DE69519325T2

DE69519325T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Automatikgetriebes

Info

Publication number: DE69519325T2
Application number: DE69519325T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Hayabuchi; Akihito Iwata; Muneo Kusafuka; Masaaki Nishida; Kazumasa Tsukamoto; Hiroshi Tsutsui; Yoshihisa Yamamoto
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1994-05-02
Filing date: 1995-04-25
Publication date: 2001-03-15
Anticipated expiration: 2015-04-26
Also published as: EP0681123A3; US5630772A; EP0681123B1; JP2878964B2; DE69519325D1; JPH07301330A; EP0681123A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Steuerung eines Automatikgetriebes.
Die herkömmlichen Automatikgetriebe aus dem Stand der Technik beinhalten einen als eine Flüssigkeitskupplung wirkenden Drehmomentwandler zum Empfangen der durch einen Motor erzeugten Drehung und eine Gangwechseleinheit zum Wechseln der Geschwindigkeit der vom Drehmomentwandler übertragenen Drehung. Die Gangwechseleinheit weist wenigstens einen aus mehreren Getriebeelementen bestehenden Planetengetriebesatz auf und bewirkt eine Schaltung entsprechend einem Schaltmuster, das so voreingestellt ist, daß ihm entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drosselöffnung usw. gefolgt wird.
Bei der Verwendung des Automatikgetriebes aus dem Stand der Technik kann der Fahrer einen (für das Parken vorgesehenen) P-Bereich, einen (für den Rückwärtsgang vorgesehenen) R-Bereich, einen (neutralen) N-Bereich, einen (für den Antrieb vorgesehenen) D-Bereich, einen (zweiten) S-Bereich, einen (niedrigen) L-Bereich usw. auswählen. Wenn der Bereich beispielsweise durch den Schalthebel vom N-Bereich auf den D-Bereich umgeschaltet wird, wird die Drehung des im Leerlauf arbeitenden Motors über den Drehmomentwandler auf das Getriebe übertragen, um ein Kriechphänomen zu erzeugen, bei dem sich das Fahrzeug ohne ein Herunterdrücken des Gaspedals in kleinen Schritten vorwärts bewegt.
Wenn daher ein Bereich, wie der D-Bereich, der S-Bereich oder der L-Bereich (nachfolgend jeweils als ein "Vorwärtsfahrbereich" bezeichnet) zum Vorwärtsbewegen des Fahrzeugs ausgewählt ist, während sich das Fahrzeug im wesentlichen im Stillstand befindet, wird die beim Vorwärtsfahren zu betäti gende Vorwärtskupplung, also eine erste Kupplung, gelöst oder in gleitenden Eingriff gebracht, um einen (nachfolgend als der "neutrale Steuerzustand" bezeichneten) pseudoneutralen Zustand so herzustellen, daß das oben erwähnte Kriechphänomen vermieden werden kann.
Wenn der oben erwähnte neutrale Steuerzustand hergestellt werden soll, wird gleichzeitig die Hügelhaltesteuerung betätigt, um die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs an einer Neigung gegen den Willen des Fahrers zu verhindern (wie im US-Patent 4 648 289 offenbart ist). Im Hügelhaltebetrieb wird eines von mehreren Reibungseingriffselementen des Getriebes eingerückt, um das Rückwärtsdrehen der Hauptwelle des Getriebes zu verhindern. Wenn jedoch das Gaspedal zum Anfahren des Fahrzeugs im Hügelhaltebetrieb heruntergedrückt wird, werden gleichzeitig das Betätigen der ersten Kupplung und das Aufheben der Hügelhaltesteuerung ausgeführt. Weil jedoch ein plötzliches Umschalten aus dem Zustand, in dem die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs durch die Hügelhaltesteuerung blockiert ist, in einen Zustand, in dem die Hügelhaltesteuerung inaktiv ist, auftritt, kann sich das Fahrzeug gegen den Willen des Fahrers rückwärts bewegen, wenn ein Versuch unternommen wird, das Fahrzeug an einer steilen Neigung aufwärts losfahren zu lassen.
Wenn insbesondere die neutrale Steuerung und die Hügelhaltesteuerung vor dem Hinauffahren einer steilen Neigung nicht betätigt sind, muß der Fahrer zum Halten des Fahrzeugs eine hohe herunterdrückende Kraft auf das Bremspedal ausüben. Wenn das Fahrzeug jedoch anfahren soll, muß der Fahrer die herunterdrückende Kraft auf das Bremspedal allmählich verringern. Daraufhin wird der Fahrer der Notwendigkeit bewußt, schnell eine hohe herunterdrückende Kraft auf das Gaspedal auszuüben, bevor das Bremspedal vollständig gelöst ist, weil das Fahrzeug andernfalls allmählich rückwärts rollen würde. Wenn daher das Gaspedal nicht zu spät oder zu wenig heruntergedrückt wird, kann das Fahrzeug ohne ein wesentliches Rückwärtsbewegen anfahren.
Andererseits wird beim oben erwähnten Steuersystem aus dem Stand der Technik die Blockierkraft, die das Fahrzeug gegen das Rückwärtsbewegen hält, durch die Hügelhaltesteuerung bereitgestellt, bis das Bremspedal vollständig gelöst ist. Wenn jedoch das Bremspedal vollständig gelöst ist, wird die Blockierkraft durch Aufheben der Hügelhaltesteuerung plötzlich beseitigt. Wenn der Fahrer daher erst spät der Notwendigkeit der oben erwähnten Betätigung des Gaspedals bewußt wird, rollt das Fahrzeug gegen die Absicht des Fahrers rückwärts.
In US-A-4 879 925 ist ein hydraulisches Hügelhalte- Steuersystem für ein Automatikgetriebe für ein an das Halten an einem Hügel angepaßtes Fahrzeug offenbart. Die Zuführung von hydraulischem Druck zur Bremse ist mit dar Schaltung des hydraulischen Gangstufen-Schaltsystems so verbunden, daß die Bremse nur dann angezogen wird, wenn der Getriebemechanismus bei einer bestimmten Gangstufe ist, bei der die Bremse in jedem Fall angezogen ist, und das Anziehen der Bremse zum Halten an einem Hügel beeinträchtigt daher nicht den Vorwärtsantriebsvorgang des Getriebemechanismus.
In US-A-4 644 826 ist ein Automatikgetriebe mit einem Getriebemechanismus offenbart, der eine Vorwärtskupplung, die eingerückt wird, wenn der Getriebemechanismus in eine Vorwärtsgangstufe eingerückt wird, eine Einwegkupplung, die zusammen mit der Vorwärtskupplung durch Verhindern einer Drehung eine erste Gangstufe bereitstellt, sowie eine Bremse, die dann, wenn sie angezogen ist, zusammen mit der Einwegkupplung die Drehung der Leistungshauptwelle des Getriebemechanismus in der Richtung verhindert, die eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs erlaubt, aufweist. Ein Leerlaufsteuersystem für das Getriebe umfaßt einen ersten Mechanismus zum Einrücken der Vorwärtskupplung wahlweise in maximalem oder mittlerem Umfang, eine zweite Einrichtung zum selektiven Anziehen der Bremse und einen dritten Mechanismus zum Steuern des ersten und des zweiten Mechanismus. Wenn das Getriebe im Vorwärtsantriebsmodus arbeitet, ist das Fahrzeug im wesent lichen stillstehend, arbeitet der Motor im wesentlichen im Leerlauf und ist das Bremssystem betätigt. Der dritte Mechanismus rückt die Vorwärtskupplung in mittlerem Umfang ein und zieht die Bremse an. Daraufhin rückt er die Vorwärtskupplung in maximalem Umfang ein und setzt das Anziehen der Bremse fort, wenn die Betätigung des Bremssystems beendet ist, oder er rückt die Vorwärtskupplung in maximalem Umfang ein und löst die Bremse, wenn der Motor nicht mehr im wesentlichen im Leerlaufzustand arbeitet.
In US-A-4 804 074 ist eine Steuereinrichtung für die automatische Kupplung eines Kraftfahrzeugs offenbart, die ein Druckregelventil, das den Kupplungsbetätigungsdruck wahlweise auf einen Leitungsdruck setzt und an einen Auslaß anschließt, sowie eine Steuereinheit, die das Druckregelventil steuert, aufweist. Die Steuereinheit erfaßt und/oder berechnet die Fahrzeugneigung, das Bremsdrehmoment und das Motorantriebs- Drehmoment. Wenn das Bremsdrehmoment geringer ist als ein entgegengesetzt gerichtetes Drehmoment, das das Fahrzeug in entgegengesetzter Richtung zu bewegen versucht, wenn das Fahrzeug aus der Ruhelage an einem Gefälle in der gewünschten Richtung vorgetrieben wird, bewirkt die Steuereinheit eine Verschiebung des Druckregelventils in einer Richtung, die den Leitungsdruck an die Kupplung anschließt, wodurch der Kupplungsdruck erhöht und das Kupplungsübertragungs-Drehmoment vergrößert wird. Daher tritt selbst dann, wenn das Gaspedal nicht heruntergedrückt ist, während sich das Fahrzeug an dem Gefälle befindet, keine Zeitverzögerung zwischen dem Ende des Herunterdrückens des Gaspedals und dem Beginn der Drehmomentübertragung durch die Kupplung auf. Dies verhindert eine Bewegung des Fahrzeugs in entgegengesetzter Richtung wegen seiner Neigung am Gefälle.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben erwähnten Probleme des Steuersystems für ein Automatikgetriebe aus dem Stand der Technik zu lösen sowie ein Steuerverfahren und ein Steuersystem für ein Automatik getriebe bereitzustellen, welches das Rückwärtsfahren des Fahrzeugs gegen den Willen des Fahrers verhindert, wenn ein Versuch unternommen wird, das Fahrzeug an einer steilen Neigung aufwärts anzufahren. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche gelöst.
Beim Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Öldruck-Zuführeinrichtung ein in einer Ölleitung zum Zuführen des Öldrucks zur zweiten hydraulischen Servoeinrichtung angeordnetes Modulatorventil sein, das eine Spule und eine die Spule in eine Richtung drückende Feder aufweist. Die Spule hat eine erste Druckaufnahmefläche, die den der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung zugeführten Öldruck aufnimmt und gegen die drückende Kraft der Feder wirkt, und eine zweite Druckaufnahmefläche, die den Öldruck der ersten hydraulischen Servoeinrichtung aufnimmt und auch gegen die drückende Kraft der Feder wirkt.
Das Modulatorventil führt den Öldruck in Reaktion auf das Absenken des der ersten hydraulischen Servoeinrichtung zugeführten Öldrucks der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung zu und blockiert die Zuführung des Öldrucks zur zweiten hydraulischen Servoeinrichtung, wenn der Öldruck der ersten hydraulischen Servoeinrichtung nicht abgesenkt ist.
Sobald das Fahrzeug angelassen ist, steigt der Öldruck der ersten hydraulischen Servoeinrichtung an, so daß die vorwärts gerichtete Antriebskraft durch das Einrücken der Kupplung erzeugt wird. Dadurch können die Zeiten für die Betätigung der Kupplung und das Lösen der Bremse einfach durch Verwenden des Öldrucks der ersten hydraulischen Servoeinrichtung als Steueröldruck und durch Unterbrechen der Zuführung des Öldrucks zur zweiten hydraulischen Servoeinrichtung synchronisiert werden.
