DE4033132A1 - Automatisches getriebe - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Getriebe für
Fahrzeuge, insbesondere auf ein Steuersystem für ein solches
Getriebe zur Steuerung des Kupplungsdrucks von
Reibungskupplungsgliedern.
Es gibt automatische Getriebe mit einem
Übertragungsmechanismus, der eine Planetengetriebeeinheit und
Reibungskupplungsglieder für die Umschaltung des
Übersetzungsverhältnisses und einen hydraulischen Steuerkreis
für die Erzeugung eines hydraulischen Druckes für die
jeweiligen Kupplungsglieder aufweist, wobei der hydraulische
Steuerkreis ein Steuerglied und ein impulsgesteuertes
Solenoidventil hat, so daß der Hydraulikdruck zu den jeweiligen
Reibungskupplungsgliedern durch Einstellen der relativen
Einschaltdauer des impulsgesteuerten Solenoidventils gesteuert
wird. Ein solches Automatikgetriebe ist beispielsweise in der
japanischen geprüften Patentveröffentlichung Nr. 54-2 349
offenbart.
Bei diesem automatischen Getriebe wird der Kupplungsdruck zu
den jeweiligen Reibungskupplungsgliedern durch Ansteuerung des
impulsgesteuerten Solenoidventils entsprechend den
Fahrbedingungen gesteuert. Für die Steuerung des
Kupplungsdruckes zu den Reibungskupplungsgliedern unter
Verwendung eines impulsgesteuerten Solenoidventils gibt es
grundsätzlich zwei Steuerungsarten.
Die eine Steuerungsart ist eine Rückkopplungsregelung. Hierbei
wird ein Sollhydraulikdruck für jede der verschiedenen
Fahrbedingungen vorher festgelegt. Der aktuelle Hydraulikdruck
wird mittels eines hydraulischen Drucksensors erfaßt. Dann wird
der aktuelle Hydraulikdruck mit dem Sollhydraulikdruck
verglichen. Das Solenoidventil wird so angesteuert, daß die
Differenz zwischen dem aktuellen und dem Soll-Hydraulikdruck zu
Null wird. Diese Rückkopplungsregelung ist jedoch für
Fahrzustände bei Gangwechseln ungünstig, da dann eine schnelle
Reaktion erforderlich ist.
Die andere Steuerungsart ist eine offene Steuerung. Diese
offene Steuerung reagiert schneller als die
Rückkopplungssteuerung. Hierbei wird eine Soll-Einschaltdauer
des Solenoidventils, die den jeweils geeigneten Kupplungsdruck
für verschiedene Fahrbedingungen sichert, bestimmt und vorher
gespeichert, beispielsweise bei der Herstellung. Beim
Gangwechsel wird die Solleinschaltdauer für den jeweiligen
Fahrzustand abgerufen und das Solenoidventil so gesteuert, daß
es die Soll-Einschaltdauer hat. Es gibt allerdings bei dieser
offenen Steuerung das folgende Problem: Das Verhalten des
Solenoidventils ist von der Verwendungsdauer abhängig, wodurch
der Zusammenhang zwischen der relativen Einschaltdauer und dem
Kupplungsdruck sich ändert. Entsprechend kann der
Kupplungsdruck nicht genau gesteuert werden.
Auf Grund dieser Probleme besteht die Hauptaufgabe der
vorliegenden Erfindung darin, ein automatisches Getriebe
bereitzustellen, mit dem es möglich ist, den Kupplungsdruck mit
einer verbesserten Reaktionsleistung und ferner mit hoher
Genauigkeit selbst dann zu steuern, wenn sich das Verhalten des
Solenoidventils oder dergleichen mit der Zeit ändert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein automatisches
Getriebe gelöst, und zwar mit
- a) einem Übertragungsmechanismus mit wenigstens einem Reibungskupplungsglied;
- b) einem hydraulischen Steuerkreis zur Erzeugung eines Kupplungsdruckes für das Reibungskupplungsglied, wobei der hydraulische Steuerkreis ein Einstellglied für die Einstellung des Kupplungsdruckes und ein Solenoidventil für die Steuerung des Einstellgliedes hat und das Solenoidventil eine Öffnungs- und eine Schließstellung hat;
- c) einem hydraulischen Drucksensor zur Erfassung des Hydraulikdruckes in Verbindung mit dem Kupplungsdruck;
- d) einem Betätigungsglied für die Betätigung des Solenoidventils im Bereich zwischen der Öffnungs- und der Schließstellung, um den Steuerbetrag des Solenoidventils zu ändern, wenn sich das Fahrzeug in einem bestimmten Zustand befindet;
- e) einem Speicherglied für die Speicherung eines charakteristischen Zusammenhangs zwischen dem erfaßten Hydraulikdruck und der geänderten Steuerbeträge und
- f) einem Steuerglied für die Steuerung des Solenoidventils auf der Basis des charakteristischen Zusammenhangs, so daß das Einstellglied den Kupplungsdruck auf einem gewünschten Wert einstellt.
