DE10018994A1 - Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs - Google Patents
Schaltsteuervorrichtung eines ArbeitsfahrzeugsInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs, bei welcher eine exzellente Bedienbarkeit beim Schalten ohne Bezugnahme auf die Neigung der Fahrstraße, die Größe der Zuladung und die Straßenbedingungen, ohne notwendigerweise eine Zeit zum Steuern des Motors zu lernen, erreicht werden kann. Dementsprechend gibt die Steuereinrichtung einen Befehl zum Festlegen des Hydraulikdrucks Pn der Kupplung vor dem Schaltvorgang auf den Wert 0 zu einer Zeit, wenn der Schaltvorgang gestartet wird, und einen Befehl zum Festlegen des Hydraulikdrucks Pa der Kupplung nach dem Schaltvorgang zum allmählichen zeitlichen Erhöhen an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) ab, und ändert ein Bestimmungssignal für die Kraftstoff-Einspritzmenge (Fi) an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (19) vom Beschleunigungs-Einspritzmengensignal (THo) auf der Basis der Gaspedalstellung auf ein Synchron-Einspritzmengensignal (THc) zum Steuern der Drehzahl des Motors, so daß ein Absolutwert der umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle (Nr) reduziert wird, und ändert das Bestimmungssignal für die Kraftstoff-Einspritzmenge (Fi) vom Synchron-Einspritzmengensignal (THc) auf das Beschleunigungs-Einspritzmengensignal THo, wenn der Absolutwert der umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle kleiner als eine vorbestimmte Schwelle dNr wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltsteuervorrichtung eines
Arbeitsfahrzeugs, insbesondere eine Schaltsteuervorrichtung
eines Muldenkippwagens oder dergleichen, der eine schwere
Zuladung trägt, und der wiederholt anfährt, anhält, bergauf-
und bergabfährt.
Ein Arbeitsfahrzeug, z. B. ein Muldenkippwagen, trägt eine
schwere Zuladung, wobei ein Getriebe mit mehrfachen
Schaltstufen zum wiederholten Anfahren, Anhalten, Bergauf- und
Bergabfahren verwendet wird, und eine automatische
Getriebevorrichtung ist unter Berücksichtigung der Fähigkeiten
eines Fahrers aufgrund mehrfacher Schaltstufen vorgesehen. Eine
Mehrzahl von Hydraulikkupplungen sind in einem inneren
Abschnitt des Getriebes vorgesehen, und eine
Geschwindigkeitsstufe wird durch An- und Abschalten eines auf
die Kupplung ausgeübten Hydraulikdrucks und durch Kombination
der Kupplungen, an welche der Hydraulikdruck angelegt wird, und
der Kupplung, an die kein Hydraulikdruck angelegt wird,
eingestellt. Die automatische Getriebevorrichtung bestimmt ein
Heraufschalten zur Erhöhung der Geschwindigkeit, wenn eine
Drehzahl der Getriebeabtriebswelle eine vorbestimmte Drehzahl
übersteigt, und ein Herunterschalten zur Reduzierung der
Geschwindigkeit, wenn die Getriebeabtriebswellendrehzahl unter
eine vorbestimmte Drehzahl sinkt, gemäß eines Graphen der
Geschwindigkeitsänderung, der aufgrund der Betätigung eines
Gaspedals und aufgrund der Getriebeabtriebswellendrehzahl
bestimmt ist, und schickt einen Befehl an ein
elektromagnetisches Proportionalsteuerventil, das den
Hydraulikdruck der Kupplung bei einer entsprechenden
Geschwindigkeitsstufe steuert, wodurch ein Schaltvorgang
durchgeführt wird.
Ist der Schaltvorgang bestimmt worden, so hat die Kupplung
nach dem Schaltvorgang entsprechend einer vorbestimmten neuen
Geschwindigkeitsstufe eine Relativdrehzahl, die von der
Getriebeabtriebswellendrehzahl, einem
Drehzahlreduktionsverhältnis der Geschwindigkeitsstufe vor dem
Schaltvorgang und einem Drehzahlreduktionsverhältnis der
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang bestimmt wird. Da
in diesem Zustand einer Rotationsträgheit auf einer Seite der
Getriebeantriebswelle einschließlich einer Rotationsträgheit
des Motors eine Drehzahlbeschleunigung beim allmählichen
Erhöhen des Hydraulikdrucks der Kupplung mit der Zeit und durch
Kupplungseingriff beim Schlupfen zeigt, wird eine
trägheitsbedingte Drehkraft erzeugt, die durch Multiplizieren
der Rotationsträgheit mit der Rotationsbeschleunigung berechnet
wird. Der beim Schalten verursachte Schaltstoß läßt sich
teilweise auf die trägheitsbedingte Drehkraft zurückführen. Die
trägheitsbedingte Drehkraft kann durch Reduzieren des Anstiegs,
mit der der Hydraulikdruck der Kupplung allmählich mit der Zeit
erhöht wird, reduziert werden. Jedoch ist die Zeit, während der
die Kupplung schlupft, lang, so daß sich die in der Kupplung
erzeugte Wärmemenge erhöht und die Beständigkeit der Kupplung
verschlechtert wird. Beim Reduzieren des Anstiegs des
Hydraulikdrucks der Kupplung empfindet der Bediener ferner ein
träges Gefühl und die Schaltbarkeit hinsichtlich des Schaltens
ist nicht gut.
Um den Schaltstoß beim Schalten des oben erwähnten
Arbeitsfahrzeugs derart zu reduzieren, daß die Schaltbarkeit
unter Aufrechterhalten der Lebensdauer der Kupplung verbessert
wird, wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die relative
Drehzahl der Kupplung, die bei einer Schaltzeit im Eingriff
steht, reduziert wird, während der Hydraulikdruck angelegt
wird. Zum Beispiel gibt es ein Verfahren, das in der
ungeprüften japanischen Patentanmeldung mit der
Veröffentlichungsnummer 9-509237 beschrieben ist. Gemäß der
Veröffentlichung ist das Verfahren derart ausgestaltet, daß
eine gewünschte Motordrehzahl, die einer gewünschten
Getriebeantriebswellendrehzahl entspricht, berechnet wird, so
daß die Relativdrehzahl kleiner wird als ein vorbestimmter
eingestellter Wert, und daß die Motordrehzahl derart gesteuert
wird, daß der Unterschied zwischen der gewünschten Drehzahl und
der tatsächlichen Motordrehzahl Null wird. Weiterhin wird die
Steuerung der Motordrehzahl zu einer Zeit begonnen, zu dem der
Hydraulikdruck der Kupplung nach dem Beginn des Schaltvorgangs
ansteigt, welcher Schaltvorgang zu einem festgelegten Zeitpunkt
nach Bestimmung des Schaltvorgangs angefangen hat, und wird für
eine Steuerungsbeibehaltungszeit beibehalten, welche durch
Lernen von Daten eingestellt wird, die durch Messen der
Getriebeantriebswellendrehzahl und der
Getriebeabtriebswellendrehzahl bei jedem Schaltvorgang erhalten
wird. In der Veröffentlichung wird weiterhin angenommen, daß
eine Beendigungszeit der Beibehaltungszeit mit der
Beendigungszeit des Kupplungseingriffs nach dem Schaltvorgang
durch Lernen der Steuerungsbeibehaltungszeit übereinstimmt.
Jedoch treten bei dem oben erwähnten Verfahren die
folgenden Probleme auf.
Die Zeit zum Steuern des Motors ist eine gemittelte Zeit,
die unter jeweiligen Fahrbedingungen erlernt wird, und ist eine
festgelegte Zeit. Dementsprechend kann in einem tatsächlichen
Arbeitsumfeld, in dem sich die Steigung der Fahrstraße, die
Zuladungsmenge und die Straßenbedingungen stets ändern, das
Ergebnis des Lernens die beabsichtigte Steuerfunktion nicht
ausreichend erzielen. Ändert sich ferner das Arbeitsumfeld, so
ist das Leistungsvermögen der Schaltsteuerung nicht
ausreichend, und eine gute Schaltbarkeit des Schaltens
unterbleibt, bis das jeweilige Arbeitsumfeld gelernt ist und
das Gelernte angewendet ist.
Hier zeigt Fig. 9 ein Beispiel einer typischen
zeitabhängigen Änderung des Hydraulikdrucks Pc einer Kupplung
bei einer automatischen Schaltsteuervorrichtung eines
Arbeitsfahrzeugs. Eine Beschreibung einer
Kupplungseingriffszeit folgt für den Fall einer maximalen
Zuladung und einer Leergewichtsfahrt. Beim Einstellen der Zeit
t auf 0 beim Beginn des Schaltvorgangs, wird der Hydraulikdruck
(nicht gezeigt) der Kupplung vor dem Schaltvorgang entsprechend
dem Hydraulikdruck einer Geschwindigkeitsstufe vor dem
Schaltvorgang auf 0 festgelegt, wenn der Schaltvorgang zu einem
Zeitpunkt bestimmt wird, wenn die Zeit t = 0 ist. Desweiteren
wird das Öl nach dem Beginn des Schaltvorgangs der Kupplung
entsprechend der Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang
von der Zeit Null auf die Zeit t zugeführt. Eine Füllzeit Tf
ist erforderlich, um die Kupplungskammer mit dem Öl zu füllen.
Nach dem Befüllen mit dem Öl erhöht sich der Hydraulikdruck der
Kupplung mit einer vorbestimmten Steigung und wird bis auf
einen vorbestimmten maximalen Hydraulikdruck Pm erhöht. Die
vorbestimmte Steigung liegt innerhalb einer Zeitspanne vor dem
Kupplungseingriff, die nach dem Beginn des Schaltvorgangs
beginnt und mit dem beginnenden Kupplungseingriff endet, also
die Zeitspanne beschreibt, während die Kupplung eingreift, ohne
daß die Füllzeit Tf miteinbezogen wird. D. h. eine Zeitspanne
Tt, für die die Kupplung nach dem Beginn des Schaltvorgangs
schlupft, kann die Beständigkeit der Kupplung gewährleisten,
und wird derart bestimmt, daß nur ein kleiner Schaltstoß beim
Schalten erreicht wird, während die Ladungsbedingungen bei
maximaler Zuladung beim Fahren auf einem steilen Gefälle und
Fahren auf einer verschlammten Fahrstraße oder dergleichen
mitberücksichtigt werden.
Bei der vorbestimmten Steigung des
Kupplungshydraulikdrucks, welcher auf diese Weise bestimmt
wird, tritt jedoch das folgende Problem auf. Ist im Allgemeinen
das Fahrzeuggewicht, welches die Kupplung beansprucht, klein,
z. B. in Zeiten ohne Beladung, so steht die Kupplung gemäß
eines niedrigen Hydraulikdrucks in Eingriff. Da demgemäß die
beginnende Steigung des Hydraulikdrucks der Kupplung zu groß
ist, wenn das Fahrzeuggewicht klein ist, ist die Zeit Tk,
während der die Kupplung nach dem Beginn des Schaltvorgangs
schlupft, kürzer als die Zeit Tt, während die Kupplung nach dem
Beginn des Schaltvorgangs bei maximalem Fahrzeuggewicht
schlupft, und die Kupplung wird innerhalb einer kürzeren Zeit
in Eingriff gebracht. Demgemäß wird die Rotationsänderung der
Abtriebswelle des Getriebes pro Zeiteinheit erhöht, und der
Schaltstoß ist groß. Da weiterhin die Zeit, für die der
Schaltvorgang zu Ende geführt wird, nicht wegen einer
Laständerung, wie beispielsweise des Gewichts der Ladung, einer
Steigung der Fahrstraße und dergleichen festgelegt ist, ist die
Schaltbarkeit des Schaltens nicht gut.
Gemäß der automatischen Schaltsteuervorrichtung des
Arbeitsfahrzeugs, wird sogar im Zustand der Betätigung des
Gaspedals (nachfolgend wird ein Schaltvorgang in einem
Pedalzustand des Gaspedals als Power-On-Schaltung bezeichnet)
geschaltet, wenn sich das Fahrzeug von einer ebenen Fahrstraße
auf eine ansteigende Fahrstraße zubewegt, die eine große
Steigung hat, so daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufgrund
der unzureichenden Traktionskraft plötzlich reduziert wird und
ein Zustand entsteht, bei dem der Schaltvorgang zu spät für die
Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ausgeführt wird,
wenn der Schaltvorgang Schritt für Schritt ausgeführt wird, bis
die Geschwindigkeitsstufe, die das Fahrzeug zu fahren imstande
ist, erreicht wird. Das heißt, daß für die Zeit, die für einen
Schaltvorgang erforderlich ist, z. B. 0,5 s bis 1 s, der Zustand
eintritt, daß bei einer großen Steigung eine lange Zeit
erforderlich ist, bis in die Geschwindigkeitsstufe geschaltet
wird, die für die erforderliche Traktionskraft geeignet ist,
und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird in hohem Maße
reduziert, so daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs während
dieser Zeit zu sehr reduziert wird. In diesem Fall findet sogar
bei einer Steigung, bei der das Fahrzeug z. B. im zweiten
Vorwärtsgang (nachfolgend als F2 bezeichnet, der erste
Vorwärtsgang wird z. B. F1 genannt) fahren kann, eine Art
Pendeln (um die Nenndrehzahl) statt, so daß die
Geschwindigkeitsstufe vorübergehend in F1 heruntergeschaltet
wird und danach wieder in F2 heraufgeschaltet wird und der
Schaltstoß beim Schaltvorgang verstärkt wird. Wiederholte
Schaltvorgänge sind für den Bediener unbequem und ermüdend.
Deswegen verwendet man herkömmlicherweise einen Mechanismus,
bei dem der Bediener beim Befahren der bergaufsteigenden
Fahrstraße einen Schalthebel betätigt, wodurch in eine Ziel-
Geschwindigkeitsstufe geschaltet wird, ohne daß durch die
mittlere Geschwindigkeitsstufe hindurchgeschaltet werden muß.
Bei dem Arbeitsfahrzeug, z. B. dem Muldenkippwagen,
welches auf einem vorbestimmten Weg fährt tritt jedoch das
folgende Problem auf. Wenn das Arbeitsfahrzeug einen bestimmten
Ort auf dem Weg erreicht, ist jedesmal ein manueller
Schaltvorgang durch den Bediener erforderlich. Dementsprechend
wird der Bediener dazu gezwungen, viel Fahrarbeit zu leisten.
Bei der automatischen Schaltsteuervorrichtung des
Arbeitsfahrzeugs wird weiterhin beim Betätigen des Bremspedals
während der Fahrt in einer bestimmten Geschwindigkeitsstufe zum
Stoppen für den Fall, daß die Geschwindigkeitsverringerung zu
einem großen Teil durch die Bremse ausgeführt wird, die
Operation des schrittweisen Herunterschaltens zu der
Geschwindigkeitsstufe der niedrigen Geschwindigkeit des
Fahrzeugs für die Verringerung der Geschwindigkeit des
Fahrzeugs zu spät ausgeführt, so daß der nächste Schaltvorgang
direkt nach Beendigung eines Schaltvorgangs beginnt. Zu diesem
Zeitpunkt werden einige Schaltvorgänge kontinuierlich für eine
kurze Zeit wiederholt, wodurch der Bediener ein unbequemes
Gefühl bekommt.
Demgemäß wurden viele Verfahren vorgeschlagen, welche die
Anzahl der Schaltvorgänge, die beim Betätigen der Bremse
wiederholt vollzogen werden, reduziert, wodurch dem Bediener
kein unbequemes Gefühl vermittelt wird. Z. B. ist aus der
ungeprüften japanischen Gebrauchsmusteranmeldung mit der
Veröffentlichungsnummer 57-149348 eine solche Technik bekannt.
In der Veröffentlichung wird ein Verfahren zur Reduzierung der
Schaltvorgänge offenbart, ohne während des Betätigens des
Bremspedals zu schalten, wodurch eine bequeme Schaltbarkeit
erzielt wird.
Bei dem oben erwähnten Verfahren tritt jedoch das folgende
Problem auf.
Für den Fall, daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bis
auf ein Niveau reduziert wird, welches dem
Geschwindigkeitszustand einer geringen Geschwindigkeit
unterhalb einer Mehrzahl von Geschwindigkeitsstufen beim
Betätigen und beim anschließenden Loslassen des Bremspedals
entspricht, werden die Schaltvorgänge schrittweise bis zur
Geschwindigkeitsstufe der geringen Geschwindigkeit wiederholt
ausgeführt und der Bediener fühlt sich unbequem. Da ferner der
Schaltvorgang nicht während der Betätigung des Bremspedals
ausgeführt wird, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
reduziert, wenn das Bremspedal für längere Zeit getreten wird.
Da zur gleichen Zeit die Motorabtriebswelle direkt mit der bei
einer vorbestimmten Geschwindigkeitsstufe verbunden ist, wird
auch die Motordrehzahl reduziert. Eine Arbeitsflüssigkeit, wie
Kühlwasser und dergleichen, die im Fahrzeug verwendet wird,
wird durch einen Ventilator, der durch den Motor angetrieben
wird, gekühlt. Es ist jedoch in diesem Zustand unmöglich, eine
ausreichende Kühlleistung zu erzielen, da die Motordrehzahl
gering ist.
Mit der Erfindung wird eine Schaltsteuervorrichtung eines
Arbeitsfahrzeugs geschaffen, bei der unabhängig von einem
Anstieg der Fahrstraße, von der Ladungsmenge und dem
Fahrstraßenzustand eine hervorragende Schaltbarkeit erzielt
werden kann, ohne daß lange Zeit zur Steuerung des Motors
notwendig ist.
Ferner wird eine Schaltsteuervorrichtung eines
Arbeitsfahrzeugs geschaffen, die einen verminderten Schaltstoß
sowie eine gute Schaltbarkeit mit einem guten Gefühl beim
Schalten hat und eine im wesentlichen festgelegte Schaltzeit
unabhängig von der Größe des (momentanen) Fahrzeuggewichts
aufweist.
Ferner wird eine Schaltsteuervorrichtung eines
Arbeitsfahrzeugs geschaffen, die eine gute Schaltbarkeit und
einen geringen Schaltstoß aufweist, bei welchem ein manueller
Schaltvorgang durch einen Bediener zum Zeitpunkt eines Power-
On-Herunterschaltens zusammen mit einer plötzlichen Reduzierung
der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht erforderlich ist, z. B. zu
einem Zeitpunkt des Befahrens einer bergaufsteigenden
Fahrstraße von einer ebenen Fahrstraße aus.
Außerdem wird eine Schaltsteuervorrichtung eines
Arbeitsfahrzeugs geschaffen, bei welcher ein Schaltvorgang zu
einer Geschwindigkeitsstufe ausgeführt werden kann, welche
Geschwindigkeitsstufe einer Fahrzeugsgeschwindigkeit zu einem
Zeitpunkt des Loslassens des Bremspedals entspricht, ohne daß
durch eine andere Geschwindigkeitsstufe hindurchgeschaltet
werden muß, wodurch die Anzahl der Schaltvorgänge reduziert
wird, und wodurch eine bequeme Schaltbarkeit beim Fahren und
eine ausreichende Kühlleistung sogar beim Betätigen des
Bremspedals für längere Zeit erzielt werden können.
Dies wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung durch
eine Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs erreicht,
aufweisend: einen Gaspedalstellungsdetektor; eine
Steuervorrichtung, die ein Bestimmungssignal für die
Kraftstoff-Einspritzmenge auf Basis der Betätigung des
Gaspedals (Gaspedalstellung) ausgibt; eine Kraftstoff-
Einspritzvorrichtung, die den Kraftstoff auf Basis des
Bestimmungssignals für die Kraftstoff-Einspritzmenge
einspritzt; einen Motor, der eine Drehzahl aufweist, die
entsprechend dem Kraftstoff gesteuert wird, der durch die
Kraftstoff-Einspritzvorrichtung eingespritzt wird; ein
Getriebe, das die Abtriebsdrehzahl des Motors entsprechend
einer Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Eingriff oder einem
Außereingriff einer Mehrzahl von Hydraulikkupplungen und einer
Kombination einer Mehrzahl von Zahnrädern ändert; einen
Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor; ein elektromagnetisches
Proportionalsteuerventil, welches einen vorbestimmten
Hydraulikdruck auf jede der Hydraulikkupplungen gemäß einer
Geschwindigkeitsstufe des Getriebes anlegt; und eine
automatische Schaltsteuervorrichtung, die die
Geschwindigkeitsstufe gemäß einem auf Basis der
Gaspedalstellung und der Getriebeabtriebswellendrehzahl
erzeugten Schaltgraphen bestimmt, und die ein Steuersignal an
das elektromagnetische Proportionalsteuerventil gemäß einer
Geschwindigkeitsstufe ausgibt, so daß geschaltet wird, wobei
ein Getriebeantriebswellendrehzahldetektor vorgesehen ist,
wobei das Signal der Getriebeantriebswellendrehzahl und das
Signal der Getriebeabtriebswellendrehzahl an die
Steuervorrichtung eingegeben werden, und die Steuervorrichtung
gibt ein Steuersignal zum Einstellen des Hydraulikdrucks der
Kupplung vor dem Schaltvorgang zum Wert "0" zum Anfang des
Schaltvorgangs und ein Steuersignal zum allmählichen Erhöhen
des Hydraulikdrucks der Kupplung nach dem Schaltvorgang an das
elektromagnetische Proportionalsteuerventil aus, ändert das
Bestimmungssignal an die Kraftstoff-Einspritzmenge zu der
Kraftstoff-Einspritzvorrichtung vom Gaspedalstellungssignal auf
Basis der Gaspedalstellung auf ein Synchron-
Einspritzmengensignal zum Steuern der Motordrehzahl derart, daß
ein Absolutwert einer umgewandelten Relativdrehzahl der
Antriebswelle reduziert wird, die eine Differenz zwischen einer
eingegebenen Getriebeantriebswellendrehzahl und einer
umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle bei einer
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang einer eingegebenen
Getriebeabtriebswellendrehzahl entspricht und ändert das
Bestimmungssignal für die Kraftstoff-Einspritzmenge von dem
Synchron-Einspritzmengensignal auf das Gaspedalstellungssignal,
wenn der Absolutwert der umgewandelten Relativdrehzahl der
Antriebswelle kleiner als eine vorbestimmte Schwelle wird.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird, wenn die
Steuervorrichtung bestimmt, daß sich die Geschwindigkeitsstufe
ändert, das Steuersignal zum Einstellen des Hydraulikdrucks der
Kupplung vor dem Schaltvorgang auf den Wert "0" festgelegt und
an das Elektromagnetventil über den Signalausgabeabschnitt für
das Elektromagnetventil der automatischen
Schaltsteuervorrichtung ausgegeben. Demgemäß sind alle
Kupplungen innerhalb des Getriebes in ausgekuppeltem Zustand.
