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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines
Herunterschaltvorganges eines automatischen Getriebes gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1, und insbesondere betrifft sie eine Technik
zur Steuerung eines Druckes, der an ein Eingriffselement über einen
Gegendruck eines Akkumulators während
des Herunterschaltvorganges des Getriebes anliegt, was initiiert
wird durch Herunterdrücken
des Gaspedales oder durch manuelles Auswählen einer Gangposition, während sich
das Fahrzeug in einem angetriebenen Zustand befindet.
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Aus
der
offengelegten japanischen
Patentveröffentlichung
mit der Nr. 5-248526 ist eine Steuervorrichtung zum Schalten
eines automatischen Getriebes bekannt. Bei der in
5 dieser
Publikation gezeigten Steuervorrichtung zum Schalten wird, wenn
eine Kupplung
50 eingerückt
ist, um das Getriebe von der Gangposition des 4. Ganges in die Gangposition
des 3. Ganges herunterzuschalten, ein gewisses Ölvolumen der Kupplung
50 geliefert,
wenn Bedingungen für
den Beginn des Eingreifens der Kupplung
50 erfüllt sind,
um eine Zeitverzögerung aufgrund
der Bewegung eines Kolbens aus seiner anfänglichen Position in eine Position,
in welcher der Kolben zum Anlegen einer Druckkraft an eine Kupplungsplatte
bereit ist, zu eliminieren. Um das Öl der Kupplung
50 zuzuführen, ist
die Steuervorrichtung mit einem Akkumulator
62 versehen,
der eine Ölkammer
mit einem bestimmten Volumen aufweist und dazu dient, die Kupplung
50 mit Öl zu beaufschlagen. Die
der Kupplung
50 zugeführte Ölmenge wird
derart festgelegt, daß der
Kolben in eine Position bewegt wird, die sich unmittelbar vor der
Position befindet, in der die Druckkraft des Kolbens an die Kupplungsplatte
angelegt wird. Falls der Öldruck
in der Ölkammer der
Kupplung
50 von diesem Zustand aus mit einem geeigneten
Timing angehoben wird, indem der Gegendruck eines Kupplungs-Akkumulators
83 gesteuert
wird, kann die Kupplung
50 unmittelbar damit beginnen,
in Eingriff zu gelangen.
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Die
bekannte Steuervorrichtung zum Herunterschalten verwendet somit
zwei Akkumulatoren, nämlich
einen Kupplungsbeaufschlagungs-Akkumulator 62 der Steuereinrichtung
und den Kupplungs-Akkumulator 83, um den Eingriffs- oder
Einrückdruck
für die
Kupplung 50 aufgrund des Herunterschaltens der Gangposition
für den
4. Gang in die Gangposition für
den 3. Gang zu steuern.
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Aus
der
EP 0 33 408 A2 ist
eine hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe
eines Fahrzeuges mit auf Reibschluß basierenden Eingriffselementen,
hydraulischen Stelleinrichtungen zur Steuerung der auf Reibschluß basierenden
Eingriffselemente, Umschaltventilen zum Anlegen bzw. Ablassen eines
hydraulischen Druckes an die bzw. von den hydraulischen Stelleinrichtungen,
und Druckspeichern mit Stützdruckkammern
bekannt, wobei die Druckspeicher parallel mit den hydraulischen Stelleinrichtungen
angeordnet sind. Dabei ist die hydraulische Steuereinrichtung dazu
vorgesehen, sowohl ein Hochschalten als auch ein Herunterschalten des
Getriebes des Fahrzeuges vorzunehmen. Beim Herunterschaltvorgang
wird der hydraulische Druck, welcher an den auf Reibschluß basierenden
Eingriffselementen angelegt wird, gegenüber einem entsprechenden Druck
beim Hochschaltvorgang reduziert, wobei die Reduktion dieses Druckes
durch eine Verringerung des Druckes in der Stützdruckkammer der Druckspeicher
realisiert wird. Der in der Stützdruckkammer
eingestellte Druck wird dabei in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit
auf der Eingangsseite des automatischen Getriebes eingestellt, welche
aufgrund von Schwankungen im abgegebenen Drehmoment des Getriebes
schwankt.
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Aus
der Druckschrift
EP
0 331 522 A2 ist ein Steuerverfahren für hydraulische Kupplungsvorgänge in einem
Automatikgetriebe bekannt, wobei eine erste Kupplung ausgekuppelt
und eine zweite Kupplung eingekuppelt werden soll. Um eine Bewegungszeit
eines „Leerhubs" des Kolbens der
einzukuppelnden Kupplung zu minimieren, wird die Durchflußrate einer
der einzukuppelnden Kupplung zugeführten Steuerflüssigkeit
solange maximal eingestellt, bis der Leerhub des Kolbens abgeschlossen
ist. Während des
Leerhubs bleibt ein hydraulischer Druck in der einzukuppelnden Kupplung
niedrig, da der Kolben keine Reaktionskraft erfährt. Sobald der Kolben die Kupplungsplatte
berührt
und beginnt, gegen diese zu drücken,
ist ein rascher Anstieg des hydraulischen Druckes meßbar. Auf
Basis eines gemessenen Druckanstieges, wird damit begonnen, den
hydraulischen Druck zu regeln. Insbesondere für einen Herunterschaltvorgang
unter Last erfolgt die Regelung des hydraulischen Druckes derart,
daß ein
Anstieg des hydraulischen Druckes begrenzt wird auf ein Niveau „etwas
unterhalb" eines
Druckes, bei dem der Anlegevorgang beginnt. Nachdem festgestellt
wird, daß die
Eingangs- und Ausgangsgeschwindigkeiten des automatischen Getriebes
miteinander synchronisiert sind, wird der Druck auf den Anlegedruck
gesteigert.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur Steuerung eines Herunterschaltvorganges eines automatischen Getriebes
der eingangs genannten Art anzugeben, wobei die Steuervorrichtung
ein gutes Timing bzw. eine gute Taktung sowie ein hohes Antwortverhalten sicherstellt,
ohne dabei die Größe bzw.
Abmessungen und die Kosten für
die hydraulische Steuervorrichtung zu erhöhen.
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Die
vorliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit
den Merkmalen des Patentanspruches 1.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
ist Gegenstand eines Unteranspruches.
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Die
vorliegende Erfindung wird nunmehr detaillierter unter Bezugnahme
auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
sowie auf die beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben
werden. In diesen zeigen:
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1 eine
Ansicht zur Darstellung der Konstruktion einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Steuervorrichtung zum Herunterschalten für ein automatisches
Getriebe,
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2 eine
Ansicht zum schematischen Darstellen eines Kraftübertragungsmechanismusses des automatischen
Getriebes, das die hydraulische Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform
verwendet,
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3 eine
Tabelle zur Darstellung der Eingriffszustände der Elemente des automatischen
Getriebes, das die hydraulische Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform
verwendet,
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4 ein
Diagramm zur Darstellung des gesamten Steuersystems einschließlich eines
hydraulischen Steuerabschnittes und eines elektronischen Steuerabschnittes
der Steuervorrichtung zum Herunterschalten gemäß der ersten Ausführungsform,
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5 eine
Tabelle zur Darstellung der Betriebszustände von Schaltelektromagneten
der hydraulischen Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform,
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6 ein
Graph zur Darstellung eines Beispieles von Gangwechselpunktcharakteristika,
die von der hydraulischen Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform
verwandt werden,
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7 ein
Flußdiagramm
zur Darstellung des Verlaufs der Antriebs-Herunterschalt-Steuerung von dem
4. Gang auf den 3. Gang, die durchgeführt wird von einer A/T-Steuereinheit
der ersten Ausführungsform,
und
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8 eine
Zeitkarte zur Darstellung entsprechender Übergangscharakteristika der
Steuerbefehle, des Öldruckes,
des Übersetzungsverhältnisses, des
Drehmomentes und anderer Parameter während der Antriebs-Herunterschaltsteuerung
von dem 4. Gang auf den 3. Gang der ersten Ausführungsform.
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Die
erste Ausführungsform
in Form einer Steuervorrichtung zum Herunterschalten für ein automatisches
Getriebe wird im folgenden beschrieben.
