DE4026334A1 - Schaltzeitsteuereinrichtung fuer ein automatikgetriebe - Google Patents

Schaltzeitsteuereinrichtung fuer ein automatikgetriebe

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DE4026334A1
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switching
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Morio Kiuchi
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Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltzeitsteuereinrichtung für ein Automatikgetriebe.
Schaltzeitsteuereinrichtungen für Automatikgetriebe, wie sie etwa in der US-PS 42 83 970 und der JP-OS 63-3 183 beschrieben werden, sind bekannt. Nach diesen Einrichtungen wird die Zeit, die für einen Schaltvorgang erforderlich ist (nachfolgend als "Schaltzeit" bezeichnet), der durch die Einwirkung von Treib­ elementen vollzogen wird, gemessen, und der Leitungsdruck, der den Reibelementen zuzuführen ist, ist lerngesteuert, so daß die vorerwähnte Schaltzeit ein Sollwert bei der Durchführung des Schaltvorganges wird.
Der Sollwert der vorerwähnten Schaltgeschwindigkeit wird zuvor so eingestellt, daß ein Schaltruck wirkungsvoll ver­ hindert werden kann, während die Haltbarkeit der Reibele­ mente im Hinblick auf das Gleiten sichergestellt werden kann.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß in dem Fall, wenn der Soll­ wert der Schaltgeschwindigkeit auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird, die folgenden Nachteile auftreten, daß nämlich, wenn die Öltemperatur der Druckleitung hoch ist, die Temperatur der Reibelemente leicht ansteigt, aufgrund des Gleitens der Reibelemente (verglichen mit dem Fall der niedrigen Öltemperatur bei der gleichen Schaltgeschwindigkeit), und dementsprechend kann bei einer hohen Öltemperatur die Halt­ barkeit der Reibelemente leicht verschlechtert werden, und ihre Verläßlichkeit wird dabei reduziert.
Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine gute Haltbarkeit und eine hohe Lebensdauer der Reibelemente gegenüber einer Erhitzung sicherzustellen, unabhängig von der Öltemperatur der Druckleitung.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird.
Nach der Erfindung wird die Wärmemenge, die durch den Gleit­ vorgang der Reibelemente erzeugt wird, bei einer hohen Öl­ temperatur verringert, indem man den Sollwert der Schaltzeit entsprechend der Öltemperatur der Druckleitung verändert. Im einzelnen umfaßt die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Leitungsdrucksteuereinrichtung zur wahlweisen Einregulierung des Leitungsdruckes, eine Schaltzeitermittlungseinrichtung, um die für den Schaltvorgang erforderliche Zeit zu ermitteln, der durch die Wirkung der Reibelemente, die durch den Leitungs­ druck betätigt werden, vollzogen wird, eine Leitungsdruck­ korrigiereinrichtung, um den Leitungsdruck zu korrigieren durch die Steuerung der Leitungsdruckeinstellvorrichtung, um somit die Schaltzeit, die durch die Schaltzeitermittlungsein­ richtung bestimmt wurde, auf einen Sollwert einzustellen, eine Öltemperaturermittlungseinrichtung zur Bestimmung der Öltempera­ tur der Druckleitung sowie eine Sollwertänderungseinrichtung zur Änderung des Sollwertes der Schaltzeit entsprechend der Öltemperatur, die von der Öltemperaturermittlungseinrichtung bestimmt wurde.
Mittels dieser Einrichtung gemäß der Erfindung wird der Soll­ wert der Schaltzeit entsprechend der Öltemperatur der Druck­ leitung geändert, und bei einer hohen Öltemperatur kann der Sollwert der Schaltgeschwindigkeit auf eine kurze Zeit einge­ stellt werden. Dementsprechend ist die Gleitzeit der Reibele­ mente beim Schaltvorgang verringert aufgrund der kürzeren Schaltzeit, woraus sich ergibt, daß die Wärmemenge, die durch das Gleiten erzeugt wird, verringert wird, während sich die Haltbarkeit der Reibelemente gegenüber einer Beschädigung durch Hitze verbessert.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merk­ male ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:
Fig. 1 den Gesamtaufbau in schematischer Darstellung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Automatikge­ triebes,
Fig. 3 eine Darstellung der Öldruckleitung zur Regulierung des Leitungsdruckes,
Fig. 4 u. 5 Ablaufdiagramme zur Darstellung der Steuerung des Leitungsdruckes,
Fig. 6 eine Leitungsdruckcharakteristik entsprechend der Schaltposition und der Drosselklappenstellung,
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm der Leitungsdrucksteuerung zur Einstellung der Schaltgeschwindigkeit als Sollwert,
Fig. 8 eine gekürzte Zeitcharakteristik des Sollwertes der Schaltzeit über der Öltemperatur der Druckleitung,
Fig. 9 eine beispielhafte Darstellung, wie die Turbinendreh­ zahl sich beim Schaltvorgang ändert,
Fig. 10 den Korrekturcharakteristikkoeffizienten über der Verzögerung der Schaltzeit,
Fig. 11 u. 12 Ablaufdiagramme, die jeweils die Verzögerungswinkel­ steuerung des Zündzeitpunktes beim Schalten wiedergeben,
Fig. 13 die Korrekturausmaßcharakteristik zum Zündzeitpunkt über den Sollwert der Schaltzeit,
Fig. 14 eine beispielhafte Darstellung, in welcher Weise sich das Herabschalten vollzieht und
Fig. 15 eine beispielhafte Darstellung, in welcher Weise sich das Hochschalten vollzieht.
