DE68914019T2 - Verfahren zur Steuerung des Gangwechsels in einem automatischen Getriebe. - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Die Erfindung bezieht sich auf Automatikgetriebe in Kraftfahrzeugen zum Durchführen von automatischen Schaltvorgängen durch Umschalten von Kraftübertragungswegen, welche wiederum durch den Betrieb von Schaltmitteln gesteuert werden können.
• Bei Kraftfahrzeugen sind Automatikgetriebe derart aufgebaut, daß gewünschte Fahrcharakteristiken durch automatisches Wechseln ihrer Drehzahlverhältnisse gemäß dem Fahrzustand erreicht werden. Um diesen Zweck zu erreichen, ist es bekannt, einen Schaltplan vorzusehen, welcher aus Aufwärtsschalt- und Abwärtsschaltlinien für jeden Gangbereich besteht, wobei die Linien im Verhältnis zur Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorausgangsleistung erhalten werden, und das Automatikgetriebe zu steuern, um die Gangbereiche gemäß dem Schaltplan in Abhängigkeit der Veränderungen der Fahrzustände, wie in dem Schaltplan angegeben, zu schalten. Ein Beispiel einer derartigen Schaltvorgangssteuerung ist z.B. in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 61-189354 offenbart.
• Ein typisches Automatikgetriebe umfaßt eine Mehrzahl von Kraftübertragungsmitteln (z.B. eine Mehrzahl von Zahnradverbindungen), durch welche eine Mehrzahl von Kraftübertragungswegen gebildet ist, eine Mehrzahl von Schaltmitteln (z.B. eine Mehrzahl von Hydraulikkupplungen), durch welche ein Kraftübertragungsweg, welcher durch eines der Kraftübertragungsmittel festgelegt ist, ausgewählt wird, sowie ein Steuermittel (z.B. ein Hydrauliksteuerventil), durch welches Betriebe der Schaltmittel gesteuert werden. Bei diesem Getriebe wird, wenn ein punkt, der einen Fahrzustand wiedergibt, in einem Schaltplan eine Aufwärtsschaltlinie oder eine Abwärtsschaltlinie kreuzt, ein Schaltsignal zum Aufwärts- oder Abwärtsschalten zu dem Steuermittel gesandt, dessen Betrieb oft durch auf dieses montierte Magnetventile gesteuert wird. Das Hydrauliksteuerventil, welches durch die Magnetventile gemäß dem Schaltsignal betätigt wird, betätigt eine der Hydraulikkupplungen, um einen durch ausgewählte Zahnradverbindungen bestimmten Kraftübertragungsweg auszuwählen, wodurch ein Aufwärts- oder Abwärtsschaltvorgang bewirkt wird.
• Bei derartigen Schaltvorgängen ist es sehr wichtig den Schalt-Vorgang so zu steuern, daß kein ruckartiges oder verzögertes Schalten bewirkt wird, da das Drehzahluntersetzungsverhältnis (Zahnradverhältnis) in einem vor dem Schaltvorgang ausgewählten Gangbereich (ein durch die Zahnradverbindung ausgewählter Gangbereich, welche ausgewählt ist, bis das Schaltsignal gesendet worden ist) sich von demjenigen in einem nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Gangbereich (einen durch die neue, auf der Grundlage des Schaltsignals ausgewählte Zahnradverbindung bestimmten Gangbereich) unterscheidet.
• Wenn z.B. die nach dem Schaltvorgang anzunehmende Kupplung (das Schaltmittel für den nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Gangbereich) zu früh eingerückt wird, nachdem die vor dem Schaltvorgang ausgewählte Kupplung während des Abwärtsschaltvorgangs freigegeben worden ist, wird die Antriebskraft von dem fahrenden Fahrzeugrumpf auf den Motor übertragen, wodurch ein Motorbremsphänomen erzeugt wird. Diese Motorbremskraft verzögert die Fahrzeuggeschwindigkeit und erzeugt einen ruckartigen Schaltvorgang. Ebenso können, wenn die nach dem Schaltvorgang anzunehmende Kupplung zu früh eingerückt wird, sowohl die nach dem Schaltvorgang anzunehmende, als auch die vor dem Schaltvorgang ausgewählte Kupplung gleichzeitig eingreifen, was einen ruckartigen Schaltvorgang erzeugt, wobei die Abnutzungen der Reibeleinente in den Kupplungen erhöht werden und die Haltbarkeit der Kupplungen (Schaltmittel) verringert wird.
• Daher sind in den japanischen offengelegten Patentveröffentlichungen 61-109941, 61-109942, 61-109943 oder in JP-A-62-233551 (& US-A-4787258) Schaltvorgangsteuerverfahren offenbart, welche während der Schaltvorgänge ein gleichzeitiges Eingreifen der Kupplungen vermeiden und Schaltstöße dämpfen können, um die Haltbarkeit der Kupplungen zu erhöhen. Bei diesen Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 wird der vor dem Schaltvorgang ausgewählte Gangbereich über einen Zwischengangbereich, in welchem keine Motorbremskraft verfügbar, in den nach dem Schaltvorgang anzunehinenden Gangbereich geschaltet. Mit anderen Worten, die Kraft wird in dem Zwischen-Gangbereich nicht vom Rad zum Motor übertragen. Zusätzlich ist, im Falle eines Kick-down-Schaltvorgangs, bei diesen Verfahren die Zeit vom Beginn des Schaltvorgangs bis zur Rotationssynchronisation von Eingangs-und Ausgangselementen der Kupplung des nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Bereichs verkürzt, und daher kann die gesainte Schaltvorgangszeit verkürzt werden, da die Motordrehzahl in dem Zwischen-Gangbereich schnell erhöht werden kann.