Bei einer weiteren Erscheinungsform des Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung wird zum Motorbremsen die Bremse bei einer Getriebestufe betätigt, die höher als der erste Gang ist.
Die Druckminderungseinrichtung weist ein Regelventil zum Regeln des der ersten hydraulischen Servoeinrichtung zugeführten Öldrucks und ein Umschaltventil auf. Das Regelventil gibt in Reaktion auf die Auswahl eines Vorwärtsfahrbereichs einen Vorwärtsfahrbereichs-Druck aus. Das Umschaltventil ist zwischen (1) einer Druckminderungsposition, in der es den Öldruck vom. Regelventil der ersten hydraulischen Servoeinrichtung zuführt, wenn ein Vorwärtsfahrbereich ausgewählt ist, während das Fahrzeug angehalten ist, der Motor im Leerlauf arbeitet und die Fußbremse angezogen ist, und (2) einer Vorwärtsfahrbereichs-Position, in der es den Vorwärtsfahrbereichs-Druck der ersten hydraulischen Servoeinrichtung und der zweiten Druckaufnahmefläche des Modulatorventils nur dann zuführt, wenn es in der Druckminderungsposition ist, umschaltbar.
Das Modulatorventil führt der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung einen Öldruck zum Bremsen des Motors zu, wenn der Öldruck der ersten hydraulischen Servoeinrichtung nicht an der zweiten Druckaufnahmefläche aufgenommen wird.
Demgemäß wird beim Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung der Öldruck dann, wenn ein Vorwärtsfahrbereich ausgewählt ist, der ersten hydraulischen Servoeinrichtung zugeführt, um die erste Kupplung so zu betätigen, daß die Drehung des Motors über die Flüssigkeitskupplung auf das Getriebe übertragen wird. Daraufhin wird die Einwegkupplung verriegelt, um den ersten Gang einzulegen. Wenn der Öldruck andererseits der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung zugeführt wird, wird die Bremse betätigt, um die Rückwärtsdrehung der Hauptwelle des Getriebes zu blockieren.
Beim System gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Öldruck der ersten hydraulischen Servoeinrichtung gegenüber dem Öldruck beim ersten Gang abgesenkt, wenn der Vorwärtsfahrbereich ausgewählt ist, das Fahrzeug angehalten ist, der Motor im Leerlauf arbeitet und die Fußbremse betätigt ist, während der Öldruck der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung auf den modulierten Druck angehoben wird. Der modulierte Druck wird so festgelegt, daß ein der vorwärts gerichteten Antriebskraft entsprechender Widerstand gegen die auf das Fahrzeug wirkende rückwärts gerichtete Kraft zu dem Zeitpunkt eingestellt wird, wenn der Motor im Leerlauf im ersten Gang arbeitet.
Ein Widerstand, der demjenigen bei der betätigten Kupplung gleicht, kann in der Bremse erzeugt werden, wenn das Fahrzeug an einer Steigung aufwärts weist, so daß die auf das Fahrzeug wirkende rückwärts gerichtete Kraft mit der gewöhnlichen vorwärts gerichteten Antriebskraft (Leerlauf beim ersten Gang) ausgeglichen werden kann. Daher kann der Fahrer das Fahrzeug ohne ein Gefühl einer Rückwärtsbewegung anfahren, indem er lediglich die Arbeitsgänge, die denjenigen bei betätigter Kupplung ähneln, ausführt.
Andererseits wird die Schaltbremse dann, wenn das Fahrzeug an einer steilen Neigung bergauf angefahren werden soll und wenn der Fahrer die Kraft auf die Fußbremse verringert, in gleitenden Eingriff gebracht, um eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs zu ermöglichen. Zum Verhindern dieser Rückwärtsbewegung muß der Fahrer daher die Bremskraft erhöhen. Dadurch erkennt der Fahrer die Notwendigkeit, das Gaspedal zum Anfahren des Fahrzeugs stärker herunterzudrücken. Dadurch wird eine gegen den Willen des Fahrers erfolgende Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs verhindert.
Durch die Wirkung des Modulatorventils kann der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung nicht nur der Öldruck zum Herstellen der Widerstandskraft für das Halten an einem Hügel, sondern auch der für das Bremsen des Motors erforderliche Öldruck zugeführt werden. Allgemein ausgedrückt ist es dann, wenn das Bremsen des Motors durch Betätigen der Schaltbremse bei einem Getriebegang, der höher als der erste Gang ist, ausgeführt wird, ausreichend, der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung einen relativ niedrigen durch das Regelventil geregelten Öldruck zuzuführen. Dadurch kann die Größe des hydraulischen Steuersystems bei Verwendung des Modulatorventils verringert werden.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Automatikgetriebes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung des Automatikgetriebes gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 ist ein Diagramm der Arbeitsgänge des Automatikgetriebes gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 ist ein erstes Diagramm zur Darstellung eines ersten Teils eines Hydraulikkreises zum Steuern des Automatikgetriebes gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5 ist ein zweites Diagramm zur Darstellung des Rests des Hydraulikkreises aus Fig. 4,
Fig. 6 ist ein Hauptablaufdiagramm zur Darstellung der Arbeitsgänge eines Automatikgetriebe-Steuersystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Fahrzeugnullgeschwindigkeitsannahme-Unterroutine für einen Schritt S1 in Fig. 6,
Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der ersten Kupplungslöse-Unterroutine für einen Schritt S3 in Fig. 6,
Fig. 9 ist ein Ablaufdiagramm zur Darstellung einer Unterroutine zur Neutralzustandssteuerung für einen Schritt S4 in Fig. 6,
Fig. 10 ist ein Zeitablaufdiagramm, in dem das Umschalten in den zweiten Gang bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,
Fig. 11 ist eine graphische Darstellung des Drosseldrucks gegenüber der Motordrehzahl bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 12 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Zustands der ersten Kupplung im neutralen Zustand bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 13 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Veranschaulichung der Motordrehzahl, der Drehzahl auf der Kupplungseingangsseite und des C-1-Öldrucks im neutralen Zustand,
Fig. 14 ist eine graphische Darstellung eines Einstellwerts gegenüber der Drosselöffnung bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 15 ist ein Ablaufdiagramm einer ersten Kupplungsbetätigungs-Unterroutine für einen Schritt S5 in Fig. 6,
Fig. 16 ist ein Zeitablaufdiagramm, in dem der Betrieb eines Automatikgetriebe-Steuersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,
Fig. 17 ist ein erstes Zeitablaufdiagramm zur Veranschaulichung der Antriebskraft vor und nach dem Lösen der Hügelhaltesteuerung,
Fig. 18 ist ein zweites Zeitablaufdiagramm zur Veranschaulichung der Antriebskraft vor und nach dem Lösen der Hügelhaltesteuerung,
Fig. 19 ist ein vergrößertes schematisches Diagramm zur Darstellung eines B-1-Modulatorventils, und
Fig. 20 ist ein Diagramm zur Darstellung eines weiteren Hydrauliksteuerkreises gemäß der vorliegenden Erfindung.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend in Einzelheiten mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist das Automatikgetriebe einen Drehmomentwandler 12 auf, der als eine Flüssigkeitskupplung zur Übertragung der Drehung eines Motors 10 auf ein Getriebe 16 wirkt. Eine erste Kupplung C1 wird betätigt, wenn ein Vorwärtsfahrbereich ausgewählt ist, und eine zweite Einwegkupplung F2 wird eingerückt, wenn die erste Kupplung C1 betätigt ist, um eine erste Vorwärtsgeschwindigkeit zu erreichen. Eine erste Bremse B1 verhindert eine Rückwärtsdrehung der Hauptwelle des Getriebes 16, während die erste Bremse B1 angezogen und die Einwegkupplung F2 eingerückt ist. Eine erste hydraulische Servoeinrichtung C-1 empfängt einen Öldruck und betätigt die erste Kupplung C1 entsprechend dem empfangenen Öldruck. Eine zweite hydraulische Servoeinrichtung B-1 empfängt einen Öldruck zur Betätigung der ersten Bremse B1. Eine hydraulische Steuereinheit 40 steuert das Zuführen von Öldrücken zur hydraulischen Servoeinrichtung C-1 und zur hydraulischen Servoeinrichtung B-1.
Die hydraulische Steuereinheit 40 beinhaltet eine Druckminderungseinrichtung 91 zum Absenken des der hydraulischen Servoeinrichtung C-1 zugeführten Öldrucks auf einen Wert unterhalb desjenigen beim ersten Gang, wenn der D-Bereich ausgewählt ist, wenn das Fahrzeug angehalten ist, wenn der Motor 10 im Leerlauf arbeitet und wenn die Fußbremse angezogen ist, sowie eine Öldruck-Zuführeinrichtung 92 zum Zuführen des Öldrucks zur hydraulischen Servoeinrichtung B-1.
Der der hydraulischen Servoeinrichtung B-1 zuzuführende Öldruck wird so festgelegt, daß ein der vorwärts gerichteten Antriebskraft entsprechender Widerstand gegen die auf das Fährzeug wirkende rückwärts gerichtete Kraft eingestellt wird, wobei der Motor 10 im Leerlauf läuft und der erste Gang eingestellt ist.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, wird die durch den Motor 10 erzeugte Drehung über eine Hauptwelle 11 auf einen als eine Flüssigkeitskupplung wirkenden Drehmomentwandler 12 übertragen. Dieser Drehmomentwandler 12 überträgt die Drehung des Motors 10 über eine Arbeitsflüssigkeit auf eine Hauptwelle 14, er ist jedoch auch in der Lage, die Drehung des Motors 10 über eine Absperrkupplung L/C, die dann betätigt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit v einen festgelegten (vorgegebenen) Wert übersteigt, direkt auf die Hauptwelle 14 zu übertragen.
Das Getriebe 16 ist mit der Hauptwelle 14 verbunden, um vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang bereitzustellen.
Dieses Getriebe 16 besteht aus einem Hauptgetriebeabschnitt 18 zum Bereitstellen von drei Vorwärtsgängen und eines Rückwärtsgangs sowie einem Hilfsgetriebeabschnitt 19 vom Untersetzungstyp. Demgemäß wird die Drehung des Hauptgetriebeabschnitts 18 über ein Gegenantriebsrad 21 und ein entgegengesetzt angetriebenes Rad 22 auf das Hilfsgetriebe 19 übertragen, dessen Hauptwelle 23 ihre Drehung über ein Abtriebsrad 24 und ein Tellerrad 25 auf eine Differentialeinheit 26 überträgt.
