DE19733100B4

DE19733100B4 - Steuervorrichtung zum Herunterschalten für ein automatisches Getriebe

Info

Publication number: DE19733100B4
Application number: DE19733100A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Fuji Takiguchi; Yoshifumi Fuji Fujita
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2017-08-01
Also published as: JP3377374B2; JPH1047468A; DE19733100A1; US5888170A

Abstract

Steuervorrichtung zum Herunterschalten für ein automatisches Getriebe, in der das automatische Getriebe in eine erste Gangposition heruntergeschaltet wird, indem ein Öldruck (P_2-4/B) von einem ersten Eingriffselement (a, 2-4/B) freigesetzt wird, das sich in einer zweiten Gangposition in Eingriff befand, die vor der Herunterschaltung errichtet war, während ein Öldruck (P_L/C) an ein zweites Eingriffselement (b, L/C) angelegt wird, das in der zweiten Gangposition freigesetzt war, gekennzeichnet durch
– eine Antriebs-Herunterschalt-Feststellungseinrichtung (c) zur Feststellung, ob ein Herunterschaltbefehlerzeugt worden ist, um das automatische Getriebe herunterzuschalten, während ein Gaspedal niedergedrückt ist;
– eine Übersetzungsverhältnis-Ertassungseinrichtung (d) zur Erfassung eines Übersetzungsverhältnisses (G) des automatischen Getriebes, das sich während der Antriebs-Herunterschaltung ändert;
– ein Freigabedruck-Steuerstellglied (e, 24) zur Steuerung des Drucks (P_2-4/B) des ersten Eingriffselements (a, 2-4/B);
– ein Anwendungsdruck-Steuerstellglied (f, 23) zur Steuerung des Drucks (P_L/C) des zweiten Eingriffselements (b, L/C);
– eine Herunterschaltfreigabedruck-Steuereinrichtung (g) zum Erzeugen eines ersten Befehles, um...

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Herunterschalten für ein automatisches Getriebe gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Es ist eine Steuervorrichtung zum Schalten eines automatischen Getriebes bekannt, die in der JP 2-80850 A offenbart ist. Um die Schaltstöße zu reduzieren, wenn das Getriebe in einem Antriebszustand des Fahrzeugs heruntergeschaltet wird, ist die in dieser Veröffentlichung offengelegte Steuervorrichtung mit einer Verzögerungseinrichtung versehen zur Verzögerung des Eingreifens einer ersten Eingangskupplung, die aufgrund des Herunterschaltens in Eingriff zu bringen ist (durch Beschränken oder Reduzieren eines Anstieges des der ersten Eingangskupplung angelegten Drucks in einer späteren Periode des Schaltens), um zu verhindern, daß die erste Eingangskupplung mit einer Übertragungsdrehmomentkapazität in Eingriff gelangt, bevor eine erste Einwegkupplung derart eingerückt ist, daß die Drehgeschwindigkeit einer Eingangswelle des Getriebes zu der Gangposition paßt, in welche das Getriebe nach dem Herunterschalten zu setzen ist.

Da die oben beschriebene bekannte Steuervorrichtung zum Herunterschalten eine Einwegkupplung verwendet zur Optimierung des Herunterschaltzeitpunkts, zu welchem die Eingangs- und Ausgangswellen des Getriebes synchronisiert rotiert werden, können Einrück- oder Zugstöße vermieden werden, und es kann das gewünschte Herunterschalten dadurch erreicht werden, indem der während des Herunterschaltens an der Kupplung anliegende Druck geeignet gesteuert wird und der Anstieg der Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle des Getriebes eingeschränkt wird. In einem mit einem Kraftübertragungssystem ausgerüsteten Automatikgetriebe, in welchem die Einwegkupplung eliminiert ist, kann auf der anderen Seite der Herunterschaltzeitpunkt zur Sicherstellung der synchronisierten Rotation festgestellt werden, indem der Anstieg des an der Kupplung anliegenden Drucks überwacht wird, es kann aber die Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle des Getriebes nicht dadurch gesteuert werden, indem der an der Kupplung anliegende Druck gesteuert wird.

In dem mit einem Kraftübertragungssystem versehenen automatischen Getriebe, bei der die Einwegkupplung eliminiert ist, ist daher, wenn der anzulegende Kupplungsdruck früher ansteigt als der Synchronisationszeitpunkt (wie es in der 14 mit "k" gezeigt ist), indem die Motorgeschwindigkeit NE (Turbinengeschwindigkeit NT) auf einen hohen Wert angehoben wird (steile Neigung des Anstieges der Motorgeschwindigkeit NE) während der Herunterschaltoperation, wie es in 14 gezeigt ist, die Rotation der Eingangswelle hochgefahren und das Ausgangsdrehmoment TQ wird zeitweise negativ, was zu Einrückstößen führt. Diese Stöße können reduziert werden, wenn der anzulegende Kupplungsdruck gleichzeitig mit dem Synchronisationszeitpunkt (wie in 14 mit "m" gezeigt) angestiegen ist. Wenn der anzulegende Kupplungsdruck später ansteigt als der Synchronisationszeitpunkt, (was in der 14 mit "n" dargestellt ist), wird allerdings die Rotation des laufenden Motors verringert, und das Ausgangsdrehmoment TQ wird zeitweise auf ein großes Maß angehoben, was zu Schubstößen führt.

Wenn, wie oben beschrieben, die Neigung des Anstieges der Motorgeschwindigkeit NE (Turbinengeschwindigkeit NT) (= Neigung des Anstieges des Übersetzungsverhältnisses) sich in einem Bereich um den Synchronisationszeitpunkt stark ändert, muß der anzulegende Kupplungsdruck zu einem Zeitpunkt angestiegen sein, der annähernd gleich einem Zeitpunkt oder einem Moment ist. Wenn die Rotationszustände, Öltemperatur und andere Zustände jedes Mal, geringfügig unterschiedlich sind, wenn das Getriebe heruntergeschaltet wird, kann daher der anzulegende Kupplungsdruck nicht immer zum selben Zeitpunkt mit der synchronisierten Rotation der Eingangs- und Ausgangswellen des Getriebes angestiegen sein, und es können die Einrückstöße oder die Schubstöße nicht vermieden werden.

Die EP 0 331 522 A2 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines hydraulischen Automatikgetriebes. Um von einer aktuellen Übersetzung auf eine Zielübersetzung zu schalten, wird eine momentan in Eingriff befindliche Kupplung außer Eingriff gebracht und eine Zielkupplung in Eingriff gebracht. Der Druck der momentan in Eingriff befindlichen Kupplung wird kontinuierlich und mit unterschiedlichen Änderungsgeschwindigkeiten abgesenkt. Der Druck, der an die Zielkupplung angelegt wird, wird kontinuierlich und mit unterschiedlichen Änderungsgeschwindigkeiten erhöht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung zum Herunterschalten für ein Automatikgetriebe, mit verbessertem Schaltkomfort zu schaffen.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung besteht darin, eine oben beschnebene Steuervorrichtung zum Herunterschalten anzugeben, auf die Variationen und chronologische Änderungen des Systems keinen schädlichen Einfluss haben.

Die obengenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steuervorrichtung zum Herunterschalten für ein automatisches Getriebe mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Der Betrieb der Steuervorrichtung für das Herunterschalten wird nun beschrieben. Falls die Erfassungseinrichtung "c" für das kraftunterstützte bzw. Antriebs-Herunterschalten feststellt, daß ein Herunterschaltbefehl erzeugt worden ist, um aufgrund des Niederdrückens des Gaspedals während der Fahrt des Fahrzeugs das Getriebe herunterzuschalten, wird ein Schaltventil (oder Schaltventile) oder Ähnliches geschaltet, um den Öldruck von dem ersten Eingangselement "a" freizugeben, das vor dem Herunterschalten sich in der zweiten Gangposition in Eingriff befand, und um den Öldruck an das zweite Eingriffselement "b" anzulegen, das in der zweiten Gangposition freigesetzt war, während das von der Übersetzungsverhältnis-Erfassungseinrichtung "d" erfaßte Übersetzungsverhältnis überwacht wird.

