DE19733128B4

DE19733128B4 - Hochschaltsteuervorrichtung für Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE19733128B4
Application number: DE19733128A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Fuji Takiguchi
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2017-08-01
Also published as: JP3376557B2; US5857935A; DE19733128A1; JPH1047464A

Abstract

Hochschaltsteuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe, wobei das Getriebe in eine nach dem Hochschalten einzustellende erste Schaltstellung geschaltet wird, indem ein Öldruck an einem ersten Eingriffelement (a), das in einer vor dem Hochschalten eingestellten zweiten Schaltstellung eingerückt gewesen ist, entlastet wird, während an ein zweites Eingriffelement (b), das in der zweiten Schaltstellung ausgerückt gewesen ist, ein Öldruck angelegt wird, aufweisend
einen ersten Druckspeicher (c), der in einem Ölweg vorgesehen ist, der zu dem ersten Eingriffelement (a) führt, das nach Abschluß des Hochschaltens ausgerückt sein muß,
ein Druckspeicher-Steuerventil (d), das einen Öldruck erzeugt, der an die Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers (c) anzulegen ist,
ein Folgeventil (j), das zwischen dem ersten Druckspeicher (c) und dem Druckspeichersteuerventil (d) vorgesehen ist,
ein Zeitsteuerventil (k), das zwischen einer Stellung, in der der Öldruck an die Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers (c) angelegt wird, und einer Stellung, in der der Öldruck in der Gegendruckkammer entlastet wird,...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochschaltsteuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe und insbesondere eine Vorrichtung zum Steuern des Gegendrucks eines Druckspeichers für ein Eingriffelement, das während des Hochschaltens ausgerückt wird.

Die EP 0 331 523 B1 offenbart eine Methode zum Bestimmen und Verhindern eines Hochdrehens eines Motors während eines Schaltvorganges in einem Kraftfahrzeugautomatikgetriebe. Mit in oder außer Eingriff zu bringenden Kupplungen des Automatikgetriebes sind jeweils Druckspeicher verbunden, die jeweils eine Gegendruckkammer aufweisen. Durch Steuern des Druckes in den Gegendruckkammern wird der Druck in den Hauptkammern der Druckspeicher und somit der an den Kupplungen anliegende Druck beeinflusst. Der Druck in den Gegendruckkammern wird durch ein elektromagnetisches Ventil gesteuert, mit dem die Gegendruckkammern gemeinsam verbunden sind. Der Druck den das elektromagnetische Ventil aufbaut, ist von dem Strom abhängig, der einer Spule des elektromagnetischen Ventiles durch eine Steuervorrichtung zugeführt wird. Die Größe des Stromes ist von einem Maß des Hochdrehens des Motors abhängig, das in einem zuletzt ausgeführten, vergleichbaren Schaltvorgang von der Steuereinrichtung erkannt wurde. Die Größe des Stromes für einen jeweils folgenden, vergleichbaren Schaltvorgang ist somit ein durch einen Lernvorgang korrigierter Wert.

In der DE 41 11 514 A1 wird ein hydraulisches Steuerungssystem für ein Automatikgetriebe beschrieben. Das Steuerungssystem weist eine Anzahl von (Druck-)Speichern auf, die mit jeweils in oder außer Eingriff zu bringenden Bremsen oder Kupplungen verbunden sind. Die Speicher weisen jeweils eine Gegendruckkammer auf, mit der der Druck in der jeweiligen Hauptkammer und somit in der damit verbundenen Bremse oder Kupplung beeinflussbar ist. Der Druck in den Gegendruckkammern wird durch ein Linear-Magnetventil SL6 gesteuert, mit dem die Gegendruckkammern gemeinsam über ein Speicherdruckregelventil verbunden sind. Das Speicherdruckregelventil regelt den von dem Linear-Magnetventil SL6 erzeugten Druck proportional.

Aus der JP 5-248526-A (entspricht DE 43 06 987 C2 ) ist eine Schaltsteuervorrichtung für Automatikgetriebe bekannt. Wenn das Getriebe vom dritten Gang zum vierten Gang hochgeschaltet wird, kann ein Hochdrehen des Motors auftreten oder das Drehmoment der Abtriebswelle des Getriebes kann plötzlich reduziert werden, wenn die Entlastung des Drucks einer unteren Kupplung 50, die zu einem ungeeigneten Zeitpunkt ausgerückt wird, mit dem Anlegen eines Drucks an eine einzurückende Bandbremse 28 überlappt. Wegen dieses Problems ist die obige bekannte Schaltsteuervorrichtung mit einem Folgeventil 90 für die untere Kupplung versehen, das aus einer Beaufschlagungsstellung, in der an einen Druckspeicher 83 der unteren Kupplung 50 ein Druck angelegt wird, in eine Entlastungsstellung, in der der Druckspeicher 83 entlastet wird, geschaltet wird, wenn eine Differenz zwischen dem Druckspeichergegendruck und dem Druck zum Einrücken des vierten Gangs, die als Betriebssignaldrücke dienen, gleich einem vorgegebenen Wert wird, so daß der entlastete Druck und der angelegte Druck mit einer geeigneten Zeitsteuerung auf den gleichen Pegel gesteuert werden.

Wenn das Folgeventil 90 der unteren Kupplung der bekannten Schaltsteuervorrichtung zu einem Zeitpunkt geschaltet wird, zu dem eine Verblockung auftritt, d. h. wenn der angelegte Druck und der entlastete Druck einander überlappen, wird das Drehmoment der Getriebeabtriebswelle in der Anfangsperiode der Trägheitsphase stark nach unten gezogen, was erhöhte Stöße zur Folge hat, wie in 9 gezeigt ist.

Wenn das Folgeventil 90 der unteren Kupplung zu einem Zeitpunkt geschaltet wird, zu dem der angelegte Druck und der entlastete Druck kaum überlappen, um das Herunterziehen des Drehmoments der Getriebeabtriebswelle zu verringern und somit Stöße zu reduzieren, tritt ein Hochdrehen des Motors aufgrund einer unzureichenden Einrück-Nennkraft vor oder nach dem Beginn der Trägheitsphase auf. Um ein Hochdrehen des Motors bei gleichzeitiger Reduzierung von Stößen zu vermeiden, muß daher das Folgeventil 90 der unteren Kupplung direkt vor dem Beginn eines Hochdrehens des Motors geschaltet werden.

Wenn das Folgeventil 90 der unteren Kupplung zu einem Zeitpunkt direkt vor dem Beginn des Hochdrehens des Motors geschaltet wird, wie in 10 gezeigt ist, kann jedoch dennoch ein Hochrehen des Motors auftreten, da der angelegte Druck, der entlastete Druck und das Drehmoment der Getriebeabtriebswelle sich in Abhängigkeit von den Schaltbedingungen verändern. Deshalb wird das Folgeventil in Wirklichkeit so ausgebildet, daß die Hydraulik-Nennkraft der Eingriffelemente näher am Verblockungszustand liegt. In diesem Fall kann jedoch aufgrund von Schwankungen des Öldrucks oder des Drehmoments der Getriebeabtriebswelle dieses Drehmoment stark nach unten gezogen werden oder der Motor kann hochdrehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hochschaltsteuervorrichtung für Automatikgetriebe so zu verbessern, dass der Schaltkomfort auf möglichst einfache Weise verbessert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Hochschaltsteuervorrichtung für Automatikgetriebe die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche besitzen Merkmale, mit denen in Verbindung mit der Hochschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 1 die weiteren Aufgaben gelöst werden.

Nun wird die Funktionsweise der Hochschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 1 beschrieben. Falls die Motorhochdreh-Erfassungseinrichtung "f" ein Hochdrehen des Motors erfaßt, nachdem die Hochschalt-Bestimmungseinrichtung "e" festgestellt hat, daß ein Hochschaltbefehl zum Hochschalten des Getriebes während der Fahrt des Fahrzeugs erzeugt worden ist, erzeugt die Motorhochdrehverhinderung-Steuereinrichtung "h" für das Betätigungselement "m" des Zeitsteuerventils "k" einen Befehl, um an die Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers "c", von der der Gegendruck entlastet worden ist, einen Gegendruck anzulegen.
