DE60032037T2

DE60032037T2 - Steuergerät für Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE60032037T2
Application number: DE60032037T
Authority: DE
Inventors: Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Makoto Iijima
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1999-01-11
Filing date: 2000-01-10
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2020-01-11
Also published as: JP4183818B2; US20010000338A1; DE60032037D1; EP1020665A2; JP2000205409A; US6183391B1; EP1020665A3; EP1020665B1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät zum Steuern einer Operation eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug und insbesondere ein Steuergerät zum Ausrücken einer Lockup- oder Überbrückungskupplung, wenn eine Bremse abrupt betätigt wird, um ein Abwürgen eines Motors zu verhindern.
2. Hintergrundtechnik
In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Toku Kai-Hei 2-227342 wird ein Antriebssystem mit einem Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung, einer Planetengetriebe-Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung und einem stufenlos regelbaren Getriebe (CVT) beschrieben. Das Antriebssystem ist derart konstruiert, dass die Überbrückungskupplung des Drehmomentwandlers ausgerückt wird, wenn ein ABS-System (Antiblockiersystem) aktiviert ist, d.h., wenn der Radschlupf geeignet gesteuert wird, so dass ein Abwürgen des Motors verhindert wird.
Selbst wenn das Fahrzeug mit einem ABS-System ausgestattet ist, besteht, insbesondere wenn ein Fahrzeug auf einer Straße mit niedrigem Reibungskoeffizient abrupt abgebremst wird, in Abhängigkeit von Bremsbedingungen die Möglichkeit, dass ein Rad blockiert und seine Drehbewegung stoppt, bevor die Überbrückungskupplung ausgerückt ist, so dass der Motor abgewürgt wird.
Um dieses Problem zu lösen, wird in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Toku-Hei 4-357357 ein Antriebssystem vorgeschlagen, in dem sowohl eine Vorwärtskupplung als auch eine Rückwärtsbremse der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltschaltvorrichtung auf einen ausgerückten Zustand eingestellt werden. Durch Ausrücken sowohl der Vorwärtskupplung als auch der Rückwärtsbremse kann jedoch ein Hochlaufen des Motors verursacht werden, wenn ein Fahrer unmittelbar nach einem abrupten Bremsvorgang ein Beschleunigungspedal betätigt, um das Fahrzeug zu beschleunigen.
Außerdem wird auf die US-A-5273492 verwiesen, in der die Merkmale der Präambel von Patentanspruch 1 dargestellt sind, und gemäß der eine Hochdruckschaltung zwischen einem Sekundärdruckregelventil und einem Überbrückungskupplungssteuerungsventil zum Betätigen einer Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers verbunden ist, und eine Niedrigdruckschaltung zwischen dem Überbrückungskupplungssteuerungsventil und einem stufenlos regelbaren Getriebe verbunden ist. Ein Hochdruckbegrenzungsventil zum Steuern der Überbrückungskupplung mit einem hohen Druck ist in der Hochdruckschaltung angeordnet, und ein Niedrigdruckbegrenzungsventil zum Schmieren eines Treibriemens ist in der Niedrigdruckschaltung angeordnet, um die Kühlleistung zu verbessern.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuergerät für ein Automatikgetriebe bereitzustellen, das dazu geeignet ist, ein Abwürgen eines Motors zu verhindern wenn eine Bremse abrupt betätigt wird, und außerdem dazu geeignet ist, ein Hochlaufen des Motors zu verhindern, wenn, nachdem die Bremse abrupt betätigt worden ist, ein Beschleunigungspedal betätigt wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuergerät für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs mit einem am Fahrzeug montierten Motor zum Übertragen einer Antriebskraft auf Räder des Fahrzeugs, einer Überbrückungskupplung, einem Drehmomentwandler und einer Turbinenwelle, wobei die Überbrückungskupplung mechanisch und koaxial mit dem Motor verbunden und dazu geeignet ist, eine Drehbewegung des Motors zur Turbinenwelle zu übertragen und die Übertragung der Drehbewegung dazwischen zu unterbrechen, und der Drehmomentwandler mit der Überbrückungskupplung verbunden und dazu geeignet ist, eine Motordrehzahl zu ändern, einem Vorwärts-Reibungselement, das dazu geeignet ist, den Drehmomentwandler in einer Vorwärtsfahrtrichtung mit dem Automatikgetriebe in und außer Eingriff zu bringen, und einer Umschaltvorrichtung bereitgestellt, die dazu geeignet ist, die Richtung der Drehbewegung zu ändern, wobei die Überbrückungskupplung dazu geeignet ist, die Drehbewegung direkt zum Drehmomentwandler zu übertragen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erfassen einer abrupten Verzögerung des Fahrzeugs und eine Steuerungseinrichtung, die dazu geeignet ist, das Vorwärts-Reibungselement und die Überbrückungskupplung auszurücken, wenn die abrupte Verzögerung erfasst wird, und das Vorwärts-Reibungselement einzurücken, sobald die abrupte Verzögerung beendet ist, um ein Abwürgen und ein Hochlaufen des Motors zu vermeiden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungsverfahren für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs mit einem am Fahrzeug montierten Motor zum Übertragen einer Antriebskraft auf Räder des Fahrzeugs, einer Überbrückungskupplung, einem Drehmomentwandler und einer Turbinenwelle bereitgestellt, wobei die Überbrückungskupplung mechanisch und koaxial mit dem Motor verbunden und dazu geeignet ist, eine Drehbewegung des Motors direkt zur Turbi nenwelle zu übertragen und die Übertragung der Drehbewegung dazwischen zu unterbrechen, und der Drehmomentwandler mit der Überbrückungskupplung verbunden und dazu geeignet ist, eine Motordrehzahl (Ne) zu ändern, ferner mit einem Vorwärts-Reibungselement, das dazu geeignet ist, den Drehmomentwandler in einer Vorwärtsfahrtrichtung mit dem Automatikgetriebe in und außer Eingriff zu bringen, und einer Umschaltvorrichtung zum Ändern der Richtung der Drehbewegung, gekennzeichnet durch die Schritte: Erfassen einer abrupten Verzögerung des Fahrzeugs, Ausrücken des Vorwärts-Reibungselements und der Überbrückungskupplung unmittelbar nachdem die abrupte Verzögerung erfasst wird, und Einrücken des Vorwärts-Reibungselements, sobald die abrupte Verzögerung beendet ist, um ein Abwürgen und ein Hochlaufen des Motors zu vermeiden.
