-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung
eines automatischen Getriebes, und bezieht sich insbesondere auf
eine Vorrichtung zur Steuerung, unter Verwendung eines Computers,
eines automatischen Getriebes, das mit Synchronisierungseinrichtungen
versehen ist, um die Gänge
durch wahlweise Betätigung
der Synchronisierungseinrichtungen zu wechseln.
-
Ein
Fortschritt in der elektronischen Steuertechnologie geht mit dem
Aufkommen einer Vorrichtung zur Steuerung eines automatischen Getriebes für Automobile
einher, die mit einer elektronischen Steuereinheit versehen ist,
die Betriebsbedingungen unter Verwendung verschiedener Sensoren
erfasst und Anweisungen aus der elektronischen Steuereinheit ausgibt,
um Elemente des Getriebes zu betätigen,
so dass eine Übersetzung
erhalten wird, die den erfassten Betriebsbedingungen entspricht,
wie sie nun verbreitet praktisch angewandt wird.
-
In
einem Fall, in dem die Stromversorgung plötzlich unterbrochen wird, oder
die Berechnung einen vorbestimmten Rechnungsbetrag übersteigt, was
dazu führt,
dass keine richtigen Werte mehr ausgegeben werden, setzt die elektronische
Steuereinheit einen Steuerausgangswert auf einen vorbestimmten Wert
zurück,
so dass der Steuervorgang auf der Basis des zurückgesetzten Wertes ausgeführt wird,
bis ein normaler Zustand wiederhergestellt ist.
-
Wenn
bei der Steuerung des Getriebes ein zurückgesetzter Wert bewirkt, dass
das Getriebe bezüglich
des vorhergehenden Fahrzustands zurückgeschaltet wird, steigt die
Drehgeschwindigkeit des Motors an und die Motorbremsung wird plötzlich aufgebracht,
wodurch das Betriebsgefühl
beeinträchtigt ist.
-
Folglich
wurde eine Technik vorgeschlagen, gemäß welcher der Wert auf einen
Wert zurückgesetzt
wird, der bewirkt, dass das Getriebe in eine Hochgeschwindigkeitsübersetzung
geschaltet wird, um das Auftreten des Herunterschaltens zu verhindern,
einen Anstieg in der Drehgeschwindigkeit des Motors zu vermeiden,
die plötzliche
Anwendung der Motorbremse zu verhindern und eine plötzliche Änderung
im Betriebsgefühl
zu vermeiden (vergleiche
japanische
Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 63-190957 ).
-
Jedoch
wird ein unerwünschter
Anstieg der Drehgeschwindigkeit des Motors durch die Neutralisation
der Synchronisiereinrichtung hervorgerufen oder es wird ein Zusammenprallen
der Zahnräder hervorgerufen,
wenn die Übersetzung
auf die Hochgeschwindigkeitsseite in einem Getriebe geschaltet wird,
welches die Dinge durch automatische Änderung des Betriebs der Synchronisiereinrichtung ändert, beispielsweise
in einem automatischen Getriebe, wie einem automatischen Getriebe
mit zwei Kupplungen, um das Auftreten einer ungewöhnlichen Bedingung
zu bewältigen.
-
Angesichts
der vorgenannten Schwierigkeiten, ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung zur Steuerung eines automatischen Getriebes
zu schaffen, das die Gänge
durch Umschalten des Betriebs der Synchronisiereinrichtung unter Verwendung
einer elektronischen Steuereinheit wechselt, so dass jedwede in
der elektronischen Steuereinheit auftretende Abnormalität fehlerfrei
bewältigt
werden kann.
-
Erfindungsgemäß ist eine
Vorrichtung zur Steuerung, mittels eines Rechners, eines automatischen
Getriebes geschaffen, das mit Synchronisiereinrichtungen mit zwei
Eingangswellen, die über Kupplungen
mit einer Ausgangswelle eines Motors und einer mit den Antriebsrädern verbundenen
Ausgangswelle gekoppelt sind, versehen ist, wobei eine Vielzahl
von Eingangszahnrädern
und eine Vielzahl von Ausgangszahnrädern an der Eingangswelle und der
Ausgangswelle angeordnet sind, um in Eingriff zu sein, während sie
verschiedene Getriebeübersetzungen
verwirklichen, wobei min destens entweder das Eingangszahnrad oder
das Ausgangszahnrad, die miteinander in Eingriff sind, über die
Synchronisiereinrichtungen mit der Welle in Eingriff sind, um den Gang
durch wahlweise Betätigung
der Synchronisiereinrichtungen und der Kupplung, die Gangwechselelemente
bilden, zu wechseln, und wobei die Steuereinrichtung
eine Betriebsbedingungserfassungseinrichtung
zur Erfassung der Betriebsbedingungen hat,
einen Steuersignalerzeugungsschaltkreis
zur Erzeugung eines Steuersignals zur Betätigung der Gangwechselelemente
für jede
Steuerperiode hat, so dass der Gangwechsel in Abhängigkeit
von den Betriebsbedingungen ausgeführt wird, und
eine Auswahlsteuereinrichtung
für eine Übersetzung eines
hohen Gangs aufweist, die, wenn der Steuersignalerzeugungsschaltkreis
ein unnormales Steuersignal erzeugt hat, die Stellung der Synchronisiereinrichtung
erfasst und die Übersetzung
des höchsten Gangs,
die aus der Stellung der Synchronisiereinrichtungen zu erreichen
ist, durch Betätigung
von Kupplungen einstellt, ohne die Synchronisiereinrichtungen zu
betätigen.
-
Weiterhin
ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung
zur Steuerung, mittels eines Rechners, eines automatischen Getriebes
gemäß Patentanspruch
3 geschaffen.
-
Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.
-
Die
vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher.