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Zunächst wird
die gesamte Konstruktion des automatischen Getriebes schematisch
beschrieben, in welchem die Steuervorrichtung zum Herunterschalten
der ersten Ausführungsform
angewandt wird.
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Die 2 ist
eine Ansicht zur schematischen Darstellung eines Kraftübertragungssystems
des automatischen Getriebes. In 2 bedeutet
IN eine Eingangswelle und OUT eine Ausgangswelle, während FPG
ein vorderes Planetengetriebesystem und RPG ein rückwärtiges Planetengetriebesystem
bedeuten. Das vordere Planetengetriebesystem FPG enthält ein erstes
Sonnenrad S1, ein erstes Hohlrad R1, ein erstes Ritzel P1 sowie
einen ersten Ritzelträger.
Das rückwärtige Planetengetriebesystem
RPG enthält
ein zweites Sonnenrad S2, ein zweites Hohlrad R2, ein zweites Ritzel
P2 sowie einen zweiten Ritzelträger
C2.
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Es
sind Eingriffselemente vorhanden für die Errichtung der Gangpositionen
der vier Vorwärtsgänge und
des einen Rückwärtsganges
unter Verwendung der obenbeschriebenen Getriebeanordnung, die eine
Rückwärtskupplung
REV/C (im folgenden als R/C bezeichnet), eine Hochkupplung HIGH/C
(im folgenden mit H/C bezeichnet), eine 2-4-Bremse 2-4/B, eine Tiefkupplung LOW/C
(im folgenden als L/C bezeichnet), eine Tief- & Rückwärts-Bremse L&R/B und eine Tief-Einwegkupplung
LOW O.W.C. enthalten.
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Das
erste Sonnenrad S1 ist an der Eingangswelle IN über ein erstes Rotationselement
M1 sowie über
die Rückwärtskupplung
R/C angeschlossen, und es ist ebenfalls an einem Gehäuse K über das erste
Rotationselement M1 und über
die 2-4-Bremse 2-4/B angeschlossen.
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Der
erste Träger
C1 ist an der Eingangswelle IN über
ein zweites Rotationselement M2 und über die Hochkupplung H/C angeschlossen,
und er ist auch in das Gehäuse
K über
ein drittes Rotationselement M3 sowie über die Tief- & Rückwärts-Bremse L&R/B angeschlossen.
Des weiteren ist der erste Träger
C1 an das zweite 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- & Rückwärts-Bremse L&R/B angeordnet.
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Das
erste Hohlrad R1 ist direkt an den zweiten Träger C2 über ein viertes Rotationselement
M4 angeschlossen, und die Ausgangswelle OUT ist direkt an den zweiten
Träger
C2 angeschlossen. Das zweite Sonnenrad S2 ist direkt mit der Eingangswelle IN
verbunden.
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Dieses
Kraftübertragungssystem
ist dadurch gekennzeichnet, daß es
nicht eine Einwegkupplung zur Steuerung des Schaltzeitpunktes enthält, um die Schaltstöße aufgrund
des Herunterschaltens von der Gangposition des 4. Ganges in die
Gangposition des 3. Ganges zu eliminieren, und es ist eine Kupplung vorhanden,
die hydraulisch einrückt
und zur Sicherstellung für
die Wirkung der Motorbremsen notwendig ist, wenn die obengenannte
Einwegkupplung verwandt wird. Auf diese Weise ist die Anzahl der
Eingriffselemente reduziert, was zu einer reduzierten Größe sowie
zu einem reduzierten Gewicht des Kraftübertragungssystems führt.
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Die 3 ist
eine Ansicht zur Darstellung der eingerückten und ausgerückten Zustände der
Eingriffselemente des oben beschriebenen Kraftübertragungssystems zur Errichtung
der Gangpositionen für die
vier Vorwärtsgänge und
für den
einen Rückwärtsgang.
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Die
Gangposition des ersten Ganges wird errichtet durch hydraulisches
Eingreifen der Tiefkupplung L/C und durch hydraulisches Eingreifen
der Tief- & 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 die Eingangswelle IN angeschlossen
und das zweite Hohlrad R2 ist fixiert, während der zweite Träger C2 an
der Ausgangswelle OUT angeschlossen ist.
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Die
Gangposition für
den 2. Gang wird errichtet durch hydraulisches Eingreifen der Tiefkupplung L/C
sowie 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 fixiert, während
der zweite Träger
C2 an der Ausgangswelle OUT angeschlossen ist.
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Die
Gangposition für
den 3. Gang wird errichtet durch hydraulisches Eingreifen der Hochkupplung H/C
sowie der Tiefkupplung L/C. In diesem Fall sind das zweite Hohlrad
R2 sowie das zweite Sonnenrad S2 gleichzeitig an der Eingangswelle
IN angeschlossen, und das zweite Hohlrad R2 ist an der Ausgangswelle
OUT angeschlossen, so daß das Übersetzungsverhältnis des
Getriebes gleich 1 wird.
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Die
Gangposition des 4. Ganges wird errichtet durch hydraulisches Eingreifen
der Hochkupplung H/C sowie der 2-4-Bremse 2-4/B. In diesem Fall
sind der erste Träger
C1 sowie das zweite Sonnenrad S2 an der Eingangswelle IN angeschlossen,
und es ist das erste Sonnenrad S1 fixiert, während der zweite Träger C2 an
der Ausgangswelle OUT angeschlossen ist, um die Gangposition für den Overdrive
zu errichten.
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Die
Gangposition für
den Rückwärtsgang wird
errichtet durch hydraulisches Eingreifen der Rückwärtskupplung REV/C sowie der
Tief- & Rückwärts-Bremse
L&R/B. In diesem
Fall sind die ersten und zweiten Sonnenräder S1 und S2 an der Eingangswelle
IN angeschlossen, und es ist der erste Träger C1 fixiert, während der
zweite Träger
C2 an der Ausgangswelle OUT angeschlossen ist.
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Die
2-4-Bremse 2-4/B ist eine Mehrscheiben-Bremse, die ähnlich konstruiert
ist wie eine Mehrscheiben-Kupplung.
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Die 4 ist
ein Steuersystem-Diagramm zur Darstellung eines Steuerventilabschnittes,
eines elektronischen Steuerabschnittes sowie von Eingriffselementen
zum automatischen Schalten des Getriebes, um eine der oben angegebenen
Gangpositionen für
die ersten bis vierten 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 angeordnet.
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In
dem Steuerventilabschnitt von 4 ist ein
Schaltventil (A) 1, ein Schaltventil (B) 2, ein
Akkumulator-Steuerventil (A) 3, ein Akkumulator-Steuerventil
(B) 4, ein Tiefkupplungs-Zeittaktventil 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 Hochkupplungs-Akkumulator 11 angeordnet.
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Das
Schaltventil (A) 1 sowie das Schaltventil (B) 2 sind
dazu ausgelegt, Ölkanäle zu schalten,
um in Abhängigkeit
von dem Betrieb eines Schalt-Elektromagneten (A) 21 bzw.
eines Schalt-Elektromagneten (B) 22 jede der Gangpositionen
für die
ersten bis vierten Gänge
(Overdrive) zu errichten.
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Das
Akkumulator-Steuerventil (A) 3 reduziert einen Leitungsdruck
P1 in Abhängigkeit
von dem Pegel eines Elektromagnet-Druckes PSOLA, der erzeugt wird
von einem Leitungsdruck-Leistungs-Elektromagneten 23, um
einen Akkumulator-Steuerdruck (A) PACCMA zu erzeugen. Der Elektromagnet-Druck PSOLA,
der von dem Leitungsdruck-Leistungs-Elektromagneten 23 erzeugt
worden ist, wird ebenfalls zu einem Druckmodifizierventil geleitet,
das dazu ausgelegt ist, einen Modifizierdruck zu erzeugen, der als ein
Signaldruck für
den Leitungsdruck PL dient, der von einem Druckregulierventil (nicht
gezeigt) erzeugt wird.
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Das
Akkumulator-Steuerventil (B) 4 reduziert den Leitungsdruck
PL in Abhängigkeit
von dem Pegel eines Elektromagnet-Druckes PSOLB, der erzeugt worden
ist von einem 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24,
um einen Akkumulator-Steuerdruck (B) PACCMB zu erzeugen.