Nachstehend wird lediglich anhand eines Beispiels eine spezifische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; es zeigen:
1 ein schematisches Diagramm zum Darstellen eines Antriebssystems eines Automatikgetriebes mit einem Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung;
2 ein Schaltungsdiagramm zum Darstellen einer Hydrauliksteuerungsschaltung zum Steuern des Antriebssystems von 1;
3 ein Blockdiagramm zum Darstellen von Steuerprozessen in einer CVT-Steuerungseinheit und einer Kupplungssteuerungseinheit; und
4 ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Steuerungsablaufs in einem Steuergerät eines Automatikgetriebes.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 einen Motor, dessen Kurbelwelle 2 über eine Antriebsplatte 5 mit einem Wandlergehäuse 4 eines Drehmomentwandlers 3 verbunden ist, und Bezugszeichen 4a bezeichnet ein im Wandlergehäuse 4 angeordnetes Pumpenflügelrad. Bezugszeichen 6 bezeichnet ein gegenüberliegend dem Pumpenflügelrad 4a angeordnetes und mit einer Turbinenwelle 7 verbundenes Turbinenlaufrad. Ein Stator 8 ist zwischen dem Pumpenflügelrad 4a und dem Turbinenlaufrad 6 angeordnet und wird durch eine an einer Statorhaltewelle 9 befestigte Einwegkupplung 10 gehalten. Eine auf der Turbinenwelle 7 befestigte Überbrückungskupplung 11 ist dazu geeignet, mit der Antriebsplatte 5 in und außer Eingriff zu kommen. Die Antriebskraft des Motors 1 wird über den Drehmomentwandler 3 oder die Überbrückungskupplung 11 zur Turbinenwelle 7 übertragen.
Eine Einrückkammer 11a ist an einer Seite der Überbrückungskupplung 11 angeordnet, und eine Ausrückkammer 11b ist an der anderen Seite der Überbrückungskupplung 11 angeordnet. Der Drehmomentwandler arbeitet, wenn der Ausrückkammer 11b ein Hydraulikdruck zugeführt wird und durch die Einrückkammer 11a zirkuliert. Andererseits wird die Überbrückungskupplung eingerückt, wenn der Einrückkammer 11a ein Hydraulikdruck zugeführt und der Hydraulikdruck der Ausrückkammer 11b vermindert wird. Außerdem kann eine Schlupfsteuerung für die Überbrückungskupplung 11 ausgeführt werden, indem der Druck der Ausrückkammer 11a derart geregelt wird, dass in der Überbrückungskupplung 11 Schlupf auftritt.
Die Antriebskraft der Turbinenwelle 7 wird über eine Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 12 zu einer primären Welle 14 eines stufenlos regelbaren Getriebes 13 übertragen. Die primäre Welle 14 ist mit einer primären Riemenscheibe 15, die ein an der primären Welle 14 befestigtes festes Scheibenelement und eine gegenüberliegend dem festen Scheibenelement 15a angeordnetes bewegliches Scheibenelement 15b aufweist, das sich durch eine Ball-Spline-Keilwellenführung zum Ändern der Nutenbreite der Riemenscheibe 15 in der axialen Richtung auf der primären Welle 14 gleitend bewegt.
Eine sekundäre Riemenscheibe 17 ist auf einer parallel zur primären Welle 14 angeordneten sekundären Welle 16 montiert. Die sekundäre Riemenscheibe 17 weist ein an der sekundären Welle 16 befestigtes festes Scheibenelement 17a und ein bewegliches Scheibenelement 17b auf, das in der axialen Richtung auf der sekundären Welle 16 gleitend beweglich ist, um die Nutenbreite der Riemenscheibe 17 zu verändern.