-
1 ist
eine Zeichnung, die schematisch den Gesamtaufbau eines Getriebes
zeigt, auf welches die vorliegende Erfindung angewandt ist;
-
2 ist
ein Diagramm, das die Kombination der Eingriffs- und Betriebsstellungen
der Elemente in jeder Schaltposition und jeder Übersetzung zeigt;
-
3 ist
ein Flussdiagramm einer Routine zum Ausführen eines Verfahrens der Bewältigung des
Auftretens ungewöhnlicher
Bedingungen gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
-
4 ist
eine Schnittansicht eines ersten Stellglieds ACT1.
-
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
erläutert.
-
1 ist
eine Ansicht, die den Gesamtaufbau eines Doppelkupplungsgetriebes
zeigt, an das die vorliegende Erfindung angepasst ist.
-
Eine
Ausgangswelle 10 eines Motors (nicht gezeigt) ist mit einer
vorderen Abdeckung 21 eines Drehmomentwandlers 2 gekoppelt,
wobei die vordere Abdeckung 21 mit einer Ausgangswelle 20 des Drehmomentwandlers 2 über ein
Pumpenrad 22 und eine Turbine 23 gekoppelt ist,
die über
einen Fluidstrom oder eine Verriegelungskupplung 24 miteinander
gekoppelt sind, und wobei die Ausgangswelle 20 des Drehmomentwandlers 2 mit
der Eingangswelle 30 des Doppelkupplungs-Automatikgetriebes 1 gekoppelt
ist, um zusammen damit zu drehen.
-
Mit
der Eingangswelle 30 sind eine erste Kupplungseingangsscheibe
C1i einer ersten Kupplung C1 und eine zweite Kupplungseingangsscheibe C2i
einer zweiten Kupplung C2 gekoppelt, die die Kupplung C bilden.
-
Eine
erste Kupplungsausgangswelle 40 und eine zweite Kupplungsausgangswelle 50 sind
mit einer ersten Kupplungsausgangsscheibe C1o der ersten Kupplung
C1 und einer zweiten Kupplungsausgangsscheibe C2o der zweiten Kupplung
C2 konzentrisch auf der anderen Seite der Eingangswelle 30 gekoppelt.
-
Eine
Gegenwelle 60 und eine Ausgangswelle 70 sind parallel
zu diesen Wellen angeordnet. Ferner ist eine Antriebsausgangswelle 80 einer
Differenzialeinrichtung FG parallel zu der Eingangswelle 30 angeordnet.
-
Ein
Antriebszahnrad des ersten Gangs I1 und ein
Antriebszahnrad eines dritten Gangs I3 sind
fest mit der ersten Kupplungsausgangswelle 40 auf der Seite
des Drehmomentwandlers 2 (auf der rechten Seite in der
Zeichnung) verbunden.
-
Ein
Antriebszahnrad eines vierten Gangs I4, ein
Gegenwellenantriebszahnrad Is und ein Antriebszahnrad des zweiten
Gangs I2 sind fest mit der zweiten Kupplungsausgangswelle 50 auf
der Seite des Drehmomentwandlers 2 (von rechts in der Zeichnung)
verbunden.
-
Auf
der Gegenwelle 60 sind ein Gegenwellenabtriebszahnrad Os,
eine Rückwärtsgangsynchronisiereinrichtung
D3 und ein Rückwärtsgangantriebszahnrad
IR von der Seite der Kupplung C (von links
in der Zeichnung) in Richtung auf die Seite des Drehmomentwandlers 2 (in
Richtung auf die rechte Seite in der Zeichnung) angeordnet. An der
Ausgangswelle 70 sind ein Abschlussantriebszahnrad IF, ein Abtriebszahnrad des ersten Gangs O1, eine erste Synchronisiereinrichtung D1,
ein Abtriebszahnrad des dritten Gangs O2,
ein Abtriebszahnrad des vierten Gangs O4,
eine zweite Synchronisiereinrichtung D2 und ein Abtriebszahnrad
des zweiten Gangs O2 von der Seite des Drehmomentwandlers 2 (von rechts
in der Zeichnung) in Richtung auf die Seite der Kupplung C (in Richtung
auf die linke Seite in der Zeichnung) angeordnet.
-
Das
Abschlussantriebszahnrad IF ist an der Ausgangswelle 70 befestigt
und dient als ein Eingangszahnrad der Differenzialein richtung FG
und ist stets in Eingriff mit einem Abschlussabtriebszahnrad OF,
das sich um die Antriebsausgangswelle 80 der Differenzialeinrichtung
FG dreht.
-
Das
Antriebszahnrad des ersten Gangs I1 ist stets
in Eingriff mit dem Abtriebszahnrad des ersten Gangs O1 und
das Abtriebszahnrad des dritten Gangs O3 ist
stets in Eingriff mit dem Antriebszahnrad des dritten Gangs I3. Diese Zahnräder werden wahlweise durch
die erste Synchronisiereinrichtung D1 mit der Ausgangswelle 70 gekoppelt.
Das Abtriebszahnrad des zweiten Gangs O2 ist
stets in Eingriff mit dem Antriebszahnrad des zweiten Gangs I2 und das Abtriebszahnrad des vierten Gangs
O4 ist stets in Eingriff mit dem Antriebszahnrad
des vierten Gangs I4. Diese Zahnräder werden
wahlweise durch die zweite Synchronisiereinrichtung D2 mit der Ausgangswelle 70 gekoppelt.
-
Das
Gegenwellenabtriebszahnrad Os ist an der Gegenwelle 60 befestigt
und ist stets in Eingriff mit dem Gegenwellenantriebszahnrad IS. Das Rückwärtsgangantriebszahnrad
IR ist stets in Eingriff mit dem Abtriebszahnrad
des ersten Gangs O1 und wird durch die dritte
Synchronisiereinrichtung D3 wahlweise mit der Gegenwelle 60 gekoppelt.