Mit diesem automatischen Getriebe wird jedesmal dann, wenn sich
das Fahrzeug in einem bestimmten Fahrzustand befindet, ein
neuer charakteristischer Zusammenhang zwischen dem
Hydraulikdruck und den Steuerbeträgen des Solenoidventils
erstellt und über den alten charakteristischen Zusammenhang
gespeichert. Das Solenoidventil wird jeweils auf der Basis des
neuen charakteristischen Zusammenhangs angesteuert, so daß das
Einstellglied jeweils den gewünschten Kupplungsdruck erzeugt.
Entsprechend kann mit dem automatischen Getriebe nach der
vorliegenden Erfindung eine Änderung in charakteristischem
Zusammenhang zwischen dem Steuerbetrag und des
Solenoidventils und dem Kupplungsdruck kompensiert werden,
wodurch sich eine genauere, offene Steuerung ergibt. Das
automatische Getriebe nach der vorliegenden Erfindung macht es
möglich, den gewünschten Kupplungsdruck mit höherer Genauigkeit
und besserer Reaktion zu erzeugen.
Dies und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden noch deutlicher auf Grund der
nachfolgenden, detaillierten Beschreibung und der Zeichnungen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der
Gesamtkonstruktion eines automatischen
Getriebes nach der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 einen hydraulischen Steuerkreis für
das automatische Getriebe gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Darstellung der
Steueroperation des automatischen
Getriebes;
Fig. 4 ein Zeitdiagramm zur Darstellung der
Änderung der relativen Einschaltdauer
eines impulsgesteuerten Solenoidventils
für das automatische Getriebe in
Relation zu der Zeit und
Fig. 5 eine Grafik zur Darstellung des
charakteristischen Zusammenhangs
zwischen dem Modifizierdruck und der
relativen Einschaltdauer des
impulsgesteuerten Solenoidventils.
Fig. 1 zeigt die Gesamtkonstruktion eines automatischen
Getriebes nach der vorliegenden Erfindung. Mit der Kurbelwelle
(1) eines Motors ist ein Drehmomentwandler (2) verbunden, auf
dessen Ausgangsseite ein Getriebe (10) angeordnet ist. Der
Drehmomentwandler (2) hat ein Pumpenrad (3), ein Turbinenrad
(4) und ein Leitrad (5). Das Turbinenrad (4) ist starr mit
einer Turbinenwelle (13) verbunden. Das Leitrad (5) ist über
einen Freilauf (6) mit einer Festwelle (7) verbunden. Die
Festwelle (7) ist mit einem Getriebgehäuse (9) unverrückbar
verbunden. Ferner ist eine Überbrückungskupplung (8) für die
direkte Verbindung von Kurbelwelle (1) und Turbinenwelle (13)
vorgesehen.
Das Getriebe (10) weist eine Zentralwelle (12) für den Antrieb
einer Ölpumpe (11) auf. Die Zentralwelle (12) ist einerends mit
der Kurbelwelle (1) und anderenends mit der Ölpumpe (11)
verbunden. Die Turbinenwelle (13), deren eines Ende mit dem
Turbinenrad (4) des Drehmomentwandlers (2) verbunden ist, hat
die Form eines Hohlzylinders, in dem die Zentralwelle (12)
angeordnet ist.
Auf der Turbinenwelle (13) ist eine Planetengetriebeeinheit
(14) angeordnet, die ein kleines Sonnenrad (15), ein großes
Sonnenrad (16), ein breites Planetenrad (17), ein schmales
Planetenrad (18) und ein Kronenrad (19) aufweist.
In der Planetengetriebeeinheit (14) sind desweiteren folgende
Reibungskupplungsglieder vorgesehen. Auf der der Kurbelwelle
(1) entfernter liegenden Seite der Planetengetriebeeinheit (14)
sind parallel zueinander eine Vorwärtskupplung (20) und eine
Leerlaufkupplung (21) angeordnet. Sie sind zwischen der
Turbinenwelle (13) und dem kleinen Sonnenrad (15) vorgesehen,
um die Turbinenwelle (13) mit dem kleinen Sonnenrad (15) zu
verbinden bzw. von ihm zu trennen. Zwischen der
Vorwärtskupplung (20) und dem kleinen Sonnenrad (15) ist ein
erster Freilauf (22) vorgesehen.
Auf der Außenseite der Leerlaufkupplung (21) ist eine
2-4-Bremse (23) angeordnet, die eine mit dem großen Sonnenrad
(16) verbundene Bremstrommel (23a) und ein um diese
herumgelegtes Bremsband (23b) aufweist. Wenn die 2-4-Bremse
(23) betätigt wird, wird das große Sonnenrad (16) in einer
stationären Position festgehalten. Auf einer Seite der
2-4-Bremse (23) und in einer Position zwischen Turbinenwelle
(13) und großem Sonnenrad (16) ist eine Rückwärtskupplung (24)
vorgesehen, um die Turbinenwelle (13) mit dem großen Sonnenrad
(16) zu verbinden oder von diesem zu trennen.