Ein Treibriemen 18 ist um die primäre und die sekundäre Riemenscheibe 15, 17 geführt, um die Antriebskraft von der primären Riemenscheibe 15 auf die sekundäre Riemenscheibe 17 zu übertragen. Die Drehzahl der sekundären Riemenscheibe 16 wird durch Ändern des Umlaufradius der jeweiligen Riemenscheiben 15, 17 durch Ändern der Nutenbreiten beider Riemenscheiben 15, 17 stufenlos geändert.
Zum Ändern der Nutenbreite der primären Riemenscheibe 15 ist ein Zylinder 22 auf der primären Welle 14 derart montiert, dass eine primäre Ölkammer 21 zwischen dem beweglichen Scheibenelement 15b und dem Zylinder 22 gebildet wird, und zum Ändern der Nutenbreite der sekundären Riemenscheibe 17 ist ein Plunger 24 auf der sekundären Welle 16 montiert, so dass zwischen dem beweglichen Scheibenelement 17b und dem Plunger 24 eine sekundäre Ölkammer 23 gebildet wird.
Die sekundäre Welle 16 ist über Zahnräder 25a, 25b mit einer Zwischenwelle 26a verbunden, ein auf der Zwischenwelle 26a montiertes Zahnrad 26b kämmt mit einem Endreduktionszahnrad 28 eines Differentials 27, und das Endreduktionszahnrad 28 treibt über das Differential 27 und Achsen 29a und 29b Räder 30a und 30b an.
Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung mit einem an der Turbinenwelle 7 gesicherten Sonnenrad 31, einem mit der primären Welle 14 verbundenen Träger 33, einem Paar Planetenritzel 34, 35, die auf dem Träger 33 drehbar angeordnet sind und mit dem Sonnenrad 31 kämmen, und einem Hohlrad 32, das um die Planetenritzel 34, 35 herum angeordnet ist und mit diesen kämmt. Zwischen einem an einem Gehäuse der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 12 befestigten Bremszylinder 36 und dem Hohlrad 32 ist eine Rückwärtsbremse 37 angeordnet, die durch einen Hydraulikkolben 38 betätigt wird.
Die Turbinenwelle 7 ist mit einer Kupplungstrommel 41 verbunden, und eine Vorwärtskupplung 42 ist zwischen der Kupplungstrommel 41 und dem Träger 33 angeordnet. Ferner ist ein Hydraulikkolben 43 zum Betätigen der Vorwärtskupplung 42 auf der Kupplungstrommel 41 gleitend angeordnet. Wenn dem Hydraulikkolben 43 ein Hydraulikdruck zugeführt wird, um die Vorwärtskupplung 42 einzurücken, wird die Drehkraft der Turbinenwelle 7 über den Träger 33 auf die primäre Welle 14 übertragen, um die Turbinenwelle 14 in die gleiche Richtung wie die Turbinenwelle 7 zu drehen. Zu diesem Zeitpunkt wird, weil dem Hydraulikkolben 38 kein Hydraulikdruck zugeführt wird, die Rückwärtsbremse 37 ausgerückt.
Andererseits wird, wenn dem Hydraulikkolben 38 ein Hydraulikdruck unter der Bedingung zugeführt wird, dass die Vorwärtskupplung 42 ausgerückt ist, die Rückwärtsbremse 37 eingerückt, um die Drehbewegung des Hohlrades 32 zu begrenzen. Dadurch wird die Drehbewegung der Turbinenwelle 7 über das Paar Planetenritzel 34, 35 zum Träger 33 übertragen. Dann drehen sich, weil das Hohlrad 32 fixiert ist, der Träger 33 und die damit verbundene primäre Welle 14 in eine bezüglich der Drehbewegung der Turbinenwelle 7 entgegengesetzte Richtung.
Außerdem wird eine Ölpumpe 44 durch das Wandlergehäuse 4 angetrieben, um Hydraulikvorrichtungen anzutreiben, wie beispielsweise die primäre Riemenscheibe 15, die sekundäre Riemenscheibe 17, die Rückwärtsbremse 37, die Vorwärtsbremse 43 und ähnliche.
Gemäß 2 saugt die Ölpumpe 44 Öl von einer Ölwanne 45 an und gibt einen Hydraulikdruck von einem Auslassport aus. Der Auslassport ist über eine sekundäre Druckleitung 46 mit einer sekundären Ölkammer 23 zum Betätigen des beweglichen Scheibenelements 17b der sekundären Riemenscheibe 17 verbunden und mit einem sekundären Druckport eines Leitungsdruckregelventils 47 verbunden. Das Leitungsdruckregelventil 47 regelt einen der sekundären Ölkammer 23 zugeführten sekundären Druck P_s auf einen einer Antriebskraft des Treibriemens 18 entsprechenden Wert. D.h., wenn die Motorausgangsleistung hoch ist, z.B. wenn das Fahrzeug auf einer Steigung fährt oder stark beschleunigt, wird der sekundäre Druck P_s erhöht, um einen Schlupf des Treibriemens 18 zu verhindern. Wenn die Motorausgangsleistung klein ist, wird der sekundäre Druck P_s vermindert, um einen durch die Ölpumpe 44 erhaltenen Leistungsabfall zu vermindern.