Gleichzeitig wird das Bestimmungssignal für die Kraftstoff-
Einspritzmenge, das an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung des
Motors weitergegeben wird, vom Gaspedalstellungssignal auf
Basis der Gaspedalstellung auf das Synchron-
Einspritzmengensignal zum Steuern der Drehzahl des Motors
geändert, so daß der Absolutwert der umgewandelten
Relativdrehzahl der Antriebswelle kleiner als ein vorbestimmter
Schwellenwert wird.
Gemäß der synchronen Einspritzmenge werden, im Falle eines
Heraufschaltens die Kraftstoff-Einspritzmenge und die
Motordrehzahl reduziert, und im Falle eines Herunterschaltens
werden die Einspritzmenge und die Motordrehzahl erhöht. Danach
wird das Signal für die Kraftstoff-Einspritzmenge an die
Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ausgegeben, nachdem die
umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle kleiner als ein
Schwellenwert wird, und die allgemeine
Geschwindigkeitsbedienung des Fahrzeugs wird durch den Bediener
durchgeführt. Das Drehmoment, welches durch die
Rotationsbeschleunigung beim Eingreifen verursacht wird, wird
durch Steuern der Motordrehzahl und durch Reduzieren der
umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle vermindert und
der Schaltstoß wird reduziert. Da weiterhin die Kraftstoff-
Einspritzmenge an den Motor beim Heraufschalten reduziert wird,
wird auch das Motorabtriebsdrehmoment vermindert, so daß,
verglichen mit dem Fall, daß die Motordrehzahl nicht gesteuert
wird, das Eingreifen der Kupplung nach dem Schaltvorgang durch
einen kleineren Kupplungshydraulikdruck beendet wird. Da
demgemäß der zeitliche Anstieg des Kupplungshydraulikdrucks
geringer eingestellt werden kann, ist es im Vergleich mit einem
Zustand, bei dem die Motordrehzahl nicht gesteuert wird,
möglich, den Schaltstoß weiter zu reduzieren. Da weiterhin die
Drehzahl des Motors gesteuert wird, nachdem festgestellt wird,
daß sich die Geschwindigkeitsstufe geändert hat, bevor die
umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle kleiner wird als
eine Schwelle, d. h. bis die Relativdrehzahl der Kupplung
einen ausreichend kleinen Wert annimmt, ist es möglich, immer
eine stabile Schaltbarkeit mit geringem Schaltstoß zu erzielen,
die unabhängig von der Größe der Steigung der Fahrstraße oder
der Größe der Zuladung ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine
Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs geschaffen,
aufweisend: ein Getriebe, welches gemäß einer
Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Eingriff und Außereingriff
einer Mehrzahl von Hydraulikkupplungen und einer Kombination
einer Mehrzahl von Zahnrädern schaltet; einen Gaspedaldetektor,
der eine Gaspedalstellung eines Bedieners erfasst; einen
Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor, der die Drehzahl der
Getriebeabtriebswelle erfasst; ein elektromagnetisches
Proportionalsteuerventil, welches einen vorbestimmten
Hydraulikdruck an jede der Hydraulikkupplungen gemäß der
Geschwindigkeitsstufe des Getriebes anlegt; eine
Getriebesteuervorrichtung, die einen Geschwindigkeitsstufen-
Bestimmungsabschnitt zum Bestimmen der Geschwindigkeitsstufe
gemäß einem Schaltgraphen, der auf Basis der Gaspedalstellung
und der Getriebeabtriebswellendrehzahl eingestellt ist, und die
ein Steuersignal einer beginnenden Steigung des Hydraulikdrucks
einer Kupplung mit einem festgelegten Steigungswert gemäß der
festgelegten Geschwindigkeitsstufe ausgibt, und die einen
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil zum Steuern
des elektromagnetischen Proportionalsteuerventils gemäß der
Eingabe eines Steuerungssignals aufweist, wobei ein
Motordrehmoment-Berechnungsabschnitt, der das
Motorabtriebswellendrehmoment auf Basis der Gaspedalstellung
berechnet, vorgesehen ist, wobei die Getriebesteuervorrichtung
mit einem Modulationssteuerabschnitt versehen ist, welcher das
Fahrzeuggewicht erfasst und den beginnenden Anstieg des
Kupplungshydraulikdrucks als Steuerungssignalausgabe zum
elektromagnetischen Proportionalsteuerventil gemäß der Größe
des erfassten Fahrzeuggewichts ausgibt, so daß die
Eingriffszeit zwischen dem beginnenden Anstieg des
Hydraulikdrucks der Kupplung nach dem Schaltvorgang, welcher
auf Basis eines Schaltgraphen im Geschwindigkeitsstufen-
Bestimmungsabschnitt bestimmt wird, und dem vollständigen
Eingriff im wesentlichen gleich lang ist, und welcher das
Steuersignal auf Basis einer festgelegten Steigung an das
elektromagnetische Proportionalsteuerventil über einen
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil ausgibt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung erhöht sich der
Hydraulikdruck gemäß des Anstiegs des Kupplungshydraulikdrucks,
welcher derart eingestellt ist, daß die Eingriffszeit
entsprechend der Größe des Fahrzeuggewichts im wesentlichen
gleich lang ist, selbst wenn sich das Fahrzeuggewicht ändert,
wobei die Kupplung immer mit einer gleich langen Eingriffszeit
eingreift. Demgemäß greift die Kupplung nicht für eine kurze
Zeit ein. Selbst wenn das Fahrzeuggewicht niedrig ist, ist es
möglich, die Schaltsteuervorrichtung so einzurichten, daß nur
ein kleiner Schaltstoß, unabhängig von der Größe des
Fahrzeuggewichts, stattfindet.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist eine
Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs wie im zweiten
Aspekt vorgesehen, wobei ein
Getriebeantriebswellendrehzahldetektor zum Erfassen einer
Antriebswellendrehzahl des Getriebes vorgesehen ist, und der
Modulationssteuerabschnitt derart ausgestaltet ist, um ein
Steuersignal zum Ändern des beginnenden Anstiegs des
Kupplungshydraulikdrucks auf einen vorbestimmten Anstieg, der
größer als der beginnende Anstieg ist, welcher beim Starten des
Schaltvorgangs eingestellt ist, an das elektromagnetische
Proportionalsteuerventil über einen Ausgabeabschnitt für das
Elektromagnetventil auszugeben, wenn der Absolutwert der
Differenz zwischen der Getriebeantriebswellendrehzahl und der
umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle in der
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang der
Getriebeabtriebswellendrehzahl kleiner als eine vorbestimmte
Schwelle während des Erhöhens des Kupplungshydraulikdrucks
wird, der einer Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang
entspricht.
Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird ermittelt, ob
der Absolutwert der Differenz zwischen der
Getriebeantriebswellendrehzahl und der umgewandelten
Relativdrehzahl der Antriebswelle in einer
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang der
Getriebeabtriebswellendrehzahl kleiner als eine vorbestimmte
Relativdrehzahl der umgewandelten Antriebswellendrehzahl ist,
dann wird angenommen, daß der Eingriff der Kupplung
abgeschlossen ist. Die Steigung wird von der derzeitig
eingestellten Steigung auf eine vorbestimmte größere Steigung
geändert, der Kupplungshydraulikdruck wird plötzlich erhöht und
erreicht den vorbestimmten maximalen Hydraulikdruck, wobei der
Schaltvorgang insgesamt abgeschlossen ist. Die Zeit, nachdem
der Eingriff der Kupplung abgeschlossen ist und bevor der
vorbestimmte Hydraulikdruck erreicht wird, ist im wesentlichen
gleich lang und unabhängig von der Größe des Fahrzeuggewichts,
da die vorbestimmte große Steigung des Hydraulikdrucks
ausreichend groß ist. Im allgemeinen ist die Zeit, die für das
Füllen der Kupplungskammer mit Öl, die nach dem Beginn des
Schaltvorgangs anfängt und bevor der Kupplungshydraulikdruck
sich erhöht, endet, unter den jeweiligen Kupplungen im
wesentlichen gleich. Gemäß dem ersten Aspekt, ist die Zeit,
nachdem sich der Hydraulikdruck der Kupplung erhöht, und bevor
die Kupplung den Eingriff abschließt, im wesentlichen gleich
lang. Weiterhin ist die Zeit, nachdem der Schaltvorgang
angefangen hat, und bevor der Schaltvorgang vollständig .
abgeschlossen ist, im wesentlichen gleich lang, so daß es
möglich ist, immer eine im wesentlichen gleich lange
Schaltzeit, unabhängig von der Größe des Fahrzeuggewichts, zu
erhalten. Demgemäß ist es möglich, eine Schaltsteuervorrichtung
mit einem guten Bediengefühl zu erhalten.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist eine
Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs vorgesehen,
aufweisend: ein Getriebe, welches gemäß einer
Geschwindigkeitsstufe entsprechend einem Eingriff oder
Außereingriff einer Mehrzahl von hydraulischen Kupplungen und
einer Kombination einer Mehrzahl von Zahnrädern, schaltet;
einen Gaspedalstellungsdetektor, der die Gaspedalstellung eines
Bedieners erfasst; einen
Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor, der die Drehzahl der
Abtriebswelle des Getriebes erfasst; ein elektromagnetisches
Proportionalsteuerventil, das einen vorbestimmten Druck an jede
der hydraulischen Kupplungen gemäß einer Geschwindigkeitsstufe
des Getriebes anlegt; und eine Getriebesteuervorrichtung, die
die Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang gemäß einem
Schaltgraphen bestimmt, der auf Basis der Gaspedalstellung und
der Getriebeabtriebswellendrehzahl festgelegt ist und ein
Steuersignal für den Hydraulikdruck einer Kupplung gemäß einer
bestimmten Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang an das
elektromagnetische Proportionalsteuerventil ausgibt, damit
geschaltet werden kann, wobei ein
Getriebeantriebswellendrehzahldetektor zum Erfassen der
Drehzahl der Antriebswelle des Getriebes vorgesehen ist, und
die Getriebesteuervorrichtung derart ausgestaltet ist, ein
Steuersignal zum Einstellen des Kupplungshydraulikdrucks vor
dem Schaltvorgang gemäß der Geschwindigkeitsstufe vor dem
Schaltvorgang mit dem Wert "0" an das elektromagnetische
Proportionalsteuerventil zu einem solchen Zeitpunkt auszugeben,
bei dem der Schaltvorgang beginnt, wenn der Schaltvorgang in
eine niedrige Geschwindigkeitsstufe ausgeführt wird, bei einem
Zustand, bei dem das Gaspedal heruntergedrückt ist, und gibt
weiterhin einen Steuerbefehl an das elektromagnetische
Proportionalsteuerventil aus, wenn ein Absolutwert der
umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle, die durch
Substrahieren der umgewandelten Relativdrehzahl der
Antriebswelle in einer Geschwindigkeitsstufe nach dem
Schaltvorgang der Getriebeabtriebswellendrehzahl von der
Getriebeantriebswellendrehzahl erhalten wird, kleiner als eine
vorbestimmte kleine Geschwindigkeitsschwelle ist, um zu
schalten.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird, wenn der
Beginn des Schaltens bestimmt wird, der Hydraulikdruck der
Kupplung vor dem Schaltvorgang auf den Wert "0" eingestellt,
und alle Kupplungen, die die Geschwindigkeitsstufe des
Getriebes festlegen, sind in einem Außereingriffszustand.
Während des Herunterschaltens beim Auffahren auf eine
ansteigende Fahrstraße wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
und somit die Getriebeabtriebswellendrehzahl reduziert.
Desweiteren wird, da der Bediener das Gaspedal zu diesem
Zeitpunkt herunterdrückt, die Motorabtriebsdrehzahl und somit
die Getriebeantriebswellendrehzahl erhöht. Wenn die
umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle sich von einem
negativen auf einen positiven Wert ändert, d. h. die
Relativdrehzahl der Kupplung innerhalb einer vorbestimmten
Schwelle nahe des Wertes "0" liegt, wird der
Kupplungshydraulikdruck nach dem Schaltvorgang gemäß der
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang erhöht. Da die
Kupplung dementsprechend eingreift, wenn die Relativdrehzahl
der Kupplung klein ist, ist es möglich, eine
Schaltsteuervorrichtung zu erhalten, die einen kleinen
Schaltstoß aufweist und die nicht durch die Motorbremse oder
dergleichen beeinflußt wird.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung ist eine
Schalteteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs wie in dem
vierten Aspekt vorgesehen, wobei die Getriebesteuervorrichtung
eine Sprungschaltung durchführen kann, bei der die
Geschwindigkeitsstufe von der derzeitigen Geschwindigkeitsstufe
auf eine Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang geändert
werden kann, ohne durch eine mittlere Geschwindigkeitsstufe
hindurchschalten zu müssen, und ist derart ausgestaltet, daß
die Sprungschaltung ausgeführt wird, wenn die Beschleunigung
des Fahrzeugs, die auf Basis der Getriebeabtriebswellendrehzahl
berechnet wird, kleiner als eine vorbestimmte
Beschleunigungsschwelle ist und den Schaltvorgang schrittweise
in einer normalen Weise durchführt, wenn die
Getriebeabtriebswellendrehzahl größer oder gleich der
Beschleunigungsschwelle ist.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung, wenn der
Schaltvorgang bestimmt ist, wird die Beschleunigung des
Fahrzeugs durch Differentiation der
Getriebeabtriebswellendrehzahl nach der Zeit, zum Zeitpunkt des
Startens des Schaltvorgangs berechnet, und es wird
festgestellt, ob die berechnete Beschleunigung des Fahrzeugs
kleiner als der vorbestimmte Beschleunigungsschwellenwert ist
oder nicht, und es wird entschieden, ob ein Sprungschalten
auszuführen ist oder nicht. Es ist möglich die zeitabhängige
Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit der Bestimmung
der Geschwindigkeitsstufe in Zusammenhang zu bringen; und wenn
sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs stark im Verlauf der
Zeit ändert, wird der Schaltvorgang durch eine Sprungschaltung
ausgeführt. Demgemäß ist es möglich, eine
Schaltsteuervorrichtung, in welcher die Anzahl der
Schaltvorgänge reduziert wird, zu erhalten, während sich der
Bediener nicht unbequem fühlt. Ferner ist es für den Bediener
erforderlich, den Schalthebel in einer springenden Weise zu
betätigen, so daß es möglich ist, eine Schaltsteuervorrichtung
zu erhalten, die eine hervorragende Bedienbarkeit hat.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung ist eine
Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs wie im vierten
Aspekt vorgesehen, wobei ein Fahrzeuggewichtsdetektor, welcher
das Gewicht des Fahrzeugs erfasst oder ein
Beschleunigungsdetektor zum Erfassen der Beschleunigung des
Fahrzeugs in Bewegungsrichtung vorgesehen ist. Eine
Motorsteuervorrichtung, welche das Motorabtriebsdrehmoment auf
Basis der Gaspedalstellung berechnet, sendet das berechnete
Motorabtriebsdrehmoment an die Getriebesteuervorrichtung, und
die Getriebesteuervorrichtung kann eine Sprungschaltung
durchführen, bei der die Geschwindigkeitsstufe von der
derzeitigen Geschwindigkeitsstufe zu der Geschwindigkeitsstufe
nach dem Schaltvorgang geändert wird, ohne durch eine mittlere
Geschwindigkeitsstufe schalten zu müssen, und ist derart
ausgestaltet, die Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang
auf Basis einer Eingabe des Motorabtriebsdrehmoments
festzustellen. Die Fahrzeugbeschleunigung, die auf Basis der
Getriebeabtriebswellendrehzahl berechnet wird, welches durch
den Fahrzeuggewichtsdetektor erfasst wird, oder welche
Fahrzeugbeschleunigung durch einen Beschleunigungsdetektor
erfasst wird, führt die Getriebesteuervorrichtung eine
Sprungschaltung aus, wenn die bestimmte Geschwindigkeitsstufe
nach dem Schaltvorgang nicht in dem Bereich der derzeitigen
Geschwindigkeitsstufe liegt, und den Schaltvorgang stufenweise
durchführt, wenn sie in dem Bereich liegt.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung wird die
erforderliche Traktionskraft, die für das Fahren mit
unveränderter Fahrzeuggeschwindigkeit erforderlich ist, auf
Basis des Fahrzeuggewichts, welches durch den
Fahrzeuggewichtsdetektor ermittelt wird, oder die
Fahrzeugbeschleunigung ermittelt, berechnet, welche durch einen
Beschleunigungsdetektor zum Erfassen der Beschleunigung in
Bewegungsrichtung des Fahrzeugs bestimmt wird. Die
Fahrzeugantriebskraft wird auf Basis des
Motorabtriebsdrehmoments festgestellt, welches im
Motordrehmoment-Berechnungsabschnitts berechnet wird, und die
Beschleunigung in Bewegungsrichtung wird in der
Steuervorrichtung berechnet. Die Geschwindigkeitsstufe, die für
die Fahrzeuggeschwindigkeit notwendig ist, wird gemäß der
berechneten erforderlichen Traktionskraft und einer
Fahrzeuggeschwindigkeits-Traktionskraft-Kurve, die im voraus in
der Steuervorrichtung gespeichert ist, ausgewählt. Liegt die
ausgewählte Geschwindigkeitsstufe nicht im Bereich der
derzeitigen Geschwindigkeitsstufe, so wird der Schaltvorgang
springend ausgeführt, ohne durch eine mittlere
Geschwindigkeitsstufe zu schalten. Demgemäß kann die Anzahl der
Schaltvorgänge reduziert werden und es ist für den Bediener
nicht erforderlich, den Schalthebel in einer springenden Weise
manuell zu betätigen; und es ist möglich, eine
Schaltsteuervorrichtung zu erhalten, die eine hervorragende
Bedienbarkeit aufweist. Da sich desweiteren die
Fahrzeugzustandsdaten, wie beispielsweise
Fahrzeugantriebskraft, Fahrzeugbeschleunigung und
Fahrzeuggewicht, welches den Beladungszustand widerspiegelt,
mit der Zeit ändern und die Bestimmung der nächsten
Geschwindigkeitsstufe damit in Zusammenhang gebracht werden
kann, ist es möglich, eine Schaltsteuervorrichtung zu erhalten,
die dem Bedienungsgefühl des Bedieners entspricht.
Gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung ist eine
Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs vorgesehen,
aufweisend: ein Getriebe, welches gemäß einer
Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Eingriff und Außereingriff
einer Mehrzahl hydraulischer Kupplungen und einer Kombination
einer Mehrzahl von Zahnrädern schaltet; einen
Gaspedalstellungsdetektor; einen
Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor; ein elektromagnetisches
Proportionalsteuerventil, welches einen vorbestimmten
Hydraulikdruck an jede der hydraulischen Kupplungen, gemäß
einer Geschwindigkeitsstufe des Getriebes, anlegt; und eine
Getriebesteuervorrichtung, welche eine Geschwindigkeitsstufe
gemäß eines Schaltgraphen auswählt, welcher auf Basis der
Gaspedalstellung und der Getriebeabtriebswellendrehzahl
festgelegt ist, und welche ein Steuersignal an das
elektromagnetische Proportionalsteuerventil gemäß der
ausgewählten Geschwindigkeitsstufe ausgibt, so daß das Getriebe
geschaltet wird, wobei die Verbesserung aufweist: einen
Bremspedaldetektor, welcher die Stellung des Bremspedals
erfasst und ein Bremsbetätigungssignal ausgibt; und eine
Bremsdauerschaltsteuereinrichtung, welche die
Geschwindigkeitsstufe beibehält, während das
Bremsbetätigungssignal übermittelt wird, und die
Geschwindigkeitsstufe von der Geschwindigkeitsstufe zum
Zeitpunkt des Beginns der Übermittlung zu der
Geschwindigkeitsstufe, welche der
Getriebeabtriebswellendrehzahl entspricht, schaltet, wenn die
Bremse gelöst wird, also das Bremsbetätigungssignal nicht mehr
übermittelt wird, ohne durch die andere Geschwindigkeitsstufe
zu schalten.
Gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung, da der
Schaltvorgang nicht während der Betätigung des Bremspedals
ausgeführt wird, sondern derart ausgeführt wird, daß die
Geschwindigkeitsstufe zu einer neuen Geschwindigkeitsstufe
geändert wird, die der Getriebeabtriebswellendrehzahl zu dem
Zeitpunkt des Lösens des Bremspedals entspricht, ohne durch
andere Geschwindigkeitsstufen zu schalten, wenn das Bremspedal
gelöst wird, wird der Schaltvorgang nicht kontinuierlich
wiederholt und die Anzahl der Schaltvorgänge wird reduziert, so
daß es möglich ist, eine Schaltsteuervorrichtung mit einer
guten Bedienbarkeit zu erhalten.
Gemäß einem achten Aspekt der Erfindung ist eine
Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs wie im siebten
Aspekt vorgesehen, wobei die Bremsdauerschaltsteuereinrichtung
weiterhin derart ausgestaltet ist, die Geschwindigkeitsstufe
für eine vorbestimmte Zeitspanne, während der Übermittlung des
Bremsbetätigungssignals beizubehalten, und in die
Geschwindigkeitsstufe zu schalten, die der
Getriebeabtriebswellendrehzahl zu dem Zeitpunkt entspricht,
wenn die vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist, ohne durch eine
andere Geschwindigkeitsstufe schalten zu müssen.
Gemäß dem achten Aspekt der Erfindung wird, wenn die Zeit
des Betätigens des Bremspedals nicht die vorbestimmte Zeit
erreicht hat, die aktuelle Geschwindigkeitsstufe kontinuierlich
beibehalten. Da dementsprechend der Schaltvorgang für eine
kurze Zeit nicht ausgeführt wird, spürt der Bediener
Unbequemlichkeit. Wenn weiterhin die Bremse betätigt ist und
die vorbestimmte Zeit vergangen ist, wird die
Geschwindigkeitsstufe von der Geschwindigkeitsstufe zum
Zeitpunkt des Betätigungsbeginns des Bremspedals auf die
Geschwindigkeitsstufe geändert, die der
Getriebeabtriebswellendrehzahl zu einem Zeitpunkt entspricht,
an dem die vorbestimmte Zeit vergangen ist. Da sich demgemäß
die reduzierte Motordrehzahl durch den Schaltvorgang
wiederaufbaut, ist es möglich, eine vorbestimmte Kühlleistung
der Arbeitsflüssigkeit und des Kühlwassers zu gewährleisten.
Gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung ist eine
Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeugs wie im siebten
Aspekt vorgesehen, wobei die Bremsdauerschaltsteuereinrichtung
weiterhin derart ausgestaltet ist, um von einer
Geschwindigkeitsstufe zu einem Zeitpunkt, während dem das
Bremsbetätigungssignal übermittelt wird, zu der
Anfangsgeschwindigkeit zu schalten, ohne durch andere
Geschwindigkeitsstufen hindurchschalten zu müssen, wenn die
Getriebeabtriebswellendrehzahl kleiner als eine vorbestimmte
Drehzahl wird, die zum Zweck des Schaltens in eine vorbestimmte
Anfangsgeschwindigkeitsstufe festgelegt ist, welche zu einem
Zeitpunkt des Fahrens oder der Inbetriebnahme des Fahrzeugs
verwendet wird, während die vorbestimmte Zeit, nachdem das
Bremsbetätigungssignal nicht mehr übermittelt wird, vergangen
ist.
Gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung wird, wenn die
Getriebeabtriebswellendrehzahl kleiner als eine vorbestimmte
Drehzahl wird, die derart eingestellt ist, daß in die
Anfangsgeschwindigkeitsstufe geschaltet wird, wenn die
Betätigungszeit des Bremspedals größer als die vorbestimmte
Zeit ist, die Geschwindigkeitsstufe von der
Geschwindigkeitsstufe zum Zeitpunkt des Betätigungsbeginns des
Bremspedals auf die Anfangsgeschwindigkeitsstufe geändert, ohne
durch eine andere Geschwindigkeitsstufe schalten zu müssen. Da
demgemäß die Geschwindigkeitsstufe für den nächsten
Anfangszeitpunkt zusätzlich zu den Merkmalen des siebten
Aspekts schnell vorbereitet wird, ist es möglich, eine
Schalteteuervorrichtung zu erhalten, welche eine gute
Schaltbarkeit aufweist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnung
erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht der körperlichen Struktur
einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Schaltsteuereinrichtung eines Arbeitsfahrzeugs,
Fig. 2 ein Steuerungsflußdiagramm der in Fig. 1 gezeigten
Steuereinrichtung,
Fig. 3 eine schematische Ansicht der zeitlichen
Veränderung jedes Zustandswerts beim Hochschalten,
Fig. 4 eine schematische Ansicht der zeitlichen
Veränderung jedes Zustandswerts beim Herunterschalten,
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer körperlichen
Struktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6 ein Steuerungsflußdiagramm des in Fig. 5 gezeigten
Modulationssteuerabechnitts,
Fig. 7 eine Ansicht, die die zeitliche Veränderung des
jeweiligen Kupplungshydraulikdrucks vor einem Schaltvorgang
und einen Kupplungshydraulikdruck nach einem Schaltvorgang
zeigt und eine umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle
bei geringem Fahrzeuggewicht darstellt und eine Veränderung
eines Kupplungshydraulikdruckanstiegs erläutert.
Fig. 8 eine Ansicht, die die zeitliche Veränderung des
jeweiligen Kupplungshydraulikdrucks vor einem Schaltvorgang
und einen Kupplungshydraulikdruck nach einem Schaltvorgang
zeigt und eine umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle
bei hohem Fahrzeuggewicht darstellt und eine Veränderung eines
Kupplungshydraulikdruckanstiegs erläutert.
Fig. 9 eine Ansicht, die den zeitlichen Verlauf des
Kupplungsendeingriffs, bei hohem oder geringem Fahrzeuggewicht,
bei einem typischen Kupplungshydraulikdruck zeigt,
Fig. 10 eine schematische Ansicht einer körperlichen
Struktur gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 11 ein Steuerungsflußdiagramm der
Getriebesteuereinrichtung aus Fig. 10,
Fig. 12 eine schematische Ansicht einer Beziehung zwischen
dem Hydraulikdruck einer Kupplung vor dem Schaltvorgang und dem
Hydraulikdruck einer Kupplung nach dem Schaltvorgang und einer
umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle,
Fig. 13 eine schematische Ansicht einer körperlichen
Struktur gemäß einer vierten Ausführungsform,
Fig. 14 ein Steuerungsflußdiagramm der in Fig. 13
gezeigten Getriebesteuereinrichtung,
Fig. 15 eine schematische Ansicht der Beziehung zwischen
der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Traktionskraft,
Fig. 16 eine schematische Ansicht einer körperlichen
Struktur gemäß einer fünften Ausführungsform,
Fig. 17 eine schematische Ansicht einer körperlichen
Struktur gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung,
und
Fig. 18 ein Steuerungsflußdiagramm der in Fig. 17
gezeigten Bremsdauerschaltsteuereinrichtung.
Es folgt eine Beschreibung einer ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schaltsteuervorrichtung eines
Arbeitsfahrzeugs mit Bezug auf die Zeichnung.
Eine körperliche Struktur der Ausführungsform ist in Fig.
1 gezeigt. Ein Getriebe 12, welches eine Mehrzahl von
Kupplungen durch Ein- und Ausschalten eines
Kupplungshydraulikdrucks in oder außer Eingriff bringt, so daß
eine Geschwindigkeitsstufe gewählt werden kann, ist an einer
Abtriebswelle 23 eines Motors 11 über einen Drehmomentwandler
13 befestigt. Ein Hinterrad 22 entsprechend einem angetriebenen
Rad ist an einer Abtriebswelle des Getriebes 12 befestigt. Ein
elektromagnetisches Proportionalsteuerventil 16, welches einen
vorbestimmten Hydraulikdruck an eine Mehrzahl von Kupplungen
liefert, um eine Geschwindigkeitsstufe auszuwählen ist an einem
festgelegten Platz des Getriebes befestigt. (Hier im folgenden
wird das elektromagnetische Proportionalsteuerventil in der
jeweiligen Kupplung immer mit Elektromagnetventil 16
bezeichnet). Weiterhin ist eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
19 an einem festgelegten Platz des Motors 11 befestigt und
steuert gemäß eines elektrischen Signals die Kraftstoff-
Einspritzmenge zu den jeweiligen Zylindern des Motors 11. Ein
Gaspedal 20, welches ein Fahrer betätigt, ist in der Nähe des
Fahrerfußes vorgesehen.
Ein Sensor, ein Getriebeantriebswellendrehzahldetektor 17
(hier im folgenden als Antriebsdrehzahldetektor 17 bezeichnet),
der die Getriebeantriebswellendrehzahl Ni mißt (hier im
folgenden mit Antriebswellendrehzahl Ni bezeichnet) ist in
Umfangsnähe der Getriebeantriebswelle befestigt, und ein
Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor 18 (hier im folgenden
als Abtriebsdrehzahldetektor 18 bezeichnet), der eine
Getriebeabtriebswellendrehzahl No mißt (hier im folgenden mit
Abtriebsdrehzahl No bezeichnet) ist in Umfangsnähe der
Getriebeabtriebswelle befestigt. Weiterhin ist ein
Gaspedalstellungsdetektor 21, der die Gaspedalstellung Ac
ermittelt, in einem unteren Abschnitt des Gaspedals 20
vorgesehen.
Herkömmliche automatische Schaltsteuervorrichtungen 31
bestehen aus einem Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt
41, welcher gemäß einem Schaltgraphen auf Basis der
Gaspedalstellung Ac und der Abtriebsdrehzahl No entscheidet und
einem Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42,
welcher ein Elektromagnetventilsignal Sp zur Steuerung der
zeitlichen Veränderung des Hydraulikdrucks vor dem
Schaltvorgang und zur Steuerung der zeitlichen Veränderung des
Hydraulikdrucks nach dem Schaltvorgang ausgibt.
Die Gaspedalstellung Ac und die Abtriebsdrehzahl No werden
an den Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitts 41 über
einen Eingangsschaltkreis (nicht gezeigt) eingegeben. Ein
Schaltentscheidungssignal Si, welches bestimmt, ob der
Schaltvorgang ausgeführt wird oder nicht, wird von dem
Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt 41 an die
Steuereinrichtung 32 abgegeben, welche die Motordrehzahl
während des Schaltvorgangs steuert. Ein
Hydraulikdrucksteuerbefehl Cp, welcher die Niedrigdruckzeit des
Kupplungshydraulikdrucks vor dem Schaltvorgang und einen
zeitlich veränderbaren Druckanstieg des
Kupplungshydraulikdrucks nach dem Schaltvorgang steuert, wird
an den Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42
eingegeben. Weiterhin wird ein Elektromagnetventilsignal Sp von
dem Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42 an
das Elektromagnetventil 16 über einen Signalausgabeabschnitt
(nicht gezeigt) abgegeben.
Die Gaspedalstellung Ac, die Antriebsdrehzahl Ni und die
Abtriebsdrehzahl No werden an die Steuereinrichtung 32 über
einen Eingangsschaltkreis (nicht gezeigt) gegeben. Weiterhin
wird der Hydraulikdrucksteuerbefehl Cp von der
Steuereinrichtung 32 an den Signalausgabeabschnitt für das
Elektromagnetventil 42 abgegeben, und ein Bestimmungssignal für
die Kraftstoff-Einspritzmenge Fi wird an die Kraftstoff-
Einspritzvorrichtung 19 von einem Signalausgabeabschnitt (nicht
gezeigt) gegeben.
Ein Steuerungsflußdiagramm der Steuereinrichtung 32 ist in
Fig. 2 gezeigt. Fig. 3 zeigt eine Veränderung des jeweiligen
Kupplungshydraulikdrucks vor und nach dem Gangschalten Pn und
Pa, eine Antriebsdrehzahl Ni, eine Abtriebsdrehzahl No, und
eine relative Getriebeantriebsabtriebsdrehzahl Nr einer
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang. Nr (hier im
folgenden als umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr
bezeichnet) entspricht einem Wert, der durch Subtraktion einer
umgewandelten Antriebsdrehzahl in der Geschwindigkeitsstufe
nach dem Schaltvorgang bei der Abtriebsdrehzahl No von der
Antriebsdrehzahl Ni während des Heraufschaltens gebildet wird.
Weiterhin zeigt Fig. 4 die zeitliche Veränderung derselben
Zustandswerte, wie der in Fig. 3 gezeigten, nur während eines
Herunterschaltens. Ein Verfahrensablauf der Ausführungsform
wird mit Bezug auf diese Abbildungen beschrieben. In diesem
Fall wird in der Beschreibung für Fig. 2 ein Referenzsymbol S
an einen Schritt des jeweiligen Prozeßes hinzugefügt.
Der Kupplungshydraulikdruck Pn bringt vor dem
Schaltvorgang einen Hydraulikdruck auf die sich im Eingriff
befindende Kupplung bis zu dem Zeitpunkt auf, an dem der
Schaltvorgang bestimmt ist und ist auf einen vorbestimmten
maximalen Hydraulikdruck Pn gesetzt und der
Kupplungshydraulikdruck Pa nach dem Schaltvorgang, der einen
Hydraulikdruck auf die entsprechende Kupplung für eine
bestimmte neue Geschwindigkeitsstufe aufbringt, wird auf den
Wert "0" gesetzt. Das Bestimmungssignal für die Kraftstoff-
Einspritzmenge Fi an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 19
wird auf den Wert des Beschleunigungs-Einspritzmengensignals
THo auf Basis der Gaspedalstellung Ac (S121) gesetzt.
Vom Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt 41 der
automatischen Schaltsteuervorrichtung 31 wird ein Hochschalten
bestimmt, wenn die Abtriebsdrehzahl No größer als eine
vorbestimmte Standarddrehzahl für das Hochschalten Nus ist, und
ein Herunterschalten wird bestimmt, wenn sie kleiner als eine
vorbestimmte Standarddrehzahl für das Herunterschalten Nds ist.
Das Schaltentscheidungssignal Si wird an die Steuereinrichtung
32 abgegeben, hat also den Wert "1", wenn der Schaltvorgang auf
Basis der Schaltentscheidung festgelegt wurde, und hat den Wert
"0", wenn keine Schaltentscheidung bestimmt worden ist. Die
Steuereinrichtung 32 bestimmt, ob das Schaltentscheidungssignal
Si "1" oder "0" (S121) ist. Ist das Signal "0", kehrt der
Prozeß zu Schritt S121 zurück und wartet, bis das
Schaltentscheidungssignal Si auf "1" wechselt. Wird es zu "1"
bestimmt, wird der Kupplungshydraulikdruck Pn vor dem
Schaltvorgang auf den Wert "0" gesetzt, der
Hydraulikdrucksteuerbefehl Cp zum Aufbauen des
Kupplungshydraulikdrucks Pa nach dem Schaltvorgang wird an den
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42 (S123)
abgegeben, und das Elektromagnetventilsignal Sp wird vom
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42 an das
Elektromagnetventil 16 abgegeben. Dieser Zeitpunkt wird als
Schaltbeginnzeitpunkt Ts bezeichnet und ist in Fig. 3 und 4
gezeigt. Der Kupplungshydraulikdruck Pa nach dem Beginn des
Schaltvorgangs beginnt mit einem ersten Anstieg M1, mit einer
vorbestimmten Steigung ml nach der Füllzeit Tf, welche die
Zeitdauer bezeichnet, die notwendig ist, die Kupplungskammer
nach dem Schaltbeginn mit Öl zu füllen. Zur selben Zeit wird
die umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr durch die
Formel "Ni - ρ × No" als Drehzahlreduktionsverhältnis für die
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang berechnet (S124).
Ein Synchron-Einspritzmengensignal THc wird berechnet, um
die Treibstoff-Einspritzmenge gemäß der Größe der umgewandelten
Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr zu reduzieren. Ist der
Wert von Nr positiv und wird die Treibstoff-Einspritzmenge
gemäß der Größe von Nr erfüllt, dann wird der Wert von Nr
negativer (S125). Das Bestimmungssignal für die Kraftstoff-
Einspritzmenge Fi an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 19
wird auf das Synchron-Einspritzmengensignal THc gesetzt und die
Steuerung der Motordrehzahl eingeleitet (S126).
Danach wird bestimmt, ob ein Absolutwert der umgewandelten
Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr kleiner als eine
vorbestimmte Relativdrehzahlschwelle dNr (S127) ist. Für den
Fall, daß Nr größer oder gleich der Relativdrehzahlschwelle dNr
ist, kehrt der Prozeß zu Schritt S124 zurück, wiederholt den
Teilprozeß, und die Motordrehzahl wird nachfolgend auf Basis
des berechneten Synchron-Einspritzmengensignals THc gesteuert.
Ab dem Zeitpunkt, ab dem der Absolutwert der umgewandelten
Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr kleiner wird, wird die
Relativdrehzahlschwelle dNr für einen Motorsynchronisations-
Endzeitpunkt Tec festgesetzt und die Motordrehzahlsteuerung
wird gemäß der Synchron-Einspritzmenge beendet. Das
Beschleunigungs-Einspritzmengensignal THo auf Basis des
detektierten Signals Ac des Gaspedalstellungsdetektors 21 wird
an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 19 als Bestimmungssignal
für die Kraftstoff-Einspritzmenge Fi (S128) weitergeleitet. Die
Relativdrehzahlschwelle dNr ist in der Steuereinrichtung 32 in
Form einer Karte oder Liste abgespeichert und wird auf Basis
der Treibstoff-Einspritzmenge, des Drosselöffnungsgrades und
einer Motorreaktion festgelegt.
Als nächstes wird bestimmt, ob der Absolutwert der
umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr kleiner als
die Relativdrehzahlschwelle für den Eingriff dNr0 (S129) ist
oder nicht. Ist die umgewandelte Relativdrehzahl der
Antriebswelle Nr größer oder gleich der Relativdrehzahlschwelle
für den Eingriff dNr0, wird der Schritt S129 des Prozeßes
wiederholt. Ist Nr kleiner, wird der Anstieg des
Kupplungshydraulikdrucks nach dem Beginn des Schaltvorgangs Pa
von einem ersten Anstieg M1 auf einen zweiten Anstieg M2, mit
einer vorbestimmten Steigung m2 (S130) allmählich auf einen
vorbestimmten Maximal-Hydraulikdruck Pm erhöht, und der Prozeß
ist vollendet. In diesem Fall ist die Relativdrehzahlschwelle
für den Eingriff dNr0 eine Schwelle für die Bestimmung, daß die
Kupplung nach dem Schaltvorgang ihren Eingriff vollendet hat,
daß sie kleiner als die Relativdrehzahlschwelle dNr ist und ein
Wert ist, um einen Meßfehler in Betracht zu ziehen und wird z.
B. auf 30 U/min festgelegt.
Gemäß der Ausführungsform wird der Kupplungshydraulikdruck
vor dem Schaltvorgang Pn auf "0" gesetzt, wenn durch die
Steuereinrichtung 32 bestimmt wurde, daß die
Geschwindigkeitsstufe verändert wird, und der Hydraulikdruck
nach dem Schaltvorgang Pa wird, nachdem die Füllzeit vergangen
ist, allmählich erhöht. Zur selben Zeit wird das Synchron-
Einspritzmengensignal THc an die Kraftstoff-
Einspritzvorrichtung 19, anstatt des Beschleunigungs-
Einspritzmengensignals THo auf Basis der Gaspedalstellung Ac,
eingegeben.
Gemäß dem Synchron-Einspritzmengensignal THc, berechnet
auf Basis der umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle
Nr, wird die Kraftstoff-Einspritzmenge für den Fall eines
Heraufschaltens vermindert und somit die Motordrehzahl
reduziert, und die Einspritzmenge wird für den Fall eines
Herunterschaltens erhöht, so daß sich die Motordrehzahl erhöht,
wobei die Motordrehzahl solange gesteuert wird, bis die
umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr kleiner als
eine vorbestimmte Relativdrehzahlschwelle dNr wird.
Dementsprechend ist es möglich, die Erzeugung eines
Trägheitsdrehmoments und somit eines Schaltstoßes auf ein
geringes Maß zu reduzieren, und immer ein stabiles Schalten mit
einem kleinen Schaltstoß zu erzielen, ohne die Größe des
Straßengefälles oder die Größe der Zuladung mit in Betracht zu
ziehen.
Es wird bestimmt, daß der Eingriff der Kupplung nach dem
Schaltvorgang vollendet ist, wenn die umgewandelte
Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr kleiner als die
Relativdrehzahlschwelle für den Eingriff dNr0 ist, und der
Kupplungshydraulikdruck wird nach dem Beginn des Schaltvorgangs
so verändert, daß sich der zeitliche Anstieg vom ersten Anstieg
M1 auf den zweiten Anstieg M2 verändert, so daß allmählich das
vorbestimmte Hydraulikdruckmaximum Pm erreicht wird. Weiterhin
ist zu diesem Zeitpunkt die Motordrehzahlsteuerung gemäß dem
Synchron-Einspritzmengensignal bereits zum
Motorsynchronisations-Endzeitpunkt Tec gestoppt. Die Wirkung
der Motordrehzahlsteuerung ist jedoch noch wegen einer
Motorreaktion für eine Weile intakt. Dementsprechend wird der
Stoß durch ein Festlegen der Relativdrehzahlschwelle dNr über
den Wert der Relativdrehzahlschwelle für den Eingriff dNr0
reduziert, und der Unterschied zwischen der
Relativdrehzahlschwelle dNr und der Relativdrehzahlschwelle für
den Eingriff dNr0 wird durch Berücksichtigen einer
Motorreaktion festgelegt und somit ist ein exzellenter
Schaltvorgang ohne dem Gefühl langsamen Schaltens möglich.