Eine Erste-Gang- und Rückwärtsbremse ist zwischen einem Träger
(31) der Planetengetriebeeinheit (14) und einem Gehäuse (32)
des Getriebes (10) angeordnet, um den Träger (31) mit dem
Gehäuse (32) zu verbinden oder von ihm zu trennen. Weiterhin
ist zwischen dem Träger (31) und dem Gehäuse (32) ein zweiter
Freilauf (26) parallel zu der Erste-Gang- und Rückwärtsbremse
(25) vorgesehen.
Auf der der Kurbelwelle (1) näherliegenden Seite der
Planetengetriebeeinheit (14) ist eine 3-4-Kupplung (27)
angeordnet, welche dazu bestimmt ist, den Träger (31) mit der
Turbinenwelle (13) zu verbinden oder von ihr zu trennen.
Seitlich der 3-4-Kupplung (27) ist ein Ausgangsrad (28)
angeordnet, welches mit dem Kronenrad (19) über eine
Ausgangswelle (29) verbunden ist.
Das Getriebe (10) hat vier Vorwärtsgänge und einen
Rückwärtsgang. Der gewünschte Gang wird durch geeignete
Betätigung der Kupplungen (20, 21, 24, 27) und der Bremsen (23,
25) erhalten. Die Reibungskupplungsglieder des Getriebes (10),
d.h. die Kupplungen (20, 21, 24, 27) und die Bremsen (23, 25)
und die Überbrückungskupplung (8) des Drehmomentwandlers (2)
werden mittels Hydraulikdruck betätigt, der durch einen
hydraulischen Steuerkreis (40) erzeugt wird.
Der hydraulische Steuerkreis (40) weist ein Mandventil für die
Auswahl eines Bereiches, Schaltventile für die Beaufschlagung
der jeweiligen Reibungskupplungsglieder des Getriebes (10) oder
zur Druckbefreiung derselben, um den Getriebegang zu wechseln,
sowie ein Überbrückungsventil zur Beaufschlagung der
Überbrückungskupplung (8) des Drehmomentwandlers (2) mit
Hydraulikdruck oder zur Befreiung davon. Die Schaltventile und
das Überbrückungsventil sind allerdings in der Zeichnung nicht
dargestellt. Die Schaltventile werden durch Solenoidventile
(41, 42, 43) und das Überbrückungsventil durch ein
Solenoidventil (44) gesteuert.
Der hydraulische Steuerkreis (40) ist ferner mit einem
Einstellglied (50) für die Steuerung des Hydraulikdruckes zu
den jeweiligen Reibungskupplungsgliedern versehen, um deren
Kupplungsdruck zu ändern. Der hydraulische Steuerkreis (40) hat
ferner ein impulsgesteuertes Solenoidventil (60) zur Steuerung
des Einstellgliedes (50) und einen Drucksensor (61) für die
Erfassung des hydraulischen Druckes in Verbindung mit dem
Kupplungsdruck.
Der hydraulische Steuerkreis (40) ist elektrisch mit einer
elektrischen Regeleinheit (ECU) (70) zur Steuerung der
Solenoidventile (41, 42, 43, 44) und des impulsgesteuerten
Solenoidventils (60) verbunden. Ein solches Solenoidventil (60)
wird mittels Impulssignalen periodisch betätigt, wobei es
innerhalb jeder Periode von fester Zeitdauer jeweils
entsprechend der relativen Einschaltdauer eingeschaltet,
ansonsten ausgeschaltet ist. Mit der elektrischen Regeleinheit
(70) sind ferner der Drucksensor (61), ein
Drosselklappenöffnungssensor (81) zur Erfassung der
Drosselklappenöffnung des Motors, ein Turbinenraddrehzahlsensor
(82) zur Erfassung der Drehzahl des Turbinenrades (4), ein
Anhalteschalter (83) zur Erfassung eines gewählten Bereiches,
ein Schalter (84) zur Ermittlung des Ruhezustandes
(Geschwindigkeit Null) des Fahrzeuges, ein Schalter (85), um
die Betätigung der Bremse zu erfassen, und ein Schalter (86),
um das Loslassen des Gaspedals zu erfassen, elektrisch
verbunden.
Die elektrische Regeleinheit (70) erhält Signale von dem
Drosselklappenöffnungssensor (81) und dem
Turbinenraddrehzahlsensor (82) und ermittelt so den jeweiligen
Fahrzustand des Fahrzeuges und vergleicht ihn mit einem
vorgegebenen Gangwechselmuster, um zu entscheiden, ob ein
Gangwechsel notwendig ist oder nicht. Wenn es als notwendig
entschieden wird, den Gang zu wechseln, sendet die elektrische
Regeleinheit (70) Gangwechselsteuersignale zu den
Solenoidventilen (41 bis 43), damit der Gang gewechselt wird.
