DE19746634A1

DE19746634A1 - Steuerungssystem für Fahrzeug-Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE19746634A1
Application number: DE19746634A
Authority: DE
Inventors: Kazumasa Tsukamoto; Masahiro Hayabuchi; Satoru Kasuya; Takayuki Hisano; Atsuki Ikeda
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1996-10-23
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 1998-04-30
Also published as: JPH10122344A; US5935041A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für ein Fahrzeug-Automatikgetriebe und insbesondere ein Ver fahren zum Steuern des Automatikgetriebes, um eine Rück wärtsbewegung des Fahrzeugs beim Anfahren z. B. auf einer schneebedeckten Straße in einer hohen Schalt- oder Gangstufe zu verhindern und einen Haltezustand auf einer Steigung bzw. einen Aufwärts-Haltezustand unter einer neutralen Steuerung einzustellen.

Wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit niedrigem Rei bungskoeffizienten µ, z. B. auf einer schneebedeckten Straße, durch Schalten des Getriebes auf die niedrigste Schalt- oder Gangstufe (d. h. den ersten Gang) anfahren soll, kann die An triebskraft bezüglich der Reibungskraft zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche übermäßig groß werden, so daß die Räder durchdrehen und ein glattes oder gleichmäßiges Anfah ren des Fahrzeugs unmöglich ist. Es ist ein herkömmliches Automatikgetriebe bekannt, bei dem ein Verfahren verwendet wird, gemäß dem das Fahrzeug in einer höheren Schalt- oder Gangstufe, z. B. im zweiten oder einem höheren Gang, anfahren oder in Bewegung gesetzt werden kann, bei dem die Drehmo mentverstärkung im Getriebe kleiner ist als diejenige in der niedrigsten Gangstufe, um mit dem Fahrzeug auf einer schnee bedeckten Straße anzufahren, wie im US-Patent Nr. 4941096 beschrieben.

Um den Kraftstoffverbrauch während der Fahrt des Fahr zeugs zu reduzieren, wird, wenn das Fahrzeug anhält, während ein Fahrbereich des Automatikgetriebes ausgewählt ist, die Motorlast vermindert, indem veranlaßt wird, daß die Ein gangskupplung eines Gangschaltmechanismus, die normalerweise im betätigten oder eingerückten Zustand gehalten wird, un mittelbar bevor sie betätigt wird, im gelösten oder ausge rückten Bereitschaftszustand gehalten wird, um den durch das Fluids im Drehmomentwandler verursachten Widerstand zu redu zieren. Dies ist die sogenannte "neutrale Steuerung". Um zu verhindern, daß das Fahrzeug sich auf einer Steigung zurück bewegt, was ansonsten auftreten könnte, weil die Kriechkraft (creep force) durch die neutrale Steuerung eliminiert ist, ist ein Verfahren vorgesehen, gemäß dem der Aufwärts- Haltezustand durch Blockieren des Gangschaltmechanismus ein gestellt wird, wie im US-Patent Nr. 4648289 beschrieben.

Wenn die Anfahrsteuerung in einer hohen Gangstufe aus geführt wird, wie im US-Patent Nr. 4941096 beschrieben, kann die Kriechkraft für das Anfahren auf einer Straße mit nied rigem Reibungskoeffizienten µ, z. B. auf einer schneebedeck ten Straße, bezüglich des Steigungsgrads klein sein, und das Fahrzeug kann sich zurückbewegen, sobald das Bremspedal ge löst wird. In diesem Fall kann die Antriebskraft übermäßig groß werden, so daß die Räder durchdrehen können und ein glattes oder gleichmäßiges Anfahren unmöglich wird, wenn der Fahrer das Beschleunigungs- oder Fahrpedal zu schnell betä tigt. Es könnte beispielsweise eine Vorrichtung vorgesehen sein, um die Ausgangs- oder Abtriebswelle des Getriebes zu fixieren. Es wäre jedoch notwendig, die Vorrichtung so zu steuern, daß die' Vorrichtung nur dann betätigt wird, wenn das Fahrzeug sich möglicherweise zurückbewegen kann, und daß die Vorrichtung beim Anfahren unverzüglich und schnell ge löst wird. Dabei tritt jedoch daß Problem auf, daß die zeit liche Steuerung schwierig ist.

Für den Aufwärts-Haltezustand während einer neutralen Steuerung wird, wie im US-Patent Nr. 4648289 beschrieben, ein Reibungseingriffelement verwendet, das betätigt werden soll, wenn der zweite Gang des Gangschaltmechanismus einge stellt wird, und das im neutralen Zustand betätigt wird. Da durch wird der Gangschaltmechanismus während des Aufwärts- Haltezustands auf den zweiten Gang eingestellt, so daß ein Schaltruck vom zweiten Gang zum ersten Gang auftritt, wenn das Reibungseingriffselement verzögert gelöst oder ausge rückt wird. In diesem Fall tritt ebenfalls das Problem auf, daß die zeitliche Steuerung schwierig ist.

Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerungssystem für ein Fahrzeug-Automatikgetriebe be reitzustellen, durch das verhindert werden kann, daß ein Fahrzeug sich im Haltezustand rückwärts bewegt, ohne daß ei ne komplizierte Steuerung erforderlich ist, und durch die die Funktion zum Verhindern der Rückwärtsbewegung beim An fahren schnell deaktiviert werden kann.

Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Funktion zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs bereitzustellen, wobei dem Gangschaltmechanismus kein besonderer Mechanismus hinzugefügt wird, sondern eine Bremse verwendet wird, die eigentlich für den Gangschaltvor gang im Gangschaltmechanismus vorgesehen ist.

Es ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Funktion zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs auch dann zu aktivieren, wenn das Fahrzeug in ei ner hohen Gangstufe auf einer Steigung, wie beispielsweise einer schneebedeckten Straße, anfährt, wodurch ein gleichmä ßiger Anfahrvorgang des Fahrzeugs erreicht werden kann.

Allgemein ist während eines Fahrtzustands des Fahrzeugs eine Bremse zum Einstellen einer gangreduzierten Stufe im Gangschaltmechanismus erforderlich, um eine Rückwärtsdrehbe wegung des als Reaktionselement im Gangschaltmechanismus wirkenden Rotationselements zu verhindern. Das Reaktions drehmoment wird in diesem Fall durch die Verstärkung der Gangreduzierung erhöht. Wenn die Bremse eine Bandbremse mit einer Drehrichtungskomponente bezüglich ihrer Anpreßkraft bzw. ihres Anpreßdrucks ist, ist es, um die volle Drehmo mentleistung zu erhalten, vorteilhaft, daß die Richtung, in der die Bandbremse eine selbstaktivierende oder -verstär kende Wirkung und dadurch einen höheren Anpreßdruck auf weist, auf die Rückwärtsdrehrichtung festgelegt ist, die der Richtung des Reaktionsdrehmoments entspricht. Wenn die höhe re Gangstufe für einen Anfahrvorgang in einer höheren Gang stufe eine direkt verbundene Gangstufe ist, dreht sich das Rotationselement zum Blockieren des Gangschaltmechanismus permanent rückwärts, wenn das Fahrzeug sich rückwärts be wegt. Daher ist es eine vierte Aufgabe der vorliegenden Er findung, die Funktion zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs zu aktivieren, indem die Bandbremse für die gangreduzierte Stufe als Bremse zum Verhindern einer Rück wärtsbewegung verwendet wird, wobei die Kenngrößen der vor handenen Bandbremse jedoch nicht geändert werden.

Es ist eine fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schaltruck zu verhindern, der ansonsten durch verzö gertes Lösen der Bremse verursacht werden könnte, die wäh rend der neutralen Steuerung für den Aufwärts-Haltezustand betätigt ist. Die Bremse zum Blockieren des Rotationsele ments, das als Reaktionselement zum Einstellen des sogenann ten "Motorbremseffekts" wirkt, wenn die Räder in der gangre duzierten Stufe des Gangschaltmechanismus angetrieben wer den, blockiert die Vorwärtsdrehbewegung des Rotationsele ments. Wenn die Bremse eine Bandbremse mit einer Drehrich tungskomponente bezüglich ihres Anpreßdrucks ist, ist es, um den Anpreßdruck beizubehalten, vorteilhaft, daß die Vor wärtsdrehbewegung in Richtung der selbstaktivierenden oder -verstärkenden Wirkung erfolgt. Wenn die Einwegkupplung bloc kiert wird, um die Rückwärtsdrehbewegung der Ausgangs- oder Abtriebswelle zu verhindern, wird dem Rotationselement das Reaktionsdrehmoment in der Vorwärtsdrehrichtung zugeführt, um dieses Reaktionsdrehmoment aufzunehmen. Daher kann die Bandbremse zum Blockieren des Reaktionsdrehmoments so einge stellt werden, daß sie eine selbstaktivierende oder -ver stärkende Wirkung auf der Seite der Drehrichtungskomponente ihres Anpreßdrucks aufweist, die in diesem Fall in Vorwärts drehrichtung ausgerichtet ist. Daher ist es eine sechste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Aufwärts-Halte funktion einzustellen, ohne die Kenngrößen der vorhandenen Bandbremse zu ändern, indem eine Bremse verwendet wird, die während eines Nicht-Fahrtzustands als Bremse für den Auf wärts-Haltezustand verwendet wird.

Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der Patentan sprüche gelöst.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist, wenn ein Rotationselement durch eine Bandbremse blockiert werden soll, um die Bandbremse in einer Drehrichtung zu betätigen, in der eine Deaktivierungswirkung erzeugt wird, ein Öldruck erforderlich, der höher ist als der Öldruck, der zum Erzeu gen der selbstaktivierenden oder -verstärkenden Wirkung er forderlich ist. Durch Ausnutzen dieser Charakteristik der Bandbremse kann die Richtung der selbstaktivierenden oder -verstärkenden Wirkung so festgelegt werden, daß sie bei ei ner Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs mit der Drehrichtung des Rotationselements übereinstimmt, um den Bereich festzulegen, in dem der zum Blockieren des Rotationselements während ei ner Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs erforderliche erste Öl druck geringer ist als der zum Blockieren des Rotationsele ments während der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs erforderli che zweite Öldruck. Dadurch wird, wenn der Hydraulik- Servoeinrichtung zum Anspannen oder Festziehen der Bandbrem se ein Öldruck zugeführt wird, der geringer ist als der zweite Öldruck und dem ersten Öldruck gleich oder höher als dieser ist, durch die selbstaktivierende oder -verstärkende Wirkung der Bandbremse die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs verhindert. Bei Vorwärtsfahrt wird die Wirkung der Bandbrem se durch die deaktivierende Wirkung ersetzt, so daß der An preßdruck der Bandbremse zu gering ist, um das Rotationsele ment zu blockieren. Dadurch kann der Anfahrvorgang ausge führt werden, der im wesentlichen einem Anfahrvorgang ähn lich ist, der erhalten wird, wenn die Bandbremse gelöst ist. Auch wenn die Bremse verzögert gelöst wird, kann die Funkti on zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs durch die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs deaktiviert werden, um einen gleichmäßigen Anfahrvorgang ohne komplizierte Brems steuerung zu gewährleisten.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Funktion zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Fahr zeugs durch die gleiche Bandbremse erhalten werden, die für die Gangschaltung im Gangschaltmechanismus verwendet wird, so daß die gewünschte Aufgabe ohne einen zusätzlichen beson deren Mechanismus gelöst werden kann.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Funktion zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs auch dann erhalten werden, wenn das Fahrzeug in einer hohen Gangstufe auf einer Steigung, wie beispielsweise einer schneebedeckten Straße, anfährt, um eine glatte oder gleichmäßige Anfahrbewegung des Fahrzeugs zu erhalten.

Gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung wird die hohe Gangstufe für den Anfahrvorgang durch eine di rekte Verbindung zwischen dem Ausgangs- oder Abtriebselement und dem Rotationselement eingestellt, so daß veranlaßt werden kann, daß die Richtung des dem Rotationselement zum Zeit punkt, bei dem die gangreduzierte Stufe eingestellt wird, zuzuführenden Reaktionsdrehmoments mit der Richtung überein stimmt, in der das Reaktionsdrehmoment zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs aufgenommen wird. Dadurch kann die Funktion zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs erhalten werden, indem die Bandbremse, durch die die gangreduzierte Stufe eingestellt wird, ohne Änderung verwendet wird, wobei die Kenngrößen der vorhandenen Band bremse nicht geändert werden müssen.

Gemäß einer noch anderen Ausführungsform kann ein Schaltruck verhindert werden, der ansonsten aufgrund der verzögerten Freigabe der Bandbremse, die betätigt werden soll, wenn eine vorgegebene Gangstufe eingestellt wird, beim Anfahren in einem Aufwärts-Haltezustand unter einer neutra len Steuerung durch den Übergangsschaltzustand verursacht wird.

Gemäß einer anderen Ausführungsform blockiert die Brem se, die während eines Nicht-Fahrzustands in einer Gangstufe an der gangreduzierten Seite betätigt werden soll, die Vor wärtsdrehbewegung im Nicht-Fahrzustand, so daß die selbstak tivierende oder -verstärkende Wirkung an der Seite der Vor wärtsdrehbewegung erhalten werden kann. Außerdem blockiert die Bremse zum Verhindern der Rückwärtsdrehbewegung der Aus gangs- oder Abtriebswelle durch Blockieren der Einwegkupp lung die Seite der Vorwärtsdrehbewegung, so daß die selbstaktivierende oder -verstärkende Wirkung an der Seite der Vorwärtsdrehbewegung erhalten werden kann. Dadurch kann der Aufwärts-Anfahrzustand unter Verwendung der im Nicht- Fahrtzustand zu betätigenden Bremse erhalten werden, ohne die Eigenschaften der vorhandenen Bandbremse zu ändern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs formen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrie ben; es zeigen:

Fig. 1 ein Systemstrukturdiagramm zum Darstellen der Hydraulikschaltung und von Blöcken einer ersten Ausführungs form eines erfindungsgemäßen Steuerungssystems für ein Fahr zeug-Automatikgetriebe;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm zum Darstellen eines Gangschaltmechanismus des Automatikgetriebes;

Fig. 3 ein Operations- oder Funktionsdiagramm des Auto matikgetriebes;

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zum Darstellen einer durch das Steuerungssystem des Automatikgetriebes ausgeführten Steuerung zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Fahr zeugs;

Fig. 5 ein Hydraulikcharakteristikdiagramm der im Auto matikgetriebe ausgeführten Steuerung zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs;

Fig. 6 ein Zeitdiagramm der durch das Steuerungssystem ausgeführten Steuerung zum Verhindern einer Rückwärtsbewe gung des Fahrzeugs;

Fig. 7 ein Systemstrukturdiagramm zum Darstellen der Hydraulikschaltung und von Blöcken einer zweiten Ausfüh rungsform eines erfindungsgemäßen Steuerungssystems für ein Fahrzeug-Automatikgetriebe;

Fig. 8 ein schematisches Diagramm zum Darstellen eines bei der zweiten Ausführungsform vorgesehenen Gangschaltme chanismus;

Fig. 9 ein Operations- oder Funktionsdiagramm des bei der zweiten Ausführungsform vorgesehenen Automatikgetriebes;

Fig. 10 ein Ablaufdiagramm zum Darstellen einer durch die zweite Ausführungsform eines Steuerungssystems ausge führten Aufwärts-Anfahrsteuerung;

Fig. 11 ein Hydraulikcharakteristikdiagramm der Auf wärts-Anfahrsteuerung des bei der zweiten Ausführungsform vorgesehenen Automatikgetriebes; und

Fig. 12 ein Zeitdiagramm der durch die zweite Ausfüh rungsform eines Steuerungssystems ausgeführten Aufwärts- Anfahrsteuerung.

