DE3211745A1

DE3211745A1 - Arbeitsschluss-steuersystem fuer ein automatikgetriebe der arbeitsschluss-bauart

Info

Publication number: DE3211745A1
Application number: DE19823211745
Authority: DE
Inventors: Hamada Hideo; Suga Masaaki; Suzuki Tadashi; Murasugi Yokosuka Takashi; Morimoto Yoshiro
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1981-03-30
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1982-10-21
Also published as: JPS57161357A; DE3211745C2; JPS6049793B2; US4509124A

Description

GRÜNECKER. KINKELDEY. STOCKMAIR & PARTNER PATENTANWÄLTE

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MÜNCHEN 23

Arbeitsschluß-Steuersystem für ein Automatikgetriebe der Arbeitsschluß-Bauart

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Arbeitsschluß-Steuersystem für ein Automatikgetriebe der verriegelten oder Arbeitsschluß-Bauart der im Patentanspruch 1 angegebenen Gattung.

Automatikgetriebe sind in ihrem Energieübertragungssystem mit einem Drehmomentwandler ausgestattet, um das Drehmoment von einem Motor zu erhöhen. Der Drehmomentwandler hat ein von einem Motor angetriebenes Pumpenrad, das Öl innerhalb des Drehmomentwandlers in Drehung versetzt, wobei die Drehung des Öls bewirkt, daß ein Turbinenrad unter der Raktion eines Stators dreht, wodurch das Drehmoment vervielfacht wird (DrehmomentwandlungszHstand). Deshalb kann der Drehmomentwandler während seines Arbeitens nicht dazu beitragen, einen Schlupf zwisehen seinem Pumpenrad und Turbinenläufer zu vermeiden. Das hat einen niedrigen Energieübertragungswirkungsgrad zur Folge, was zu einer mäfJigon Brennstoff Ökonomie führt,

] Um diesen Nachteil zu vermindern, wurde ein ürehmomentwandlcr mix einor "Verrioe;elun.gs"-Einrichtung vorgeschlagen, um den Drehmomentwandler in einem Arbeitsschlußzustand zu haiton, wobei während eines relativ hohen Pnhrgeschwindigkeit-Betriebsbcreichs, wenn eine Drehmomentänderung des Motors kein Problem hervorruft, ein Turbinenläufer direkt mit einem Pumpenrad verbunden ist (Arbeitsschlußzustand), wodurch ein Schlupf zwischen diesen Teilen ausgeschlossen wird» Ein Automatikgotriobo der Arboitsschluß-ßauweise mit einem Drehmomentwandler dieser Art in soinem Krai'tübertragungssystem wird in einigen Fahrzeugen bereits angewendet»

Arbeitsschlußbereiche, innerhalb welcher die "Verriegelungs"-Einrichtung den Drehmomentandler im Arbeitsschlußzustand festlegt, wenn die Fahrgeschwindigkeit höher als ein vorbestimmter Fahrgeschwindigkeitswert (Arbeitsschluß-Fahrgeschwindigkeit) in jeder der Getriebeschaltstellungen ist, sind in Fig. k gezeigt. Das Schaltablaufdiagramm von Fig. 4 bezieht sich auf ein Automatikgetriebe mit drei Geschwindigkeitsstufen, worin V₁, V sowie V„ Arbeitsschluß-Fahrgeschwindigkeitswerte jeweils für die 1., 2. sowie 3- Getriebestellung und V¹ ^, V 2 sowie V- Arbeitsschluß-Freigabefahrge-

schwindigkeiten jeweils für die 1., 2. sowie 5· Getriebestellung sind. In jeder der Getriebeschaltstellungen ist dem Drehmomentwandler die Möglichkeit zum Arbeitsschluß gegeben, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs einen entsprechenden der Fahrgeschwindigkeitswerte V , V₀ und V, übersteigt» Der Arbeitsschlußzustand des Drehmomentwandlers wird freigegeben oder gelöst, wenn die Fahrgeschwindigkeit unter den betreffenden einen der Arbeitsschluß-Freigabefahrgeschwindigkeitswerte V , V und V abfällt, so daß der Drehtnoment-

^ÖD wandler in einem Umwandlungszustand arbeiten kann.