Die sekundäre Druckleitung 46 ist mit einem sekundären Druckport eines Schaltsteuerungsventils 48 verbunden. Eine mit einem Steuerdruckport des Schaltsteuerungsventils 48 verbundene primäre Druckleitung 49 ist mit der primären Ölkammer 21 verbunden, um das bewegliche Scheibenelement 15b der primären Riemenscheibe 15 zu betätigen. Ein durch das Schaltsteuerungsventil 48 geregelter primärer Druck P_p wird der primären Ölkammer 21 zugeführt. Weil der geregelte primäre Druck P_p durch Vermindern des sekundären Drucks P_s erhalten wird, wird er nicht größer als der sekundäre Druck P_s nicht. Weil die Druckaufnahmefläche der primären Ölkammer 21 jedoch derart gestaltet ist, dass sie größer ist als dieje nige der sekundären Ölkammer 23, ist die Klemmkraft des Treibriemens 18 auf der Seite der primären Riemenscheibe 15 größer als auf der Seite der sekundären Riemenscheibe 17. Daher kann das Drehzahlverhältnis durch Ändern der Nutenbreite der primären Riemenscheibe 15 durch Steuern des primären Drucks derart stufenlos geändert werden, dass der primäre Druck einen einem Soll-Drehzahlverhältnis und einer Soll-Schaltstufe entsprechenden Wert annimmt.
Ein im Fahrgastraum angeordneter Auswahlhebel 50 ist mit einem manuellen Ventil 51 und einem Rückwärtssignalventil 52 verbunden, um zwischen Antriebsmodi zu wechseln. Ein Fahrer betätigt den Auswahlhebel 50, um einen von fünf Bereichen auszuwählen: einen "P"-Bereich (Parkbereich), einen "R"-Bereich (Rückwärtsbereich), einen "N"-Bereich (neutraler oder Leerlaufbereich), einen "D"-Bereich (Fahrbereich) oder einen "Ds"-Bereich (Sportfahrbereich). In Zusammenwirkung mit der Betätigung des Auswahlhebels 50 nehmen die Ventile 51, 52 entsprechende Stellungen ein.
Die sekundäre Druckleitung 46 ist über ein Kupplungsdruckregelventil 53 mit einer Kupplungsdruckleitung 54 verbunden. Wenn der Auswahlhebel 50 auf eine der Stellungen "N", "D" und "Ds" geschaltet ist, kommuniziert die Kupplungsdruckleitung 54 über das Rückwärtssignalventil 52 mit einer Pilotdruckleitung 55. Außerdem ist die Pilotdruckleitung 55 über eine Zweigdruckleitung 55a und ein elektromagnetisches Ventil 57 mit einer Pilotkammer 56p eines Schaltventils 56 verbunden, und das Schaltventil 56 wird durch Aktivieren des elektromagnetischen Ventils 57 betätigt.
Das Schaltventil 56 weist einen Überbrückungskupplungseinrück-Umschaltabschnitt 56a, einen Ölkühler-Umschaltabschnitt 56b und einen Überbrückungskupplungsausrück-Umschaltabschnitt 56c auf, wobei diese Abschnitte derart konstruiert sind, dass sie gleichzeitig arbeiten. 2 zeigt einen Zustand, in dem der Pilotkammer 56p des Schaltventils 56 kein Hydraulikdruck zugeführt wird. Wenn der Pilotkammer 56p ein Hydraulikdruck zugeführt wird, wird das Schaltventil 56 auf andere Stellungen geschaltet.
Der Überbrückungskupplungseinrück-Umschaltabschnitt 56a weist zwei Stellungen auf, eine zum Verbinden einer mit der Einrückkammer 11a kommunizierenden Einrückdruckleitung 60 über einen Kühlkanal 58 mit einem Ölkühler 59 und eine andere zum Verbinden der Einrückdruckleitung 60 mit der Kupplungsdruckleitung 54. Der Ölkühler-Umschaltabschnitt 56b weist zwei Stellungen auf, eine zum Verbinden der Kühlleitung 58 mit der Einrückdruckleitung 60 und eine andere zum Verbinden einer mit einem Schmieröldruckleitungsport des Leitungsdruckregelventils 47 kommunizierenden Schmieröldruckleitung 61 mit der Kühlleitung 58. Der Überbrückungskupplungsausrück-Umschaltabschnitt 56c weist zwei Stellungen auf, eine zum Verbinden einer mit der Ausrückkammer 11b kommunizierenden Ausrückdruckleitung 62 mit der Schmieröldruckleitung 61 und eine andere zum Verbinden der Ausrückdruckleitung 62 über eine Schlupfdruckleitung 63 mit der Kupplungsdruckleitung 54. Der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltabschnitt 56d weist zwei Stellungen auf, eine zum Verbinden einer Umschaltleitung 64 mit der Schlupfdruckleitung 63 und eine andere zum Verbinden der Umschaltdruckleitung 64 mit der Kupplungsdruckleitung 54.