• Wie oben angegeben, kann das Schalten über den Zwischen-Gangbereich ohne Motorbremse die Wahrscheinlichkeit eines gleichzeitigen Eingreifens beider Kupplungen verringern und Schaltstöße dämpfen. Wenn jedoch die Zeit für den Zwischen-Gangbereich zu kurz ist, ist dieser nicht effektiv. Wenn andererseits die Zeit zu lange ist, kann die gesamte Schaltvorgangszeit vergrößert werden und dem Fahrer ein unangenehmes Schaltgefühl zu geben oder bei einem Kick-down-Schaltvorgang ein Motorhochdrehen erzeugen, da das Gaspedal herabgedrückt ist. Daher ist es erforderlich, die Zeit für den Zwischen-Gangbereich geeignet zu setzen. Selbst wenn diese Zeit durch ein Zeitglied auf einen vorbestimmten Wert gesetzt ist, ist es jedoch immer noch schwierig, eine geeignete Schaltvorgangssteuerung zu erhalten, da die Zeit von der Übertragung des Schaltsignals bis zur Freigabe der Kupplung des vor dem Schaltvorgang ausgewählten Bereichs sich von einer Kupplung zu einer anderen stark verändern kann oder sich verändern kann, wenn sich die Öltemperatur ändert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Schaltvorgangssteuerverfahren vorzusehen, welches eine geeignete Setz- Zeit für einen Zwischen-Gangbereich ohne Motorbremse bestiminen kann, über welchen der vor dem Schaltvorgang ausgewählte Gangbereich zu dem nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Gangbereich geschaltet wird, ohne durch individuelle Veränderungen der Kupplungen oder durch Änderungen der Öltemperatur beeinflußt zu sein.
• Bei dem Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis (= Ausgangsdrehzahl/Eingangsdrehzahl) in einem Schaltmittel, durch welches ein Kraftübertragungsweg für einen vor dein Schaltvorgang ausgewählten Gangbereich ausgewählt wird, erfaßt, wenn ein Schaltsignal zum Umschalten von einem Gangbereich, in welchem eine Motorbremse verfügbar ist, zu einem anderen Gangbereich, in welchem ebenfalls eine Motorbreinse verfügbar ist, übertragen wird. Ein Zwischen-Kraftübertragungsweg, in welchem keine Motorbremse verfügbar ist, bleibt nach dem Übertragen eines Schaltsignals solange ausgewählt, solange die Veränderung des Drehzahlverhältnisses in einem vorbestimmten Bereich liegt. Dann wird ein Kraftübertragungsweg für den nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Gangbereich auf der Grundlage des Schaltsignals ausgewählt, wenn die Veränderung des Drehzahlverhältnisses größer wird, als der vorbestimmte Bereich.
• Bei dem obigen Steuerverfahren wird der vor dem Schaltvorgang ausgewählte Gangbereich über den Zwischen-Gangbereich, in welchem keine Motorbremse verfügbar ist, in den nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Gangbereich geschaltet. Das Eingreifen der nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Kupplung wird durch die Zeit, welche für den Zwischen-Gangbereich verwendet wird, verzögert. Daher ist die Wahrscheinlichkeit eines gleichzeitigen Eingreifens sowohl der vor dem Schaltvorgang ausgewählten als auch der nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Kupplung verringert. Zusätzlich wird der Zwischen-Gangbereich unmittelbar nach der Übertragung des Schaltsignals gesetzt und wird freigegeben, wenn die Änderung des Drehzahlverhältnisses den vorbestimmten Bereich überschreitet. Da die Veränderung des den vorbestimmten Bereich überschreitenden Drehzahlverhältnisses einen Schlupf der vor dem Schaltvorgang ausgewählten Kupplung oder ein Ausrücken derselben anzeigt, wird der Zwischen- Gangbereich entsprechend dem Ausrücken der vor dem Schaltvorgang ausgewählten Kupplung geeignet freigegeben. Der Freigabeablauf des Zwischen-Gangbereichs und der Einrückablauf der nach dem Schaltvorgang an zunehmenden Kupplung werden geeignet gesteuert, ohne durch individuelle Veränderungen der Kupplungen oder durch Änderungen der Öltemperatur beeinflußt zu werden.
• Der weitere Umfang und die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung augenscheinlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Die vorliegende Erfindung ist aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen besser zu verstehen, in welchen:
• Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Automatikgetriebes ist, in welchem das Umschalten von Gangbereichen auf der Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens gesteuert wird.
• Fig. 2 ein Graph eines für das obige Steuerverfahren verwendeten Schaltplans ist.
• Fig. 3 eine Hydraulikschaltung eines Steuerventils ist, welches bei dem erfindungsgeinäßen Schaltvorgangssteuerverfahren verwendet wird.
• Fig. 4 ein Flußdiagramm der erfindungsgemäßen Schaltvorgangssteuerung ist.
• Fig. 5 Graphen umfaßt, welche Veränderungen von Werten zeigen, die bei der dem obigen Flußdiagramm folgenden Steuerung auftreten.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Fig. 1 ist eine Skizze, welche den Aufbau des Automatikgetrie bes, in dem das Schaltvorgangssteuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, darstellt. Bei diesem Getriebe AT wird die Motorausgangskraft von der Motorwelle 1 zur Ausgangswelle 6 durch einen Drehmomentwandler 2 und den Drehzahluntersetzungsmechanismus 10 übertragen, welcher eine Mehrzahl von Zahnradverbindungen, durch welche die Drehzahl verändert wird, aufweist. Insbesondere wird die Ausgangskraft des Drehmomentwandlers zur Eingangswelle 3 übertragen. Dann wird sie zu der Gegenwelle 4 übertragen, welche parallel zur Eingangswelle 3 angeordnet ist, nachdem ihre Drehzahl durch eine der fünf zwischen der Eingangswelle 3 und der Gegenwelle 4 angeordneten Zahnradverbindungen verändert worden ist. Die Ausgangskraft wird weiter zur Ausgangswelle über Ausgangszahnradverbindungen 5a und 5b, welche zwischen der Gegenwelle 4 und der Ausgangswelle 6 angeordnet sind, übertragen.