Wie aus I'^vi,ς. h deutlich wird, grenzen die Arboitsschlußbcreiche aneinander an, wobei die 1-2-IIochschaltlinie, die 2-5-iIochschaltlinie, die 2- 1-Herunterschaltlinie und die 3-2-Herunterschaltlinie dazwischenliegen, wenn das Kraftfahrzeug mit hoher Last (während eines Betriebs mit Niederdrücken des Gaspedals in hohem Ausmaß) betrieben wird. Deshalb wird während eines Betriebs mit derart hoher Last ein Schalten des Getriebes stattfinden, wobei der Drehmomentwandler im Arbeitsschlußzustand ist, was beim Umschalten einen starken Stoß auftreten läßt.

Ziel der Erfindung ist.es, ein Arbeitsschluß-Steuersystem zu schaffen, wobei der Arbeitsschlußzustand zeit-

weilig für eine Zeitdauer gelöst wird, welche mit einer

Änderung in der tatsächlichen Umschaltdauer, die in Abhängigkeit von der Temperatur des für den Getriebeschaltvorgang verwendeten Öls veränderlich ist, variabel ist.
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Erfindungsgemäß um-faßt ein Arbeitsschluß-Steuersystem eine Einrichtung zur Erzeugung eines einen Arbeitsschluß zulassenden Signals, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Umschaltbefohlssignals, eine Einrichtung zur

Erzeugung eines Oltemperatursignals, das für die Temperatur des in einem Automatikgetriebe verwendeten Öls lcennzeichend ist, eine auf das Umschaltbefehlssignal ansprechende Einrichtung zur Erzeugung eines Arbeitsschluß-Lösesignals mit einer mit einer Änderung im Öl-

temperatursignal veränderbaren Zeitdauer und mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Arbeitsschluß-Befehlssignals, wenn das Arbeitsschluß-Freigabesignal unter einer Bedingung fehlt, bei der das den Arbeitsschluß

erlaubende Signal vorhanden ist, wobei jedoch die Er-35

zeugung des Arbeitsschluß-Befehlssignals, wenn das Arbeitsschluß-Freigabesignal vorhanden ist, auch im Zustand des Vorhandenseins dos den Arbeitsschluß erlau-

-Χ ι bonden Signals für eine Zeitdauer verhindert wird, die der Zeitdauer des Arbeitsschluß-Fi-eigabesignals entspricht .

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen erläutert. lis zeigen:

Fig. 1 ein Blackdiagrainm einer ersten Ausführungsform eines Arbeitsschluß-Steuersystems gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Z_eitdiagramm von verschiedenen Signalen des

Steuersystems von Fig. 1;
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Steuersystems gemäß der Erfindung;
Fig. k ein Diagramm zu Schaltabläufen.

Es wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, anhand deiner die erste Ausführungsform beschrieben wird. Einem Arboitsschluß-Entscheidungsblock 100 wird von einem Fühler 10 für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (Fahrgeschwindigkeitsfühler 10) ein Fahrgeschwindigkeitssignal V, ein 1-2-Schaltungssignal S _p von einem auf die Stellung eines 1-2-Schaltventils ansprechenden Schalter 11 für eine 1-2-Schaltung und von einem auf die Stellung eines 2-3-Schaltventils ansprechenden Schalter 12 für eine 2-3-Schaltung ein 2-3-Schaltungssignal S₂- zugeführt. Der Schalter 11 für die 1-2-Schaltung und der Schalter 12 für die 2-3-Schaltung sind in das 1-2- bzw. 2-3-Schaltventil eingebaut. Der Schalter 11 für die 1-2-Schaltung wird im Ansprechen auf die Herunterschaltstellung des 1-2-Schaltventils geschlossen, um das 1-2-Schaltungssignal S._o von einem H~Pegel auf einen N-Pegel zu verändern. Der Schalter 12 für die 2-3-Schaltung wird im Ansprechen auf die Herunterschaltstellung dos 2-3-Schaltventils geschlossen, um das 2-3-Schaltungssignal S„ von einem Η-Pegel zu einem N-Pegel zu verändern. Andererseits wird der Schalter 11 für die