Es soll nachfolgend eine Beschreibung der einzelnen Ausführungs­ formen vorgenommen werden, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Der in Fig. 1 wiedergegebene Motor 1 besitzt vier Zylinder 2. Das Gemisch wird jedem Zylinder 2 über eine Einlaßleitung 4 zuge­ führt, in welcher eine Drosselklappe 3 angeordnet ist. Das dem Zylinder 2 zugeführte Gemisch wird in der spezifizierten Reihenfolge im Zylinder 2 gezündet durch die Wirkung eines Zündsystems, das sich zusammensetzt aus einer Zündkerze 5, einem Verteiler 6, einer Zündspule 7, einer Zündsteuerung 8 usw., während das erzeugte Abgas über eine Auspuffleitung 9 freigesetzt wird. Durch die Zündung des Gemisches wird eine Motorabtriebswelle des Motors 1 in Rotation versetzt, und das Motordrehmoment, das man von der Motorabtriebswelle erhält, wird auf die Vorderräder 13 übertragen über einen Antriebs­ zug, der gebildet wird aus einem Automatikgetriebe 10, einem Differentialgetriebe 11 sowie einer Achse 12 usw.
Bevor der übrige Teil der Fig. 1 erläutert wird, soll zunächst eine Erklärung hinsichtlich des Aufbaues des Automatikgetriebes 10 auf der Basis der Fig. 2 gegeben werden.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Automatikgetriebes 10 handelt es sich um einen Typ mit vier Vorwärtsgängen und einem Rück­ wärtsgang. Die Bezugsziffer 15 bezeichnet eine Motorabtriebs­ welle. Die Bezugsziffer 16 identifiziert einen Drehmoment­ wandler mit einer Pumpe 16a, die an die Motorabtriebswelle 15 angeschlossen ist, einem Stator 16b sowie einer Turbine 16c. Der Stator 16b ist fest an einem Gehäuse 18 über eine Einweg­ kupplung 17 gehalten, die verhindert, daß der Stator 16b sich in entgegengesetzter Richtung zur Turbine 16c dreht. Die Bezugsziffer 20 bezeichnet ein Getriebe, das mit einer Wandler­ abtriebswelle 16d verbunden ist, die an die Turbine 16c des Drehmomentwandlers 16 angeschlossen ist.
Das Schaltgetriebe 20 ist mit einem Lavinyo-Typ Planetenge­ triebe 22 versehen. Dieses Planetengetriebe 22 umfaßt ein Sonnenrad 23 von kleinem Durchmesser, ein Sonnenrad 24 von großem Durchmesser, ein kurzes Ritzel 25, das mit dem Sonnen­ rad 23 mit kleinem Durchmesser kämmt, ein langes Ritzel 26, das mit dem Sonnenrad 24 großen Durchmessers und dem kurzen Ritzel 25 kämmt, sowie ein Tellerrad 27, das mit dem langen Ritzel 26 kämmt. Das Sonnenrad 23 kleinen Durchmessers ist mit der Abtriebswelle 16d des Drehmomentwandlers 16 über eine Vorwärtskupplung 30 verbunden, die hinter dem Sonnenrad 23 und einer ersten Einwegkupplung 41 angeordnet ist, die vertikal an die Kupplung 30 angeschlossen ist und die den Rückwärtslauf der Wandlerabtriebswelle 16d verhindert. Eine Freilaufkupplung 32 ist in eine Reihe mit dem Kanal ange­ schlossen, der vertikal die Vorwärtskupplung 30 und die Einweg­ kupplung 31 verbindet. Das Sonnenrad 24 großen Durchmessers ist über die Abtriebswelle 16d des Drehmomentwandlers 16 über eine 2-4-Bremse 33, die hinter dem Sonnenrad 24 vorgesehen ist, angeschlossen,und eine Rückwärtskupplung 34 ist hinter der 2-4-Bremse 33 vorgesehen. An das lange Ritzel 26 sind in Reihe über ihren Rückseitenträger 35 eine Nieder- und Rückwärts­ bremse 36, die das lange Ritzel 26 hält, und eine zweite Einwegkupplung 37, die dem langen Ritzel 26 gestattet sich in die gleiche Richtung wie die Motorabtriebswelle 15 zu drehen, angeschlossen. Ein Vorderseitenträger 38 des langen Ritzels 26 ist an die Abtriebswelle 16d des Drehmomentwandlers 16 über eine 2-4-Kupplung 39 angeschlossen. Das Tellerrad 27 ist in Verbindung mit einer Abtriebswelle 40, die vor dem Tellerrad 27 angeordnet ist. In Fig. 2 bezeichnet die Bezugsziffer 42 eine Sperrkupplung, die die Motorabtriebswelle 15 direkt mit der Wandlerabtriebswelle 16d verbindet. Die Bezugsziffer 43 bezeichnet eine Ölpumpe, die von der Motorabtriebswelle über eine Zwischenwelle 44 angetrieben wird.
Der Betrieb einer jeden Kupplung und einer jeden Bremse in jeder Zahnradposition unter dem vorbeschriebenen Aufbau ist in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben.
Um die Steuerung des Motors 1 (in Fig. 1) und des Auto­ matikgetreibes 10 (in Fig. 2) auszuführen, sind in Fig. eine Motorsteuereinheit 100 und eine Getriebesteuereinheit 200 vorgesehen.
Dieser Motorsteuereinheit 100 werden Signale Sn und Sc zu­ geführt, die die Motordrehzahl und den Kurbelwinkel an­ zeigen, den man von einem Drehzahlsensor 51,der am Verteiler 6 vorgesehen ist, bzw. einem Kurbelwinkelsensor 52 erhält. Des weiteren die Signale Sw und Sk, die die Kühlwassertemperatur Tw des Motors 1 und die Klopffestigkeit, die man von einem Wassertemperatursensor 53 bzw. von einem Klopfsensor 54 er­ hält, ein Signal St, das man von einem Drosselklappenöffnungs­ sensor 55 erhält, der in Beziehung zur Drosselklappe 3 vorge­ sehen ist und ein Signal Sb, das man von einem Ansaugdruck­ sensor 56 erhält, der unterhalb des Drosselventils 3 inner­ halb der Einlaßleitung 4 vorgesehen ist. Außerdem wird ein Signal TF eines Öltemperatursensors (als Öltemperaturer­ mittlungseinrichtung zur Bestimmung der Öltemperatur der Druckleitung in einem Öldruckleitungskreis 47 zur Wirkungs­ steuerung des Automatikgetriebes 10) ebenso wie ein weiteres Signal Sx, das zur Steuerung des Motors 1 erforderlich ist, eingegeben und der Motorsteuereinheit 100 zugeführt.