• Die fünf oben angegebenen Zahnradverbindungen, welche zwischen der Eingangswelle 3 und der Gegenwelle 4 angeordnet sind, umfassen eine Zahnradverbindung 11a und 11b für den ersten Gang, eine Zahnradverbindung 12a und 12b für den zweiten Gang, eine Zahnradverbindung 13a und 13b für den dritten Gang, eine Zahnradverbindung 14a und 14b für den vierten Gang und eine Zahnradverbindung 15a, 15b und 15c für den Rückwärtsgang. Die Zahnradverbindungen sind jeweils mit hydraulisch betätigbaren Kupplungen 11c, 12c, 13c, 14c und 15d zum Übertragen der Kraft durch diese versehen.
• Das Zahnrad 11b des ersten Gangs weist eine Einwegkupplung 11d auf. Obwohl Kraft vom Motor (von der Getriebeeingangswelle 3a) zu dem Rad (der Getriebeausgangswelle 6a) übertragen werden kann, kann keine Kraft in der entgegengesetzten Richtung übertragen werden. Daher ist, wenn das Fahrzeug verzögert wird und das Gaspedal z.B. freigegeben ist, keine Motorbremse verfügbar.
• Ein durch eine der fünf Zahnradverbindungen bestimmter Kraftübertragungsweg kann durch wahlweises Inbetriebsetzen von einer der fünf Hydraulikkupplungen ausgewählt werden, wodurch die Schaltvorgangssteuerung bewirkt wird. Durch den Kraftübertragungsweg, der durch die Zahnradverbindung 11a, 11b durch Inbetriebsetzen der ersten Hydraulikkupplung 11c bestimmt ist, kann keine Motorbremskraft übertragen werden, durch die anderen, durch die anderen Zahnradverbindungen und durch Inbetriebsetzen der anderen Hydraulikkupplungen 12c, 13c, 14c und 15c bestimmten Wege kann jedoch eine Motorbremskraft übertragen werden.
• Die fünf oben angegebenen Hydraulikkupplungen 11c bis 15d werden wahlweise durch das unter Druck gesetzte Hydraulikfluid betätigt, welches von einem Hydrauliksteuerventil 20 durch Hydraulikleitungen 21a bis 21e zugeführt wird.
• Der Betrieb des Hydrauliksteuerventils 20 wird gemäß den Betrieben eines manuellen Ventils 25 gesteuert, welches mittels eines Drahts 45a mit einem Schalthebel 45 verbunden ist, sowie durch zwei Magnetventile 22, 23 und ein lineares Magnetventil 56.
• Die Magnetventile 22, 23 werden entsprechend von einer Steuerschaltung 30 über die Signalleitungen 31a und 31b gesandten Betriebssignalen an- und abgeschaltet. Das lineare Magnetventil 56 wird durch Signale betätigt, welche von der Steuerschaltung über die Signalleitung 31c gesandt werden. Der Steuerschaltung 30 wird über die Leitung 35a ein Signal zugeführt, welches die Drehzahl der Eingangsdrehzahl der Hydraulikkupp lung wiedergibt, und welche durch einen ersten Drehzahlsensor 35 auf der Grundlage der Rotation des Rückwärtsgangzahnrades 15c erfaßt wird, sowie ein Signal über eine Signalleitung 32a, welches die Ausgangsdrehzahl der Hydraulikkupplung wiedergibt, welche durch einen zweiten Drehzahlsensor 32 auf der Grundlage der Rotation des Ausgangszahnrads 5b erfaßt wird, und ein Drosselöffnungssignal über eine Signalleitung 33a, welches die Drosselöffnung einer Motordrossel 41 wiedergibt, die durch einen Drosselöffnungssensor 33 erfaßt wird.
• Die Schaltvorgangssteuerung in dem wie oben beschrieben aufgebauten Getriebe wird nun beschrieben.
• Die Schaltvorgangssteuerung kann in Antwort auf einen Schalthebel 45 und gemäß dem durch ein manuelles Ventil 25 in dem Hydrauliksteuerventil 20 aufgestellten Schaltbereich durchgeführt werden. Mögliche Schaltbereiche sind z.B. P, R, N, D, S und 2. Im P- und N-Bereich sind die Hydraulikdruckkupplungen 11c bis 15d in einem nicht eingerückten, neutralen Zustand. Im R-Bereich ist die Hydraulikkupplung 15d des Rückwärtsgangs eingerückt, um den Rückwärtsbereich zu erhalten. Im D-, S- und 2-Bereich wird die Schaltvorgangssteuerung gemäß dem Schaltplan durchgeführt.
• Der Schaltplan weist eine Aufwärtsschaltlinie Lu und eine Abwärtsschaltlinie LD auf, wie in Fig. 2 dargestellt, für welche die Drosselöffnung ΘTH und die Fahrzeuggeschwindigkeit V auf der Ordinaten- bzw. der Abszissenachse genommen werden. Ein Aufwärtsschaltvorgang wird durchgeführt, wenn der durch die Motordrosselöffnung (Betrag des Niederdrückens des Gaspedals) und die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmte, einen Fahrzustand wiedergebende Punkt die Aufwärtsschaltlinie LU nach Rechts kreuzt, wie durch den Pfeil "A" dargestellt, z.B., wenn das Gaspedal während des Fahrens freigegeben wird. Ein Abwärtsschaltvorgang wird durchgeführt, wenn der Punkt die Abwärtsschaltlinie LD nach links kreuzt, wie durch den Pfeil "B" gezeigt, z.B. im Falle eines Kick-down-Schaltvorgangs. Es sollte klar sein, daß, obwohl nur eine Aufwärtsschaltlinie und eine Abwärtsschaltlinie in Fig. 2 dargestellt sind, es tatsächlich eine Mehrzahl von Linien entsprechend der Anzahl von Gangbereichen gibt.