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-ΜΙ 1-2-Schaltung im Ansprechen auf die Hochschaltstellung des 1-2-Schal tvcnfcils geöff ^nc^-» ^um das 1-2-Schaltungssignal S₀ vom N-Pegel zum il-Pegel zu verändern, und der Schalter 12 für die 2-3-Schaltung wird im Ansprechen auf die Hochschultstcllung des 2-3-Schaltventils geöffnet, um das 2-3-Schaltsignal S_o„ vom N-Pegel zum H-Pegel zu vorändern.

Der Arbeitsschluß-Entsclieidungsblock 100 bestimmt in Abhängigkeit von der Kombination der Pegel der Schaltungssignale S₂ und S„„ die gegenwärtige Schaltstellung. Ferner vergleicht der Block 100 die gegenwärtige, dxirch das Fahrgeschwindigkeitssignal V angegebene Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Satz von vorbestimmten Arbeitsschluß-Fahrgeschwindigkeitswerten V₁, V_g und V„, die in Fig. 4 gezeigt sind, (wenn der Drehmomentwandler im Umwandlungszustand ist) oder mit einem Satz von vorbestimmten Arbeitsschluß-Froigabe-Fahrgcschwindigkeitswex-ten V . , V· und V·.., die in Fig. k gezeigt sind (wenn ■ (j_er Drehmomentwandler im Arbeitsschlußzustand ist).

Wenn das Fahrzeug in irgendeinem der Arbeitsschlußbereiche betrieben wird, dann erzeugt der Block 100 ein H-Pegel-Arbeitsschluß-Freigabe- oder Lösesignal 100a, während er, wenn das Fahrzeug in irgendeinem der Umwandlungsbereiche betrieben wird, ein N-Pegel-Signal 100a erzeugt.

Wie in der USA-Patentanmeldung Nr. 280 8l8, angemeldet am 6. Juli 1931, deren technische Tatbestände hier insgesamt eingefügt werden, offenbart ist, kann der Block 100 eine Übersetzungsverhältnis-Entscheidungsschaltung (201), die mit einem Schalter (6θ) für eine 1-2-Schaltung sowie mit einem Schalter (6l) für eine 2-3-Schaltung verbunden ist, eine Mehrzahl von UXD-Schaltungen (202, 203, 20'i), eine Fahrgeschwindigkeits-Entschoidungsschaltung (205), die mit einem Fahrge.schwincligkeitsfühler (62) verbunden ist, und eine ODER-Schaltung (206) umfassen.

] Das Arboi tsschluß-Lüsos.i.gnal 100a wii'd einem von zwei Eingängen einer UND-Schaltung l6o zugeführt, deren anderer Eingang mit einer UND-Schaltung !510 zum Empfang eines Arbeitsschluß-Lösesignals 510a (s. Fig. 2) verbunden ist. Wie die Fig. 2 zeigt, beginnt das N-Pegel-Arbeitsschluß-Lösesignal 510a mit dem Beginn des H-Pegcl-Umschaltbefehlsignals 110c und hat eine Zeitdauer, die gleich der Summe der Dauer T des Arbeitsschluß-Freigabegrundzeit-

signals 150a, der Dauer eines Motorlastkompensationssignals 1'lOa und der Dauer T eines Öltomperaturkompensationssignals 500a ist.

Die für einen Schaltvorgang von der zweiten zur dritten Gangstellung tatsächlich notwendige Zeit steigt mit sinkender Temperatur des zum Umschalten im Automatikgetriebe verwendeten Öls an; so ist beispielsweise bei einer

Öltemperatur von die Zeit 80 ~> 90° C Is

- 9° C 1,6 s

- 13° C 2,9 s

Die Zeitdauer T des Ölteinperaturkompensationssignals 500a sollte in Würdigung der obigen Beziehung bestimmt werden.