Bei dieser Differentialeinheit 26 wird die über das Abtriebsrad 24 übertragene Drehung so differenziert, daß die differenzierten Drehungen über eine linke Antriebswelle 27 und eine rechte Antriebswelle 28 auf die Antriebsräder (nicht dargestellt) übertragen werden.
Das Hauptgetriebe 18 beinhaltet eine erste Planetengetriebeeinheit 31, eine zweite Planetengetriebeeinheit 32, eine erste Kupplung C1 und eine zweite Kupplung C2, eine erste Bremse B1, eine zweite Bremse B2 und eine dritte Bremse B3 sowie eine erste Einwegkupplung F1 und eine zweite Einwegkupplung F2, wobei die Kupplungen und die Bremsen das Drehmoment wahlweise zwischen den einzelnen Elementen der beiden Planetengetriebeeinheiten 31 und 32 übertragen. Es sei am Rande bemerkt, daß die erste Kupplung C1 der Kupplung C aus Fig. 1 entspricht.
Die erste Planetengetriebeeinheit 31 besteht aus einem Tellerrad R1, das über die dritte Bremse B3 und die zweite Einwegkupplung F2, die nebeneinander angeordnet sind, mit einem Antriebseinheitsgehäuse 34 verbunden ist, einem Sonnenrad S&sub1;, das an einer Sonnenradwelle 36 ausgebildet ist, die an die Hauptwelle 14 angepaßt ist und von dieser drehbar unterstützt wird, einem mit dem Gegenantriebsrad 21 verbundenen Träger CR&sub1; sowie Ritzeln P1A und P1B, die zwischen dem Tellerrad R&sub1; und dem Sonnenrad S&sub1; angeordnet sind und in diese eingreifen und durch den Träger CR&sub1; drehbar unterstützt sind.
Die oben erwähnte Sonnenradwelle 36 ist über die zweite Kupplung C2 mit der Hauptwelle 14 verbunden. Weiterhin ist die Sonnenradwelle 36 über die erste Bremse B1 sowie über die erste Einwegkupplung F1 und die zweite Bremse, die nebeneinander angeordnet sind, mit dem Antriebseinheitsgehäuse 34 verbunden.
Andererseits besteht die oben erwähnte zweite Planetengetriebeeinheit 32 aus einem über eine erste Kupplung C1 mit der Hauptwelle 14 verbundenen Tellerrad R&sub2;, einem an der Sonnenradwelle 36 integriert mit dem Sonnenrad S&sub1; ausgebildeten Sonnenrad S&sub2;, einem mit dem Träger CR&sub1; verbundenen Träger CR&sub2; und einem Ritzel P&sub2;, das zwischen dem Tellerrad R&sub2; und dem Sonnenrad S&sub2; angeordnet ist und in diese eingreift, vom Träger CR&sub2; drehbar unterstützt wird und integriert mit dem Ritzel P1B ausgebildet ist.
Das oben erwähnte Gegenantriebsrad 21 greift in das im Hilfsgetriebe 19 angeordnete entgegengesetzt angetriebene Rad 22 ein und überträgt bei einer durch das Hauptgetriebe 18 festgelegten Geschwindigkeit eine Drehung auf das Hilfsgetriebe 19.
Dieses Hilfsgetriebe 19 weist ein drittes Planetengetriebe 38 auf. Eine dritte Kupplung C3, eine vierte Bremse B4 und eine dritte Einwegkupplung F3 übertragen das Drehmoment wahlweise zwischen den einzelnen Elementen des Planetengetriebes 38.
Diese dritte Planetengetriebeeinheit 38 besteht aus einem mit dem entgegengesetzt angetriebenen Rad 22 verbundenen Tellerrad R&sub3;, einem Sonnenrad S&sub3;, das an einer Sonnenradwelle 39 ausgebildet ist, die an der Hauptwelle 23 drehbar unterstützt ist, einem an der Hauptwelle 23 angebrachten Träger CR&sub3; und einem Ritzel P&sub3;, das zwischen dem Tellerrad R&sub3; und dem Sonnenrad S3 angeordnet ist und in diese eingreift und vom Träger CR&sub3; drehbar unterstützt wird.
Die Arbeitsweise des Automatikgetriebes ist in Fig. 3 dargestellt. In Fig. 3 ist S1 das erste Solenoidventil, S2 das zweite Solenoidventil, S3 das dritte Solenoidventil, C1 die erste Kupplung, C2 die zweite Kupplung, C3 die dritte Kupplung, B1 die erste Bremse, B2 die zweite Bremse, B3 die dritte Bremse, B4 die vierte Bremse, F1 die erste Einwegkupplung, F2 die zweite Einwegkupplung und F3 die dritte Einwegkupplung. Weiterhin ist R ein R-Bereich, N ein N-Bereich, D ein D-Bereich, 1ST die erste Getriebegangstufe, 2ND die zweite Getriebegangstufe, 3RD die dritte Getriebegangstufe und 4TH die vierte Getriebegangstufe.
Es gibt in Fig. 3 ein Symbol O an, daß das erste Solenoidventil S1, das zweite Solenoidventil S2 und das dritte Solenoidventil S3 eingeschaltet sind, daß die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die dritte Kupplung C3, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2, die dritte Bremse B3 und die vierte Bremse B4 betätigt sind und daß die erste Einwegkupplung F1, die zweite Einwegkupplung F2 und die dritte Einwegkupplung F3 verriegelt sind. Andererseits gibt ein Symbol X an, daß das erste Solenoidventil S1, das zweite Solenoidventil S2 und das dritte Solenoidventil S3 ausgeschaltet sind, daß die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die dritte Kupplung C3, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2, die dritte Bremse B3 und die vierte Bremse B4 gelöst sind und daß die erste Einwegkupplung F1, die zweite Einwegkupplung F2 und die dritte Einwegkupplung F3 freigegeben sind.
Ein Symbol Δ gibt an, daß diese Elemente ein-/ausgeschaltet sind, wenn ein neutraler Steuerzustand hergestellt ist, und ein Symbol (O) gibt an, daß die Elemente zur Motorbremsung betätigt sind.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, sind beim ersten Gang im D-Bereich die erste Kupplung C1 und die vierte Bremse B4 betätigt und sind die zweite Einwegkupplung F2 und die dritte Einwegkupplung F3 verriegelt. Daraufhin wird die Drehung der Eingangswelle 14 über die erste Kupplung C1 auf das Tellerrad R&sub2; übertragen. Weil in diesem Zustand die Drehung des Tellerrads R&sub1; durch die zweite Einwegkupplung F2 blockiert ist, wird die Drehung des Trägers CR&sub2; drastisch verlangsamt, wobei sich das Sonnenrad S&sub2; im Leerlauf dreht, und auf das Gegenantriebsrad 21 übertragen.
Die vom Gegenantriebsrad 21 her auf das entgegengesetzt angetriebene Rad 22 übertragene Drehung wird weiter auf das Tellerrad R&sub3; übertragen. Weil jedoch die Drehung des Sonnenrads S&sub3; durch die vierte Bremse B4 blockiert wird, wird die Drehung des Trägers CR&sub3; weiter verlangsamt und auf die Hauptwelle 23 übertragen.
Beim zweiten Gang im D-Bereich werden andererseits die erste Kupplung C1, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die vierte Bremse B4 betätigt, und werden die erste Einwegkupplung F1 und die dritte Einwegkupplung F3 verriegelt. Daraufhin wird die Drehung der Eingangswelle 14 über die erste Kupplung C1 auf das Tellerrad R&sub2; übertragen, die Drehung des Sonnenrads S&sub2; wird jedoch durch die zweite Bremse B2 und die erste Einwegkupplung F1 blockiert. Dadurch wird die Drehung des Tellerrads R&sub2; verlangsamt und auf den Träger CR&sub2; übertragen, dessen Drehung auf das Gegenantriebsrad 21 übertragen wird, wobei sich das Tellerrad R&sub1; im Leerlauf dreht.
Die vom Gegenantriebsrad 21 her auf das entgegengesetzt angetriebene Rad 22 übertragene Drehung wird auf das Tellerrad R&sub3; übertragen. Weil jedoch die Drehung des Sonnenrads S&sub3; durch die vierte Bremse B4 blockiert wird, wird die Drehung des Trägers CR&sub3; verlangsamt und auf die Hauptwelle 23 übertragen.
Als nächstes werden beim dritten Gang im D-Bereich die erste Kupplung C1, die dritte Kupplung C3, die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 betätigt, und wird die erste Einwegkupplung F1 gesperrt. Daraufhin wird die Drehung der Eingangswelle 14 über die erste Kupplung C1 auf das Tellerrad R&sub2; übertragen, und die Drehung des Sonnenrads S&sub2; wird durch die zweite Bremse B2 und die erste Einwegkupplung F1 blockiert. Dadurch wird die Drehung des Tellerrads R&sub2; verlangsamt und auf den Träger CR&sub2; übertragen, dessen Drehung auf das Gegenantriebsrad 21 übertragen wird, wobei sich das Tellerrad R&sub1; im Leerlauf dreht.
Die vom Gegenantriebsrad 21 her auf das entgegengesetzt angetriebene Rad 22 übertragene Drehung wird auf das Tellerrad R&sub3; übertragen. Weil jedoch die relative Drehung zwischen dem Träger CR&sub3; und dem Sonnenrad S&sub3; durch die dritte Kupplung C3 blockiert wird, gelangt das dritte Planetengetriebe 38 an seinen direkt angeschlossenen Zustand. Dadurch wird die Drehung des entgegengesetzt angetriebenen Rads 22 unverändert auf die Hauptwelle 23 übertragen.
Als nächstes werden beim vierten Gang im D-Bereich die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die dritte Kupplung C3 und die zweite Bremse B2 betätigt. Daraufhin wird die Drehung der Eingangswelle 14 über die erste Kupplung C1 auf das Tellerrad R&sub2; und über die zweite Kupplung C2 auf das Sonnenrad S&sub2; so übertragen, daß die erste Planetengetriebeeinheit 31 und die zweite Planetengetriebeeinheit 32 in ihre direkt angeschlossenen Zustände gelangen. Dadurch wird die Drehung der Hauptwelle 11 unverändert auf das Gegenantriebsrad 21 übertragen.
Die vom Gegenantriebsrad 21 auf das entgegengesetzt angetriebene Rad 22 übertragene Drehung wird weiter auf das Tellerrad R&sub3; übertragen. Weil jedoch die relative Drehung zwischen dem Träger CR&sub3; und dem Sonnenrad S&sub3; durch die dritte Kupplung C3 blockiert wird, gelangt die dritte Planetengetriebeeinheit 38 in ihren direkt angeschlossenen Zustand. Dadurch wird die Drehung des entgegengesetzt angetriebenen Rads 22 unverändert auf die Hauptwelle 23 übertragen.
Das oben beschriebene Automatikgetriebe beinhaltet auch einen Hydraulikkreis (nicht dargestellt) zum Betätigen/Lösen der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2, der dritten Kupplung C3, der ersten Bremse B1, der zweiten Bremse B2, der dritten Bremse B3 und der vierten Bremse B4, und dieser Hydraulikkreis kann durch den Hydrauliksteuerkreis 40 gesteuert werden. Der Hydrauliksteuerkreis 40 ist an die Automatikgetriebe-Steuereinrichtung (d. h. ECU) 41 angeschlossen, so daß er gemäß dem Steuerprogramm der Automatikgetriebe-Steuereinrichtung 41 gesteuert wird.
Die Automatikgetriebe-Steuereinrichtung 41 empfängt Eingangssignale von einem neutralen Anlaßschalter (d. h. N. S. S. W.) 45, einem Öltemperatursensor, einem Drehzahlsensor 47, einem Bremsschalter 48, einem Motor-Drehzahlsensor 49, einem Drosselöffnungssensor 50 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51. Es sei am Rande bemerkt, daß der Drehzahlsensor 47 und der Motor-Drehzahlsensor 49 den Sensoren 471 bzw. 491 aus Fig. 1 entsprechen.
