenöffnung
bestimmt; das Betriebsverhältnis
des Solenoidventils SLT wird ferner so gesteuert, daß dieser
Druck eingerichtet wird.
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Die Änderungen
des Leitungsdrucks PL, des Kupplungsdrucks, des Ausgangsdrehmoments
und der Brennkraftmaschinendrehzahl NE sind für den Fall, daß die vorstehend
erwähnte
Leitungsdrucksteuerung bei einem Hochschaltvorgang ausgeführt wird,
wobei eine bestimmte Kupplung betätigt wird, in dem Zeitschaubild
in 3 dargestellt. Gemäß 3 wird am
Zeitpunkt t0 die Schaltentscheidung getroffen; gleichzeitig mit
der Öldruckzufuhr
zu den Kupplungen beginnt die Steuerung zum Einstellen des Leitungsdrucks
PL auf den maximalen Wert.
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Die Öldrücke werden
den Kupplungen von dem zweite-Kupplung-Steuerventil 44, erste-Bremse-Steuerventil 60 und
zweite-Bremse-Steuerventil 83 oder dem 3-4-Schaltventil 97 über die
bestimmten Ölkanäle und die
in den Kanälen
angeordneten Drosseln zugeführt,
wobei im Anstieg des Kupplungsdrucks aufgrund des Leitungswiderstands
eine unvermeidbare Verzögerung
entsteht. Andererseits entsprechen die Kupplungen dem Mehrscheiben-Typ, wie
es hierin vorstehend beschrieben wurde, so daß sie betätigt werden, wenn ihre Reibscheiben
durch einen nicht gezeigten Kolben verschoben werden. Wenn der Öldruck zugeführt wird,
verengen sich zunächst
die Zwischenräume
bzw. das Spiel (das Verdichtungsspiel) zwischen dem Kolben und den
Reibscheiben. Als Folge davon ist die Verzögerung vor dem tatsächlichen
Anstieg der Drehmomentübertragungsfähigkeiten
unvermeidbar.
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Nachdem
dem Vergehen einer bestimmten Verzögerungszeit TS seit dem Zeitpunkt
t0, an dem die Schaltentscheidung getroffen wurde, beginnt am Zeitpunkt
t1 die Schaltung, so daß die
Kupplungsdrücke
anzusteigen beginnen, wodurch die Kupplungen in die Lage versetzt
werden, Drehmomente übertragen
zu können.
Diese Verzögerungszeit
TS hängt zwar
von den vorstehend erwähnten
Leitungswiderständen
und dem Verdichtungsspiel ab, ist aber immer konstant, da der ursprüngliche
Druck oder Leitungsdruck PL auf den höchsten Pegel eingestellt wird,
der wie vorstehend beschrieben nicht unter dem Einfluß der Drosselklappenöffnung steht.
Darüber
hinaus wird diese Verzögerungszeit
TS durch die Steuerung der Druckerhöhung verkürzt, wodurch der Leitungsdruck
PL auf den konstanten Pegel eingestellt wird, wie es vorstehend
beschrieben wurde.
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Anschließend geht
der Schaltvorgang weiter, wobei die Kupplungsdrücke durch die Steuerventile oder
die Speicher gesteuert werden; am Zeitpunkt t2 wird das Schaltende
bestimmt, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl NE die synchrone
Drehzahl nach dem Schalten erreicht. Gleichzeitig endet die Steuerung
der Kupplungsdrücke,
so daß die
Kupplungsdrücke
auf den Leitungsdruck PL angehoben werden; der Leitungsdruck PL
wird dann am Zeitpunkt t3 nach dem Vergehen der bestimmten Zeit ΔT auf den Pegel zurückgestellt,
der von der Drosselklappenöffnung
bei der normalen Steuerung abhängt.
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Im
Fall eines durch die vorstehend erwähnte Leitungsdrucksteuerung
begleiteten Schaltvorgangs ist die Zeit von der Schaltentscheidung
bis zum Beginn der Schaltung, wodurch die Reibeingriffselemente
in die Lage versetzt werden, ein Drehmoment zu übertragung (d. h. Drehmomentübertragungsfähigkeiten
besitzen), unabhängig
vom Betriebszustand konstant; d. h., daß in der zeitlichen Abstimmung
der Betätigung
der Reibeingriffselemente keine Diskrepanz auftritt, wodurch eine
stabile Schaltsteuerung ausgeführt
werden kann. Die Schaltsteuerung wird also erleichtert, da es nicht
erforderlich ist, die Steuerungsparameter der Betätigungsdrücke der Reibeingriffselemente
in Abhängigkeit
von der Drosselklappenöffnung
oder dem Leitungsdruck zu ändern.