-
Die
erste Synchronisiereinrichtung D1 ist von einer ersten Nabe H1,
die fest mit der Ausgangswelle 70 verbunden ist, einer
ersten Hülse
S1, die an dem anderen Ende davon angebracht ist, um in Axialrichtung
zu gleiten, und einem Synchronring R gebildet. Die erste Synchronisiereinrichtung
D1 bewegt wahlweise die erste Hülse
S1 und bringt das Kupplungszahnrad des ersten Gangs G1,
das an dem Abriebszahnrad des ersten Gangs O1 befestigt
ist, oder das Kupplungszahnrad des dritten Gangs G3,
das an dem Abtriebszahnrad des dritten Gangs O3 befestigt
ist, über
den Synchronring R mit der Ausgangswelle 70 in Eingriff,
so dass das Abtriebszahnrad des ersten Gangs O1 oder
das Abtriebszahnrad des dritten Gangs O3 mit
der Ausgangswelle 70 verbunden ist.
-
Gleichermaßen ist
die zweite Synchronisiereinrichtung D2 von einer zweiten Nabe H2,
die an der Ausgangswelle 70 befestigt ist, einer zweiten
Hülse S2,
die an dem Außenumfangsende
davon befestigt ist, um in Axialrichtung zu gleiten, und einem Synchronring
R gebildet. Die zweite Synchronisiereinrichtung D2 bewegt wahlweise
die Hülse
S2, um wahlweise mit dem Kupplungszahnrad des zweiten Gangs G2, das an dem Abtriebszahnrad des zweiten Gangs
O2 befestigt ist, oder mit dem Kupplungszahnrad
des vierten Gangs G4, das an dem Abtriebszahnrad
des vierten Gangs O4 befestigt ist, in Eingriff
gebracht zu werden, so dass das Abtriebszahnrad des zweiten Gangs
O2 oder das Abtriebszahnrad des vierten
Gangs O4 mit der Ausgangswelle 70 verbunden
ist.
-
Die
dritte Synchronisiereinrichtung D3 ist von einer dritten Nabe H3,
die an der Gegenwelle 60 befestigt ist, einer dritten Hülse S3,
die an dem Außenumfangsende
davon befestigt ist, um in Axialrichtung zu gleiten, und einem Synchronring
R gebildet. Die dritte Synchronisiereinrichtung D3 bewegt wahlweise die
dritte Hülse
S3, um wahlweise in Eingriff mit dem Rückwärtsgangkupplungszahnrad GR, das an dem Antriebszahnrad für den Rückwärtsgang
IR befestigt ist, in Eingriff zu gelangen,
so dass das Antriebszahnrad des Rückwärtsgangs IR mit
der Gegenwelle 60 verbunden ist.
-
Die
erste Hülse
S1 der ersten Synchronisiereinrichtung D1, die zweite Hülse S2 der
zweiten Synchronisiereinrichtung D2 und die dritte Hülse S3 der dritten
Synchronisiereinrichtung D3 werden jeweils durch das erste Stellglied
ACT1, das zweite Stellglied ACT2 und das dritte Stellglied ACT3
jeweils über
eine erste Schaltgabel Y1, eine zweite Schaltgabel Y2 und eine dritte
Schaltgabel Y3 bewegt. Das erste Stellglied ACT1, das zweite Stellglied
ACT2 und das dritte Stellglied ACT3 werden durch Umschaltung der
Verbindung zwischen den Fluidkanälen
der Stellglieder, einer Ölpumpe 410 und
einem Ablass 420 betätigt, indem
erste, zweite und dritte Zuführ/Ablassumschaltventile 120, 220 und 320 für das Betriebsfluid verwendet
werden.
-
Bezugszeichen 430 bezeichnet
ein Umschaltventil, das die Ölpumpe 410 mit
dem dritten Zuführ/Ablassumschaltventil 320 nur
dann verbindet, wenn die R-Position des Schaltwählhebels gewählt ist,
aber die Ölpumpe 410 mit
dem zweiten Zuführ/Ablassumschaltventil 220 verbindet,
wenn andere Positionen gewählt
sind.
-
Das
erste, zweite und dritte Zuführ/Ablassumschaltventil 120, 220, 320 und
das Umschaltventil 430 werden durch Steuersignale betätigt, die
von einer elektronischen Steuereinheit (nachfolgend als ECU bezeichnet) 500 herausgegeben
werden, die die Berechnung auf der Basis von Signalen ausführt, die
von verschiedenen Sensoren eingegeben oder eingelesen sind.
-
Der
Eingriff und Nichteingriff der ersten Kupplung C1 und der zweiten
Kupplung C2 werden gesteuert, indem eine Kupplungsplatte (nicht
gezeigt) der ersten Kupplung und eine Kupplungsplatte (nicht gezeigt)
der zweiten Kupplung, die mit der ersten Kupplungseingangsscheibe
C1i und der zweiten Kupplungseingangsscheibe C2i gekoppelt sind,
in Reibeingriff mit einer Kupplungsplatte (nicht gezeigt) der ersten
Kupplung und einer Kupplungsplatte (nicht gezeigt) der zweiten Kupplung
unter Verwendung eines ersten Kupplungskolbens (nicht gezeigt) und
eines zweiten Kupplungskolbens (nicht gezeigt), die durch hydraulischen
Druck angetrieben sind, gebracht werden.
-
Die
Kolben werden angetrieben, indem das Betriebsfluid von einer hydraulischen
Druckquelle OP in 1 in eine Kolbenfluidkammer
zugeführt wird
oder das Betriebsfluid davon abgelassen wird, und indem ein erstes
Kupplungsdrucksteuerventil VC1 und ein zweites Kupplungsdrucksteuerventil VC2
unter Verwendung der ECU 500 gesteuert werden.