Für den Fall eines Herunterschaltens während einer
Bergauffahrt reduziert sich die umgewandelte Relativdrehzahl
der Antriebswelle Nr, und es ist beabsichtigt, die
Motordrehzahl zu erhöhen. Wird außerdem die
Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb einer kurzen Zeitspanne
plötzlich reduziert, während Hydraulikdruck nicht an allen
Kupplungen anliegt, wird also die Motorabtriebsdrehzahl klein,
dann wird die umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr
schnell kleiner als die vorbestimmte Relativdrehzahlschwelle
dNr und der Schaltvorgang wird schnell vollendet. Ferner ist es
für den Fall eines Heraufschaltens während einer Bergabfahrt,
beabsichtigt, die Motordrehzahl zu reduzieren. Für den Fall,
daß sich die Abfahrtsgeschwindigkeit während der Bergabfahrt
erhöht und Hydraulikdruck nicht an allen Kupplungen anliegt,
erhöht sich die Motorabtriebsdrehzahl und die umgewandelte
Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr wird schnell kleiner als
die Relativdrehzahlschwelle dNr und vollendet somit schnell den
Schaltvorgang ohne Schaltstoß.
Beim Heraufschalten während einer Bergauffahrt oder beim
Herunterschalten während einer Bergabfahrt wird die
Motordrehzahlsteuerung nach Bestimmung der Veränderung der
Geschwindigkeitsstufe und bevor die umgewandelte
Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr kleiner wird als die
festgelegte Relativdrehzahlschwelle dNr, aufgenommen.
Dementsprechend ist es möglich, immer einen sicheren
Schaltvorgang mit einem geringen Schaltstoß zu erreichen ohne
die Größe der Ansteigung der Fahrstraße oder die Größe der
Zuladung mit in Betracht zu ziehen.
Für den Fall gemäß der Ausführungsform bezüglich der
Berechnung der Kraftstoff-Einspritzmenge in der
Motordrehzahlsteuerung wird das Synchron-Einspritzmengensignal
THc so berechnet, daß die Kraftstoff-Einspritzmenge gemäß der
Größe der umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle
reduziert wird, wenn der Wert von Nr positiv ist. Die
Kraftstoff-Einspritzmenge wird gemäß dem Wert von Nr erhöht,
wenn der Wert von Nr negativ ist. Es ist jedoch möglich, die
Anordnung so auszulegen, einen vorbestimmten festen Wert für
eine kleine Kraftstoff-Einspritzmenge festzulegen, wenn die
umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr positiv ist
und einen vorbestimmten festen Wert für eine große Kraftstoff-
Einspritzmenge festzulegen, wenn Nr negativ ist.
Wie oben erwähnt, kann erfindungsgemäß die umgewandelte
Relativdrehzahl der Antriebswelle reduziert werden und das
Verursachen eines Trägheitsdrehmoments, welches durch die
Rotationsbeschleunigung der trägen Massen an der
Getriebeantriebsseite hervorgerufen wird, auf ein geringes Maß
durch die Reduzierung der Kraftstoff-Einspritzmenge beschränkt
werden und so die Motordrehzahl während des Heraufschaltens zu
reduzieren, und die Kraftstoff-Einspritzmenge zu erhöhen, um
die Motordrehzahl während der Zeitdauer des Herunterschaltens
zu erhöhen. Dementsprechend ist es möglich, immer einen
stabilen Schaltvorgang mit einem kleinen Schaltstoß zu
erreichen, ohne die Größe der Neigung der Fahrstraße oder die
Größe der Zuladung mit in Betracht zu ziehen. Ferner ist es
nicht notwendig, die Zeitdauer für die Steuerung der
Motordrehzahl zu kennen bzw. zu lernen. Anschließend wird die
Steuerung an die Motordrehzahlsteuerung gemäß der normalen
Gaspedalbetätigung zurückgegeben, nachdem die umgewandelte
Relativdrehzahl der Antriebswelle kleiner als die
Relativdrehzahlschwelle ist. Dadurch, daß die
Relativdrehzahlschwelle durch Inbetrachtziehen der
Motorreaktion festgelegt wird, ist es möglich, ein stetiges
Schaltgefühl zu erzeugen, sogar wenn die Drehzahl des Motors
aus der Steuerung gemäß dem Synchron-Einspritzmengensignal
genommen wird und an die normale Steuerung gemäß dem Gaspedal
übergeben wird.
Als nächstes folgt die Beschreibung einer zweiten
Ausführungsform gemäß der Erfindung mit Bezug auf die
Zeichnung. Ein Blockdiagramm der körperlichen Struktur ist in
Fig. 5 gezeigt. Ein Getriebe 12, welches eine Mehrzahl von
Kupplungen (nicht gezeigt) durch Ein- und Ausschalten eines
Kupplungshydraulikdrucks in oder außer Eingriff bringt, so daß
eine Geschwindigkeitsstufe gewählt werden kann, ist an einer
Abtriebswelle 23 des Motors 11 über einen Drehmomentwandler 13
befestigt. Ein Hinterrad 22 entsprechend einem angetriebenen
Rad ist an einer Abtriebswelle des Getriebes 12 über ein
Untersetzungsgetriebe (nicht gezeigt) befestigt, welches auf
der Getriebeabtriebsseite angeordnet ist. Eine Mehrzahl von
elektromagnetischen Proportionalsteuerventilen 16, welche
jeweils einen vorbestimmten Hydraulikdruck an eine Mehrzahl von
Kupplungen liefern, um eine jeweilige Geschwindigkeitsstufe
auszuwählen, sind an festgelegten Plätzen des Getriebes 12
befestigt. (Hier im folgenden wird das elektromagnetische
Proportionalsteuerventil in der jeweiligen Kupplung immer mit
Elektromagnetventil 16 bezeichnet). Ein Gaspedal 20, welches
ein Bediener betätigt, ist in der Nähe des Fahrerfußes
vorgesehen.
Ein Sensor, ein Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor 18
(hier im folgenden als Abtriebsdrehzahldetektor 18 bezeichnet),
der die Getriebeabtriebswellendrehzahl No mißt (hier im
folgenden mit Abtriebsdrehzahl No bezeichnet), ist in
Umfangsnähe der Getriebeabtriebswelle befestigt. Weiterhin ist
ein Getriebeantriebswellendrehzahldetektor 17 (hier im
folgenden als Antriebsdrehzahldetektor 17 bezeichnet), der die
Getriebeantriebswellendrehzahl Ni mißt (hier im folgenden mit
Antriebsdrehzahl Ni bezeichnet), in Umfangsnähe der
Getriebeantriebswelle befestigt. Ein Gaspedalstellungsdetektor
21, der die Gaspedalstellung Ac ermittelt, ist in einem unteren
Abschnitt des Gaspedals 20 vorgesehen.
Eine Getriebesteuereinrichtung 40 und eine
Motorsteuereinrichtung 60 zum Steuern der Kraftstoff-
Einspritzmenge sind als Steuereinrichtungen vorgesehen.
Die Getriebesteuereinrichtung 40 weist einen
Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt 41, einen
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42 und einen
Modulationssteuerabschnitt 50 auf. In diesem Fall bestimmt der
Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt 41 eine
Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Schaltgraphen auf Basis der
Gaspedalstellung Ac und der Abtriebsdrehzahl No. Der
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42 gibt ein
Elektromagnetventilsignal Sp aus, um eine Steigung des
Kupplungshydraulikdrucks entsprechend der festgelegten
Geschwindigkeitsstufe mit einem bestimmten Wert der Steigung
festzulegen, selbst wenn sich das Fahrzeuggewicht und somit die
Last an der Kupplung verändert. Der Modulationssteuerabschnitt
50 steuert die beginnende Steigung des Kupplungshydraulikdrucks
und die beginnende Synchronisierung gemäß des Fahrzeuggewichts.
Die Signale der Gaspedalstellung Ac und der
Abtriebsdrehzahl No werden an den Geschwindigkeitsstufen-
Bestimmungsabschnitt 41 über einen Eingangsschaltkreis (nicht
gezeigt) eingegeben. Ein Schaltentscheidungssignal Si, welches
auf "1" gesetzt ist, wenn der Wechsel der Geschwindigkeitsstufe
bestimmt ist, und auf "0" gesetzt ist, wenn der Wechsel der
Geschwindigkeitsstufe nicht bestimmt ist, und die Daten des
Drehzahlreduktionsverhältnisses der Geschwindigkeitstufe vor
dem Schaltvorgang ρ, werden vom Geschwindigkeitsstufen-
Bestimmungsabschnitt 41 an den Modulationssteuerabschnitt 50
abgegeben.
Ein Hydraulikdrucksteuerbefehl Cp, welcher den Anstieg des
Kupplungshydraulikdrucks M hervorruft, also den zeitlichen
Anstieg des Kupplungshydraulikdrucks bestimmt, ist ein Signal,
welches den Kupplungshydraulikdruck vor dem Schaltvorgang Pn an
der Kupplung, die außer Eingriff gebracht werden soll, auf den
Wert "0" vor dem Schaltvorgang festlegt. Es ist auch ein
Signal, welches den Kupplungshydraulikdruck nach dem
Schaltvorgang Pa, entsprechend der Kupplung, die nach dem
Schaltvorgang in Eingriff sein soll, aufbaut und wird an den
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42 vom
Modulationssteuerabschnitt 50 eingegeben. Weiterhin wird das
Elektromagnetventilsignal Sp, welches den jeweiligen
Kupplungshydraulikdruck steuert, vom Signalausgabeabschnitt für
das Elektromagnetventil 42 an das Elektromagnetventil 16 über
einen Signalausgabeabschnitt (nicht gezeigt) abgegeben.
Der Modulationssteuerabschnitt 50 weist eine
Fahrzeuggewichts-Erfassungsvorrichtung 51, welche das
Fahrzeuggewicht ermittelt, und eine Druckanstieg-
Speichereinrichtung 52, welche eine Mehrzahl von Daten, die den
Anstieg des Kupplungshydraulikdrucks M betreffen, auf. Die
jeweiligen Daten betreffen eine kleine Steigung Ms und eine
große Steigung Mb, welche zu einer Zeit festgelegt werden, bei
der der Kupplungseingriff gestartet wird, und eine Steigung bei
vollständigem Eingriff, welche nach dem Beginn des
vollständigen Kupplungseingriffs und dem vorher bestimmten
maximalen Kupplungshydraulikdruck Pm anliegt, werden vorher in
der Druckanstieg-Speichereinrichtung 52 gespeichert. Die kleine
Steigung Ms wird festgelegt, wenn das Fahrzeuggewicht gering
ist und weist einen kleineren Wert als die große Steigung Mb
auf, die festgelegt wird, wenn das Fahrzeuggewicht hoch ist.
Weiterhin erreicht der Hydraulikdruck die Steigung bei
vollständigem Eingriff Mm, um den Eingriff der Kupplung zu
sichern, und weist einen größeren Wert als die große Steigung
Mb auf.
Die Antriebsdrehzahl Ni, die Abtriebsdrehzahl No, das
Schaltentscheidungssignal Si und das
Drehzahlreduktionsverhältnis der Geschwindigkeitsstufe vor dem
Schaltvorgang ρ werden an den Modulationssteuerabschnitt 50
über einen Eingangsschaltkreis (nicht gezeigt) eingegeben.
Weiterhin wird ein Motordrehmoment-Ausgangssignal To an den
Modulationssteuerabschnitt 50 von einer Motorsteuereinrichtung
60 eingegeben. Der Modulationssteuerabschnitt 50 gibt den
Hydraulikdrucksteuerbefehl Cp an den Signalausgabeabschnitt für
das Elektromagnetventil 42 ab.
Die Motorsteuereinrichtung 60 weist einen Motordrehmoment-
Berechnungsabschnitt 61 auf, der das Motordrehmoment auf Basis
der Gaspedalstellung Ac berechnet und einen Kraftstoff-
Einspritzmengen-Berechungsabschnitt 62, welcher einen
Kraftstoff-Einspritzmengenwert für die Kraftstoff-
Einspritzvorrichtung 19 berechnet.
Die Gaspedalstellung Ac wird an den Motordrehmoment-
Berechnungsabschnitt 61 eingegeben. Weiterhin wird das
berechnete Motordrehmoment-Ausgangssignal To des
Motordrehmoment-Berechnungsabschnitts 61 an den
Modulationssteuerabschnitt 50 abgegeben.
Die Gaspedalstellung Ac wird an den Kraftstoff-
Einspritzmengen-Berechnungsabschnitt 62 eingegeben und das
Bestimmungssignal für die Kraftstoff-Einspritzmenge Fi wird vom
Kraftstoff-Einspritzmengen-Berechnungsabschnitt 62 an die
Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 19 über einen
Signalausgabeabschnitt (nicht gezeigt) abgegeben.
Ein Steuerungsflußdiagramm des Modulationssteuerabschnitts
50 ist in Fig. 6 gezeigt. Fig. 7 zeigt eine zeitliche
Veränderung des jeweiligen Kupplungshydraulikdrucks vor dem
Schaltvorgang Pn, einen Kupplungshydraulikdruck nach dem
Schaltvorgang Pa, und eine
Getriebeeingangsausgangsrelativdrehzahl einer
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang Nr (hier im
folgenden als umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr
bezeichnet), entsprechend einer Differenz zwischen der
Getriebeeingangswellendrehzahl der umgewandelten
Relativdrehzahl der Antriebswelle bei einer
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang von der
Getriebeabtriebswellendrehzahl, wenn das Fahrzeuggewicht klein
ist. Fig. 8 zeigt die zeitliche Veränderung derselben
Zustandswerte, wie der in Fig. 7 gezeigten nur während einer
Zeit, in der das Fahrzeuggewicht groß ist. Ein Verfahrensablauf
nach der Ausführungsform wird mit Bezug auf diese Zeichnungen
beschrieben. In diesem Fall wird in der Beschreibung für Fig. 6
ein Referenzsymbol S an einen Schritt des jeweiligen Prozeßes
hinzugefügt.
Der Kupplungshydraulikdruck vor dem Schaltvorgang Pn wird
auf einen vorbestimmten maximalen Hydraulikdruck Pm festgelegt,
und der Kupplungshydraulikdruck Pa nach dem Schaltvorgang wird
auf den Wert "0" festgelegt (S221). Als nächstes wird bestimmt,
ob das Schaltentscheidungssignal Si, welches vom
Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitts 41 abgegeben wird,
"1" oder "0" ist (S222). Ist das Schaltentscheidungssignal Si
"0" kehrt der Prozeß wieder zum Schritt S221 zurück. Ist es
"1", wird die Zeit auf 0 festgelegt und die Fortbewegungs-
Beharrungslast W, welche das Fahrzeuggewicht ausdrückt, wird
durch die Fahrzeuggewichts-Erfassungsvorrichtung 51, gemäß der
folgenden Formel (1) auf Basis der Abtriebsdrehzahl No und des
Motordrehmoment-Ausgangssignals To (S223), berechnet. In diesem
Fall entspricht die Fortbewegungs-Beharrungslast W der Summe
aus einer Fahrwiderstandskraft, wie zum Beispiel einer
Komponentenkraft in Richtung der Traktionskraft, resultierend
aus dem Fahrzeuggewicht gemäß einer Neigung der Fahrstraße,
einer Reibungskraft, die durch die Fahrstraßenoberfläche
hervorgerufen wird und dergleichen und der
Fahrzeuggewichtskraft inklusive der Zuladungsgewichtskraft.
W = K × g × To/(d(No))/dt) (1)
d(No)/dt: zeitliche Ableitung der Abtriebsdrehzahl No
K: Umrechnungsbeiwert
g: Erdbeschleunigung.
K: Umrechnungsbeiwert
g: Erdbeschleunigung.
Der oben erwähnte Umrechnungsbeiwert K umfaßt das
Drehzahlreduktionsverhältnis der Geschwindigkeitsstufe vor dem
Schaltvorgang des Getriebes, das Drehzahlreduktionsverhältnis
nach dem Schaltvorgang des Getriebes und den Radius des
Radreifens.
Es wird bestimmt, ob die Fortbewegungs-Beharrungslast W
kleiner ist als eine Lastschwelle Wj entsprechend einem
vorbestimmten Vielfachen des Fahrzeugleergewichts Wk (zum
Beispiel das 1,5fache) oder nicht (S224). Ist sie größer oder
gleich dem Lastschwellenwert Wj, wird die große Steigung Mb,
wie in Fig. 8 gezeigt, als die Steigung des
Kupplungshydraulikdrucks M festgelegt, der den zeitlichen
Anstieg des Kupplungshydraulikdrucks zu einem Zeitpunkt
bestimmt, wenn der Kupplungshydraulikdruck zu steigen beginnt,
ist sie geringer, wird die kleine Steigung Ms, jeweils durch
Auswählen aus der Druckanstieg-Speichereinrichtung 52
festgelegt, wie in Fig. 7 gezeigt (S225, S226). Für den Fall,
daß der Wert der großen Steigung Mb vorher festgesetzt wurde,
so daß sich die Kupplungshaltbarkeit nicht verschlechtert,
erhält man einen kleinen Schaltstoß, auch für den Fall, wenn
die Kupplungswärme größer oder gleich einer festgelegten Wärme
wird, wenn das Fahrzeuggewicht hoch ist, aufgrund dessen, daß
die Trägheit der Fahrzeugmasse hoch ist. Wird weiterhin der
Wert der kleinen Steigung Ms vorher festgesetzt, so ist die
Zeitdauer bis zum Zeitpunkt Ts, bis sich der
Kupplungshydraulikdruck aufbaut und den Eingriff der Kupplung
bei geringem Fahrzeuggewicht vollendet, im wesentlichen gleich
der Zeitdauer bis zum Zeitpunkt Tb bis sich der
Kupplungshydraulikdruck aufbaut und den Eingriff der Kupplung
bei großem Fahrzeuggewicht vollendet und man erhält einen
kleinen Schaltstoß.
Der Hydraulikdrucksteuerbefehl Cp, welcher den Anstieg des
Kupplungshydraulikdrucks M hervorruft, wird in Art und Weise,
wie oben beschrieben, festgelegt und setzt den
Kupplungshydraulikdruck vor dem Schaltvorgang Pn auf "0". Der
Befehl für den Anstieg des Kupplungshydraulikdrucks nach dem
Schaltvorgang Pa wird durch einen Kupplungshydraulikdruckbefehl
gemäß einem festgelegten Steigungswert ersetzt und wird an die
jeweiligen Elektromagnetventile 16 über den
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42 (S227)
abgegeben. Dementsprechend wird der Kupplungshydraulikdruck vor
dem Schaltvorgang Pn "0" und das Öl wird der Kupplungskammer
der Kupplung nach dem Beginn des Schaltvorgangs zugeführt.
Nachdem das Öl der Kupplungskammer der Kupplung zugeführt wurde
und nachdem der Schaltvorgang begonnen hat und die Füllzeit
gemäß einer notwendigen Füllzeit vergangen ist (Tfs in Fig. 7
und Tfb in Fig. 8), steigt der Kupplungshydraulikdruck mit den
vorbestimmten Steigungen Ms und Mb. Da in diesem Fall, die
Füllzeiten der entsprechenden Kupplungen nach dem Einleiten des
Schaltvorgangs im wesentlichen gleich lang sind, sind die
Füllzeit Tfs bei geringem Fahrzeuggewicht und die Füllzeit Tfb
bei hohem Fahrzeuggewicht im wesentlichen gleich lang.
Als nächstes wird die umgewandelte Relativdrehzahl der
Antriebswelle Nr, ausgedrückt durch die folgende Formel (2)
berechnet (S228) und es wird bestimmt, ob deren Absolutwert
kleiner ist als die vorbestimmte
Getriebeantriebsabtriebsrelativdrehzahlschwelle der
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang dNr (hier im
folgenden als Relativdrehzahlschwelle dNr bezeichnet) oder
nicht (S229).
Nr = Ni - ρ × No (2)
Ist sie größer oder gleich der Relativdrehzahlschwelle
dNr, kehrt der Prozeß zu Schritt S228 zurück und berechnet
nochmals die umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr
und wiederholt den oben erwähnten Prozeß. Ist sie kleiner, wird
bestimmt, daß die Kupplung ihren Eingriff vollendet hat, und
die nächste Kupplungshydraulikdrucksteigung M wird auf die
Steigung für den vollständigen Eingriff Mm von der
Druckanstieg-Speichereinrichtung 52 (S230) festgelegt. Eine
Zeitdauer oder ein Zeitpunkt, welcher den vollständigen
Eingriff der Kupplung bestimmt, wird auf die Eingriffszeit für
eine geringe Zuladung Ts festgesetzt, wenn das Fahrzeuggewicht
klein ist, und auf die Eingriffszeit für eine hohe Zuladung Tb
festgesetzt, wenn das Fahrzeuggewicht groß ist. Die Zeitdauer,
für die der Kupplungshydraulikdruck nach Beendigung des Füllens
der Kupplungskammer mit Öl bis zur Eingriffszeit für eine
geringe Zuladung Ts oder bis zur Eingriffszeit für eine hohe
Zuladung Tb ansteigt, wird als Eingriffszeit bezeichnet. Die
Steigung des Kupplungshydraulikdrucks M wechselt auf die
Steigung bei vollständigem Eingriff Mm des
Kupplungshydraulikdrucks mit einem festgelegten Steigungswert
gemäß des Hydraulikdrucksteuerbefehls Cp, welcher an die
jeweiligen Elektromagnetventile 16 über den
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42 abgegeben
wird. Der Kupplungshydraulikdruck erreicht seinen vorbestimmten
maximalen Hydraulikdruck Pm mit der Steigung bei vollständigem
Eingriff Mm, so daß der Schaltvorgang beendet wird. Eine
Schaltvorgangs-Beendigungszeit für eine geringe Zuladung Tes
und eine Schaltvorgangs-Beendigungszeit für eine hohe Zuladung
Teb, bei welchen der Schaltvorgang vollständig abgeschlossen
ist, werden gemäß der Zeit für eine geringe Zuladung bzw. der
Zeit für eine hohe Zuladung festgelegt. Die Zeitdauer zwischen
dem die Steigung des Kupplungshydraulikdrucks M den Wert der
Steigung bei vollständigem Eingriff Mm angenommen hat und dem
Zeitpunkt der Schaltvorgangs-Beendigungszeit für eine geringe
Zuladung Tes oder der Schaltvorgangs-Beendigungszeit für eine
hohe Zuladung Teb, also die Zeitdauer zwischen Ts und Tes bzw.