Der Getriebesteuereinheit 200 in Fig. 1 werden die Signale Sw und St zugeführt, die man vom Wassertemperatursensor 53 bzw. vom Drosselklappenöffnungssensor 55 erhält, ebenso wie ein Signal Su, das man von einem Turbinendrehzahlsensor 57 er­ hält, ein Signal Sv, das man von einem Fahrzeuggeschwindig­ keitssensor 58 erhält, ein Signal Ss, entsprechend der Posi­ tion des Schalthebels, das man von einem Schaltpositionssensor 59 erhält, sowie ein Signal Sy, das erforderlich ist zur Steuerung des Automatikgetriebes 10. Auf der Basis dieser verschiedenen Signale erzeugt die Getriebesteuereinheit 200 Antriebssignale Ca, Cb, Cc und Cd und überträgt diese selektiv auf Magnetventile 61, 62, 63 und 64, die die Zu- und Abfuhr des Arbeitsöldruckes (Leitungsdruck) in Beziehung zu ver­ schiedenen Reibelementen steuern, die in dem Getriebe 20 vorgesehen sind, um die Schaltsteuerung in dem Automatik­ getriebe 10 auszuführen. Die Getriebesteuereinheit 200 er­ zeugt auch ein Antriebssignal Ce und überträgt dieses selektiv auf ein Magnetventil 65, das die Zu- und Abfuhr des Öldruckes in Beziehung zu der Sperrkupplung 42 ausführt, für die Sperrsteuerung in dem Automatikgetriebe 10.
Eine konkrete Ausgestaltung des Öldruckleitungsteils 47, der jedes Reibelement des Automatikgetriebes 10 betätigt, ist in Fig. 3 dargestellt. In Fig. 3 bezeichnet die Bezugsziffer 70 ein Druckregelventil, welches den Öldruck von einer Öl­ pumpe 71, die von dem Motor 1 angetrieben wird, regelt und den Leitungsdruck erzeugt. Die Bezugsziffer 72 bezeichnet ein Handventil, das über eine Hebelanordnung mit einem Wahlhebel in Verbindung steht, der vom Fahrer betätigt wird. Reibungs­ elemente des Automatikgetriebes 10 sind (über Ölab- und Zu­ fuhr) an das Handventil 72 über eine Mehrzahl von Schaltventilen (in den Zeichnungen nicht dargestellt) angeschlossen.
Das Druckregelventil 70 besitzt eine Spule 70a sowie eine Feder 70b, die die Spule 70a in die linke Richtung in der Figur durch eine Druckkraft Sp drückt. Der Öldruck P von der Ölpumpe 71 wirkt auf das rechtsseitige Ende (in der Figur) der Spule 70a,und der Steuerdruck für die Leitungsdruckre­ gulierung wirkt auf einen Ölraum 70c auf der linken Seite. Durch die Bewegung der Spule 70a nach rechts und links genau durch die relative Größe zwischen dem Gesamtdruck T (Solldruck) dieses Steuerdrucks und der Druckkraft Sp wird die Anschluß/ Sperrungsregulierung zwischen einer Druckleitung 72 und einer Drainageleitung 73 ausgeführt, um den Öldruck P an den Gesamt­ druck T (Solldruck) angepaßt.
Für die Anordnung zur Erzeugung des Steuerdrucks ist ein Öl­ durchlaß 75 an den Ölraum 70c angeschlossen, wobei der Öldruck (Abgabedruck der Ölpumpe 71 dekomprimiert durch ein Dekompressions­ ventil 76) auf den Öldurchlaß 75 wirkt, wobei ein Betriebs­ ventil SOL an einen Zwischenteil des Öldurchlasses 75 ange­ schlossen wird. Somit ist eine Leitungsdruckregulierungs­ einrichtung 77 aufgebaut, durch welche der Druck hinsicht­ lich seiner Größe geregelt wird durch die Größe des Steuer­ druckes über die Regulierung des Öffnungsausmaßes des Öl­ durchlasses 75 zum Öltank durch den EIN-AUS-Betrieb des Betriebselektromagnetventils SOL.
Es soll nachfolgend eine Erläuterung hinsichtlich der Druck­ steuerung gegeben werden, die in Fig. 4 dargestellt ist.
Beim Schritt S₁ wird beurteilt, ob es die Schaltzeit ist, und wenn das Urteil NEIN ist, wird dies der Leitungsdrucksteuerung außerhalb der Schaltung zugeführt, d. h., der Leitungsdruck wird auf einen Druckwert gesteuert, der der Drosselöffnung und der Turbinendrehzahl entspricht. Wenn auf der anderen Seite die Beurteilung im Schritt S₁ JA ist, wird im Schritt S3 die Routine der Drucksteuerung während des Schaltens, entsprechend der Darstellung in Fig. 5 ausgeführt,und im Schritt S4 wird untersucht, ob es sich sich um Hochschalten handelt. Wenn die Beurteilung im Schritt S4 JA ist, wird im Schritt S5 die Routine der Drucksteuerung durch Lern-Schaltzeit, entsprechend der Darstellung in Fig. 7, ausgeführt, wobei jedoch, wenn die Be­ urteilung im Schritt S4 NEIN ist (Herabschalten), wird die Korrektur des Leitungsdruckes durch Lernen der ansteigenden Drehzahl (nämlich die Korrektur des Druckes entsprechend der Differenz zwischen der Sollturbinendrehzahl nach dem Schalten und der Turbinenrotation zum Zeitpunkt, wenn das Schalten nahe­ zu beendet ist) ausgeführt.