Der Hydraulikkolben 38 der Rückwärtsbremse 37 ist mit einer Bremsenaktivierungsdruckleitung 65 verbunden, und der Hydraulikkolben 45 der Vorwärtskupplung 42 ist mit einer Kupplungsaktivierungsdruckleitung 66 verbunden. Die Schlupfdruckleitung 63 weist ein Schlupfdruckregelventil 67 zum Regeln eines der Schlupfdruckleitung 63 zugeführten Schlupfdrucks gemäß einem einer externen Pilotkammer zugeführten externen Pilotdruck auf einen Druck-Sollwert auf.
Um den externen Pilotdruck dem Schlupfdruckregelventil 67 zuzuführen, ist eine Pilotdruckleitung 68 zwischen einem Pilotport des Schlupfdruckregelventils 67 und der Kupplungsdruckleitung 54 angeordnet. Außerdem ist in der Pilotdruckleitung 68 ein elektromagnetisches Ventil 69 zum Regeln des Pilotdrucks angeordnet. Das elektromagnetische Ventil 69 verwendet ein impulsgesteuertes Solenoidventil, in dem der Pilotdruck durch Ändern von Tastverhältnissen eines einem Solenoid 69a zugeführten elektrischen Stroms eingestellt wird. In diesem Fall kann an Stelle des impulsgesteuerten Solenoidventils ein proportionales elektromagnetisches Druckbegrenzungsventil verwendet werden.
Die Schlupfsteuerung der Überbrückungskupplung 11 wird folgendermaßen ausgeführt:
Wenn dem elektromagnetischen Ventil 57 ein Signal zugeführt wird, um der Pilotkammer 56p des Schaltventils 56 einen Hydraulikdruck zuzuführen, kommuniziert die Ausrückkammer 11b der Überbrückungskupplung 11 mit dem Schlupfdruck 63. Dann wird der Druck der Einrückkammer 11b über die Schlupfdruckleitung 63 durch Ändern des Tastverhältnisses zwischen 0% und 100% eingestellt.
Wenn das manuelle Ventil 51 durch Betätigen des Auswahlhebels 50 auf den "D"-Bereich oder den "Ds"-Bereich eingestellt wird, kommuniziert die Umschaltdruckleitung 64 mit der Kupplungsaktivierungsdruckleitung 66, wodurch die Vorwärtskupplung 42 durch einen Hydraulikdruck von der Kupplungsdruckleitung 54 eingerückt wird. Andererseits kommuniziert, wenn das manuelle Ventil auf den "R"-Bereich eingestellt ist, die Umschaltdruckleitung 64 mit der Bremsenaktivierungsdruckleitung 65, wodurch die Rückwärtsbremse 37 durch einen Hydraulikdruck von der Kupplungsdruckleitung 54 eingerückt wird.
Wenn das manuelle Ventil auf andere Bereiche eingestellt ist, sind sowohl die Vorwärtskupplung 42 als auch die Rückwärtsbremse 37 ausgerückt.
Wie in 2 dargestellt ist, wird, weil dem elektromagnetischen Ventil 57 in den Bereichen "N", "D" bzw. "Ds" ein Kupplungsdruck P_c zugeführt wird, das Schaltventil 56 durch Übertragen eines Signals zum elektromagnetischen Ventil 57 umgeschaltet, wodurch der Kupplungsdruck P_c der Einrückkammer 11a des Drehmomentwandlers zugeführt wird. Außerdem kommuniziert ein Hydraulikdruck vom Schlupfdruckregelventil 67 mit der Ausrückdruckleitung 62, und der durch das elektromagnetische Ventil 69 reduzierte Schlupfdruck schaltet die Überbrückungskupplung 11 auf einen Überbrückungszustand. Zu diesem Zeitpunkt aktiviert der Pilotdruck das Kupplungsdruckregelventil 53 über die Pilotdruckleitung 55, um einen Hydraulikdruck P_c1 zum Aktivieren der Vorwärtskupplung 42 zu erzeugen. Dieser Hydraulikdruck P_c1 wird über die Kupplungsaktivierungsdruckleitung 66 der Vorwärtskupplung 42 zugeführt.
Im "R"- oder "P"-Bereich wird der Pilotdruckleitung 55 kein Hydraulikdruck zugeführt. In diesem Zustand erzeugt das Kupplungsdruckregelventil 53 einen der Rückwärtsbremse 37 zuzuführenden Hydraulikdruck P_c2. Der Hydraulikdruck P_c2 ist höher als der der Vorwärtskupplung 42 zuzuführende Druck P_c1 (P_c1 < P_c2). Dadurch kann im Rückwärtsfahrbereich ein hoher Bremsdruck gewährleistet werden.
Bezugszeichen 71 bezeichnet eine CVT-Steuerungseinheit zum Übertragen von Steuersignalen an das Leitungsdruckregelventil 47 und das Schaltsteuerungsventil 48, und Bezugszeichen 72 bezeichnet eine Kupplungssteuerungseinheit zum Übertragen von Steuersignalen an die elektromagnetischen Ventile 57, 69. Diese Steuereinheiten 71, 72 sind in einer TCU (Getriebesteuerungseinheit) 73 integriert.