Falls das erfaßte Übersetzungsverhältnis ein erstes vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis in der späteren Periode des Schaltvorganges erreicht, gibt die Steuereinrichtung "g" einen Herunterschaltfreigabedruck an das Steuerstellglied "e" für den freigesetzten Druck einen Befehl ab, um den freigesetzten Druck des ersten Eingriffselementes "a" anzuheben, der abgesenkt worden ist. Falls das erfaßte Übersetzungsverhältnis das zweite vorbestimmte Übersetzungsverhältnis erreicht, das größer ist als das erste vorbestimmte Übersetzungsverhältnis und unmittelbar vor der Vollendung des Schaltvorganges berichtet worden ist, erzeugt danach die Steuereinrichtung "h" für den Herunterschaltanlegungsdruck einen Befehl für das Steuerstellglied "f' für den anzulegenden Druck, um den an das zweite Eingriffselement "b" anzulegenden Druck rasch zu erhöhen, welcher Druck langsam erhöht worden ist.

Auf die oben beschriebene Weise wird das Antriebs-Herunterschalten derart gesteuert, daß der freigesetzte Druck des ersten Eingriffselementes "a", der abgesenkt worden war, zeitweilig von der Steuereinrichtung "g" für den Herunterschaltfreigabedruck angehoben wird, und zwar vor der Steuerung der Steuereinrichtung "h" für den Herunterschaltanlegungsdruck zum Anheben des Drucks, der an dem zweiten Eingriffselement "b" anliegt. Das hat zum Ergebnis, daß die Neigung des Anstieges der Motorgeschwindigkeit (Turbinengeschwindigkeit) (= Neigung des Anstieges des Übersetzungsverhältnisses) in der späten Periode des Herunterschaltvorgangs klein gehalten wird, wodurch der an das zweite Eingriffselement "b" angelegte Druck durch die Erfassung eines geeigneten Übersetzungsverhältnisses angehoben werden kann, und zwar innerhalb einer bestimmten Zeitspanne, die einige Variationen für den Zeitpunkt des Anstieges des anzulegenden Drucks zuläßt. Selbst wenn daher die Rotationszustände der Eingangs- und Ausgangswellen des Getriebes sowie die Öltemperatur bei jeder Schaltoperation geringfügig unterschiedlich sind, kann das Getriebe mit synchronrotierenden Eingangs- und Ausgangswellen geschaltet werden, wodurch Einrückstöße sowie Schubstöße vermieden werden und ein gutes Schaltgefühl sichergestellt wird.

Die oben beschriebene Steuerung des von dem ersten Eingriffselement freigesetzten Drucks fördert nämlich die Steuerung der Rotation der Eingangswelle des Getriebes, und das erste Eingriffselement "a", das immer völlig freigesetzt war, befindet sich erneut in einem leichten Eingriff, wodurch zeitweise der Vorgang des Herunterschaltens zurückgehalten oder verzögert wird.

Ferner wird das erste Eingriffselement "a" in der späten Periode des Schaltens für eine vorbestimmte Zeit leicht in Eingriff gehalten, um ein Hochschnellen der Motorgeschwindigkeit zu vermeiden, was auftreten würde, falls das erste Eingriffselement "a" freigesetzt wird, ohne wieder in Eingriff zu gelangen. Durch Absenken der Rotationsgeschwindigkeit des überschnell laufenden Motors kann ein übermäßiger Anstieg des Ausgangsdrehmoments beseitigt werden, der aufgrund der Vollendung des Schaltvorganges auftreten würde, und es kann der Stoßpegel, der durch einen Abfall des Ausgangsdrehmoments festgestellt wird, reduziert werden, um ausreichend klein zu sein.

Falls eine Schaltoperation beendet wird, während der Freigabedruck des ersten Eingriffselementes "a" angehoben worden ist, wird der Anstieg des Ausgangsdrehmoments übermäßig beschränkt, was zu einer schlechten Beschleunigung des Fahrzeugs unmittelbar nach dem Schaltvorgang führt und auch noch aufgrund des leichten Eingriffs des ersten Eingriffselementes "a" ein Rütteln bewirkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Freigabedruck, der angehoben worden ist, erneut abgesenkt, nachdem er auf einem hohen Pegel für eine vorbestimmte Zeitperiode gehalten worden ist, wodurch eine gute Beschleunigungscharakteristik des Fahrzeugs unmittelbar nach dem Schaltvorgang sichergestellt wird, während die oben beschriebenen Effekte erzeugt werden.

Das Steuerstellglied "e" kann für den Freigabedruck der oben beschriebenen Steuervorrichtung zum Herunterschalten ein Elektromagnetventil enthalten, welches kontinuierlich einen Gegendruck eines Akkumulators für dieses erste Eingriffselement in Abhängigkeit von einem Antriebsbefehl steuert, der von der Herunterschaltfreigabedruck-Steuereinrichtung erhalten wird.

Als ein Verfahren zur Steuerung des Freigabedrucks des ersten Eingriffselementes "a", kann der von dem ersten Eingriffselement "a" freigegebene Öldruck direkt gesteuert werden. Bei diesem direkten Steuerverfahren wird allerdings die Drucksteuerung stark von der Fließrate in den Ölkammern und Ölleitungen beeinflusst und weist daher eine schlechte Stabilität auf. Wenn allerdings der Gegendruck des Akkumulators, der in der zu dem ersten Eingriffselement "a" führenden Ölleitung vorhanden ist, gesteuert wird, um eine abschnittförmige Charakteristik zur Verfügung zu stellen, kann auf der anderen Seite der an das erste Eingriffselement angelegte Eingriffsdruck unmittelbar geändert werden durch Variieren des Akkumulator-Gegendrucks, wodurch ein rasches Antwortverhalten und eine hohe Stabilität sichergestellt werden.

Um den zweiten Aspekt der Erfindung zu erfüllen, kann die oben beschriebene Steuervorrichtung zum Herunterschalten für ein automatisches Getriebe eine lernende Korrektureinrichtung zur lernenden Korrektur eines Druckpegels enthalten, der von dem ersten Eingriffselement freigegeben wird, das von dieser Heruntschaltfreigabedruck-Steuereinrichtung in Abhängigkeit von einem Wert des Übersetzungsverhältnisses oder der Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses gesteuert wird.

Der Betrieb der oben beschriebenen Steuervorrichtung zum Herunterschalten wird nun beschrieben. In dem Fall, in dem der Pegel, auf den der Freigabedruck des ersten Eingriffselementes "a" angehoben worden ist, durch ein Lernverfahren korrigiert wird, das auf der Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses basiert, wir die tatsächliche Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses mit einer Referenz-Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses nach Vollendung der ersten Antriebs-Herunterschaltoperation verglichen. Der Pegel des angehobenen Öldrucks wird reduziert, falls die tatsächliche Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses niedriger ist als die Referenz-Änderungsrate, und wird angehoben, falls die tatsächliche Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses höher ist als die Referenz-Änderungsrate. Bei der nächsten Antriebs-Herunterschaltoperation wird die Steuerung des Freigabedrucks in Abhängigkeit von dem korrigierten Öldruckpegel bewirkt, und es wird der Pegel des angehobenen Öldrucks erneut korrigiert, wenn die laufende Schaltoperation vollendet worden ist. Auf diese Weise wird die Korrektur des Pegels des angehobenen Drucks jedesmal wiederholt, wenn ein Antriebs-Herunterschalten bewirkt wird.