• Wenn der Punkt die Aufwärtsschaltlinie oder die Abwärtsschaltlinie auf dem in Fig. 2 dargestellten Schaltplan kreuzt, wird ein Schaltsignal von der Steuerschaltung 30 zu den Magnetventilen 22, 23 über Signalleitungen 31a, 31b übertragen, was das Hydrauliksteuerventil 20 in Betrieb versetzt, so daß der Hydraulikdruck zu jeder der Hydraulikkupplungen 11c bis 15d geleitet wird oder von diesen abgeführt wird, was zu einem Aufwärtsschalt- oder Abwärtsschaltvorgang führt.
• Das Hydrauliksteuerventil 20 wird nachfolgend mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben.
• Bei dem Steuerventil 20 wird das durch die Pumpe 8 von einem Ölbehälter 7 zugeführte Betriebsfluid durch eine Leitung 101 in ein Reglerventil 50 geleitet, welches dazu dient, das Fluid auf einem vorbestimmten Leitungsdruck zu halten. Das den Leitungsdruck aufweisende Fluid wird durch die Leitung 110 zu dem manuellen Ventil 25 geleitet. Dann wird das Fluid über verschiedene Ventile in dem Steuerventil 20 zu einer ausgewählten der Hydraulikkupplungen 11c, 12c, 13c, 14c und 15d gemäß Änderungen der Fahrzustände geleitet, wodurch der Betrieb der Kupplung gesteuert wird.
• Die verschiedenen Ventile in dem Steuerventil 20 werden nachfolgend beschrieben. Ein Entlastungsventil 52 ist stromabwärts des Reglerventils 50 angeordnet und verhindert, daß der Druck des zu dem Getriebe durch eine Leitung 102 geleiteten Fluids zum Schmieren einen vorbestimmten Druck überschreitet. Ein Modulatorventil 54 verringert den Leitungsdruck des durch eine Leitung 103 zugeführten Fluids auf einen vorbestimmten Modulatordruck und leitet dieses den Modulatordruck aufweisende Betriebsfluid über eine Leitung 104 zu einer Überbrückungskupplungs-Steuerschaltung (nicht dargestellt), um die Überbrükkungskupplung in dem Drehmomentwandler 2 zu steuern. Das den Modulatordruck aufweisende Fluid wird ferner durch eine Leitung 105 zur Schaltvorgangssteuerung zu den ersten und zweiten Magnetventilen 22, 23 geleitet.
• Ein manuelles Ventil 25 ist in Antwort auf den durch den Fahrer betätigten Schalthebel betätigbar und kann eine von sechs Stellungen P, R, N, D, S und 2 einnehmen. Das den Leitungsdruck der Leitung 110 aufweisende Fluid wird entsprechend den obigen Stellungen zu den Leitungen 25a - 25g geleitet.
• Ein 1-2 Schaltvorgangsventil 60, ein 2-3 Schaltvorgangsventil 62 und ein 3-4 Schaltvorgangsventil 64 werden, wenn das manuelle Ventil 25 in einer der Stellungen D, S oder 2 ist, durch die Wirkung des durch die Leitungen 106a bis 106f zugeführten Modulatordrucks entsprechend der An- Ausbetätigung der ersten und zweiten Magnetventile 22 und 23 betätigt. Diese Ventile sind zum Steuern der Zufuhr des Leitungsdruckfluids zu den ersten bis vierten Kupplungen 11c, 12c, 13c und 14c vorgesehen.
• Die Leitungen 106a, 106b sind mit dem ersten Magnetventil 22 verbunden, und ebenso mit der Leitung 105 durch eine Öffnung 22a. Wenn der Magnet des ersten Magnetventils 22 entregt ist, ist seine zu einem Ablaß führende Öffnung geschlossen und Arbeitsfluid unter dem Modulatordruck wird von der Leitung 105 zu den Leitungen 106a, 106b geleitet. Wenn der Magnet des ersten Magnetventils 22 erregt ist, ist dessen Ablaßöffnung geöffnet, um den Druck in den Leitungen 106a, 106b im wesentlichen auf Null zu verringern. Die Leitungen 106c bis 106f sind mit dem zweiten Magnetventil 23 verbunden, und ebenso mit der Leitung 105 über eine Öffnung 23a. Wenn der Magnet des zweiten Magnetventils 23 abgeschaltet ist, ist dessen Ablaßöffnung geschlossen, um ein Zuführen des Arbeitsfluids unter dem Modulatordruck von der Leitung 105 zu den Leitungen 106c bis 106f zu ermöglichen. Wenn der Magnet des zweiten Magnetventils 23 angeschaltet ist, ist dessen Ablaßöffnung geöffnet, um den Druck in den Leitungen 106c bis 106f im wesentlichen auf Null zu verringern.
• Die Leitung 106a ist mit dem rechten Ende (wie dargestellt) des 1-2 Schaltvorgangventils 60 verbunden, die Leitung 106b ist mit dem rechten Ende des 2-3 Schaltvorgangventils 62 verbunden, die Leitung 106c ist mit dem linken Ende des 1-2 Schaltvorgangventils 60 verbunden, die Leitung 106e ist mit dem rechten Ende des 3-4 Schaltvorgangventils 64 verbunden und die Leitung 106f ist mit dem linken Ende des 2-3 Schaltvorgangventils 62 verbunden. Die Leitungen 106e, 106f sind über das manuelle Ventil 25 und die Leitung 106d mit dem zweiten Magnetventil 23 gekoppelt. Daher kann durch Steuern des Betriebs der ersten und zweiten Magnetventile 22, 23 zum Steuern der Zufuhr des Modulatordrucks von der Leitung 105 zu den Leitungen 106a bis 106f der Betrieb der 1-2, 2-3 und 3-4 Schaltvorgangventile 60, 62, 64 gesteuert werden, um zum Auswählen eines gewünschten Gangbereichs wahlweise den von der Leitung 110 über das manuelle Ventil 25 zugeführten Leitungsdruck zu den hydraulisch betätigten Kupplungen 11c, 12c, 13c, 14c zu leiten.