Wenn daher der entlastete Druck des ersten Eingriffelements "a" in einer frühen Periode des Hochschaltens reduziert wird und ein Hochdrehen des Motors aufgrund einer unzureichenden Einrück-Nennkraft auftritt, wird vorübergehend an die Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers "c", der in dem zum ersten Eingriffelement "a" führenden Ölweg vorgesehen ist und von dem der Gegendruck entlastet worden ist, ein Öldruck angelegt. Als Antwort auf das Anlegen des Druckspeichergegendrucks wird der Einrückdruck des ersten Eingriffelements "a" erhöht, so daß eine ausreichende Einrück-Nennkraft auf seiten des ersten Eingriffelements "a" erzeugt wird und das Hochdrehen des Motors auf einen ausreichend kleinen Pegel unterdrückt wird.
Nun wird die Funktionsweise der Hochschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 2 beschrieben. Wenn der an das zweite Eingriffelement "b" angelegte Druck während des Hochschaltens erhöht wird, wird das Folgeventil "j" in die Beaufschlagungsstellung gebracht, in der der Gegendruck an den ersten Druckspeicher "c" angelegt wird, bis eine Differenz zwischen dem Gegendruck des ersten oder des zweiten Druckspeichers und dem angelegten Druck des zweiten Eingriffelements "b" gleich einem vorgegebenen Wert wird, so daß der vom Druckspeicher-Steuerventil "d" erzeugte Öldruck an die Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers "c" angelegt wird.
Wenn die Differenz zwischen dem Gegendruck des ersten oder des zweiten Druckspeichers und dem angelegten Druck des zweiten Eingriffelements "b" aufgrund eines Anstiegs des an das zweite Eingriffelement "b" angelegten Drucks gleich dem vorgegebenen Wert wird, wird das Folgeventil "j" in die Entlastungsstellung geschaltet, in der der Gegendruck des ersten Druckspeichers "c" entlastet wird, so daß der erste Druckspeicher "c" entlastet wird. Im Ergebnis wird der Öldruck in der Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers "c" schnell abgesenkt, mit dem Ergebnis, daß der am ersten Eingriffelement "a" anliegende Druck schnell abgesenkt wird, so daß eine durch eine Überlappung des angelegten Drucks und des entlasteten Drucks hervorgerufene Verblockung vermieden wird und ein Absinken des Drehmoments der Getriebeabtriebswelle in der Anfangsperiode der Trägheitsphase reduziert wird.
Falls nach dem Schalten des Folgeventils "j" ein Hochdrehen des Motors auftritt, wird das Zeitsteuerventil "k" als Antwort auf einen Befehl von der Motorhochdrehverhinderung-Steuereinrichtung "h" aus der Stellung, in der der an das zweite Eingriffelement "b" anzulegende Druck an das Folgeventil "j" angelegt wird, in die Stellung geschaltet, in der ein Anlegen des Drucks an das Folgeventil "j" gesperrt ist. Im Ergebnis wird an das Folgeventil "j" nur der Druckspeichergegendruck als Betriebssignaldruck angelegt, so daß das Folgeventil "j" vorübergehend erneut in die Stellung geschaltet wird, in der der Gegendruck an den ersten Druckspeicher "c" angelegt wird. Wenn der Öldruck vorübergehend an die Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers "c" angelegt wird, wird die Einrück-Nennkraft des ersten Eingriffelements "a" vorübergehend erhöht, wodurch ein Hochdrehen des Motors verhindert wird. In dieser Anordnung kann die Schaltzeitsteuerung des Folgeventils "j" mit einem erhöhten Freiheitsgrad eingestellt werden, indem lediglich eine Reduzierung von Stößen berücksichtigt wird, da die Steuerung zum Verhindern des Hochdrehens des Motors durch eine vorübergehende Erhöhung des vom ersten Eingriffelement entlasteten Drucks erzielt wird. Wenn das Folgeventil "j" zu einem Zeitpunkt geschaltet wird, der etwas näher am Verblockungszeitpunkt liegt, kann das Hochdrehen des Motors, das aufgrund von Veränderungen des Öldrucks oder des Drehmoments der Getriebeabtriebswelle auftreten würde, verhindert werden. Wenn das Folgeventil "j" direkt vor dem Beginn des Hochdrehens des Motors geschaltet wird, kann die Steuervorrichtung ein Hochdrehen des Motors bei gleichzeitiger Reduzierung von Stößen verhindern.
Nun wird die Funktionsweise der Hochschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 3 beschrieben. In der obigen Hochschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 1 wird die Steuerung zum Verhindern des Hochdrehens des Motors durch vorübergehendes Anlegen des Drucks an die Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers "c", von dem der Gegendruck entlastet worden ist, erzielt. Das bedeutet, daß das Hochdrehen des Motors nur nach dem Schalten des Folgeventils "j", von dem der Gegendruck entlastet worden ist, verhindert werden kann. Um das Hochdrehen des Motors auch dann zu verhindern, wenn es vor dem Schalten des Folgeventils "j" auftritt, d. h. wenn der Gegendruck an den ersten Druckspeicher "c" angelegt wird, wird der Gegendruck des ersten Druckspeichers "c" vorübergehend erhöht, wodurch die Einrück-Nennkraft des ersten Eingriffelements "a" vorübergehend erhöht wird, um ein Hochdrehen des Motors zu verhindern. Die Hochschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 3 ist so beschaffen, daß sie zwei Arten von Steuerungen ausführt, um das Hochdrehen des Motors zu verhindern, nämlich eine Steuerung zum vorübergehenden Anlegen des Druckspeichergegendrucks, der entlastet worden ist, und eine Steuerung zum Erhöhen des Druckspeichergegendrucks, der angelegt worden ist. Somit kann das Hochdrehen des Motors unabhängig davon, ob es vor oder nach dem Schalten des Folgeventils "j" auftritt, verhindert werden.
Die beiden obigen Arten von Steuerungen können bei Auftreten eines Hochdrehens des Motors konkurrent ausgeführt werden, ohne daß das Schalten des Folgeventils "j" erfaßt wird, da das Folgeventil "j" auf der Grundlage des Gegendrucks des Druckspeichers zur Entlastungsseite geschaltet wird. Daher stören sich die beiden Arten von Steuerungen nicht gegenseitig, so daß keine Stöße aufgrund einer solchen Störung verursacht werden. Es ist jedoch möglich, das Schalten des Folgeventils "j" zu erfassen und die Steuerung zum vorübergehenden Erhöhen des Druckspeichergegendrucks vor dem Schalten auszuführen und die Steuerung zum vorübergehenden Anlegen des Druckspeichergegendrucks nach dem Schalten auszuführen.