Die elektrische Regeleinheit (70) sendet ferner in Abhängigkeit
von den Fahrbedingungen ein Steuersignal zu dem Solenoidventil
(44), um die Überbrückungskupplung (8) zu betätigen.
Desweiteren sendet die elektrische Regeleinheit (70) ein
Steuersignal zu dem impulsgesteuerten Solenoidventil (60), um
das Einstellglied (50) zu betätigen, damit der auf die
Reibungskupplungsglieder wirkende hydraulische Druck reguliert
wird, mit anderen Worten, damit der Kupplungsdruck der
Reibungskupplungsglieder eingestellt wird.
Die elektrische Regeleinheit (70) ist ferner mit einem
Betätigungsglied (71), einem Speicherglied (72) und einem
Steuerglied (73) versehen. Das Betätigungsglied (71) ist für
die Änderung der relativen Einschaltdauer des impulsgesteuerten
Solenoidventils (60) von der voll geöffneten Position zur voll
geschlossenen Position bestimmt, wenn sich das Fahrzeug in
einem bestimmten Zustand befindet. Dabei ist unter der
relativen Einschaltdauer das Verhältnis zwischen der Dauer
einer vollen Zeitperiode und der Zeitdauer zu verstehen, in der
das impulsgesteuerte Solenoidventil betätigt wird. Das
Speicherglied (72) ist für die Speicherung eines
charakteristischen Zusammenhangs zwischen Hydraulikdruck und
relativer Einschaltdauer des impulsgesteuerten Solenoidventils
(60) während der Zeit, wenn das impulsgesteuerte Solenoidventil
(60) bei einem bestimmten Betriebszustand des Fahrzeuges
betätigt wird. Das Steuerglied (73) ist für die Bestimmung
einer relativen Einschaltdauer vorgesehen, um einen
hydraulischen Solldruck, basierend auf dem charakteristischen
Zusammenhang, zu erzeugen, und ein Steuersignal zu dem
impulsgesteuerten Solenoidventil (60) zu senden, um die
bestimmte relative Einschaltdauer zu erhalten. In dem Beispiel
ist das Betätigungsglied (71) im Betriebszustand, wenn das
Fahrzeug angehalten ist.
Fig. 2 zeigt eine spezifische Konstruktion des
Einstellgliedes (50) des hydraulischen Steuerkreises (40). Von
der Ölpumpe (11) wird Hydrauliköl einer Hauptleitung (45)
zugeführt und fließt zu einem Drucksteuerventil (51), mit dem
der Druck in der Hauptleitung (45) eingestellt wird. Die
Hauptleitung (45) hat Verbindungen zu den
Reibungskupplungsgliedern über das Handventil und die
Schaltventile, um einen gesteuerten Leitungsdruck an die
Reibungskupplungsglieder zu geben. Entsprechend ist der
gesteuerte Leitungsdruck der Kupplungsdruck der
Reibungskupplungsglieder. Das Drucksteuerventil (51) ist ferner
mit dem Drehmomentwandler (2) über eine Wandlerleitung (46)
verbunden, die mit dem Überbrückungsventil (8) versehen ist, so
daß ein gesteuerter Hydraulikdruck zu dem Drehmomentwandler (2)
gegeben wird.
Mit dem Drucksteuerventil (51) steht ein Modulationsventil (52)
über eine Leitung (49) in Verbindung. Das Modulationsventil
(52) ist mit einem Solenoid-Reduzierventil (53) über eine
Leitung (47) verbunden, welches wiederum mit der Hauptleitung
(45) Verbindung hat. Das Modulationsventil (52) enthält eine
Ringnut (52a), zu deren einen Ende ein Führungsdruck über eine
Führungsleitung (48) geführt ist. Die Führungsleitung (48) hat
eine Ablaufleitung (48a). Das impulsgesteuerte Solenoidventil
(60), das von der elektrischen Regeleinheit (70) gesteuert
wird, ist in dieser Ablaufleitung (48a) angeordnet. Beim
Wechsel der relativen Einschaltdauer des impulsgesteuerten
Solenoidventils (60) ändert sich der Führungsdruck, so daß das
Modulationsventil (52) einen Modifizierdruck entwickelt, der
der geänderten relativen Einschaltdauer des impulsgesteuerten
Solenoidsventils (60) entspricht. Der Modifizierdruck wird über
die Leitung (49) zu einem Druckerhöhungseingang (51a) des
Drucksteuerventils (51) geführt, so daß sich der
Hauptleitungsdruck entsprechend dem Modifizierdruck ändert.