Demgemäß kann die Schaltposition des Schalthebels (nicht dargestellt), d. h. der ausgewählte Bereich, durch den neutralen Anlaßschalter 45 erfaßt werden, kann die Temperatur des Öls im Hydraulikkreis durch den Öltemperatursensor 46 erfaßt werden und kann die Drehzahl auf der Eingangsseite der ersten Kupplung C1, d. h. die Drehzahl NC1 der Hauptwelle 14 (nachfolgend "kupplungseingangsseitige Drehzahl"), durch den Drehzahlsensor 47 erfaßt werden.
Es kann durch den Bremsschalter 48 erfaßt werden, ob das Bremspedal (nicht dargestellt) heruntergedrückt wurde, die Motordrehzahl NE kann durch den Motor-Drehzahlsensor 49 erfaßt werden, die Drosselöffnung θ kann durch den Drosselöffnungssensor 50 erfaßt werden und die Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51 erfaßt werden.
Der oben erwähnte Hydraulikkreis wird nun mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 beschrieben.
Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, regelt ein Primärventil 59 den von der Öldruckquelle (nicht dargestellt) kommenden Öldruck und gibt den geregelten Druck als Leitungsdruck an eine Ölleitung L-21 aus. Es ist ein Handventil 55 mit Schlitzen 1, 2, 3, 4, D, PL und R dargestellt. Der vom Primärventil 59 über die Ölleitung L-21 und eine Ölleitung L-4 dem Schlitz PL zugeführte Leitungsdruck wird durch die Betätigung des Schalthebels (nicht dargestellt) als der Druck im ersten Bereich, der Druck im zweiten Bereich, der Druck im dritten Bereich, der D-Bereichsdruck oder der Vorwärtsbereichsdruck sowie der R-Bereichsdruck an den Schlitzen 1, 2, 3, D bzw. R festgelegt. Das D-Bereichsdrucköl wird über eine Ölleitung L-1 dem zweiten Solenoidventil S2, über eine Ölleitung L-2 einem 1-2-Schaltventil 57 und über eine Ölleitung L-3 einem B-1-Folgeventil 56 zugeführt. Andererseits wird der Leitungsdruck von der Ölleitung L-21 dem dritten Solenoidventil S3 und einem Solenoidmodulatorventil 58 und weiter über eine Ölleitung L-5 dem ersten Solenoidventil S1 und einem 2-3-Schaltventil 60 zugeführt.
Das erste Solenoidventil S1, das zweite Solenoidventil S2 und das dritte Solenoidventil S3 werden in Reaktion auf die Signale des Hydrauliksteuerkreises 40. (aus Fig. 2) so ein-/ausgeschaltet, daß das erste Solenoidventil S1 dem 1-2- Schaltventil 57 und einem 3-4-Schaltventil 62 über eine Ölleitung L-8 einen Signalöldruck zuführt, daß das zweite Solenoidventil S2 dem 2-3-Schaltventil 60 über eine Ölleitung L-9 einen Signalöldruck zuführt und daß das dritte Solenoidventil S3 einem Neutralrelaisventil 64 über eine Ölleitung L-10 einen Signalöldruck zuführt.
Das 1-2-Schaltventil 57 nimmt beim ersten Gang seine in Fig. 4 dargestellte obere Halbposition und beim zweiten, dritten und vierten Gang die untere Halbposition ein. Das 2- 3-Schaltventil 60 nimmt beim ersten und zweiten Gang seine in Fig. 4 dargestellte untere Halbposition und beim dritten und vierten Gang die obere Halbposition ein. Das 3-4-Schaltventil 62 nimmt beim ersten und vierten Gang seine in Fig. 4 dargestellte obere Halbposition und beim zweiten und dritten Gang die untere Halbposition ein. Das Neutralrelaisventil 64 nimmt im neutralen Steuerzustand seine in Fig. 4 dargestellte obere Halbposition und beim ersten bis vierten Gang die untere Halbposition ein.
Das Solenoidmodulventil 58 ist über eine Ölleitung L-12 mit einem linearen Solenoidventil 66 verbunden, das wiederum über eine Ölleitung L-13 mit einem C-1-Steuerventil 67 ver bunden ist. Das lineare Solenoidventil ist weiterhin über eine Ölleitung L-22 mit dem Primärventil 59 verbunden.
In Reaktion auf ein Signal vom Hydrauliksteuerkreis 40 wird das lineare Solenoidventil 66 so gesteuert, daß ein Drosseldruck PTH dem C-1-Steuerventil 67 als der Steueröldruck zugeführt wird. Diesem C-1-Steuerventil 67 wird der im C-Bereich vorhandene Druck über Ölleitungen L-3 und L-14 so zugeführt, daß es den im D-Bereich vorhandenen Druck zum Betrieb der hydraulischen Servoeinrichtung C-1 entsprechend dem vom linearen Solenoidventil 66 her kommenden Drosseldruck PTH auf einen Druck PC1 (nachfolgend "C-1-Öldruck) regelt und den Druck PC1 einer Ölleitung L-15 zuführt.
Das oben erwähnte Neutralrelaisventil 64 nimmt im neutralen Steuerzustand seine in Fig. 5 dargestellte obere Halbposition ein. Demgemäß wird in diesem neutralen Steuerzustand der in der Ölleitung L-15 erzeugte C-1-Öldruck PC1 über eine Ölleitung L-16, das Neutralrelaisventil 64 und eine Ölleitung L-17 der hydraulischen Servoeinrichtung C-1 zugeführt. Der C-1-Öldruck PC1 wird weiter über Ölleitungen L-23 und L-24 einem als die Öldruck-Zuführeinrichtung 92 (aus Fig. 1) wirkenden B-1-Steuerventil zugeführt.
Weiterhin nimmt das Neutralrelaisventil 64 beim ersten bis vierten Gang normalerweise die untere Halbposition ein. Dadurch wird bei diesem ersten bis vierten Gang der im D-Bereich vorhandene Öldruck über die Ölleitung L-3, das Neutralrelaisventil 64 und die Ölleitung L-17 der hydraulischen Servoeinrichtung C-1 zugeführt. Im neutralen Steuerzustand wird das Neutralrelaisventil 64 weiterhin in die obere Halbposition umgeschaltet, um die Ölleitung L-16 und die Ölleitung L-17 zu verbinden.
Ein Dämpferventil 68 ist zum Absorbieren der Pulsationen des C-1-Öldrucks PC1 in der Ölleitung L-17 angeordnet. B-1, B-2 und B-3 sind hydraulische Servoeinrichtungen zum Betrieb der ersten Bremse B1, der zweiten Bremse B2 bzw. der dritten Bremse B3.
Um den neutralen Steuerzustand herzustellen, wird zuerst entschieden, ob das Fahrzeug angehalten hat. Falls die Antwort JA ist, wird die Kupplung C1 allmählich gelöst. Inzwischen werden die Motordrehzahl NE und die kupplungseingangsseitige Drehzahl NC1 überwacht, um zu bestimmen, wann diese zwei Werte stabil werden.
Wenn die Motordrehzahl NE und die kupplungseingangsseitige Drehzahl NC1 stabil werden, wird erkannt, daß die erste Kupplung C1 gelöst worden ist. Daher wird der vom linearen Solenoidventil 66 zugeführte oben erwähnte Drosseldruck PTH so gesteuert, daß der C-1-Öldruck PC1 in kleinen Schritten erhöht wird, um die erste Kupplung C1 allmählich zu betätigen.
Der betätigte Zustand der ersten Kupplung C1 wird hinsichtlich einer Änderung des Drehungsunterschieds ΔN zwischen der Motordrehzahl NE und der kupplungseingangsseitigen Drehzahl NC1 erfaßt. Wenn keine Änderung des Drehungsunterschieds ΔN auftritt, wenn die erste Kupplung C1 also gelöst worden ist, wird der C-1-Öldruck PC1 erhöht, wodurch die Betätigung der ersten Kupplung C1 bewirkt wird. Wenn sich der Drehungsunterschied ΔN ändert, wenn also ein gleitender Eingriff der ersten Kupplung C1 eingeleitet wird, wird der C-1-Öldruck PC1 verringert, wodurch die erste Kupplung C1 gelöst wird.
Durch Wiederholen dieser Arbeitsgänge kann die hydraulische Servoeinrichtung C-1 der ersten Kupplung C1 den Zustand unmittelbar vor Beginn des gleitenden Einrückens mit geringem Verlust im Hub der ersten Kupplung C1 wiederherstellen.
Wenn das Gaspedal daher im neutralen Steuerzustand zur Betätigung der ersten Kupplung wieder heruntergedrückt wird, können nicht nur die Verzögerung beim Einrücken infolge des Hubverlusts des ersten Kupplungskolbens, sondern auch das Durchdrehen des Motors und die Einrückerschütterung verhindert werden.
Weil der Gleiteinrückzustand im neutralen Steuerzustand nicht hergestellt wurde, tritt im Fahrzeug keine Leerlauf vibration auf und geht die Wirkung der Verringerung der Kraftstoffersparnis nicht verloren. Weiterhin wird verhindert, daß das Reibungselement der ersten Kupplung C1 Wärme erzeugt und sich verschlechtert.
Beim der hydraulischen Servoeinrichtung C-1 zugeführten Öldruck wird eine Zeitverzögerung zwischen dem von der Hydrauliksteuereinheit 40 (aus Fig. 2) an das lineare Solenoidventil 66 gegebenen Drosseldruck-PTH-Befehl und dem tatsächlichen Öldruck hergestellt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch die Änderung des Drehungsunterschieds ΔN bei jedem Inkrement eines vorgegebenen Zeitraums von der oben erwähnten Steuereinheit 41 des Automatikgetriebes so beurteilt, daß der Drosseldruck PTH während der Zeitverzögerung nicht versehentlich weiter geändert wird.
Weiterhin ändert sich die eingangsseitige Drehzahl des Drehmomentwandlers 12 während der Änderung der Motorleerlauf- Drehzahl auch, so daß sich die ausgangsseitige Drehzahl des Drehmomentwandlers 12 entsprechend ändert. Wenn also die Änderung des Drehungsunterschieds ΔN erfaßt werden soll, wird ein Fehler beim Erfassen des Einrückzustands der ersten Kupplung C1 infolge der Änderung der Leerlauf-Drehzahl vermieden.
Fig. 6 ist ein Hauptflußdiagramm zur Darstellung der Hauptarbeitsgänge eines Automatikgetriebe-Steuersystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 16 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Darstellung des Zeitablaufs der verschiedenen Arbeitsgänge des Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 6 zeigt:
Schritt S1: Es wird auf der Grundlage des Fehlens einer Änderung der kupplungseingangsseitigen Drehzahl NC1 angenommen, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist.
Schritt S2: Wenn das Fahrzeug durch Lösen des Gaspedals (nicht dargestellt) und durch Herunterdrücken des Bremspedals (nicht dargestellt) angehalten wird, wartet das Programm, bis die Bedingungen für das Einleiten des neutralen Steuerzustands erfüllt sind. Wenn diese erfüllt sind, wenn die Antwort bei S2 also JA ist, wird die Routine mit einem Schritt S3 fortgesetzt.
Die einzelnen Bedingungen, die zum Übergang von S2 nach S3 erfüllt werden sollen, sind die folgenden: die Nullannahme für die Fahrzeuggeschwindigkeit v ist beendet, die Drosselöffnung θ hat einen vorgegebenen Wert nicht überstiegen, die durch den Öltemperatursensor 46 erfaßte Öltemperatur hat einen vorgegebenen Wert nicht überstiegen, und der Bremsschalter 48 ist eingeschaltet.
Schritt S3: Die erste Kupplung ist gelöst. Der C-1- Öldruck PC1 wird so gesteuert, daß er dem Drosseldruck PTH gleicht, der gemäß der Motordrehzahl NE entsprechend dem Eingangsdrehmoment festgelegt ist. Zu diesem Zweck wird der C-1-Öldruck PC1 um einen ersten Einstelldruck verringert.