Aufgrund der oben beschriebenen, auf Lernen basierenden Korrektur kann der Freigabedruck des ersten Eingriffselementes in "a" auf einen optimalen Pegel gesteuert werden, und zwar unabhängig von den Variationen oder chronologischen Änderungen in dem System.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die Erfindung wird nunmehr detaillierter in Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen davon sowie auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
1 eine Ansicht ist zur Darstellung der Konstruktion einer Steuervorrichtung zum Herunterschalten für ein automatisches Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Ansicht ist zur schematischen Darstellung eines Kraftübertragungssystems des automatischen Getriebes unter Verwendung der Hydraulik-Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Tabelle ist zur Darstellung der Eingriffszustände der Elemente des automatischen Getriebes unter Verwendung der Hydraulik-Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform;
4 ein Diagramm ist zur Darstellung des gesamten Steuersystems einschließlich eines Hydraulik-Steuerabschnitts sowie eines elektronischen Steuerabschnitts der Steuervorrichtung zum Herunterschalten gemäß der ersten Ausführungsform;
5 eine Tabelle ist zur Darstellung der Betriebszustände von Schaltelektromagneten der Hydraulik-Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform;
6 ein Graph ist zur Darstellung eines Beispiels von Gangwechselpunktcharakteristika, die von der Hydraulik-Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform verwandt werden;
7 ein Flußdiagramm ist zur Darstellung eines Verlaufs der Antriebs-Herunterschaltsteuerung von dem 4. Gang in den 3. Gang, die durchgeführt wird von einer A/T-Steuereinheit der ersten Ausführungsform;
8 eine Zeittabelle ist zur Darstellung entsprechender Übergangscharakteristika der Steuerbefehle, des Öldrucks, des Übersetzungsverhältnisses, des Drehmoments und anderen Parametern während der Antriebs-Herunterschaltoperation von dem 4. Gang in den 3. Gang der ersten Ausführungsform;
9 eine Zeittabelle ist zur Darstellung entsprechender Übergangscharakteristika von dem Öldruck, von dem Übersetzungsverhältnis, dem Drehmoment und anderen Parametern zur Erläuterung der Auswirkung der Steuerung des Freigabedrucks in der ersten Ausführungsform;
10 eine Ansicht ist zur Darstellung der Wechsel der Pegel des Betriebsverhältnisses, mit welchem ein 2-4/B-Leistungs-Elektromangnet betrieben wird mit entsprechenden Stufen einer Herunterschalt-Steueroperation zur Erläuterung der Steuerung der Vorrichtung der ersten Ausführungsform zur Korrektur des Betriebsverhältnisses mittels eines Lernvorgangs;
11 eine Ansicht ist zur Darstellung eines Beispiels von Lern-Korrekturkarten, die in der ersten Ausführungsform verwandt werden, wenn die Korrektur des Betriebsverhältnisses mittels Lernen auf der Drosselöffnung basiert;
12 eine Ansicht ist zur Darstellung eines Beispiels von Lern-Korrekturkarten, die in der ersten Ausführungsform verwandt werden, wenn die Korrektur des Betriebsverhältnisses durch Lernen auf der Fahrzeuggeschwindigkeit basiert;
13 eine Ansicht ist zur Darstellung eines Beispiels zum Vergleichen des aktuellen Übersetzungsverhältnisses mit einem Referenz-Übersetzungsverhältnis, sowie ein Beispiel des Vergleichs der aktuellen Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses mit einer Referenz-Änderungsrate zur Erläuterung eines Verfahrens für die Korrektur des Verhältnisses mit Lernen in der ersten Ausführungsform; und
14 eine Zeittafel ist zur Erläuterung der Steuerung des Zeitpunkts, zu dem der anliegende Druck erhöht wird aufgrund der Erfassung eines geeigneten Übersetzungsverhältnisses bei einer konventionellen kraftunterstüzten Herunterschaltung.
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Form einer Steuervorrichtung zum Herunterschalten für ein automatisches Getriebe wird im folgenden beschrieben werden.
Zunächst wird die gesamte Konstruktion des automatischen Getriebes, indem die Steuervorrichtung zum Herunterschalten der ersten Ausführungsform verwandt wird, schematisch beschrieben werden.
Die 2 ist eine Ansicht zur schematischen Darstellung eines Kraftübertragungssystems eines automatischen Getriebes. In der 2 bedeutet IN eine Eingangswelle und OUT eine Ausgangswelle, während FPG ein Frontplanetengetriebesystem und RPG ein rückwärtiges Planetengetriebesystem ist. Das Frontplanentengetriebesystem FPG enthält ein erstes Sonnenrad S1, ein erstes Hohlrad R1, ein erstes Ritzel P1 sowie einen ersten Ritzelträger C1. Das rückwärtige Planetengetriebesystem RPG enthält ein zweites Sonnenrad S2, ein zweites Hohlrad R2, ein zweites Ritzel P2 sowie einen zweiten Ritzelträger C2.
Es sind Eingriffselemente vorgesehen zur Errichtung der Gangpositionen der vier Vorwärtsgänge und des einen Rückwärtsganges unter Verwendung der oben beschriebenen Getriebeanordnung, die eine Rückwärtskupplung REV/C (im folgenden als R/C bezeichnet, eine Hochkupplung HIGH/C (im folgenden als H/C bezeichnet), eine 2-4-Bremse 2-4/B, eine Tiefkupplung LOW/C (im folgenden als L/C bezeichnet), eine Tief- und Rückwärts-Bremse L&R/B sowie eine Tief-Einwegkupplung LOW O.W.C. enthalten.
Das erste Sonnenrad S1 ist an der Eingangswelle IN über ein erstes Rotationselement M1 sowie über die Rückwärtskupplung R/C angeschlossen, und ist des weiteren über das erste Rotationselement M1 und über die 2-4-Bremse 2-4/B an einem Gehäuse K angeschlossen.
Über ein zweites Rotationselement M2 sowie über die Hochkupplung H/C ist der erste Träger C1 an der Eingangswelle IN befestigt und ist des weiteren über ein drittes Rotationselement M3 und über die Tief- und Rückwärts-Bremse L&R/B an das Gehäuse K angeschlossen. Des weiteren ist der erste Träger C1 an dem zweiten Hohlrad R2 über das dritte Rotationselement M3 und über die Tiefkupplung L/C angeschlossen. Die Tief-Einwegkupplung LOW O.W.C. ist parallel zu der Tief- und Rückwärts-Bremse L&R/B angeordnet.
Das erste Hohlrad R1 ist direkt an dem zweiten Träger C2 über ein viertes Rotationselement M4 angeschlossen, und die Ausgangswelle OUT ist direkt an dem zweiten Träger C2 angeschlossen. Das zweite Sonnenrad S2 ist direkt an der Eingangswelle IN befestigt.
Dieses Kraftübertragungssystem ist dadurch gekennzeichnet, daß es keine Einwegkupplung zur Steuerung des Schaltzeitpunkts enthält, um die Schaltstöße aufgrund des Herunterschaltens von der Gangposition des 4. Ganges auf die Gangposition des 3. Ganges zu eliminieren, und daß sie eine Kupplung enthält, die hydraulisch eingerückt und notwendig für die Sicherstellung der Wirkung der Motorbremsen ist, wenn die oben beschriebene Einwegkupplung verwandt wird. Auf diese Weise ist die Anzahl der Eingriffselemente reduziert, was zu einer reduzierten Größe und zu einem reduzierten Gewicht des Kraftübertragungssystems führt.
Die 3 ist eine Ansicht zur Darstellung der eingerückten und ausgerückten Zustände der Eingriffselemente des oben beschriebenen Kraftübertragungssystems zum Errichten der Gangpositionen der vier Vorwärtsgänge und der Gangposition des Rückwärtsganges.
Die Gangposition des 1. Gangs wird errichtet durch hydraulisches Eingreifen der Tiefkupplung L/C und hydraulisches Eingreifen der Tief- und Rückwärts-Bremse L&R/B (wenn ein Motorbremsbereich ausgewählt ist) oder durch mechanisches Eingreifen der Tief-Einwegkupplung LOW O.W.C. (wenn das Fahrzeug beschleunigt wird). In diesem Fall ist das zweite Sonnenrad S2 an der Eingangswelle IN angeschlossen und das Hohlrad R2 ist fixiert, während der zweite Träger C2 an der Ausgangswelle OUT angeschlossen ist.
Die Gangposition des 2. Gangs wird errichtet durch hydraulisches Eingreifen der Tiefkupplung L/C und der 2-4 Bremse 2-4/B. In diesem Fall ist das zweite Sonnenrad S2 an der Eingangswelle IN angeschlossen und das erste Sonnenrad S1 ist fest, während der zweite Träger C2 an der Ausgangswelle OUT angeschlossen ist.
Die Gangposition des 3. Gangs wird errichtet durch hydraulisches Eingreifen der Hochkupplung H/C und der Tiefkupplung L/C. In diesem Fall sind das zweite Hohlrad R2 und das zweite Sonnenrad S2 gleichzeitig an der Eingangswelle IN angeschlossen und wird das zweite Hohlrad R2 ist an der Ausgangswelle OUT angeschlossen, so daß das Übersetzungsverhältnis gleich 1 wird.
Die Gangposition des 4. Gangs wird errichtet durch hydraulisches Eingreifen der Hochkupplung H/C und der 2-4 Bremse 2-4/B. In diesem Fall sind der erste Träger C1 und das zweite Sonnenrad S2 an der Eingangswelle IN angeschlossen, und das erste Sonnenrad S1 ist fest, während der zweite Träger C2 an der Ausgangswelle OUT angeschlossen ist, um die Gangposition für den Overdrive zu errichten.