Nun wird die Funktionsweise der Hochschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 4 beschrieben. Das Übersetzungsverhältnis wird während des Hochschaltens periodisch erhalten, indem das Verhältnis der Drehzahl der Getriebeantriebswelle zur Drehzahl der Getriebeabtriebswelle berechnet wird. Es wird darauf hingewiesen, daß das Übersetzungsverhältnis des vor dem Hochschalten eingestellten Gangs in der Anfangsperiode des Hochschaltens beibehalten wird und dann zum Übersetzungsverhältnis des nach dem Hochschalten eingestellten Gangs reduziert wird, so lange ein Hochdrehen des Motors während des Hochschaltens nicht auftritt. Daher kann das Hochdrehen des Motors unmittelbar nach seinem Beginn erfaßt werden, wenn das Übersetzungsverhältnis, das während des Hochschaltens periodisch berechnet wird, um einen geringen Betrag erhöht wird, so daß das Hochdrehen des Motors sicher verhindert werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
1 eine Ansicht der Konstruktion einer Hochschaltsteuervorrichtung für Automatikgetriebe gemäß der Erfindung;
2 eine Ansicht, die ein Kraftübertragungssystem des Automatikgetriebes, das die Hydrauliksteuervorrichtung der Ausführungsform der Erfindung verwendet, schematisch zeigt;
3 eine Tabelle, die die Einrückzustände der Elemente des Automatikgetriebes, das die Hydrauliksteuervorrichtung der Ausführungsform verwendet, zeigt;
4 einen Plan, der das gesamte Steuersystem einschließlich eines hydraulischen Steuerabschnitts und eines elektronischen Steuerabschnitts der Hochschaltsteuervorrichtung der Ausführungsform zeigt;
5 eine Tabelle, die die Betriebszustände von Schaltelektromagneten der Hydrauliksteuervorrichtung der Ausführungsform zeigt;
6 einen Graphen, der ein Beispiel einer Gangwechselpunkt-Charakteristik zeigt, die von der Hydrauliksteuervorrichtung der Ausführungsform verwendet wird;
7 einen Ablaufplan, der den Ablauf einer Hochschaltsteuerung vom zweiten Gang zum dritten Gang zeigt, die von einer AG-Steuereinheit der Ausführungsform ausgeführt wird;
8 einen Zeitablaufplan, der die jeweiligen Übergangscharakteristiken der Steuerbefehle, des Öldrucks, des Übersetzungsverhältnisses, des Abtriebswellendrehmoments und dergleichen während einer Hochschaltoperation vom zweiten zum dritten Gang zeigt;
9 den bereits erwähnten Zeitablaufplan, der die jeweiligen Übergangscharakteristiken des Getriebeabtriebswellendrehmoments, der Turbinenraddrehzahl, des angelegten Drucks und des entlasteten Drucks während eines Hochschaltens vom zweiten zum dritten Gang in einer herkömmlichen Vorrichtung zeigt, in der ein Folgeventil so eingestellt ist, daß es zu einem Zeitpunkt in der Nähe des Verblockungszeitpunkts geschaltet wird; und
10 den bereits erwähnten Zeitablaufplan, der die jeweiligen Übergangscharakteristiken des Getriebeabtriebswellendrehmoments, der Turbinenraddrehzahl, des angelegten Drucks und des entlasteten Drucks während eines Hochschaltens vom zweiten zum dritten Gang in einer herkömmlichen Vorrichtung zeigt, in der das Folgeventil so eingestellt ist, daß es zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Beginn des Hochdrehens des Motors geschaltet wird.
Im folgenden wird eine Hochschaltsteuervorrichtung für Automatikgetriebe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Zunächst wird die Gesamtkonstruktion des Automatikgetriebes, in der die Hochschaltsteuervor richtung der Erfindung verwendet wird, schematisch beschrieben.
2 ist eine Ansicht, die ein Kraftübertragungssystem des Automatikgetriebes schematisch zeigt. In 2 bezeichnet IN eine Antriebswelle und OUT eine Abtriebswelle, während FPG ein vorderes Planetenradsystem ist und RPG ein hinteres Planetenradsystem ist. Das vordere Planetenradsystem FPG enthält ein erstes Sonnenrad S1, ein erstes Hohlrad R1, ein erstes Planetenrad P1 und einen ersten Planetenradträger C1. Das hintere Planetenradsystem RPG enthält ein zweites Sonnenrad S2, ein zweites Hohlrad R2, ein zweites Planetenrad P2 und einen zweiten Planetenradträger C2.
Es sind Eingriffelemente, die unter Verwendung des obenbeschriebenen Getriebezugs vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang einstellen, vorgesehen, die eine Rückwärtskupplung REV/C (im folgenden mit R/C bezeichnet), eine obere Kupplung HIGH/C (im folgenden mit H/C bezeichnet), eine 2-4-Bremse 2-4/B, eine untere Kupplung LOW/C (im folgenden mit L/C bezeichnet), eine untere Rückwärtsbremse L&R/P und eine untere Einwegkupplung LOW OWC umfassen.
Das erste Sonnenrad S1 ist mit der Antriebswelle IN über ein erstes Drehelement M1 und die Rückwärtskupplung R/C und außerdem mit einem Gehäuse K über das erste Drehelement M1 und die 2-4-Bremse 2-4/B verbunden.
Der erste Träger C1 ist mit der Antriebswelle IN über ein zweites Drehelement M2 und die obere Kupplung H/C verbunden und außerdem mit dem Gehäuse K über ein drittes Drehelement M3 und die untere Rückwärtsbremse L&R/B verbunden. Ferner ist der erste Träger C1 mit dem zweiten Hohlrad R2 über das dritte Drehelement M3 und die untere Kupplung L/C verbunden. Die untere Einwegkupplung LOW OWC ist parallel zur unteren Rückwärtsbremse L&R/P angeordnet.
Das erste Hohlrad R1 ist über ein viertes Drehelement M4 direkt mit dem zweiten Träger C2 verbunden, ferner ist die Abtriebswelle OUT mit dem zweiten Träger C2 direkt verbunden. Das zweite Sonnenrad S2 ist mit der Antriebswelle IN direkt verbunden.
Das Kraftübertragungssystem weist die Besonderheit auf, daß es keine Einwegkupplung zum Steuern des Schaltzeitpunkts enthält, so daß Schaltstöße beim Herunterschalten vom vierten Gang zum dritten Gang beseitigt werden, und daß es keine Kupplung enthält, die hydraulisch eingerückt wird und für die Sicherstellung der Motorbremswirkung erforderlich ist, wenn die eben genannte Einwegkupplung verwendet wird. Dadurch ist die Anzahl der Eingriffelemente geringer, was zu einer reduzierten Größe und zu einem reduzierten Gewicht des Kraftübertragungssystems führt.
3 ist eine Tabelle, die die eingerückten und ausgerückten Zustände der Eingriffelemente des obenbeschriebenen Kraftübertragungssystems für die Einstellung von vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang zeigt.
Der erste Gang wird durch hydraulisches Einrücken der unteren Kupplung L/C sowie entweder durch hydraulisches Einrücken der unteren Rückwärtsbremse L&R/B – wenn ein Motorbremsbereich gewählt ist – oder durch mechanisches Einrücken der unteren Einwegkupplung LOW OWC – wenn das Fahrzeug beschleunigt wird – eingestellt. In diesem Fall ist das zweite Sonnenrad S2 mit der Antriebswelle IN verbunden und das zweite Hohlrad R2 ist fest, während der zweite Träger C2 mit der Abtriebswelle OUT verbunden ist.
Der zweite Gang wird durch hydraulisches Einrücken der unteren Kupplung L/C und der 2-4-Bremse 2-4/B eingestellt. In diesem Fall ist das zweite Sonnenrad S2 mit der Antriebswelle IN verbunden und ist das erste Sonnenrad S1 fest, während der zweite Träger C2 mit der Abtriebswelle OUT verbunden ist.
Der dritte Gang wird durch hydraulisches Einrücken der oberen Kupplung H/C und der unteren Kupplung L/C eingestellt. In diesem Fall sind das zweite Hohlrad R2 und das zweite Sonnenrad S2 gleichzeitig mit der Antriebswelle IN verbunden und ist der zweite Träger C2 mit der Abtriebswelle OUT verbunden, so daß das Getriebeübersetzungsverhältnis gleich 1 ist.
Der vierte Gang wird durch hydraulisches Einrücken der oberen Kupplung H/C und der 2-4-Bremse 2-4/B eingestellt. In diesem Fall sind der erste Träger C1 und das zweite Sonnenrad S2 mit der Antriebswelle IN verbunden und ist das erste Sonnenrad S1 fest, während der zweite Träger C2 mit der Abtriebswelle OUT verbunden ist, wodurch der Schongang eingestellt ist. Der Rückwärtsgang wird durch hydraulisches Einrücken der Rückwärtskupplung REV/C und der unteren Rückwärtsbremse L&R/B eingestellt. In diesem Fall sind das erste Sonnenrad S1 und das zweite Sonnenrad S2 mit der Antriebswelle IN verbunden und ist der erste Träger C1 fest, während der zweite Träger C2 mit der Abtriebswelle OUT verbunden ist.
Die 2-4-Bremse 2-4/B ist eine Mehrscheibenbremse, die ähnlich wie eine Mehrscheibenkupplung konstruiert ist.