Die in den Fig. 1 bis 6 dargestellte erste Ausfüh rungsform der Erfindung wird durch eine Kraftübertragungs einheit mit einer Querstruktur gebildet, wobei ein Automa tikgetriebe mit einer Differentialeinheit kombiniert ist, wie in Fig. 2 dargestellt. Zunächst wird der schematische Aufbau des Mechanismus beschrieben. Die Kraftübertragungs einheit weist auf: ein Automatikgetriebe mit einem Drehmo mentwandler 12 mit einer mit dem Motor eines Fahrzeugs ver bundenen Schließkupplung 11 und einem Gangschaltmechanismus M mit drei Stufen von Planetengetriebesätzen M1, M2 und M3 zum Ändern der Gangstufen oder Gänge des Drehmomentwandlers 12 in fünf Vorwärts- und einen Rückwärtsgang, und eine über eine als Gangreduktionsmechanismus dienende Vorgelegeeinheit 20 mit dem Automatikgetriebe verbundene Differentialeinheit 21 zum Übertragen der Ausgangsdrehbewegung des Automatikge triebes auf die linken und rechten Räder des Fahrzeugs. In den beiden Getriebesätzen M1 und M2 des Automatikgetriebes sind Ritzel P₁ und P₂ mit einem größeren und einem kleineren Durchmesser direkt miteinander verbunden. In den beiden Ge triebesätzen M1 und M3 ist ein Hohlrad R₁ mit einem Träger C₃ und ein Hohlrad R₃ mit einem Träger C₁ verbunden. Das Son nenrad S₁ und der Träger C₁ des Getriebesatzes M1 sind mit einer Eingangswelle 14 verbunden, die über Eingangskupplun gen C-1 bzw. C-2 mit der Turbinenwelle 13 des Drehmoment wandlers 12 verbunden ist, so daß sie als Eingangselemente dienen. Das Hohlrad R₁ und der Träger C₃ sind miteinander und mit einem als Abtriebs- oder Ausgangselement dienenden Vorgelegerad 19 verbunden. Das Sonnenrad S₁ des Getriebesat zes M1 kann durch eine Bremse B-1 bezüglich eines Getriebe gehäuses 10 blockiert werden, das Sonnenrad S₂ des Getriebe satzes M2 kann durch eine Bremse B-2 bezüglich des Getriebe gehäuses 10 blockiert werden, das Sonnenrad S₃ des Getriebe satzes M3 kann durch eine Bremse B-3 bezüglich des Getriebe gehäuses 10 blockiert werden und das mit dem Träger C₁ ver bundene Hohlrad R₃ kann durch eine Bremse B-R bezüglich des Getriebegehäuses 10 blockiert werden. D.h., das Sonnenrad S₁ ist über eine am Außenumfang der Eingangswelle 14 angepaßte Sonnenradwelle 16 mit der Eingangskupplung C-1 verbunden, der Träger C₁ ist über eine am Außenumfang der Eingangswelle 14 angepaßte Trägerwelle 17 mit der Eingangskupplung C-2 verbunden, und das Sonnenrad S₃ ist über eine am Außenumfang der Trägerwelle 17 angepaßte Sonnenradwelle 18 mit der Brem se B-3 verbunden. Die einzelnen Bremsen werden, mit Ausnahme der Bremse B-R, die eine Mehrscheibenbremse ist, aus Band bremsen gebildet. Das als Ausgangs- oder Abtriebselement dienende Vorgelegerad 19 ist durch die Vorgelegeeinheit 20 und die Differentialeinheit 21 mit der Antriebswelle des Fahrzeugs verbunden.

Durch das derart aufgebaute Automatikgetriebe werden die einzelnen Gangstufen unter der Steuerung durch eine elektronische Steuerungseinheit und eine Hydrauliksteue rungseinheit eingestellt, wie unter Bezug auf Fig. 1 be schrieben wird, indem den den vorstehend erwähnten einzelnen Kupplungen und Bremsen zugeordneten Hydraulik-Servoeinrich tungen Öldruck zugeführt wird, um die einzelnen Kupplungen und Bremsen einzurücken bzw. zu betätigen oder zu aktivieren (wie durch Symbole o in Fig. 3 gekennzeichnet) oder aus zu rücken bzw. zu lösen (wie durch Leerzeichen in Fig. 3 ge kennzeichnet) . Ein gestrichelter Kreis in Fig. 3 bezeichnet die Aktivierung oder Betätigung der Bremse B-3, um eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeug in einem Schneemodus zu ver hindern, wie nachstehend ausführlich beschrieben wird.

Im einzelnen wird der erste Gang (IST) durch Einrücken oder Betätigen der Eingangskupplung C-1 und der Bremse B-3 eingestellt. In diesem Zustand wird das Antriebsdrehmoment, dessen Richtung durch einen durchgezogenen Pfeil in Fig. 2 dargestellt ist, von der Eingangswelle 14 über die Kupplung C-1 an das Sonnenrad S₁ übertragen und als Drehbewegung des Trägers C₃, der durch das durch Betätigen der Bremse B-3 verursachte Blockieren des Sonnenrades S₃ am meisten verzö gert ist, in der gleichen Richtung an das Vorgelegerad 19 ausgegeben. Ähnlicherweise wird der zweite Gang (2ND) durch Einrücken oder Betätigen der Eingangskupplung C-2 und der Bremse B-3 eingestellt. In diesem Zustand wird die über die Kupplung C-2 der Bremse B-3 zugeführte Eingangsdrehbewegung über den Träger C₁ unverändert zum Hohlrad R₃ übertragen und als Differenzdrehbewegung des Trägers C₃, wobei ausgenutzt wird, daß das Sonnenrad S₃ durch die aktivierte Bremse B-3 blockiert ist, an das Vorgelegerad 19 ausgegeben. Dadurch absorbiert die Bremse B-3 das Reaktionsdrehmoment, das in die durch einen gestrichelten Pfeil dargestellte Richtung dem Sonnenrad S₃ in der gangreduzierten Stufe zugeführt wer den soll, in der das Eingangsdrehmoment durch den Gang schaltmechanismus M verstärkt wird, so daß es eine zum Ab sorbieren ausreichende Drehmomentleistung aufweist. An schließend wird der dritte Gang (3RD) durch direktes Verbin den des ersten Planetengetriebesatzes M1 durch gleichzeiti ges Einrücken der beiden Eingangskupplungen C-1, C-2 einge stellt. In diesem Zustand wird die Drehbewegung der Ein gangswelle 14 als Drehbewegung des Trägers C₃ unverändert an das Vorgelegerad 19 ausgegeben. In dieser Gangstufe wird, wenn das Fahrzeug angehalten hat und die Bremse B-3 akti viert oder eingerückt ist, das Sonnenrad S₃ blockiert, um eine Drehbewegung des Hohlrades R₃ bezüglich des Trägers C₃ zu verhindern, so daß der Gangschaltmechanismus M im direk ten Verbindungszustand blockiert ist. Dadurch kann das Vor gelegerad 19 durch Steuern der Bremse B-3, wie ausführlich beschrieben wird, sich (in der Vorwärtsdrehrichtung des Vor gelegerades 19) in die einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs entsprechende Richtung drehen, kann sich jedoch nicht (in die Rückwärtsdrehrichtung des Vorgelegerades 19, wie durch die gestrichelten Pfeile dargestellt) in die einer Rückwärts bewegung des Fahrzeugs entsprechende Richtung drehen.

Der vierte Gang (4TH) und höhere Gänge sind einem Over drive-Betrieb zugeordnet, wobei der vierte Gang (4TH) durch Einrücken der Eingangskupplung C-2 und der Bremse B-1 zum Blockieren des Sonnenrades S₁ eingestellt wird. In diesem Zustand wird die Drehbewegung der Eingangswelle 14 als Dreh bewegung des Hohlrades R₁, die um die Drehzahl des Ritzels P₁ bezüglich derjenigen des Trägers C₁ beschleunigt ist, über den Träger C₁ an das Vorgelegerad 19 übertragen. Der fünfte Gang wird durch Einrücken der Eingangskupplung C-2 und der Bremse B-2 eingestellt. In diesem Zustand wird die Drehbewegung der Eingangswelle 14 als Drehbewegung des Hohl rades R₁, die um die Drehzahl des Ritzels P₂ auf ihrer Achse bezüglich der Drehzahl des Trägers C₁ weiter beschleunigt ist, über den Träger C₃ zum Vorgelegerad 19 übertragen. In dieser Gangstufe ist der Durchmesser des Sonnenrades S₂ grö ßer als derjenige des Sonnenrades S₁, so daß die Drehbewe gung des Hohlrades R₁ größer ist als diejenige in der vier ten Gangstufe.

Der Rückwärtsgang (REV) wird durch Einrücken der Ein gangskupplung C-1 und der Bremse B-R eingestellt. In diesem Zustand ist die Drehbewegung des Trägers C₁ durch Blockieren des Hohlrades R₃ am Gehäuse 10 durch Betätigen der Bremse B-R unterbrochen, und die Drehbewegung des Hohlrades R₁, dessen Rückwärtsdrehbewegung um die Drehzahl des Ritzels P₁ verzögert ist, wird über den Träger C₃ durch das Vorgelege rad 19 ausgegeben.

Im derart aufgebauten Automatikgetriebe wird erfin dungsgemäß die Bremse zum Blockieren der Drehbewegung des Ausgangs- oder Abtriebselements (bei der vorliegenden Aus führungsform z. B. des Vorgelegerades 19) bei einer Rück wärtsbewegung des Fahrzeugs beispielsweise durch die Band bremse B-3 zum Blockieren des Sonnenrades S₃ gebildet. Die vorliegende Ausführungsform eines Steuerungssystem zum Steu ern des Öldrucks der Hydraulik-Servoeinrichtung der Bremse B-3 weist auf: die in Fig. 1 dargestellte Schaltung der Hy draulik-Steuerungseinheit und ein Programm in einer elektro nischen Steuerungseinheit 6 zum Steuern der Schaltung durch elektrische Signale.