Es wird nachfolgend eine Erläuterung der Drucksteuerung während des Schaltvorganges in Fig. 5 erläutert.
Bei dieser Routine wird im Schritt S1 beurteilt, ob es sich um Hochschalten handelt. Wenn es sich um Hochschalten handelt, wird im Schritt S2 die Drosselöffnung abgelesen,und im Schritt S3 wird der Druck P1 entschieden, entsprechend der Gang­ position und der Drosselöffnung vor und nach dem Schalten. Somit kann der Druck zur Zeit des Hochschaltens in ge­ eigneter Weise reguliert werden. Es ergibt sich im einzelnen, da der Stoß zur Zeit des Hochschaltens zum Motorausgang in Beziehung steht und die Schaltposition entsprechend der Drosselöffnung und des Teildrehmomentes sowie der Kapazität der Reibelemente, die zur Schaltzeit geschaltet werden, unterschiedlich entsprechend der Gangposition sind, ist es, wenn der Leitungsdruck eingestellt wird, unabhängig von der Gangposition wie gewöhnlich unmöglich, alle Gangpositionen auf die optimale Verbindungsgeschwindigkeit zu regulieren, nur durch die Einstellung der Charakteristik des Akkumulators im Öldrucksteuerschaltkreis 47. Diese Ausführungsform ist dementsprechend so ausgelegt, daß ein Wert, der dem Leitungs­ druck bei jeder Kombination der Gangposition vor und nach dem Schalten als Plan in einem Speicher der Steuereinheit ge­ speichert wird, wie dies in Fig. 6(a) wiedergegeben ist, und der Leitungsdruck wird aus diesem Plan erhalten.
In herkömmlicher Weise wird, wie dies durch die zweipunkt­ strichlierte Linie in Fig. 6(b) wiedergegeben ist, der Druck auf einen vergleichsweise hohen Wert eingestellt, in einem solchen Ausmaß, daß das Gleiten aller Reibelemente verhindert wird, wobei jedoch bei dieser Ausführungsform, wie dies durch ausgezogene Linien in Fig. 6(b) dargestellt ist, wird der Leitungsdruck auf einen niedrigeren Wert als den herkömmlichen Wert eingestellt, und, entsprechend den Gangpositionen, wird der Druck auf einen unterschiedlichen Wert eingestellt.
Wenn die Beurteilung im Schritt SA1 NEIN ist, wird zur Zeit des Herabschaltens beim Schritt SA4 untersucht, ob es sich um ein Herabschalten von dem dritten in den zweiten Gang handelt. Wenn die Beurteilung JA ist, wird die Berechnung des Leitungsdrucks durch die Schritte SA5-SA8 ausgeführt. Wenn jedoch die Beurteilung NEIN ist, wird dies weitergegeben zur Leitungsdrucksteuerung außerhalb der Schaltung (Schritt S2 in Fig. 4). Der Grund für diesen Vorgang liegt darin, daß zur Zeit des Herabschaltens von dem dritten Gang in den zweiten Gang, während die 3-4 Kupplung 39 freigegeben wird, die 2-4 Bremse 33 wirkt,und dementsprechend ist eine Regu­ lierung der Bremszeit erforderlich, während jedoch zur Zeit des Herabschaltens in einem anderen als dem oben genannten Fall nur die 3-4 Kupplung 39 oder die 2-4 Bremse 33 freige­ setzt wird, und eine zeitliche Bremsabstimmung durch den Leitungsdruck ist nicht erforderlich.
Hinsichtlich des Herabschaltvorganges von dem dritten Gang in den zweiten Gang wird im Schritt SA5 die Turbinendrehzahl abge­ lesen,und beim Schritt SA6 wird der Grundleitungsdruck Pl0 festgelegt, entsprechend der Turbinendrehzahl, d. h. beim Herabschalten vom dem dritten in den zweiten Gang wird die 3-4 Kupplung 39 freigesetzt in den neutralen Status, und wenn die Turbinendrehzahl eine geeignete Drehzahl erreicht hat, wird die 2-4 Bremse 33 zum Eingriff gebracht, wobei jedoch, da die Bremszeit sich mit der Turbinendrehzahl ändert, der Grundleitungsdruck Pl0 entsprechend der Turbinenzahl ge­ speichert wird, als Plan in einem Speicher der Kontrollein­ heit,und der Grundleitungsdruck Pl0 wird von dem Plan erhalten.
Dann wird in den Schritten SA7, SA8 der Leitungsdruck korri­ giert, entsprechend der Drosselöffnungsänderungsgeschwindigkeit, die von den Drosselöffnungswerten einer Mehrzahl von Be­ stimmungszeiten ermittelt wird, d. h., da, je kürzer die Drosselöffnungsänderungsgeschwindigkeit ist, umso schneller ist die Anstiegsgeschwindigkeit der Motordrehzahl (Turbinen­ drehzahl) wird, um die Bremszeit zu beschleunigen, in Überein­ stimmung damit der Korrekturkoeffizient Ca festgelegt, ent­ sprechend der Drosselöffnungsänderungsgeschwindigkeit. Durch die Multiplikation des Grundleitungsdrucks Pl0 mit diesem Korrekturkoeffizienten Ca wird der Endleitungsdruck P1 er­ halten.
Im Anschluß an den Schritt SA3 oder den Schritt SA4 wird beim Schritt SA9 das Betriebsverhältnis des Betriebselektromagnet­ ventils SOL festgelegt, beim Schritt SA10 wird die Magnetventil­ antriebsfrequenz eingestellt, beim Schritt SA11 wird die Magnetventil-EIN-Zeit berechnet,und beim Schritt SA12 wird das Betriebselektromagnetventil SOL angetrieben.