Es ist zu erkennen, daß das Drucksteuerventil (51) und das
Modulationsventil (52) das in Fig. 1 dargestellte
Einstellglied (50) bilden. Ferner ist zu sehen, daß der
Hauptleitungsdruck, der dem Kupplungsdruck entspricht,
entsprechend der relativen Einschaltdauer des impulsgesteuerten
Solenoidventils (60) gesteuert wird, welches wiederum durch die
elektrische Regeleinheit (70) gesteuert wird. Bei diesem
Ausführungsbeispiel ist der hydraulische Drucksensor (61) in
der Leitung (49) angeordnet, um den Modifizierdruck in der
Leitung (49) zu erfassen.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, das die Betriebsweise zur
Steuerung des Hauptleitungsdruckes darstellt. Diese Steuerung
wird durchgeführt, um einen solchen Hauptleitungsdruck zu
erzeugen, daß ein Kupplungsdruck sichergestellt ist, der für
jede der verschiedenen Fahrbedingungen und für ein weiches
Schalten notwendig ist. Diese Steuerung hat eine
Rückkopplungsregelung und eine offene Steuerung. In normalem
Fahrzustand, bei dem das Fahrzeug ohne Durchführung eines
Gangwechsels läuft, wird die Rückkopplungsregelung
durchgeführt, bei der die relative Einschaltdauer Dc des
impulsgesteuerten Solenoidventils (60) aufgrund der Differenz
zwischen dem Sollmodifizierdruck Ptm und dem aktuellen
Modifizierdruck Pam, erfaßt durch den hydraulischen Drucksensor
(61), geändert wird.
Wird die Geschwindigkeit so geändert, daß ein Gangwechsel
durchgeführt wird, findet die offene Steuerung Anwendung, bei
der die relative Einschaltdauer Dc des impulsgesteuerten
Solenoidventils (60) in Abhängigkeit zu einem Wert geändert
wird, der ermittelt worden ist, um einen Sollmodifizierdruck
Ptm, basierend auf einer charakteristischen, in dem
Speicherglied gespeicherten Kennlinie, zu entwickeln. Die
offene Steuerung wird angewendet, um eine schnelle Reaktion zu
erhalten. Die charakteristische Kennlinienkurve ist erarbeitet
worden, um die Genauigkeit der offenen Steuerung zu erhöhen.
In dem Schritt S1 wird jeweils von dem hydraulischen
Drucksensor (61), dem Drosselklappenöffnungssensor (81), dem
Turbinenraddrehzahlsensor (82), dem Anhalteschalter (83) und
den Schaltern (84, 85, 86) ein aktueller Modifizierdruck Pam,
die Drosselklappenöffnung, die Turbinenraddrehzahl, ein
ausgewählter Bereich, der Fahrzeuggeschwindigkeitszustand, der
Bremszustand und die Gaspedalstellung eingegeben. Danach geht
das Programm zu Schritt S2, bei dem entschieden wird, ob der
jeweilige Gang gewechselt werden soll. Wenn nicht, geht das
Programm zu Schritt S3 weiter, bei dem entschieden wird, ob
kein Fahrgang eingelegt ist, d.h. eine N- oder P-Stellung
gegeben ist.
Wenn die Kraftübertragung nicht in letzterem Bereich ist,
schreitet das Programm fort zu den Schritten S3 und S5, bei
denen die Rückkopplungsregelung durchgeführt wird, um den
Leitungsdruck im normalen Fahrzustand zu steuern. Dabei ist zu
bemerken, daß im normalen Fahrzustand der Leitungsdruck, d.h.
der Kupplungsdruck für die Reibungskupplungsglieder, benötigt
wird, um ihn in Anpassung an die Drosselklappenöffnung und die
Turbinenraddrehzahl zu steuern. Ferner ist festzuhalten, daß
der Modifizierdruck in einem festen Verhältnis zu dem
Leitungsdruck steht. Entsprechend sind eine Anzahl von
Soll-Modifizierdrücken zur Erzeugung von Leitungsdrücken
berechnet worden, die mit ihren jeweiligen
Drosselklappenöffnungen und Turbinenraddrehzahl korrespondieren
und vorab in einen Speicher in Form eines Kennfeldes
gespeichert sind. Im Schritt S4 wird ein Soll-Modifizierdruck
Ptm aus dem Kennfeld geholt, basierend auf der eingegebenen
Drosselklappenöffnung und Turbinenraddrehzahl. Anschließend
wird im Schritt S5 die relative Einschaltdauer des
impulsgesteuerten Solenoidventils (60) so geändert, daß der
aktuelle Modifizierdruck Pam den Soll-Modifizierdruck Ptm
erreicht. Die relative Einschaltdauer des impulsgesteuerten
Solenoidventils (60) wird durch eine PID-Regelung geändert.
Diese PID-Regelung basiert auf dem Unterschied zwischen einem
aktuellen Modifizierdruck Pam und einem Soll-Modifizierdruck
Ptm.