Tb und Teb, wird als Eingriffsvervollständigungszeit
bezeichnet, um den Kupplungshydraulikdruck zu erhöhen und so
den Eingriff sicherzustellen.
Gemäß der Ausführungsform wird die Steigung des
Kupplungshydraulikdrucks M auf die kleine Steigung Ms
festgelegt, wenn die Fortbewegungs-Beharrungslast W kleiner als
die Lastschwelle Wj ist und auf die große Steigung Mb
festgelegt, wenn sie größer oder gleich der Lastschwelle Wj
ist, wodurch der Kupplungshydraulikdruck ansteigt. Die geringe
Steigung Ms wird, wenn das Fahrzeuggewicht klein ist, vorher
festgelegt, so daß die Eingriffszeit zwischen dem Zeitpunkt zu
dem der Kupplungshydraulikdruck ansteigt und zu dem der
Eingriff beendet ist, im wesentlichen gleich der Eingriffszeit
der großen Steigung Mb ist, wenn das Fahrzeuggewicht groß ist,
und man erhält einen kleinen Schaltstoß. Demgemäß greift die
Kupplung immer mit einem kleinen Schaltstoß ein, ohne die Höhe
des Fahrzeuggewichts mit in Betracht zu ziehen.
Die Eingriffszeit, also die Zeitdauer, die zwischen dem
Beginn des Anstiegs des Kupplungshydraulikdrucks und der
Beendigung des Kupplungseingriffs liegt (also zwischen Tfs
(Ende) und Ts oder zwischen Tfb (Ende) und Tb), ist im
wesentlichen gleich lang, ohne die Höhe des Fahrzeuggewichts
mit in Betracht zu ziehen. Weiterhin sind die Füllzeiten Tfs
oder Tfb, welche für die Befüllung der Kupplungskammer der
Kupplung mit Öl nach dem Einleiten des Schaltvorgangs
notwendig sind, bis zum Ansteigen des Kupplungshydraulikdrucks
ansteigend, im wesentlichen in jeder der Kupplungen nach dem
Einleiten des Schaltvorgangs gleich. Dementsprechend sind die
jeweiligen vollständigen Zeitdauern der Füllzeit und der
Eingriffszeit im wesentlichen gleich, ohne die Höhe des
Fahrzeuggewichts mit in Betracht zu ziehen.
Die Steigung bei vollständigem Eingriff Mm, welche als
Steigung festgelegt wird, nachdem der Absolutwert der
umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr kleiner als
ein Schwellwert dNr wird und eine ausreichend große Steigung
aufweist, werden die Eingriffsvervollständigungszeiten im
wesentlichen gleich lang, ohne die Höhe des Fahrzeuggewichts
mit in Betracht zu ziehen.
Nachdem es, wie oben erwähnt, möglich ist, die
Eingriffszeiten, nachdem der Schaltvorgang gestartet wurde und
bevor der Eingriff vollendet ist, zu steuern und somit im
wesentlichen gleich lang sind, ohne die Höhe des
Fahrzeuggewichts mit in Betracht zu ziehen und die
Eingriffsvervollständigungszeiten, nachdem der Eingriff
vollendet ist und bevor der Hydraulikdruck seinen vorbestimmten
maximalen Hydraulikdruck Pm erreicht, im wesentlichen gleich
lang sind, ist es möglich immer eine im wesentlichen gleich
lange Schaltzeit als Ganzes zu erhalten.
In diesem Fall wird erfindungsgemäß die anfängliche
Steigung des Kupplungshydraulikdrucks für die jeweiligen
Fahrzeuggewichte festgelegt, welche in zwei Klassen, einer
schweren und einer leichten, eingeordnet werden. Es ist jedoch
möglich die anfängliche Steigung des Kupplungshydraulikdrucks
für Fahrzeuggewichte in Klassen einzuteilen, die zum Beispiel
eine schwere, eine mittlere und eine leichte Klasse umfassen.
Andererseits ist es möglich, eine Berechnungsformel
festzulegen, die die Steigung des Hydraulikdrucks M gemäß der
Höhe des Fahrzeuggewichts auf Basis von experimentiellen Daten
berechnet und so die Steigung des Hydraulikdrucks gemäß einer
Berechnungsformel bestimmt.
Die Beschleunigung des Fahrzeugs wird gemäß der
Ausführungsform durch ein Differenzieren der
Getriebeabtriebsdrehzahl nach der Zeit berechnet, es ist jedoch
möglich einen detektierten Wert zu verwenden, der von einem
Beschleunigungsmesser erhalten wird, der sich an einem
vorbestimmten Ort in Längsrichtung des Fahrzeugs befindet.
Weiterhin wird die Fortbewegungs-Beharrungslast auf Basis des
Motorabtriebsdrehmoments und der Fahrzeugbeschleunigung
berechnet, wobei das Fahrzeuggewicht direkt durch andere
Vorrichtungen, welche eine Masse bestimmen können, wie zum
Beispiel durch den Fluiddruck einer hydro-pneumatischen
Federvorrichtung, gemessen werden kann.
Weiterhin wird gemäß der Ausführungsform die Lastschwelle
Wj auf das 1,5fache des Fahrzeugleergewichts Wk festgelegt, um
das Fahrzeuggewicht gut in eine schwere und in eine leichte
Klasse einordnen zu können. Die Lastschwelle Wj wird so
festgelegt, daß zwischen dem beladenen und dem unbeladenen
Fahrzeug einfach unterschieden werden kann.
Wie oben erwähnt, wird gemäß der Erfindung die Kupplung
entsprechend des Kupplungshydraulikdrucks in Eingriff gebracht,
der gemäß der Höhe des Fahrzeuggewichts bestimmt wird.
Dementsprechend ist es möglich, die Kupplungseingriffszeiten im
wesentlichen gleich lang zu halten, ohne die Höhe des
Fahrzeuggewichts mit in Betracht zu ziehen, und es ist
weiterhin möglich, den Schaltstoß zu reduzieren. Weiterhin
steigt der Kupplungshydraulikdruck mit der Steigung bei
vollständigem Eingriff, welche einen vorbestimmten hohen
Steigungswert aufweist, zu der Zeit, wenn der Eingriff
vollzogen ist. Dementsprechend ist es möglich, die Zeiten nach
Vollendung des Kupplungseingriffs und vor Vollendung des
Schaltvorgangs am kürzesten zu gestalten und im wesentlichen
gleich lang festzulegen, ohne die Höhe des Fahrzeuggewichts mit
in Betracht zu ziehen. Dementsprechend ist es möglich eine im
wesentlichen feste, kürzeste und gewünschte Schaltzeit mit
einem geringen Schaltstoß zu erhalten, ohne die Höhe des
Fahrzeuggewichts mit in Betracht zu ziehen, so daß für die
Schaltsteuervorrichtung eine gute Betriebsweise erhalten wird.
Für diesen Fall können gemäß der Erfindung die folgenden
Effekte weiterhin erhalten werden.
Weist der Kupplungshydraulikdruck die Steigung bei
vollständigem Eingriff auf und bewegt sich auf den
vorbestimmten maximalen Kupplungsdruck zur selben Zeit zu, wenn
der Kupplungseingriff im wesentlichen vollendet ist, ist es
möglich, einen schnellen und sicheren Eingriff ohne
Durchrutschen zu erzielen, wenn das maximale Motordrehmoment
durch die sich im Eingriff befindende Kupplung geleitet wird.
Dementsprechend ist es möglich eine Schaltsteuervorrichtung
vorzusehen, welche ein Beschleunigungsgefühl mit gutem
Ansprechverhalten entsprechend der Beschleunigung durch den
Motor bzw. durch den Öffnungsgrad einer Drossel aufweist.
Weiterhin ist es möglich, die Höhe des Fahrzeuggewichts
unter Verwendung der Fortbewegungs-Beharrungslast zu bestimmen
und eine kostengünstige und effektive Schaltsteuervorrichtung
zu erhalten.
Als nächstes folgt die Beschreibung einer dritten
Ausführungsform gemäß der Erfindung mit Bezug auf die angefügte
Zeichnung. Ein Blockdiagramm der körperlichen Struktur ist
gemäß einer dritten Ausführungsform in Fig. 10 gezeigt. Ein
Getriebe 12, welches eine Mehrzahl von Kupplungen (nicht
gezeigt) durch Ein- und Ausschalten eines
Kupplungshydraulikdrucks in oder außer Eingriff bringt, so daß
eine Geschwindigkeitsstufe gewählt werden kann, ist an einer
Abtriebswelle 23 des Motors 11 über einen Drehmomentwandler 13
befestigt. Ein Hinterrad 22 entsprechend einem angetriebenen
Rad ist an einer Abtriebswelle des Getriebes 12 über ein
Untersetzungsgetriebe (nicht gezeigt) befestigt, welches auf
der Getriebeabtriebsseite angeordnet i 46158 00070 552 001000280000000200012000285914604700040 0002010018994 00004 46039st. Eine Mehrzahl von
elektromagnetischen Proportionalsteuerventilen 16, welche einen
vorbestimmten Hydraulikdruck an eine Mehrzahl von Kupplungen
liefern, um eine jeweilige Geschwindigkeitsstufe auszuwählen,
sind an festgelegten Plätzen des Getriebes 12 befestigt. (Hier
im folgenden wird das elektromagnetische
Proportionalsteuerventil in der jeweiligen Kupplung immer mit
Elektromagnetventil 16 bezeichnet). Ein Gaspedal 20, welches
ein Bediener betätigt, ist in der Nähe des Fahrerfußes
vorgesehen.
Ein Sensor, ein Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor 18
(hier im folgenden als Abtriebsdrehzahldetektor 18 bezeichnet),
der die Getriebeabtriebswellendrehzahl No mißt (hier im
folgenden mit Abtriebsdrehzahl No bezeichnet) ist in
Umfangsnähe der Getriebeabtriebswelle befestigt. Weiterhin ist
ein Getriebeantriebswellendrehzahldetektor 17 (hier im
folgenden als Antriebsdrehzahldetektor 17 bezeichnet), der die
Getriebeantriebswellendrehzahl Ni mißt (hier im folgenden mit
Antriebsdrehzahl Ni bezeichnet), ist in Umfangsnähe der
Getriebeantriebswelle befestigt. Ein Gaspedalstellungsdetektor
21, der die Gaspedalstellung Ac ermittelt, ist in einem unteren
Abschnitt des Gaspedals 20 vorgesehen.
Die Antriebsdrehzahl Ni, die Abtriebsdrehzahl No und die
Gaspedalstellung Ac vom Gaspedalstellungsdetektor 21, werden an
die Getriebesteuereinrichtung 40 eingegeben, und die
Getriebesteuereinrichtung 40 sendet das
Elektromagnetventilsignal Sp zur Steuerung des Hydraulikdrucks
an das Elektromagnetventil 16.
Eine mechanische Einspritzmengenbestimmungsvorrichtung 63
bestimmt das Bestimmungssignal für die Kraftstoff-
Einspritzmenge Fi, um es an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
19 des Motors 11 zu senden, auf Basis eines mechanischen
Signals der Gaspedalstellung Ac, und sendet es an die
Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 19.
Ein Steuerungsflußdiagramm der Getriebesteuereinrichtung
40, ist gemäß der Ausführungsform in Fig. 11 gezeigt. In
diesem Fall, wird in der Beschreibung für Fig. 11 ein
Referenzsymbol S an einen Schritt des jeweiligen Prozeßes
hinzugefügt.
Zu Beginn wird in Schritt S320, auf Basis der
Gaspedalstellung, bestimmt, ob das Gaspedal niedergedrückt ist
oder nicht. Ist es nicht niedergedrückt, wird in Schritt S335
bestimmt, ob ein Herauf- oder ein Herunterschalten ausgeführt
wird und der Prozeß kehrt zu Schritt S320 zurück. Das Herunter-
oder das Heraufschalten, welches in Schritt S335 ausgeführt
wird, entspricht einem Schaltvorgang gemäß einer herkömmlichen
Schaltmethode, bei welchem das Schalten Stufe für Stufe
ausgeführt wird. Wird im Schritt S320 bestimmt, daß das
Gaspedal heruntergedrückt ist, wird als nächstes bestimmt, ob
die Abtriebsdrehzahl No kleiner als die normale
Schaltbeginndrehzahlschwelle Nt ist oder nicht (S321). In
diesem Fall entspricht die normale Schaltbeginndrehzahlschwelle
Nt einer Schwelle der Getriebeabtriebsdrehzahl, entsprechend
eines bestimmten, standardisierten Schaltbeginns für jede der
Geschwindigkeitsstufen und ist vorher in einem Schaltgraphen
gespeichert. Ist die Abtriebsdrehzahl No größer oder gleich der
normalen Schaltbeginndrehzahlschwelle Nt, kehrt der Prozeß zu
Schritt S321 über den Schritt S334 zurück, welcher entscheidet,
ob ein Heraufschalten eingeleitet und ausgeführt wird oder
nicht. In diesem Fall entspricht das Heraufschalten, welches in
Schritt S334 ausgeführt wird, einem Schaltvorgang gemäß einer
herkömmlichen Schaltmethode, bei welcher der Schaltvorgang
Stufe für Stufe ausgeführt wird. Ist sie (No) kleiner als die
normale Schaltbeginndrehzahlschwelle Nt, wird bestimmt, ob die
aktuelle Geschwindigkeitsstufe größer oder gleich F3 ist oder
nicht (S322). Ist die aktuelle Geschwindigkeitsstufe eine
Niedriggeschwindigkeitsstufe, inklusive F2, dann wird bestimmt,
daß die Schaltmethode ein normaler Schaltvorgang ist, bei
welchem das Schalten in die Niedriggeschwindigkeitsstufe Stufe
nach Stufe ausgeführt wird, und der Schaltvorgang in Schritt
S329 gestartet wird.
Ist die aktuelle Geschwindigkeitsstufe größer oder gleich
F3, was der Fall ist, wenn die aktuelle Geschwindigkeitsstufe
eine Hochgeschwindigkeitsstufe inklusive F3 ist, wird bestimmt,
ob die Fahrzeugbeschleunigung kleiner als eine vorbestimmte
Beschleunigungsschwelle aS ist oder nicht (S323). In diesem
Fall wird die Fahrzeugbeschleunigung a durch Differenzieren der
Abtriebsdrehzahl No nach der Zeit berechnet. Hat die
Beschleunigung a einen negativen Wert, heißt das, daß das
Fahrzeug seine Geschwindigkeit reduziert. Die
Beschleunigungsschwelle aS entspricht einem Wert, welcher Basis
des Fahrzeugleergewichts, des maximalen
Motorabtriebdrehmoments, einem Drehzahlreduktionsverhältnis der
aktuellen Geschwindigkeitsstufe und einem
Drehzahlreduktionsverhältnis einer Geschwindigkeitsstufe,
welche auf der Seite einer geringeren Geschwindigkeit als auf
der aktuellen Geschwindigkeitsstufe liegt, berechnet wird und
die Beschleunigungsschwelle aS wird, entsprechend jeder der
Geschwindigkeitsstufen, vorher berechnet und in der
Getriebesteuereinrichtung 40 gespeichert.
An dieser Stelle folgt die Beschreibung eines
Berechnungsverfahrens der Beschleunigungsschwelle aS, welche
vorher in der Getriebesteuereinrichtung 40 gespeichert wurde.
Ein totales Drehzahlreduktionsverhältnis zwischen der
Motorabtriebswelle und dem Radreifen sei ρ0 für die aktuelle
Geschwindigkeitsstufe und sei ρ1 für eine
Geschwindigkeitsstufe, welche eine Stufe unter der aktuellen
Geschwindigkeitsstufe liegt, dann wird angenommen, daß eine
Bewegungsgleichung des Fahrzeugs bei ansteigender Fahrstraße
mit einem Winkel θ durch die Formeln (3) und (4) ausgedrückt
werden kann.
Mk × a0 = T × ρ0/r - Mk × g × sin θ (3)
Mk × a1 = T × ρ1/r - Mk × g × sin θ (4)
Mk: Fahrzeugleergewichtsmasse (Wert der durch Dividieren
der Fahrzeugleergewichtskraft durch die Erdbeschleunigung g
gebildet wird)
a0: Beschleunigung des Fahrzeugs in der aktuellen Geschwindigkeitsstufe
a1: Beschleunigung des Fahrzeugs in einer Geschwindigkeitsstufe, welche eine Stufe kleiner ist als die aktuelle Geschwindigkeitsstufe
T: maximales Motorabtriebsmoment
r: Radius des Radreifens des Fahrzeugs
g: Erdbeschleunigung.
a0: Beschleunigung des Fahrzeugs in der aktuellen Geschwindigkeitsstufe
a1: Beschleunigung des Fahrzeugs in einer Geschwindigkeitsstufe, welche eine Stufe kleiner ist als die aktuelle Geschwindigkeitsstufe
T: maximales Motorabtriebsmoment
r: Radius des Radreifens des Fahrzeugs
g: Erdbeschleunigung.
Hier an dieser Stelle wird vorausgesetzt, daß es dem
Fahrzeug möglich ist, in einer Geschwindigkeitsstufe zu fahren,
welche eine Stufe kleiner als die aktuelle
Geschwindigkeitsstufe ist und eine positive Beschleunigung
aufweist. Dann ist die Formel (4) positiv und die folgende
Formel (5) wird aufgestellt.
Mk × g × sin θ ≦ T × ρ1/r (5)
Die folgende Formel (6) wird aus den Formeln (5) und (3)
gebildet.
a0 ≧ T × (ρ0 - ρ1)/(Mk × r) ∼ aX (6)
Der Wert, welcher sich gemäß der Formel
"T × (ρ0 - ρ1)/(Mk × r)" in Formel (6) berechnet, entspricht
einer Schwelle, welche bestimmt, ob ein Herunterschalten in
eine Stufe niedriger oder ein Herunterschalten zwei Stufen
niedriger ausgeführt wird. Diese Schwelle wird mit
Einstufenschaltschwelle bezeichnet, und wenn die aktuelle
Fahrzeugbeschleunigung a0 größer oder gleich der
Einstufenschaltschwelle aM ist, wird ein Herunterschalten in
eine niedrigere Geschwindigkeitsstufe als der aktuellen
Geschwindigkeitsstufe ausgeführt. Ist weiterhin die aktuelle
Fahrzeugbeschleunigung a0 kleiner als die
Einstufenschaltschwelle aM, wird ein Herunterschalten um zwei
Stufen nach unten als der aktuellen Geschwindigkeitsstufe
ausgeführt. Das Drehzahlreduktionsverhältnis ρ1 einer
niedrigeren Stufe hat einen größeren Wert als das
Drehzahlreduktionsverhältnis ρ0 der aktuellen
Geschwindigkeitsstufe. Die Einstufenschaltschwelle aX ist eine
Schwelle mit einem negativen Wert. Ein negativer Wert der
Fahrzeugbeschleunigung mit einem großen Absolutwert zeigt an,
daß das Maß der Geschwindigkeitsreduktion des Fahrzeugs groß
ist. In diesem Fall wird die Einstufenschaltschwelle aX zur
Bestimmung der Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang, um
eine oder um zwei Stufen kleiner auf Basis des
Fahrzeugleergewichts berechnet. Wird gemäß der auf Basis des
Fahrzeugleergewichts berechneten Einstufenschaltschwelle aX
bestimmt, daß die Traktionskraft für den Fall der einen Stufe
der niedrigeren Geschwindigkeitsstufe ungenügend ist, ist es
möglich zu bestimmen, daß die Traktionskraft immer für den Fall
der einen Stufe niedrigeren Geschwindigkeitsstufe ungenügend
ist, wenn das Fahrzeug beladen ist. Dementsprechend ist die
Berechnungsmethode der Schwelle gemäß Formel (6), welche das
Fahrzeuggewicht in einem unbeladenen Zustand mit in Betracht
zieht, eine einfache und sichere Methode, welche mit allen
Beladungsbedingungen übereinstimmen kann.
Ist die Fahrzeugbeschleunigung größer oder gleich der
Beschleunigungsschwelle aS, wird ein normales Schalten bestimmt
und in Schritt S329 begonnen. Ist die Fahrzeugbeschleunigung a
kleiner als die Beschleunigungsschwelle aS, wird ein
Sprungschalten bestimmt und es wird bestimmt, ob die
Abtriebsdrehzahl No kleiner als die
Sprungschaltdrehzahlschwelle Nd ist (S324). In diesem Fall ist
die Sprungschaltdrehzahlschwelle Nd eine Schwelle, um den Motor
vor einem Überdrehen während des Schaltvorgangs zu bewahren und
ist im allgemeinen ein Wert, der kleiner als die
Schaltbeginndrehzahlschwelle Nt ist und wird vorher in der
Getriebesteuereinrichtung 40 gespeichert.