-
Die
ECU 500 ist von einem Digitalcomputer gebildet und hat
einen Eingangsanschlussschaltkreis 510, eine CPU (Mikroprozessor) 520,
ein RAM (random access memory) 530, ein S-RAM (Bereitschafts- RAM, Bereitschafts-RAM-Speicher) 535,
einen ROM (Nur-Lesespeicher) 540 und
einen Ausgangsanschlussschaltkreis 550. Der S-RAM ist nicht flüchtig und
kann den gespeicherten Inhalt halten, sogar nachdem die Stromquelle
abgeschaltet ist.
-
Die
CPU 520 empfängt über den
Eingangsanschlussschaltkreis 510 ein Schaltstellungssignal von
einem Schaltwähler 600 sowie
die Ausgangssignale von verschiedenen Sensoren, wie einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 710 zur
Erfassung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, einem Drosselöffnungssensor 720 zur
Erfassung des Öffnungsgrads der
Drossel, einem Motordrehzahlsensor 730 zur Erfassung der
Drehzahl des Motors, einem Turbinendrehzahlsensor 740 zur
Erfassung der Drehzahl der Turbine im Drehmomentwandler einem ersten Synchronisiereinrichtungsstellungssensor 751,
einem zweiten Synchronisiereinrichtungsstellungssensor 752 und
einem dritten Synchronisiereinrichtungsstellungssensor 753,
die an dem ersten Stellglied ACT1, dem zweiten Stellglied ACT2 und
dem dritten Stellglied ACT3 angebracht sind, um die Positionen der
ersten Synchronisiereinrichtung D1, der zweiten Synchronisiereinrichtung
D2 und der dritten Synchronisiereinrichtung D3 zu erfassen.
-
Der
Gangwechsel wird in Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Last gesteuert und wenn
ein unnormaler Zustand aufgetreten ist, wird der Steuervorgang auf
der Basis der vorliegenden Erfindung ausgeführt, wie später beschrieben wird.
-
Der
Fahrer wählt
unter Verwendung des Schaltwählers 600 sechs
Positionen: P, R, N, D, 2 und L.
-
In
der P-Stellung wird der Ausgang des Motors nicht auf die Ausgangswelle
des Getriebes übertragen
und die Ausgangswelle ist verriegelt, um das Fahrzeug an der Bewegung
zu hindern.
-
Die
R-Stellung ist für
die Rückwärtsfahrt.
-
In
der N-Stellung ist die Ausgangswelle nicht verriegelt und der Ausgang
des Motors wird nicht auf die Ausgangswelle des Getriebes übertragen.
-
In
der D-Stellung wird der Gang automatisch zwischen der Übersetzung
des ersten Gangs, der Übersetzung
des zweiten Gangs, der Übersetzung des
dritten Gangs und der Übersetzung
des vierten Gangs gewählt,
wenn ein OD-Schalter 610 angeschaltet ist.
-
In
der 2-Stellung wird der Gang automatisch zwischen der Übersetzung
des ersten Gangs und der Übersetzung
des zweiten Gangs gewechselt.
-
Die
L-Stellung dient zur Fahrt mit lediglich der Übersetzung des ersten Gangs.
-
Bei
dem so aufgebauten Doppelkupplungsgetriebe werden die Synchronisiereinrichtungen
betätigt,
um die Zahnräder
einer gewünschten
Gangübersetzung
zu kombinieren, die mit der Kombination der Zahnräder gekoppelte
Kupplung in Eingriff zu bringen und die Drehzahl der Eingangswelle
mit einem Übersetzungsverhältnis der
gewünschten
Gangübersetzung
zu übersetzen
und auf die Ausgangswelle zu übertragen.
-
2 zeigt
die Kombinationen der Kupplungen und den Betrieb der Synchronisiereinrichtungen zum
Erhalt verschiedener Gangübersetzungen.
-
Bei
der Übersetzung
des ersten Gangs ist die erste Kupplung C1 in Eingriff, die erste
Hülse S1 ist
auf der Seite des Abtriebszahnrads des ersten Gangs O1 positioniert
und die zweite Hülse
S2 ist auf der Seite des Abtriebszahnrads des zweiten Gangs O2 positioniert. Hierbei ist die zweite Hülse S2 auf
der Seite des Abtriebszahnrads des zweiten Gangs O2 positioniert,
um die Wahrscheinlichkeit zu bewältigen,
dass das Getriebe nach der Übersetzung
des ersten Gangs wahrscheinlich in die Übersetzung des zweiten Gangs
geschaltet wird. Die dritte Hülse
S3 ist in einer M-Stellung (Nichteingriff, neutral).
-
In
der Übersetzung
des zweiten Gangs ist die zweite Kupplung C2 in Eingriff, die zweite
Hülse S2
ist auf der Seite des Abtriebszahnrads des zweiten Gangs O2 positioniert und die erste Hülse S1 ist auf
der Seite des Abtriebszahnrads des ersten Gangs O1 positioniert.
Hierbei ist die erste Hülse
S1 auf der Seite des Abtriebszahnrads des ersten Gangs O1 positioniert, um das Herunterschalten in die Übersetzung
des ersten Gangs schnell bewältigen
zu können.
Die dritte Hülse
S3 ist in der M-Stellung.
-
In
der Übersetzung
des dritten Gangs ist die erste Kupplung C1 in Eingriff, die erste
Hülse S1
ist auf der Seite des Abtriebszahnrads des dritten Gangs O3 positioniert und die zweite Hülse S2 ist
auf der Seite des Abtriebszahnrads des zweiten Gangs O2 positioniert.
Hierbei ist die zweite Hülse
S2 auf der Seite des Abtriebszahnrads des zweiten Gangs O2 positioniert, um das Herunterschalten in
die Übersetzung
des zweiten Gangs schnell bewerkstelligen zu können.