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Das
Tiefkupplungs-Taktventil 5 ist ein Schaltventil, das einen
Signaldruck-Ölkanal
entleert, wenn ein Tiefkupplungs-Takt-Elektromagnet 25 auf
AUS steht, und erzeugt den Öldruck
für die
Kommunikation des Signaldruck-Ölkanales,
wenn der Elektromagnet 25 auf EIN steht. Das Tiefkupplungs-Sequenzventil 6 ist
dazu ausgelegt, den Gegendruck des Tiefkupplungs-Akkumulators 9 aufgrund
des Hochschaltens in die Gangposition des 4. Ganges oder aufgrund
des Herunterschaltens von der Gangposition des 4. Ganges zu steuern.
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Das
2-4-Brems-Taktventil 7 ist ein Schaltventil, das den Signaldruck-Ölkanal entleert,
wenn der 2-4-Brems-Taktelektromagnet 26 auf AUS steht,
und erzeugt einen Öldruck
für die
Kommunikation des Signaldruck-Ölkanales,
wenn der Elektromagnet 26 auf EIN steht. Das 2-4-Brems-Sequenzventil 8 ist
dazu ausgelegt, den Gegendruck des 2-4-Brems-Akkumulators 10 aufgrund
des Hochschaltens der Gangposition auf den 3. Gang oder aufgrund
des Herunterschaltens aus der Gangposition des 3. Ganges zu steuern.
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Der
Tiefkupplungs-Akkumulator 9 hat eine Gegendruck-Kammer,
an welcher der Akkumulator-Steuerdruck (A) PACCMA über das
Tiefkupplungs-Sequenzventil 6 anliegt, um sanft die Tiefkupplung
L/C einzurücken
und auszurücken.
Der 2-4-Brems-Akkumulator 10 weist eine Gegendruck-Kammer
auf, an welcher der Akkumulator-Steuerdruck (B) PACCMB über das 2-4-Brems-Sequenzventil 8 anliegt,
um so die 2-4-Bremse 2-4/B sanft einzurücken und auszurücken. Der
Hochkupplungs-Akkumulator 11 hat eine Gegendruck-Kammer,
an welcher der Akkumulator-Steuerdruck (A) PACCMA direkt anliegt,
um so die Hochkupplung H/C sanft einzurücken und auszurücken.
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Der
elektronische Steuerabschnitt von 4 enthält einen
Schalt-Elektromagneten (A) 21, einen Schalt-Elektromagneten
(B) 22, einen Leitungsdruck-Leistungs-Elektromagneten 23,
einen 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24, einen Tiefkupplungs-Zeittakt-Elektromagneten 25 sowie
einen 2-4/B-Zeittakt-Elektromagneten 26 als Stellglieder zur
Steuerung der Öldrucke
in Abhängigkeit
von Antriebsbefehlen, die von einer A/T-Steuereinheit 20 erzeugt werden.
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Die
A/T-Steuereinheit 20 empfängt als Eingabeinformationen
verschiedene Signale von verschiedenen Sensoren, wie z. B. von einem
Drosselsensor 27 zur Erfassung der Drosselöffnung eines Drosselventiles,
von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 28 zur Erfassung
der Fahrzeuggeschwindigkeit, von einem Turbinensensor 29 zur
Erfassung der Drehgeschwindigkeit eines Turbinenlaufrades, von einem Öltemperatursensor 30 zur
Erfassung der Öltemperatur
sowie von anderen Sensoren und Schaltern 31.
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Um
die Schaltsteuerung für
das automatische Schalten des Getriebes von einer der Gangpositionen
der ersten bis vierten Gänge
zu einer anderen Gangposition in dem D(Fahr-)Bereich durchzuführen, wird
zuerst ein Gangwechselbefehl erzeugt auf der Grundlage des Graphen
von 6, der Gangwechselpunkte in Relation zu der erfaßten Drosselöffnung und
der erfaßten
Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt, wenn der momentan vorhandene Punkt
(das Verhältnis
zwischen der Drosselöffnung und
der Fahrzeuggeschwindigkeit) auf dem Graph eine der Hochschaltungs-
oder Herunterschaltungslinien schneidet, und die Gangposition, in
welche das Getriebe geschaltet werden sollte, wird mit Hilfe dieses
Gangwechselbefehles festgelegt. Um die so festgelegte Gangposition
zu errichten, erzeugt die A/T-Steuereinheit 20 einen EIN-
oder einen AUS-Befehl für
jeden der Schalt-Elektromagneten (A) 21 und Schalt-Elektromagneten
(B) 22 gemäß der Tafel
von 5, die die Betriebszustände der Schalt-Elektromagneten
darstellt.
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Als
nächstes
wird die Operation der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
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Elektronische
Steueroperation aufgrund einer 4-3-Antriebs-Herunterschaltung:
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" be zeichnet. Diese Bedingung wird erreicht,
indem das Gaspedal niedergedrückt
wird.
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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.
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Bei
beiden "Antriebs-Herunterschaltungen" ist das Gaspedal
niedergedrückt.
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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.
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Die 7 ist
ein Flußdiagramm
zur Darstellung des Verlaufs der Herunterschaltsteuerung, die von
der A/T-Steuereinheit 20 durchgeführt wird, wenn das Getriebe
von der Gangposition des 4. Ganges in die Gangposition des 3. Ganges
heruntergeschaltet wird, während
ein Gaspedal niedergedrückt ist,
durch welche Steuerung die 2-4-Bremse 2-4/B (entspricht dem ersten
Eingriffselement "a") freigesetzt wird
und in welcher Steuerung die Tiefkupplung (entspricht dem zweiten
Eingriffselement "b") einrückt. Die 8 ist
eine Zeittafel zur Darstellung der Übergangscharakteristika der
Steuerbefehle, der Öldrucke,
des Übersetzungsverhältnisses,
des Drehmomentes und anderer Charakteristika während des Antriebs-Herunterschaltens
von dem 4. in den 3. Gang.
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Zu
Anfang wird im Schritt 70 von 7 festgestellt,
ob das Getriebe von der Gangposition des 4. Ganges in die Gangposition
des 3. Ganges heruntergeschaltet worden ist, während das Gaspedal niedergedrückt ist.
Eine bestätigende
Entscheidung (JA) wird bei diesem Schritt erhalten, wenn zwei Bedingungen
erfüllt
sind, d. h., der tatsächlich
vorhandene Punkt (Verhältnis
zwischen der Drosselöffnung
und der Fahrzeuggeschwindigkeit) auf dem Graphen von 6,
der die Gangwechselpunkte darstellt, durchläuft die 4-3-Herunterschaltlinie,
und es wird ein 4-3-Herunterschaltbefehl erzeugt, und es wird die Drosselöffnung vergrößert. In
diesem Zusammenhang wird der Anstieg der Drosselöffnung festgelegt durch Berechnen
eines differentiellen Wertes dTH von einem erfaßten Wert TH der Drosselöffnung,
der erhalten wird von dem Drosselsensor 27, sowie durch
Festlegen, daß der
erhaltene Differentialwert dTH größer als Null ist.
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Falls
festgestellt worden ist, daß das
Getriebe von der Gangposition des 4. Ganges in die Gangposition
des 3. Ganges heruntergeschaltet wurde, wobei das Gaspedal niedergedrückt war,
werden die Schaltsteuerung (1), die Steuerung (2)
für den
Anlegedruck, die Steuerung (3) für den Freigabedruck sowie die
Drehmomentsabfallsteuerung (4) unabhängig voneinander angewandt.
Falls ein Befehl zur Anwendung der 4-3-Antriebs-Herunterschaltung erzeugt worden ist,
beginnt ein Timer-Wert T, der die nach der Erzeugung des Befehles
für die
4-3-Antriebs-Herunterschaltung verstrichene Zeit darstellt, anzusteigen, und
es wird eine arithmetische Verarbeitung bedarfsweise durchgeführt, um
das tatsächliche
oder zur Zeit vorhandene Übersetzungsverhältnis G
festzulegen, welches das Verhältnis
der Turbinengeschwindigkeit (Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle
des Getriebes) zur Fahrzeuggeschwindigkeit (Drehgeschwindigkeit
der Ausgangswelle des Getriebes) ist, um so Änderungen des Übersetzungsverhältnisses
von dem Zeitpunkt ab zu überwachen,
zu dem der Befehl für
die 4-3-Antriebs-Herunterschaltung
erzeugt worden ist.