Schritt S4: Es wird die Neutralzustandssteuerung hergestellt. Hier wartet die Steuerfolge, bis die Motordrehzahl NE und die kupplungseingangsseitige Drehzahl NC1 stabilisiert worden sind. Nach dieser Stabilisierung wird der C-1-Öldruck PC1 durch Erhöhen oder Absenken von ihm um einen zweiten Einstelldruck oder einen dritten Einstelldruck auf der Grundlage der Motordrehzahl NE und der kupplungseingangsseitigen Drehzahl NC1 gesteuert.
Schritt S5: Die erste Kupplung wird durch Steigern des C-1-Öldrucks PC1 um einen vierten Einstelldruck betätigt, der auf der Grundlage der Drosselöffnung θ, der Motordrehzahl NE usw. festgelegt ist, um den Kolbenhub der hydraulischen Servoeinrichtung C-1 (aus Fig. 5) abzuschließen. Am Ende des Kolbenhubs der hydraulischen Servoeinrichtung C-1 wird der C-1-Öldruck PC1 um einen fünften Einstelldruck gesteigert, um eine Betätigungserschütterung zu verhindern.
Fig. 7 zeigt die Unterroutine der Nullgeschwindigkeitsannahme des Schritts S1 aus Fig. 6. Fig. 7 zeigt:
Schritt S1-1: Ein Drehzahlunterschied ΔNC1(i) wird durch Subtrahieren einer kupplungseingangsseitigen Drehzahl NC1(i-1) zu einem der gegenwärtigen Zeit um einen Zeitraum Δt vorausgehenden Zeitpunkt von einer kupplungseingangsseitigen Dreh zahl NC1(i) zur gegenwärtigen Zeit berechnet. In diesem Fall wird der Zeitraum Δt durch einen Taktgeber im oben erwähnten Automatikgetriebe-Steuersystem 41 so festgelegt, daß die kupplungseingangsseitige Drehzahl NC1 in jedem Zeitraum Δt erfaßt wird.
Schritt S1-2: Die Verzögerung A des Fahrzeugs wird durch Dividieren des Drehzahlunterschieds ΔNC1(i) durch den Zeitraum Δt berechnet.
Schritt S1-3: Der Zeitraum T&sub1;, in dem das Fahrzeug zum Stehen kommt, wird durch Dividieren der kupplungseingangsseitigen Drehzahl NC1(i) zur gegenwärtigen Zeit durch die Verlangsamung A berechnet.
Schritt S1-4: Das Steuersystem befindet sich im Bereitschaftsmodus, bis die kupplungseingangsseitige Drehzahl NC1(i) zur gegenwärtigen Zeit so niedrig wird, daß sie nicht gemessen werden kann, also bis die Antwort JA ist. Die Unterroutine wird dann, wenn die Antwort JA ist, mit dem Schritt S1-5 fortgesetzt. Die Steuerroutine kehrt zum Schritt S1-1 zurück, solange die Anwort NEIN ist.
Schritt S1-5: Es wird mit Hilfe des Zeitmessers (nicht dargestellt) bestimmt, ob der Zeitraum T&sub1; abgelaufen ist. Falls diese Antwort JA ist, wird angenommen, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist.
Die Unterroutine des Lösens der ersten Kupplung eines Schritts S3 aus Fig. 6 wird nun mit Bezug auf die Fig. 8 bis 11 beschrieben. Fig. 8 zeigt:
Schritt S3-1: Nachdem die Anfahrbedingungen erfüllt worden sind, wird die zweite Gangschaltausgabe zur Betätigung der ersten Bremse B1 (aus Fig. 2) erteilt, wodurch das Halten an einem Hügel vorgenommen wird.
Schritt S3-2: Die Zeitmessung des Zeitraums T&sub2; wird vom Zeitgeber (nicht dargestellt) eingeleitet.
S3-3: Die Steuerroutine wartet auf den Ablauf des Zeitraums T&sub2; zur Betätigung der ersten Bremse B1. Der Wert für diesen Zeitraum T&sub2; wird unter Berücksichtigung der Zeitverzögerung zum Absenken des Öldrucks der hydraulischen Servo einrichtung C-1 (aus Fig. 5), wie in Fig. 10 veranschaulicht ist, sowie der Zeitverzögerung zum Betätigen der hydraulischen Servoeinrichtung B-1 festgelegt. Dadurch wird die erste Kupplung C1 gelöst, nachdem die erste Bremse B1 betätigt worden ist, so daß eine der Schaltung folgende Erschütterung verhindert werden kann, wodurch ein glatter Eintritt in den Neutralsteuerzustand ausgeführt wird.
Schritt S3-4: Ein Signal S3 für das dritte Solenoidventil S3 wird eingeschaltet, um das Neutralrelaisventil 64 in seine in Fig. 5 dargestellte obere Halbposition umzuschalten, in der der C-1-Öldruck PC1 gesteuert werden kann.
Schritt S3-5: Die dem Eingangsdrehmoment TT entsprechende Drehzahl NE wird erfaßt und auf eine Bezugs-Motordrehzahl NEm gelegt.
Schritt S3-6: Auf der Grundlage der graphischen Darstellung aus Fig. 11 wird der Drosseldruck PTH auf den Wert unmittelbar vor dem Beginn des gleitenden Einrückens der ersten Kupplung C1 entsprechend der Motordrehzahl NE abgesenkt, um dadurch den C-1-Öldruck PC1 abzusenken.
S3-7: Die dem Eingangsdrehmoment entsprechende Motordrehzahl NE wird wieder erfaßt.
Schritt S3-8: Es wird entschieden, ob sich die Motordrehzahl NE im Vergleich zur Bezugs-Motordrehzahl NEm geändert hat. Die Unterroutine wird mit einem Schritt S3-9 fortgesetzt, falls die Anwort NEIN ist, und mit einem Schritt S3-10, falls sie JA ist.
Schritt S3-9: Der Drosseldruck PTH oder der C-1-Öldruck PC1 wird durch den ersten Einstelldruck ΔP für jeden der Motordrehzahl NE entsprechenden Zeitraum Δt verringert (oder abgesenkt).
Schritt S3-10: Der Zeitraum Δt und der erste Einstelldruck ΔP werden entsprechend der Bezugs-Motordrehzahl NEm geändert. Der der Motordrehzahl NE zu dieser Zeit entsprechende Drosseldruck PTH wird anhand der graphischen Darstellung aus Fig. 11 bestimmt. Falls der Drosseldruck PTH niedriger als der C-1-Öldruck PC1 zu dieser Zeit ist, wird seine Einstellung geändert. Daraufhin wird die Motordrehzahl NE auf die Bezugs-Motordrehzahl NEm zu dieser Zeit gelegt.
Schritt S3-11: Nachdem die erste Kupplung C1 zu gleiten begonnen hat, wird ihr Lösen verzögert, bis ein durch die folgende Gleichung definiertes Gangverhältnis e eine Konstante e&sub1; übersteigt:
e = NC1/NE
Wenn das Gangverhältnis e die Konstante e&sub1; übersteigt, wird die Druckverringerung des Schritts S3-9 unterbrochen. Die Konstante e&sub1; wird unter Berücksichtigung der Verzögerung bei der Änderung der Motordrehzahl NE gegenüber der Steuerung des Öldrucks zu der Zeit, zu der die erste Kupplung C1 gelöst wird, beispielsweise auf 0,75 gelegt. Es sei am Rande bemerkt, daß das Gangverhältnis e durch die kupplungseingangsseitige Drehzahl NC1 ersetzt werden kann.
Die Betätigung der ersten Kupplung C1 kann nicht allein durch Überwachen von Änderungen des Drehungsunterschieds ΔN erfaßt werden, weil sich dieser Drehungsunterschied ΔN unabhängig davon, ob die erste Kupplung C1 vollständig betätigt oder gelöst wurde, nicht ändert. Dies macht es schwierig, zwischen dem Zustand, in dem die erste Kupplung C1 vollständig betätigt ist, und dem Zustand, in dem die erste Kupplung C1 gelöst ist, zu unterscheiden. Daher wird der Zustand unmittelbar vor Beginn der Betätigung der ersten Kupplung C1 störungsfrei hergestellt, indem gewartet wird, bis das Gangverhältnis e die Konstante e&sub1; übersteigt.
Die Unterroutine eines Schritts S&sub4; aus Fig. 6 zum Steuern des neutralen Zustands wird nun mit Bezug auf die Fig. 9-13 beschrieben. Es sei am Rande bemerkt, daß Fig. 12 den Drehungsunterschied ΔN und das (Schlepp)-Drehmoment gegenüber dem Kolbenhub graphisch darstellt. Fig. 9 zeigt:
Schritt S4-1: Die Anfangswerte einer Hydrauliksteuermarkierung F, der Zählwert C des Zählers (nicht dargestellt) und der Bezugs-Drehungsunterschied ΔNm werden folgendermaßen festgelegt:
F ← AUS,
C ← 0 und
ΔNm ← der Wert (NE - NC1) zu dieser Zeit.
Schritte S4-2 und S4-3: Der C-1-Öldruck PC1 wird beim Endwert in der Unterroutine des Lösens der ersten Kupplung gehalten. Falls die Entscheidung darüber, ob sich der Drehungsunterschied ΔN geändert hat, unmittelbar nach der Bestätigung getroffen wird, daß die erste Kupplung C1 in einem vorgegebenen Zustand gelöst worden ist, unterliegt die Entscheidung einem Fehler infolge der Änderung des Drehungsunterschieds ΔN, der wiederum infolge der Druckverringerung bei der ersten Kupplungslöse-Unterroutine auftritt. Unter Verwendung des Zeitgebers (nicht dargestellt) wird daher der C-1-Öldruck PC1 gehalten, bis ein Zeitraum T&sub3; abgelaufen ist. Dadurch wird die Entscheidung darüber, ob sich der Drehungsunterschied ΔN geändert hat, verzögert, um eine instabile Steuerung des C-1-Öldrucks PC1 unmittelbar nach dem Lösen der ersten Kupplung C1 zu verhindern.
Schritt S4-4: Es wird der Drehungsunterschied ΔN zwischen der Motordrehzahl NE und der kupplungseingangsseitigen Drehzahl NC1 berechnet.
Schritt S4-5: Es wird entschieden, ob eine vorgegebene Abtastzeit erreicht worden ist, also ob ein Zeitraum von beispielsweise 1,0 s oder 0,5 s abgelaufen ist. Die Unterroutine wird mit einem Schritt S4-6 fortgesetzt, falls die Anwort JA ist, und mit einem Schritt S4-12, falls sie NEIN ist.
Schritt S4-6: Es wird entschieden, ob der Absolutwert des Unterschieds zwischen dem Drehungsunterschied ΔN und dem Bezugs-Drehungsunterschied ΔNm nicht größer als ein vorgegebener Wert ΔNR ist, also ob die Änderung des Drehungsunterschieds ΔN nicht höher als der vorgegebene Wert ΔNR ist. Die Unterroutine wird mit einem Schritt S4-7 fortgesetzt, falls die Anwort JA ist, und mit einem Schritt S4-9, falls sie NEIN ist. Der Einstellwert ΔNR ist vorgegeben, um zwischen dem Betriebszustand und dem Außerbetriebszustand der ersten Kupplung C1 zu unterscheiden, wie in Fig. 12 dargestellt ist.
Falls die Erfassung des eingangsseitigen Drehzahlsensors und des ausgangsseitigen Drehzahlsensors (keiner von ihnen ist dargestellt) oder die Berechnung des Drehungsunterschieds ΔN fehlerhaft ist, kann versehentlich entschieden werden, daß sich der Drehungsunterschied ΔN geändert hat. Unter Beachtung, daß sich der Drehungsunterschied ΔN plötzlich ändert, wenn mit der Betätigung der ersten Kupplung C1 aus dem Zustand unmittelbar vor der Betätigung begonnen wird, wird daher entschieden, daß sich der Drehungsunterschied ΔN geändert hat, wenn die Änderung des Drehungsunterschieds ΔN den Einstellwert NR übersteigt. Es ist dann möglich, eine fehlerhafte Entscheidung darüber zu verhindern, ob sich der Drehungsunterschied ΔN geändert hat.
Wenn weiterhin der Einstellwert ΔNR entsprechend der Öltemperatur geändert wird, kann der C-1-Öldruck PC1 unabhängig davon, ob das Öl heiß oder kalt ist, ausgezeichnet gesteuert werden.
Schritt S4-7: Es wird entschieden, ob der Zählwert C des Zählers geringer als ein Einstellwert CR ist. Die Unterroutine wird mit einem Schritt S4-8 fortgesetzt, falls die Anwort JA ist, und mit einem Schritt S4-15, falls sie NEIN ist.
Schritt S4-8: Es wird entschieden, daß die erste Kupplung C1 im Außerbetriebszustand ist, weil keine Änderung des Drehungsunterschieds ΔN auftritt. Weil der Kupplungskolben in diesem Zustand übermäßig zurückgestellt werden kann, wird der C-1-Öldruck PC1 in der folgenden Weise um einen Einstelldruck ΔPCP gesteigert, wie in Fig. 13 veranschaulicht ist:
PC1 ← PC1 + ΔPCP
Weiterhin wird der Drehungsunterschied ΔN folgendermaßen auf den Bezugs-Drehungsunterschied ΔNm gelegt und die Markierung F eingeschaltet:
ΔNm ← ΔN und
F ← EIN
Schritt S4-9: Es wird entschieden, ob eine Tendenz zur Verringerung der Änderung des Drehungsunterschieds ΔN besteht, also ob der Unterschied zwischen dem Drehungsunterschied ΔN und dem Bezugs-Drehungsunterschied ΔNm nicht größer als der Einstellwert ΔNR ist. Die Unterroutine wird mit einem Schritt S4-11 fortgesetzt, falls die Anwort JA ist, und mit einem Schritt S4-10, falls sie NEIN ist.
Schritt S4-10: Es wird entschieden, ob sich die erste Kupplung C1 aus dem Betriebszustand in den Außerbetriebszustand bewegt, und wenn dies der Fall ist, verringert die Druckminderungseinrichtung (aus Fig. 1) folgendermaßen den C-1-Öldruck PC1 um den dritten Einstellwert ΔPDOWN:
PC1 ← PC1 - ΔPDOWN
Weiterhin wird der Drehungsunterschied ΔN auf den Bezugs- Drehungsunterschied ΔNm gelegt, die Markierung F ausgeschaltet und der Wert "1" vom Zählwert des Zählers subtrahiert. Weiterhin wird der C-1-Öldruck PC1 zu diesem Zeitpunkt folgendermaßen als der Bezugs-C-1-Öldruck PC1m festgelegt:
ΔNm ← ΔN,
F ← AUS,
C ← C - 1 (wobei C = 0, wenn C < 0) und
PC1m ← PC1
Schritt S4-11: Weil es entschieden werden kann, daß die erste Kupplung C1 aus dem Betriebszustand in den Außerbetriebszustand wechselt, wird der C-1-Öldruck PC1 bei dem Wert zu diesem Zeitpunkt gehalten, und die Markierung F wird folgendermaßen ausgeschaltet:
F ← AUS
Mit anderen Worten wird der Drehungsunterschied ΔN verringert, falls die erste Kupplung C1 aus dem Betriebszustand in den Außerbetriebszustand wechselt. Wenn zu dieser Zeit der C-1-Öldruck PC1 weiter abgesenkt wird, kann der Kupplungskolben plötzlich mit einem übermäßigen Hubverlust eingezogen werden. Wenn die erste Kupplung C1 daher aus dem Betriebszustand in den Außerbetriebszustand wechselt, wird die Ver ringerung des C-1-Öldrucks PC1 unterbunden und PC1 beim Wert zu diesem Zeitpunkt gehalten.
Schritt S4-12: Es wird entschieden, ob die Markierung F eingeschaltet ist, also ob der C-1-Öldruck PC1 zur vorhergehenden Abtastzeit gesteigert wurde. Die Unterroutine wird mit einem Schritt S4-13 fortgesetzt, falls die Markierung eingeschaltet ist, und mit einem Schritt S4-15, falls sie ausgeschaltet ist.
Schritt S4-13: Weil der C-1-Öldruck PC1 zur vorhergehenden Abtastzeit gesteigert wurde, wird entschieden, ob der durch Subtrahieren des Drehungsunterschieds ΔN vom Bezugs- Drehungsunterschied ΔNm erhaltene Unterschied nicht größer als der Einstellwert ΔNR ist. Die Unterroutine wird mit einem Schritt S4-14 fortgesetzt, falls die Anwort JA ist, und mit einem Schritt S4-15, falls sie NEIN ist.
Schritt S4-14: Weil der C-1-Öldruck PC1 zur vorhergehenden Abtastzeit gesteigert wurde, hat sich der Drehungsunterschied ΔN geändert. Daher wird entschieden, daß die erste Kupplung C1 betätigt ist, und der C-1-Öldruck PC1 wird folgendermaßen um den Einstellwert ΔPDOWN verringert:
PC1 ← PC1 - ΔPDOWN
Weiterhin wird der Drehungsunterschied ΔN auf den Bezugs- Drehungsunterschied ΔNm gelegt, die Markierung ausgeschaltet und der Zählwert des Zählers um "1" erhöht. Daraufhin wird der C-1-Öldruck PC1 zu diesem Zeitpunkt wie beim Schritt S4-10 folgendermaßen als der Bezugs-C1-Öldruck PC1m festgelegt:
ΔNm ← ΔN,
F ← AUS,
C ← C + 1 und
PC1m ← PC1
Wie oben beschrieben wurde, wird zu jeder Abtastzeit entschieden, ob sich der Drehungsunterschied geändert hat. Wenn der C-1-Öldruck PC1 gemäß dieser Entscheidung gesteigert wird, kann mit dem Betätigen der ersten Kupplung C1 sofort begonnen werden, um das gleitende Einrücken zum Einleiten der Drehmomentübertragung, jedoch unter Erzeugung einer Leerlaufvibration, zu gewährleisten. Wenn daher der Drehungsunterschied ΔN ansteigt, während die erste Kupplung C1 einzurücken beginnt, wird der C-1-Öldruck PC1 abgesenkt, ohne daß auf die nächste Abtastzeit gewartet wird. Demgemäß kann es verhindert werden, daß die erste Kupplung C1 in einen gleitenden Eingriff gelangt, wodurch die Leerlaufvibration verhindert wird.
Wie oben beschrieben wurde, wird weiterhin der C-1- Öldruck PC1 nur dann geändert, wenn die Änderung des Drehungsunterschieds ΔN höher ist als der Einstellwert ΔNR zu jeder Abtastzeit. Wenn sich beispielsweise in diesem Fall der Drehungsunterschied ΔN in kleinen Schritten ändert, kann der C-1-Öldruck PC1 nicht geändert werden, wenngleich die erste Kupplung C1 bereits in den Einrückzustand gelangt ist. Durch Aktualisieren des Bezugs-Drehungsunterschieds ΔNm erst dann, wenn der C-1-Öldruck PC1 geändert wird, kann daher diese Änderung des C-1-Öldrucks PC1 sichergestellt werden, falls der Drehungsunterschied ΔN in kleinen Schritten geändert wird, so daß die erste Kupplung C1 in den Einrückzustand gelangt.
Schritt S4-15: Es wird entschieden, ob die Endbedingungen für den neutralen Zustand der ersten Kupplung C1 erfüllt sind. Diese Neutralbedingungssteuer-Unterroutine wird beendet, falls die Anwort JA ist. Falls sie NEIN ist, kehrt die Unterroutine zum Schritt S4-4 zurück, und die oben erwähnten Schritte werden wiederholt.
Mit Bezug auf die Fig. 14 bis 15 wird hier die Unterroutine eines Schritts S5 aus Fig. 6 zur Betätigung der ersten Kupplung beschrieben. Es sei am Rande bemerkt, daß Fig. 14 den Einstellwert gegenüber der Drosselöffnung θ graphisch darstellt. Fig. 15 zeigt:
Schritt S5-1: Die kupplungseingangsseitige Drehzahl NC1 am Ende des neutralen Steuerzustands wird als ein Wert N&sub5; im Speicher (nicht dargestellt) des Automatikgetriebe-Steuersystems 41 (aus Fig. 2) gespeichert.
Schritt S5-2: Eine Konstante PC1S wird zum bei den Schritten S4-10 und S4-11 festgelegten Bezugs-C1-Öldruck PC1m addiert, und die Summe wird als der C-1-Öldruck PC1 festgelegt. Es sei am Rande bemerkt, daß die Konstante PC1S auf einen solchen Wert gelegt wird, daß ein Hub des Kolbens (nicht dargestellt) der hydraulischen Servoeinrichtung C-1 (aus Fig. 5) gewährleistet wird und die Erschütterung infolge des Einrückens minimiert wird.
Schritt S5-3: Die Steuerroutine wartet, bis die kupplungseingangsseitige Drehzahl NC1 geringer wird als die Differenz des von einer Konstante DSN subtrahierten Werts N&sub5;. Wenn die kupplungseingangsseitige Drehzahl NC1 geringer als diese Differenz ist, wird entschieden, die Betätigung der ersten Kupplung C1 einzuleiten, und die Unterroutine wird mit einem Schritt S5-4 fortgesetzt.
Schritt S5-4: Die erste Gangschaltausgabe wird erzeugt.
Schritt S5-5: Der Signalöldruck PM vom linearen Solenoidventil 66 (aus Fig. 4) wird geändert, und der C-1-Öldruck PC1 wird auf einen Druck PB gesteigert. Daraufhin wird der C-1- Öldruck PC1 bei jedem Ablauf eines Zeitraums ΔtB um den vierten Einstelldruck ΔPE gesteigert, wodurch die Betätigung der ersten Kupplung C1 fortgesetzt wird.
Schritt S5-6: Die Steuerroutine wartet, bis die kupplungseingangsseitige Drehzahl NC1 niedriger als die Konstante DEN wird.
Schritt S5-7: Ein Zeitgeber (nicht dargestellt) wird zum Bestimmen des Ablauf eines Zeitraums T&sub4; verwendet.
In diesem Fall werden die oben erwähnten Einstellwerte, wie die Konstante PC1S, der Druck PB und der Einstelldruck ΔPS, auf der Grundlage einer Variable, wie der dem Eingangsdrehmoment TT entsprechenden Drosselöffnung θ, festgelegt.
Die Hügelhaltesteuerung wird beim Schritt S3-1 der Unterroutine des Lösens der ersten Kupplung aus Fig. 8 ausgeführt. Für dieses Halten an einem Hügel wird das Sonnenrad S&sub1; durch Betätigen der ersten Bremse B1 (aus Fig. 2) so festgehalten, daß die Rückwärtsdrehung, die andernfalls von den Antriebs wellen 27 und 28 über den Träger CR&sub1; übertragen werden könnte, durch die zweite Einwegkupplung F2 blockiert wird.
Wenn jedoch beispielsweise das Gaspedal während der Hügelhaltesteuerung zum Anlassen des Fahrzeugs heruntergedrückt wird, wird die erste Kupplungsbetätigungs-Unterroutine aus Fig. 15 gestartet, um die Hügelhaltesteuerung beim Schritt S5-4 freizugeben und somit die erste Kupplung C1 bei den Schritten S5-5 bis S5-7 zu betätigen.
Weil der Zustand, in dem die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs durch die Hügelhaltesteuerung blockiert ist, plötzlich zu einem Zustand, in dem die Blockierkraft beseitigt ist, geändert wird, kann das Fahrzeug gegen den Willen des Fahrers rückwärts rollen, wenn ein Versuch unternommen wird, an einer steilen Neigung aufwärts anzufahren.
Die Beziehung der Antriebskraft vor und nach dem Lösen der Hügelhaltesteuerung wird nun mit Bezug auf die Fig. 17-19 beschrieben. In den Fig. 17 und 18 wird die Kraft, die durch die Hügelhaltesteuerung erzeugt werden soll, um der Schwerekomponente, die danach strebt, das Fahrzeug die Steigerung hinunter rückwärts zu bewegen, entgegenzuwirken, (nachfolgend die "Hügelhaltekraft") als TH bezeichnet, und diese Schwerekomponente, also die rückwärts gerichtete Kraft, wird als TS bezeichnet. Der Steigungswiderstand wird als TF bezeichnet, das Ausgangsdrehmoment vom Getriebe 16 (aus Fig. 2) als TO und die vorwärts gerichtete Antriebskraft (nachfolgend "Kriechkraft") des Motors 10 beim ersten Vorwärtsgang im Leerlauf als TC bezeichnet.
Die Beziehung zwischen der Hügelhaltekraft TH, der rückwärts gerichteten Kraft TS und der Kriechkraft TC ist
TH > TS > TC
und bei der Hügelhaltesteuerung wird die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs durch die infolge der Betätigung der ersten Bremse B1 erzeugte Reaktionskraft verhindert, so daß die folgende Beziehung gilt:
TF = TS
Wenn die Hügelhaltesteuerung gelöst wird, verliert das Fahrzeug die oben erwähnte Reaktionskraft und bewegt sich folgendermaßen rückwärts:
TF = TC < TS
Weil in diesem Fall der Steigungswiderstand TF dem Ausgangsdrehmoment TO gleicht, bewegt sich das Fahrzeug rückwärts, bis das Ausgangsdrehmoment TO die rückwärts gerichtete Kraft TS übersteigt. Weil weiterhin die Reaktionskraft plötzlich verloren geht, spürt der Fahrer diesen Verlust beim Anlassen.
Wenn andererseits
TS > TH > TC