Wenn in Schritt S3 festgestellt wird, daß keine
Kraftübertragung stattfindet (P- oder N-Stellung), geht das
Programm zu Schritt S6, wo entschieden wird, ob die
Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist. Wenn dies der Fall ist, geht
das Programm zu Schritt S7, wo entschieden wird, ob die Bremsen
betätigt sind. Ist dies der Fall, schreitet das Programm zu
Schritt S8 fort, wo entschieden wird, ob das Gaspedal entlastet
ist. Wenn die Antworten in den Schritten S6, S7, und S8 "N =
nein" sind, kehrt das Programm zu Schritt S1 zurück.
Wenn die jeweiligen Antworten der Schritte S3, S6, S7 und S8 "J
= ja" sind, mit anderen Worten, wenn das Fahrzeug in der P-
oder N-Stellung angehalten ist, die Bremsen betätigt und das
Gaspedal losgelassen ist, wird eine Operation zur Erstellung
einer charakteristischen Kennlinie des Modifizierdruckes in
Relation zu der relativen Einschaltdauer des impulsgesteuerten
Solenoidventils (60) ausgeführt. Die Operation zur Erstellung
der charakteristischen Kennlinie wird in den Schritten S9, S10,
S11 durchgeführt, in dem die relative Einschaltdauer Dc von
100% auf 0% in Stufen von 20% herabgesetzt wird, wie sich dies
aus Fig. 2 ergibt, und bei dem ein Modifizierdruck zu jeder
relativen Einschaltdauer mittels des hydraulischen Drucksensors
(61) erfaßt und in einem Speicher festgehalten wird.
Im Schritt S9 wird die relative Einschaltdauer Dc auf 100%
gesetzt, während in Schritt S10 der Modifizierdruck erfaßt und
in einem Speicher festgehalten wird. Anschließend geht das
Programm zu Stufe S11, wo entschieden wird, ob die relative
Einschaltdauer Dc 0% ist. Wenn nicht, geht das Programm zu
Schritt S12, wo die relative Einschaltdauer Dc um 20%
herabgesetzt wird, und kehrt zu Schritt S10 zurück, wo der
Modifizierdruck entsprechend der um 20% herabgesetzten
relativen Einschaltdauer erfaßt und in dem Speicher
festgehalten wird. Diese Operation wird solange fortgesetzt,
bis ein Modifizierdruck entsprechend der relativen
Einschaltdauer von 0% erfaßt und in dem Speicher festgehalten
worden ist.
Wenn der Modifizierdruck entsprechend der relativen
Einschaltdauer von 0% ermittelt und gespeichert ist oder wenn
die Antwort in Schritt S11 "ja" ist, schreitet das Programm zu
Schritt S13, wo eine charakteristische Kennlinie von
Modifizierdrücken in Relation zu der relativen Einschaltdauer
in einem RAM-Speicher festgehalten wird, der in der
elektrischen Steuereinheit (70) eingebaut ist. Beispielsweise
ist eine solche charakteristische Kennlinie in Figur (5)
gezeigt. Dabei ist zu bemerken, daß, falls der RAM-Speicher
eine vorher erstellte Kennlinie enthält, diese Kennlinie durch
die neu erstellte Kennlinie ersetzt wird. Anschließend geht das
Programm zu Schritt S14, wo die relative Einschaltdauer auf den
normalen Wert zurückgestellt wird, wie er vor Schritt S9
vorhanden war.
Sofern in Schritt S2 entschieden wird, daß der Gang in Schritt
S2 gewechselt werden soll, geht das Programm zu den Schritten
S15 und S16, wo die offene Steuerung zur Regulierung des
Leitungsdruckes durchgeführt wird. Im Gangwechselzustand muß
der Leitungsdruck entsprechend der Drosselklappenöffnung
eingestellt werden. Ferner muß der Leitungsdruck entsprechend
dem Wechselsprung beim Wechseln des Gangs eingestellt werden.
Beispielsweise ist ein Solleitungsdruck im Falle des Wechsels
vom ersten zum zweiten Gang unterschiedlich von dem beim
Wechsel vom ersten zum dritten Gang. Entsprechend ist der
Soll-Modifizierdruck zur Erzeugung von Leitungsdrücken
entsprechend der jeweiligen Drosselklappenöffnung bei jedem der
Gangwechselsprünge berechnet und zuvor in einem Speicher in
Form eines Kennfeldes festgehalten. In Schritt S15 wird der
Soll-Modifizierdruck Ptm von dem Kennfeld erhalten, der auf der
erfaßten Drosselklappenöffnung und dem Gangwechselsprung
basiert. Anschließend wird in Schritt S16 eine relative
Einschaltdauer Dc entsprechend dem Soll-Modifizierdruck Ptm
bestimmt, basierend auf der charakteristischen Kennlinienkurve,
die in dem Schritten S9 bis S12 erstellt und in dem
RAM-Speicher in S13 gespeichert worden ist. Das
impulsgesteuerte Solenoidventil (60) wird so gesteuert, daß die
ermittelte relative Einschaltdauer Dc erhalten wird. Es ist
ferner ein Reservekennfeld vorab gespeichert, damit es möglich
ist, eine relative Einschaltdauer in einem Anfangszustand zu
erhalten, bei dem noch keine charakteristische Kennlinienkurve
erstellt worden ist.