• Die Steuerventilanordnung 20 weist ferner erste, zweite, dritte und vierte Öffnungssteuerventile 70, 72, 74, 76 auf zum Abgeben des Hydraulikdrucks von der Hydraulikdruckkammer in der Kupplung des vor dem Schaltvorgang ausgewählten Schaltbereichs in einer zeitlich abgestimmten Beziehung zur Entwicklung eines Druckaufbaus in der Hydraulikdruckkammer der nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Kupplung, wenn ein Schaltvorgang bewirkt wird. Insbesondere steuert das erste Öffnungssteuerventil 70 den Zeitverlauf des Abgebens des Hydraulikdrucks von der Kupplung des dritten Bereichs, wenn ein Abwärtsschaltvorgang vom dritten Gangbereich zum zweiten Gangbereich bewirkt wird. Das zweite Öffnungssteuerventil 72 steuert den Zeitverlauf des Abgebens des Hydraulikdrucks von der Kupplung des zweiten Bereichs, wenn ein Aufwärtsschaltvorgang vom zweiten Gangbereich zum dritten Gangbereich oder vom zweiten Gangbereich zum vierten Gangbereich bewirkt wird. Das dritte Öffnungssteuerventil 74 steuert den Zeitverlauf des Abgebens des Hydraulikdrucks von der Kupplung des vierten Bereichs bei einem Abwärtsschalten von dem vierten Gangbereich zum dritten Gangbereich oder vom vierten Gangbereich zum zweiten Gangbereich. Das vierte Öffnungssteuerventil 76 steuert den Zeitverlauf des Abgebens des Hydraulikdrucks von der Kupplung des dritten Bereichs zur Zeit eines Aufwärtsschaltvorgangs vom dritten Gangbereich zum vierten Gangbereich.
• Die Steuerventilanordnung 20 umfaßt ferner Druckspeicher 81, 82, 83, 84 mit Druckaufnahmekammern, welche jeweils mit den Hydraulikdruckkammern der hydraulisch betätigten Kupplungen 11c, 12c, 13c, 14c verbunden sind. Die Druckspeicher 81, 82, 83, 84 weisen ferner Gegendruckkammern gegenüber den jeweiligen Druckaufnahmekammern auf, wobei Kolben 81a, 82a, 83a, 84a zwischen diesen angeordnet sind, und wobei die Gegendruckkammern mit jeweiligen Leitungen 121, 122, 123, 124 verbunden sind, die mit dem linearen Magnetventil 56 über Leitungen 120a, 120a und eine Leitung 120 gekoppelt sind.
• Das lineare Magnetventil 56 weist einen linearen Magneten 56a auf. Ein dem linearen Magneten 56a zugeführter Strom wird gesteuert, um die Arbeitskraft des linearen Magnetventils 56 zum Steuern der Größe eines einer Leitung 120 zuzuführenden Hydraulikdrucks zu steuern. Durch Steuern des dem linearen Magneten 56a zugeführten Stroms kann daher der Hydraulikdruck in den Gegendruckkammern der Druckspeicher 81 bis 84 gesteuert werden, um den Hydraulikdruck in der Hydraulikdruckkammer in einer eingerückten Kupplung (der Kupplung des nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Bereichs) zu steuern, wenn ein Schaltvorgang bewirkt wird.
• Bei der derartig aufgebauten Hydraulikdrucksteuerventilanordnung 20 wird das manuelle Ventil 25 durch den Schalthebel 45 betätigt, und die Magnetventile 22, 23 werden an- und abgeschaltet, um wahlweise den Leitungsdruck zu den hydraulisch betätigten Kupplungen 11c, 12c, 13c, 14c zum automatischen Auswählen eines Gangbereichs (Gangstellung) zu leiten.
• Mit Bezug auf das Flußdiagramm in Fig. 4 wird nun die Steuerung des Schaltvorgangs für das oben angegebene Automatikgetriebe beschrieben.
• Bei dieser Steuerung wird zunächst in einem Schritt S1 bestimmt, ob beruhend auf einem in dem Schaltplan angegebenen Fahrzustand ein Schaltvorgang durchgeführt wird oder nicht. Wenn kein Schaltvorgang durchgeführt wird, wird in den Schritten S20, S21 der momentane Gangbereich So unverändert beibehalten, und der dem linearen Magnetventil 56a zugeführte elektrische Strom wird auf einem maximalen Wert beibehalten. Der von dem Ventil 56 zur Leitung 120 geleitete Hydraulikdruck wird maximal, und dementsprechend wird der Kupplungsdruck für den momentanen Gangbereich maximal gehalten.
• Wenn in dem Schritt S1 bestimmt wird, daß ein Schaltvorgang durchgeführt wird, wird in einem Schritt S2 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Schaltvorgang ein Last-Abwärtsschaltvorgang ist. Ein Last-Abwärtsschaltvorgang bedeutet einen Abwärtsschaltvorgang mit niedergedrücktem Gaspedal und entspricht einem "Kick-down". Wenn befunden wird, daß die Fahrzustandsänderung ein Last-Abwärtsschaltvorgang ist, wird in einem Schritt S3 bestimmt, ob eine Verzögerungszeit T1D abgelaufen ist, um zu verhindern, daß in einer kurzen Zeit mehrere Schaltvorgänge durchgeführt werden. Bis die vorbestimmte Dauer der Verzögerungszeit T1D abgelaufen ist, wird in Schritten S4, S5 der momentane Gangbereich unverändert beibehalten, und der dem linearen Magneten 56a zugeführte elektrische Strom wird auf einem Maximum I(max) gehalten.