Die Position des Rückwärtsgangs wird errichtet durch hydraulisches Eingreifen der Rückwärtskupplung REV/C und der Tief- und Rückwärtsbremse L&R/B. In diesem Fall sind die ersten und zweiten Sonnenräder S1 und S2 an der Eingangswelle IN angeschlossen, und der erste Träger C1 ist fest, während der zweite Träger C2 an der Ausgangswelle OUT angeschlossen ist.
Die 2-4-Bremse 2-4/B ist eine Mehrscheibenbremse, die ähnlich konstruiert ist wie eine Mehrscheibenkupplung.
Die 4 ist ein Steuersystem-Diagramm zur Darstellung eines Steuerventilabschnitts, eines elektronischen Steuerabschnitts sowie von Eingriffselementen zum automatischen Schalten des Getriebes, um eine der oben angegebenen Gangpositionen der 1. bis 4. Gänge in dem D-(Fahr-)Bereich zu errichten. In der 4 sind die Tiefkupplung L/C, die 2-4-Bremse 2-4/B sowie die Hochkupplung H/C als Eingriffselemente vorgesehen.
In dem Steuerventilabschnitt von der 4 ist ein Schaltventil (A) 1, ein Schaltventil (B) 2, ein Akkumulator-Steuerventil (A) 3, ein Akkumulator-Steuerventil (B) 4, ein Tiefkupplungs-Taktventil 5, ein Tiefkupplungs-Sequenzventil 6, ein 2-4-Brems-Taktventil 7, ein 2-4-Brems-Sequenzventil 8, ein Tiefkupplungs-Akkumulator 9, ein 2-4-Brems-Akkumulator 10 sowie ein Hochkupplung-Akkumulator 11 vorgesehen.
Das Schaltventil (A) 1 sowie das Schaltventil (B) 2 sind dazu ausgelegt, Ölkanäle zu schalten, um in Abhängigkeit von den Operationen von einem Schalt-Elektromagneten (A) 21 bzw. von einem Schalt-Elektromagnet (B) 22 jede der Gangpositionen der 1. bis 4. Gänge (Overdrive) zu errichten.
Das Akkumulator-Steuerventil (A) 3 reduziert den Leitungsdruck P_L in Abhängigkeit von dem Pegel eines Elektromagnet-Drucks P_SOLA, der von dem Leistungs-Elektromagneten 23 für den Leitungsdruck erzeugt wird, um einen Akkumulator-Steuerdruck (A) P_ACCMA zu erzeugen. Der Elektromagnet-Druck P_SOLA, der von dem Leitstungs-Elektromagneten 23 für den Leitungsdruck erzeugt worden ist, wird ebenfalls zu einem Druckmodifizierventil geleitet, das dazu ausgelegt ist, einen Modifizier-Druck zu erzeugen, der als Signaldruck dient für den Leitungsdruck P_L, der von einem Druckregulatorventil (nicht dargestellt) erzeugt wird. Das Akkumulator-Steuerventil (B) 4 reduziert den Leitungsdruck P_L in Abhängigkeit von dem Pegel von einem Elektromagnet-Druck P_SOLB, der erzeugt worden ist, von einem 2-4/B-Leistungselektromagneten 24, um einen Akkumulator-Steuerdruck (B) P_ACCMB zu erzeugen.
Das Tiefkupplungs-Taktventil 5 ist ein Schaltventil, das einen Signal-Druckölkanal entleert, wenn ein Tiefkupplungs-Taktelektromagnet 25 ausgeschaltet ist, und produziert einen Öldruck zum Kommunizieren des Signal-Druckölkanals, wenn der Elektromagnet 25 eingeschaltet ist. Das Tiefkupplungs-Sequenzventil 6 ist dazu ausgelegt, den Gegendruck des Tiefkupplungs-Akkumulators 9 zu steuern, und zwar während des Hochschaltens auf die Gangposition des 4. Gangs oder während des Herunterschaltens von der Gangposition des 4. Gangs.
Das 2-4-Brems-Taktventil 7 ist ein Schaltventil, das einen Signal-Druckölkanal entleert, wenn ein 2-4-Brems-Taktelektromagnet 26 ausgeschaltet ist, und einen Öldruck produziert zur Kommunikation des Signal-Druckölkanals, wenn der Elektromagnet 26 eingeschaltet ist. Das 2-4-Brems-Squenzventil 8 ist dazu ausgelegt, den Gegendruck des 2-4-Brems-Akkumulators 10 zu steuern, und zwar aufgrund des Hochschaltens in die Gangposition des 3. Gangs oder aufgrund des Herunterschaltens von der Gangposition des 3. Gangs.
Der Tiefkupplungs-Akkumulator 9 weist eine Gegendruck-Kammer auf, an der der Akkumulator-Steuerdruck (A) P_ACCMA über das Tiefkupplungs-Sequenzventil 6 angelegt wird, um die Tiefkupplung L/C sanft einzurücken und auszurücken. Der 2-4-Brems-Akkumulator 10 weist eine Gegendruckkammer auf, an die der Akkumulator-Steuerdruck (B) P_ACCMB über das 2-4-Brems-Sequenzventil 8 angelegt wird, um so die 2-4-Bremse 2-4/B sanft einzurücken und auszurücken. Der Hochkupplungs-Akkumulator 11 weist eine Gegendruck-Kammer auf, an welcher der Akkumulator-Steuerdruck (A) P_ACCMA direkt anliegt, um so die Hochkupplung H/C sanft einzurücken und auszurücken.
Der elektronische Steuerabschnitt von 4 enthält den Schalt-Elektromomagneten (A) 21, den Schalt-Elektromagneten (B) 22, den Leitungsdruck-Leistungs-Elektromagneten 23, den 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24, den Tiefkupplungs-Taktelektromagneten 25 sowie den 2-4/B-Taktelektromagneten 26 als Stellglieder zur Steuerung des Öldrucks in Abhängigkeit von den Antriebsbefehlen, die von einer A/T Steuereinheit 20 erzeugt werden.
Die ATT-Steuereinheit 20 empfängt als Eingangsinformation verschiedene Signale von verschiedenen Sensoren, wie z. B. von einem Drosselsensor 27 zu Erfassung der Drosselöffnung des Drosselventils, von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 28 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit, von einem Turbinensensor 29 zur Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit von einem Turbinenlaufrad, von einem Öltemperatursensor 30 zur Erfassung der Öltemperatur sowie von anderen Sensoren und Schaltern 31.
Um die Schaltsteuerung für die automatische Schaltung des Getriebes von einen der Gangpositionen der 1. bis 4. Gänge zu einem anderen innerhalb des D-(Fahr-) Bereiches durchzuführen, wird zuerst ein Gangwechselbefehl auf der Grundlage des in der 6 gezeigten Graphes erzeugt, der die Gangwechselpunkte in Relation zu der erfaßten Drosselöffnung und der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt, wenn der momentan vorhandene Punkt (das Verhältnis zwischen der Drosselöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit) auf dem Graph eine der Hochschaltungs- und Herunterschaltungs-Linien passiert, und die Gangposition, in welche das Getriebe geschaltet werden soll, wird von diesem Gangwechselbefehl festgelegt. Um die derart festgestellte Gangposition einzunehmen, erzeugt die ATT-Steuereinheit 20 einen EIN- oder einen AUS-Befehl für jeden der Schaltelektromagneten (A) 21 und Schaltelektromagneten (B) 22 gemäß der Tabelle von 5, die die Betriebszustände der Schaltelektromagneten darstellt.
Als nächstes wird der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
Betrieb der elektronischen Steuerung bei der Antriebs-Herunterschaltunq 4-3
Eine "Antriebs-Herunterschaltung" ist eine Herunterschaltung, die durchgeführt wird bei einem Zustand, bei dem die Motorausgangsleistung die Räder des Fahrzeuges positiv antreibt. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf einer flachen Straße beschleunigt wird, oder wenn das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit auf einer ansteigenden Straße fährt, so wird dies als eine sogenannte "Antriebs-Bedingung" bezeichnet. Diese Bedingung wird erreicht, indem das Gaspedal niedergedrückt wird.
Eine weitere "Antriebs-Herunterschaltung" wird erhalten durch die sogenannte "Kick-Down"-Operation durch einen Fahrer. Wenn der Fahrer es wünscht, das Fahrzeug zu beschleunigen, während es mit einer Geschwindigkeit fährt, drückt er das Gaspedal vollständig nach unten. Aufgrund dessen schaltet das automatische Getriebe automatisch herunter, um das Ausgangsdrehmoment für die Räder zu erhöhen.
Bei beiden "Antriebs-Herunterschaltungen" ist das Gaspedal niedergedrückt.
Eine sogenannte "Antriebslos-Herunterschaltung" ist eine Herunterschaltung, die durchgeführt wird, wenn das Gaspedal nicht gedrückt ist. Allerdings fährt das Fahrzeug, wenn das Herunterschalten initiiert wird.
Die 7 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung des Verlaufs der Herunterschaltungssteuerung, die von der A/T-Steuereinheit 20 durchgeführt wird, wenn das Getriebe heruntergeschaltet wird, und zwar von der Gangposition des 4. Gangs auf die Gangposition des 3. Gangs, während das Gaspedal heruntergedrückt ist, wobei bei dieser Steuerung die 2-4-Bremse 2-4/B (die dem ersten Eingriffselement "a" entspricht) freigesetzt ist und die Tiefkupplung (die dem zweiten Eingriffselement "b" entspricht) eingerückt ist. Die 8 ist eine Zeittafel zur Darstellung der Übertragscharakteristika der Steuerbefehle, der Öldrucke, des Übersetzungsverhältnisses, des Drehmoments sowie anderer Elemente während des 4-3-Antriebs-Herunterschaltens.