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(1) Schaltsteuerung
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In
Schritt 71 wird festgestellt, ob der Timer-Wert T gleich
oder größer als
ein erster vorbestimmter Timer-Wert T1 ist. Falls eine bestätigende Entscheidung
(JA) erhalten wird im Schritt 71, wird der Schritt 72 ausgeführt, um
einen Befehl zu erzeugen, um den Schalt-Elektromagneten (A) 21 von
EIN auf AUS zu schalten und um einen AUS-Befehl an dem Schalt-Elektromagneten
(B) 22 zu halten (ShiftSol A EIN-AUS; ShiftSol B AUS).
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(2) Steuerung des anlegenden Druckes
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Bei
der Steuerung des Druckes, der an die Tiefkupplung L/C anzulegen
ist, dienen der Leitungsdruck-Leistungs-Elektromagnet 23 sowie
der Tiefkupplungs-Takt-Elektromagnet 25 als Steuerstellglieder.
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Im
Schritt 73 wird ein Befehl in Form eines Leistungsverhältnisses
D1 zur gleichen Zeit für
den Leitungsdruck-Leistungs-Elektromagneten 23 erzeugt,
zu der der Schaltbefehl erzeugt wird, und es wird ein Befehl erzeugt,
um den Tiefkupplungs-Takt-Elektromagneten 25 von EIN auf
AUS zu schalten (PL Dsol D1; LOW Tsol EIN-AUS).
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Im
Schritt 74 wird festgestellt, ob der Timer-Wert T gleich
oder größer als
ein zweiter vorbestimmter Timer-Wert T2 ist. Falls eine bestätigende Entscheidung
(JA) in dem Schritt 74 erhalten wird, wird dann der Schritt 75 ausgeführt, um
einen Befehl zu erzeugen, um das Leistungsverhältnis des Leitungsdruck-Leistungs-Elektromagneten 23 rasch
von D1 auf D2 zu reduzieren und um einen Befehl zu erzeugen, den
Tiefkupplungs-Takt- Elektromagneten 25 von
AUS auf EIN zu schalten (PL Dsol D1→D2; LOW Tsol AUS-EIN).
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Im
Schritt 76 wird festgestellt, ob das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G
gleich oder größer als
ein drittes vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis G3
ist. Falls eine bestätigende
Entscheidung (JA) im Schritt 76 erhalten wird, wird dann
der Schritt 77 ausgeführt,
um einen Befehl zu erzeugen, um das Leistungsverhältnis des
Leitungsdruck-Leistungs-Elektromagneten 23 allmählich von
D2 auf D8 anzuheben, und um einen Befehl zu erzeugen, den Tiefkupplungs-Takt-Elektromagneten 25 von
EIN auf AUS zu schalten (PL Dsol D2→DB; LOW Tsol EIN-AUS).
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Im
Schritt 78 wird festgestellt, ob der Timer-Wert T gleich
oder größer als
ein vierter vorbestimmter Timer-Wert T4 ist (der die Zeit darstellt,
zu der die Schaltoperation vollendet ist). In dem Schritt 79 wird
die normale Steuerung wieder aufgenommen, in welcher ein Befehl,
der dem Grad der Drosselöffnung
TH entspricht, dem Leitungsdruck-Leistungs-Elektromagneten 23 abgegeben
wird, während ein
Befehl erzeugt wird, um den Tiefkupplungs-Takt-Elektromagneten 25 von
AUS auf EIN zu schalten (PL Dsol Resume; Normal Control; LOW Tsol
AUS-EIN).
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(3) Steuerung des Freigabedruckes
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Bei
der Steuerung des Druckes, der von der 2-4-Bremse 2-4/B freizusetzen
ist, dienen der 2-4/B-Leistungs-Elektromagnet 24 sowie
der 2-4/B-Takt-Elektromagnet 26 als Steuerstellglieder.
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Im
Schritt 80 wird ein Befehl zur Reduzierung des Leistungsverhältnisses
des 2-4-Leistungs-Elektromagneten 24 von
DO auf D3 zur gleichen Zeit erzeugt, zu der der Befehl für die Herunterschaltung
erzeugt wird. Des weiteren wird ein EIN-Befehl, der für den 2-4/B-Takt-Elektromagneten 26 erzeugt
wurde, wieder auf einen AUS-Befehl zurückgesetzt (2-4 Dsol DO→D3; 2-4
Tsol EIN-AUS).
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Im
Schritt 81 wird festgestellt, ob der Timer-Wert T gleich
oder größer als
der zweite vorbestimmte Timer-Wert T2 ist. Falls eine bestätigende Entscheidung
(JA) in dem Schritt 81 erhalten wird, wird im Schritt 82 ein
Befehl erzeugt, um das Leistungsverhältnis des 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24 von
D3 auf D4 zu reduzieren (2-4 Dsol D3→D4).
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Im
Schritt 83 wird festgestellt, ob das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G
gleich oder größer als
ein zweites vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis G2
(<G3) ist oder
nicht. Falls eine bestätigende
Entscheidung (JA) in dem Schritt 83 erhalten wird, wird
der Schritt 84 durchgeführt,
um das Leistungsverhältnis
des 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24 rasch von D4 auf
D5 anzuheben, um dann einen Befehl zu erzeugen, um das Leistungsverhältnis auf dem
Pegel von D6 zu halten (2-4 Dsol D4→D5.D6).
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Im
Schritt 85 wird festgestellt, ob der Timer-Wert T0, dessen
Zählung
bei dem Zeitpunkt beginnt, zu dem das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G
das zweite vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G2
erreicht, gleich oder größer als
ein dritter vorbestimmter Timer-Wert T3 ist. Falls eine bestätigende
Entscheidung (JA) im 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).
-
Im
Schritt 87 wird festgestellt, ob der Timer-Wert T gleich
oder größer als
der vierte vorbestimmte Timer-Wert T4 ist. Falls eine bestätigende Entscheidung
(JA) im Schritt 87 erhalten wird, wird der Schritt 88 ausgeführt, um
das Leistungsverhältnis des
2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24 für eine normale
Steuerung von D7 wieder auf D0 zurückzuführen, und um einen EIN-Befehl
für den 2-4/B-Takt-Elektromagneten 26 zu
erzeugen (2-4 Dsol D7→DO;
2-4 Tsol AUS→EIN).
-
(4) Steuerung des Drehmomentabfalls
-
Im
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 die
A/T-Steuereinheit 20 eine Motorsteuereinheit, um das Motordrehmoment
beispielsweise durch Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr oder durch Verzögern des
Zündzeitpunktes
zu reduzieren, was in dem Schritt 90 gefordert wird.
-
Im
Schritt 91 wird festgestellt, ob der Timer-Wert T gleich
oder größer einem
fünften
vorbestimmten Timer-Wert T5 ist. Falls eine bestätigende Entscheidung (JA) im
Schritt 91 erhalten wird, wird der Schritt 92 ausgeführt, um
das Motordrehmoment wieder auf einen normalen Pegel zurückzuführen oder
diesen wieder zu erhalten.
-
Betrieb der Schaltsteuerung
-
Die
oben beschriebene Schaltsteuerung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil
nicht aktiviert wird, um die Schaltoperation zur gleichen Zeit zu
initiieren, zu der der Herunterschaltbefehl erzeugt worden ist,
wobei aber die Schaltung initiiert wird aufgrund eines Verstreichens
einer Verzögerungszeit,
die die Dauer ist zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Herunterschaltbefehl
erzeugt wird, und den Zeitpunkt, zu dem der erste vorbestimmte Timer-Wert
T1 erreicht wird.
-
Infolgedessen
wird die Motorgeschwindigkeit NE erhöht mit niedergedrücktem Gaspedal
während der
Verzögerungszeit
von der Erzeugung des Herunterschaltbefehls bis zu dem ersten vorbestimmten
Timer-Wert T1, und die Motorgeschwindigkeit ist erhöht worden,
wenn die Schaltoperation tatsächlich begonnen
worden ist durch Erzeugen des EIN-Befehls für den Schalt-Elektromagneten
(A) 21, um den Elektromagneten (A) 21 zu schalten,
so daß die Schaltung
immer in der Antriebs-Bedingung gestartet werden kann, und zwar
unabhängig
davon, ob sich das Fahrzeug in dem antriebslosen oder in dem Antriebszustand
befindet, bevor das Getriebe von der Gangposition des 4. Ganges
in die Gangposition des 3. Ganges heruntergeschaltet wird.