Selbst wenn in Schritt S323 bestimmt wird, daß die
Fahrzeugbeschleunigung a kleiner als die
Beschleunigungsschwelle aS ist und das Sprungschalten bestimmt
wird, kehrt der Prozeß zu Schritt S323 zurück, während die
aktuelle Geschwindigkeitsstufe beibehalten wird, wenn die
Abtriebsdrehzahl No größer oder gleich der
Sprungschaltdrehzahlschwelle Nd ist, und es wird kontinuierlich
bestimmt, ob die Fahrzeugbeschleunigung a kleiner als die
Beschleungigungsschwelle aS wird oder nicht. Danach wird das
Schalten in Schritt S329 gestartet, nachdem die
Abtriebsdrehzahl No kleiner als die
Sprungschaltdrehzahlschwelle Nd geworden ist. In diesem Fall
wird die Zeit t, welche die horizontale Achse in Fig. 12
bildet, für den Beginn des Schaltvorgangs auf 0 gesetzt. Zuerst
wird der Kupplungshydraulikdruck Pn der Kupplung vor dem
Schaltvorgang auf den Wert 0 gesetzt (S330). Als nächstes wird
bestimmt, ob die umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle
Nr, ausgedrückt durch die Formel "Nr = Ni - ρ × No" positiv ist
oder nicht (S331). In diesem Fall ist ρ ein Drehzahlreduktions
verhältnis der Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang und
wird in der Getriebesteuereinrichtung 40 in Form von Daten
gespeichert. Ist die umgewandelte Relativdrehzahl der
Antriebswelle Nr kleiner als der Wert 0, wartet der Prozeß in
Schritt S331 so lange, bis die umgewandelte Relativdrehzahl der
Antriebswelle Nr positiv wird. Wird die umgewandelte
Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr positiv, wenn sie vorher
negativ war, wird bei der Relativdrehzahl 0, in Fig. 12 Ts
bezeichnet, der Kupplungshydraulikdruck Pa der Kupplung nach
dem Schaltvorgang gemäß einer neuen Geschwindigkeitsstufe nach
dem Schaltvorgang schrittweise bis auf den maximalen
Kupplungshydraulikdruck Pm erhöht (S332).
Wird gemäß der Ausführungsform die Abtriebsdrehzahl
kleiner als die vorbestimmte normale
Schaltbeginndrehzahlschwelle und die Beschleunigung, welche
durch Differenzierung der Abtriebsdrehzahl nach der Zeit
berechnet wird, größer oder gleich einer vorbestimmten
Beschleunigung, wird ein normaler Schaltvorgang bestimmt und
ein Herunterschalten aus der aktuellen Geschwindigkeitsstufe in
eine niedrigere Geschwindigkeitsstufe ausgeführt. Selbst für
den Fall, daß die berechnete Beschleunigung kleiner als die
vorbestimmte Beschleunigung ist, wenn die Abtriebsdrehzahl
größer oder gleich der Sprungschaltdrehzahlschwelle ist, wird
die aktuelle Geschwindigkeitsstufe beibehalten. Wenn die
berechnete Beschleunigung kleiner als die vorbestimmte
Beschleunigung ist und die Abtriebsdrehzahl kleiner als die
vorherbestimmte Schaltbeginndrehzahlschwelle ist, wird ein
Sprungschalten nach unten bestimmt, welches aus der aktuellen
Geschwindigkeitsstufe in eine zwei oder mehr Stufen
darunterliegende Geschwindigkeitsstufe ausgeführt wird. Selbst
wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit rapide reduziert, muß der
Bediener das Sprungschalten nicht manuell durch den Gebrauch
des Schalthebels in einer konventionellen Weise durchführen,
und es ist somit möglich, eine niedrigere Geschwindigkeitsstufe
in einer springenden Weise zu schalten, damit sich die Anzahl
der Schaltvorgänge reduziert, so daß es möglich ist, eine
Schaltsteuervorrichtung mit einer exzellenten Bedienbarkeit zu
erhalten.
Weiterhin wird, ohne einen normalen oder einen
Sprungschaltvorgang zu betrachten, die Fahrzeuggeschwindigkeit
in einem Zustand reduziert, bei welchem der Hydraulikdruck
aller Kupplungen den Wert 0 annimmt, indem der
Kupplungshydraulikdruck Pn vor dem Schaltvorgang auf den Wert 0
beim Starten des Schaltvorgangs festgelegt wird. Wenn die
umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr von einem
negativen Wert aus erhöht wird und den Wert 0 während der
Reduktion der Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht, was der Fall
ist, nachdem die Relativdrehzahl der Kupplung den Wert 0
annimmt, steigt der Hydraulikdruck Pa der Kupplung nach dem
Beginn des Schaltvorgangs an. Demgemäß ist es möglich, den
Eingriffsstoß der Kupplung zu reduzieren und ein exzellentes
Fahrgefühl zu erreichen.
In diesem Fall wird die Beschleunigung des Fahrzeugs gemäß
der Ausführungsform durch Differenzieren der
Getriebeabtriebsdrehzahl nach der Zeit berechnet. Es ist jedoch
möglich, die durch einen Beschleunigungsdetektor detektierte
Beschleunigung des Fahrzeugs in Bewegungsrichtung hierfür zu
verwenden.
Weiterhin wird der an der Kupplung anliegende
Hydraulikdruck Pa nach dem Schaltvorgang gemäß einem Ergebnis
bestimmt, ob die umgewandelte Relativdrehzahl der Antriebswelle
Nr größer als der Wert 0 ist oder nicht. Es ist jedoch auch
möglich, gemäß dem Ergebnis zu bestimmen, ob der Absolutwert
der umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle Nr größer
als eine vorbestimmte Relativdrehzahlschwelle nahe des Werts 0
ist oder nicht.
Als nächstes ist in Fig. 13 ein Blockdiagramm der
körperlichen Struktur gemäß einer vierten Ausführungsform
gezeigt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen die gleichen
Elemente, wie in dem in Fig. 10 gezeigten Blockdiagramm der
körperlichen Struktur, welche die dritte Ausführungsform
erläutert. Eine Beschreibung wird nur noch für die
unterschiedlichen Abschnitte gegeben.
Ein Sensor, ein Fahrzeuggewichtsdetektor 24, welcher den
Fluiddruck einer Aufhängevorrichtung gemäß einem
Hydraulikdruck, einem Luftdruck oder einer Kombination aus
Hydraulikdruck und Luftdruck zur Aufhängung des
Arbeitsfahrzeugs mißt, um so das Fahrzeugsgewicht W zu
detektieren, ist an einer vorbestimmten Stelle der
Aufhängevorrichtung vorgesehen, und das Gewichtsignal W wird an
die Getriebesteuereinrichtung 40 eingegeben.
Gemäß der Ausführungsform ist zusätzlich zur
Getriebesteuereinrichtung 40 eine Motorsteuereinrichtung 60
vorgesehen. Die Motorsteuereinrichtung 60 ist mit einem
Motordrehmoment-Berechnungsabschnitt 61 versehen, der das
Motorabtriebsdrehmoment To auf Basis der Gaspedalstellung Ac
berechnet und der Motordrehmoment-Berechnungsabschnitt 61
sendet das berechnete Motorabtriebsdrehmoment To an die
Getriebesteuereinrichtung 40. Weiterhin weist der
Motordrehmoment-Berechnungsabschnitt 60 einen Kraftstoff-
Einspritzmengen-Berechnungsabschnitt 62 auf, welcher die
Kraftstoff-Einspritzmenge auf Basis der Gaspedalstellung Ac
berechnet und das Bestimmungssignal für die Kraftstoff-
Einspritzmenge Fi an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 19
abgibt.
Ein Steuerungsflußdiagramm der Getriebesteuereinrichtung
40 gemäß der Ausführungsform ist in Fig. 14 gezeigt. In diesem
Fall wird der Beschreibung für Fig. 14 ein Referenzsymbol S an
einem Schritt des jeweiligen Prozesses hinzugefügt.
Zuerst wird im Schritt S420 auf Basis der Gaspedalstellung
bestimmt, ob das Gaspedal betätigt ist oder nicht. Ist es nicht
betätigt, wird im Schritt S435 bestimmt, ob ein Heraufschalten
oder ein Herunterschalten durchgeführt wird und der Prozeß
kehrt zu Schritt S420 zurück. Das Herunterschalten oder das
Heraufschalten, welches im Schritt S435 ausgeführt wird,
entspricht einem Schaltvorgang gemäß einer normalen
Schaltmethode, bei welcher das Schalten Schritt für Schritt
ausgeführt wird. Wird im Schritt S420 bestimmt, daß das
Gaspedal 20 betätigt ist, wird als nächstes bestimmt, ob die
Abtriebsdrehzahl No kleiner als die
Schaltbeginndrehzahlschwelle Nt ist oder nicht (S421). Ist die
Abtriebsdrehzahl No größer oder gleich der
Schaltbeginndrehzahlschwelle Nt, kehrt der Prozeß zu Schritt
S421 über den Schritt S434 zurück, in welchem bestimmt wird, ob
ein Heraufschalten ausgeführt und durchgeführt wird, und
weiterhin wird kontinuierlich bestimmt, ob die Abtriebsdrehzahl
No kleiner als die Schaltbeginndrehzahlschwelle Nt ist oder
nicht. In diesem Fall ist das Heraufschalten, welches in
Schritt S434 ausgeführt wird, ein Schaltvorgang gemäß einer
normalen Schaltmethode, in welcher das Schalten Stufe für Stufe
ausgeführt wird. Ist sie (No) kleiner als die
Schaltbeginndrehzahlschwelle Nt, wird bestimmt, ob die aktuelle
Geschwindigkeitsstufe größer oder gleich F3 (eine
Hochgeschwindigkeitsstufe inklusive F3) ist oder nicht (S422).
Ist die aktuelle Geschwindigkeitsstufe eine
Niedriggeschwindigkeitsstufe inklusive F2, wird bestimmt, daß
die Schaltmethode ein normales Schalten ist, und der
Schaltvorgang wird im Schritt S429 gestartet. Ist die aktuelle
Geschwindigkeitsstufe größer oder gleich F3, wird eine
erforderliche Traktionskraft Fn für eine benötigte
Antriebskraft berechnet, um das Fahrzeug mit einer festgelegten
Geschwindigkeit zu bewegen (S423). Eine Berechnungsmethode der
erforderlichen Traktionskraft Fn wird im folgenden beschrieben.
Eine Bewegungsgleichung des Arbeitsfahrzeuges bei Befahren
einer ansteigenden Fahrstraße mit einem Winkel θ kann im
allgemeinen durch folgende Formel (7) beschrieben werden.
F - W × sin θ - m × a (7)
F: Antriebskraft des Fahrzeugs
W: Fahrzeuggewichtskraft
m: Fahrzeugmasse (Wert, der durch Dividieren der Fahrzeuggewichtskraft W durch die Erdbeschleunigung g gebildet wird)
a: Fahrzeugbeschleunigung in Bewegungsrichtung.
W: Fahrzeuggewichtskraft
m: Fahrzeugmasse (Wert, der durch Dividieren der Fahrzeuggewichtskraft W durch die Erdbeschleunigung g gebildet wird)
a: Fahrzeugbeschleunigung in Bewegungsrichtung.
Dementsprechend wird die erforderliche Traktionskraft Fn
entsprechend dem Wert berechnet, der durch Subtrahieren der
Beschleunigungskraft (m × a) von der Antriebskraft F gebildet
wird und durch die folgende Formel (8) ausgedrückt werden kann.
Fn = F - (m × a) = W × sin θ (8)
F: Antriebskraft des Fahrzeugs, berechnet auf Basis des
Motorabtriebsdrehmoments To
W: Fahrzeuggewichtskraft, detektiert durch den Fahrzeuggewichtsdetektor 24
m: Wert, der die Fahrzeugmasse ausdrückt und durch Dividieren von W durch die Erdbeschleunigung g gebildet wird
a: Beschleunigung des Fahrzeugs in Bewegungsrichtung, berechnet auf Basis der Abtriebsdrehzahl No.
W: Fahrzeuggewichtskraft, detektiert durch den Fahrzeuggewichtsdetektor 24
m: Wert, der die Fahrzeugmasse ausdrückt und durch Dividieren von W durch die Erdbeschleunigung g gebildet wird
a: Beschleunigung des Fahrzeugs in Bewegungsrichtung, berechnet auf Basis der Abtriebsdrehzahl No.
In diesem Fall kann die erforderliche Traktionskraft Fn
berechnet werden, da die oben genannten Werte bereits
detektiert und berechnet sind.
Eine Relation zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und
der erforderlichen Traktionskraft Fn ist in Fig. 15 gezeigt.
Diese V-Fn-Kurve wird vorher auf Basis des Verhaltens des
Abtriebsdrehmoments und des Drehzahlreduktionsverhältnisses in
den jeweiligen Geschwindigkeitsstufen berechnet und in der
Getriebesteuereinrichtung 40 gespeichert. Ist die benötigte
Antriebskraft Fn z. B. FnS, ist es möglich, in F5 zu fahren,
und wenn sie FnL ist, ist es möglich, in F3 zu fahren.
Ist die berechnete erforderliche Antriebskraft Fn z. B.
FnL, ist die Geschwindigkeitsstufe, mit der es möglich ist, zu
fahren, zu F3 bestimmt (S424). Als nächstes wird in Schritt
S425 bestimmt, ob die aktuelle Geschwindigkeitsstufe eine
Sprungschaltstufe ist oder nicht, und wenn die aktuelle
Geschwindigkeitsstufe F5 ist, wird in Schritt S425 bestimmt,
daß die aktuelle Geschwindigkeitsstufe eine Sprungschaltstufe
ist, und es wird in Schritt S426 bestimmt, ob die
Abtriebsdrehzahl No kleiner als die
Sprungschaltdrehzahlschwelle Nd ist oder nicht, und wenn sie
kleiner ist, wird ein Sprungschalten bestimmt und das Schalten
in Schritt S429 gestartet. Ist die Abtriebsdrehzahl No größer
oder gleich der Sprungschaltdrehzahlschwelle Nd, kehrt der
Prozeß zu Schritt S423 zurück, während die aktuelle
Geschwindigkeitsstufe beibehalten wird, und die Berechnung der
erforderlichen Traktionskraft Fn wird fortgesetzt. Wird in
Schritt S425 bestimmt, daß ein Schalten in die benachbarte
Geschwindigkeitsstufe bestimmt ist, wird ein normales Schalten
bestimmt, bei welchem das Schalten Stufe für Stufe ausgeführt
wird, und das Schalten wird in Schritt S429 gestartet. Die
Schritte S430, S431 und S432 sind in dem
Steuerungsflußdiagramm, nachdem das Schalten in Schritt S429
gestartet wurde, dieselben wie die Schritte S330, S331 und S332
im Steuerungsflußdiagramm der Fig. 11, und eine Beschreibung
dessen wird weggelassen.
Gemäß der Ausführungsform wird die erforderliche
Traktionskraft Fn, um mit einer festgelegten
Fahrzeuggeschwindigkeit fahren zu können, auf Basis des
Fahrzeuggewichts W, welches durch den Fahrzeuggewichtsdetektor
detektiert wird, des Motorabtriebsdrehmoments To, welches im
Motordrehmoment-Berechnungsabschnitt 61 berechnet wird und der
Fahrzeugbeschleunigung a in Bewegungsrichtung, welche durch die
Steuereinrichtung berechnet wird, berechnet. Die
Geschwindigkeitsstufe, mit welcher es möglich ist, zu fahren,
wird auf Basis der berechneten erforderlichen Traktionskraft Fn
und der Fahrzeuggeschwindigkeit-Traktionskraft-Kurve bestimmt
und wenn die bestimmte Geschwindigkeitsstufe nicht zur
aktuellen Geschwindigkeitsstufe benachbart liegt, wird der
Schaltvorgang in einer springenden Weise ausgeführt, ohne durch
eine mittlere Geschwindigkeitsstufe zu schalten. Demgemäß wird
die Anzahl der Schaltvorgänge reduziert, und der Bediener muß
den Schalthebel nicht manuell in einer springenden Weise, wie
in der ersten Ausführungsform bedienen, so daß es möglich ist,
eine Schalteteuervorrichtung mit einer exzellenten
Bedienbarkeit zu erhalten. Da sich weiterhin die Zustandswerte,
wie die Fahrzeugantriebskraft und die Fahrzeugbeschleunigung
mit der Zeit ändern und es anhand des Fahrzeuggewichts möglich
ist, den Beladungsstatus zu beurteilen und diesen für die
nächste Geschwindigkeitsstufe gut abzubilden, ist es möglich,
eine Schaltsteuerungsvorrichtung nach den Fahrbedürfnissen des
Bedieners zu erhalten.
Als nächstes ist in Fig. 16 ein Blockdiagramm der
körperlichen Struktur gemäß einer fünften Ausführungsform
gezeigt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Elemente
wie in dem in Fig. 13 gezeigten Blockdiagramm. Eine
Beschreibung der Figur wird weggelassen und eine Erklärung wird
nur noch für die abweichenden Abschnitte gegeben.
Der in Fig. 13 gezeigte Fahrzeuggewichtsdetektor 24 wird
herausgenommen und ein Sensor, ein Beschleunigungsdetektor 25
zum Detektieren der Beschleunigung in Bewegungsrichtung des
Fahrzeugs ist an einer vorbestimmten Position des Fahrzeugs
befestigt, und die detektierte Beschleunigung α wird an die
Getriebesteuereinrichtung 40 eingegeben.
Da das Steuerungsflußdiagramm der
Getriebesteuereinrichtung 40 gemäß der Ausführungsform dasselbe
wie das in Fig. 14 gezeigte Steuerungsflußdiagramm gemäß der
vierten Ausführungsform ist, wird eine Erläuterung dessen
weggelassen. Eine Erläuterung wird nur noch für die
Berechnungsmethode der erforderlichen Traktionskraft Fn
gegeben, welche unterschiedlich zur vierten Ausführungsform
ist.
In Übereinstimmung mit der oben genannten Formel (7) kann
die folgende Formel (9) erhalten werden.
F = (m × a) + (W × sin θ)
= m × (a + g × sin θ)
= m × α (9)
Durch Substituieren der Fahrzeugmasse m, welche aus Formel
(9) in die Formel (8), welche oben erwähnt wurde, eingesetzt
werden kann, kann die erforderliche Traktionskraft Fn gemäß der
folgenden Formel (10) berechnet werden.
Fn = F × (1 - a/α) (10)
F: Antriebskraft des Fahrzeugs, berechnet auf Basis des
Motorabtriebsdrehmoments To
a: Beschleunigung des Fahrzeugs in Bewegungsrichtung, berechnet auf Basis der Abtriebsdrehzahl No
α: Beschleunigung detektiert durch den Beschleunigungsdetektor 25.
a: Beschleunigung des Fahrzeugs in Bewegungsrichtung, berechnet auf Basis der Abtriebsdrehzahl No
α: Beschleunigung detektiert durch den Beschleunigungsdetektor 25.
Eine Beschleunigung, welche durch Addieren der
Fahrzeugbeschleunigung in Bewegungsrichtung, zur
Erdbeschleunigung erhalten wird, kann detektiert werden.
Befindet sich das Fahrzeug an einer Gefällestelle, ist das ein
detektierbarer Wert, welcher durch Addieren von der
Beschleunigung a in Bewegungsrichtung mit der Komponentenkraft
(g × sin θ) in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs, verursacht
durch die Erdbeschleunigung g in Verbindung mit der Neigung θ
gebildet wird.
Auf Basis der auf diese Weise berechneten erforderlichen
Traktrionskraft Fn wird die Geschwindigkeitsstufe, die das
Fahrzeug imstande ist zu fahren, in Schritt S424 des in Fig. 14
gezeigten Steuerungsflußdiagramms bestimmt. Da die letzteren
Schritte dieselben wie im Steuerungsflußdiagramm der vierten
Ausführungsform sind, wird eine Beschreibung deren weggelassen.
Gemäß der Ausführungsform wird die erforderliche
Traktionskraft Fn, welche für eine festgelegte
Fahrzeuggeschwindigkeit notwendig ist, auf Basis der
Beschleunigung α, welche durch den Beschleunigungsdetektor zum
Detektieren der Beschleunigung des Fahrzeugs in
Bewegungsrichtung detektiert wird, des Motorabtriebsdrehmoments
To, welches im Motordrehmoment-Berechnungsabschnitt berechnet
wird und durch die Beschleunigung a des Fahrzeugs in
Bewegungsrichtung, welche durch die Steuereinrichtung berechnet
wird, berechnet. Die Geschwindigkeitsstufe, welche das Fahrzeug
imstande ist zu fahren, wird während der Zeit der Bestimmung
des Schaltstartes auf Basis der berechneten erforderlichen
Traktionskraft Fn und der Fahrzeuggeschwindigkeits-
Traktionskraft-Kurve bestimmt und das Schalten in die bestimmte
Geschwindigkeitsstufe wird in einer springenden Weise
durchgeführt, ohne durch eine mittlere Schaltstufe zu schalten.
Dementsprechend muß der Bediener in derselben Weise wie in der
dritten Ausführungsform den Schalthebel nicht manuell in einer
springenden Weise betätigen, während die Anzahl der
Schaltvorgänge reduziert wird, so daß es möglich ist, eine
Schaltsteuereinrichtung mit exzellenter Bedienbarkeit zu
erhalten.