Ein Block l80, der das Arbeitsschluß-Freigabegrundzeitsignal 130 erzeugt, enthält ein Teil 110, das ein Umschaltbefehlsignal 110c in Abhängigkeit von einer Änderung im Pegel des 1-2-Schaltungssignals S.,_o und/oder

¹^

des 2-3-Schaltungssignals S_o_ erzeugt. Das Umschaltbefehlsignal 110c wird einem festen Zeitgeber I30 zugeführt. Das Teil 110 erzeugt auch Signale 110a' und 110b¹, die eine Getriebestellung vor einem Umschaltvorgang kennzeichnen, und Signale ΙΙΟει sowie 110b, die eine Getriebestollung nach dom Uinschaltvorgang darstellen. Diese Signale 110a¹, 110b', 110a und 110b werden einem Speicherteil 120 zugeführt, und die Daten werden

spcicherresidont. Auf der Grundlage dieser Signale wird eine Art von Schaltung, die stattfinden soll, bestimmt und eine vorgegebene Arbeitsschluß-Freigabezeit T₃, die der Art der Schaltung entspricht, wird adressfert, wie in der folgenden Tabelle gezeigt ist. Die adressierte Arbeitsschluß-Freigabegrundzeit wird dem Zeitgeber I30 in digitaler Form von acht Bits zugeführt.

	Adresse	110a¹	Getriebestellung nach Schalten	HOa
Schaltungsart	Getriebestellung vor Schalten	1	110b	0
	110b»	1	1	1
1-2-Schaltung	O	0	1	1
1-3-Schaltung	0	0	0	1
2-1-Schaltung	1	1	1	1
2-3-Schaltung	1	1	0	0
3-!-Schaltung	1		1
3-2-Schaltung	1

Der Zeitgeber I30 verändert das Arbeitsschluß-Freigabegrundzeit signal 130a synchron mit dein Ansteigen des Umschaltbefehlsignals 110c auf einen N-Pegel, hält den N-Pegel für die oben erwähnte vorbestimmte Zeit T und erlaubt dem Signal 130a nach Ablauf der Zeit T , wieder auf den Η-Pegel zurückzukehren.

Wie die oben genannte und hier eingefügte USA-PatentanmeldungNr. 28O 818 (in Fig. ^li) offenbart, kann der Block ISO Umschalt-Überwachungsschaltungen (207, 208, 218,219) und eine WEDER-NOCH-Schaltung (217) enthalten, in welchem Fall ein Arbeitsschluß-Freigabegrundsignal vom Ausgang der WEDER-NOCH-Schaltung (217) abgegeben wird.

Das Arbeitsschluß-Froigabcgrundzeitsignal 130a wird einem von drei Eingängen einer UND-Schaltung 510 und auch einem Block IAO, der üblicherweise ein H-Pegel-Motorlastkompensationssignal lAOa erzeugt, zugeführt. Der Pegel des Motorlastkomponsationssignals l^Oa wechselt synchron mit dein Ansteigen des Arbeitsschluß-Freigabegrundzeitsignals 130a vom H- zum N-Pegel« Der N-Pogel wird für eine Zeitdauer T₁, die auf der Grundlage eines Motorlastsignals TH, das von einem Motorlastfühler Ik für die Motorlast kennzeichnend ist, bestimmt wird, gehalten. Der Pegel des Signals l'iOa wechselt wieder nach Ablauf der Zeitdauer T₁ zum H-Pegel«,

Das Motorlastkompensationssignal lAOa wird dem zweiten '** der drei Eingänge der UND-Schaltung 510 und auch einem Block 500 zugeführt, an den ein Öltemperatursignal T von einem Öltemperatürfühler 50 gelegt wird.