• Wenn die Zeit T1D abgelaufen ist, wird bestimmt, ob das Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis eCLO (= Ausgangsdrehzahl/Eingangsdrehzahl) in der Kupplung des momentanen Bereichs (der Kupplung des vor dem Schaltvorgang ausgewählten Bereichs) kleiner ist als ein vorbestimmtes Drehzahlverhältnis eSLD. Das Drehzahlverhältnis eCLO in der Kupplung des momentanen Bereichs ist 1,0, bis der Schaltvorgang beginnt, da diese Kupplung eingerückt ist, und wird allmählich verringert, nachdem der Schaltvorgang begonnen hat, da die Kupplung ausgerückt wird. Das vorbestimmte Drehzahlverhältnis eSLD ist auf einen Wert gesetzt, der kleiner als 1,0 ist. Durch Bestimmen, ob das Verhältnis eCLO kleiner oder gleich dem Verhältnis eSLD ist (eCLO < = eSLD) oder nicht, kann ein Schlupf in der Kupplung des momentanen Bereichs erfaßt werden, nachdem der Schaltvorgang begonnen hat.
• Wenn eCLO > eSLD, mit anderen Worten, wenn die Kupplung des momentanen Bereichs nicht ausgerückt ist und der Schlupf in dieser Kupplung Null oder ziemlich klein ist, wird ein Schaltsignal S&sub1; zum Auswählen des ersten Gangbereichs, in welchem aufgrund der Einwegkupplung keine Motorbremse verfügbar ist, ausgegeben, und der elektrische Strom zu dem linearen Magneten 56a wird minimiert (Schritte S7, S8). Wenn die Kupplung ausgerückt ist und das Drehzahlverhältnis eCLO gleich dem oder kleiner als das vorgegebene Verhältnis eSLD geworden ist (eCLO < = eSLD), wird ein Schaltsignal Sa zum Auswählen eines nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Gangbereichs (einem Ziel-Gangbereich) auf der Grundlage des Schaltplans ausgegeben, und der Strom zu dem linearen Magneten 56a wird auf einem vorbestimmten Wert I(LOWD) gesetzt (Schritte S9, S10).
• Die Größe des Stroms I(LOWD) ist derart gesetzt, daß der Betriebshydraulikdruck in der Kupplung des Ziel-Gangbereichs etwas kleiner ist, als der Eingriffs-Beginn-Druck der Kupplung, jedoch groß genug, um den Kolben in der Kupplung über einen unwirksamen Hubweg zu bewegen.
• In diesem Fall wird, da das Gaspedal niedergedrückt ist, die Motordrehzahl schnell erhöht, wodurch das Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis eCLa in der Kupplung des Ziel-Gangbereichs erhöht wird. Wenn das Drehzahlverhältnis eCLa im wesentlichen 1,0 wird, wird bestimmt, daß der Schaltvorgang vollendet ist. Dann geht die Steuerabfolge zu den Schritten S20 und S21, wo das Ziel-Gangbereichssingal Sa in ein momentaner-Zielgangbereich-Signal So verändert wird und der elektrische Strom zu dem linearen Magneten 56a maximal gemacht wird. Da der Kolben in dieser Kupplung über den unwirksamen Hub bewegt ist und in einem Zustand unmittelbar vor dem Eingreifen ist, greift diese Kupplung mit einer geringen Verzögerung ein, wenn der Strom zum Erhöhen des Kupplungsdrucks maximal gemacht wird.
• Oben wurde die Steuerung bei einem Last-Abwärtsschaltvorgang beschrieben. Nachfolgend wird die Steuerung in dem Fall, daß in dem Schritt S11 ein lastfreier Aufwärtsschaltvorgang bestimmt wird, beschrieben.
• In diesem Fall wird der momentane Gangbereich So ebenso unverändert beibehalten, bis eine vorbestimmte Dauer einer Verzögerungszeit T1U abgelaufen ist, und der elektrische Strom zu dem linearen Magneten 56a wird in den Schritten S13, S14 auf einem Maximum I(max) gehalten. Dann wird, nachdem die Zeit T1U abgelaufen ist, bestimmt, ob das Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis eCLO (= Ausgangsdrehzahl/Eingangsdrehzahl) in der Kupplung des momentanen Gangbereichs (der Kupplung des vor dem Schaltvorgang ausgewählten Bereichs) kleiner ist, als ein vorbestimmtes Drehzahlverhältnis eSLU oder nicht. Beim Aufwärtsschalten wird das Drehzahlverhältnis eCLO in der Kupplung des momentanen Bereichs allmählich von 1,0 erhöht, nachdem der Schaltvorgang begonnen hat, da die Kupplung ausgerückt wird. Das vorbestimmte Drehzahlverhältnis eSLU ist auf einen Wert größer als 1,0 gesetzt. Durch Bestimmen, ob das Verhältnis eCLO gleich oder größer dem Verhältnis eSLU ist oder nicht, kann das Ausrücken der Kupplung des momentanen Bereichs nach dem Beginn des Schaltvorgangs erfaßt werden.
• Wenn eCLO < eSLU, mit anderen Worten, wenn die Kupplung des momentanen Gangbereichs nicht ausgerückt ist und der Schlupf in der Kupplung Null oder ziemlich klein ist, wird ein Schaltsignal S&sub1; zum Auswählen des ersten Gangbereichs, in welchem keine Motorbremse verfügbar ist, ausgegeben, und der elektrische Strom zu dem linearen Magneten 56a wird minimiert (Schritte S16, S17). Wenn die Kupplung ausgerückt ist und das Drehzahl verhältnis eCLO gleich dem oder größer als das vorgegebene Verhältnis eSLU geworden ist (eCLO > = eSLU), wird ein Schaltsignal Sa zum Auswählen eines nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Gangbereichs (einem Ziel-Gangbereich) auf der Grundlage des Schaltplans ausgegeben, und der Strom zu dem linearen Magneten 56a wird auf einen vorbestimmten niederen Wert I(LOWU) gesetzt (Schritte S18, S19).