Gemäß 3 weist die CVT-Steuerungseinheit 71 einen Mikrocomputer auf, der mit verschiedenen Sensoren verbunden ist, z.B. mit einem Motordrehzahlsensor 74, einem Drehzahlsensor 75 für die primäre Riemenscheibe, einem Drehzahlsensor 76 für die sekundäre Riemenscheibe und einem Drosselklappenöffnungswinkelsensor 77. Signale von diesen Sensoren werden einem CVT-Steuerabschnitt 78 zugeführt, von dem Steuersignale über Tastverhältniseinstellabschnitte 79a bzw. 79b jeweiligen Solenoiden des Leitungsdruckregelventils 47 und des Schaltsteuerungsventils 48 zugeführt werden.
Die Kupplungssteuerungseinheit 72 weist einen Mikrocomputer auf, der außer mit den vorstehend erwähnten Sensoren 74 bis 77 mit weiteren Sensoren verbunden ist, z.B. mit einem Auswahlhebelstellungssensor 81 und einem Bremsschalter 82. In einem Fahrbereichentscheidungsabschnitt 83 wird der aktuelle Fahrbereich basierend auf Signalen vom Auswahlhebelstellungssensor 81 bestimmt. In einem Entscheidungsabschnitt 84 für einen eingerückten Zustand der Überbrückungskupplung wird basierend auf Signalen von den Sensoren 74 bis 77 entschieden, ob die Überbrückungskupplung 11 eingerückt werden sollte. Außerdem wird in einem Entscheidungsabschnitt 85 für eine abrupte Verzögerung basierend auf Signalen von den vorstehend erwähnten Sensoren 74, 76, 77 und Signalen vom Bremsschalter 82, vom Vorderradgeschwindigkeitssensor 91 und vom Hinterradgeschwindigkeitssensor 92 entschieden, ob das Fahrzeug abrupt verzögert wird.
Basierend auf den Ausgangssignalen vom Fahrbereichentscheidungsabschnitt 83, vom Entscheidungsabschnitt 84 für einen eingerückten Zustand der Überbrückungskupplung und vom Entscheidungsabschnitt 85 für eine abrupte Verzögerung gibt ein Vorwärtskupplungs- und Überbrückungskupplungssteuerungsabschnitt 86 Steuersignale an einen Schaltabschnitt 87 und einen Tastverhältniseinstellabschnitt 88 aus. Der Schaltab schnitt 87 gibt EIN-AUS-Signale an den Solenoid 57a des elektromagnetischen Ventils 57 aus, und der Tastverhältniseinstellabschnitt 88 gibt Tastsignale an den Solenoid 69a des elektromagnetischen Ventils 69 aus.
D.h., der Kupplungssteuerungsabschnitt 72 gibt EIN-AUS-Signale an das elektromagnetische Ventil 57 aus, um die Überbrückungskupplung 11 ein- oder auszurücken, und gibt außerdem Tastsignale an das elektromagnetische Ventil 69 aus, um den Hydraulikdruck zum Aktivieren der Vorwärtskupplung 42 zu steuern.
Dadurch wird, wenn das Fahrzeug abrupt verzögert wird, ein Signal zum Einstellen des Pilotdrucks der Pilotleitung 68 auf null an den Solenoid 69a des elektromagnetischen Ventils 69 ausgegeben, und gleichzeitig wird ein AUS-Signal zum Einstellen des Pilotdrucks der Pilotleitung 55a auf null an den Solenoid 57a des elektromagnetischen Ventils 57 ausgegeben. Infolgedessen werden die Vorwärtskupplung 42 und die Überbrückungskupplung 11 ausgerückt, wodurch ein Abwürgen des Motors verhindert werden kann. Außerdem kann, wenn unmittelbar nach einer abrupten Beschleunigung das Beschleunigungspedal betätigt wird, weil die Vorwärtskupplung 42 wieder eingerückt wird, ein Hochlaufen des Motors verhindert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Entscheidung, ob das Fahrzeug abrupt beschleunigt, basierend auf einem Signal vom Drehzahlsensor 76 für die zweite Riemenscheibe ausgeführt, die Entscheidung einer abrupten Beschleunigung kann jedoch auch basierend auf einem ABS-Betriebssignal ausgeführt werden. In diesem Fall empfängt der Entscheidungsabschnitt 85 für eine abrupte Verzögerung, wie in 3 dargestellt ist, Signale von einem Vorderradgeschwindigkeitssensor 91 bzw. einem Hinterradgeschwindigkeitssensor 92 und entscheidet, ob das Fahrzeug abrupt beschleunigt wird.
Nachstehend wird eine Arbeitsweise des Steuergeräts unter Bezug auf das Ablaufdiagramm von 4 beschrieben.
Zunächst wird in Schritt S1 entschieden, ob das Fahrzeug sich in einem Fahrmodus befindet oder nicht, d.h. ob der Auswahlhebel auf den "D"- oder den "Ds"-Bereich eingestellt ist. Wenn entschieden wird, dass das Fahrzeug sich in einem Fahrmodus befindet, wird in Schritt S2 dem Hydraulikkolben 43 der Vorwärtskupplung 42 ein Hydraulikdruck P_c1 zugeführt, um die Vorwärtskupplung 42 einzurücken. Der Hydraulikdruck P_c1 wird gemäß einem Tastverhältnis eines von der Kupplungssteuerungseinheit 72 dem Solenoid 69a des elektromagnetischen Ventils 69 zugeführten elektrischen Stroms gesteuert.