4 ist eine Darstellung des Steuersystems, das einen Steuerventilabschnitt, einen elektronischen Steuerabschnitt sowie Eingriffelemente zum automatischen Schalten des Getriebes für die Einstellung der obenerwähnten ersten bis vierten Gänge im D-Bereich (Fahrbereich) zeigt. In 4 sind die untere Kupplung L/C, die 2-4-Bremse 2-4/B und die obere Kupplung H/C als die Eingriffelemente vorgesehen.
In dem Steuerventilabschnitt von 4 sind ein Schiebeventil (A) 1, ein Schiebeventil (B) 2, ein Druckspeicher-Steuerventil (A) 3, ein Druckspeicher-Steuerventil (B) 4, ein Zeitsteuerventil 5 für die untere Kupplung, ein Folgeventil 6 für die untere Kupplung, ein Zeitsteuerventil 7 für die 2-4-Bremse, ein Folgeventil 8 für die 2-4-Bremse, ein Druckspeicher 9 für die untere Kupplung, ein Druckspeicher 10 für die 2-4-Bremse und ein Druckspeicher 11 für die obere Kupplung vorgesehen.
Das Schiebeventil (A) 1 und das Schiebeventil (B) 2 sind so beschaffen, daß sie Ölwege umschalten, um entsprechend der Operationen eines Schaltelektromagneten (A) 21 bzw. eines Schaltelektromagneten (B) 22 die ersten bis vierten Gänge einstellen.
Das Druckspeicher-Steuerventil (A) 3 reduziert einen Leitungsdruck P_L in Abhängigkeit vom Pegel eines Elektromagnetdrucks P_SOLA, der durch einen Leitungsdruck-Tastelektromagneten 23 erzeugt wird, um so einen Druckspeichersteuerdruck (A) P_ACCMA zu erzeugen. Der Elektromagnetdruck P_SOLA, der durch den Leitungsdruck-Tastelektromagneten 23 erzeugt wird, wird auch an ein Druckmodifikationsventil geleitet, das so beschaffen ist, daß es einen Modifikationsdruck erzeugt, der als Signaldruck für den Leitungsdruck P_L dient, der durch ein (nicht gezeigtes) Druckreglerventil erzeugt wird.
Das Druckspeicher-Steuerventil (B) 4 reduziert den Leitungsdruck P_L in Abhängigkeit vom Pegel eines Elektromagnetdrucks P_SOLB der durch einen 2-4-B-Tastelektromagne ten 24 erzeugt wird, um so einen Druckspeichersteuerdruck (B) P_ACCMB zu erzeugen.
Das Zeitsteuerventil 5 für die untere Kupplung ist ein Schaltventil, das einen Leitungsdruck-Ölweg entlastet, wenn ein Zeitsteuerelektromagnet 25 für die untere Kupplung aberregt ist, und einen Öldruck erzeugt, der eine Verbindung mit dem Signaldruck-Ölweg herstellt, wenn der Elektromagnet 25 erregt ist. Das Folgeventil 6 für die untere Kupplung ist so beschaffen, daß es den Gegendruck des Druckspeichers 9 der unteren Kupplung beim Hochschalten in den vierten Gang oder beim Herunterschalten vom vierten Gang steuert.
Das Zeitsteuerventil 7 der 2-4-Bremse ist ein Schaltventil, das einen Signaldruck-Ölweg entlastet, wenn der Zeitsteuerelektromagnet 26 der 2-4-Bremse aberregt ist, und einen Öldruck erzeugt, der eine Verbindung mit dem Signaldruck-Ölweg herstellt, wenn der Elektromagnet 26 erregt ist. Das Folgeventil 8 der 2-4-Bremse ist so beschaffen, daß es den Gegendruck des Druckspeichers 10 der 2-4-Bremse beim Hochschalten in den dritten Gang oder beim Herunterschalten vom dritten Gang steuert.
Der Druckspeicher 9 der unteren Kupplung besitzt eine Gegendruckkammer, an die der Druckspeichersteuerdruck (A) P_ACCMA über das Folgeventil 6 der unteren Kupplung angelegt wird, um die untere Kupplung L/C gleichmäßig ein- und auszurücken. Der Druckspeicher 10 der 2-4-Bremse besitzt eine Gegendruckkammer, an die der Druckspeichersteuerdruck (B) P_ACCMB über das Folgeventil 8 der 2-4-Bremse angelegt wird, um die 2-4-Bremse 2-4/B gleichmäßig ein- und auszurücken. Der Druckspeicher 11 der oberen Kupplung besitzt eine Gegendruckkammer, an die der Druckspeichersteuerdruck (A) P_ACCMA direkt angelegt wird, um die obere Kupplung H/C gleichmäßig ein- und auszurücken.
Der elektronische Steuerabschnitt von 4 enthält einen Schaltelektromagneten (A) 21, einen Schaltelektromagneten (B) 22, einen Leitungsdruck-Tastelektromagneten 23, einen 2-4/B-Tastelektromagneten 24, einen Zeitsteuerelektromagneten 25 der unteren Kupplung und einen 2-4/B-Zeitsteuerelektromagneten 26 als Betätigungselemente für die Steuerung der Öldrücke in Übereinstimmung mit Treiberbefehlen, die von der AG-Steuereinheit 20 erzeugt werden.
Die AG-Steuereinheit 20 empfängt als Eingangsinformationen verschiedene Signale von verschiedenen Sensoren wie etwa einem Drosselklappensensor 27, der die Öffnung einer Drosselklappe erfaßt, einem Fahrgeschwindigkeitssensor 28, der die Fahrgeschwindigkeit erfaßt, einem Turbinenradsensor 29, der die Drehzahl eines Turbinenrades erfaßt, einem Öltemperatursensor 30, der die Öltemperatur erfaßt und anderen Sensoren und Schaltern 31.
Um die Schaltsteuerung zum automatischen Schalten des Getriebes von einem der ersten bis vierten Gänge in einen anderen der ersten bis vierten Gänge Gang im D-Bereich (Fahrbereich) auszuführen, wird zunächst auf der Grundlage des Graphen von 6, der Schaltpunkte in Abhängigkeit von der erfaßten Drosselklappenöffnung und der Fahrgeschwindigkeit angibt, einen Gangwechselbefehl erzeugt, wenn der momentane Punkt (Beziehung zwischen der Drosselklappe und der Fahrgeschwindigkeit) auf dem Graphen eine der Hochschalt- oder Herunterschaltlinien passiert, wobei der Gang, in den das Getriebe geschaltet werden soll, anhand dieses Gangwechselbefehls bestimmt wird. Um den so bestimmten Gang einzustellen, erzeugt die AG-Steuereinheit 20 EIN- und AUS-Befehle für den Schaltelektromagneten (A) 21 und für den Schaltelektromagneten (B) 22 entsprechend der Tabelle von 5, die die Betriebszustände der Schaltelektromagneten angibt.
Nun wird die Funktionsweise der Hochschaltsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erläutert.
Elektronische Steuerung beim Hochschalten vom zweiten in den dritten Gang
7 ist ein Ablaufplan, der den Ablauf der von der AG-Steuereinheit 20 ausgeführten Hochschaltsteuerung zeigt, wenn das Getriebe vom zweiten Gang zum dritten Gang hochgeschaltet wird, wobei diese Steuerung die 2-4-Bremse, 2-4/B (die dem ersten Eingriffelement "a" entspricht) ausrückt und die obere Kupplung H/C (die dem zweiten Eingriffelement "b" entspricht) einrückt. Zunächst wird im Schritt 70 von 7 festgestellt, ob das Getriebe vom zweiten Gang in den dritten Gang hochgeschaltet werden soll. Eine JA-Entscheidung in diesem Schritt wird erhalten, wenn der momentane Punkt (Beziehung zwischen der Drosselklappenöffnung und der Fahrgeschwindigkeit) auf dem Graphen von 6, der die Gangwechselpunkte angibt, die 2-3-Hochschaltlinie passiert, so daß ein 2-3-Hochschaltbefehl erzeugt wird. (Dieser Schritt entspricht der Hochschalt-Bestimmungseinrichtung "e"). Wenn bestimmt wird, daß der 2-3-Hochschaltbefehl erzeugt wird, wird ein Zeitgeberwert T, der die seit der Erzeugung des 2-3-Hochschaltbefehls verstrichene Zeit repräsentiert, inkrementiert, außerdem wird die Eingangsinformation wie etwa die Drosselklappenöffnung TH eingelesen. Ferner wird periodisch eine Rechenverarbeitung ausgeführt, um das momentane oder Ist-Übersetzungsverhältnis G zu bestimmen, das definiert ist durch das Verhältnis der vom Turbinenradsensor 29 erfaßten Turbinenraddrehzahl (Drehzahl der Getriebeantriebs welle) zu der vom Fahrgeschwindigkeitssensor 28 erfaßten Fahrgeschwindigkeit (Drehzahl der Getriebeabtriebswelle).