Zu Anfang wird bei dem Schritt 70 gemäß 7 festgestellt, ob das Getriebe von der Gangposition des 4. Gangs auf die Gangposition des 3. Gangs heruntergeschaltet worden ist, während das Gaspedal niedergedrückt ist. Bei diesem Schritt wird eine bestätigende Entscheidung (JA) erhalten, falls zwei Bedingungen erfüllt sind, d.h., der momentan vorhandene Punkt (das Verhältnis zwischen der Drosselöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit) auf dem Graph von 6, der die Gangwechselpunkte darstellt, passiert die 4-3-Herunterschaltungslinie und es wird ein 4-3-Herunterschaltbefehl erzeugt, und es wird die Drosselöffnung vergrößert. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß der Anstieg der Drosselöffnung festgestellt wird durch Berechnen eines differentiellen Wertes dTH von einem erfaßten Wert TH der Drosselöffnung, der von dem Drosselsensor 27 erhalten wird, sowie durch Feststellen, daß der erhaltene differentielle Wert dTH größer als Null ist.
Falls festgestellt worden ist, daß das Getriebe von der Gangposition des 4. Gangs auf die Gangposition des 3. Gangs heruntergeschaltet worden ist, wobei das Gaspedal niedergedrückt ist, werden die Schaltsteuerung (1), die Drucksteuerung (2) des angelegten Drucks, die Steuerung (3) des freigesetzten Drucks sowie die Steuerung (4) für die Her untersetzung des Drehmoments unabhängig voneinander durchgeführt. Falls ein Befehl erzeugt worden ist, um die Antriebs-Herunterschaltung von dem 4. Gang auf den 3. Gang durchzuführen, beginnt ein Timer- oder Zeittaktwert T, der die verstrichene Zeit nach der Erzeugung des Befehls zum Antriebs-Herunterschalten von dem 4. Gang auf den 3. Gang darstellt, anzusteigen und es wird die arithmetische Verarbeitung bedarfsweise gelegentlich durchgeführt, um das tatsächliche oder derzeit vorhandene Übersetzungsverhältnis G festzustellen, welches das Verhältnis der Turbinengeschwindigkeit (Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle des Getriebes) zu der Fahrzeuggeschwindigkeit (Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des Getriebes) darstellt, um die Änderungen des Übersetzungsverhältnisses von der Zeit zu beobachten, zu der der Befehl zum Antriebs-Herunterschalten von dem 4. Gang auf den 3. Gang erzeugt worden ist.
(1) Schaltsteuerung
In dem Schritt 71 wird festgestellt, ob der Zeittaktwert T gleich oder größer als ein erster vorbestimmter Timer- oder Zeittaktwert T1 ist. Falls in dem Schritt 71 eine bestätigende Entscheidung (JA) erhalten wird, wird der Schritt 72 durchgeführt, um einen Befehl auszulösen, um den Schalt-Elektromagneten (A) 21 von EIN auf AUS zu schalten, und um einen AUS-Befehl für den Schaltelektromagneten (B) 22 zu erzeugen (ShiftSol A EIN-AUS; ShiftSol B AUS).
(2) Steuerung des anliegenden Drucks
Bei der Steuerung des Drucks, der an die Tiefkupplung L/C anzulegen ist, dienen der Leistungs-Elektromagnet für den Leitungsdruck sowie der Tiefkupplungs-Taktelektromagnet 25 als Steuerstellglieder.
Bei dem Schritt 73 wird ein Befehl in Form eines Leistungsverhältnisses D1 für den Leistungs-Elektromagneten 23 für den Leitungsdruck zur gleichen Zeit erzeugt, zu der der Schaltbefehl erzeugt wird (PL Dsol→D1). Bei dem Schritt 74 wird festgestellt, ob der Zeittaktwert T gleich oder größer als ein zweiter vorbestimmter Timer- oder Zeittaktwert T2 ist. Falls eine bestätigende Entscheidung (JA) bei dem Schritt 74 erhalten wird, wird der Schritt 75 ausgeführt, um einen Befehl zu erzeugen, um rasch das Leistungsver hältnis des Leistungs-Elektromagneten 23 für den Leitungsdruck von D1 auf D2 zu reduzieren (PL Dsol D1→D2).
Bei dem Schritt 76 wird festgestellt, ob das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G gleich oder größer als ein drittes vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis G3 ist. Falls eine bestätigende Entscheidung (JA) bei dem Schritt 76 erhalten wird, wird dann der Schritt 77 ausgeführt, um einen Befehl zu erzeugen, um schrittweise das Leistungsverhältnis des Leistungs-Elektromagneten 23 für den Leitungsdruck von D2 auf D8 anzuheben und um einen Befehl zu erzeugen, um den Tiefkupplungs-Taktelektromagneten 25 von EIN auf AUS zu schalten (PL Dsol D2→D8; LOW Tsol EIN-AUS).
Bei dem Schritt 78 wird festgestellt, ob der Zeittaktwert T gleich oder größer als ein vierter vorbestimmter Timer- oder Zeitwert T4 ist (der die Zeit darstellt, zu der die Schaltoperation vollendet ist). Falls eine bestätigende Entscheidung (JA) bei dem Schritt 78 erhalten wird, wird der Schritt 79 durchgeführt, um die normale Steuerung wieder aufzunehmen, bei der ein Befehl, der dem Grad der Drosselöffnung TH entspricht, an den Leistungs-Elektromagneten 23 für den Leitungsdruck abgegeben wird, während ein EIN Befehl für den Tiefkupplungs-Zeittaktelektromagneten 25 erzeugt wird (PL Dsol Resume; Nomal Control; LOW Tsol AUS-EIN).
(3) Steuerung des freigesetzten Drucks
Bei der Steuerung des Drucks, der von der 2-4-Bremse 2-4/B freigesetzt wird, dienen der 2-4/B-Leistungs-Elektromagnet 24 sowie der 2-4/B-Zeittaktelektromagnet 26 als Steuerstellglieder.
In dem Schritt 80 wird zur Reduzierung des Leistungsverhältnisses des 2-4-Leistungselektromagneten 24 von D0 auf D3 zur gleichen Zeit ein Steuerbefehl erzeugt, zu der der Befehl zum Herunterschalten erzeugt wird. Ebenfalls wird EIN Befehl, der für den 2-4/B-Zeittakt-Elektromagneten 26 erzeugt wurde, durch einen AUS-Befehl rückgesetzt (2-4 Dsol D0→D3; 2-4 Tsol EIN-AUS). In einem Schritt 81 wird festgestellt, ob der Zeittaktwert T gleich oder größer als ein zweiter vorbestimmter Zeittaktwert T2 ist. Falls eine bestätigende Entscheidung (JA) in dem Schritt 81 erhalten wird, wird in dem Schritt 82 zur Reduzierung des Leistungsverhältnisses des 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24 von D3 auf D4 ein Steuerbefehl erzeugt (2-4 Dsol D3→D4).
In dem Schritt 83 wird festgestellt, ob das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G gleich oder größer als ein zweites, vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis G2 (<G3) ist oder nicht ist. Falls eine bestätigende Entscheidung (JA) in dem Schritt 83 erhalten wird, wird der Schritt 84 ausgeführt, um rasch das Leistungsverhältnis des 2-4/B-Leistungs-Elektromagnet 24 von D4 auf D5 zu erhöhen und um dann einen Befehl zu erzeugen, um das Leistungsverhältnis auf einem Pegel D6 zu halten (2-4 Dsol D4→D5.D6). Auf diese Weise wird das Leistungsverhältnis zeitweise von D4 auf D5 angehoben, um ein hohes Antwortverhalten des freigesetzten Drucks auf den Anstieg bei dem Öldruck, der in der Tiefkupplung L/C anliegt, sicherzustellen.
In dem Schritt 85 wird festgestellt, ob der Zeittaktwert T0, der zu einem Zeitpunkt zu zählen beginnt, zu dem das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G das zweite vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G2 erreicht, gleich oder größer als ein dritter vorbestimmter Zeittaktwert T3. Falls eine bestätigende Entscheidung (JA) in dem Schritt 85 erhalten wird, wird dann der Schritt 86 ausgeführt, um das Leistungsverhältnis des 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24 von D6 auf D7 zu reduzieren (2-4 Dsol D6→D7).
In dem Schritt 87 wird festgestellt, ob der Zeittaktwert T gleich oder größer als ein vierter vorbestimmter Timer- oder Zeittaktwert T4 ist. Falls eine bestätigende Entscheidung (JA) in dem Schritt 87 erhalten wird, wird der Schritt 88 ausgeführt, um das Leistungsverhältnis des 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24 von D7 auf D0 für eine normale Steuerung zurückzuführen und um einen EIN-Steuerbefehl für den 2-4/B-Zeittakt-Elektromag-neten 26 zu erzeugen (2-4 Dsol D7→D0; 2-4 Tsol AUS-EIN).
(4) Steuerung des Drehmomentabfalls
In Schritt 89 wird festgestellt, ob das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G gleich oder größer als ein viertes vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis G4 (>G3) ist oder nicht. Falls eine bestätigende Entscheidung (JA) in dem Schritt 89 erhalten wird, benötigt dann die ATT-Steuereinheit 20 eine Motorsteuereinheit, um das Motordrehmoment zum Bei spiel durch Unterbrechen des Kraftstoffs oder durch Verzögerung des Zündzeitpunkts in Schritt 90 zu reduzieren (Require TorqueDown of Engine).
In dem Schritt 91 wird festgestellt, ob der Zeittaktwert T gleich oder größer als ein vierter vorbestimmter Zeitwert T4 ist. Falls eine bestätigende Entscheidung (JA) in dem Schritt 91 erhalten wird, wird der Schritt 92 ausgeführt, um das Motordrehmoment wieder auf einen normalen Pegel zurückzuführen oder diesen wieder zu erhalten (Resume Engine Torque).
Schaltsteuerbetrieb
Die oben beschriebene Schaltsteuerung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil nicht aktiviert wird, um die Schaltoperation zur gleichen Zeit zu initiieren, zu der der Befehl zum Herunterschalten erzeugt wird, es wird aber die Schaltung initiiert aufgrund einer verstrichenen Verzögerungszeit, die eine Zeitperiode ist zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Befehl zum Herunterschalten erzeugt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der erste vorbestimmte Zeittaktwert T1 erreicht ist.