Dann wird in Schritt S3 entschieden, ob eine Überbrückungsbedingung, d.h. ein Fahrzustand, in dem die Überbrückungskupplung 11 eingerückt ist, erfüllt ist oder nicht. Wenn die Überbrückungsbedingung erfüllt ist, wird die Überbrückungskupplung 11 in Schritt S4 eingerückt. Im Allgemeinen ist die Überbrückungsbedingung erfüllt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als ein vorgegebener Wert und die Änderungsrate der Motordrehzahl kleiner ist als ein vorgegebener Wert.
Daher wird ein Signal an den Solenoid 57 des elektromagnetischen Ventils 57 übertragen, um das Schaltventil 56 von einer in 2 dargestellten Stellung auf eine andere Stellung zu schalten. Dadurch wird der Einrückkammer 11a ein Hydraulikdruck P_c zugeführt. Andererseits wird, wenn die Einrückbedingung nicht erfüllt ist, in Schritt S5 das Schaltventil 56 auf eine Stellung eingestellt, in der die Überbrückungskupplung 11 ausgerückt ist, d.h. auf einen ausgerückten Zustand eingestellt ist.
In Schritt S6 wird entschieden, ob eine Bedingung für eine abrupte Verzögerungssteuerung erfüllt ist, d.h. ob eine Fahrbedingung, bei der eine Steuerung für eine abrupte Verzögerung aktiviert wird. Wenn die Bedingung für eine abrupte Verzögerungssteuerung erfüllt ist, wird die Vorwärtskupplung 42 in Schritt S7 ausgerückt, und in Schritt S8 wird die Überbrückungskupplung 11 ebenfalls ausgerückt.
Die Bedingung, unter der die abrupte Verzögerungssteuerung aktiviert wird, ist, dass der Bremsschalter 82 eingeschaltet ist, der Drosselklappenöffnungswinkelsensor 77 einen vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe erfasst und die Verzögerung des Fahrzeugs größer ist als ein vorgegebener Wert V_B.
Im Fall eines Fahrzeugs mit einem stufenlos regelbaren Getriebe 13 kann, weil die Fahrzeuggeschwindigkeit durch ein Signal vom Drehzahlsensor 76 für die sekundäre Riemenscheibe erfasst werden kann, durch Erfassen der Drehzahl N_s der sekundären Riemenscheibe bestimmt werden, ob die Verzögerung des Fahrzeugs größer ist als der vorgegebene Wert V_B oder nicht. Beispielsweise kann entschieden werden, dass eine abrupte Verzögerungsbedingung vorliegt, wenn erfasst wird, dass ein Differential von N_s bezüglich der Zeit den spezifischen Wert V_B überschritten hat, oder eine Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert überschritten hat.
Daher wird, wenn die Bremse betätigt wird und ein Signal vom Bremsschalter 82 an die Kupplungssteuerungseinheit 72 übertragen wird, eine Verzögerung (dN_s/dt) des Fahrzeugs basierend auf einem N_s-Signal vom Drehzahlsensor 76 der sekundären Riemenscheibe berechnet, und wenn entschieden wird, dass die Verzögerung größer ist als der vorgegebene Wert V_B (abrupte Verzögerung), wird das elektromagnetische Ventil 57 deaktiviert, und gleichzeitig wird ein Steuersignal mit einem Tastverhältnis von 100% für eine Schlupfdrucksteuerung an das elektromagnetische Ventil 69 übertragen. Dadurch wird die Vorwärtskupplung 42 ausgerückt, und außerdem wird der Hydraulikdruck in der Einrückkammer 11a der Überbrückungskupplung 11 über den Ölkühler 59 nach außen abgeleitet, wodurch ein Abwürgen des Motors verhindert werden kann.
Die Bedingung zum Ausführen der abrupten Verzögerungssteuerung kann ansonsten wie vorstehend beschrieben ausgeführt werden. Beispielsweise kann die abrupte Verzögerungssteuerung ausgeführt werden, wenn die Abnahme der Motordrehzahl N_e größer wird als ein vorgegebener Wert N_B, während die Überbrückungskupplung 11 eingerückt ist, d.h. dN_e/dt > N_B. Außerdem kann die abrupte Verzögerungssteuerung in diesem Fall unter Berücksichtigung der Wirkung einer Motorbremsfunktion unterbrochen werden, wenn die Motordrehzahl N_e größer ist als ein vorgegebener Wert.
In Schritt S9 wird eine Wiederherstellungsbedingung zum Deaktivieren der abrupten Verzögerungssteuerung und zum Wiederherstellen des eingerückten Zustands der Vorwärtskupplung 42 geprüft. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, bleiben die Vorwärtskupplung 42 und die Überbrückungskupplung 11 weiterhin ausgerückt, um ein Abwürgen des Motors zu verhindern. Wenn die Bedingung erfüllt ist, springt das Programm zu Schritt S1 zurück, und wenn unmittelbar nach einer abrupten Verzögerung das Beschleunigungspedal für einen Beschleunigungsvorgang betätigt wird, wird die Vorwärtskupplung 42 erneut eingerückt, um ein Hochlaufen des Motors zu verhindern.