• Wenn das Drehzahlverhältnis eCLa im wesentlichen 1,0 wird, wird bestimmt, daß der Schaltvorgang vollendet ist. Dann geht die Steuerabfolge zu den Schritten S20 und S21, wo das Ziel-Gangbereich-Signal Sa auf ein momentaner-Gangbereich-Signal So geändert wird, und der elektrische Strom zu dem linearen Magneten 56a maximal gemacht wird.
• Als eine bevorzugte Ausführungsform wird eine Steuerung bei einem Last-Abwärtsschaltvorgang mit Bezug auf Fig. 5 genau beschrieben.
• In Fig. 5 sind Veränderungen von Steuerwerten bezüglich der Zeit im Falle eines Last-Abwärtsschaltvorgangs vom vierten Gangbereich in den zweiten Gangbereich gezeigt. In diesem Fall wird zu einer Zeit t&sub1; das Gaspedal mit einer schnellen Rate niedergedrückt. Beruhend auf der Änderung des Fahrzustands auf dem Schaltplan zur Zeit t&sub1; wird ein Schaltsignal vom vierten zum dritten Bereich ausgegeben, und ein Schaltsignal vom dritten zum zweiten folgt unmittelbar nach der Ausgabe des Schaltsignals vom vierten zum dritten. Bis jedoch die Verzögerungszeit T&sub1; nach der Ausgabe des ersten Schaltsignals (des Schaltsignals vom vierten zum dritten) abgelaufen ist, wird kein Schaltsignal zu den Schaltmagneten übertragen. Die Schaltsignale werden bis zum Ablauf der Zeit T&sub1; ignoriert. Zur Zeit t&sub2;, bei der die Verzögerungszejt T&sub1; abläuft, wird ein Schaltsignal für den ersten Gangbereich, in welchem keine Motorbremse verfügbar ist, zu den Schaltmagneten übertragen, und der elektrische Strom zu dem linearen Magneten 56a wird von maximal auf minimal geändert.
• Entsprechend Betrieben der Schaltmagneten wird der Kupplungsdruck in der Kupplung des vierten Bereichs schnell abgesenkt. Das Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis in dieser Kupplung (der Kupplung des momentanen Bereichs) eCLO beginnt nach einer Zeitverzögerung abzusinken (zu schlupfen). Wenn das Drehzahlverhältnis eCLO kleiner als das vorgegebene Verhältnis eSLD geworden ist (zur Zeit t&sub3;), wird ein Schaltsignal vom ersten Gangbereich zum zweiten Gangbereich (dem Ziel-Gangbereich) zu den Schaltmagneten übertragen. Zur gleichen Zeit wird der elektrische Strom zu dem linearen Magneten 56a auf den Wert I(LOWD) geändert entsprechend dem Kupplungsdruck, durch welchen der Kolben der Kupplung des zweiten Bereichs in eine Position unmittelbar vor dem Eingreifen bewegt werden kann.
• Wenn das Schaltsignal für den zweiten Gangbereich verändert wird, wird der Druck der Kupplung des zweiten Gangbereichs durch den Druckspeicher 82 des zweiten Bereichs auf einem Plateau gehalten, wie dargestellt. Der Plateaudruck entspricht dem Strom I(LOWD), und daher wird die Kupplung des zweiten Bereichs in einen Zustand unmittelbar vor dem Eingreifen gebracht. Die Motordrehzahl wird ohne Niederdrücken des Gaspedals erhöht, und das Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis eCLa in der Kupplung des zweiten Bereichs (der Kupplung des Ziel-Gangbereichs) fällt schnell von einem Wert e&sub1; ab. Das Drehzahlver hältnis eCLa wird zu einer Zeit t&sub6; 1,0, und es wird bestimmt, daß der Schaltvorgang beendet worden ist.
• Zur gleichen Zeit wird der elektrische Strom zu dem linearen Magneten zur Zeit t&sub6; maximal gemacht, um den Druck der Kupplung des zweiten Bereichs schnell auf einen vorbestimmten Druck anzuheben. Dementsprechend wird die Kupplung des zweiten Bereichs unmittelbar eingerückt, um einen stoßfreien und sanften Schaltvorgang durchzuführen. Von dieser Zeit an ist, da der zweite Gangbereich als der momentane Gangbereich betrachtet wird, das Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis eCLO der Kupplung des momentanen Gangbereichs auf 1,0 gesetzt.
• Bei der oben angegebenen Steuerung fällt der Druck der Kupplung des vierten Bereichs schnell ab und die Kupplung des vierten Bereichs wird zur Zeit t&sub2; ausgerückt. Der Druck der Kupplung des zweiten Bereichs, oder der Druck der Kupplung des Zielbereichs, wird solange auf Null beibehalten, solange der erste Bereich, in welchem keine Motorbremse verfügbar ist, gesetzt ist. Der Druck der Kupplung des zweiten Bereichs wird von der Zeit t&sub3; an, zu welcher das Schaltsignal von dem ersten Bereich auf den zweiten Bereich verändert wird, angehoben. Daher wird der Anstieg des Drucks der Kupplung des zweiten Bereichs verzögert. Der durch den Druckspeicher 82 des zweiten Bereichs erzeugte Plateaudruck kann länger verwendet werden. Ferner kann das gleichzeitige Eingreifen der Kupplung des vierten und der Kupplung des zweiten Bereichs verhindert werden.