Der Öltemperaturfühler 50 enthält einen Thermistor od. on
^ζυ dgl. Bauteil, der bzw. das am Getriebegehäuse angebracht ist. Der Thermistor ändert seinen Widerstand mit Veränderung der Öltemperatur im Automatikgetriebe. Diese Veränderung wird in Form einer elektrischen Spannung als

ein Öltemperatursignal T geliefert. Die Motorkühlraittel-95

temperatur schwankt mit einer Änderung der Temperatur

im Arbeitsöl des Automatikgetriebes unter den meisten Betriebszuständen. Insofern kann der Öltemperaturfühler 50 auch durch, einen Motorlcühlmitteltemperaturfühler ersetzt werden.
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Der Block 500 erzeugt üblicherweise ein H-Pegel-Oltemperaturkompensationssignal 500a. Der Pegel des Öltemperaturkorapensationssignals ändert sich bei Ansteigen des Motorlastkonipensationssignals l'iOa vom H- zum N-Pegel „

und dieser N-Pegel wird für eine Zeitdauer T , die in Abhängigkeit vom Ölternporatursignal T variabel ist, gchaltcn. Nach Ablauf der Zeitdauer T geht der Pegel des

-Jf-

ültcnipcra tiirkoinponsa fc i.onssitfiials 500ii wieder zürn H-Pe^nI über. Das Ölt empornturkoinpoiisat ions signal wird dem dritten der drei Hingänge der UND-Schaltung 510 zugeführt.

Das Arbeitsschluß-Freigabegrundzeitsignal 130a, das Motorlastkompensationssignal lAOa und das Öl temper a.turkompensationssignal 50Oa werden an die drei Eingänge der UND-Schaltung 510 gelegt. Deshalb wird das Arbeitsschluß-Lösesignal 510a für eine Zeitdauer T + T.. + T , die mit dem Augenblick t_o beginnt, da das Umschaltbefehlsignal HOc (s. Fig. 2) erscheint, auf den N-Pegel geschaltet. Da das N-Pegel-Arbeitsschluß-Lösesignal 510a der UND-Schaltung l60 zugeführt wird, wird ein Arbeitsschluß-Befehlsignal l60a auf einen N-Pegel geschaltet, selbst wenn das Arbeitsschluß-Lösesignal 100a auf dem H-Pegel ist, und es hält den N-Pegel für die Zeitdauer

T + T₁ + T . Aus diesem Grund wird der Arbeitsschluß s 1 ν

für diese Zeitdauer gelöst, auch wenn das Fahrzeug im Arbeitsschlußbereich betrieben wird, so daß der dem Ge- ^" triebeumschaltvorgang innewohnende Stoß vermindert oder gemildert wird.

Aus der vorangehenden Beschreibung wird klar, daß, da die Arbeitsschluß-Lösezeit in Abhängigkeit von der Temperatur des zum Gangumschaltvorgang im Automatikgetriebe verwendeten Öls verändert wird, um in geeigneter Weise die aktuelle Arbeitsschluß-Lösezeit einzuregeln, es möglich ist, die Arbeitsschluß-Lösezeit mit einer Änderung dor gegemvärtigen Schaltvorgangszeit in Abhängigkeit

von einer Änderung der Temperatur im 01 des Automatikgetriebes zu variieren, um somit ein Durchgehen des Motors oder ein Auftreten eines Schaltstoßes während des Schaltvorgangs zu verhindern, was eine Steigerung des

Fahrgefühls zum Ergebnis hat.
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Die in Fig. 3 gezeigte zweite Ausfuhrungsform unterscheidet sich von der ersten darin, daß ein Motorlastfühler lh in Form eines Dosclibunigungsschalters arbeitsseitig mit eincin Gashebel zu seinem Öffnen und Schließen gekoppelt ist. liiii Bimetallschnltor wird als öl temperaturschaltor 30 vorwendet. Ferner wurde der Speicher 120 durch einen festen Speicher 720 ersetzt, der jeweilige Arbeitsschluß-Lose- oder -Freigabezeiten gegen Arten des Schaltens, die Motorlast und die Öltemperatur speichert. Dem festen Speicher 720 werden Signale 110a¹ und HOb', die eine Getriebestellung vor einem Umschaltvorgang darstellen, und Signale HOa und 110b, die eine Getriebestellung nach dem Umschaltvorgang kennzeichnen, ein Motorlastsignal TH vom Beschleunigungsschalter lk und ein Öltemperatursignal T vom Öltemperaturfühler 50 zugeführt .