Die abrupte Verzögerungssteuerung wird deaktiviert, wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:

– der Drosselklappenöffnungswinkelsensor 77 erfasst eine Betätigung des Beschleunigungspedals;
– die Fahrzeugbeschleunigung ist größer als ein vorgegebener Wert;
– die Motordrehzahl ist größer als ein vorgegebener Wert;
– eine vorgegebene Zeitdauer (z.B. 0,2 bis 1 s) ist verstrichen, nachdem die Überbrückungskupplung 11 ausgerückt wurde; oder
– eine Differenz zwischen der Motordrehzahl N_e und der Turbinendrehzahl N_t ist größer als ein vorgegebener Wert, z.B. N_t/N_p = 60 bis 80%.

Die Konstruktion der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 12 ist nicht auf die in Verbindung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellte Konstruktion beschränkt. Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform das Automatikgetriebe durch ein stufenlos regelbares Getriebe gebildet, das erfindungsgemäße Steuergerät kann jedoch auch auf andersartige Automatikgetriebe angewendet werden.
Obwohl die gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist, soll diese Beschreibung nur zum Zweck der Erläuterung dienen, und innerhalb des durch die beigefügten Patentansprüche definierten Schutzumfangs der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich.

Claims

Steuerungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe (13) eines Fahrzeugs mit: einem am Fahrzeug montierten Motor zum Übertragen einer Antriebskraft zu einem Rad (30a, b) des Fahrzeugs; einer Überbrückungskupplung (11); einem Drehmomentwandler (3); und einer Turbinenwelle (7); wobei die Überbrückungskupplung mechanisch und koaxial mit dem Motor (1) verbunden und dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung des Motors (1) zur Turbinenwelle (7) zu übertragen und die Übertragung der Drehbewegung dazwischen zu unterbrechen; und der Drehmomentwandler (3) mit der Überbrückungskupplung (11) verbunden und dazu vorgesehen ist, eine Motordrehzahl (Ne) zu ändern; ferner mit: einem Vorwärts-Reibungselement (42), das dazu vorgesehen ist, den Drehmomentwandler (3) in einer Vorwärtsfahrtrichtung mit dem Automatikgetriebe (13) in und außer Eingriff zu bringen; und einer Umschaltvorrichtung (12), die dazu vorgesehen ist, eine Drehrichtung der Drehbewegung zu ändern; wobei die Überbrückungskupplung (11) dazu vorgesehen ist, die Drehbewegung direkt zum Drehmomentwandler (3) zu übertragen; gekennzeichnet durch eine Einrichtung (85) zum Erfassen einer abrupten Verzögerung des Fahrzeugs; und eine Steuerungseinrichtung (72, 86, 87), die dazu vorgesehen ist, das Vorwärts-Reibungselement (42) und die Überbrückungskupplung (11) auszurücken, wenn die abrupte Verzögerung erfasst wird, und das Vorwärts-Reibungselement (42) einzurücken, sobald die abrupte Verzögerung beendet ist, um ein Abwürgen und ein Hochlaufen des Motors (1) zu vermeiden.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die abrupte Verzögerung mindestens auf einer Bedingung basiert, gemäß der das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die höher ist als ein vorgegebener Wert.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ende der abrupten Verzögerung mindestens auf einer Bedingung basiert, gemäß der der Motor auf einen Beschleunigungszustand eingestellt ist.
Automatikgetriebe für ein Fahrzeug mit einer Steuerungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe nach Anspruch 4.
Steuerungsverfahren für ein Automatikgetriebe (13) eines Fahrzeugs mit: einem am Fahrzeug montierten Motor zum Übertragen einer Antriebskraft zu einem Rad (30a, b) des Fahrzeugs; einer Überbrückungskupplung (11); einem Drehmomentwandler (3); und einer Turbinenwelle (7); wobei die Überbrückungskupplung mechanisch und koaxial mit dem Motor (1) verbunden und dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung des Motors (1) direkt zur Turbinenwelle (7) zu übertragen und die Übertragung der Drehbewegung dazwischen zu unterbrechen; und der Drehmomentwandler (3) mit der Überbrückungskupplung (11) verbunden und dazu vorgesehen ist, eine Motordrehzahl (Ne) zu ändern; ferner mit: einem Vorwärts-Reibungselement (42), das dazu vorgesehen ist, den Drehmomentwandler (3) in einer Vorwärtsfahrtrichtung mit dem Automatikgetriebe (13) in und außer Eingriff zu bringen; und einer Umschaltvorrichtung (12) zum Ändern einer Drehrichtung der Drehbewegung; gekennzeichnet durch die Schritte: Erfassen einer abrupten Verzögerung des Fahrzeugs; Ausrücken des Vorwärts-Reibungselements (42) und der Überbrückungskupplung (11) unmittelbar nachdem die abrupte Verzögerung erfasst wird; und Einrü cken des Vorwärts-Reibungselements (42), sobald die abrupte Verzögerung beendet ist, um ein Abwürgen und ein Hochlaufen des Motors (1) zu vermeiden.