Wie schon oben beschrieben, wird bei diesem Beispiel eine
Rückkopplungsregelung angewendet, wenn sich das Getriebe in
einem normalen Fahrzustand befindet. Dies heißt, daß ein
aktueller Modifizierdruck mittels des hydraulischen
Drucksensors (61) erfaßt wird und daß die relative
Einschaltdauer des impulsgesteuerten Solenoidventils (60) so
geändert wird, daß der aktuelle Modifizierdruck den
Soll-Modifizierdruck erreicht. Auf diese Weise wird ein
geeigneter Kupplungsdruck erhalten.
Im Gangwechselzustand, der eine schnelle Reaktion erfordert,
wird die Rückkopplungsregelung jedoch nicht durchgeführt.
Vielmehr kommt dann die offene Steuerung zur Anwendung. Dies
bedeutet, daß eine relative Einschaltdauer Dc entsprechend
einem Soll-Modifizierdruck Ptm bestimmt wird, basierend auf
einer charakteristischen Kennlinie, die zuvor eingegeben worden
ist, wobei das impulsgesteuerte Solenoidventil so gesteuert
wird, daß die ermittelte relative Einschaltdauer Dc erhalten
wird. Die charakteristische Kennlinienkurve wird erstellt, wenn
das Fahrzeug in P- oder N-Stellung angehalten ist, die Bremsen
betätigt und das Gaspedal entlastet ist. Es ist zu sehen, daß
diese offene Steuerung eine verbesserte Genauigkeit hat.
In dem Zustand, bei dem das Fahrzeug in P- oder N-Stellung
angehalten ist, die Bremsen betätigt sind und das Gaspedal
entlastet ist, werden der Motor und das Fahrzeug nicht
beeinflußt, selbst wenn sich der Leitungsdruck ändert.
Entsprechend ist es vorteilhaft, daß, wenn das Fahrzeug sich in
diesem Zustand befindet, die charakteristische Kennlinienkurve
durch Ändern der relativen Einschaltdauer des impulsgesteuerten
Solenoidventils (60) von 100% auf 0% stufenweise erstellt wird,
wobei ein Modifizierdruck zu jeder relativen Einschaltdauer
durch Verwendung des hydraulischen Drucksensors (61) erfaßt
wird. Wenn beispielsweise die in Figur (5) dargestellten
Modifizierdrücke P1 bis P5 erhalten werden, wird die
charakteristische Kennlinienkurve eine die Modifizierdrücke P1
bis P5 verbindende Linie sein, d.h. die in Figur (5)
durchgezogen dargestellte Linie. Die Kennlinie wird in dem
RAM-Speicher festgehalten, der in der elektrischen
Steuereinheit (70) enthalten ist.
Es ist festzuhalten, daß die Operation zur Erstellung einer
charakteristischen Kennlinienkurve auch in einem anderen
Zustand als dem durchgeführt werden kann, bei dem das Fahrzeug
in P- oder N-Stellung angehalten ist, die Bremsen betätigt sind
und das Gaspedal entlastet ist, beispielsweise in einem
Zustand, bei dem das Fahrzeug zum Stillstand angehalten ist,
oder einem Zustand, bei dem das Fahrzeug fährt, aber ohne
Drehmomenteinwirkung des Motors auf die Räder verzögert wird.
Beim vorliegenden Beispiel wird eine charakteristische
Kennlinienkurve jedesmal, wenn das Fahrzeug bis in P- oder
N-Stellung angehalten ist, die Bremsen betätigt sind und das
Gaspedal entlastet ist, angefertigt. Entsprechend wird selbst
dann, wenn sich der charakteristische Zusammenhang mit der Zeit
ändert, wie dies in Fig. 5 die abwechselnd lang und kurz
gestrichelte Linie oder die abwechselnd einmal lang und zweimal
kurz gestrichelte Linie zeigen, eine neue charakteristische
Kennlinienkurve entsprechend diesen Änderungen erstellt und in
einem verkürzten Zeitabstand gespeichert. Auf diese Weise wird
immer eine genaue Kennlinienkurve beibehalten. Wenn der Gang
gewechselt wird, wird die relative Einschaltdauer entsprechend
dem Soll-Modifizierdruck basierend auf einer aktuellen
Kennlinienkurve bestimmt. Auf diese Weise wird sicher selbst
bei offener Steuerung ein Soll-Modifizierdruck gewonnen und man
erhält einen geeigneten Leitungsdruck oder Kupplungsdruck.