-
In
der Übersetzung
des vierten Gangs ist die zweite Kupplung C2 in Eingriff, die zweite
Hülse S2 ist
auf der Seite des Abtriebszahnrads des vierten Gangs O4 positioniert
und die erste Hülse
S1 ist auf der Seite des Abtriebszahnrads des dritten Gangs O3 positioniert. Hierbei ist die erste Hülse S1 auf
der Seite des Abtriebszahnrads des dritten Gangs O3 positioniert,
um das Herunterschalten in die Übersetzung des
dritten Gangs schnell bewerkstelligen zu können. Die dritte Hülse S3 in
der M-Stellung.
-
Im
Rückwärtsgang
ist die zweite Kupplung O2 in Eingriff,
die erste Hülse
S1 ist auf der Seite des ersten Abtriebszahnrads O1 positioniert,
die zweite Hülse
S2 ist in die M-Stellung gebracht und die dritte Hülse S3 ist
auf der Seite des Abtriebszahnrads des Rückwärtsgangs IR positioniert.
-
Als
nächstes
wird der Betrieb beschrieben, in welchem die ECU 500 Signale
von verschiedenen Sensoren empfängt,
um die Kupplungen und die Hülsen
wie oben beschrieben zu betätigen,
wobei das erste, zweite und dritte Zuführ/Ablassumschaltventil 120, 220, 320 und
das Umschaltventil 430 auf dieser Basis gesteuert werden.
-
Die
von den Sensoren in den Eingangsschaltkreis 510 eingegebenen
oder eingelesenen Signale werden, wenn erforderlich, durch den Eingangsschaltkreis 510 in
Formen konvertiert, die für die
Verarbeitung in der CPU 520 geeignet sind, und werden in
die CPU 520 eingegeben.
-
Auf
der Basis der eingegebenen Signale und der in dem ROM 540 gespeicherten
Daten berechnet die CPU 520 einen Wert zu Steuerung der
Stellglieder und der Kupplungsdrucksteuerventile.
-
Der
berechnete Steuerwert wird in einem vorbestimmten Bereich des RAM 530 gespeichert und
wird zudem in einem vorbestimmten Bereich des S-RAM 535 gespeichert.
-
Das
in dem RAM 530 gespeicherte Steuersignal wird durch den
Ausgangsschaltkreis 550 in eine geeignete Form umgewandelt
und an die Stellglieder abgegeben.
-
Hierbei
liegt eines der Merkmale des Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung darin, dass der berechnete Steuerwert nicht nur in dem RAM 530,
sondern zudem in dem S-RAM 535 gespeichert wird.
-
Wenn
bei diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung die Stromversorgung plötzlich unterbrochen wird, oder
wenn die Berechnung einen zulässigen
Berechnungsbetrag der CPU 520 übersteigt, wird der Wert des
RAM 530 sofort gelöscht,
aber der in dem S-RAM 535 gespeicherte Wert ist darin gespeichert.
Danach wird der in dem RAM 530 aus dem S-RAM 535 gespeicherte
Steuerwert durch den Aus gangsschaltkreis 550 in eine geeignete
Form umgewandelt und auf die gleiche Weise, wie zuvor beschrieben,
zu den Stellgliedern und zu den Kupplungsdrucksteuerventilen übertragen.
-
Zur
Zeit der Speicherung des in dem S-RAM 535 gespeicherten
Werts in dem RAM 530 wird ferner bestimmt, ob das S-RAM 535 normal
ist oder nicht, d. h. ob der in dem S-RAM 535 gespeicherte Wert
normal ist oder nicht. Wenn er nicht normal ist, werden die derzeitigen
Stellungen der Synchronisiereinrichtungen ausgelesen, eine maximal
zu erreichende Gangübersetzung
wird aus den eingelesenen Stellungen der Synchronisiereinrichtungen
indiziert und die indizierte Gangübersetzung wird in dem RAM
gespeichert. Wenn ferner Steuerwerte ersetzt werden müssen, d.
h. wenn die in Eingriff zu bringende Kupplung und die außer Eingriff
zu bringende Kupplung ausgetauscht werden müssen, um eine Gangübersetzung
zu verwirklichen, wird dann ein Steuerwert für das Austauschen der Kupplungen
in dem RAM gespeichert.
-
3 ist
ein Ablaufdiagramm einer Routine zum Ausführen des vorgenannten Steuerbetriebs. Wenn
die Routine beginnt, wird zunächst
in einem Schritt 1 bestimmt, ob ein Flag XERROR gesetzt
ist (= 1) oder nicht. Das Flag XERROR wird gesetzt, wenn die Stromversorgung
plötzlich
unterbrochen ist bzw. wenn die Berechnung des Steuerwerts den zulässigen Berechnungsbetrag übersteigt,
wie zuvor beschrieben wurde.
-
Wenn
das Flag XERROR nicht dem Schritt 1 gesetzt ist, werden
Signalwerte von den Sensoren in einem Schritt 2 eingegeben
oder eingelesen, ein Steuerwert wird in einem Schritt 3 berechnet,
der Steuerwert wird in dem RAM (als Steuer-RAM bezeichnet) im Schritt 4 gespeichert
und das Programm schreitet zu einem Schritt 11 fort.
-
Wenn
das Flag XERROR im Schritt 1 gesetzt ist, schreitet andererseits
das Programm zu einem Schritt 5 fort, in welchem der Wert
in dem Steuer-RAM gelöscht
wird. Dann wird in einem Schritt 6 ein Zeitgeber gestartet,
um den Zeitablauf zu messen, seit dem der Wert aus dem RAM gelöscht wurde.
Das Programm schreitet dann weiter zu einem Schritt 7 fort,
in welchem bestimmt wird, ob das S-RAM normal ist oder nicht.