Es wird nun eine Erläuterung gegeben bezüglich der Leitungs­ druckkorrektur durch das Lernen der Geschwindigkeitsschaltzeit in Fig. 7.
Diese Routine dient der Korrektur des Leitungsdruckes P1, den man im Schritt SA3 in Fig. 5 beim Herabschalten erhält. Beim Herabschalten wird, da die Turbinendrehzahl sich auf die Dreh­ zahl nach dem Schalten verringert, während die Reibungselemente allmählich miteinander verbunden werden und die Schaltge­ schwindigkeit in Beziehung zur Verbindungsgeschwindigkeit der Reibelemente steht, die Korrektur des Leitungsdruckes vorgenommen, in Übereinstimmung mit der Schaltgeschwindigkeit. Bei dieser Routine wird beim Schritt SB1 die Turbinendrehzahl abgelesen, und beim Schritt SB2 wird eine Sollturbinendrehzahl nach dem Schalten berechnet aus der Turbinendrehzahl vor dem Schalten. Dann wird im Schritt SB3 beurteilt, ob das Schalten abgeschlossen ist, dadurch, ob derartige Erfordernisse, daß der Unterschied zwischen der Turbinendrehzahl und der Soll­ turbinendrehzahl geringer ist als ein vorbestimmter Wert und das Ausmaß der Turbinendrehzahländerung geringer ist als ein vorbestimmter Wert erfüllt sind. Wenn beurteilt wird, daß der Schaltvorgang beendet ist, wird beim Schritt SB4 die Schalt­ geschwindigkeit T, bis die Turbinendrehzahl die vorerwähnte Sollturbinendrehzahl nach dem Schaltvorgang erreicht, berechnet.
Dann wird bei den Schritten SB5-SB10 der Sollwert T0 der Schaltzeit geändert, entsprechend der Öltemperatur der Druckleitung. Im einzelnen wird beim Schritt SB5 die Turbinendrehzahl Tsp verglichen mit dem eingestellten Wert Na, beim Schritt SB6 wird die Drosselöffnung Th verglichen mit dem eingestellten Wert Ra, und beim Schritt SB7 wird die Öltemperatur TF der Druckleitung verglichen mit dem Wert ta. Dann wird, wenn die Öltemperatur TF < ta, unter der Bedingung Tsp ≧ Na und Th ≧ Ra beim Schritt SB8 der Sollwert T0 der Schaltzeit bei seinem Wert T0 gehalten. Wenn anderer­ seits die Öltemperatur TF = ta, wird beim Schritt SB9 der Sollwert T0 gekürzt auf T0 = T0 - t, um so das Ausmaß der Wärmeerzeugung aufgrund des Gleitvorganges der Reibungs­ elemente zu vermindern,und beim Schritt SB10 wird ein Schalt­ zeitänderungssignal an die Motorsteuerungseinheit 100 abgegeben. Die Zeit t zur Kürzung des Sollwertes T0 der Schaltzeit ist, wie in Fig. 8 dargestellt ist, der kleine spezifizierte Wert im Bereich von TF < ta, jedoch mit der Charakteristik, daß in dem Bereich TF ≧ ta er anwächst, wenn die Öltemperatur TF ansteigt.
Dann wird beim Schritt SB11 die Differenz ΔT zwischen der tat­ sächlichen Schaltzeit und dem Sollwert T0 berechnet, und beim Schritt SB12 wird der Korrekturkoeffizient Ct in Fig. 10 be­ rechnet, entsprechend der obigen Differenz ΔT. Im einzelnen wird in dem Fall, wenn die Differenz ΔT nahe Null ist, Ct auf 1 einge­ stellt (Ct = 1), während jedoch, entsprechend der Darstellung in Fig. 9, in dem Fall, wenn die Schaltzeit T1 kurz ist und die Differenz ΔT negativ ist, die Schaltzeit verlängert durch die Einstellung Ct kleiner als 1 (Ct < 1) und Reduzierung des Leitungsdruckes, wobei jedoch in dem Fall, wenn die Schaltzeit T2 lang ist und die Differenz ΔT positiv ist,die Schaltzeit gekürzt wird durch die Einstellung von Ct auf größer als 1 (Ct < 1) und Anstieg des Leitungsdruckes.
Dann wird im Schritt SB13 der vorerwähnte Leitungsdruck P korrigiert durch den Korrekturkoeffizienten Ct (P = P× Ct),und der korrigierte Leitungsdruck P wird für die nächste Steuerung eingesetzt.
Die Steuerungsablaufdiagramme in Fig. 11 und Fig. 12 zeigen die Steuerung zur Reduzierung des Drehmomentes des Motors beim Schalten, zur Verringerung des Schaltruckes für den Fall, daß das Schalten von dem Automatikgetriebe 10 ausgeführt wird. Die Reduzierung des Drehmomentes wird ausgeführt durch die Nacheilwinkelsteuerung der Zündzeit.
Die Fig. 11 bezieht sich auf die Abgabe des Nacheilwinkel­ instruktionssignals von der Getriebesteuereinheit 200 zur Motorsteuereinheit 100 beim Schalten, während sich die Fig. 12 auf die Nacheilwinkelsteuerung zum Zündzeitpunkt des Gemisches durch die Motorsteuereinheit 100 nach dem Empfang der Nacheil­ winkelinstruktion bezieht.
In Fig. 11 werden beim Schritt SC1 Signale von verschiedenen Sensoren abgelesen. Beim Schritt SC2 werden die Signale mit dem Schaltplan in Beziehung gesetzt, in welchem die Drossel­ öffnung Th und die Fahrzeuggeschwindigkeit V zuvor gespeichert sind. Beim Schritt SC3 wird ein Schaltinformationssignal Cs, das die Gangposition zu dieser Zeit anzeigt, abgesandt.