-
Das
hat zum Ergebnis, daß die
Schaltoperation zu dem annähernd
gleichen Zeitpunkt beendet werden kann, und zwar unabhängig davon,
ob sich das Fahrzeug in dem Antriebs- oder in dem antriebslosen
Zustand befindet, bevor der Herunterschaltbefehl erzeugt wird, wodurch
die Notwendigkeit beseitigt wird, zwei unterschiedliche Modi zu
setzen, d. h. einen Modus für
die 4-3-Antriebs-Herunterschaltung aus dem antriebslosen Zustand,
sowie einen anderen Modus für
die 4-3-Antriebs-Herunterschaltung aus dem Antriebszustand, wenn
die Übergangsöldrucke
in dem Getriebesystem gesteuert werden. Es kann nämlich die
gleiche Steuerung durchgeführt werden
für das
Steuern der Übergangsöldrucke
während
des Schaltvorganges, und zwar unabhängig davon, ob sich das Fahrzeug
in dem Antriebs- oder in dem antriebslosen Zustand befindet bevor
der Herunterschaltbefehl erzeugt wird.
-
Steuerung des Übergangsöldruckes
während
der Schaltung
-
Wenn
während
der Fahrt des Fahrzeuges erfaßt
wird, daß das
Getriebe von der Gangposition für den
4. Gang in die Gangposition für
den 3. Gang heruntergeschaltet wurde, während das Gaspedal niedergedrückt war,
wird das Schaltventil (A) 21 geschaltet, um dadurch den Öldruck von
der 2-4-Bremse 2-4/B freizugeben, die in der Gangposition des 4. Ganges
eingerückt
war, und es wird der Öldruck
an die Tiefkupplung L/C angelegt, die in der Gangposition für den 4.
Gang freigesetzt war. Bei dieser Steuerung des Öldruckes wird der Druck, der
an der Tiefkupplung L/C anliegt, gesteuert durch Steuern des Leitungsdruck-Leistungs-Elektromagneten 23 und des
Tiefkupplungs-Takt-Elektromagneten 25, und es wird der
Druck, der von der 2-4-Bremse 2-4/B freigegeben wird, gesteuert
durch Steuern des 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24 und
des 2-4/B-Takt-Elektromagneten 26.
Auf diese Weise werden der Druck, der an die Tiefkupplung L/C angelegt
wird, sowie der Druck, der von der 2-4-Bremse 2-4/B freigegeben wird,
unabhängig
voneinander gesteuert. Im folgenden werden die Charakteristika der
Steuerung des Übergangsöldruckes
während
der Schaltung beschrieben.
- (1) Die erste Charakteristik
besteht darin, daß der Druck,
der an die Tiefkupplung L/C angelegt wird, gesteuert wird durch
Erzeugen eines AUS-Befehls (ein Befehl, um ein druckbeaufschlagtes Öl zuzuführen) an
den Tiefkupplungs-Takt-Elektromagneten 25, und zwar von
dem Zeitpunkt, zu dem der 4-3-Antriebs-Herunterschaltbefehl erzeugt
wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Timer den zweiten vorbestimmten
Timer-Wert T2 zählt,
woraufhin dann ein EIN-Befehl (ein Befehl, um das druckbeaufschlagte Öl zu entfernen)
für den
Tiefkupplungs-Takt-Elektromagneten 25 erzeugt wird bis
das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G
das dritte vorbestimmte Übersetzungsverhältnis unmittelbar
vor der Vollendung der Schaltung erreicht, woraufhin dann ein AUS-Befehl
für den
Takt-Elektromagneten 25 erzeugt wird, und zwar nachdem
das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G
das dritte vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G3
erreicht hat.
-
In
der obenbeschriebenen Art und Weise wird das druckbeaufschlagte Öl dem Tiefkupplungs-Akkumulator 9 zugeführt, der
in einer zu der Tiefkupplung L/C führenden Ölleitung vorhanden ist, und
zwar von dem Zeitpunkt der Erzeugung des 4-3-Antriebs-Herunterschaltbefehles
bis zu dem Zeitpunkt, der von dem zweiten vorbestimmter Timer-Wert T2 repräsentiert
wird, wodurch der Gegendruck des Tiefkupplungs-Akkumulators 9 von
dem Zeitpunkt an erhöht
wird, der von dem ersten vorbestimmten Timer-Wert T1 repräsentiert
wird, wenn der Schalt-Elektromagnet (A) 21 zu dem Zeitpunkt
ausgeschaltet wird, der von dem zweiten vorbestimmten Timer-Wert
T2 repräsentiert
wird, wie es in der 8 gezeigt ist. Das hat zum Ergebnis,
daß der
an die Tiefkupplung L/C angelegte Druck zeitweise erhöht ist,
und es wird ein Kolben der Tiefkupplung L/C aus seiner Anfangsposition
heraus in eine Position bewegt, in welcher ein Freiraum bzw. ein
Spiel zwischen den Kupplungsplatten ausreichend genug reduziert
ist, um es dem Kolben zu ermöglichen,
unmittelbar eine Druckkraft an die Kupplungsplatten anzulegen.
-
Danach
wird das druckbeaufschlagte Öl
von dem Tiefkupplungs-Akkumulator 9 entfernt, bis das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G
das dritte vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G3
erreicht, so daß die
Tiefkupplung L/C in einer Standby-Position unmittelbar vor ihrem
Einrücken
gehalten wird. Wenn sich nämlich
einmal der Kolben der Tiefkupplung L/C, der einen konstanten Gleitreibungswiderstandswert aufweist,
zu einer Seite bewegt, d. h., der Standby-Position, kehrt er aufgrund
des kleinen Druckunterschiedes nicht zu der anderen Seite zurück, oder er
kehrt nicht vollständig
zurück
zu seiner freigesetzten Position oder zu seiner Anfangsposition,
falls er zurückkehrt.
-
Wenn
das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G
das dritte vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G3
erreicht und das druckbeaufschlagte Öl dem Tiefkupplungs-Akkumulator 9 zugeführt wird,
rückt die
Tiefkupplung L/C, die in einem Standby-Zustand unmittelbar vor ihrem
Eingriff mit dem oben beschriebenen Vorbeaufschlagungsdruck gehalten
worden ist, unmittelbar ein mit ihrer Eingriffskapazität, die ohne
Verzögerung
mit einem raschen Antwortverhalten auf das druckbeaufschlagte Öl erreicht
wird.
- (2) Die zweite Charakteristik besteht
darin, daß ein
Befehl, um das Leistungsverhältnis
D3 zu erreichen (ein Befehl, um die Eingriffskapazität der 2-4-Bremse
2-4/B aufrechtzuerhalten) dem 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24 der 2-4-Bremse
2-4/B übergeben
wird, die aufgrund des Herunterschaltens freizusetzen ist, und zwar während einer
Periode von dem Zeitpunkt der Erzeugung des 4-3-Antriebs-Herunterschaltbefehles
zu dem Zeitpunkt, der von dem zweiten vorbestimmten Timer-Wert T2
repräsentiert
wird, nämlich,
während
der AUS-Befehl (ein Befehl, um das druckbeaufschlagte Öl zuzuführen) an
den Tiefkupplungs-Takt-Elektromagneten 25 angelegt wird
zur Steuerung des angelegten Druckes.
-
Falls
der Öldruck
für die
2-4-Bremse 2-4/B, die freizusetzen ist, zu dem gleichen Zeitpunkt
entfernt wird, zu dem der Herunterschaltbefehl erzeugt wird in dem
Fall, in dem der Druck, der an der Tiefkupplung L/C anliegt, wie
oben beschrieben in dem Anfangsstadium des 4-3-Antriebs-Herunterschaltens angehoben
wird, kann das Schalten mit einem Wechsel des Übersetzungsverhältnisses
des Getriebes fortgeführt
werden, was zu einer Überdrehzahl
des Motors führt.