-
Wenn
das S-RAM normal ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 8 fort,
in welchem der Wert des S-RAM in das RAM eingegeben wird, und das
Programm schreitet zum Schritt 11 fort.
-
Wenn
das S-RAM nicht normal ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 9 fort,
in welchem die Positionen der Synchronisiereinrichtungen bestimmt werden,
und das Programm schreitet zu einem Schritt 10 fort, in
welchem ein Steuerwert zum Erhalten der höchstmöglichen Gangübersetzung
aus den Positionen der Synchronisiereinrichtungen in dem Steuer-RAM
gespeichert wird. Dann geht das Programm weiter zum Schritt 11.
-
Im
Schritt 11 wird der Wert des Steuer-RAM, der in den Schritten 4, 8 und 10 gespeichert
wurde, ausgegeben und das Programm schreitet zu einem Schritt 12 fort.
-
Was
im Schritt 12 getan wird, hängt davon ab, ob der im Schritt 5 gestartete
Zeitgeber ein Zählen
ausführt
oder nicht. In einem normalen Fall, bei dem das Programm die Schritte 1, 2, 3 und 4 durchschritten
hat, führt
der Zeitgeber den Zählbetrieb nicht
aus und die negative Bestimmung wird erfasst, so dass das Programm
zum Schritt 15 übergeht
und zurückkehrt.
-
Wenn
das Programm andererseits von dem Schritt 1 zum Schritt 5 übergegangen
ist, führt
der Zeitgeber den Zählbetrieb
aus. Im Schritt 12 wird somit eine positive Bestimmung
ausgegeben und das Programm geht zu einem Schritt 13 über, in
welchem bestimmt wird, ob der durch den Zeitgeber gezählte Wert
einen vorbestimmten Wert Ta überschritten
hat oder nicht.
-
Wenn
eine bestätigende
Bestimmung im Schritt 13 erhalten wird, wird das Flag XERROR
auf 0 gesetzt und der Zeitgeber wird im Schritt 14 gelöscht. Das
Programm schreitet dann zum Schritt 15 fort und kehrt zurück. Dies
bedeutet, dass eine besondere Steuerung zur Zeit eines abnormen
Zustands beendet ist, und das Programm kehrt zum normalen Steuerbetrieb
zurück.
-
Wenn
andererseits im Schritt 13 eine negative Bestimmung erfolgt,
kehrt das Programm zum Schritt 11 zurück. Dies bedeutet, dass wenn
unnormale Bedingungen aufgetreten sind, der in dem Steuer-RAM gespeicherte
Wert im Schritt 8 oder 10 für eine vorbestimmte Zeitspanne
am Ausgang gehalten wird.
-
Als
nächstes
wird der Aufbau der Stellglieder, die die durch die in dem Steuer-RAM
gespeicherten Signale gesteuerten Synchronisiereinrichtungs-Betätigungseinrichtungen
bilden, und deren Steuerbetrieb beschrieben.
-
4 ist
eine Schnittansicht, die den Innenaufbau des ersten Stellglieds
ACT1 zur Bewegung der ersten Hülse
S1 zu dem Abtriebszahnrad des ersten Gangs O1 oder
zu dem Abtriebszahnrad des dritten Gangs O3 zeigt.
-
Gemäß 4 ist
eine Stufe 100a in einem Gehäuse 100 des ersten
Stellglieds ACT1 ausgebildet, um dadurch einen ersten Zylinder 101 mit
einem kleinen Durchmesser und einen zweiten Zylinder 102 mit
einem großen
Durchmesser zu bilden. Ein erster Kolben 103 ist gleitend
in dem ersten Zylinder 101 angeordnet und ein zweiter Kolben 104 ist
gleitend in dem zweiten Zylinder 102 angeordnet. Eine Betätigungsstange 150 ist
durch eine Schraube 151 mit dem ersten Kolben 103 verbunden
und eine mit der ersten Hülse
in Eingriff befindliche Schaltgabel Y1 ist durch eine Schraube 152 mit
der Betätigungsstange 150 verbunden.
-
Der
erste Kolben 103 ist stets durch eine erste Feder 105 nach
rechts in der Zeichnung vorgespannt und der zweite Kolben 104 ist
stets durch eine zweite Feder 106 nach links in der Zeichnung
vorgespannt.
-
Eine
Seitenwand 107 des Gehäuses 100,
die das rechte Ende des ersten Zylinders 101 begrenzt, nimmt
das rechte Ende der ersten Feder 105 in 4 auf
und nimmt den ersten Kolben 103 auf, wenn er sich in 4 nach
links durch den hydraulischen Druck des Betätigungsfluids bewegt, um dadurch
die äußere rechte
Position des ersten Kolbens 103 zu begrenzen.
-
Andererseits
ist ein Anschlag 108 in seiner Stellung an der Außenseite
durch einen Sprengring 110 festgelegt, empfängt das
linke Ende der zweiten Feder 106 in 1 und empfängt den
zweiten Kolben 104, wenn er sich infolge des Hydraulikdrucks des
Betriebsfluids nach links in 1 bewegt,
um dadurch die äußere linke
Position des zweiten Kolbens 104 zu begrenzen.
-
Eine
erste Kolbenkammer 111 ist zwischen dem ersten Kolben 103 und
der Seitenwand 107 des Gehäuses 100 begrenzt
und eine zweite Kolbenkammer 112 ist zwischen dem zweiten
Kolben 104 und dem Anschlag 108 ausgebildet.
-
In
dem Gehäuse 100 sind
ein erstes Fluidloch 113, das mit der ersten Kolbenkammer 111 verbunden
ist, und ein zweites Fluidloch 114 ausgebildet, das mit
der zweiten Kolbenkammer 112 verbunden ist. Das erste Fluidloch 113 und
das zweite Fluidloch 114 sind wahlweise mit einer Ölpumpe 410 und
einem Ablass 420 über
das erste Zuführ/Ablassumschaltventil 120 verbunden.