Der Speicher 720 beurteilt aus den Signalen 110a, 110b, 110a¹ sowie 110b¹ eine Schaltart, eine Motorlast aus dem Motorlast signal TII und eine Öltemperatur aus dem Öltemperatursignal T. Auf der Grundlage des Ergebnisses wird die optimale Arbeitsschluß-Lösezeit aus den gespeicherten Daten entsprechend der Schaltart, der Motorlast und der Öltemperatur ausgelesen'. Diese optimale Arbeitsschluß-Lösezeit wird in Form eines Signals dem Zeitgeber 130 zugeführt.

Eine andere mögliche Konstruktion zur Erreichung des Ziels der Erfindung besteht darin, Analogsignale als ein Motor- ^" lastsignal sowie Öltemperatursignal zu verwenden und jedes dieser Signale mit unterschiedlichen Schwellenwerten zu vergleichen, welche verschiedene Bereiche, die von der Größe eines joden der Analogsignale abhängen, bestimmen. Für verschiedene, auf diese l/eise bestimmte

Bereiche wird die optimale Arbeitsschluß-Freigabezeit

-y-

' In ciiioin Tosten Speicher gespeichert, und dio in dem festen Speicher gespeicherten Daten werden selektiv dazu benutzt, die optimale Arbeitsschluß-Lösezeit zu bestimmen. 5

Es ist auch möglich, einen Mikrocomputer zu verwenden, um den notwendigen Ablauf für die Steuerung auf der Grundlage der im festen Speicher gespeicherton Daten

zu bewirken. 10

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. !Arbeitsschluß-Steuersystem für ein Automatikgetriebe ""— der Arbeitsschluß-Bauart eines einen Motor aufweisenden Kraftfahrzeugs, wobei das Arbeitsschluß-Automatikgetriebe einen Drehmomentwandler mit einer Arbeitsschluß-Einrichtung für die Verriegelung in einem Arbeitsschlußzustand enthält und der Drehmomentwandler in einen Arbeitsschluß- oder Drehmomentwandlungszustand schaltbar ist, gekennzeichnet

- durch eine Einrichtung (100) zur Erzeugung eines einen Arbeitsschluß zulassenden Signals (lOOa), das das Arbeiten des Kraftfahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Arbeitsschlußzustands anzeigt;

- durch eine Einrichtung (110) zur Erzeugung eines Umschaltbefehlsignals (11Oc);

- durch eine Einrichtung (500) zur Erzeugung eines 01-temperaturkotnpensationssignals (500a), das für die Temperatur des Arbeitsöls im Automatikgetriebe kennzeichnend ist;

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- durch ei.no auf das Umschautbefehlsignal (11Oc) ansprechende Einrichtung (310) zur Urzeugung eines Arbe.l tsschluß-Lösesignals (51Oa) mit einer mit einer Änderung im Öltemperaturkoinpensationssignal (500a) veränderbaren Zeitdauer;

- durch eine Einrichtung (l60) zur Erzeugung eines Arbeitsschluß-Befehlsignals (l60a), wenn das Arbeitsschluß-Lösesignal (510a) im Zustand des Vorhandenseins des den Arbeitsschluß erlaubenden Signals (lOOa) fehlt, die jedoch die Erzeugung des Arbeitsschluß-Befehlsignals (l60a), wenn das Arbeitsschluß-Löse-. signal vorhanden ist, selbst unter der Bedingung des Vorhandenseins des den Arbeitsschluß erlaubenden Signals (lOOa) für eine Zeitdauer verhindert, die

¹^ der Zeitdauer des Arbeitsschluß-Lösesignals entspricht .

2. System nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (lAO.) *® zur Erzeugung eines Motorlastkompensationssignals ( l4tOa) , das für eine Motorlast kennzeichnend ist, vorhanden ist und daß die Einrichtung (510) zur Erzeugung des Arbeitsschluß-Lösesignals (510a) auch für das Motorlastkompensationssignal (l^tOa) zur Veränderung der Zeitdauer des Arbeitsschluß-Lösesignals mit einer Änderung im Motorlastkompensationssignal anspricht.