• Bei der oben angegebenen Ausführungsform wird die Motorkraft während des Schaltvorgangs zurückgenommen, um den Schaltvorgang sanfter zu machen. Eine leichte Zurücknahme der Motorkraft beginnt zur Zeit t&sub3;, wenn in der Kupplung des vierten Bereichs ein Schlupf erfaßt wird. Der Betrag der Zurücknahme wird zur Zeit t&sub4; gemäß der Abnahme des Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnisses eCLa der Kupplung des zweiten Bereichs erhöht. Dann wird die Zurücknahme von der Zeit t&sub5; an allmählich verringert. Ein Übermaß an Verzögerung, welches normalerweise auftritt, wenn die Kupplung des zweiten Bereichs vollkommen eingerückt ist, kann verhindert werden, wodurch das Gefühl eines sanften Schaltvorgangs erhalten wird.

Claims (6)

1.Verfahren zum Steuern des Umschaltens von Gangbereichen in einem Automatikgetriebe, wobei das Getriebe eine Mehrzahl von Kraftübertragungsmitteln aufweist, durch welche eine Mehrzahl von Kraftübertragungswegen (11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b, 15c) gebildet ist, sowie eine Mehrzahl von Schaltmitteln (11c, 12c, 13c, 14c, 15d) durch welche jeweils ein durch eines der Kraftübertragungsmittel festgelegter Kraftübertragungsweg (11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b, 15c) ausgewählt wird, wobei die Schaltmittel (11c, 12c, 13c, 14c, 15d) gemäß einem Schaltsignal wahlweise betätigt werden, um einen Schaltvorgang zu bewirken, wobei ferner die Kraftübertragungswege (11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b, 15c) wenigstens zwei Wege (11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b, 15c) umfassen, in welchen eine Motorbremse verfügbar ist, sowie wenigstens einen Weg (11a, 11b), in welchem keine Motorbremse verfügbar ist, und welcher eine Einwegkupplung (11d) beinhaltet, wobei das Verfahren den Schritt umfaßt:

a) Freigeben eines vor dem Schaltvorgang ausgewählten Kraftübertragungswegs, wenn das Schaltsignal abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die weiteren Schritte umfaßt:

b) Auswählen eines Zwischen-Kraftübertragungswegs (11a, 11b), in welchem keine Motorbremse verfügbar ist, nachdem das Schaltsignal abgegeben worden ist, und Beibehalten des Zwischen-Kraftübertragungswegs (11a, 11b) solange, bis das Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis (eCLO) in dem Schaltmittel des vor dem Schaltvorgang ausgewählten Kraftübertragungswegs (12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b, 15c) in einem vorbestimmten Bereich liegt, und

c) Auswählen eines nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Kraftübertragungsweg (11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b, 15c) auf der Grundlage des Schaltsignals, wenn das Eingaungs-Ausgangsdrehzahlverhältnis (eCLO) den vorbestimmten Bereichs verläßt.

2. Verfahren zum Steuern des Umschaltens von Gangbereichen nach Anspruch 1, worin das Schaltmittel (11c, 12c, 13c, 14c, 15d) Kupplungsmittel umfaßt, und worin das Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis (eCLO) durch Dividieren einer Ausgangsdrehzahl des Kupplungsmittels durch eine Eingangsdrehzahl des Kupplungsmittels berechnet wird.

3. Verfahren zum Steuern des Umschaltens von Gangbereichen nach Anspruch 2, worin bei einem Last-Abwärtsschaltvorgang der Zwischen-Kraftübertragungsweg (11a, 11b) solange ausgewählt bleibt, bis nach dem Abgeben des Last-Abwärtsschaltsignals das Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis (eCLO) in einer auszurückenden Kupplung, welche den vor dem Schaltvorgang ausgewählten Kraftübertragungsweg festlegt, größer ist, als ein vorbestimmtes Verhältnis (eSLD) , und dann eine einzurückende Kupplung, welche den nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Kraftübertragungsweg festlegt, betätigt wird, um den Schaltvorgang zu bewirken, wenn das Drehzahlverhältnis (eCLO) gleich dem vorbestimmten Verhältnis (eSLD) ist oder sein Wert unter dieses abfällt.

4. Verfahren zum Steuern des Umschaltens von Gangbereichen nach Anspruch 3, worin die einzurückende Kupplung in einen Zustand unmittelbar vor dem Eingreifen gebracht wird, wenn das Drehzahlverhältnis (eCLO) gleich dem vorbestimmten Verhältnis (eSLD) oder kleiner als diese geworden ist, und dann die einzurückende Kupplung in Eingriff gebracht wird, wenn ein Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis (eCLA) in der einzurückenden Kupplung im wesentlichen gleich 1,0 geworden ist.

5. Verfahren zum Steuern des Umschaltens von Gangbereichen nach Anspruch 2, worin bei einem lastfreien Aufwärtsschaltvor gang der Zwischen-Kraftübertragungsweg (11a, 11b) solange ausgewählt bleibt, solange nach dem Abgeben des lastfrei-Aufwärtsschaltsignals ein Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis (eCLO) in einer auszurückenden Kupplung, welche den vor dem Schaltvorgang ausgewählten Kraftübertragungsweg festlegt, kleiner ist, als ein vorbestimmtes Drehzahlverhältnis (eSLU), und dann eine einzurückende Kupplung, welche den nach dem Schaltvorgang anzunehmenden Kraftübertragungsweg festlegt, betätigt wird, um den Schaltvorgang zu bewirken, wenn das Drehzahlverhältnis (eCLO) gleich dem vorbestimmten Verhältnis (eSLU) oder größer als dieses wird.

6. Verfahren zum Steuern des Umschaltens von Gangbereichen nach Anspruch 5, worin die einzurückende Kupplung in einen Zustand unmittelbar vor dem Eingreifen gebracht wird, wenn das Drehzahlverhältnis (eCLO) gleich dem vorbestimmten Verhältnis (eSLU) oder größer als dieses geworden ist, und dann die einzurückende Kupplung in Eingriff gebracht wird, wenn ein Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis (eCLA) in der einzurückenden Kupplung im wesentlichen gleich 1,0 geworden ist.