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Vor
allem im Fall der sogenannten "Kupplung-zu-Kupplung-Schaltung", bei der die Betätigungs/Freigabezustände der
Bremsen und Kupplungen gleichzeitig geschaltet werden, wie im Fall
der vorstehend erwähnten
Schaltung des Automatikgetriebes zwischen dem zweiten und dritten
Gang, ergeben sich weniger Faktoren, die zu einer Diskrepanz in
den Betätigungs/Freigabezeitpunkten
der an der Schaltung teilnehmenden Kupplungen und Bremsen führen, so
daß der
Schaltruck, der andernfalls durch das Blockieren oder das Überdrehen
der Brennkraftmaschine verursacht werden würde, effektiv verhindert wird.
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Da
darüber
hinaus der Leitungsdruck auf einen konstanten Pegel angehoben wird,
der zur Drosselklappenöffnung
nicht in Beziehung steht, ist der Zeitpunkt zum Betätigen der
Reibeingriffselemente, d. h. der Schaltbeginn, eher fällig, wodurch
das Schaltansprechvermögen
verbessert wird. Am Schaltende wird die Steuerung zum Anheben des Leitungsdrucks
darüber
hinaus wieder beendet, um den Leitungsdruck auf einen der Brennkraftmaschinenlast,
beispielsweise der Drosselklappenöffnung, entsprechenden Pegel
zurückzustellen,
wodurch der Nachteil vermieden wird, daß der Leitungsdruck auf einem
unnötig
hohen gehalten wird und sich der Kraft- bzw. Energieverlust dementsprechend
erhöht.
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Im
vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird
der Leitungsdruck während
der Schaltzeit auf den maximalen Pegel eingestellt. Die vorliegende
Erfindung soll jedoch nicht nur auf dieses besondere Ausführungsbeispiel
beschränkt
eine, sondern auch so abgewandelt werden können, daß der Leitungsdruck auf einen
von den Faktoren, die sich mit dem Betriebszustand, beispielsweise
mit der Drosselklappenöffnung, ändern, unabhängigen konstanten
Pegel gesteuert werden kann. Darüber
hinaus stehen die Raten der Zu-/Abfuhr des Öldrucks unter dem Einfluß der Viskosität des Öls. Wenn
das Öl
eine niedrige Temperatur und damit eine hohe Viskosität hat, wird
der Steuerungspegel des Leitungsdrucks während der Schaltung derart
erhöht,
daß ein
hoher Druck eingerichtet wird. Wenn das Öl andererseits eine hohe Temperatur
hat, kann der Steuerungspegel des Leitungsdrucks vermindert werden,
um den Einfluß der Ölviskosität zu beseitigen
oder zu unterdrücken.
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Die
vorliegende Erfindung soll des weiteren nicht auf das soweit beschriebene
Ausführungsbeispiel
beschränkt
sein, sondern kann auch für
ein Öldrucksteuersystem
für ein
Automatikgetriebe verwendet werden, das mit einem anderen als dem
in 4 gezeigten Getriebezug ausgestattet ist.
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Nun
werden die mit der vorliegenden Erfindung erzielbaren Vorteile beschrieben.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der Leitungsdruck für die Betätigung der Reibeingriffselemente
während
einer Schaltung auf einem konstanten Pegel gehalten, wodurch eine
vom Betriebszustand des Fahrzeugs unabhängige konstante Öldruckzufuhrrate
und ein konstanter Zeitpunkt für
die Betätigung
der an der Schaltung teilnehmenden Reibeingriffselemente erreicht
werden kann. Daher kann eine Verschlechterung des Schaltrucks effektiv
verhindert werden. Darüber
hinaus werden die Faktoren für
die Schwankung der Drücke
für die
Betätigung
der Reibeingriffselemente reduziert, wodurch die Schaltsteuerung
erleichtert wird. Daneben kann das Schaltansprechvermögen verbessert
werden, wenn der Pegel des während
der Schaltung zu haltenden Leitungsdrucks stärker angehoben wird als der
Pegel, der in Abhängigkeit
von der Brennkraftmaschinenlast oder dergleichen bestimmt wird.