Wenn festgestellt wird, daß der 2-3-Hochschaltbefehl erzeugt worden ist, wird fortwährend ein AUS-Befehl für den Schaltelektromagneten (A) 21 erzeugt, außerdem wechselt der Befehl für den Schaltelektromagneten (B) 22 von EIN nach AUS. Nach der Erzeugung des 2-3-Hochschaltbefehls im Schritt 70 werden unabhängig voneinander (1) eine Entlastungsdrucksteuerung (Schritte 71 bis 80), (2) eine Beaufschlagungsdrucksteuerung (Schritte 81 bis 86) und (3) eine Drehmomentabsenksteuerung (Schritte 87 bis 92) ausgeführt.
(1) Entlastungsdrucksteuerung
Im Schritt 72 wird ein Befehl erzeugt, um den 2-4/B-Tastelektromagneten 24 (der dem Ventilbetätigungselement "g" entspricht) mit dem Tastverhältnis D1 (das kleiner als D0 ist: anfängliches Tastverhältnis) anzusteuern. Im Schritt 73 wird festgestellt, ob der Zeitgeberwert T gleich oder größer als ein erster vorgegebener Zeitgeberwert T1 ist
Der erste vorgegebene Zeitgeberwert T1 ist auf eine ausreichend kurze Zeitdauer gesetzt, die ab dem Zeitpunkt, zu dem der Hochschaltbefehl erzeugt wird, erforderlich ist, damit der Entlastungsdruck einen stationären Pegel für einen Schelfdruck erreicht.
Im Schritt 74 wird festgestellt, ob das durch einen Zählwert repräsentierte Ist-Übersetzungsverhältnis G gleich oder größer als ein Schwellenwert G0 ist, der für die Bestimmung des Hochdrehens des Motors gesetzt ist und durch Addieren eines Zählwerts zum Zählwert des Übersetzungsverhältnisses für den zweiten Gang erhalten wird.
Dieser Schritt entspricht der Motorhochdreh-Erfassungseinrichtung "f". Wenn im Schritt 74 eine JA-Entscheidung erhalten wird, wird Schritt 75 ausgeführt, um einen Befehl zum Ansteuern des 2-4/B-Tastelektromagneten 24 mit einem Tastverhältnis von 100 % (maximales Tastverhältnis) für eine vorgegebene Dauer "t" zu erzeugen und um gleichzeitig für den 2-4/B-Zeitsteuerelektromagneten 26 (der dem Betätigungselement "m" entspricht) für die vorgegebene Dauer "t" einen AUS-Befehl zu erzeugen. Dieser Schritt entspricht der Motorhochdrehverhinderung-Steuereinrichtung "h".
Dann wird Schritt 76 ausgeführt, um einen Befehl zu erzeugen, der im Lauf der Zeit das Tastverhältnis des 2-4/B-Tastelektromagneten 24 allmählich oder langsam reduziert. Im Schritt 77 wird festgestellt, ob der Zeitgeberwert T gleich oder größer als ein dritter vorgegebener Zeitgeberwert T3 ist. Der dritte vorgegebene Zeitgeberwert T3 ist auf eine Zeitperiode von der Erzeugung des Hochschaltbefehls bis zum Abschluß der Trägheitsphase gesetzt. In diesem Schritt 77 kann festgestellt werden, ob das Ist-Übersetzungsverhältnis G gleich oder kleiner als ein zweites vorgegebenes Übersetzungsverhältnis G2 (Übersetzungsverhältnis, das den Abschluß der Trägheitsphase angibt) ist.
Im Schritt 78 wird ein Befehl erzeugt, mit dem der 2-4/B-Tastelektromagnet 24 fortwährend mit dem reduzierten Tastverhältnis betrieben wird. Im Schritt 79 wird festgestellt, ob der Zeitgeberwert T gleich oder größer als ein Zeitgeberwert T4 ist, der den Abschluß des Schaltvorgangs angibt. Falls im Schritt 79 eine JA-Entscheidung erhalten wird, wird im Schritt 80 ein Befehl erzeugt, der die Ansteuerung des 2-4/B-Tastelektromagneten 24 mit dem anfänglichen Tastverhältnis D0, das bei Beginn des Schaltvorgangs verwendet worden war, wieder aufnimmt.
(2) Beaufschlagungsdrucksteuerung
Im Schritt 82 wird ein Befehl erzeugt, mit dem der Leitungsdruck-Tastelektromagnet 23 mit einem verhältnismäßig niedrigen Tastverhältnis angesteuert wird. Im Schritt 83 wird festgestellt, ob der Zeitgeberwert T gleich oder größer als ein zweiter vorgegebener Zeitgeberwert T2 ist. Der zweite vorgegebene Zeitgeberwert T2 ist auf einen Wert gesetzt, der ungefähr gleich der Dauer ist, während der das 2-4-Bremse-Folgeventil 8 (das dem Folgeventil "j" entspricht) geschaltet wird. Falls im Schritt 83 eine JA-Entscheidung erhalten wird, wird Schritt 84 ausgeführt, um das Tastverhältnis des Leitungsdruck-Tastelektromagneten 23 mit einer vorgegebenen Steigung allmählich zu erhöhen.
Im Schritt 85 wird festgestellt, ob der Zeitgeberwert T gleich oder größer als der Zeitgeberwert T4 ist, der den Abschluß des Schaltvorgangs repräsentiert. Falls im Schritt 85 eine JA-Entscheidung erhalten wird, wird Schritt 86 ausgeführt, um die normale Steuerung wieder aufzunehmen, in der auf der Grundlage des Drosselklappenöffnungsgrades TH ein Befehl für den Leitungsdruck-Tastelektromagneten 23 ausgegeben wird.
(3) Drehmomentabsenksteuerung
Im Schritt 88 wird das Motordrehmoment im wesentlichen auf dem gleichen Wert gehalten. Im Schritt 89 wird festgestellt, ob das Ist-Übersetzungsverhältnis G gleich oder kleiner als ein erstes vorgegebenes Übersetzungsverhältnis G1 ist. Falls im Schritt 89 eine JA-Entscheidung erhalten wird, wird Schritt 90 ausgeführt, um einen Befehl zu erzeugen, mit dem das Motordrehmoment reduziert wird. Wenn die Drehmomentabsenksteuerung durch Steuern des Öffnungswinkels der Drosselklappe ausgeführt wird, wird das Motordrehmoment beispielsweise durch vollständiges Schließen der Drosselklappe reduziert. Wenn die Drehmomentabsenksteuerung durch Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr ausgeführt wird, wird das Motordrehmoment durch Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr an sämtliche oder an eine vorgegebene Anzahl von Zylindern des Motors reduziert.
Im Schritt 91 wird festgestellt, ob das Ist-Übersetzungsverhältnis G gleich oder kleiner als ein drittes vorgegebenes Übersetzungsverhältnis G3 ist. Das dritte vorgegebene Übersetzungsverhältnis G3 (< G2) ist auf einen Wert gesetzt, der sehr nahe bei dem Übersetzungsverhältnis liegt, das nach dem Hochschalten in den dritten Gang eingestellt wird, wobei bei diesem Verhältnis die Trägheitsphase annähernd abgeschlossen ist. Wenn im Schritt 91 eine JA-Entscheidung erhalten wird, wird ein Befehl erzeugt, mit dem das Motordrehmoment wieder auf den normalen Pegel eingestellt wird.