Demgemäß wird die Motorgeschwindigkeit NE mit gedrücktem Gaspedal erhöht während der Verzögerungszeit von der Erzeugung des Befehls zum Herunterschalten bis zu dem ersten vorbestimmten Zeittaktwert T1, wie es in der 9 gezeigt ist. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Schaltoperation tatsächlich gestartet worden ist, durch Erzeugen des AUS-Befehls für den Schalt-Elektromagneten (A) 21, um diesen Schalt-Elektromagneten (A) 21 auszuschalten, ist die Motorgeschwindigkeit derart erhöht worden, daß das Schalten immer begonnen werden kann, während der Antriebsbedingung, und zwar unabhängig davon, ob das Fahrzeug sich in dem antriebslosen oder in dem angetriebenen Zustand befindet, bevor das Getriebe von der Gangposition des 4. Gangs auf die Gangposition des 3. Gangs heruntergeschaltet wird.
Das hat zur Folge, daß die Schaltoperation zu dem annähernd gleichen Zeitpunkt beendet werden kann, und zwar unabhängig davon ob das Fahrzeug sich in dem angetriebenen oder in dem antriebslosen Zustand vor der Erzeugung des Befehls zum Herunterschalten befindet, wodurch die Notwendigkeit eliminiert wird, zwei unterschiedliche Modi zu setzen, d.h., einen Modus für das Antriebs-Herunterschalten vom 4. Gang in den 3. Gang aus dem antriebslosen Zustand und einen anderen Modus für das Antriebs-Herunterschalten 4-3 aus dem angetriebenen Zustand, wenn die Übergangsöldrucke in dem Getriebesystem gesteuert werden. Es kann nämlich die gleiche Steuerung durchgeführt werden für die Steuerung der Übergangsöldrucke während des Schaltens, und zwar unabhängig davon, ob sich das Fahrzeug in dem angetriebenen oder dem antriebslosen Zustand befindet, bevor der Befehl zum Herunterschalten erzeugt wird.
Steuerung der Übergangsöldrücke während des Schaltens
Wenn während der Fahrt des Fahrzeugs festgestellt wird, daß das Getriebe von der Gangposition des 4. Gangs auf die Gangposition des 3. Gangs heruntergeschaltet worden ist, während das Gaspedal niedergedrückt bleibt, wird das Schaltventil (A) 21 ausgeschaltet, um dadurch den Öldruck von der 2-4-Bremse 2-4/B freizugeben, die in der Gangposition des 4. Gangs eingerückt war, und um den Öldruck an die Tiefkupplung L/C anzulegen, die in der Gangposition des 4. Gangs unbeaufschlagt war. Durch diese Steuerung des Öldrucks, wird der an die Tiefkupplung L/C angelegte Druck gesteuert, indem der Leistungs-Elektromagnet 23 und für den Tiefkupplungs-Zeittakt-Elektromagneten 25 gesteuert wird, und der von der 2-4-Bremse 2-4/B freigegebene Druck wird gesteuert, indem der 2-4/B-Leistungs-Elektromagnet 24 und der 2-4 B-Zeittakt-Elektromagnet gesteuert werden. Auf diese Weise werden der Druck, der an die Tiefkupplung L/C angelegt wird, sowie der Druck, von der 2-4-Bremse 2-4/B unabhängig voneinander gesteuert. Im folgenden werden die Charakteristika der Steuerung des Übergangsöldrucks während des Schaltens beschrieben.
(1) Die erste Charakteristik der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, daß der freigesetzte Druck der 2-4-Bremse 2-4/B der abgesenkt worden ist, zeitweilig angehoben wird, wenn das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G das zweite vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G2 in der Endperiode des Herunterschaltens erreicht, und dann wird der an der Tiefkupplung L/C angelegte Druck rasch angehoben, wenn das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G das dritte vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G3 er reicht, das größer als das zweite vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G2 ist, und es ist unmittelbar vor der Vollendung der Schaltoperation zu errichten.
Infolgedessen ist die Neigung des Anstiegs der Turbinengeschwindigkeit NT (= Neigung des Anstiegs des Übersetzungsverhältnisses) während der Endperiode des Herunterschaltens klein gehalten, was in der 9 mit dem schraffierten Bereich "r" gezeigt ist, so daß der an die Tiefkupplung L/C angelegte Druck angehoben werden kann aufgrund der Erfassung eines geeigneten Übersetzungsverhältnisses, und zwar innerhalb einer bestimmten Zeitspanne, die einige Variationen für die Zeitpunkte des Erhöhens des angelegten Drucks zuläßt. Auf diese Weise kann selbst dann, wenn Rotationsbedingungen der Eingangs- und Ausgangswellen des Getriebes sowie die Öltemperaturen geringfügig sich voneinander unterscheiden während jeder Herunterschaltoperation, das Automatikgetriebe eine synchronisierte Rotation der Eingangs- und Ausgangswellen erzielen, ohne Einrückstöße oder Schubstöße zu verursachen.
Mit anderen Worten, die oben beschriebene Steuerung des Druckes, der von der 2-4-Bremse 2-4/B freigesetzt wurde, wirkt unterstützend dazu, die Rotation der Eingangswelle des Getriebes zu steuern, um es zu erleichtern, den Zeitpunkt festzustellen, zu dem der an der Tiefkupplung L/C angelegte Druck erhöht ist. Mit einem Anstieg des freigesetzten Drucks in der späten Perioden des Schaltens wird die 2-4-Bremse 2-4/B, die vollständig ausgerückt war, wieder leicht eingerückt, um zeitweise den Prozeß des Herunterschaltens anzuhalten oder zu verzögern.
(2) Der zweite Charakteristik der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, daß das leichte Einrücken bzw. Eingreifen der 2-4-Bremse 2-4/B in der späten Periode des Schaltens für eine Periode aufrechterhalten wird, die dem dritten vorbestimmten Zeittaktwert T3 entspricht. In diesem Fall wird der Motor vor einem Überdrehen geschützt, das normalerweise in dem Fall auftreten würde, in dem die 2-4-Bremse 2-4/B ausgerückt ist, ohne wieder leicht während der Antriebs-Herunterschaltung 4-3 eingerückt zu sein. Durch Herunterdrücken der Rotation der mit Überdrehzahl laufenden Maschine kann ein übermäßiger Anstieg das Ausgangsdrehmoments des TQ eliminiert werden (was in der 9 mit dem schraffierten Bereich "s" dargestellt ist), welcher Anstieg auf grund der Vollendung des Schaltvorgangs auftritt, und es kann der Stoßpegel, der durch einen Abfall des Ausgangsdrehmoments des TQ festgelegt wird, auf einen ausreichend kleinen Wert reduziert werden.
(3) Die dritte Charakteristik der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, daß der freigesetzte Druck, der wie oben beschrieben angehoben worden ist, erneut abgesenkt wird, nachdem er auf einem angehobenen Pegel für eine Periode gehalten worden ist, die dem dritten vorbestimmten Zeittaktwert T3 entspricht.
Genauer gesagt, falls die Schaltoperation beendet ist, wenn der freigesetzte Druck der 2-4-Bremse 2-4/B angehoben worden ist, ist der Anstieg des Ausgangsdrehmoments TQ übermäßig eingeschränkt, was zu einer schlechten Beschleunigung des Fahrzeuges unmittelbar nach dem Schaltvorgang führt und auch ein Vibrieren aufgrund des leichten Eingriffes der 2-4-Bremse 2-4/B verursacht. Auf der anderen Seite ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der freigesetzte Druck, der angehoben worden ist, erneut abgesenkt, um dadurch das Ausgangsdrehmoment TQ anzuheben, was in der 9 mit dem schraffierten Bereichen "t" dargestellt ist, wodurch eine gute Beschleunigungscharakteristik des Fahrzeuges unmittelbar nach dem Schaltvorgang sichergestellt ist, während die (1) und in (2) beschriebenen Effekte hinzukommen.
(4) Die vierte Charakteristik der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, daß der Gegendruck des 2-4-Bremse-Akkumulators 10, der in einem von der 2-4-Bremse 2-4/B führenden Ölkanal vorhanden ist, gesteuert wird, um den von der 2-4-Bremse 2-4/B freigegebenen Druck zu steuern.
Es kann nämlich als ein Verfahren zur Steuerung des freigegebenen Drucks von der 2-4-Bremse 2-4/B der von der 2-4-Bremse 2-4/B freigesetzte Öldruck direkt gesteuert werden. Bei diesem direkten Steuerverfahren unterliegt die Drucksteuerung stark den Auswirkungen der Fließrate in den Ölkammern in den Ölkanälen und weist daher eine mangelnde Stabilität auf. Wenn der Gegendruck des 2-4-Bremse-Akkumulators 10 gesteuert wird, um abgestufte Druckcharakteristika zur Verfügung zu stellen, wird auf der anderen Seite der Einrückdruck, der an der 2-4-Bremse 2-4/B anliegt, unmittelbar ver ändert durch Variieren des Gegendrucks des Akkumulators, wodurch ein rasches Antwortverhalten und eine hohe Stabilität sichergestellt werden.
(5) Die fünfte Charakteristik der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, daß die Leistungsverhältnisse D3, D4, D6, D7 des 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24, der für die Steuerung des freigesetzten Drucks der 2-4-Bremse 2-4/B verwandt wird, mittels Lernvorgängen korrigiert werden können, um so nahe wie möglich an die entsprechenden optimalen Werte heranzureichen.