gilt, kann die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs nicht durch die Reaktionskraft, die während der Hügelhaltesteuerung infolge der Betätigung der ersten Bremse B1 erzeugt wird, blockiert werden. Wenn die Fußbremskraft als TB bezeichnet wird, gilt die folgende Beziehung, so daß die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs durch die Summe aus der Hügelhaltekraft TH und der Fußbremskraft TB blockiert wird:
TF = TH + TB = TS
Wenn der Fahrer das Bremspedal zum Verringern der Fußbremskraft TB löst, bevor er das Gaspedal herunterdrückt, fährt das Fahrzeug rückwärts:
TF = TH + TB < TS
In diesem Fall spürt der Fahrer eine leichte Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs und kann zum Ausgleichen das Gaspedal herunterdrücken.
Im neutralen Steuerzustand wird der hydraulischen Servoeinrichtung B-1 daher ein B-1-modulierter Druck PB1 zugeführt, um in der ersten Bremse B1 eine B-1-Drehmomentkapazität TB1C herzustellen, die der bei dem im Leerlauf beim ersten Vorwärtsgang arbeitenden Motor 10 erzeugten vorwärts gerichteten Antriebskraft, also der Kriechkraft TC, entspricht.
Demgemäß kann die Kriechkraft TC als eine vorwärts gerichtete Antriebskraft, die erzeugt wird, wenn der Motor 10 im ersten Vorwärtsgang im Leerlauf arbeitet, bezeichnet werden. Weiterhin wird das Turbinendrehmoment TT des Drehmomentwandlers 12 durch die folgende Gleichung ausgedrückt, wobei C ein Kapazitätskoeffizient, NE die Motordrehzahl und t das Drehmomentverhältnis ist:
TT = C · NE² · t (1)
Es sei am Rande bemerkt, daß die Motordrehzahl NE der Wert im Leerlauf ist, und der Kapazitätskoeffizient C und das Drehmomentverhältnis t die Werte bei angehaltenem Fahrzeug sind.
Zu dieser Zeit wird das Ausgangsdrehmoment TO durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
TO = i1st · TT
wobei i1st das Getriebeverhältnis beim ersten Gang ist. Daher wird die Kriechkraft TC durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
TC = i1st · C · NE² · t (2)
Weil die Hügelhaltekraft TH durch Betätigen der ersten Bremse B1 zum Herstellen eines Zustands des zweiten Gangs erzeugt wird, kann das Ausgangsdrehmoment TO durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
TO = i2nd · TT (3)
wobei i2nd das Gangverhältnis beim zweiten Gang ist. Das Verhältnis des Drehmoments von B1, das durch das Gangverhältnis i2nd festgelegt ist, wird als DB1 bezeichnet:
TB1 = DB1 · TT (4)
Das aus den Gleichungen (3) und (4) abgeleitete Ausgangsdrehmoment TO zu der Zeit, zu der der geregelte B-1-modulierte Druck PB1 der hydraulischen Servoeinrichtung B-1 der ersten Bremse B1 zugeführt wird, ist das folgende:
TO = i2nd · TB1/DB1
Die Hügelhaltekraft TH zu dieser Zeit wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
TH = i2nd · TB1/DB1 (5)
Der B-1-modulierte Druck PB1 zum Herstellen der der Kriechkraft (d. h., der im Leerlaufzustand des Motors 10 beim ersten Vorwärtsgang erzeugten vorwärts gerichteten Antriebskraft) TC entsprechenden B-1-Drehmomentkapazität TB1C wird folgendermaßen berechnet, wobei die Gleichung (5) umgeordnet wird:
TC = i2nd · TB1/DB1
und die der Kriechkraft TC entsprechende B-1-Drehmomentkapazität TB1C wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
TB1C = DB1 · TC/i2nd (6)
Die B-1-Drehmomentkapazität TB1C kann auch durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden, wobei AB1 der Kolbenbereich der ersten Bremse B1, FSP der Reibungskoeffizient der ersten Bremse B1, Re der wirksame Radius der ersten Bremse B1 und N die Anzahl von Platten ist:
TB1C = 2N · Re · u · (AB1 · PB1-FSP) (7)
Daher wird der aus den Gleichungen (6) und (7) abgeleitete B-1-modulierte Druck PB1 durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
PB1 = (DB1 · TC / i2nd + FSP)/2N · Re · u · AB1 (8)
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der B-1-modulierte Druck PB1 durch das B-1-Modulatorventil 70 erzeugt, und ein Steueröldruck PSIG wird der Steuerölkammer 70a des B-1-Modulatorventils 70 zugeführt.
Weiterhin wird der Steueröldruck PSIG durch das oben erwähnte Neutralrelaisventil 64 erzeugt. Wenn das Neutralrelaisventil 64 insbesondere seine obere Halbposition zum Herstellen des neutralen Steuerzustands einnimmt, wird das B-1-Modulatorventil 70 so zur Hügelhaltesteuerung verwendet, daß der C-1-Öldruck PC1 der Steuerölkammer 70a des B-1-Modulatorventils 70 über die Ölleitung L-24 als der Steueröldruck PSIG zugeführt wird.
Wenn A&sub1; der wirksame Bereich einer ersten Druckaufnahmefläche eines Abschnitts 70b mit einem größeren Durchmesser der Spule des B-1-Modulatorventils 70, A&sub2; der wirksame Bereich einer zweiten Druckaufnahmefläche seines Abschnitts 70c mit einem kleineren Durchmesser ist und wenn FS die Kraft einer Feder 70d ist, dann gilt:
(A&sub1; - A&sub2;) PB1 - A&sub2; · PC1 = FS (9)
Dementsprechend kann der B-1-modulierte Druck PB1 folgendermaßen ausgedrückt werden:
PB1 = (FS - A&sub2; · PC1)/(A&sub1; - A&sub2;) (10)
oder
PB1 = FS/(A&sub1; - A&sub2;) - A&sub2; · PC1/(A&sub1; - A&sub2;)
Wenn das Fahrzeug in diesem Fall angelassen wird, steigt der C-1-Öldruck PC1 an, so daß die Kriechkraft TC infolge der Betätigung der ersten Kupplung C1 hergestellt wird. Dadurch können die Zeiten für das Betätigen der ersten Kupplung C1 und das Lösen der ersten Bremse B1 einfach durch Verwenden des C-1-Öldrucks PC1 als Steueröldruck PSIG und durch Unterbrechen der Zuführung des Öldrucks zur hydraulischen Servoeinrichtung B-1 synchronisiert werden.
Wenn weiterhin der C-1-Öldruck P&sub1; ansteigt, verringert sich der B-1-modulierte Druck PB1, so daß die Hügelhaltekraft TH entsprechend der Erhöhung des Ausgangsdrehmoments TO infolge der Betätigung der ersten Kupplung C1 verringert werden kann, um die Hügelhaltekraft TH zu stabilisieren.
Wenn die erste Bremse B1 andererseits zum Bremsen des Motors verwendet wird, nimmt das Neutralrelaisventil 64 seine untere Halbposition ein, so daß der Steueröldruck PSIG auf "0" verringert wird, um die Steuerölkammer des B-1-Modulatorventils 70 zu entleeren. In diesem Fall gilt die folgende Gleichung:
(A&sub1; - A&sub2;)PB1 = FS
so daß der B-1-modulierte Druck PB1 durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:
PB1 = FS/(A&sub1; - A&sub2;) (11)
Demgemäß bestimmen der wirksame Bereich A&sub1; des Abschnitts 70b mit einem größeren Durchmesser und der wirksame Bereich A&sub2; des Abschnitts 70c mit einem kleineren Durchmesser der Spule des B-1-Modulatorventils 70 den B-1-modulierten Druck PB1 beim Halten an einem Hügel und beim Bremsen des Motors.
Weil demgemäß für das Halten an einer Neigung, an der die gewöhnliche Kriechkraft (die vorwärts gerichtete Antriebskraft des im ersten Vorwärtsgang im Leerlauf arbeitenden Motors), also ein Widerstand, der so hoch ist wie derjenige bei betätigter erster Kupplung C1, ausreichend ist, spürt der Fahrer die Rückwärtsbewegung nicht. Wenn das Fahrzeug andererseits an einer steilen Aufwärtsneigung angefahren werden soll, wird der der gewöhnlichen Kriechkraft TC bei betätigter erster Kupplung C1 entsprechende Widerstand in gleicher Weise in der ersten Bremse B1 gegen die auf das Fahrzeug wirkende rückwärts gerichtete Kraft hergestellt. Wenn der Fahrer jedoch in diesem Fall die Bremskraft TB der Fußbremse verringert, wird die Bremse B1 in gleitenden Eingriff gebracht, wodurch die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs ermöglicht wird. Demgemäß wird der Fahrer veranlaßt, die Bremskraft TB gegen diese Rückwärtsbewegung zu erhöhen. Dadurch erkennt der Fahrer deutlich die Notwendigkeit, das Gaspedal zum Anfahren des Fahrzeugs stärker herunterzudrücken, so daß eine gegen den Willen des Fahrers erfolgende Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs verhindert wird.
Das B-1-Modulatorventil 70 führt der hydraulischen Servoeinrichtung B-1 den B-1-modulierten Druck PB1 zum Herstellen des der Kriechkraft TC entsprechenden Widerstands sowie den für das Bremsen des Motors erforderlichen Öldruck zu.
Wenn das Bremsen des Motors durch Betätigung der ersten Bremse B1 bei einer Getriebestufe ausgeführt werden soll, die höher als der erste Gang ist, reicht es gewöhnlich aus, der ersten Bremse B1 mittels des B-1-Modulatorventils 70 einen relativ niedrigen Öldruck zuzuführen. Dementsprechend kann die Größe der Hydrauliksteuereinheit 40 durch Verwenden des B-1-Modulatorventils 70 verringert werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der C-1-Öldruck PC1 der Steuerölkammer 70a als der Steueröldruck PSIG so zugeführt, daß das B-1-Modulatorventil 70 für die Hügelhaltefunktion verwendet werden kann. Der durch das dritte Solenoidventil S3 erzeugte Signalöldruck zum Herstellen des neutralen Zustands kann der Steuerölkammer 70a jedoch als der Steueröldruck PSIG zugeführt werden.
Weiterhin kann auch der im D-Bereich vorhandene Druck der Steuerölkammer 70a als der Steueröldruck PSIG zugeführt werden, damit das B-1-Modulatorventil 70 für die Hügelhaltefunktion verwendet werden kann.
Fig. 20 ist ein Diagramm zur Darstellung eines weiteren Hydraulikkreises gemäß der vorliegenden Erfindung. Es sei am Rande bemerkt, daß der linksseitige Hydraulikkreis aus Fig. 20 mit dem in Fig. 4 dargestellten identisch ist. Weiterhin wird auf die Beschreibung von Komponenten mit derselben Konstruktion wie in Fig. 5 verzichtet.
Wie dargestellt ist, wird der im Handventil 55 erzeugte D-Bereichs-Druck über die Ölleitung L-2 dem 1-2-Schaltventil 57 zugeführt. Dieses 1-2-Schaltventil 57 ist in seiner unteren Halbposition im neutralen Zustand, so daß der im D-Bereich vorhandene Druck weiter über die Ölleitung L-26 dem B-1-Folgeventil 56 zugeführt wird.
Der dem B-1-Folgeventil 56 so zugeführte D-Bereichs-Druck wird über die Ölleitung L-27 dem 3-4-Schaltventil 62 zugeführt. Dieses 3-4-Schaltventil 62 nimmt im pseudoneutralen Zustand seine untere Halbposition ein, so daß der D-Bereichs- Druck über das 1-2-Schaltventil 57 und über die Ölleitungen L-28 und L-23a dem Neutralrelaisventil 64 zugeführt wird.
Im neutralen Steuerzustand nimmt das Neutralrelaisventil 64 seine obere Halbposition ein, so daß der ihm zugeführte D-Bereichs-Druck als der Steueröldruck PSIG einer Steuerölkammer 70a (aus Fig. 19) des B-1-Modulatorventils 70 zugeführt wird.