Dann wird beim Schritt SC4 beurteilt, ob die Bedingungen für einen Schaltvorgang erfüllt sind, und wenn diese Bedingungen erfüllt sind, wird bei und nach dem Schritt SC5 das Nacheil­ winkelinstruktionssignal abgegeben nach dem Ablauf der vorbe­ stimmten Zeit. Im einzelnen wird, wenn die Bedingungen für einen Schaltvorgang erfüllt sind, der Ablauf des Zeitzählers C eingangs auf C = 0 eingestellt. Beim Schritt SC6 wird der Schalt­ vorgang ausgeführt durch die Umsetzung des Programms für die Schaltsteuerung, und beim Schritt SC7 wird beurteilt, ob die Erforderungen für den Herabschaltvorgang 4 → 3 erfüllt sind.
In einem anderen Fall als demjenigen, in welchem die Be­ dingungen erfüllt sind und in dem Fall, wenn, nachdem die Bedingungen erfüllt sind, der Zeitablauf hiernach gemessen wird (im Fall, daß der Zähler C < 0 beim Schritt SC8), soweit die Drosselöffnung Th größer ist als der vorbestimmte Wert TH1 beim Schritt SC9 und die Temperatur des Kühlwassers Tw höher ist als der vorbestimmte Wert TW1 beim Schritt SC10, wird beim Schritt SC11 der Ablauf des Zeitzählers C er­ neuert, und, wenn der Zeitablauf C die vorbestimmte Zeit Ta beim Schritt SC12 überschreitet, wird beim Schritt SC13 das Nacheilwinkelimpulssignal PJ (als Nacheilwinkelinstruktions­ signal) abgegeben, und beim Schritt SC14 wird der Zeitablauf­ zähler C wieder eingestellt auf C = 0, worauf RETURN ausgeführt wird.
Es soll nachfolgend eine Erläuterung hinsichtlich der Nach­ eilwinkelsteuerung der Zündzeit beim Schalten in Fig. 12 ge­ geben werden.
Nach dem Starten werden beim Schritt SD1 verschiedene Signale von den Sensoren abgelesen, und beim Schritt SD2 wird der Basiszündungsvoreilwinkel RB auf der Basis des Ansaugdruckes und der Motordrehzahl eingestellt. Dann wird beim Schritt SD3 beurteilt, ob die Drosselöffnung Th den Wert TH1 überschreitet, und beim Schritt SD4 wird beurteilt, ob die Temperatur des Motorkühlwassers Tw höher ist als der Wert TW1. Wenn beurteilt wird, daß Th ≧ TH1 und Tw ≧ TW1, wird beim Schritt SD5 beurteilt, ob das Nacheilwinkelimpulssignal Pj zugeführt wurde. Wenn be­ urteilt wird, daß das Nacheilwinkelimpulssignal Pj zugeführt war, wird beim Schritt SD6 die geschätzte Drehzahl des Motors Nu berechnet durch die Formel Nu = N×Gi/Gi-1, unter Einsatz der Motordrehzahl N und des Übersetzungsverhältnisses vor und nach dem Schaltvorgang Gi-1 und Gi.
Dann wird bei den Schritten SD7-SD10 der Korrekturwert RA des Basiszündungsvoreilwinkels RB berechnet. Konkret wird beim Schritt SD7 beurteilt, ob es sich um die Hochschaltzeit des Automatikgetriebes 10 handelt. Beim Herabschalten wird, da der Sollwert T0 der Schaltzeit nicht geändert wird, beim Schritt SD8 RA = Ra eingestellt, entsprechend der Darstellung in Fig. 14. Andererseits wird beim Hochschalten beim Schritt SD9 beurteilt, ob ein Schaltzeitänderungssignal empfangen wurde, und falls dies nicht empfangen wurde, wird beim Schritt SD8 RA = Ra eingestellt, entsprechend der Darstellung in Fig. 15. Wenn das Schaltzeitänderungssignal empfangen wurde, wird beim Schritt SD10 der Korrekturwert RA eingestellt auf RA = Ra + α. Entsprechend der Darstellung in Fig. 3 ist der Wert für α umso kleiner, je kürzer der Sollwert T0 der Schaltzeit ist. Im einzelnen wird, je kürzer der Sollwert T0 der Schaltzeit ist, der Korrekturwert RA umso größer gemacht, um das Nacheilwinkelausmaß der Zündzeit zu vergrößern und das Drehmoment des Motors 1 auf einen kleineren Wert zu be­ schränken, um damit den Drehmomentstoß in starkem Ausmaß zu reduzieren. Dann wird beim Schritt SD11 der Verzögerungswinkel­ merker Fr eingestellt auf Fr = 1. Beim Schritt SD12 wird die Zählnummer U eingestellt auf U = 0,und beim Schritt SD24 wird der Voreilwinkel R eingestellt auf der Basis des Grundwertes Rb und des Korrekturwertes RA, entsprechend der Formel R - RB RA, worauf RETURN ausgeführt wird.
Für den Fall, daß Th < TH1 oder Tw < TW1 beim Schritt SD3 oder SD4 ist, wird beim Schritt SD13 der Schaltkorrekturwert RA auf Null eingestellt, und beim Schritt SD14 wird der Ver­ zögerungswinkelmerker Fr auf Null eingestellt, worauf RETURN ausgeführt wird.