Um die Korrektur durch den Lernvorgang zu implementieren, wird die Dauer, in welcher die Schaltoperation fortschreitet, aufgeteilt in einen Bereich (a) zum Halten der 2-4-Bremse 2-4/B, in einen Bereich (b) zum Freisetzen der 2-4-Bremse 2-4/B, in einen Bereich (c) zum erneuten Halten der 2-4-Bremse 2-4/B und in einen Bereich (d) zum erneuten Freisetzen der 2-4-Bremse 2-4/B, was in der 10 gezeigt ist.
Die für die Korrektur der Leistungsverhältnisse D3, D4, D6, D7 in jedem der oben beschriebenen Bereiche (a)–(d) verwandten Karten können diejenigen sein, die auf der Drosselöffnung TH basieren, was in 11 gezeigt ist, oder auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V_SP basieren, was in der 12 gezeigt ist, und diese Karten können auf die folgende Art und Weise aktualisiert werden.
Wie z.B. in der 13 gezeigt, ist das Leistungsverhältnis D3 in dem Bereich (a) reduziert (auf ein Minimum bei einem bestimmten Punkt), falls das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G, das zu dem Zeitpunkt erfaßt wurde, zu dem der Bereich (a) in den Bereich (b) übergeht, kleiner ist, als ein Referenz-Übersetzungsverhältnis A (G < A), wohingegen das Leistungsverhältnis D3 erhöht wird (auf ein Maximum bei einem bestimmte Punkt), falls das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G größer ist das Referenz-Übersetzungsverhältnis A (G > A). Das Leistungsverhältnis D4 in dem Bereich (b) ist reduziert (auf ein Minimum bei einem bestimmten Punkt) falls die Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses b', das erfaßt worden ist, wenn der Bereich (b) in den Bereich (c) übergeht, kleiner als eine Referenz-Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses B ist (b' < B), während das Leistungsverhältnis D4 angehoben wird (auf ein Maximum bei einem bestimmten Punkt), falls die Änderungsrate das Übersetzungsverhält nis b' größer ist als die Referenz-Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses B (b' > B). Das Leistungsverhältnis D6 in dem Bereich (c) wird reduziert (auf ein Minimum bei einem bestimmten Punkt), falls die Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses c', das erfaßt worden ist, wenn der Bereich (c) in den Bereich (d) übergeht, kleiner ist als eine Referenz-Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses C (c' < C), wohingegen das Leistungsverhältnis D6 erhöht wird (auf ein Maximum bei einem bestimmten Punkt), wenn die Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses c' größer ist als die Referenz-Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses C (c' > C). Durch wiederholtes Korrigieren der Leistungsverhältnisse durch Lernvorgänge auf diese Art und Weise zu jeder Zeit, zu der die Antriebs-Herunterschaltung 4-3 ausgeführt wird, kann der Pegel des von der 2-4-Bremse 2-4/B freigesetzten Drucks optimiert werden, und zwar unabhängig von den Variationen oder chronologischen Änderungen des Systems.
Betrieb der Steuerung des Drehmomentabfalls
In der späten Periode des Antriebs Herunterschaltens 4-3, in welcher das Ausgangsdrehmoment TQ stark erhöht ist, wird die Steuerung des Drehmomentabfalls angewandt, um zeitweise das Motordrehmoment zu reduzieren, beispielsweise durch Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr. Mit der Steuerung des Drehmomentabfalls zur Reduzierung des Motordrehmoments, die mit anderen Steuerungen für das Antriebs-Herunterschalten 4-3 durchgeführt wird, können Variationen des Ausgangsdrehmoments TQ reduziert werden, wodurch eine Reduzierung von Schaltstößen sowie eine hohe Schaltqualität sichergestellt sind.
Modifikationen der Ausführungsformen
Während bei der dargestellten Ausführungsform das Antriebs-Herunterschalten von dem 4. Gang auf den 3. Gang beschrieben worden ist, ist die Steuerung des Herunterschaltens gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls auch auf die Antriebs-Herunterschaltoperationen von dem 3. Gang auf den 2. Gang und von dem 4. Gang auf den 2. Gang und auch für Herunterschaltoperationen von dem 5. Gang auf den 4. Gang und von dem 5. Gang auf den 3. Gang anwendbar, wenn das automatische Getriebe fünf Gangpositionen aufweist. Die Steuerung des Herunterschaltens gemäß der vorliegen den Erfindung kann auch angewandt werden, wenn eine niedrigere Gangposition manuell ausgewählt wird, um das Getriebe herunterzuschalten, während sich das Fahrzeug in dem angetriebenen Zustand befindet.
Während die Charakteristika der Übergangsöldrücke aufgrund der Antriebs-Herunterschaltungen gesteuert werden durch geeignete Steuerung der Gegendrücke der Akkumulatoren für die relevanten Eingriffselemente in der dargestellten Ausführungsform, kann die vorliegenden Erfindung auch bei einem System angewandt werden, bei dem die Drücke für die Eingriffselemente direkt gesteuert werden.
Während zwei Stellglieder verwandt werden für die Steuerung des an das Eingriffselement angelegten Drucks, das in Eingriff zu bringen ist, sowie des von dem Eingriffselement freigegebenen Drucks, das freizugeben ist, wie in der dargestellten Ausführungsform gezeigt, kann die vorliegenden Erfindung auch an Systeme angewandt werden, die mit zumindest einem Stellglied versehen sind, so daß die Hydrauliksteuerung des angelegten Drucks unabhängig von der Hydrauliksteuerung des freigesetzten Drucks durchgeführt werden kann.
Während in der gezeigten Ausführungsform der erste vorbestimmte Zeittaktwert T1 als ein fester Wert angenommen wurde, kann auch eine variable Verzögerungszeit festgelegt werden in Abhängigkeit von der Drosselöffnung (oder einem anderen Signal, das das Motordrehmoment darstellt, wie z.B. die Menge der Ansaugluft des Motors, oder eine Basisimpulsbreite für die Kraftstoffeinspritzung), oder von der Fahrzeuggeschwindigkeit, oder von der Art des Herunterschaltens, oder von dem Pegel der Öltemperatur. Die variable Verzögerungszeit kann ebenfalls festgelegt werden in Abhängigkeit von zwei oder mehr Parametern, die die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Drosselöffnung, die Art des Herunterschaltens und die Öltemperatur enthalten.
Während der zweite vorbestimmte Zeittaktwert T2 in dem Timer festgesetzt wurde, um die Zeitperiode zu steuern, während welcher der freigesetzte Druck gemäß der dargestellten Ausführungsform abgesenkt wird, kann statt dessen das tatsächliche Übersetzungsverhältnis überwacht werden, so daß der freigesetzte Druck zu dem Moment re duziert wird, zu dem das tatsächliche Übersetzungsverhältnis sich von dem Übersetzungsverhältnis der vor der Herunterschaltung eingenommenen Gangposition ändert.
Während der freigesetzte Druck bei der dargestellten Ausführungsform durch den Betrieb des 2-4-Leistungs-Elektromagneten 24 mit einem vorbestimmten Leistungsverhältnis D4 in dem Bereich (b) abgesenkt wird, kann das Leistungsverhältnis des weiteren abgesenkt werden, wenn keine Änderung des Übersetzungsverhältnisses beobachtet wird, oder das Leistungsverhältnis kann langsam gesenkt werden mittels einer offenen Steuerung in dem Bereich (b).
Bei der dargestellten Ausführungsform wird, wenn das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G gleich oder größer als das zweite vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G2 wird, das Leistungsverhältnis auf D5 und dann auf D6 in dem Bereich (c) gesteuert, und zwar während der Periode, die dem dritten vorbestimmten Zeittaktwert T3 entspricht. Allerdings kann die Zeitperiode des Bereiches (c), während welcher der freigesetzte Druck angehoben wird, festgestellt werden, indem nicht der Timer beobachtet wird, sondern das Übersetzungsverhältnis beobachtet wird, oder der Timer und das Übersetzungsverhältnis beobachtet werden. Die Steuerung des Öldrucks in dem Bereich (c) kann derart durchgeführt werden, daß das Leistungsverhältnis geändert wird, um den Öldruck weiter anzuheben, falls die Turbinengeschwindigkeit NE (tatsächliches Übersetzungsverhältnis G) sich nicht ändert, oder die Neigung der Änderung gering ist, selbst wenn ein Anstieg des Öldruckes vorhanden ist, indem das Leistungsverhältnis auf einen hohen Pegel festgesetzt wird. Bei einer anderen Methode kann das Leistungsverhältnis in dem Bereich (c) langsam angehoben werden. Die oben beschriebene Hydrauliksteuerung des freigesetzten Drucks kann auch nicht als eine lernende Steuerung durchgeführt werden, um für die nächste Schaltoperation die optimalen Leistungsverhältnisse festzusetzen, sondern sie kann auch in einer rückgeführten Weise in Echtzeit durchgeführt werden.