Während des Hochschaltvorgangs wie oben beschrieben wird für den Zeitsteuerelektromagneten 25 der unteren Kupplung fortwährend ein EIN-Befehl erzeugt.
2-3-Hochschaltsteuerung
Wenn aufgrund einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit während der Fahrt des Fahrzeugs bei niedergedrücktem Gaspedal ein 2-3-Hochschaltbefehl erzeugt wird, wechselt ein Befehl an den Schaltelektromagneten (B) 22 von EIN nach AUS, um an den Ölweg zur oberen Kupplung H/C, der entlastet gewesen ist, einen D-Bereichsdruck anzulegen, während der Ölweg zur 2-4-Bremse 2-4/B, an den der D-Bereichsdruck angelegt worden war, entlastet wird.
Der von der 2-4-Bremse 2-4/B entlastete Druck wird während des Schaltvorgangs durch Steuern des Drucks des Druckspeichers 10 der 2-4-Bremse (der dem ersten Druckspeicher "c" entspricht), der in dem zur 2-4-Bremse 2-4/B führenden Ölweg vorgesehen ist, gesteuert, während der an die obere Kupplung H/C angelegte Druck während des Schaltvorgangs durch Steuern des Gegendrucks des Druckspeichers 11 der oberen Kupplung (der dem zweiten Druckspeicher "i" entspricht), der in einem zur oberen Kupplung H/C führenden Ölweg vorgesehen ist, gesteuert wird. Die Drehmomentabsenksteuerung während des Schaltens wird durch Erzeugen eines Steuerbefehls von der AG-Steuereinheit 20 an die Motorsteuereinheit ausgeführt.
(1) Entlastungsdrucksteuerung
Beim Hochschalten vom zweiten zum dritten Gang wird für den 2-4/B-Tastelektromagneten 26 ein EIN-Befehl erzeugt, so daß das 2-4/B-Zeitsteuerventil 7 (das dem Zeitsteuerventil "k" entspricht) in eine Stellung geschaltet wird, in der der Druck P_H/C der oberen Kupplung als Betriebssignaldruck an das 2-4/B-Bremse-Folgeventil 8 angelegt wird. Wenn das 2-4/B-Zeitsteuerventil 7 so geschaltet wird, wird das 2-4-Bremse-Folgeventil 8 (das dem Folgeventil "j" entspricht) in eine Stellung gebracht, in der der Druckspeichergegendruck (B) P_ACCMB der vom Druckspeichersteuerventil (B) 4 (das dem Druckspeichersteuerventil "d" entspricht) erzeugt wird, so lange an den Druckspeicher 10 der 2-4-Bremse angelegt wird, bis eine Differenz ΔP zwischen dem Druckspeichersteuerdruck (A) P_ACCMA und dem Druck P_H/C der oberen Kupplung gleich einem vorgegebenen Wert wird.
Falls ein Hochdrehen des Motors auftritt, während das 2-4-Bremse-Folgeventil 8 sich in der obigen Stellung befindet und noch nicht geschaltet worden ist, wird in der Anfangsperiode ein Hochdrehen des Motors festgestellt, indem eine Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses erfaßt wird, woraufhin ein Befehl zum Ansteuern des 2-4/B-Tastelektromagneten 24 mit einem Tastverhältnis von 100 % für die obige vorgegebene Dauer "t" auf der Grundlage dieser Erfassung erzeugt wird. Im Ergebnis wird der an eine Gegendruckkammer des Druckspeichers 10 der 2-4-Bremse angelegte Öldruck vorübergehend erhöht, wobei der Entlastungsdruck der 2-4-Bremse 2-4/B erhöht wird, wodurch die Bremse 2-4/B verblockt wird, um ein übermäßiges Hochdrehen des Motors zu vermeiden. Obwohl für den 2-4/B-Zeitsteuerelektromagneten 26 für die vorgegebene Dauer "t" ab der Erfassung eines Hochdrehens des Motors ein AUS-Befehl erzeugt wird, um den Druck P_H/C der oberen Kupplung vorübergehend zu entlasten, wird das 2-4-Bremse-Folgeventil 8 in der Stellung gehalten, in der der Druckspeichergegendruck angelegt wird, außerdem wird die obige Steuerung, mit der ein Hochdrehen des Motors durch Erhöhen des Gegendrucks des Druckspeichers 10 der 2-4-Bremse verhindert wird, durch die Entlastung des Drucks P_H/C der oberen Kupplung nicht beeinflußt.
Wenn der Druck P_H/C der oberen Kupplung ansteigt, bis die Differenz ΔP zwischen dem Druckspeichergegendruck (A) P_ACCMA, der an das 2-4-Bremse-Folgeventil 8 angelegt wird, und den Druck P_H/C der oberen Kupplung gleich einem vorgegebenen Wert wird, wird das 2-4-Bremse-Folgeventil 8 aus der Stellung, in der der Gegendruck an den Druckspeicher 10 der 2-4-Bremse angelegt wird, in die Stellung, in der der Druckspeicher 10 entlastet wird, geschaltet. Im Ergebnis wird der Öldruck in der Gegendruckkammer des Druckspeichers 10 der 2-4-Bremse schnell reduziert, ferner wird der Entlastungsdruck der 2-4-Bremse 2-4/B schnell reduziert, so daß ein Verblocken vermieden wird, wenn der an die obere Kupplung H/C angelegte Druck P_H/C mit dem an der 2-4-Bremse 2-4/B entlasteten Druck über lappt, so daß ein plötzliches Absinken des Drehmoments TQ der Getriebeabtriebswelle während der Anfangsperiode der Trägheitsphase reduziert wird.
Wenn ein Hochdrehen des Motors auftritt, nachdem das 2-4-Bremse-Folgeventil 8 aus der Beaufschlagungsstellung in die Entlastungsstellung geschaltet worden ist, wird für den 2-4/B-Zeitsteuerelektromagneten 24 vorübergehend ein AUS-Befehl erzeugt, so daß das 2-4/B-Zeitsteuerventil 7 vorübergehend aus der Stellung, in der der Druck P_H/C der oberen Kupplung an das 2-4-Bremse-Folgeventil 8 angelegt wird, in die Stellung, in der der Druck P_H/C entlastet wird, geschaltet wird. Im Ergebnis wird nur der Druckspeichergegendruck als Betriebssignaldruck an das 2-4-Bremse-Folgeventil 8 angelegt, so daß es erneut vorübergehend in die Stellung geschaltet wird, in der der Gegendruck an den Druckspeicher 10 der 2-4-Bremse angelegt wird. Wenn daher vorübergehend an die Gegendruckkammer des Druckspeichers 10 der 2-4-Bremse angelegt wird, wird die Einrück-Nennkraft der 2-4-Bremse 2-4/B vorübergehend erhöht, so daß ein Hochdrehen des Motors verhindert wird.
In der obigen Anordnung kann die Schaltzeitsteuerung des 2-4-Bremse-Folgeventils 8 mit einem erhöhten Freiheitsgrad eingestellt werden, indem nur die Reduzierung von Stößen berücksichtigt wird, da die Steuerung zum Verhindern des Hochdrehens des Motors durch vorübergehendes Erhöhen des Drucks, der von der 2-4-Bremse 2-4/B entlastet wird, erzielt wird.
Die Steuerung zum Verhindern des Hochdrehens des Motors kann wie im folgenden beschrieben in negativer und in positiver Weise genutzt werden.
In einem Verfahren, das die Steuerung zum Verhindern des Hochdrehens des Motors in negativer Weise nutzt, kann ein Befehl erzeugt werden, der die Steigung der Abnahme des Tastverhältnisses für den 2-4/B-Tastelektromagneten 24 reduziert, so daß das 2-4-Bremse-Folgeventil 8 so eingestellt wird, daß es zu einem Zeitpunkt geschaltet wird, der etwas näher am Verblockungszeitpunkt liegt, wodurch das Hochdrehen des Motors verhindert wird, das aufgrund von Schwankungen des Öldrucks und des Getriebeabtriebswellendrehmoments auftreten würde.