-
Im
Gegensatz hierzu wird vorliegend der aufgrund des Herunterschaltens
freizusetzende Druck gesteuert, um die Eingreifkapazität der 2-4-Bremse 2-4/B,
die freizusetzen ist, während
der Periode aufrechtzuerhalten, in welcher der Vorbeaufschlagungsdruck
an der Tiefkupplung L/C anliegt. Daher wird das Getriebe in der
Gangposition des 4. Ganges vor dem Herunterschalten solange gehalten,
bis der Timer den zweiten vorbestimmten Timer-Wert T2 zählt, was
verständlich
wird von der ÜBERSETZUNGSVERHÄLTNIS-Charakteristik
von 8, um so eine Überdrehzahl
des Motors zu vermeiden.
- (3) Die dritte Charakteristik
besteht darin, daß der freigesetzte
Druck der 2-4-Bremse 2-4/B,
der abzusenken ist, zeitweise erhöht wird, wenn das Übersetzungsverhältnis G
das zweite vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G2
während
einer späten
Periode des Schaltens erreicht. Anschließend wird der an der Tiefkupplung
L/C anliegende Druck erhöht,
wenn das tatsächliche
Gangverhältnis
G das dritte vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G3
erreicht, das größer als
das zweite vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G2 ist
und vor der Beendigung des Schaltvorganges errichtet worden ist.
-
Auf
die oben beschriebene Art und Weise wird der freigesetzte Druck
der 2-4-Bremse 2-4/B, der
abzusenken ist, gesteuert, um zeitweise vor der Steuerung des an
der Tiefkupplung L/C anliegenden Druckes erhöht zu werden, um die Eingriffskapazität zu erreichen,
und zwar unter Ausnutzung des Unterschiedes zwischen dem zweiten
vorbestimmten Übersetzungsverhältnis G2
und dem dritten vorbestimmten Übersetzungsverhältnis G3.
Durch die zeitweise Erhöhung
des freigesetzten Druckes, nämlich durch
Errichten des Öldruckes
mit einem Leistungsverhältnis
von D5, wird die Neigung des Anstieges der Motorgeschwindigkeit
(Turbinengeschwindigkeit) oder die Neigung des Anstieges des Übersetzungsverhältnisses
gering gehalten, wie in 8 gezeigt, so daß der an
die Tiefkupplung L/C anzulegende Druck zu einem geeigneten Zeitpunkt
erhöht
werden kann, wenn das Übersetzungsverhältnis das
dritte vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G3
erreicht, während
einige Variationen für
den Zeitpunkt der Erhöhung
des Druckes dadurch ermöglicht
werden. Selbst wenn die Rotationszustände der Eingangs- und Ausgangswellen
des Getriebes sowie die Öltemperaturen
geringfügig
sich bei jeder Herunterschaltoperation voneinander unterscheiden,
werden die Eingangs- und Ausgangswellen des Getriebes dazu veranlaßt, aufgrund
der Schaltung synchronisiert zu rotieren, ohne Einrückstöße oder
Schubstöße zu verursachen.
-
Da
der freigesetzte Druck, der von dem Leistungsverhältnis D6
errichtet wurde, während
der Zeit aufrechterhalten wird, die von dem dritten vorbestimmten
Timer-Wert T3 festgesetzt ist, ist ein Überschießen des aufgrund des Einrückens der
Tiefkupplung L/C wegen des Anstieges des an der Tiefkupplung L/C
anliegenden Druckes auftretenden Ausgangsdrehmoment beseitigt, und
es kann der durch die Änderung
des Ausgangsdrehmomentes festgestellte Stoßpegel reduziert werden. Es
sind zwei unterschiedliche Pegel von Leistungsverhältnissen
D5 und D6 vorhanden, weil der durch das Leistungsverhältnis D5
errichtete Öldruck
dazu dient, den Anstieg der Rotationsgeschwindigkeit des Motors
zu begrenzen, während
der von dem Leistungsverhältnis D6
errichtete Druck dazu dient, Stöße zu reduzieren, indem
ein Überschießen des
Ausgangsdrehmomentes beseitigt wird.
-
Da
der freigesetzte Druck, der auf diese Weise erhöht worden ist, erneut wieder
gesenkt wird, nachdem der angehobene Druck für eine Periode aufrechterhalten
wird, die dem dritten vorbestimmten Timer-Wert T3 entspricht, wird
das Ausgangsdrehmoment, dessen Ansteigen verhindert worden ist,
erneut angehoben, um ein hohes Beschleunigungsvermögen für das Fahrzeug
unmittelbar nach der Schaltung sicherzustellen.
- (4)
Die vierte Charakteristik besteht darin, daß der Gegendruck des Tiefkupplungs-Akkumulators 9, der
in dem zu der Tiefkupplung L/C führenden Ölkanal vorhanden
ist, gesteuert wird, um so den an der Tiefkupplung L/C anliegenden
Druck zu steuern.
-
Als
ein Verfahren zur Steuerung des an der Tiefkupplung L/C anliegenden
Druckes kann nämlich der
an der Tiefkupplung L/C anliegende Öldruck direkt gesteuert werden.
Bei diesem direkten Steuerverfahren unterliegt allerdings die Drucksteuerung großen Auswirkungen
durch die Fließrate
in den Ölkammern
und in den Ölkanälen und
weist daher eine fehlende Stabilität auf. Wenn der Gegendruck
des Tiefkupplungs-Akkumulators 9,
der in dem zu der Tiefkupplung L/C führenden Ölleitung vorhanden ist, gesteuert
wird, um stufenförmige
Charakteristika zur Verfügung
zu stellen, wird auf der anderen Seite der Eingriffsdruck, der an
der Tiefkupplung L/C anliegt, unmittelbar verändert durch Variieren des Gegendruckes
des Akkumulators, wodurch ein rasches Antwortverhalten sowie eine
hohe Stabilität
sichergestellt werden. Des weiteren kann die Steuerung des Gegendruckes
des Tiefkupplungs-Akkumulators 9 einfach durchgeführt werden
durch Ein- und Ausschalten des Tiefkupplungs-Takt-Elektromagneten 25.
-
Operation der Drehmomentabfallsteuerung
-
Während der
späteren
Periode der 4-3-Antriebs-Herunterschaltung, in welcher das Ausgangsdrehmoment
TQ stark erhöht
ist, wird die Drehmomentsabfallsteuerung durchgeführt, um
zeitweise das Motordrehmoment beispielsweise durch Unterbrechen
der Kraftstoffzufuhr zu reduzieren.
-
Mittels
der Drehmomentsabfallsteuerung zur Reduzierung des Motordrehmomentes,
die durchgeführt
wird mit anderen Steuerungen für
die 4-3-Antriebs-Herunterschaltung, können Variationen des Ausgangsdrehmomentes
TQ reduziert werden, wodurch eine Reduzierung der Schaltstöße sowie
eine hohe Schaltqualität
sichergestellt werden;
-
Es
werden nun die Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
- (1) In der vorliegenden Steuervorrichtung wird
der aufgrund der Herunterschaltung anzulegende Druck gesteuert durch
Erzeugen des AUS-Befehls (um das druckbeaufschlagte Öl zuzuführen) für den Tiefkupplungs-Takt-Elektromagneten 25, und
zwar von dem Zeitpunkt an, zu dem der 4-3-Antriebs-Herunterschaltbefehl
erzeugt wird, bis zu dem Zeitpunkt, der dem zweiten vorbestimmten
Timer-Wert T2 entspricht, und dann wird ein EIN-Befehl (um das druckbeaufschlagte Öl zu entfernen)
für den
Tiefkupplungs-Takt-Elektromagneten 25 erzeugt,
bis das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G
das dritte vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G3
unmittelbar vor der Vollendung des Schaltvorganges erreicht, und
es wird ein AUS-Befehl erzeugt, nachdem das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G
das dritte vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G3
erreicht. Auf diese Weise wird aufgrund der 4-3-Antriebs-Herunterschaltung
der an die Tiefkupplung L/C anzulegende Druck gesteuert unter Verwendung
eines einzelnen Tiefkupplungs-Akkumulators 9, um einen
geeigneten Eingriffszeitpunkt mit einem raschen Antwortverhalten
sicherzusteifen, und zwar ohne einen Anstieg der Größe sowie
der Kosten für
die hydraulische Steuervorrichtung zu verursachen.