Da sich weiterhin die Zustandswerte, wie die
Fahrzeugantriebskraft und die Fahrzeugbeschleunigung mit der
Zeit ändern und es anhand des Fahrzeuggewichts möglich ist, den
Beladungsstatus zu beurteilen und diesen für die nächste
Geschwindigkeitsstufe gut abzubilden, ist es möglich, eine
Schaltsteuerungsvorrichtung nach den Fahrbedürfnissen des
Bedieners zu erhalten.
Wie oben erwähnt, wird gemäß der Ausführungsform
zusätzlich zum normalen Schalten, bei welchem der Schaltvorgang
Stufe für Stufe ausgeführt wird, die Geschwindigkeitsstufe nach
dem Schaltvorgang mit einem Sprungschaltvorgang eingelegt, bei
welchem der Schaltvorgang in einer Weise ausgeführt wird, ohne
durch die mittlere Schaltstufe zu schalten, und der
Schaltvorgang in die Schaltstufe nach dem Schaltvorgang wird in
einer springenden Weise ausgeführt, während die
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang nicht benachbart
zu der aktuellen Geschwindigkeitsstufe liegt. Dementsprechend
ist es möglich, die Anzahl der Schaltvorgänge zu reduzieren,
und exzellente Fahrbedingungen zu erzielen.
Ist die Beschleunigung des Fahrzeugs, welche durch
Differenzieren der Getriebeabtriebswellendrehzahl nach der Zeit
bestimmt wird, kleiner als die vorbestimmte
Beschleunigungsschwelle, wird bestimmt, daß ein Sprungschalten
ausgeführt wird. Weiterhin wird die Geschwindigkeitsstufe, in
welcher das Fahrzeug zu fahren imstande ist, auf Basis der
erforderlichen Traktionskraft bestimmt, und wenn eine oder
mehrere Geschwindigkeitsstufen zwischen der aktuellen
Geschwindigkeitsstufe und der Geschwindigkeitsstufe existieren,
welche das Fahrzeug imstande ist, zu fahren, wird ein
Sprungschalten bestimmt und durchgeführt. In Übereinstimmung
damit, da der Schaltvorgang in die Geschwindigkeitsstufe nach
dem Schaltvorgang ohne ein Schalten durch eine mittlere
Geschwindigkeitsstufe ausgeführt wird, wird es für den Fall,
daß sich die Fahrzeuggeschwindigkeit plötzlich durch Befahren
einer aufsteigenden Straße mit einer großen Steigung von einer
flachen Straße aus reduziert, möglich, die Anzahl der
Schaltvorgänge zu reduzieren, und der Bediener braucht nicht in
einer springenden Weise manuell herunterzuschalten, wie in
einer herkömmlichen Weise, so daß es möglich ist, eine
Schaltsteuervorrichtung für ein Industriefahrzeug mit guter
Bedienbarkeit zu erhalten.
Der Schaltvorgang wird weiterhin durch Ausgabe eines
Befehls zum Anstieg des Kupplungshydraulikdrucks nach dem
Beginn des Schaltvorgangs, gemäß einer Geschwindigkeitsstufe
nach dem Schaltvorgang an das elektromagnetische
Proportionalsteuerventil durchgeführt, wenn die umgewandelte
Relativdrehzahl der Antriebswelle, welche durch Subtrahieren
der umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle in einer
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang der
Getriebeabtriebswellendrehzahl von der
Getriebeantriebswellendrehzahl gebildet wird, und einen Wert in
der Nähe der vorbestimmten Drehzahlschwelle nahe 0 annimmt. Da
es demgemäß möglich ist, die Kupplung ohne Stoß in Eingriff zu
bringen, fühlt sich der Bediener nicht unkomfortabel, und es
ist möglich, ein exzellentes Fahrgefühl zu erhalten.
Da weiterhin der Schock des Fahrzeugs aufgrunde der
verminderten Anzahl der Schaltvorgänge reduziert wird, ist es
möglich, den Ladungsverlust von der Ladungsfläche des
Arbeitsfahrzeugs zu reduzieren, und es ist möglich, die
Haltbarkeit des Kraftübertragungsmechanismuses zu verbessern.
Es folgt eine Beschreibung einer sechsten Ausführungsform
der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung.
Eine körperliche Struktur ist in Fig. 17 gezeigt. Ein
Getriebe 12, welches eine Mehrzahl von Kupplungen durch Ein-
und Ausschalten eines Kupplungshydraulikdrucks in oder außer
Eingriff bringt, so daß eine Geschwindigkeitsstufe gewählt
werden kann, ist an einer Abtriebswelle 23 eines Motors 11 über
einen Drehmomentwandler 13 befestigt. Ein Hinterrad 22
entsprechend einem angetriebenen Rad ist an einer Abtriebswelle
des Getriebes 12 befestigt. Eine Mehrzahl von
elektromagnetischen Proportionalsteuerventilen 16, welche
jeweils einen vorbestimmten Hydraulikdruck an einer Mehrzahl
von Kupplungen liefern (nicht gezeigt), um eine
Geschwindigkeitsstufe auszuwählen, sind an festgelegten Plätzen
des Getriebes 12 befestigt. (Hier im folgenden wird das
elektromagnetische Proportionalsteuerventil 16 in der
jeweiligen Kupplung immer mit Elektromagnetventil 16
bezeichnet). Ein Gaspedal 20 und ein Bremspedal 17, welche ein
Bediener betätigt, sind in der Nähe des Fahrerfußes vorgesehen.
Ein Sensor, ein Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor 18
(hier im folgenden als Abtriebsdrehzahldetektor 18 bezeichnet)
der die Getriebeabtriebswellendrehzahl No mißt (hier im
folgenden mit Abtriebsdrehzahl No bezeichnet), ist in
Umfangsnähe der Getriebeabtriebswelle befestigt. Ein
Gaspedalstellungsdetektor 21, der die Gaspedalstellung Ac
ermittelt, ist in einem unteren Abschnitt des Gaspedals 20
vorgesehen. Weiterhin gibt ein Bremspedalstellungsdetektor 19
ein "An"-Signal ab, wenn das Bremspedal 17 betätigt ist und
gibt ein "Aus"-Signal ab, wenn das Bremspedal 17 nicht betätigt
ist, und ist in einem unteren Abschnitt des Bremspedals 17
vorgesehen.
Die Getriebesteuereinrichtung 15 besteht aus einer
herkömmlichen automatischen Schaltsteuervorrichtung 31 und
einer Bremsdauerschaltsteuereinrichtung 32, welche den
Schaltvorgang bei Betätigen des Bremspedals 17 steuert.
Die automatische Schaltsteuervorrichtung 31 besteht aus
einem Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt 41, welcher
gemäß einem Schaltgraphen (nicht gezeigt) auf Basis der
Gaspedalstellung Ac und der Abtriebsdrehzahl No entscheidet und
einem Signalausgabeabschnitt für das elektromagnetische Ventil
42, welcher ein Elektromagnetventilsignal Sp, zur Steuerung der
zeitlichen Veränderung des Hydraulikdrucks vor dem
Schaltvorgang und zur Steuerung der zeitlichen Veränderung des
Hydraulikdrucks nach dem Schaltvorgang, ausgibt. Die
Gaspedalstellung Ac und die Abtriebsdrehzahl No werden an den
Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt 41 über einen
Eingangsschaltkreis (nicht gezeigt) eingegeben. Ein
Hydraulikdrucksteuerbefehl Cp wird an den
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42
eingegeben. Ein Elektromagnetventilsignal Sp wird von dem
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42 über
einen Ausgabeabschnitt (nicht gezeigt) abgegeben.
Die Bremspedalstellung Br und die Abtriebsdrehzahl No
werden an die Bremsdauerschaltsteuereinrichtung 32 über einen
Eingabekreislauf (nicht gezeigt) eingegeben, um die zeitliche
Abstimmung des Starts des Schaltvorgangs auf Basis der
Abtriebsdrehzahl No und des Signals der Bremspedalstellung Br
zu bestimmen. Weiterhin wird der Hydraulikdrucksteuerbefehl Cp
von der Bremsdauerschaltsteuereinrichtung 32 an den
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42
abgegeben.
Fig. 18 zeigt ein Steuerungsflußdiagramm der in Fig. 17
gezeigten Bremsdauerschaltsteuereinrichtung 32, und ein Prozeß
wird in Übereinstimmung damit beschrieben. In diesem Fall wird
in der Beschreibung ein Referenzsymbol S an einem Schritt des
jeweiligen Prozeßes hinzugefügt.
Als erstes wird bestimmt, ob der Schaltstart im
Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt 41 bestimmt wurde
oder nicht (S621). Ist kein Schalten bestimmt, wird der Prozeß
im Schritt 621 so lange wiederholt, bis ein Schalten bestimmt
ist. Ist das Schalten bestimmt, wird in Schritt S622 bestimmt,
ob die Bremspedalstellung Br "An" zeigt. Zeigt sie "Aus", wird
eine neue Geschwindigkeitsstufe Ss entsprechend der
Abtriebsdrehzahl No im Geschwindigkeitsstufen-
Bestimmungsabschnitt 41 bestimmt. Danach wird das
Schaltzeitsteuersignal (Cp), um in die neue
Geschwindigkeitsstufe Ss ohne durch die andere
Geschwindigkeitsstufe zu schalten, von der
Bremsdauerschaltsteuereinrichtung 32 an den
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42
abgegeben. Das Elektromagnetventilsignal Sp, welches die
Kupplungen gemäß der neuen Geschwindigkeitsstufe betätigt (An-
und Ausschalten), wird vom Signalausgabeabschnitt für das
Elektromagnetventilsignal 42 an jede der Elektromagnetventile
16 ausgegeben, und der Schaltvorgang wird durchgeführt. Zeigt
das Signal der Bremspedalstellung Br "An", wird bestimmt, ob
die Bremsdauer TBon, für welche das Signal der
Bremspedalstellung beibehalten wird, kleiner als eine
vorbestimmte gewünschte Schaltbestimmungszeit Tj ist oder nicht
(S623).
Die gewünschte Schaltbestimmungszeit Tj entspricht einer
Zeit, während welcher es der Bediener wünscht, die aktuelle
Fahrgeschwindigkeit beizubehalten, während er auf einer
abfallenden Straße fährt, indem er das Bremspedal für eine Zeit
größer oder gleich dieser Zeit betätigt.
Ist die Bremsdauer TBon kleiner als die gewünschte
Schaltbestimmungszeit Tj, wird bestimmt, ob die
Abtriebsdrehzahl No kleiner als eine vorbestimmte
Startschaltdrehzahl Nmin ist oder nicht (S624). In diesem Fall
entspricht die Startschaltdrehzahl Nmin einer Drehzahl, welche
in Schaltgraphen festgelegt ist, so daß das Schalten in die
Startgeschwindigkeitsstufe während des Startens des Fahrzeugs
einer Drehzahl kleiner oder gleich diesem Wert entspricht. Ist
die Abtriebsdrehzahl No größer oder gleich der
Startschaltdrehzahl Nmin in Schritt S624, kehrt der Prozeß zu
Schritt S622 über den Schritt S625 zurück, in welchem bestimmt
wird, ob das Signal der Bremspedalstellung Br "An" zeigt,
während die aktuelle Geschwindigkeitsstufe beibehalten wird.
Ist die Abtriebsdrehzahl No kleiner als die Startschaltdrehzahl
Nmin, wird im Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt 41
die Startgeschwindigkeitsstufe zur neuen Geschwindigkeitsstufe
Ss bestimmt (S626). Danach wird das Schaltzeitsteuersignal
(Cp), um in die Startgeschwindigkeitsstufe ohne durch eine
andere Geschwindigkeitsstufe zu schalten, von der
Bremsdauerschaltsteuereinrichtung 32 an den
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42
abgegeben. Das Elektromagnetventilsignal Sp wird, um die
Kupplung entsprechend der neuen Geschwindigkeitsstufe an- und
abzuschalten, vom Signalausgabeabschnitt für das
Elektromagnetventil 42 an jede der Elektromagnetventile 16
abgegeben, und der Schaltvorgang wird durchgeführt (S627).
Ist die Bremsdauer TBon in Schritt S623 größer oder gleich
der vorbestimmten gewünschten Schaltbestimmungszeit Tj, wird
die neue Geschwindigkeitsstufe Ss entsprechend der
Abtriebsdrehzahl No beim Bestimmen der Zeit, welche größer als
die gewünschte Schaltbestimmungszeit Tj ist, im
Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt 41 bestimmt (S626).
Danach wird das Schaltzeitsteuersignal (Cp), um in die neue
Geschwindigkeitsstufe Ss zu schalten, ohne durch eine andere
Geschwindigkeitsstufe zu schalten, von der
Bremsdauerschaltsteuereinrichtung 32 an den
Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil 42
abgegeben. Das Elektromagnetventilsignal Sp, welches die
Kupplung gemäß der neuen Geschwindigkeitsstufe Ss an- und
abschaltet, wird vom Signalausgabeabschnitt für das
Elektromagnetventil 42 an die jeweiligen Elektromagnetventile
16 abgegeben, und der Schaltvorgang wird durchgeführt (S627).
In diesem Fall wird in Schritt S626 der Prozeßvorgang
durch den Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt 41 der
herkömmlichen Schaltsteuereinrichtung 31 ausgeführt, wobei eine
Reihe von Prozeßvorgängen durch das Steuerungsflußdiagramm der
Bremsdauerschaltsteuereinrichtung 32 beschrieben werden.
Der Bediener nimmt den Fuß vom Gaspedal 20 oder betätigt
das Bremspedal 17, wodurch das Fahrzeug an Geschwindigkeit
verliert, so daß gemäß der Erfindung bestimmt wird, ob das
Bremspedal 17 betätigt ist oder nicht, nachdem bestimmt wurde,
daß die Abtriebsdrehzahl No kleiner als eine gewöhnliche
Schaltstartgetriebeabtriebswellendrehzahl wird. Wird das
Bremspedal 17 für eine Zeit größer oder gleich der gewünschten
Schaltbestimmungszeit Tj betätigt, wird bestimmt, daß der
Bediener das Bremspedal 17 fortgesetzt betätigt, um auf einer
abfallenden Straße mit derselben Fahrgeschwindigkeit fahren zu
können. Die Geschwindigkeitsstufe wird auf eine neue
Geschwindigkeitsstufe in Abhängigkeit der Abtriebsdrehzahl No
geändert, nachdem die gewünschte Schaltbestimmungszeit Tj,
welche mit dem Betätigen des Bremspedals 17 beginnt, vergangen
ist, ohne durch eine andere Geschwindigkeitsstufe zu schalten.
Dementsprechend wird kein Fall erzeugt, in dem die Anzahl der
Schaltvorgänge reduziert wird, und der Bediener fühlt sich
unbequem. Da sich weiterhin die reduzierte Motordrehzahl erhöht
und entsprechend dem Schaltvorgang wiederhertellt, ist es
möglich, die vorbestimmte Kühlleistung eines Arbeitsfluids und
des Kühlwassers sicherzustellen.
Ist die Betätigungszeit des Bremspedals 17 nicht länger
als die gewünschte Schaltbestimmungszeit Tj, wird bestimmt, daß
diese Zeit einer Zeit entspricht, während welcher der Bediener
das Bremspedal 17 betätigt, um die Geschwindigkeit zu
reduzieren oder das Fahrzeug zu stoppen. Ist die
Abtriebsdrehzahl No größer oder gleich der Startschaltdrehzahl
Nmin, wird die aktuelle Geschwindigkeitsstufe fortgesetzt
beibehalten. Dementsprechend wird die Anzahl der Schaltvorgänge
nicht erhöht, und der Bediener fühlt sich nicht unbequem. Ist
weiterhin die Abtriebsdrehzahl No durch fortgesetztes Betätigen
des Bremspedals 17 kleiner als die Startschaltdrehzahl Nmin,
bevor die gewünschte Schaltbestimmungszeit Tj vergangen ist,
wird die Geschwindigkeitsstufe in die
Startgeschwindigkeitsstufe geschaltet, ohne durch eine andere
Geschwindigkeitsstufe zu schalten. Dementsprechend wird die
Anzahl der Schaltvorgänge nicht erhöht, und der Bediener fühlt
sich nicht unkomfortabel, und es ist möglich, die
Geschwindigkeitsstufe schnell beim nächsten Start
vorzubereiten.
Ist weiterhin das Signal der Bremspedalstellung Br durch
Wegnehmen des Fußes vom Bremspedal 17 ausgeschaltet, wird die
Geschwindigkeitsstufe in die neue Geschwindigkeitsstufe Ss
gemäß der Abtriebsdrehzahl No während der Zeit des Wegnehmens
des Fußes vom Bremspedal 17 geändert, ohne durch eine andere
Geschwindigkeitsstufe zu schalten. Da dementsprechend die
Geschwindigkeitsstufe in eine neue Geschwindigkeitsstufe
geändert wird ohne durch eine andere Geschwindigkeitsstufe zu
schalten, während der Fuß vom Bremspedal 17 genommen wird, ist
es möglich, die Anzahl der Schaltvorgänge zu reduzieren, und
der Bediener fühlt sich nicht unkomfortabel.
Da wie oben erwähnt der Schaltvorgang nicht während des
Betätigens des Bremspedals 17 ausgeführt wird, reduziert sich
die Anzahl der Schaltvorgänge, und der Bediener fühlt sich
nicht unkomfortabel. Wird weiterhin die Geschwindigkeitsstufe
in die Geschwindigkeitsstufe gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit
geändert, während das Bremspedal 17 losgelassen wird, ohne
durch eine andere Geschwindigkeitsstufe zu schalten, wird die
Anzahl der Schaltvorgänge reduziert. Dementsprechend ist es
möglich, eine Schaltsteuereinrichtung mit guter Bedienbarkeit
zu erhalten. Wird weiterhin die Geschwindigkeitsstufe in eine
niedrige Geschwindigkeitsstufe geändert, nachdem die
vorbestimmte Zeit vergangen ist, und stellt sich die
Motordrehzahl, selbst beim Betätigen des Bremspedals 17, wieder
her, ist es möglich, eine Schaltsteuereinrichtung mit
ausreichendem Kühleffekt zu erhalten.
Wie oben erwähnt, wird erfindungsgemäß die Zeit, welche
durch Bestimmen der Betätigungszeit des Bremspedals 17 erhalten
wird, größer oder gleich als die vorbestimmte Zeit, wird die
Geschwindigkeitsstufe in eine Geschwindigkeitsstufe
entsprechend der Getriebeabtriebswellendrehzahl geändert ohne
durch eine andere Geschwindigkeitsstufe zu schalten. Da
dementsprechend die Motordrehzahl wiederhergestellt wird, ist
es möglich, eine ausreichende Kühlung des Arbeitsfluids und des
Kühlwassers sicherzustellen. Ist die Zeit, während der das
Bremspedal 17 betätigt ist, kleiner als die vorbestimmte Zeit,
wird der Schaltvorgang so lange nicht ausgeführt, bis die
Getriebeabtriebswellendrehzahl sich auf ein Maß entsprechend
der Startgeschwindigkeit reduziert hat. Dementsprechend ist, da
der Schaltvorgang nicht kontinuierlich für eine kurze Zeit
durchgeführt wird, es möglich, eine Schaltcharakteristik zu
erhalten, welche kein unkomfortables Gefühl auf den Bediener
überträgt. In diesem Fall, selbst in dem Fall, wenn die
Betätigungszeit des Bremspedals 17 kleiner als die vorbestimmte
Zeit ist, wird die Geschwindigkeitsstufe entsprechend der
Geschwindigkeitsstufe der Getriebeabtriebswellendrehzahl zu
einer Zeit, wenn der Fuß vom Bremspedal 17 genommen wird,
geändert, ohne durch eine andere Geschwindigkeitsstufe zu
schalten. Dementsprechend ist es möglich, das Schaltvorhaben des
Bedieners zu einer Zeit, wenn das Bremspedal 17 betätigt ist,
durch eine Schaltsteuerung vorzunehmen, und es ist somit
möglich, eine Schaltsteuereinrichtung mit guter Bedienbarkeit
zu erhalten.