In einem Verfahren, das die Steuerung zum Verhindern des Hochdrehens des Motors in positiver Weise nutzt, kann ein Befehl erzeugt werden, mit dem die Steigung der Abnahme des Tastverhältnisses des 2-4/B-Tastelektromagneten 24 erhöht wird, so daß das 2-4-Bremse-Folgeventil 8 so eingestellt wird, daß es zu einem Zeitpunkt direkt vor dem Beginn des Hochdrehens des Motors geschaltet wird, wodurch ein Hochdrehen des Motors verhindert wird und Stöße durch Reduzieren eines plötzlichen Abfalls des Getriebeabtriebswellendrehmoments TQ vermindert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Hochdrehen des Motors sowohl vor als auch nach dem Schalten des 2-4-Bremse-Folgeventils 8 unter Verwendung der Steuerung, in der ein Befehl zum Ansteuern des 2-4/B-Tastelektromagneten 24 mit einem Tastverhältnis von 100 % erzeugt wird, um so den Druckspeichergegendruck vorübergehend zu erhöhen, und unter Verwendung der Steuerung, in der für den 2-4/B-Zeitsteuerelektromagneten 26 ein AUS-Befehl erzeugt wird, um so vorübergehend den Druckspeichergegendruck anzulegen, vermieden werden.
Nun wird die Erfassung des Hochdrehens des Motors beschrieben. Während des Hochschaltens vom zweiten zum dritten Gang wird das Übersetzungsverhältnis des Getriebes, das im zweiten Gang eingestellt ist, während der Anfangsperiode des Schaltens beibehalten und dann allmäh lich zu dem Übersetzungsverhältnis reduziert, das im dritten Gang eingestellt wird, solange der Motor nicht hochdreht.
Das Hochdrehen des Motors wird erfaßt, wenn das Ist-Übersetzungsverhältnis G, das durch den Zählwert dargestellt wird, gleich oder größer als der Schwellenwert G0 ist, der für die Bestimmung des Hochdrehens des Motors gesetzt ist, wobei dieser Wert durch Addieren eines Zählwerts zum Zählwert des dem zweiten Gang entsprechenden Übersetzungsverhältnisses erhalten wird. Das heißt, daß das Hochdrehen des Motors erfaßt wird, wenn das Ist-Übersetzungsverhältnis G, das periodisch berechnet wird, während des Hochschaltens selbst um einen geringen Betrag erhöht wird. Dadurch kann das Hochdrehen des Motors sofort nach seinem Auftreten erfaßt werden, so daß die Wirkung der obigen Steuerung zum Verhindern des Hochdrehens des Motors sichergestellt ist.
(2) Beaufschlagungsdrucksteuerung
Während der Zeitperiode, die durch den zweiten vorgegebenen Zeitgeberwert T2 gegeben ist, d. h. während der Periode vom Beginn des Hochschaltens bis zum Beginn der Trägheitsphase, wird ein Befehl erzeugt, mit dem der Leitungsdruck-Tastelektromagnet 23 mit einem verhältnismäßig niedrigen Tastverhältnis angesteuert wird, so daß an die Gegendruckkammer des Druckspeichers 11 der oberen Kupplung ein verhältnismäßig niedriger Druckspeichersteuerdruck (A) P_ACCMA angelegt wird. Daher wird der Druck P_H/C der oberen Kupplung nach Verstreichen der Kupplungskolbenhubperiode langsam auf den Pegel des Druckspeichergegendrucks erhöht, wie durch die P_H/C-Kennlinie in 8 gezeigt ist.
Während der Zeitperiode vom zweiten vorgegebenen Zeitgeberwert T2 zum Zeitgeberwert T4, der den Abschluß des Schaltvorgangs darstellt, wird das Tastverhältnis des Leitungsdruck-Tastelektromagneten 23 allmählich erhöht, so daß an die Gegendruckkammer des Druckspeichers 11 der oberen. Kupplung ein allmählich ansteigender Druckspeichersteuerdruck (A) P_ACCMA angelegt wird. Im Ergebnis nimmt der Druck P_H/C der oberen Kupplung mit einer mäßigen Steigung zu, wie durch die P_H/C-Kennlinie in 8 angegeben ist.
(3) Drehmomentabsenksteuerung
Während der Periode der Trägheitsphase, in der das erste vorgegebene Übersetzungsverhältnis G1 zum dritten vorgegebenen Übersetzungsverhältnis G3, das direkt vor dem Ende der Trägheitsphase eingestellt ist, reduziert wird, wird die Steuerung zum Reduzieren des Motordrehmoments ausgeführt, um während der Periode der Trägheitsphase eine ausreichende Reduzierung des Getriebeabtriebswellendrehmoments TQ zu erreichen.
Nun werden die Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.

(1) Die Hochschaltsteuervorrichtung der Erfindung enthält den Druckspeicher 10 der 2-4-Bremse, der in dem zur 2-4-Bremse 2-4/B führenden Ölweg vorgesehen ist und beim Hochschalten vom zweiten zum dritten Gang entlastet werden muß, das Druckspeichersteuerventil (B) 4, das einen an die Gegendruckkammer des Druckspeichers 10 der 2-4-Bremse anzulegenden Öldruck erzeugt, und das 2-4/B-Zeitsteuerventil 7, das zwischen der Stellung, in der der Öldruck an die Gegendruckkammer des Druckspeichers 10 der 2-4-Bremse angelegt wird, und der Stellung, in der der Öldruck in der Gegendruckkammer entlastet wird, geschal tet wird. Wenn in dieser Anordnung das Ist-Übersetzungsverhältnis G gleich oder größer als der Schwellenwert G0 ist, der für die Bestimmung eines Hochdrehens des Motors gesetzt ist und erhalten wird durch Addieren eines Zählwerts zum Zählwert des dem zweiten Gang entsprechenden Übersetzungsverhältnisses, erzeugt die Hochschaltsteuervorrichtung für den 2-4/B-Zeitsteuerelektromagneten 26 für die vorgegebene Dauer "t" einen AUS-Befehl, um so ein Hochdrehen des Motors zu verhindern. Dadurch kann das Hochdrehen des Motors wirksam verhindert werden, indem der Gegendruck des Druckspeichers für das beim Hochschalten vom zweiten zum dritten Gang auszurückende Eingriffelement (2-4-Bremse 2-4/B) erhöht wird.
(2) Die Hochschaltsteuervorrichtung enthält außerdem den Druckspeicher 11 der oberen Kupplung, der in dem zur oberen Kupplung H/C vorgesehenen Ölweg vorgesehen ist, welche beim Hochschalten vom zweiten zum dritten Gang eingerückt werden muß, und das 2-4-Bremse-Folgeventil 8, das aus der Stellung, in der der Gegendruck an den Druckspeicher 10 der 2-4-Bremse angelegt wird, in die Stellung, in der der Druckspeicher 10 entlastet wird, geschaltet wird, wenn eine Differenz ΔP zwischen dem Druckspeichersteuerdruck (A) P_ACCMA und dem Druck P_H/C der oberen Kupplung gleich einem vorgegebenen Wert wird. Das 2-4/B-Zeitsteuerventil 7 arbeitet in der Weise, daß es den Druck P_H/C der oberen Kupplung als Betriebssignaldruck an das 2-4-Bremse-Folgeventil 8 wahlweise anlegt oder entlastet. In dieser Anordnung kann die Schaltzeitsteuerung des 2-4-Bremse-Folgeventils 8 mit einem erhöhten Freiheitsgrad eingestellt werden, da das Hochdrehen des Motors durch Erhöhen des Gegendrucks des Druckspeichers 10 der 2-4-Bremse wie oben bei (1) beschrieben verhindert wird.