- (2) In der Steuervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform
wird der Befehl, um das Leistungsverhältnis D3 dem 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24 der
2-4-Bremse 2-4/B zu geben, die aufgrund der Herunterschaltung (Befehl
zur Aufrechterhaltung der Eingriffskapazität der 2-4-Bremse 2-4/B) erzeugt,
und zwar während
einer Periode von dem Zeitpunkt an, zu dem der 4-3-Antriebs-Herunterschaltbefehl
erzeugt wird, bis zu dem Zeitpunkt, der dem zweiten vorbestimmten
Timer-Wert T2 entspricht, nämlich,
während
der AUS-Befehl (um druckbeaufschlagtes Öl zu fördern) erzeugt wird, um den
an die Tiefkupplung L/C anzulegenden Druck zu steuern. Aufgrund
des derart gesteuerten Leistungsverhältnisses des 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24 wird
eine Überdrehzahl
des Motors verhindert, während
ein Vorbeaufschlagungsdruck an die Tiefkupplung L/C angelegt wird.
- (3) In der Steuervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform
wird der freigesetzte Druck der 2-4-Bremse 2-4/B, der abzusenken
ist, zeitweise erhöht,
wenn das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G
das zweite vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G2
in einer späteren
Periode des Schaltvorganges erreicht, und dann wird der an die Tiefkupplung
L/C anzulegende Druck erhöht, wenn
das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G das
dritte vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G3
erreicht, das größer ist
als das zweite vorbestimmte Übersetzungsverhältnis G2,
und vor der Vollendung des Schaltvorganges errichtet worden ist.
In dieser Anordnung kann der Zeitpunkt der Erhöhung des an die Tiefkupplung
L/C anzulegenden Druckes, der durch Überwachen des Übersetzungsverhältnisses
festgelegt wird, aus einem bestimmten Bereich ausgewählt werden,
der einige Variationen der Schaltzustände zuläßt.
-
Modifikationen der Ausführungsformen
-
Während mit
der dargestellten Ausführungsform
die Antriebs-Herunterschaltung von dem 4. Gang auf den 3. Gang als
ein Beispiel beschrieben worden ist, ist die Lehre der vorliegenden
Herunterschaltsteuerung auch anwendbar auf eine Antriebs-Herunterschaltung
von dem 3. Gang auf den 2. Gang und von dem 4. Gang auf den 2. Gang,
sowie auf Herunterschaltoperationen von dem 5. Gang auf den 4. Gang
sowie von dem 5. Gang auf den 3. Gang, wenn das automatische Getriebe
5-Gang-Positionen aufweist. Die Herunterschaltsteuerung kann auch
angewandt werden, wenn die tiefere Gangposition manuell ausgewählt wird,
um das Getriebe herunterzuschalten, während sich das Fahrzeug in
einem Antriebszustand befindet,
-
Während der
freizusetzende Druck gesteuert wird unter Verwendung des 2-4/B-Leistungs-Elektromagneten 24 gemäß der dargestellten
Ausführungsform,
kann auch der freigesetzte Druck gesteuert werden unter Verwendung
des 2-4/B-Takt-Elektromagneten 26.
-
Während in
der dargestellten Ausführungsform
der erste vorbestimmte Timer-Wert T1 als ein fester Wert angenommen
wurde, kann eine variable Verzögerungszeit
festgelegt werden in Abhängigkeit von
der Drosselöffnung
(oder einem anderen Signal, das das Motordrehmoment repräsentiert,
wie z. B. eine Ansaugluftmenge des Motors oder eine Basisimpulsbreite
der Kraftstoffeinspritzung), oder der Fahrzeuggeschwindigkeit, des
Typs der Herunterschaltung oder des Pegels der Öltemperatur. Die variable Verzögerungszeit
kann auch festgelegt werden aufgrund von zwei oder mehr Parametern
von der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drosselöffnung, des Typs der Herunterschaltung
sowie des Öldruckes.
-
Während der
zweite vorbestimmte Timer-Wert T2 in dem Timer festgesetzt wurde,
um die Zeitperiode zu steuern, während
welcher der Druck für
die Vorbeaufschlagung des Tiefkupplungs-Akkumulators in der anfänglichen
Periode der Herunterschaltung anliegt, kann statt dessen das tatsächliche Übersetzungsverhältnis überwacht
bzw. beobachtet werden, so daß der
angelegte Druck zu dem Moment reduziert wird, zu dem das tatsächliche Übersetzungsverhältnis sich
von dem Übersetzungsverhältnis für die vor
der Herunterschaltung errichtete Gangposition ändert.
-
Während der
zweite vorbestimmte Timer-Wert T2 sowie der dritte vorbestimmte
Timer-Wert T3 in
der dargestellten Ausführungsform als
feste Werte angegeben wurden, können
diese Timer-Werte T2 und T3 durch Lernprozesse korrigiert werden,
und zwar zu jedem Zeitpunkt, zu dem das Herunterschalten bewirkt
wird, indem die Übersetzungsverhältnisse
oder die Änderungsraten
der Übersetzungsverhältnisse
z. B. miteinander verglichen werden, um eine hohe Schaltqualität sicherzustellen,
ohne durch Variationen oder chronologische Änderungen des Systems beeinflußt zu werden.
-
Die
vorstehende Beschreibung betrifft (unter anderem) eine Steuervorrichtung
zum Herunterschalten für
ein automatisches Getriebe, in welcher das Getriebe heruntergeschaltet
wird in eine erste Gangposition, die nach der Herunterschaltung
zu errichten ist, indem ein Öldruck
freigegeben wird von einem ersten Eingriffselement "a", das sich in einer zweiten Gangposition
in Eingriff befand, die vor der Herunterschaltung errichtet war,
während
ein Öldruck
an ein zweites Eingriffselement "b" anliegt, das in
der zweiten Gangposition freigesetzt war, wobei die Steuervorrichtung
zum Herunterschalten enthält: eine
Antriebs-Herunterschalt-Feststelleinrichtung "c" zur
Feststellung, ob ein Herunterschaltbefehl erzeugt ist, um das automatische
Getriebe herunterzuschalten, während
ein Gaspedal niedergedrückt
ist; eine Übersetzungsverhältnis-Erfassungseinrichtung "d" zur Erfassung eines Übersetzungsverhältnisses
des Getriebes, das sich während
der Antriebs-Herunterschaltsteuerung ändert; einen Akkumulator "e", der in einem Ölkanal angeordnet ist, der
zu diesem durch die Herunterschaltung in Eingriff zu bringenden
zweiten Eingriffselement "b" führt; ein
Anwendungsdruck-Steuerstellglied "f" zur
Steuerung eines Druckes, der an das zweite Eingriffselement anzulegen ist,
durch selektives Zuführen
eines druckbeaufschlagten Öles
zu einer Gegendruck-Kammer von diesem Akkumulator "e", und durch Entfernen dieses druckbeaufschlagten Öles von
der Gegendruck-Kammer; und eine Herunterschaltanwendungsdruck-Steuereinrichtung "g" zur Erzeugung eines ersten Befehles,
um das druckbeaufschlagte Öl zu
dieser Gegendruck-Kammer des Akkumulators zuzuführen, und zwar während einer
Periode, die von einem ersten Zeitpunkt beginnt, zu dem der Herunterschaltbefehl
erzeugt wird, und bis zu einer zweiten vorbestimmten Zeit oder einem
zweiten Zeitpunkt läuft,
zu dem das von dieser Übersetzungsverhältnis-Erfassungseinrichtung
erfaßte Übersetzungsverhältnis beginnt
sich zu ändern,
sowie zur anschließenden
Erzeugung eines zweiten Befehles, um das druckbeaufschlagte Öl von der
Gegendruck-Kammer zu entfernen bis das erfaßte Übersetzungsverhältnis ein
vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis unmittelbar
vor der Vollendung des Schaltvorganges erreicht, und dann zur Erzeugung
eines dritten Befehles, um das druckbeaufschlagte Öl der Gegendruck-Kammer zuzuführen, nachdem
das erfaßte Übersetzungsverhältnis dieses
vorbestimmte Übersetzungsverhältnis erreicht,
wobei diese ersten, zweiten und dritten Befehle an dieses Anwendungsdruck-Steuerstellglied "f anlegbar sind.