Claims

1. Verfahren zum Steuern eines Automatikgetriebes in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem Motor (10), wobei das Automatikgetriebe eine Hauptwelle (23), eine Flüssigkeitskupplung (12) zum Übertragen der Drehung vom Motor (10) auf das Getriebe (16), eine erste Kupplung (C1), die eingerückt wird, wenn ein Vorwärtsfahrbereich ausgewählt wird, eine zweite Einwegkupplung (F2), die zum Herstellen des ersten Vorwärtsgangs eingerückt wird, wenn die erste Kupplung (C1) betätigt wird, eine Bremse (B1) zum Verriegeln der Einwegkupplung (F2), wenn diese eingerückt wird, um eine Rückwärtsdrehung der Hauptwelle (23) des Getriebes (16) zu blockieren, eine erste hydraulische Servoeinrichtung (C-1) zum Entgegennehmen von Öldruck, um die erste Kupplung (C1) einzurücken, sowie eine zweite hydraulische Servoeinrichtung (B-1) zum Entgegennehmen von Öldruck, um die Bremse (B1) anzuziehen, aufweist, wobei das Verfahren aufweist:

in Reaktion auf die Auswahl eines Vorwärtsfahrbereichs bei angehaltenem Fahrzeug, im Leerlauf arbeitendem Motor (10) und angezogener Fußbremse erfolgendes Absenken des der ersten hydraulischen Servoeinrichtung (C-1) zugeführten Öldrucks gegenüber dem Öldruck beim ersten Gang sowie Erhöhen des Öldrucks der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung (B-1) auf einen modulierten Druck, wobei der modulierte Druck eine der rückwärts gerichteten Kraft, die auf das Fahrzeug wirkt, wenn es an einer Steigung bergauf weist, entgegenwirkende Widerstandskraft erzeugt, die der vorwärts gerichteten Antriebskraft des im ersten Gang im Leerlauf arbeitenden Motors (10) entspricht.

2. Steuersystem für ein Automatikgetriebe in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem Motor (10), wobei das Getriebe eine Hauptwelle (23) und eine Flüssigkeitskupplung (12) zum Übertragen der Drehung des Motors (10) auf das Getriebe (16) aufweist, wobei das Steuersystem aufweist:

eine erste Kupplung (C1), die in Reaktion auf die Auswahl eines Vorwärtsfahrbereichs eingerückt wird,

eine zweite Einwegkupplung (F2), die zum Herstellen eines ersten Vorwärtsgangs eingerückt wird, wenn die erste Kupplung (C1) eingerückt wird,

eine Bremse (B1) zum Verriegeln der Einwegkupplung (F2), wenn diese eingerückt ist, um eine Rückwärtsdrehung der Hauptwelle (23) des Getriebes (16) zu blockieren,

eine erste hydraulische Servoeinrichtung (C-1) zum Empfangen eines ersten Öldrucks und zum Einrücken der ersten Kupplung (C1) in Reaktion auf den ersten Öldruck,

eine zweite hydraulische Servoeinrichtung (B-1) zum Empfangen eines zweiten Öldrucks, um die Bremse (B1) anzuziehen, und

eine Hydrauliksteuereinheit (40) zum Zuführen des ersten bzw. des zweiten Öldrucks zu der ersten bzw. der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung (C-1, B-1), wobei die Hydrauliksteuereinheit (40) aufweist:

eine Druckminderungseinrichtung (91) zum Absenken des der ersten hydraulischen Servoeinrichtung (C-1) zugeführten ersten Öldrucks auf einen Druck, der niedriger als der im Vorwärtsfahrbereich beim ersten Gang vorhandene Öldruck ist, wenn das Fahrzeug angehalten ist, der Motor (10) im Leerlauf arbeitet und eine Fußbremse angezogen ist, und

eine Öldruck-Zuführeinrichtung (92) zum Zuführen des zweiten Öldrucks zur zweiten hydraulischen Servoeinrichtung (B-1) bei einem Pegel, der ausreicht, um einen der rückwärts gerichteten Kraft, die auf das Fahrzeug wirkt, wenn es an einer Steigung bergauf weist, entgegenwirkende Widerstandskraft zu erzeugen, die der vorwärts gerichteten Antriebskraft entspricht, die erzeugt wird, wenn der Motor (10) im ersten Gang im Leerlauf arbeitet.

3. Steuersystem für ein Automatikgetriebe nach Anspruch 2,

wobei die Öldruck-Zuführeinrichtung (92) ein Modulatorventil (70) mit einer Spule und einer Feder zum Drücken der Spule in eine erste Richtung ist, wobei die Spule eine erste Druckaufnahmefläche, die den zweiten Öldruck zum Drücken der Spule in eine zweite Richtung gegen das Drücken der Feder aufnimmt, und eine zweite Druckaufnahmefläche, die den ersten Öldruck zum Drücken der Spule in die zweite Richtung gegen die drückende Kraft der Feder aufnimmt, aufweist, und wobei

das Modulatorventil (70) der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung (B-1) den zweiten Öldruck in Reaktion auf ein Absenken des der ersten hydraulischen Servoeinrichtung (C-1) zugeführten ersten Öldrucks zuführt und das Zuführen des zweiten Öldrucks zur zweiten hydraulischen Servoeinrichtung (B-1) zu anderen Zeitpunkten blockiert.

4. Steuersystem für ein Automatikgetriebe nach Anspruch 3,

wobei die Bremse (B1) bei einer Getriebestufe betätigt wird, die höher ist als diejenige des ersten Gangs, um das Bremsen des Motors zu bewirken,

wobei die Druckminderungseinrichtung (91) aufweist: ein Regelventil (59) zum Regeln des der ersten hydraulischen Servoeinrichtung (C-1) zugeführten ersten Öldrucks, um einen Vorwärtsfahrbereichs-Druck in Reaktion auf die Auswahl eines Vorwärtsfahrbereichs zu erzeugen, sowie ein Umschaltventil, das zwischen (1) einer Druckminderungsposition, in der das Umschaltventil den Öldruck vom Regelventil (59) der ersten hydraulischen Servoeinrichtung (C-1) in Reaktion auf die Auswahl des Vorwärtsfahrbereichs zuführt, wobei das Fahrzeug angehalten ist, der Motor (10) im Leerlauf arbeitet und die Fußbremse angezogen ist, und (2) einer Vorwärtsfahrbereichsdruck-Position, in der das Umschaltventil den Vorwärtsfahrbereichsdruck der ersten hydraulischen Servoeinrichtung (C-1) zuführt, so daß der erste Öldruck nur dann an der zweiten Druckaufnahmefläche des Modulatorventils (70) aufgenommen wird, wenn es in der Druckminderungsposition ist, umschaltbar ist; und

wobei das Modulatorventil (70) zum Motorbremsen den Öldruck der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung (B-1) zuführt wenn der Öldruck der ersten hydraulischen Servoeinrichtung (C-1) nicht an der zweiten Druckaufnahmefläche anliegt.

5. Steuersystem für ein Automatikgetriebe nach Anspruch 2 oder 3,

wobei die Öldruck-Zuführeinrichtung (92) ein Modulatorventil (70) mit einer Spule und einer Feder zum Drücken der Spule in eine erste Richtung ist,

wobei die Spule eine erste Druckaufnahmefläche, die den zweiten Öldruck gegen das Drücken der Feder aufnimmt, und eine zweite Druckaufnahmefläche, die einen Signaldruck gegen das Drücken der Feder aufnimmt, aufweist,

wobei die Druckminderungseinrichtung (91) aufweist: ein Regelventil (59) zum Regeln des der ersten hydraulischen Servoeinrichtung (C-1) zugeführten ersten Öldrucks und zum Erzeugen eines Vorwärtsfahrbereichsdrucks in Reaktion auf die Auswahl eines Vorwärtsfahrbereichs sowie ein Umschaltventil, das zwischen (1) einer Druckminderungsposition, in der das Umschaltventil den Öldruck vom Regelventil (59) der ersten hydraulischen Servoeinrichtung (C-1) in Reaktion auf die Auswahl des Vorwärtsfahrbereichs zuführt, wobei das Fahrzeug angehalten ist, der Motor (10) im Leerlauf arbeitet und die Fußbremse angezogen ist, und (2) einer Vorwärtsfahrbereichsdruck-Position, in der das Umschaltventil den Vorwärtsfahrbereichsdruck der ersten hydraulischen Servoeinrichtung (C-1) zuführt, so daß der Vorwärtsfahrbereichsdruck der zweiten Druckaufnahmefläche der Spule des Modulatorventils (70) nur dann als der Signaldruck zugeführt wird, wenn das Modulatorventil (70) in der Druckminderungsposition ist, umschaltbar ist, und

wobei das Modulatorventil (70) der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung (B-1) ausreichend Öl zum Bremsen des Motors zuführt, wenn der Vorwärtsfahrbereichsdruck nicht auf die zweite Druckaufnahmefläche der Spule des Modulatorventils (70) einwirkt.