(3) Die Motorhochdrehverhinderung-Steuereinrichtung der Erfindung erzeugt einen Befehl, um den 2-4/B-Tastelektromagneten 24 des Druckspeichersteuerventils (B) 4 mit einem Tastverhältnis von 100 % anzusteuern, um den Gegendruck des Druckspeichers 10 der 2-4-Bremse vorübergehend zu erhöhen, wenn das Hochdrehen des Motors nach der Erzeugung des 2-3-Hochschaltbefehls erfaßt wird, und erzeugt außerdem für den 2-4/B-Zeitsteuerelektromagneten 26 des 2-4/B-Zeitsteuerventils 7 einen AUS-Befehl, um den Druckspeichergegendruck vorübergehend an die Gegendruckkammer des Druckspeichers 10 der 2-4-Bremse anzulegen. In dieser Anordnung kann das Hochdrehen des Motors durch die Steuerung des Erhöhens oder Anlegens des Druckspeichergegendrucks der auszurückenden 2-4-Bremse 2-4/B unabhängig davon sicher verhindert werden, ob das Hochdrehen des Motors vor oder nach dem Schalten des 2-4-Bremse-Folgeventils 8 während des Hochschaltens vom zweiten zum dritten Gang auftritt.
(4) Die Motorhochdreh-Erfassungseinrichtung der Erfindung erfaßt das Hochdrehen des Motors, wenn das momentane oder Ist-Übersetzungsverhältnis G, das durch einen Zählwert dargestellt wird, gleich oder größer als der Schwellenwert G0 ist, der für die Bestimmung des Hochdrehens des Motors gesetzt ist und durch Addieren eines Zählwerts zu dem dem Übersetzungsverhältnis des zweiten Gangs entsprechenden Zählwert erhalten wird. Wenn diese Erfassungseinrichtung vorgesehen ist, kann das Hochdrehen des Motors sofort nach seinem Aufdrehen erfaßt werden, so daß die Wirkung der obenbeschriebenen Steuerung zum Verhindern des Hochdrehens des Motors sichergestellt ist.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung
Obwohl in der gezeigten Ausführungsform beispielhaft ein Hochschalten vom zweiten zum dritten Gang beschrieben worden ist, kann die Hochschaltsteuerung der Erfindung auch auf einen Hochschaltsteuervorgang vom dritten zum vierten Gang angewendet werden, in dem die untere Kupplung L/C ausgerückt wird und die 2-4-Bremse 2-4/B eingerückt wird. In diesem Fall wird der Gegendruck des Druckspeichers 9 durch das Folgeventil 6 der unteren Kupplung gesteuert. Die Hochschaltsteuerung der Erfindung ist auch auf ein Hochschalten vom vierten zum fünften Gang anwendbar, wenn das Automatikgetriebe fünf Vorwärtsgänge besitzt. Obwohl in der gezeigten Ausführungsform der Erfindung das Hochdrehen des Motors durch Überwachen des Übersetzungsverhältnisses erfaßt wird, kann das Hochdrehen des Motors durch Überwachen der Motordrehzahl oder der Turbinenraddrehzahl während des Hochschaltens erfaßt werden. Es ist auch möglich, das Hochdrehen des Motors durch Überwachen der Drehzahl der Getriebeabtriebswelle zu erfassen, da beim Hochdrehen des Motors eine Torsion des Kraftübertragungssystems nicht auftritt.
In der oben ausführlich beschriebenen Ausführungsform wird das Hochdrehen des Motors durch Verwenden zweier Arten von Steuerungen verhindert, d. h. durch eine Steuerung zum vorübergehenden Anlegen des Druckspeichergegendrucks, der entlastet gewesen ist, und durch eine Steuerung zum Erhöhen des Druckspeichergegendrucks, der angelegt gewesen ist. Es ist jedoch möglich, nur eine der zwei Arten von Steuerungen zu verwenden, nämlich die Steuerung zum vorübergehenden Anlegen des Druckspeichergegendrucks, der entlastet gewesen ist.
Wenn beide Arten von Steuerungen verwendet werden, kann das Schalten des Folgeventils durch Überwachen der Bewegung des Ventilschiebers oder der Änderung des Gegendrucks erfaßt werden, wobei die Steuerung zum vorübergehenden Erhöhen des Druckspeichergegendrucks vor dem Schalten des Folgeventils gewählt werden kann, während die Steuerung zum vorübergehenden Anlegen des Druckspeichergegendrucks nach dem Schalten des Folgeventils gewählt werden kann.

Claims

Hochschaltsteuervorrichtung für Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe, wobei das Getriebe in eine nach dem Hochschalten einzustellende erste Schaltstellung geschaltet wird, indem ein Öldruck an einem ersten Eingriffelement (a), das in einer vor dem Hochschalten eingestellten zweiten Schaltstellung eingerückt gewesen ist, entlastet wird, während an ein zweites Eingriffelement (b), das in der zweiten Schaltstellung ausgerückt gewesen ist, ein Öldruck angelegt wird, aufweisend einen ersten Druckspeicher (c), der in einem Ölweg vorgesehen ist, der zu dem ersten Eingriffelement (a) führt, das nach Abschluß des Hochschaltens ausgerückt sein muß, ein Druckspeicher-Steuerventil (d), das einen Öldruck erzeugt, der an die Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers (c) anzulegen ist, ein Folgeventil (j), das zwischen dem ersten Druckspeicher (c) und dem Druckspeichersteuerventil (d) vorgesehen ist, ein Zeitsteuerventil (k), das zwischen einer Stellung, in der der Öldruck an die Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers (c) angelegt wird, und einer Stellung, in der der Öldruck in der Gegendruckkammer entlastet wird, geschaltet wird, eine Hochschalt-Bestimmungseinrichtung (e), die feststellt, ob ein Befehl zum Hochschalten des Getriebes erzeugt worden ist, eine Motorhochdreh-Erfassungseinrichtung (f), die ein Hochdrehen des Motors des Fahrzeugs während des Hochschaltens erfaßt, und eine Motorhochdrehverhinderung-Steuereinrichtung (h), die für ein Betätigungselement (m) des Zeitsteuerventils (k) einen Befehl erzeugt, um während des Hochschaltens den Öldruck vorübergehend an die Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers (c) anzulegen, wenn die Motorhochdreh-Erfassungseinrichtung (f) ein Hochdrehen des Motors nach der Erzeugung des Hochschaltbefehls erfaßt.
Hochschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten Druckspeicher (i), der in einem Ölweg vorgesehen ist, der zum zweiten Eingriffelement (b) führt, das bei Abschluß des Hochschaltens eingerückt sein muß, wobei das Folgeventil (j), das zwischen dem ersten Druckspeicher (c) und dem Druckspeichersteuerventil (d) vorgesehen ist, von einer Beaufschlagungsstellung, in der der Öldruck an die Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers (c) angelegt wird, in eine Entlastungsstellung, in der die Gegendruckkammer entlastet wird, geschaltet wird, wenn eine Differenz (ΔP) einerseits zwischen dem Druck im ersten Druckspeicher (c) oder im zweiten Druckspeicher (i) und andererseits einem Druck, der an das zweite Eingriffelement (b) angelegt werden soll, die als Betriebssignaldrücke dienen, gleich einem vorgegebenen Wert wird, wobei das Zeitsteuerventil (k) zwischen einer ersten Stellung, in der der an das zweite Eingriffelement (b) anzulegende Druck als Betriebssignaldruck an das Folgeventil (j) angelegt wird, und einer zweiten Stellung, in der das Anlegen des an das zweite Eingriffelement (b) angelegten Drucks an das Folgeventil (j) gesperrt wird, geschaltet wird.
Hochschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorhochdrehverhinderung-Steuereinrichtung (h) für ein Ventilbetätigungselement (g) des Druckspeichersteuerventils (d) einen Befehl erzeugt, um den Druck in der Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers (c) vorübergehend zu erhöhen, und für das Betätigungselement (m) des Zeitsteuerventils (k) einen Befehl erzeugt, um den Öldruck vorübergehend an die Gegendruckkammer des ersten Druckspeichers (c) anzulegen, wenn die Motorhochdreh-Erfassungseinrichtung (f) ein Hochdrehen des Motors nach der Erzeugung des Hochschaltbefehls erfaßt.
Hochschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorhochdreh-Erfassungseinrichtung (f) ein Hochdrehen des Motors erfaßt, wenn ein Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes, das während des Hochschaltens periodisch berechnet wird, größer als ein anfängliches Übersetzungsverhältnis wird, das bei der Erzeugung des Hochschaltbefehls eingestellt gewesen ist.