Um den Hydraulikdruck in Verbindung mit dem Kupplungsdruck der
Reibungskupplungsglieder bei diesem Ausführungsbeispiel zu
erfassen, ist der hydraulische Drucksensor (61) in der Leitung
(49) angeordnet, um den Modifizierdruck zu erhalten. Nach der
vorliegenden Erfindung kann der hydraulische Drucksensor aber
auch in der Hauptleitung (45) oder in der Führungsleitung (48)
vorgesehen werden, um den Hauptleitungsdruck oder den
Führungsdruck zu erfassen. In diesem Fall, wenn der
Leitungsdruck oder Führungsdruck als Hydraulikdruck in
Verbindung mit dem Kupplungsdruck verwendet wird, wird der
Modifizierdruck in den Schritten S4, S5, S10, S13 und S15 durch
den Leitungsdruck oder Führungsdruck ersetzt.
Claims (10)
1. Automatisches Getriebe für ein Fahrzeug mit
- a) einem Übertragungsmechanismus (2, 10, 14) mit wenigstens einem Reibungskupplungsglied (20, 21, 23, 24, 25, 27);
- b) einem hydraulischen Steuerkreis (40) zur Erzeugung eines Kupplungsdruckes für das Reibungskupplungsglied (20, 21, 23, 24, 25, 27), wobei der hydraulische Steuerkreis (40) ein Einstellglied (50) für die Einstellung des Kupplungsdruckes sowie ein Solenoidventil (60) für die Steuerung des Einstellgliedes (50) hat und das Solenoidventil (60) eine Öffnungs- und eine Schließstellung hat;
- c) einem hydraulischen Drucksensor (61) zur Erfassung des Hydraulikdruckes in Verbindung mit dem Kupplungsdruck;
- d) einem Betätigungsglied (71) für die Betätigung des Solenoidventils (60) im Bereich zwischen der Öffnungs- und der Schließstellung, um den Steuerbetrag (Dc) des Solenoidventils (60) zu ändern, wenn sich das Fahrzeug in einem bestimmten Zustand befindet;
- e) einem Speicherglied (72) für die Speicherung eines charakteristischen Zusammenhangs zwischen dem erfaßten Hydraulikdruck und geänderten Steuerbeträgen (Dc) und
- f) einem Steuerglied (73) für die Steuerung des Solenoidventils (60) auf der Basis des charakteristischen Zusammenhangs, so daß das Einstellglied (50) den Kupplungsdruck auf einen gewünschten Wert einstellt.
2. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Zustand ein
Zustand ist, bei dem das Fahrzeug angehalten ist.
3. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Zustand ein
Zustand ist, bei dem das Fahrzeug ohne Fahrgang (P- oder
N-Stellung) angehalten ist.
4. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Zustand ein
Zustand ist, bei dem das Fahrzeug ohne Fahrgang (P- oder
N-Stellung) angehalten, die Bremsen betätigt und das Gaspedal
entlastet ist.
5. Automatisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (71)
zumindest dann ausgeschaltet ist, wenn das automatische
Getriebe (10) geschaltet wird.
6. Automatisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Solenoidventil als
impulsgesteuertes Solenoidventil (60) ausgebildet ist.
7. Automatisches Getriebe nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die relative Einschaltdauer
des impulsgesteuerten Solenoidventils in vorbestimmten
Stufen änderbar ist.
8. Automatisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied (50) ein
Drucksteuerventil (51) und ein Modulationsventil (52) hat,
wobei das Modulationsventil (52) durch einen Führungsdruck
gesteuert ist, der durch das Solenoidventil (60) eingestellt
ist, um einen Modifizierdruck zu erzeugen, wobei das
Drucksteuerventil (51) durch den Modifizierdruck gesteuert
wird, um einen Leitungsdruck für den Kupplungsdruck zu
erzeugen, wobei der Modifizierdruck der Hydraulikdruck in
Verbindung mit dem Kupplungsdruck ist.
9. Automatisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied ein
Drucksteuerventil und ein Modulationsventil hat, wobei
das Modulationsventil durch einen Führungsdruck gesteuert
ist, der durch das Solenoidventil eingestellt ist, um einen
Modifizierdruck zu erzeugen, wobei das Drucksteuerventil
durch den Modifizierdruck gesteuert wird, um einen
Leitungsdruck für den Kupplungsdruck zu erzeugen, wobei der
Leitungsdruck der Hydraulikdruck in Verbindung mit dem
Kupplungsdruck ist.
10. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied ein
Drucksteuerventil und ein Modulationsventil hat, wobei
das Modulationsventil durch einen Führungsdruck gesteuert
ist, der durch das Solenoidventil eingestellt ist, um einen
Modifizierdruck zu erzeugen, wobei das Drucksteuerventil
durch den Modifizierdruck gesteuert wird, um einen
Leitungsdruck für den Kupplungsdruck zu erzeugen, wobei der
Führungsdruck der Hydraulikdruck in Verbindung mit dem
Kupplungsdruck ist.
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