Wie in Fig. 1 detailliert dargestellt, besteht die Bandbremse B-3 aus einer Trommel 31, einem Band 32 und einer Hydraulik-Servoeinrichtung 4. Von diesen Komponenten ist die Trommel 31 durch die Sonnenradwelle 18 mit dem Sonnenrad S₃ verbunden, wie in Fig. 2 dargestellt. Das Band 32 weist an beiden Enden seines Außenumfangs Bügel 33 und 34 auf. Ein an der Verankerungs- oder Befestigungsseite angeordneter Bügel 33 wird durch einen im Gehäuse 10 eingelassenen Anker- oder Befestigungsstift 35 gehalten, und der andere Bügel 34, der an der anderen, d. h. der Aktivierungsseite, angeordnet ist, wird durch die Dehnungs-Rückstellelastizität des Bandes 32 anliegend an das Ende einer Kolbenstange 42 der Hydraulik- Servoeinrichtung 4 gehalten.

Daher wirkt im Fall der Bandbremse B-3 unter Verwendung des Mechanismus, bei dem ein Ende des Bandes fixiert ist, während das andere Ende beweglich ist, wenn die Trommel 31 während des Abbremsens einem dargestellten Drehmoment im Ge genuhrzeigersinn ausgesetzt ist, eine sich durch den Ein griff zwischen dem Band 32 und der Trommel 31 ergebende Rei bungskraft in einer Richtung, in der das Band durch den An kerstift 35 zum Gehäuse 10 festgezogen oder angespannt wird, so daß eine selbstaktivierende oder -verstärkende Wirkung auftritt, durch die die Bremskraft verstärkt wird. Wenn der Trommel 31 das im Uhrzeigersinn dargestellte Drehmoment zu geführt wird, wirkt die durch den Eingriff zwischen dem Band 32 und der Trommel 31 erhaltene Reibungskraft dagegen als Kraft, durch die das Band in der der Richtung zum Festziehen oder Anspannen des Bandes entgegengesetzten Richtung geloc kert wird, so daß eine kraftmindernde oder deaktivierende Wirkung auftritt, durch die die Bremskraft vermindert wird. Daher ist die Bremskraft der Bandbremse B-3 abhängig von der Richtung des dem Sonnenrad S₃ zuzuführenden Reaktionsdrehmo ments unterschiedlich.

Die Hydraulik-Servoeinrichtung 4 der Bremse B-3 weist auf: einen Servo- oder Vorspannzylinder 40 mit Zylinderöff nungen S_L und S_S mit größerem bzw. kleinerem Durchmesser, einen in die Öffnung S_L mit größerem Durchmesser verschieb bar oder gleitend eingepaßten Kolben 44 mit größerem Durch messer, einen in die Öffnung S_S mit kleinerem Durchmesser verschiebbar oder gleitend eingepaßten Kolben 43 mit kleine rem Durchmesser, die in die beiden Kolben 43 und 44 einge paßte Stange 42, eine Trennfeder 45 und eine Rückstellfeder 46, die aus Schraubenfedern mit kleinerem bzw. größerem Durchmesser gebildet werden, und eine Abdeckung 41 zum Ver schließen des offenen Endes der Öffnung S_L mit größerem Durchmesser. Die am Kolben 43 mit kleinerem Durchmesser be festigte Stange 42 erstreckt sich an der Seite der Öffnung S_S mit kleinerem Durchmesser verschiebbar oder gleitend durch die Endwand des Servo- oder Vorspannzylinders 40 und liegt am Bügel 34 des Bandes 32 an. Der Kolben 44 mit größe rem Durchmesser wird durch die Stange 42 verschiebbar oder gleitend gehalten, und die Trennfeder 45 mit kleinerem Durchmesser ist unter einer vorgegebenen Spannung zwischen dem Kolben 43 mit kleinerem Durchmesser und dem Kolben 44 mit größerem Durchmesser angeordnet. Die Rückstellfeder 46 mit größerem Durchmesser ist unter einer vorgegebenen Span nung zwischen der Endwand des Servo- oder Vorspannzylinders 40 und dem Kolben 44 mit größerem Durchmesser angeordnet.

Eine Hydraulik-Steuerungseinheit 5 zum Steuern der Hy draulik-Servoeinrichtung 4 weist auf: eine im wesentlichen aus einer Pumpe zum Erzeugen eines Leitungsdrucks P_L beste hende Öldruckquelle 51, ein über eine Leitungsdruckölleitung p mit der Öldruckquelle 51 verbundenes Regelventil 52 für die Bremse B-3 (B-3-Regelventil), durch das der Leitungs druck P_L der Hydraulik-Servoeinrichtung 4 zugeführt und ge steuert wird, ein ebenfalls mit der Leitungsdruckölleitung p verbundenes Solenoid-Modulationsventil 53 zum Vermindern und Ausgeben des Leitungsdrucks P_L an eine Modulatordrucköllei tung m und ein lineares Solenoidventil 54 zum Zuführen eines linearen Solenoiddrucks Ps1b3 über eine Öldruckleitung t für den linearen Solenoid zum B-3-Regelventil 52 gemäß dem durch das Solenoid-Modulationsventil 53 reduzierten Modulations druck Pm.

Die elektronische Steuerungseinheit 6 zum Steuern des linearen Solenoidventils 54 ist nicht nur mit dem Solenoid des linearen Solenoidventils 54 sondern auch mit einem als Auswahleinrichtung für einen Anfahrvorgang in einer hohen Gangstufe dienenden Modusauswahlschalter 71, einem als Ein richtung zum Erfassen eines Haltezustands dienenden Fahr zeuggeschwindigkeitssensor 72 und einem Drosselklappenöff nungssensor 73 verbunden. Von diesen einzelnen Sensoren wer den: der Modusauswahlschalter 71 zum Festlegen des Schneemo dus, der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 72 zum Erfassen des Halte- bzw. Nicht-Haltezustands des Fahrzeugs und der Dros selklappenöffnungssensor 73 zum Auswählen einer Schalttabel le für den normalen Fahrzustand verwendet.

Erfindungsgemäß ist die Bandbremse B-3 so eingestellt, daß sie einen Bereich aufweist, in dem der zum Blockieren des Sonnenrades S₃ erforderliche Öldruck im Rückwärtsfahrzu stand, wenn das Vorgelegerad 19 von der Radseite rückwärts angetrieben wird, niedriger ist als der zum Blockieren des Sonnenrades S₃ erforderliche Öldruck in dem Zustand, in dem die erste bzw. die zweite Gangstufe eingestellt ist.

Diese Einstellungen werden nachstehend unter Bezug auf Fig. 5 beschrieben. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist der zum Aufrechterhalten des Eingriffs der Bremse B-3 in einem Fahrtzustand erforderliche Öldruck P_B-3 dadurch charakteri siert, daß er bezüglich des Eingangsdrehmoments linear an steigt. Andererseits nimmt der zum Verhindern der Rückwärts bewegung des Fahrzeugs erforderliche Öldruck der Bremse B-3 einen konstanten niedrigen Pegel an, der nicht mit dem Ein gangsdrehmoment, sondern mit dem Drehmoment in Beziehung steht, das gemäß dem Steigungsgrad von der Radseite zum Vor gelegerad 19 übertragen wird. Bei dieser Ausführungsform ist dieser Öldruck prinzipiell auf einen Pegel P_o eingestellt, durch den der blockierte Zustand des Gangschaltmechanismus für den auf übliche Weise zu bestimmenden Steigungsgrad auf rechterhalten wird, und wird gegebenenfalls auf einen Grenz wert P_max erhöht, der niedriger ist als der zum Aktivieren der Bremse B-3 während des Fahrtzustands erforderliche Öl druck. Daher hat die Bandbremse B-3 gemäß den vorstehenden Einstellungen für die Vorwärtsdrehbewegung des Sonnenrades S₃ Schlupf, jedoch nicht für die Rückwärtsdrehbewegung, in dem der Hydraulik-Servoeinrichtung der Bremse ein Öldruck P_o ≦ P_B-3 < P_max zugeführt wird.

Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm der in der elektroni schen Steuerungseinheit 6 ausgeführten Öldrucksteuerungsrou tine. Bei einem ersten Schritt S-1 wird auf der Basis des erfaßten Signals des Modusauswahlschalters 71 festgestellt, ob der Schneemodus ausgewählt wurde. Wenn die Antwort NEIN (N) lautet, wird bei Schritt S-10 die normale Gangstufe ein gestellt. Im einzelnen wird die Gangstufe gemäß einer in der elektronischen Steuerungseinheit 6 gespeicherten Schaltta belle basierend auf dem durch den Drosselklappenöffnungssen sor 73 erfaßten Drosselklappenöffnungsgrad und der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 72 erfaßten Fahrzeuggeschwin digkeit eingestellt. Wenn die Antwort bei Schritt S-1 JA (J) lautet, wird die Gangstufe bei Schritt S-2 für einen Anfahr vorgang in einer höheren Gangstufe auf den dritten Gang ein gestellt. Bei Schritt S-3 wird der vorgegebene Druck P_o als Aktivierungsdruck Papp gelesen, und die Routine schreitet zu einem Schritt S-4 fort, in dem festgestellt wird, ob ein Vorwärtsfahrtzustands des Fahrzeugs vorliegt.

Diese Feststellung, ob ein Vorwärtsfahrtzustand des Fahrzeugs vorliegt, wird basierend darauf getroffen, ob die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 72 erhaltene Fahr zeuggeschwindigkeit positiv ist. Wenn die Fahrzeuggeschwin digkeit positiv ist (J), wird der Vorschubdruck P_B-3 der Hy draulik-Servoeinrichtung bei Schritt S-9 auf den Wert 0 ein gestellt, und die Routine springt zurück. Im einzelnen wird das Signal zum Ableiten des Vorschubdrucks der Hydraulik- Servoeinrichtung 4 durch die Druckregelung des B-3- Regelventils 62 an das lineare Solenoidventil 54 ausgegeben, wie in Fig. 1 dargestellt. Dadurch wird der Hydraulik- Servoeinrichtung 4 auch dann kein Öldruck zugeführt, wenn während des Fahrtzustands des Fahrzeugs der Schneemodus aus gewählt wird. Wenn die Antwort bezüglich der Feststellung einer positiven Fahrzeuggeschwindigkeit NEIN (N) lautet, schreitet die Routine zu Schritt S-5 zum Feststellen der Fahrzeuggeschwindigkeit fort, um festzustellen, ob das Fahr zeug angehalten hat. Wenn die Antwort JA (J) lautet, wird der Fahrzeug-Haltezustand durch den bei Schritt S-3 gelese nen vorgegebenen Druck P_o ausreichend gehalten. Daher wird der Vorschubdruck P_B-3 unter Verwendung des vorgegebenen Drucks P_o als Aktivierungsdruck P_app ausgegeben, und diese Schleife wird wiederholt. Wenn die Antwort bei Schritt S-5 zum Feststellen des Fahrzeug-Haltezustands NEIN (N) lautet, bewegt sich das Fahrzeug zurück, so daß der Druck bei Schritt S-7 erhöht wird. Diese Druckerhöhung beträgt ΔP, und der erhaltene Vorschubdruck P_B-3 wird im folgenden Schritt S-6 ausgegeben. Diese Schleife wird wiederholt, bis bei Schritt S-8 eine Druckerhöhungsbegrenzungsoperation ausge führt wird. Hierbei wird der obere Grenzwert P_max unter Be rücksichtigung des Steuerungsfehlers auf einen Wert festge legt, der kleiner ist als der Vorschuböldruck während des Fahrzustands.

Durch diese Routine wird in der in Fig. 1 dargestellten Hydraulikschaltung durch die Druckregelung des linearen So lenoidventils 54, basierend auf dem Modulationsdruck Pm, dem Wicklungsende des B-3-Regelventils 52 an Stelle des Drucks Ps1b3 des linearen Solenoids im normalen Fahrtzustand der Signaldruck zum Verhindern der Rückwärtsbewegung des Fahr zeugs zugeführt. Durch das Gleichgewicht zwischen der Rück stellfederkraft gegen den Signaldruck und den Rückkopplungs druck steuert das B-3-Regelventil 52 den Leitungsdruck P_L auf den Vorschubdruck P_B-3, so daß der Öffnung S_L mit großem Durchmesser der Hydraulik-Servoeinrichtung 4 der geregelte Aktivierungsdruck Papp zugeführt wird. Durch die durch diesen Öldruck veranlaßte Bewegung des Kolbens 44 mit großem Durch messer wird die Stange 42 herausgedrückt, um den Bügel 34 an seinem vorderen Ende zu drücken, so daß das Band 32, das an seinem einen Ende durch den Ankerstift 35 gehalten wird, auf der Trommel festgezogen oder angespannt wird. Wenn das der Trommel 31 zuzuführende Reaktionsdrehmoment in der darge stellten selbstaktivierenden oder -verstärkenden Richtung zugeführt wird, wird die Drehbewegung der Trommel 31 durch das Reaktionsdrehmoment verhindert. Wenn das Reaktions drehmoment in diesem Fall dagegen in der dargestellten Deak tivierungsrichtung zugeführt wird, wird eine Drehbewegung der Trommel ermöglicht.

Fig. 6 zeigt ein Zeitdiagramm während des Schneemodus. Dieses Diagramm erstreckt sich vom Bremszustand zum Haltezu stand des Fahrzeugs. Zunächst ist der Drosselklappenöff nungsgrad 0 und die Fußbremse betätigt (EIN), so daß die Fahrzeuggeschwindigkeit verzögert ist. Wenn die Fahrzeugge schwindigkeit den Wert 0 annimmt oder das Fahrzeug angehal ten hat, beginnt die Zufuhr des Aktivierungsdrucks zur Hy draulik-Servoeinrichtung der Bremse B-3, so daß das Fahrzeug auf den Zustand zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs eingestellt wird. Die Kriechkraft kann bei einem großen Steigungsgrad auf einer bergauf führenden Straße oder Steigung in der dritten Gangstufe klein sein, wenn die Fahr zeuggeschwindigkeit den Wert 0 annimmt oder das Fahrzeug an hält, wobei eine negative Geschwindigkeit oder eine Rück wärtsbewegung des Fahrzeugs auftritt, wie in Fig. 6 durch eine gestrichelte Kurve dargestellt. Diese Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs wird jedoch durch Betätigen der Bremse B-3 der vorliegenden Steuerung zum Verhindern einer Rückwärtsbewe gung des Fahrzeugs verhindert, so daß die Fahrzeuggeschwin digkeit auf dem Wert 0 gehalten wird. Wenn die Drosselklappe durch Betätigen des Beschleunigungs- oder Fahrpedals in die sem Zustand geöffnet wird, fährt das Fahrzeug nach kurzer Zeit an, so daß die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, wie durch eine durchgezogene Kurve dargestellt. Durch Freigeben des der Hydraulikservoeinrichtung der Bremse B-3 zugeführten Aktivierungsdrucks zu einem geeigneten Zeitpunkt, kehrt die Bremse B-3 daher auf ihren gelösten Zustand zurück, wodurch der Öldruck auf den Wert 0 abnimmt.

Gemäß der vorstehend ausführlich beschriebenen ersten Ausführungsform eines Steuerungssystems wird die Rückwärts bewegung des Fahrzeugs durch die selbstaktivierende oder -verstärkende Wirkung verhindert, indem der Hydraulik- Servoeinrichtung 4 ein Öldruck zugeführt wird, der niedriger ist als der zweite Pegel P_max, jedoch nicht niedriger als der erste Pegel P_o, um die Bandbremse B-3 zu lösen. Während ei ner Vorwärtsfahrt wird die Wirkung in die in Fig. 1 darge stellte Deaktivierungswirkung geändert, so daß die Aktivie rungskraft der Bandbremse B-3 zu gering wird, um das Sonnen rad S₃ zu blockieren. Dadurch kann das Fahrzeug im wesentli chen so anfahren, als ob die Bandbremse B-3 gelöst wäre. Auch bei einer beim Lösen der Bremse auftretenden Verzöge rung wird daher die Funktion zum Verhindern einer Rückwärts bewegung des Fahrzeugs durch die Bremse aufgrund der Vor wärtsfahrt des Fahrzeugs deaktiviert, so daß ein glatter oder gleichmäßiger Anfahrvorgang ohne komplizierte Brems steuerung erhalten werden kann. Außerdem kann die Funktion zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs durch die im Gangschaltmechanismus für die Schaltoperation vorge sehene Bremse B-3 erhalten werden, so daß der gewünschte Zweck ohne besonderen zusätzlichen Mechanismus erreicht wer den kann. Die Funktion zum Verhindern einer Rückwärtsbewe gung des Fahrzeugs kann auch dann erhalten werden, wenn das Fahrzeug auf einer Steigung und in einer höheren Gangstufe auf einer schneebedeckten Straße anfährt, so daß das Fahr zeug glatt oder gleichmäßig anfahren kann. Weil die dritte Gangstufe für den Anfahrvorgang des Fahrzeugs eine direkt verbundene Gangstufe ist, so daß die Drehbewegung des Aus gangs- oder Abtriebselements 19 die gleiche ist wie die Drehbewegung der Eingangswelle 14, entspricht die Richtung des auf das Sonnenrad S₃ ausgeübten Reaktionsdrehmoments zum Einstellen der ersten Gangstufe und der zweiten Gangstufe der Reaktionsdrehmomentaufnahmerichtung zum Verhindern der Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs. Dadurch kann die zum Ein stellen der ersten und der zweiten Gangstufe verwendete Bandbremse B-3 ohne Änderung verwendet werden, um die Funk tion zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs zu erhalten, ohne daß die Kenngrößen der vorhandenen Bandbremse B-3 verändert werden müssen.