Claims (9)
1. Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeuges
aufweisend:
einen Gaspedalstellungsdetektor (21);
eine Steuereinrichtung (32), welche ein Bestimmungssignal für die Kraftstoff-Einspritzmenge (Fi) auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) abgibt;
eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (19), welche Kraftstoff auf Basis des Bestimmungssignals für die Kraftstoff- Einspritzmenge einspritzt;
ein Motor (11), welcher eine Drehzahl aufweist, die entsprechend dem Kraftstoff, welcher durch die Kraftstoff- Einspritzvorrichtung (19) eingespritzt wird, gesteuert wird;
ein Getriebe (12), welches die Abtriebsdrehzahl des Motors (11) entsprechend einer Geschwindigkeitsstufe, entsprechend einem Eingriff und einem Außereingriff einer Mehrzahl von Hydraulikkupplungen und einer Kombination einer Mehrzahl von Zahnrädern ändert;
einen Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor (18);
ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil (16), welches einen vorbestimmten Hydraulikdruck an jede der Hydraulikkupplungen entsprechend der Geschwindigkeitsstufe des Getriebes (12) zuführt; und
eine automatische Schaltsteuervorrichtung (31), welche die Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Schaltgraphen bestimmt, der auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) und der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) festgelegt ist, und welche ein Steuersignal (Sp) gemäß der zu schaltenden Geschwindigkeitsstufe an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) abgibt,
wobei ein Getriebeantriebswellendrehzahldetektor (17) vorgesehen ist, und
das Signal der Getriebeantriebswellendrehzahl und das Signal der Getriebeabtriebswellendrehzahl an die Steuereinrichtung (32) eingegeben werden, und
die Steuereinrichtung (32) einen Befehl zum Festlegen des Hydraulikdrucks der Kupplung vor dem Schaltvorgang auf den Wert 0 während der Zeit des Startens des Schaltvorgangs und einen Befehl zur allmählichen Erhöhung des Hydraulikdrucks der Kupplung mit der Zeit nach dem Beginn des Schaltvorgangs an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) abgibt, und das Bestimmungssignal für die Kraftstoff-Einspritzmenge (Fi) an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (19) vom Beschleunigungs- Einspritzmengensignal (THo) auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) auf das Synchron-Einspritzmengensignal (THc) zum Steuern der Motordrehzahl ändert, so daß ein Absolutwert der ungewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle (Nr) entsprechend einer Differenz zwischen der Getriebeantriebswellendrehzahl (Ni) und einer umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle (Nr) in einer Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang von der Eingabe der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) reduziert wird, und
wobei das Bestimmungssignal für die Kraftstoff- Einspritzmenge (Fi) vom Synchron-Einspritzmengensignal (THc) sich auf das Beschleunigungs-Einspritzmengensignal THo ändert, wenn der Absolutwert der umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle (Nr) kleiner als eine vorbestimmte Schwelle wird.
einen Gaspedalstellungsdetektor (21);
eine Steuereinrichtung (32), welche ein Bestimmungssignal für die Kraftstoff-Einspritzmenge (Fi) auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) abgibt;
eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (19), welche Kraftstoff auf Basis des Bestimmungssignals für die Kraftstoff- Einspritzmenge einspritzt;
ein Motor (11), welcher eine Drehzahl aufweist, die entsprechend dem Kraftstoff, welcher durch die Kraftstoff- Einspritzvorrichtung (19) eingespritzt wird, gesteuert wird;
ein Getriebe (12), welches die Abtriebsdrehzahl des Motors (11) entsprechend einer Geschwindigkeitsstufe, entsprechend einem Eingriff und einem Außereingriff einer Mehrzahl von Hydraulikkupplungen und einer Kombination einer Mehrzahl von Zahnrädern ändert;
einen Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor (18);
ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil (16), welches einen vorbestimmten Hydraulikdruck an jede der Hydraulikkupplungen entsprechend der Geschwindigkeitsstufe des Getriebes (12) zuführt; und
eine automatische Schaltsteuervorrichtung (31), welche die Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Schaltgraphen bestimmt, der auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) und der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) festgelegt ist, und welche ein Steuersignal (Sp) gemäß der zu schaltenden Geschwindigkeitsstufe an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) abgibt,
wobei ein Getriebeantriebswellendrehzahldetektor (17) vorgesehen ist, und
das Signal der Getriebeantriebswellendrehzahl und das Signal der Getriebeabtriebswellendrehzahl an die Steuereinrichtung (32) eingegeben werden, und
die Steuereinrichtung (32) einen Befehl zum Festlegen des Hydraulikdrucks der Kupplung vor dem Schaltvorgang auf den Wert 0 während der Zeit des Startens des Schaltvorgangs und einen Befehl zur allmählichen Erhöhung des Hydraulikdrucks der Kupplung mit der Zeit nach dem Beginn des Schaltvorgangs an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) abgibt, und das Bestimmungssignal für die Kraftstoff-Einspritzmenge (Fi) an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (19) vom Beschleunigungs- Einspritzmengensignal (THo) auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) auf das Synchron-Einspritzmengensignal (THc) zum Steuern der Motordrehzahl ändert, so daß ein Absolutwert der ungewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle (Nr) entsprechend einer Differenz zwischen der Getriebeantriebswellendrehzahl (Ni) und einer umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle (Nr) in einer Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang von der Eingabe der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) reduziert wird, und
wobei das Bestimmungssignal für die Kraftstoff- Einspritzmenge (Fi) vom Synchron-Einspritzmengensignal (THc) sich auf das Beschleunigungs-Einspritzmengensignal THo ändert, wenn der Absolutwert der umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle (Nr) kleiner als eine vorbestimmte Schwelle wird.
2. Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeuges
aufweisend:
ein Getriebe (12), welches entsprechend einer Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Eingriff und einem Außereingriff einer Mehrzahl von Hydraulikkupplungen und einer Kombination einer Mehrzahl von Zahnrädern schaltet;
einen Gaspedalstellungsdetektor (21), welcher die Gaspedalstellung (Ac) eines Bedieners detektiert;
einen Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor (18), welcher die Abtriebsdrehzahl (No) eines Getriebes detektiert;
ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil (16), welches einen vorbestimmten Hydraulikdruck an jede der Hydraulikkupplungen gemäß einer Geschwindigkeitsstufe des Getriebes (12) liefert;
eine Getriebesteuereinrichtung (40), welche einen Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt (41) zur Bestimmung der Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Schaltgraphen, welcher auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) und der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) festgelegt ist und ein Steuersignal eines Anstiegs des Kupplungshydraulikdrucks mit einem festgelegten Steigungswert gemäß der bestimmten Geschwindigkeitsstufe abgibt, und einen Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil (42) aufweist, um das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) gemäß einem Steuersignal, welches eingegeben wird, steuert;
wobei ein Motordrehmoment-Berechnungsabschnitt (61), welcher das Motorabtriebsdrehmoment auf Basis der
Gaspedalstellung (Ac) berechnet, vorgesehen ist, und wobei die Getriebesteuereinrichtung (40) mit einem Modulationssteuerabschnitt (50), welcher das Fahrzeuggewicht detektiert, versehen ist, und den beginnenden Anstieg des Kupplungshydraulikdrucks festlegt, welcher als Steuersignal an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) gemäß der Größe des detektierten Fahrzeuggewichts eingegeben wird, so daß die Eingriffszeit, in der der Kupplungshydraulikdruck der Kupplung nach dem Schaltvorgang, bestimmt auf Basis des Schaltgraphen im Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt (41), ansteigt und dem Vollenden des Eingriffs im wesentlichen gleich wird, und das Steuersignal auf Basis der festgelegten Steigung an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) über einen Elektromagnetventil-Signalausgabeabschnitt ausgegeben wird.
ein Getriebe (12), welches entsprechend einer Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Eingriff und einem Außereingriff einer Mehrzahl von Hydraulikkupplungen und einer Kombination einer Mehrzahl von Zahnrädern schaltet;
einen Gaspedalstellungsdetektor (21), welcher die Gaspedalstellung (Ac) eines Bedieners detektiert;
einen Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor (18), welcher die Abtriebsdrehzahl (No) eines Getriebes detektiert;
ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil (16), welches einen vorbestimmten Hydraulikdruck an jede der Hydraulikkupplungen gemäß einer Geschwindigkeitsstufe des Getriebes (12) liefert;
eine Getriebesteuereinrichtung (40), welche einen Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt (41) zur Bestimmung der Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Schaltgraphen, welcher auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) und der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) festgelegt ist und ein Steuersignal eines Anstiegs des Kupplungshydraulikdrucks mit einem festgelegten Steigungswert gemäß der bestimmten Geschwindigkeitsstufe abgibt, und einen Signalausgabeabschnitt für das Elektromagnetventil (42) aufweist, um das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) gemäß einem Steuersignal, welches eingegeben wird, steuert;
wobei ein Motordrehmoment-Berechnungsabschnitt (61), welcher das Motorabtriebsdrehmoment auf Basis der
Gaspedalstellung (Ac) berechnet, vorgesehen ist, und wobei die Getriebesteuereinrichtung (40) mit einem Modulationssteuerabschnitt (50), welcher das Fahrzeuggewicht detektiert, versehen ist, und den beginnenden Anstieg des Kupplungshydraulikdrucks festlegt, welcher als Steuersignal an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) gemäß der Größe des detektierten Fahrzeuggewichts eingegeben wird, so daß die Eingriffszeit, in der der Kupplungshydraulikdruck der Kupplung nach dem Schaltvorgang, bestimmt auf Basis des Schaltgraphen im Geschwindigkeitsstufen-Bestimmungsabschnitt (41), ansteigt und dem Vollenden des Eingriffs im wesentlichen gleich wird, und das Steuersignal auf Basis der festgelegten Steigung an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) über einen Elektromagnetventil-Signalausgabeabschnitt ausgegeben wird.
3. Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeuges gemäß
Anspruch 2, wobei ein Getriebeantriebswellendrehzahldetektor
(17) zum Detektieren der Getriebeantriebswellendrehzahl (Ni)
vorgesehen ist, und
der Modulationssteuerabschnitt (50) so strukturiert ist,
daß ein Befehl der Änderung der beginnenden Steigung des
Kupplungshydraulikdrucks auf eine vorher bestimmte Steigung,
die größer als die beginnende Steigung ist, die zu einem
Zeitpunkt des Beginns des Schaltvorgangs festgelegt ist, wenn
ein Absolutwert einer Differenz zwischen der
Getriebeantriebswellendrehzahl (Ni) und der umgewandelten
Relativdrehzahl der Antriebswelle (Nr) in einer
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang von der
Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) kleiner als eine vorher
bestimmte Schwelle wird, während der Kupplungshydraulikdruck,
gemäß der Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang
ansteigt, an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil
(16) über einen Elektromagnetventil-Signalausgabeabschnitt
abgegeben wird.
4. Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeuges
aufweisend:
ein Getriebe (12), welches entsprechend einer Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Eingriff und einem Außereingriff einer Mehrzahl von Hydraulikkupplungen und einer Kombination einer Mehrzahl von Zahnrädern schaltet;
einen Gaspedalstellungsdetektor (21), welcher die Gaspedalstellung (Ac) eines Bedieners detektiert;
einen Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor (18), welcher die Abtriebsdrehzahl (No) eines Getriebes detektiert;
ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil (16), welches einen vorbestimmten Hydraulikdruck an jede der Hydraulikkupplungen gemäß einer Geschwindigkeitsstufe des Getriebes (12) liefert; und
eine Getriebesteuereinrichtung (40), welche die Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang gemäß einem Schaltgraphen bestimmt, welcher auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) und der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) festgelegt ist und ein Steuersignal des Kupplungshydraulikdrucks gemäß der bestimmten Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) abgibt, um zu schalten, und
wobei ein Getriebeantriebswellendrehzahldetektor (17) zum Detektieren der Getriebeantriebswellendrehzahl (Ni) vorgesehen ist, und
die Getriebesteuereinrichtung (40) so strukturiert ist, einen Befehl zum Festlegen des Kupplungshydraulikdrucks vor dem Schaltvorgang gemäß einer Geschwindigkeitsstufe vor dem Schaltvorgang mit dem Wert 0 an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) zu einer Zeit, wenn der Schaltvorgang gestartet wird, abzugeben, während der Schaltvorgang in eine niedrige Geschwindigkeitsstufe ausgeführt wird, während das Gaspedal (20) betätigt ist, und weiterhin einen Befehl zum Ansteigen des Kupplungshydraulikdrucks nach dem Beginn des Schaltvorgangs gemäß der Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) abgibt, wenn ein Absolutwert der umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle (Nr), welche durch Subtrahieren der umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle (Nr) in der Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang von der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) von der Getriebeantriebswellendrehzahl (Ni) gebildet wird, kleiner als eine vorbestimmte kleine Drehgeschwindigkeitsschwelle ist, um zu schalten.
ein Getriebe (12), welches entsprechend einer Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Eingriff und einem Außereingriff einer Mehrzahl von Hydraulikkupplungen und einer Kombination einer Mehrzahl von Zahnrädern schaltet;
einen Gaspedalstellungsdetektor (21), welcher die Gaspedalstellung (Ac) eines Bedieners detektiert;
einen Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor (18), welcher die Abtriebsdrehzahl (No) eines Getriebes detektiert;
ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil (16), welches einen vorbestimmten Hydraulikdruck an jede der Hydraulikkupplungen gemäß einer Geschwindigkeitsstufe des Getriebes (12) liefert; und
eine Getriebesteuereinrichtung (40), welche die Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang gemäß einem Schaltgraphen bestimmt, welcher auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) und der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) festgelegt ist und ein Steuersignal des Kupplungshydraulikdrucks gemäß der bestimmten Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) abgibt, um zu schalten, und
wobei ein Getriebeantriebswellendrehzahldetektor (17) zum Detektieren der Getriebeantriebswellendrehzahl (Ni) vorgesehen ist, und
die Getriebesteuereinrichtung (40) so strukturiert ist, einen Befehl zum Festlegen des Kupplungshydraulikdrucks vor dem Schaltvorgang gemäß einer Geschwindigkeitsstufe vor dem Schaltvorgang mit dem Wert 0 an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) zu einer Zeit, wenn der Schaltvorgang gestartet wird, abzugeben, während der Schaltvorgang in eine niedrige Geschwindigkeitsstufe ausgeführt wird, während das Gaspedal (20) betätigt ist, und weiterhin einen Befehl zum Ansteigen des Kupplungshydraulikdrucks nach dem Beginn des Schaltvorgangs gemäß der Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (16) abgibt, wenn ein Absolutwert der umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle (Nr), welche durch Subtrahieren der umgewandelten Relativdrehzahl der Antriebswelle (Nr) in der Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang von der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) von der Getriebeantriebswellendrehzahl (Ni) gebildet wird, kleiner als eine vorbestimmte kleine Drehgeschwindigkeitsschwelle ist, um zu schalten.
5. Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeuges gemäß
Anspruch 4, wobei die Getriebesteuereinrichtung (40) einen
Sprungschaltvorgang, bei welchem die Geschwindigkeitsstufe von
der aktuellen Geschwindigkeitsstufe in eine
Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang ohne durch eine
mittlere Geschwindigkeitsstufe hindurch zu schalten,
durchführen kann, und so strukturiert ist, einen
Sprungschaltvorgang durchzuführen, wenn die
Fahrzeugbeschleunigung, welche auf Basis der
Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) berechnet wird, kleiner als
eine vorbestimmte Beschleunigungsschwelle ist, und einen
Schaltvorgang Schritt für Schritt durchführt, wenn sie größer
oder gleich der Beschleunigungsschwelle ist.
6. Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeuges gemäß
Anspruch 4, wobei ein Fahrzeuggewichtdetektor (24), welcher das
Gewicht des Fahrzeuges detektiert, oder ein
Beschleunigungsdetektor (25) zum Detektieren der Beschleunigung
des Fahrzeugs in Bewegungsrichtung vorgesehen ist, und
eine Motorsteuereinrichtung (60), welche das Motorabtriebsdrehmoment (To) auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) berechnet, und das berechnete Motorabtriebsdrehmoment (To) an die Getriebesteuereinrichtung (40) abgibt, vorgesehen ist, und
die Getriebesteuereinrichtung (40) einen Sprungschaltvorgang, bei welchem die Geschwindigkeitsstufe von der aktuellen Geschwindigkeitsstufe zur Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang ohne durch eine mittlere Geschwindigkeitsstufe zu schalten, durchführen kann, und so strukturiert ist, die Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang auf Basis des eingegebenen Motorabtriebsdrehmoments, einer Fahrzeugbeschleunigung, berechnet auf Basis der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) und einer erforderlichen Traktionskraft, welche entweder auf Basis des Fahrzeuggewichts, welches durch den Fahrzeuggewichtsdetektor (24) detektiert wird, oder einer Fahrzeugbeschleunigung, welche durch den Beschleunigungsdetektor (25) detektiert wird, bestimmt, und einen Sprungschaltvorgang durchführt, wenn die bestimmte Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang nicht benachbart zur aktuellen Geschwindigkeitsstufe liegt, und den Schaltvorgang Schritt für Schritt durchführt, wenn sie dazu benachbart liegt.
eine Motorsteuereinrichtung (60), welche das Motorabtriebsdrehmoment (To) auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) berechnet, und das berechnete Motorabtriebsdrehmoment (To) an die Getriebesteuereinrichtung (40) abgibt, vorgesehen ist, und
die Getriebesteuereinrichtung (40) einen Sprungschaltvorgang, bei welchem die Geschwindigkeitsstufe von der aktuellen Geschwindigkeitsstufe zur Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang ohne durch eine mittlere Geschwindigkeitsstufe zu schalten, durchführen kann, und so strukturiert ist, die Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang auf Basis des eingegebenen Motorabtriebsdrehmoments, einer Fahrzeugbeschleunigung, berechnet auf Basis der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) und einer erforderlichen Traktionskraft, welche entweder auf Basis des Fahrzeuggewichts, welches durch den Fahrzeuggewichtsdetektor (24) detektiert wird, oder einer Fahrzeugbeschleunigung, welche durch den Beschleunigungsdetektor (25) detektiert wird, bestimmt, und einen Sprungschaltvorgang durchführt, wenn die bestimmte Geschwindigkeitsstufe nach dem Schaltvorgang nicht benachbart zur aktuellen Geschwindigkeitsstufe liegt, und den Schaltvorgang Schritt für Schritt durchführt, wenn sie dazu benachbart liegt.
7. Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeuges
aufweisend:
ein Getriebe (12), welches entsprechend einer Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Eingriff und Außereingriff einer Mehrzahl von Hydraulikkupplungen und einer Kombination einer Mehrzahl von Zahnrädern schaltet;
einen Gaspedalstellungsdetektor (21);
einen Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor (18);
ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil (16), welches einen vorher bestimmten Hydraulikdruck an jede der Hydraulikkupplungen entsprechend einer Geschwindigkeitsstufe des Getriebes (12) liefert; und
eine Getriebesteuereinrichtung (40), welche die Geschwindigkeitsstufe entsprechend einem Schaltgraphen, welcher auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) und der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) festgelegt ist und ein Steuersignal an das Elektromagnetventil (16) entsprechend der bestimmten Geschwindigkeitsstufe abgibt, um das Getriebe zu schalten,
dadurch gekennzeichnet, daß:
ein Bremspedalstellungsdetektor (19), welcher die Bremspedalstellung (19) detektiert und ein Signal der Bremspedalstellung (Br) abgibt;
eine Bremsdauerschaltsteuereinrichtung (32), welche die Geschwindigkeitsstufe zu einer Zeit, wenn das Signal der Bremspedalstellung (Br) anzeigt, beibehält, und die Geschwindigkeitsstufe von der Geschwindigkeitsstufe der "An"- Zeit in die Geschwindigkeitsstufe entsprechend der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) zu einer Zeit, wenn die Bremse losgelassen wird, schaltet, während das Signal der Bremspedalstellung vom "An"-Zustand auf den "Aus"-Zustand wechselt, ohne durch die andere Geschwindigkeitsstufe zu schalten.
ein Getriebe (12), welches entsprechend einer Geschwindigkeitsstufe gemäß einem Eingriff und Außereingriff einer Mehrzahl von Hydraulikkupplungen und einer Kombination einer Mehrzahl von Zahnrädern schaltet;
einen Gaspedalstellungsdetektor (21);
einen Getriebeabtriebswellendrehzahldetektor (18);
ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil (16), welches einen vorher bestimmten Hydraulikdruck an jede der Hydraulikkupplungen entsprechend einer Geschwindigkeitsstufe des Getriebes (12) liefert; und
eine Getriebesteuereinrichtung (40), welche die Geschwindigkeitsstufe entsprechend einem Schaltgraphen, welcher auf Basis der Gaspedalstellung (Ac) und der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) festgelegt ist und ein Steuersignal an das Elektromagnetventil (16) entsprechend der bestimmten Geschwindigkeitsstufe abgibt, um das Getriebe zu schalten,
dadurch gekennzeichnet, daß:
ein Bremspedalstellungsdetektor (19), welcher die Bremspedalstellung (19) detektiert und ein Signal der Bremspedalstellung (Br) abgibt;
eine Bremsdauerschaltsteuereinrichtung (32), welche die Geschwindigkeitsstufe zu einer Zeit, wenn das Signal der Bremspedalstellung (Br) anzeigt, beibehält, und die Geschwindigkeitsstufe von der Geschwindigkeitsstufe der "An"- Zeit in die Geschwindigkeitsstufe entsprechend der Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) zu einer Zeit, wenn die Bremse losgelassen wird, schaltet, während das Signal der Bremspedalstellung vom "An"-Zustand auf den "Aus"-Zustand wechselt, ohne durch die andere Geschwindigkeitsstufe zu schalten.
8. Schaltsteuereinrichtung eines Arbeitsfahrzeuges gemäß
Anspruch 7, wobei die Bremsdauerschaltsteuereinrichtung (32)
weiterhin so strukturiert ist, die Geschwindigkeitsstufe zu
einer Zeit, wenn das Signal der Bremspedalstellung auf "An"
wechselt so lange für eine vorbestimmte Zeit beizubehalten,
nachdem das Signal der Bremspedalstellung (Br) auf "An"
wechselt, und in eine Geschwindigkeitsstufe entsprechend der
Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) zu einer Zeit schaltet,
wenn die vorbestimmte Zeit vergangen ist, ohne durch eine
andere Geschwindigkeitsstufe zu schalten.
9. Schaltsteuervorrichtung eines Arbeitsfahrzeuges gemäß
Anspruch 7, wobei die Bremsdauerschaltsteuereinrichtung (32)
weiterhin so strukturiert ist, aus einer Geschwindigkeitsstufe
zu einer Zeit, wenn das Signal der Bremspedalstellung (Br) auf
"An" wechselt, in die Startgeschwindigkeitsstufe zu schalten,
ohne durch eine andere Geschwindigkeitsstufe zu schalten, wenn
die Getriebeabtriebswellendrehzahl (No) kleiner als eine
vorbestimmte Drehzahl wird, welche zum Zweck des Schaltens in
eine vorbestimmte Startgeschwindigkeitsstufe zu einer Zeit
verwendet wird, wenn das Fahrzeug gestartet wird, während
vorbestimmte Zeit vergangen ist, nachdem das Signal der
Bremspedalstellung auf "An" wechselt.
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