-
Eine
Schmierölbohrung 115 ist
in der Nähe der
Stufe 100a ausgebildet, um Schmieröl dem ersten Zylinder 101 und
dem zweiten Zylinder 102 zuzuführen, und Schmieröl wird von
der Ölpumpe 410 dahin
zugeführt.
-
Ein
Solenoidventil 121 ist auf einer Seite des ersten Zuführ/Ablassumschaltventils 120 angeordnet und
eine Feder 122 ist auf der anderen Seite davon angeordnet.
Das Solenoidventil 121 wird eingeschaltet (mit Strom versorgt)
oder ausgeschaltet (nicht mit Strom versorgt), um die Position des
Durchlassabschnitts 123 zu bewegen, in welchem die zwei
Fluiddurchlässe
zueinander benachbart angeordnet sind, um dadurch die Zuführung/Ablass
von Betriebsfluid in das erste Fluidloch 113 und in das
zweite Fluidloch 114 umzuschalten.
-
Wenn
es eingeschaltet ist, verteilt das Solenoidventil 121 einen
Teil der Betriebsflüssigkeit,
die durch die Ölpumpe
gefördert
wird, in eine Kolbenkammer (nicht gezeigt) in dem Solenoidventil 121, wodurch
der Durchlassabschnitt 123 in der Zeichnung nach rechts
gedrückt
wird, die Ölpumpe 410 mit dem
zweiten Fluidloch 114 verbunden wird und der Ablass 420 in
eine Stellung (A-Stellung)
gebracht wird, wo er mit dem ersten Fluidloch 113 verbunden ist.
-
Wenn
das Solenoidventil 121 ausgeschaltet ist, wird andererseits
kein durch die Ölpumpe 410 gefördertes
Betriebsfluid in die Kolbenkammer (nicht gezeigt) in dem Solenoidventil 121 zugeführt, wodurch
der Durchlassabschnitt 123 durch die Feder 122 in
der Zeichnung nach links gedrückt
wird, die Ölpumpe 410 mit
dem ersten Fluidloch 113 verbunden wird und der Ablass 420 in
eine Position (B-Stellung) gebracht wird, wo er mit dem zweiten
Fluidloch 114 verbunden ist.
-
Wenn
das Solenoidventil 121 eingeschaltet wird, um den Durchlassabschnitt 123 in
die A-Stellung zu bringen, wird das Betriebsfluid in der ersten Kolbenkammer 111 abgelassen
und das Betriebsfluid wird in die zweite Kolbenkammer 112 zugeführt, und dann
werden der erste Kolben 103 und der zweite Kolben 104 in
Richtung auf die Seitenwand des Gehäuses 100 bewegt. Hierbei
kommt, wie in 3 gezeigt ist, der zweite Kolben 104 in
Kontakt mit der Stufe 100a und wird angehalten, während der
erste Kolben 103 sich weiter vorwärts bewegt, bis er beim Berühren der
Seitenwand 107 angehalten wird.
-
Dann
bewegt sich die erste Hülse
S1 auf der ersten Nabe H1 nach rechts in der Zeichnung und wird über den
Synchronring R mit dem Kupplungszahnrad des ersten Gangs G1 in Eingriff
gebracht, wodurch die Ausgangswelle 70 und das Abtriebszahnrad
des ersten Gangs O1 miteinander verbunden
werden, um die Zahnradkombination für die Übersetzung des ersten Gangs
zu vervollständigen.
-
In
der Übersetzung
des ersten Gangs, der Übersetzung
des zweiten Gangs, im Rückwärtsgang, in
der P-Stellung und der N-Stellung ist folglich der Solenoid 121 des
ersten Zuführ/Ablassumschaltventils 120 eingeschaltet.
-
Wenn
das Solenoidventil ausgeschaltet wird, um den Durchlassabschnitt 123 in
die B-Stellung zu überführen, wird
das Betriebsfluid in der zweiten Kolbenkammer 112 abgelassen
und das Betriebsfluid wird in die erste Kolbenkammer 111 zugeführt, dann wird,
obwohl nicht gezeigt, der erste Kolben 103 in Richtung
auf den Anschlag 108 bewegt, während er den zweiten Kolben 104 auf
halbem Weg beginnend drückt
und zum Halten kommt, wenn der zweite Kolben 104 den Anschlag 108 berührt. Dann
bewegt sich die erste Hülse
S1 auf der ersten Nabe H1 nach links in der Zeichnung und wird über den
Synchronring R mit dem Kupplungszahnrad des dritten Gangs G3 in Eingriff gebracht, wodurch die Ausgangswelle 70 mit
dem Abtriebszahnrad des dritten Gangs O3 verbunden
ist, um die Zahnradkombination für
die Übersetzung
des dritten Gangs zu vervollständigen.
-
Bei
der Übersetzung
des dritten Gangs und der Übersetzung
des vierten Gangs ist folglich der Solenoid 121 des ersten
Zuführ/Ablassumschaltventils 120 eingeschaltet.
-
Wenn
der Motor in der P-Stellung oder der N-Stellung angehalten wird,
wird kein Strom zu dem Solenoid 121 zugeführt, der
den Durchlassabschnitt 123 des ersten Zuführ/Ablassumschaltventils 120 in der
A-Stellung hält,
und die Ölpumpe 410 hört auf zu ar beiten.
Folglich wird der Durchlassabschnitt 123 des ersten Zuführ/Ablassumschaltventils 123 durch die
Feder 122 in die B-Stellung
gebracht.