Nachdem das Nacheilwinkelimpulssignal Pj beim Schritt SD5 empfangen worden ist, wird, da der Nacheilwinkelmerker Fr = 1 beim Schritt SD15 ist, bei und nach dem Schritt SD16 die Verzögerungswinkelsteuerung der Zündzeit aktuell ausgeführt. lm einzelnen wird beim Schritt SD16 beurteilt, ob es sich bei dem Schaltvorgang des Automatikgetriebes 10 um ein Herabschalten handelt. Wenn beurteilt wird, daß es sich um ein Herabschalten handelt, wird beim Schritt SD17 der Zeitab­ laufzähler U erneuert, und, wenn der Zeitablauf beim Schritt SD18 den vorbestimmten Wert Tr erreicht, wird beim Schritt SD20 ein neuer Schaltkorrekturwert RA (Schaltkorrekturwert RA minus dem Wert ΔR) eingestellt. Wenn andererseits es sich bei dem Schaltvorgang um ein Hochschalten beim Schritt SD16 handelt, wird beim Schritt SD19 beurteilt, ob die Drehzahl des Motors N kleiner ist als die abgeschätzte Drehzahl Nu. Wenn die Drehzahl des Motors N die abgeschätzte Drehzahl Nu unterschreitet, wird der Schaltkorrekturwert RA reduziert um den Wert ΔR, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist, nämlich wie bei dem Fall des Herabschaltens. Dann wird beim Schritt SD21 beurteilt, ob der Schaltkorrekturwert RA kleiner als Null ist. Wenn der Schaltkorrekturwert RA kleiner als Null wird (RA < 0), wird beim Schritt SD23 der Nacheilwinkelmerker Fr auf Fr = 0 eingestellt, und beim Schritt SD24 wird der Zündvoreil­ winkel R eingestellt, worauf RETURN ausgeführt wird.
So wird auf diese Weise eine Schaltzeitbestimmungseinrichtung 80 aufgebaut, die die Schaltgeschwindigkeit T ermittelt (vom Beginn des Schaltvorganges durch die Funktion der Reibungselemente, die durch den Leitungsdruck betätigt werden, bis der Schaltvor­ gang beendet ist), durch die Schritte SB3-SB4 des in Fig. 7 gezeigten Steuerablaufes. Außerdem wird eine Leitungsdruck­ korrektureinrichtung 81 aufgebaut, welche durch die Schritte SB11-SB13 des Steuerablaufes den Korrekturkoeffizienten Ct berechnet, so daß die Schaltzeit T, die durch die Schaltzeit­ bestimmungseinrichtung 80 zu ermitteln ist, zum Sollwert T0 wird und den Leitungsdruck P korrigiert durch diesen Korrekturkoeffizienten, indem die Leitungsdruckregelein­ richtung 77 (insbesondere das Betriebselektromagnetventil SOL) gesteuert wird. Weiterhin wird eine Sollwertänderungs­ einrichtung 82 aufgebaut, wobei durch die Schritte SB5- SB10 des Steuerablaufes die Zeit t berechnet wird auf der Basis der charakteristischen Zeichnung (Fig. 8), während entsprechend der Öltemperatur Tp der Druckleitung,die durch den Öltemperatursensor 48 ermittelt wird, der Sollwert T0 der Schaltzeit um diese Zeit t geändert wird.
Außerdem wird eine Hochlastzeitbestimmungseinrichtung 83 zur Verfügung gestellt, welche durch die Schritte SB5 und SB6 des Steuerablaufes in Fig. 7 die Hochlastzeit unter der Be­ dingung ermittelt, daß die Turbinendrehzahl Tsp größer ist als der eingestellt Wert Na (Tsp ≧ Na) und die Drosselöffnung TH größer ist als der eingestellte Wert Ra (Th ≧ Ra), eine Leitungsdruckeinstelleinrichtung 84, die durch die Schritte SA2 und SA3 des Steuerablaufs in Fig. 5 den Leitungsdruck P1 entsprechend der Gangposition und der Drosselklappenöffnung einstellt sowie eine Abtriebsreduziereinrichtung 85, die durch die Schritte SD12 der Fig. 12 den Wert α in einer solchen Weise einstellt, daß, je kürzer der Sollwert T0 der Schaltzeit umso größer der Wert α eingestellt wird, um den Motorabtrieb in einem starken Ausmaß zu reduzieren durch die Vergrößerung des Korrekturwertes RA und die Vergrößerung des Ausmaßes des Nacheilwinkels der Zündzeit.
Da bei der obigen Ausführungsform der Leitungsdruck P durch den Korrkturwert Ct bei jedem Hochschalten des Automatikge­ triebes 10 korrigiert wird, wird die Schaltzeit allmählich dem Sollwert T0 zugeführt.
In dem obigen Fall steigt, unter der Bedingung, daß die Öl­ temperatur TF der Druckleitung hoch ist (TF ≧ ta), die Tempera­ tur eines jeden Reibungselementes aufgrund seines Gleitens beim Schalten an, und jedes Reibelement kann sich leicht über­ hitzen, insbesondere zur Zeit einer hohen Belastung (Turbinen­ drehzahl Tsp ≧ Na und Drosselöffnung Th ≧ Ra). Dementsprechend wird unter der obigen Bedingung der Sollwert T0 der Schalt­ zeit um die Zeit t gekürzt, die man aus Fig. 8 entsprechend der Öltemperatur TF der Druckleitung erhält. Dementsprechend wird die Gleitzeit der Reibungselemente abgekürzt, die Wärmemenge, die erzeugt wird aufgrund des Gleitens der Reibungselemente verkürzt und ein Überhitzen der Reibungs­ elemente eingeschränkt. Somit wird die Haltbarkeit der Reibungselemente verbessert und ihre Zuverlässigkeit erhöht.
Darüber hinaus steigt in dem Fall, wenn der Sollwert T0 der Schaltzeit kürzer gemacht wird, der Schaltdruck an, wobei jedoch in der Realität das Ausmaß des Nacheilwinkels der Zündzeit beim Schalten ansteigt durch den spezifizierten Wert α, den man aus Fig. 13 erhält, so daß das Ausmaß der Drehmomentreduzierung beim Schalten groß wird. Dementsprechend steigt der Schaltdruck nicht an, und ein weicher Ablauf des Schaltvorganges ist sichergestellt.