Nachstehend wird unter Bezug auf die Fig. 7 bis 12 eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Fig. 8 zeigt ein schematisches Diagramm des Gangschaltmechanismus der zweiten Ausführungsform. Bei diesem System wird eben falls eine Kraftübertragungseinheit mit einem Getriebezug mit vier Vorwärts- und einem Rückwärtsgang für ein Fahrzeug mit vorne angeordnetem Motor und Vorderradantrieb verwendet, wobei das System aufweist: einen Drehmomentwandler 12 mit einer Schließkupplung 11, einen Getriebezug mit zwei Wellen und einer Haupt-Gangschalteinheit M_M als Gangschaltmechanis mus und einer Planetengetriebeeinheit M_U mit einer Underdri ve-Struktur und eine Differentialeinheit 21.

Die Haupt-Gangschalteinheit M_M des Automatikgetriebes weist eine Planetengetriebeeinheit mit einer Einzelritzel struktur und eine Planetengetriebeeinheit mit einer Doppel ritzelstruktur auf, die durch Integrieren eines gemeinsamen Sonnenrades S₄, des Ritzels der Einzelritzelseite und eines Ritzels P₄ der Doppelritzelseite, und durch Verbinden eines Trägers C₄, der das Ritzel P₄ hält, und eines Trägers C₅, der das andere Ritzel P₅ der Doppelritzelseite hält, kombiniert sind. Das Sonnenrad S₄, das von den beiden Getriebeeinheiten des Haupt-Gangschaltmechanismus M_M gemeinsam verwendet wird, kann durch eine Bandbremse B1 und durch eine zweite Einweg kupplung F1 und eine Bremse B2, die am Getriebegehäuse 10 in Reihe angeordnet sind, blockiert werden. Ein Hohlrad R₄ an der Einzelritzelseite ist durch die Kupplung C1 mit der Ein gangswelle 14 verbunden, die mit der Turbinenausgangswelle des Drehmomentwandlers 12 verbunden ist, und das Sonnenrad S₄ ist über eine Kupplung C₂ mit der gleichen Eingangswelle 14 verbunden. Mit dem Vorgelegerad 19 sind der Träger C₄, der das mit dem Sonnenrad S₄ und dem Hohlrad R₄ in Eingriff stehende Ritzel P₄ hält, und der Träger C₅ verbunden, der mit dem Träger C₄ verbunden ist und das mit dem Ritzel P₄ und einem Hohlrad R₅ in Eingriff stehende Ritzel P₅ hält. Das Hohlrad R₅ an der Doppelritzelseite kann durch eine Bremse B3 und eine erste Einwegkupplung F2, die parallel an geordnet sind, am Getriebegehäuse 10 blockiert werden.

Ein Hohlrad RE der Underdrive-Planetengetriebeeinheit M_U ist ein Eingangselement, das über Vorgelegeräder 19 und 20a mit der Haupt-Gangschalteinheit M_M verbunden werden soll. Ein Träger C₆ und ein Sonnenrad S₆ sind über die Kupp lung C₃ verbunden. Das Sonnenrad S₆ kann durch eine Einweg kupplung F3 und eine Bandbremse B4, die parallel angeordnet sind, am Getriebegehäuse 10 blockiert werden. Der Träger C₆ ist mit einem mit der Differentialeinheit 21 verbundenen Ausgangs- oder Abtriebszahnrad 20b verbunden.

Im derart aufgebauten Getriebezug wird die Eingangs drehbewegung, die durch Betätigen oder Einrücken der Kupp lung C₁ der Haupt-Gangschalteinheit M_M dem Hohlrad R₄ zuge führt wird, als Drehbewegungen der Träger C₄ und C₅ ausgege ben, indem das Reaktionsdrehmoment des Hohlrades R₅ durch Blockieren der Einwegkupplung F2 aufgenommen wird, so daß die Kupplung C₃ der Underdrive-Planetengetriebeeinheit M_U ausgerückt oder gelöst wird, um den ersten Gang unter der Underdrive-Drehbewegung einzustellen, wobei die Bremse B4 betätigt oder eingerückt ist, das Sonnenrad S₆ blockiert ist, das Hohlrad R₆ als Eingangselement und der Träger C₆ als Ausgangselement dient. Im Nicht-Fahrtzustand, bei der der Träger C₆ als Eingangselement dient, wird der erste Gang da gegen nicht eingestellt, weil das auf das Hohlrad R₅ wirken de Reaktionsdrehmoment umgekehrt wird, wodurch die Einweg kupplung F2 gelöst wird. In diesem Getriebezug muß daher die Bremse B3 blockiert sein, um den ersten Gang während eines Nicht-Fahrtzustands einzustellen und die Motorbremswirkung zu erhalten.

Im vorstehend erwähnten Zustand wird durch das Blockie ren des Sonnenrades S₄, wodurch die Einwegkupplung F1 durch Betätigen der Bremse B2 blockiert wird, die Eingangsdrehbe wegung dem Hohlrades R₄ als die Drehbewegungen der Träger C₄ und C₅ ausgegeben, um den zweiten Gang einzustellen. Im di rekt verbundenen Zustand der Underdrive-Planetengetriebe einheit M_U, bei dem die Bremse B4 gelöst und die Kupplung C₃ betätigt bzw. eingerückt ist, wird der dritte Gang einge stellt. Im direkt verbundenen Zustand der Haupt- Gangschalteinheit M_M, bei dem das Hohlrad R₄ und das Sonnen rad S₄ sich durch zusätzliches Betätigen oder Einrücken der Kupplung C2 synchron oder gemeinsam drehen, wird die Ein gangsdrehbewegung durch die Träger C₄ und C₅ unverändert ausgegeben, um den vierten Gang einzustellen. Durch Betäti gen oder Einrücken der Kupplung C2 und der Bremse B3 wird der Träger C₅ rückwärts gedreht, wobei das Sonnenrad S₄ als Eingangselement dient, und das Hohlrad R₅ blockiert, um den Rückwärtsgang einzustellen. Im vorstehend erwähnten zweiten und dritten Gang wird im Nicht-Fahrtzustand, bei dem der Träger C₆ als Eingangselement dient, das auf das Sonnenrad S₄ wirkende Reaktionsdrehmoment umgekehrt, um die Einweg kupplung F1 zu lösen oder auszurücken, so daß der zweite Gang und der dritte Gang nicht eingestellt werden. Daher wird auch die Bremse B1 betätigt, so daß der erste Gang im Nicht-Fahrzustand eingestellt werden kann, um die Motor bremswirkung zu erhalten.

Die Beziehungen zwischen den Wirkungen der einzelnen Kupplungen, Bremsen und Einwegkupplungen und die durch die Wirkungen erhaltenen einzelnen Gangstufen, d. h. der erste bis vierte Gang (1ST bis 4TH) und der Rückwärtsgang R, sind in Fig. 9 tabellarisch dargestellt. In Fig. 9 bezeichnen Symbole o den betätigten oder eingerückten Zustand und Sym bole x den ausgerückten oder gelösten Zustand. Bei einer Aufwärts-Anfahrsteuerung unter der neutralen Steuerung ist die Kupplung C₁ im ersten Gang im Schaltbereich D ausgerückt oder gelöst, und die im zweiten Gang zu betätigende Bremse B1 ist betätigt. Dadurch ist die Drehbewegungsübertragung von der Eingangskupplung C₁ zum Hohlrad R₄ unterbrochen. In diesem Zustand wird, wenn die Kraft in der Rückwärtsbewe gungsrichtung des Fahrzeugs auftritt, die Kraft von der Dif ferentialeinheit 21 über die Underdrive-Planetengetriebe einheit M_U zu den Trägern C₄ und C₅ der Haupt-Gangschalt einheit M_M übertragen und dreht die Träger C₄ und C₅ in die Rückwärtsbewegungsrichtung. Durch Betätigen der Bremse B1 wird das Sonnenrad S₄ jedoch blockiert, so daß das Rück wärts-Reaktionsdrehmoment der Träger C₄ und C₅ durch das Blockieren des Hohlrades R₅ aufgenommen wird, das durch das Blockieren der Einwegkupplung F2 veranlaßt wird, so daß kei ne Rückwärtsdrehbewegungen der Träger C₄ und C₅ ermöglicht werden und die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs verhindert wird.