Claims

Steuervorrichtung zum Herunterschalten für ein automatisches Getriebe, in der das automatische Getriebe in eine erste Gangposition heruntergeschaltet wird, indem ein Öldruck (P_2-4/B) von einem ersten Eingriffselement (a, 2-4/B) freigesetzt wird, das sich in einer zweiten Gangposition in Eingriff befand, die vor der Herunterschaltung errichtet war, während ein Öldruck (P_L/C) an ein zweites Eingriffselement (b, L/C) angelegt wird, das in der zweiten Gangposition freigesetzt war, gekennzeichnet durch – eine Antriebs-Herunterschalt-Feststellungseinrichtung (c) zur Feststellung, ob ein Herunterschaltbefehlerzeugt worden ist, um das automatische Getriebe herunterzuschalten, während ein Gaspedal niedergedrückt ist; – eine Übersetzungsverhältnis-Ertassungseinrichtung (d) zur Erfassung eines Übersetzungsverhältnisses (G) des automatischen Getriebes, das sich während der Antriebs-Herunterschaltung ändert; – ein Freigabedruck-Steuerstellglied (e, 24) zur Steuerung des Drucks (P_2-4/B) des ersten Eingriffselements (a, 2-4/B); – ein Anwendungsdruck-Steuerstellglied (f, 23) zur Steuerung des Drucks (P_L/C) des zweiten Eingriffselements (b, L/C); – eine Herunterschaltfreigabedruck-Steuereinrichtung (g) zum Erzeugen eines ersten Befehles, um den genannten Druck (P_2-4/B) des ersten Eingriffselements (a, 2-4/B) in einer Anfangsphase des Schaltvorganges zu erhöhen, dann eines zweiten Befehles, um den genannten Druck (P_2-4/B) des ersten Eingriffselements (a, 2-4/B) in einer folgenden mittleren Phase zu verringern, die dann endet, wenn das genannte erfasste Übersetzungsverhältnis (G) ein zweites vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis (G2) erreicht, eines dritten Befehles, um den genannten Druck (P_2-4/B), des ersten Eingriffselements (a, 2-4/B) für eine vorbestimmte Zeitdauer (T3) in einer späteren Phase, die beginnt, wenn das genannte erfasste Übersetzungsverhältnis (G) das genannte zweite vorbestimmte Übersetzungsverhältnis (G2) erreicht, zu erhöhen und auf erhöhtem Pegel zu halten, dann eines vierten Befehles, um den genannten erhöhten freigegebenen Druck (P_2-4/B) in einer Zeitperiode, nach dem die genannte vorbestimmte Zeitdauer (T3) verstrichen ist, abzusenken, an das Freigabedruck-Steuerstellglied (e, 24), und – eine Herunterschaltanwendungsdruck-Steuereinrichtung (h) zum Erzeugen eines ersten Befehles, um den genannten Druck (P_L/C) des zweiten Eingriffselements (b, L/C) in einer Phase zu verringern, die endet, wenn das genannte erfasste Übersetzungsverhältnis (G) ein drittes vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis (G3) erreicht, welches größer als das genannte zweite vorbestimmte Übersetzungsverhältnis (G2) ist und kleiner als ein Übersetzungsverhältnis (G5), welches in einer Schaltstellung nach dem Vollenden des Herunterschaltens herausgebildet ist, und dann eines zweiten Befehles, um den genannten Druck (P_L/C) des zweiten Eingriffselements (b, L/C) zu erhöhen, nachdem das genannte erfasste Übersetzungsverhältnis (G) das genannte dritte Übersetzungsverhältnis (G3) erreicht hat, an das genannte Anwendungsdruck-Steuerstellglied (f, 23).
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine lernende Korrektureinrichtung (i) zur lernenden Korrektur eines Druckpegels des Druckes (P_2-4/B) des ersten Eingriffselements (a, 2-4/B).