-
Der
Betrieb der Steuervorrichtung zum Herunterschalten, die wie oben
konstruiert ist, wird nunmehr beschrieben. Falls die Antriebs-Herunterschalt-Feststelleinrichtung "c" feststellt, daß ein Herunterschaltbefehl
erzeugt worden ist, um das Getriebe durch Niederdrücken des
Gaspedales während des
Betriebes des Fahrzeuges herunterzuschalten, wird ein Schaltventil
(oder -ventile) oder ähnliches geschaltet,
um den Öldruck
von dem ersten Eingriffselement "a" freizugeben, das
sich in der zweiten Gangposition vor der Herunterschaltung 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 beobachtet
bzw. überwacht wird.
-
Dann
erzeugt die Herunterschaltanwendungsdruck-Steuereinrichtung in "g" einen Steuerbefehl, um das druckbeaufschlagte Öl dem Anwendungsdruck-Steuerstellglied "f" während
einer Periode zuzuführen,
die mit der Zeit beginnt, zu der der Herunterschaltbefehl erzeugt
wurde, und bis zu einer vorbestimmten Zeit läuft oder zu dem Zeitpunkt,
zu dem das erfaßte Übersetzungsverhältnis beginnt, sich
zu ändern,
und sie erzeugt dann einen Befehl, um das druckbeaufschlagte Öl von dem
Stellglied "f wieder
zu entfernen, bis das erfaßte Übersetzungsverhältnis ein
vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis unmittelbar
vor der Vollendung des Schaltvorganges erreicht. Dann erzeugt die
Steuereinrichtung "g" einen Befehl, um
das druckbeaufschlagte Öl
dem Stellglied "f
zuzuführen,
nachdem das erfaßte Übersetzungsverhältnis das
vorbestimmte Übersetzungsverhältnis erreicht
hat.
-
Demgemäß ist der
Druck, der an das zweite Eingriffselement "b" angelegt
wird, zeitweilig angehoben aufgrund der Zuführung des druckbeaufschlagten Öls zu dem
Akkumulator "e" in dem Anfangszustand
der Antriebs-Herunterschaltung, so daß der Kolben des zweiten Eingriffselementes "b" von seiner Anfangsposition zu einer
Position bewegt wird, in der der Kolben bereit ist, eine Druckkraft
zwischen den Eingriffsplatten anzulegen. Danach wird das dem Akkumulator "e" zugeführte druckbeaufschlagte Öl entfernt
bis das erfaßte Übersetzungsverhältnis ein
vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis unmittelbar
vor der Vollendung des Schaltvorganges erreicht, so daß das zweite
Eingriffselement "b" in einer Standby-Position
unmittelbar vor dem Eingriff gehalten wird. Sobald das erfaßte Übersetzungsverhältnis das
vorbestimmte Übersetzungsverhältnis erreicht,
wird das druckbeaufschlagte Öl
dem Akkumulator "e" zugeführt, um
den Druck zu erhöhen,
der an dem zweiten Eingriffselement "b" anliegt,
so daß das
Eingriffselement "b", das in einer Standby-Position
unmittelbar vor einem Eingreifen gehalten worden ist, unmittelbar einrückt mit
seiner Eingriffskapazität,
die ohne Verzögerung
mit einer raschen Antwort erhalten wird, um das druckbeaufschlagte Öl zuzuführen. Auf
diese Weise kann die wie oben beschrieben konstruierte Steuervorrichtung
zum Herunterschalten ein gutes Eingriffstiming bzw. einen guten
Eingriffszeitpunkt mit hohem Antwortverhalten aufgrund des Antriebsherunterschaltens
sicherstellen, ohne einen Anstieg der Größe bzw. der Abmessungen sowie
der Kosten für die
hydraulische Steuervorrichtung zu verursachen.
-
Die
wie oben beschriebene konstruierte Steuervorrichtung zum Herunterschalten
für ein
automatisches Getriebe kann des weiteren enthalten: eine Herunterschaltfreisetzungsdruck-Steuereinrichtung "i" zur Erzeugung eines Befehles für ein Freigabedruck-Steuerstellglied "h", um eine Eingriffskapazität des ersten
Eingriffselementes "a", das aufgrund der
Herunterschaltung freizugeben ist, während dieser Periode aufrechtzuerhalten,
die zu einem ersten Zeitpunkt beginnt, zu dem der Herunterschaltbefehl erzeugt
wird, und bis zu dieser zweiten vorbestimmten Zeit oder diesem zweiten
Zeitpunkt läuft,
zu dem das von der Übersetzungsverhältnis-Erfassungseinrichtung
erfaßte Übersetzungsverhältnis beginnt, sich
zu ändern,
während
der Befehl zur Zuführung des
druckbeaufschlagten Öles
für dieses
Anwendungsdruck-Steuerstellglied "f" erzeugbar ist.
-
Falls
der an dem ersten Eingriffselement "a" anliegende Öldruck,
das freizusetzen ist, zu dem gleichen Zeitpunkt entfernt wird, zu
dem der Herunterschaltbefehl in dem Fall erzeugt wird, in dem der
an dem zweiten Eingriffselement "b" anliegende Druck in
dem anfänglichen
Zustand des Antriebs-Herunterschaltens angehoben wird, kann die
Schaltung mit dem Wechsel des Übersetzungsverhältnisses
des Getriebes fortfahren, was zu einer Überdrehzahl des Motors führt. Demgegenüber die
Herunterschaltfreigabedruck-Steuereinrichtung "i" die
Steuerung durch zur Aufrechterhaltung einer Eingriffskapazität des freizusetzenden
ersten Eingriffselementes "a", und zwar während der
Zuführung
eines vorläufigen
Druckes an das zweite Eingriffselement "b",
wodurch die Gangposition, die vor dem Herunterschalten errichtet war,
aufrechterhalten werden kann, wodurch eine Überdrehzahl des Motors nicht
bewirkt wird.
-
Hierdurch
wird ein Überdrehen
des Motors während
der Zuführung
eines vorläufigen
Druckes an das zweite Eingriffselement verhindert.
-
Die
gerade eben beschriebene Steuervorrichtung zum Herunterschalten
für ein
automatisches Getriebe kann derart ausgelegt sein, daß diese
Herunterschaltfreigabedruck-Steuereinrichtung "i" für dieses
Freigabedruck-Steuerstellglied "h" zeitweise einen Befehl erzeugt, um
die Eingriffskapazität
dieses ersten Eingriffselementes "a" zu
erhöhen,
und zwar von einem Zeitpunkt aus, zu dem das von der Übersetzungsverhältnis-Erfassungseinrichtung
erfaßte Übersetzungsverhältnis ein Übersetzungsverhältnis erreicht,
das kleiner als das vorbestimmte Übersetzungs verhältnis ist.
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Aufgrund
der Antriebs-Herunterschaltung erhöht die Herunterschaltfreigabedruck-Steuereinrichtung "i" zeitweilig den freigegebenen Druck
des ersten Eingriffselementes "a", der abgesenkt worden
ist, bevor die Herunterschaltanlegedruck-Steuereinrichtung "g" den an dem zweiten Eingriffselement "b" anlegenden Druck erhöht, so daß die Neigung
des Anstieges der Motorgeschwindigkeit (Turbinengeschwindigkeit)
(= Neigung des Anstieges des Übersetzungsverhältnisses)
kleingehalten wird. Auf diese Weise ist die Herunterschaltanlegedruck-Steuereinrichtung "g" dazu in der Lage, den Druck, der an
das zweite Eingriffselement "b" aufgrund der Erfassung eines
geeigneten Übersetzungsverhältnisses
anzulegen ist, anzuheben, und zwar zu einem geeigneten Zeitpunkt,
der aus einem bestimmten Bereich ausgewählt worden ist, wodurch bessere
Variationen der Schaltbedingungen möglich werden.
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Bei
der oben beschriebenen Steuervorrichtung zum Herunterschalten, in
der der dem zweiten Eingriffselement angelegte Druck erhöht wird
aufgrund der Erfassung eines geeigneten Übersetzungsverhältnisses
zu einem geeigneten Zeitpunkt, der aus einem bestimmten Bereich
ausgewählt
wird, sind einige Variationen der Schaltbedingungen ermöglicht.