Wenn dieser Aufwärts-Haltezustand auf die Anfahrsteue rung umgeschaltet werden soll, muß gleichzeitig mit der durch Einrücken der Kupplung C1 eingeleiteten Drehmo mentübertragung zum Hohlrad R₄ unverzüglich die Bremse B1 für den ersten Gang gelöst werden. Weil die Bremse B1 prak tisch keine Kraft auf das Sonnenrad S₄ ausübt, wenn das Son nenrad sich bei Servodrücken, die geringer sind als P_max (wie in Fig. 11 dargestellt) in die Deaktivierungsrichtung der Bremse B1 dreht, kann sie im wesentlichen ohne jegliche Ver minderung des Servodrucks gelöst werden, um zu ermöglichen, daß das Sonnenrad S₄ sich frei drehen kann. Dadurch wird der Gangschaltmechanismus vom Aufwärts-Haltezustand zum ersten Gang umgeschaltet, ohne daß der zweite Gang als Übergangs gang durchlaufen wird.

Fig. 7 zeigt das Steuerungssystem des derart aufgebau ten Gangschaltmechanismus. Dieses Steuerungssystem ist dem jenigen der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ähnlich, weist jedoch an Stelle des Schneemodusschalters ei nen Bremsenschalter 74 auf, weil für die Steuerung ein Fuß bremsensignal als Signal zum Feststellen der Freigabe der neutralen Steuerung erforderlich ist. Die übrige Struktur ist derjenigen der ersten Ausführungsform im wesentlichen ähnlich, so daß deren Beschreibung weggelassen wird, indem die entsprechenden Komponenten durch die gleichen Bezugszei chen bezeichnet werden.

Fig. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm der Aufwärts- Anfahrsteuerung. In diesem Ablaufdiagramm wird vor Programm start bei Schritt S1 festgestellt, ob die Startbedingung er füllt ist. Die Antwort lautet JA (J), wenn die Zustände Drosselklappe AUS, Fahrzeuggeschwindigkeit V = 0 und Bremsen schalter EIN erfüllt sind. Wenn die Antwort NEIN (N) lautet, weil eine der Bedingungen nicht erfüllt ist, wird die neu trale Steuerung nicht ausgeführt.

Wenn die Antwort der Entscheidung bei Schritt S2 JA (J) lautet, wird der Aktivierungsdruck P_app der Bremse B1 auf den Pegel P_o eingestellt, um eine Rückwärtsbewegung des Fahr zeugs auf einer Straße mit einer normalen Steigung zu ver hindern. Bei Schritt S3 wird der Vorschubdruck P_C-1 zur Ein gangskupplung C1 auf den Kupplungsausrückwert vermindert.

Der zum Aufrechterhalten des betätigten oder aktivier ten Zustands der Bremse B1 erforderliche Öldruck P_B-1 steigt, wie in Fig. 11 dargestellt, bezüglich des Eingangsdrehmo ments linear an, wohingegen der Öldruck für die Bremse B1, der erforderlich ist, um eine Rückwärtsbewegung des Fahr zeugs zu verhindern, einen konstanten Pegel aufweist, der nicht mit dem Eingangsdrehmoment, sondern mit dem Drehmoment in Beziehung steht, daß gemäß dem Steigungsgrad von den Rä dern auf das Vorgelegerad 19 übertragen wird. Bei dieser Ausführungsform wird der Öldruck ebenfalls prinzipiell auf den Pegel P_o eingestellt, bei dem der Blockierungszustand des Gangschaltmechanismus bezüglich des auf normale Weise bestimmten Steigungsgrads aufrechterhalten wird, und gegebe nenfalls auf den Grenzwert P_max erhöht, der geringer ist als der im Fahrtzustand erforderliche Aktivierungsöldruck.

Daher wird bei Schritt S5 wiederholt festgestellt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V = 0 ist, bis bei Schritt S4 die Endbedingung erfüllt ist (J). So lange die Fahrzeuggeschwin digkeit V = 0 beträgt (J), wird der Vorschubdruck P_B-1 der Bremse B1 bei Schritt S6 als Aktivierungsdruck Papp zuge führt. D.h., im Haltezustand des Fahrzeugs (V = 0) ist keine Änderung erforderlich, weil der Öldruckpegel auf den gesetz ten Anfangswert P_o eingestellt ist, so daß die Rückwärtsbe wegung des Fahrzeugs unabhängig von der durch die Radbremsen ausgeübten Bremskraft ausreichend verhindert wird.

In diesem Steuerungszustand wird im Gangschaltmechanis mus die Bremse B1 betätigt, um das Sonnenrad S₄ zu blockie ren, die Einwegkupplung F2 ist jedoch durch die Rückwärts drehbewegung des Vorgelegerades 19 ebenfalls blockiert, so daß der Mechanismus in der Rückwärtsrichtung blockiert ist.

Wenn die Antwort bei Schritt S5 (Fahrzeuggeschwindigkeit V = 0?) NEIN (N) lautet, wird vorausgesetzt, daß das Fahrzeug sich rückwärts bewegt und der vorgegebene Öldruckpegel P_o zu niedrig ist. Bei Schritt S7 wird daher der Aktivierungsdruck P_app um einen vorgegebenen Wert ΔP erhöht. Diese Druckerhö hung wird fortgesetzt, bis die Antwort im Schritt zum Fest stellen des Fahrzeug-Haltezustands JA (J) lautet, wird je doch so ausgeführt, daß der obere Grenzwert P_max nicht über schritten wird. Der Aktivierungsdruck Papp wird auf min (P_app, P_max) gesetzt, um zu verhindern, daß der Öldruck den für den Fahrtzustand ausreichenden Aktivierungsdruck überschreitet und der zweite Gang eingestellt wird. Diese Operation dient der Vorbereitung, und normalerweise wird die Rückwärtsbewe gung des Fahrzeugs durch den Öldruckpegel P_o ausreichend verhindert.

Wenn der Fahrer mit dem Anfahrvorgang beginnt, ist da her bei Schritt S4 die Endbedingung erfüllt. Diese Endbedin gung wird durch eine beliebige der vorstehenden Bedingungen: Drosselklappe EIN, Fahrzeuggeschwindigkeit V < 0 bzw. Brem senschalter AUS bestätigt (J) . Beim nachfolgenden Schritt S9 wird der der Kupplung C1 zugeführte Vorschuböldruck P_C-1 auf den Kupplungs-Aktivierungsöldruck erhöht, um den neutralen Steuerungszustand zu deaktivieren, woraufhin die Routine bei Schritt S10 die Bestätigung (J) der positiven Fahrzeugge schwindigkeit erwartet. Wenn die Antwort NEIN (N) lautet, wird festgestellt, daß das Fahrzeug durch die Kriechkraft im Aufwärts-Haltezustand gehalten wird. Wenn die Antwort bezüg lich der positiven Fahrzeuggeschwindigkeit bei Schritt S10 JA (J) lautet, wird im letzten Schritt S11 der Vorschubdruck P_B-1 zur Bremse B1 auf 0 vermindert, woraufhin die Steuerung beendet wird. Fig. 12 zeigt ein Zeitdiagramm der während ei ner neutralen Steuerung ausgeführten Aufwärts-Halte steuerung. Dieses Diagramm erstreckt sich vom Bremszustand bis zum Haltezustand des Fahrzeugs. Zunächst beträgt der Drosselklappenöffnungsgrad 0 und ist die Fußbremse betätigt (EIN), so daß die Fahrzeuggeschwindigkeit verzögert ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Wert 0 erreicht bzw. das Fahrzeug angehalten hat, wird sowohl mit der Ableitung des Kupplungsdrucks P_C-1 zum Lösen der Kupplung C1 für die neutrale Steuerung, als auch mit der Zufuhr des Aktivie rungsdrucks P_B-1 zur Hydraulik-Servoeinrichtung der Bremse B1 begonnen, so daß das Fahrzeug auf den Zustand zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung eingestellt wird. Wenn die Fußbremse für einen Anfahrvorgang gelöst wird (AUS), wird mit der Zu fuhr des Kupplungsdrucks P_C-1 zur Kupplung C1 begonnen. Weil die Kriechkraft zu diesem Zeitpunkt noch nicht eingestellt ist, tritt eine negative Geschwindigkeit auf, durch die das Fahrzeug sich zurückbewegt, wie in Fig. 12 durch eine ge strichelte Kurve dargestellt. Diese Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs wird jedoch durch Betätigen der Bremse B1 bei der vorliegenden Steuerung zum Verhindern einer Rückwärtsbewe gung verhindert, so daß die Fahrzeuggeschwindigkeit auf dem Wert 0 gehalten wird. Wenn in diesem Zustand die Drossel klappe durch Betätigen des Beschleunigungspedals geöffnet wird, fährt das Fahrzeug nach kurzer Verzögerung an, so daß die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, wie durch eine durchge zogene Kurve dargestellt. Durch Freigeben des der Hydraulik- Servoeinrichtung der Bremse B1 zugeführten Drucks zu einem geeigneten Zeitpunkt, nimmt die Bremse B1 daher wieder ihren gelösten Zustand an, wodurch der Öldruck auf den Wert 0 ver mindert wird.