Wenn bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform die Öl­ temperatur des Leitungsdruckes bei einer hohen Belastung hoch ist, wird der Sollwert T0 der Schaltzeit abgekürzt, wobei jedoch die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist, und es ist möglich, den Sollwert T0 der Schaltzeit zu ändern, entsprechend der Öltemperatur der Druckleitung, unabhängig von der Größe der Motorlast.
Die Schaltzeitsteuereinrichtung gemäß der Erfindung ändert also den Sollwert der Schaltzeit in einem Automatikgetriebe entsprechend der Öltemperatur der Druckleitung. Wenn gemäß dieser Einrichtung die Öltemperatur der Druckleitung hoch ist, kann die Wärmemenge, die aufgrund des Gleitens der Reibelemente erzeugt wird, reduziert werden durch eine Abkürzung der Schaltzeit mit dem Ergebnis der Verbesserung der Reibelemente hinsichtlich ihrer Haltbarkeit gegenüber Wärme und ihrer Verläßlichkeit.
Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung ledig­ lich um eine solche beispielhaften Charakters handelt und daß verschiedene Abänderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (12)

1. Schaltzeitsteuereinrichtung für ein Automatikgetriebe, gekennzeichnet durch eine Leitungsdruckregeleinrichtung (77), mittels welcher der Leitungsdruck wahlweise eingestellt werden kann,
eine Schaltzeitbestimmungseinrichtung (80) zur Bestimmung der Zeit des Schaltvorganges, der durch Reibelemente vollzogen wird, die durch den Leitungsdruck betätigt werden,
eine Leitungsdruckkorrektureinrichtung (81) zur Korrektur des Leitungsdruckes über eine Steuerung der Druckregelein­ richtung (77) zur Anpassung der Schaltgeschwindigkeit, die durch die Schaltzeitbestimmungseinrichtung (80) ermittelt ist an einem Sollwert (T0),
eine Öltemperaturbestimmungseinrichtung (48) zur Ermittlung der Temperatur des Öls der Druckleitung sowie
eine Sollwertänderungseinrichtung (82) zur Änderung des Soll­ wertes der Schaltzeit entsprechend der Öltemperatur, die durch den Öltemperatursensor ermittelt ist.
2. Schaltzeitsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mittels der Sollwertänderungseinrichtung (82) der Sollwert der Schaltzeit in einer solchen Weise veränderbar ist, daß, je höher die Öltemperatur der Druckleitung, die durch den Öltemperatursensor ermittelt wird, ist, umso kürzer der Sollwert gemacht wird.
3. Schaltzeitsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwertänderungs­ einrichtung (82) den Sollwert der Schaltzeit entsprechend der Öltemperatur, die durch den Öltemperatursensor ermittelt wird, nur beim Hochschalten ändert.
4. Schaltzeitsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzeitbestimmungs­ einrichtung (80) eine Sollturbinendrehzahl nach dem Schalt­ vorgang berechnet, auf der Basis der Turbinendrehzahl unmittel­ bar vor dem Schalten und die Zeit ermittelt, während welcher die tatsächliche Turbinendrehzahl die Sollturbinendrehzahl er­ reicht nach dem Schalten als Schaltzeit.
5. Schaltzeitsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwertänderungsein­ richtung (82) den Sollwert der Schaltzeit nur dann auf eine kürzere Zeit ändert, wenn die Öltemperatur, die durch den Öl­ temperatursensor ermittelt wurde, hoch ist zur Zeit einer hohen Belastung, die durch eine Hochlastzeitbestimmungsein­ richtung (83) ermittelt wird.
6. Schaltzeitsteuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hochlastzeitbestimmungseinrichtung (83) dann eine Hochlastzeit ermittelt, wenn die Turbinendrehzahl höher ist als der eingestellte Wert und die Drosselklappen­ öffnung größer ist als der eingestellt Wert, während die Sollwertänderungseinrichtung (82) den Sollwert der Schaltzeit auf eine kürzere Zeit einstellt entsprechend der Öltemperatur der Ölleitung, wenn die Hochlastzeitbestimmungseinrichtung (80) eine Hochlastzeit ermittelt und die Öltemperatur der Druckleitung, die durch den Öltemperatursensor ermittelt wird, höher ist als der eingestellte Wert.
7. Schaltzeitsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitungsdruckeinstelleinrichtung (84) vorgesehen ist zur Einstellung des Leitungsdruckes entsprechend der Gangposition und der Drosselklappenöffnung, wobei eine Leitungsdruckkorrektureinrichtung (81) den Leitungsdruck korrigiert, der durch die Leitungsdruckein­ stelleinrichtung eingestellt ist.
8. Schaltzeitsteuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsdruckkorrektureinrichtung (81) den Leitungsdruck, der durch die Leitungsdruckeinstell­ einrichtung eingestellt wurde, durch Lernsteuerung korrigiert.
9. Schaltzeitsteuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Leitungsdruckkorrekturein­ richtung (81) bei einer Gangänderung zum Hochschalten der Leitungsdruck der durch die Leitungsdruckeinstelleinrichtung (84) eingestellte Leitungsdruck korrigierbar ist.
10. Schaltzeitsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtriebsreduzier­ einrichtung (85) vorgesehen ist zur Reduzierung des Ab­ triebes des Motors während des Schaltvorganges durch die Ein­ wirkung der durch den Leitungsdruck betätigten Reibungselemente.
11. Schaltzeitsteuereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abtriebsreduziereinrichtung (85) die Zündzeit des Gemisches, das dem Motor zugeführt wird, verzögert.
12. Schaltzeitsteuereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abtriebsreduziereinrichtung (85) die Zündzeit des Gemisches umso mehr verzögert je stärker der Sollwert der Schaltzeit verringert wird.
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