-
Wenn
das Betriebsfluid aus der zweiten Kolbenkammer 112 abgelassen
wird, wirkt folglich der Druck des Betriebsfluids nicht länger auf
den zweiten Kolben 104 oder den ersten Kolben 103.
Jedoch wirkt die Kraft der zweiten Feder 106 auf den zweiten
Kolben 104, der folglich infolge dieser Kraft gegen die Stufe 100a gedrückt wird.
Andererseits bewegt sich der erste Kolben 103 nach links
in der Zeichnung infolge der ersten Feder 105. Entsprechend
wird der erste Kolben 103 von rechts in der Zeichnung mit dem
zweiten Kolben 104 in Kontakt gebracht, der gegen die Stufe 100a gedrückt wurde.
-
Hier
wurde die Federkraft der zweiten Feder 106 größer gewählt, als
die Federkraft der ersten Feder 105. Folglich kommt der
erste Kolben 103 in einer Stellung zum Halten, in der er
den zweiten Kolben 104 berührt, bewegt sich jedoch nicht
weiter nach links in der Zeichnung, d. h. er kommt in einer Zwischenposition
zum Halten. Im Ergebnis bewegt sich die erste Hülse S1 auf der ersten Nabe
H1 nach links in der Zeichnung, erreicht eine Neutralstellung und
ist außer
Eingriff mit dem Kupplungszahnrad des ersten Gangs G1.
-
Folglich
ist bei angehaltenem Motor die Hülse
S1 in der Neutralstellung und weder das Abtriebszahnrad des ersten
Gangs O1 noch das Abtriebszahnrad des dritten
Gangs O3 ist mit der Ausgangswelle 70 in
Eingriff gebracht.
-
Als
nächstes
wird ein Verfahren zur Erfassung der Stellungen der Hülsen der
Synchronisiereinrichtungen im Schritt 9 des Flussdiagramms
gemäß 3 erläutert. In
diesem Ausführungsbeispiel werden
die Positionen der Hülsen
durch elektromagnetische Aufnehmer erfasst, die für Kurbelwinkelsensoren
und dergleichen verwendet wurden.
-
In 4 bezeichnet
Bezugszeichen 751 Positionssensoren zur Erfassung der Positionen
der Hülsen.
Jeder Positionssensor ist mit elektromagnetischen Aufnehmern ausgerüstet, wie
durch Indizies a, b, c angedeutet ist.
-
Ein
Vorsprung ist an einem Abschnitt jeder der Schaltgabeln Y1, Y2 und
Y3 ausgebildet, wo die Betätigungsstange 150, 250 oder 350 befestigt
ist, und der dem Positionssensor gegenüberliegt. Eine Veränderung
in der Signalspannung tritt in einem Moment auf, in welchem der
Vorsprung den elektromagnetischen Aufnehmer passiert. Durch Erfassen
dieser Veränderung
kann folglich die Position der Hülse bestätigt werden.
-
Erfindungsgemäß ist eine
plötzliche
Veränderung
im Zustand des Getriebes in einem Fall vermieden, in welchem ein
unnormales Steuersignal durch den Steuerschaltkreis erzeugt wird,
wodurch das Zusammenprallen von Zahnrädern, das Hochdrehen des Motors
oder eine plötzliche
Anwendung der Motorbremse vermieden wird, so dass der Fahrer kein
unangenehmes Fahrgefühl
empfindet.
-
Vorrichtung
zur Steuerung, mittels eines Rechners, eines automatischen Getriebes,
das mit Synchronisiereinrichtungen (D1, D2, D3) mit einer Eingangswelle,
die über
eine Kupplung (C) mit einer Ausgangswelle (10) eines Motors
und einer mit den Antriebsrädern
verbundenen Ausgangswelle (70) gekoppelt ist, versehen
ist, wobei eine Vielzahl von Eingangszahnrädern (I1,
I2, I3, I4, IS) und eine Vielzahl
von Ausgangszahnrädern
(O1, O2, O3, O4) an der Eingangswelle
und der Ausgangswelle angeordnet sind, um in Eingriff zu sein, während sie
verschiedene Getriebeübersetzungen
verwirklichen, wobei mindestens entweder das Eingangszahnrad oder
das Ausgangszahnrad, die miteinander in Eingriff sind, über die
Synchronisiereinrichtungen (D1, D2, D3) mit der Welle in Eingriff
sind, um den Gang durch wahlweise Betätigung der Synchronisiereinrichtungen
(D1, D2, D3) und der Kupplung (C), die Gangwechselelemente bilden,
zu wechseln, und wobei, wenn ein Steuersignalerzeugungsschaltkreis
(520) ein unnormales Steuersignal erzeugt hat, die Gangwechselelemente durch
das letzte in einem nichtflüchtigen
Speicherschaltkreis (535) gespeicherte normale Steuersignal betätigt werden.
Der Steuersignalerzeugungsschaltkreis (520) erzeugt ein
Steuersignals zur Betätigung der
Gangwechselelemente für
jede Steuerperiode, so dass der Gangwechsel in Abhängigkeit
von den Betriebsbedingungen ausgeführt werden kann, die durch
eine Betriebsbedingungserfassungseinrichtung (710, 720, 730, 740, 751, 752, 753)
erfasst sind. Der nichtflüchtige
Speicherschaltkreis (535) speichert ein von dem Steuersignalerzeugungsschaltkreis
(520) für
jede Steuerperiode erzeugtes Steuersignal, während dieser aktualisiert wird.
Wenn der Steuersignalerzeugungsschaltkreis (520) ein unnormales
Steuersignal erzeugt hat, betätigt
eine Steuereinrichtung zur Rückkehr
zu einem unmittelbar vorhergehenden Zustand (520) die Gangwechselelemente
auf der Basis des letzten in dem nichtflüchtigen Speicherschaltkreis
(535) gespeicherten normalen Steuersignals.