Gemäß der vorstehend ausführlich beschriebenen zweiten Ausführungsform eines Steuerungssystems wird durch Zuführen eines Öldrucks, der geringer ist als der zweite Pegel P_max, jedoch nicht geringer als der erste Pegel P_o, zur Hydraulik- Servoeinrichtung, um die Bandbremse B1 anzuspannen oder festzuziehen, die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs durch die selbstaktivierende oder -verstärkende Wirkung der Bandbremse verhindert. Während der Vorwärtsfahrt ändert sich die Wir kung in die Deaktivierungswirkung der Bandbremse, so daß die durch die Bandbremse B1 ausgeübte Kraft zu klein wird, um das Sonnrad S₄ zu blockieren. Dadurch kann das Fahrzeug im wesentlichen so anfahren, als ob die Bandbremse B1 gelöst wäre. Auch wenn beim Lösen der Bremse eine Verzögerung auf tritt, wird daher die Funktion zum Verhindern einer Rück wärtsbewegung des Fahrzeugs durch die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs deaktiviert, so daß ohne komplizierte Bremsen steuerung ein glatter bzw. gleichmäßiger Anfahrvorgang er halten werden kann. Außerdem kann die Funktion zum Verhin dern einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs durch die im Gangschaltmechanismus für die Motorbremsfunktion vorgesehene Bremse B1 erhalten werden, so daß der gewünschte Zweck ohne zusätzlichen speziellen Mechanismus erreicht werden kann. Beim Anfahren von einem Aufwärts-Haltezustand unter der neu tralen Steuerung, kann ein Schaltruck verhindert werden, der ansonsten durch den Übergangsschaltzustand vom ersten Gang zum zweiten Gang durch die beim Lösen der Bremse B1 auftre tende Verzögerung verursacht würde. Die Bremse B1, die so eingestellt ist, daß die selbstaktivierende oder -verstär kende Wirkung in der Vorwärtsdrehrichtung erhalten wird, um die Vorwärtsdrehbewegung während eines Nicht-Fahrtzustands im zweiten Gangs zu verhindern, wird auch verwendet, um die Rückwärtsdrehbewegung der Ausgangs- oder Abtriebswelle durch die selbstaktivierende oder -verstärkende Wirkung zu verhin dern, so daß der Aufwärts-Haltezustand eingestellt werden kann, ohne daß die Kenngrößen der vorhandenen Bandbremse ge ändert werden müssen.

Claims

1. Steuerungssystem für Fahrzeug-Automatikgetriebe, mit:
einem Gangschaltmechanismus mit einem Ausgangsele ment, das mit einer Antriebswelle eines Fahrzeugs ver bunden ist, um Leistung darauf zu übertragen;
einem mit dem Ausgangselement verbundenen ersten Rotationselement;
einem Steuerungssystem für den Gangschaltmechanis mus; und
einer durch eine Hydraulik-Servoeinrichtung betä tigten Bremse zum Blockieren des ersten Rotationsele ments, um die einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs entsprechende Drehbewegung des Ausgangselements zu ver hindern;
wobei die Bremse eine Bandbremse aufweist, durch die in Abhängigkeit davon, ob die Bremse gemäß einer Drehrichtung des ersten Rotationselements durch eine selbstverstärkende Wirkung oder eine deaktivierende Wirkung betätigt wird, verschiedene Anpreßdrücke er zeugt werden;
die Bandbremse so eingestellt ist, daß das erste Rotationselement sich während einer Rückwärtsdrehbewe gung des Ausgangselements in Richtung der selbstver stärkenden Wirkung dreht, und durch einen ersten Öl druck eingestellt wird, der zum Blockieren des ersten Rotationselements während einer durch eine Rückwärtsbe wegung des Fahrzeugs verursachten Rückwärtsdrehbewegung des Ausgangselements erforderlich ist, wobei der erste Öldruck niedriger ist als ein zweiter Öldruck, der zum Blockieren des ersten Rotationselements während einer Betätigung der Bandbremse durch die deaktivierende Wir kung erforderlich ist; und
wobei das Steuerungssystem ferner eine Öldruckzu fuhreinrichtung zum Zuführen eines Öldrucks zur Hydrau lik-Servoeinrichtung der Bandbremse aufweist, der dem ersten Öldruck gleich oder größer als dieser ist und niedriger ist als der zweite Öldruck.

2. System nach Anspruch 1, wobei die Bandbremse eine Bremse ist, die betätigt wird, um durch den Gangschaltmechanismus einen vorgege benen Gang einzustellen.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit:
einer Einrichtung zum Auswählen einer hohen Gang stufe zum Auswählen eines Anfahrvorgangs in einer hohen Gangstufe des Gangschaltmechanismus; und
einer Haltezustanderfassungseinrichtung zum Erfas sen des Haltezustands des Fahrzeugs;
wobei das Steuerungssystem den Gangschaltmechanis mus auf eine hohe Gangstufe einstellt, wenn das Fahr zeug sich im Haltezustand befindet, und veranlaßt, daß die Öldruckzufuhreinrichtung der Hydraulik-Servo einrichtung der Bandbremse einen Öldruck zuführt, der dem ersten Öldruck gleich oder größer als dieser ist und kleiner ist als der zweite Öldruck.

4. System nach Anspruch 3,
wobei die Bandbremse eine Bremse, ist, die betä tigt wird, um eine gangreduzierte Stufe des Gangschalt mechanismus einzustellen; und
die hohe Gangstufe eine direkt verbundene Gangstu fe ist, bei der die Ausgangsdrehzahl der Eingangsdreh zahl gleich ist.

5. System nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit:
einer Eingangskupplung zum Übertragen einer An triebskraft von einer Leistungsquelle des Fahrzeugs zum Gangschaltmechanismus, einer Einrichtung zum Erfassen einer Aktivierung des Beschleunigungspedals des Fahr zeugs, einer Einrichtung zum Erfassen einer Bremsenak tivierung zum Erfassen einer Betätigung des Bremspedals und einer Haltezustanderfassungseinrichtung zum Erfas sen eines Haltezustands des Fahrzeugs,
wobei das Steuerungssystem die Eingangskupplung löst, wenn das Beschleunigungspedal freigegeben wird, wenn das Fahrzeug sich in einem Haltezustand befindet und das Beschleunigungspedal freigegeben ist und ein Bremspedal betätigt ist, wenn die Fahrzeuggeschwindig keit im wesentlichen den Wert 0 hat, und das Steue rungssystem die Öldruckzufuhreinrichtung veranlaßt, der Hydraulik-Servoeinrichtung der Bandbremse einen Öldruck zuzuführen, der dem ersten Öldruck gleich oder größer als dieser ist und geringer ist als der zweite Öldruck.

6. System nach Anspruch 5, wobei der Gangschaltmechanismus aufweist:
ein mit dem Ausgangselement verbundenes zweites Rotationselement, eine erste Einwegkupplung zum Verhin dern einer Vorwärtsdrehbewegung des zweiten Rotations elements und eine zweite Einwegkupplung zum Verhindern einer Vorwärtsdrehbewegung des ersten Rotationsele ments; und
wobei die Bandbremse eine Bremse ist, die mit dem parallel zur zweiten Einwegkupplung angeordneten ersten Rotationselement verbunden ist, und zum Blockieren der Rückwärtsdrehbewegung des zweiten Rotationselements durch Blockieren der Wirkung der ersten Einwegkupplung und zum Blockieren der Vorwärtsdrehbewegung des ersten Rotationselemnts dient, um eine Rückwärtsdrehbewegung des Ausgangselements des Gangschaltmechanismus zu ver hindern und das erste Rotationselement in einem Nicht- Fahrtzustand des Gangschaltmechanismus zu blockieren, in dem die zweite Einwegkupplung sich frei dreht.