DE10052696A1

DE10052696A1 - Hydraulische Steuervorrichtung für Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE10052696A1
Application number: DE10052696A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Kubo; Hiroshi Niki; Shigeyasu Kozaki
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1999-10-25
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2001-04-26
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: JP3528710B2; JP2001124195A; DE10052696B4; US6503165B1

Abstract

Eine hydraulische Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe, die in der Lage ist, das Durchdrehen des Motors und die Blockierung durch Steuerung des Öldrucks der Ausrückseite unter Berücksichtigung der Größe eines Eingangsdrehmoments und einer Öltemperatur zu verhindern. Eine Gangwechselausführungssteuereinrichtung führt eine Steuerung durch, um Ablaßzeitpunkte und einen Ablaßgradienten des Öldrucks der Ausrückseite, der auf die Reibeingriffselemente der Ausrückseite wirkt, entsprechend der Größe des Eingangsdrehmoments und der Erhöhung des Öldrucks in der Drehmomentphasensteuerung zu ändern, wo sowohl der Öldruck der Einrückseite als auch der Öldruck der Ausrückseite gesteuert werden. Dieses Schema macht es möglich, den Öldruck der Ausrückseite unter Berücksichtigung der Größe des Eingangsdrehmoments und der Erhöhung der Öltemperatur zu steuern; deshalb können die Blockierung und das Durchdrehen des Motors verhindert werden, die durch Eingriffsänderung entstehen könnten.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrich tung für ein Automatikgetriebe in einem Kraftfahrzeug. Die Er findung betrifft insbesondere die hydraulische Steuervorrich tung zum Steuern von Öldrücken für vorbestimmte Reibein griffselemente und andere Reibeingriffselemente beim Umschal ten von Kupplung zu Kupplung, um die vorbestimmten Reibein griffselemente einzurücken.

Bisher ist, wie im US-A-5 368 531 offenbart, ein Ver fahren zur Durchführung einer hydraulischen Servosteuerung für ein Automatikgetriebe erfunden worden, bei dem während eines Hochschaltens in einen vorbestimmten Gang, beispielsweise beim Gangwechsel vom zweiten Gang in den dritten Gang (wobei eine Bremse B-2 in Eingriff tritt und gleichzeitig eine Bremse B-3 gelöst wird), ein Versorgungsdruck (B-2-Druck) für ein hydrau lisches Servosystem und einen Speicher, der auf der Einrück seite seinen Zweck erfüllt, auf eine Steuerölkammer eines 2-3- Zeitsteuerventils wirkt. Ein Entspannungsdruck (B-3-Druck), der mit dem hydraulischen Servosystem und einem Speicher in Verbindung steht, der auf der Ausrückseite seinen Zweck er füllt, wird verringert, so daß der Einrückdruck und der Ent spannungsdruck so eingestellt sind, daß sie in einer umgekehrt proportionalen Beziehung zueinander stehen. Der Entlastungs druck wird so gesteuert, daß er von einem Zeitpunkt der Fest stellung des Gangwechsels bis mindestens zu einem Zeitpunkt des Endes der Drehmomentphase linear abnimmt.

Das Verfahren zur Durchführung einer hydraulischen Ser vosteuerung ermöglicht eine Modifikation der Einrück- und Aus rückzeitpunkte genau entsprechend der Drosselklappenöff nungsänderung während des Gangwechsels im Gegensatz zu anderen Verfahren, wo der Druck zu einem vorbestimmten Zeitpunkt in einer Einstellung entspannt wird. Infolge dessen kann der Schaltstoß unterdrückt werden.

In dem oben erwähnten Verfahren zur Durchführung einer hydraulischen Servosteuerung wird jedoch der Öldruck, der dem hydraulischen Servosystem der Ausrückseite zugeführt wird, zu einem vorbestimmten Zeitpunkt unabhängig vom Eingangsdrehmo ment und der Temperatur des Hydraulikfluids, das dem hydrauli schen Servosystem zugeführt wird, linear entspannt. Wenn das Eingangsdrehmoment und/oder die Öltemperatur zu hoch sind, be steht die Gefahr, daß der Motor durchdreht. Wenn das Eingangs drehmoment und/oder die Öltemperatur zu niedrig sind, besteht die Gefahr, daß der Motor blockiert. Deshalb ist die Entwick lung einer hydraulischen Steuervorrichtung sehr gefragt, die den Öldruck auf der Ausrückseite so steuern kann, daß er ent sprechend der Größe des Eingangsdrehmoments und der Öltempera tur abnimmt.

Um die vorstehende Anforderung zu erfüllen, ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine hydraulische Steuervorrichtung be reitzustellen, die das oben beschriebene Problem löst, indem sie ein Schema anwendet, bei dem der Öldruck auf der Ausrück seite entsprechend der Größe des Eingangsdrehmoments und der Öltemperatur gesteuert wird. Diese Aufgabe wird mit den Merk malen der Ansprüche gelöst.

Gemäß dem Aspekt der Erfindung ändert die Gangwechsel ausführungssteuereinrichtung (U4) den Ablaßzeitpunkt (T1, T3) des Öldrucks der Ausrückseite, der auf das zweite Reibein griffselement entsprechend der Größe des Eingangsdrehmoments in der Drehmomentphasensteuerung wirkt, wo sowohl der Öldruck der Einrückseite als auch der Öldruck auf der Ausrückseite ge steuert werden. Sie macht es möglich, die Entspannungszeit des Öldrucks der Ausrückseite unter Berücksichtigung der Größe des Eingangsdrehmoments zu steuern, wobei die Blockierung und das Durchdrehen des Motors verhindert werden, die durch En griffsänderung bewirkt werden könnten.

Die bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform macht es möglich, die Entspannungszeit des Öldrucks auf der Ausrück seite unter Berücksichtigung der Öltemperatur zusätzlich zur Größe des Eingangsdrehmoments zu steuern, was eine effektivere Steuerung des automatischen Getriebes insbesondere in kalten Regionen ermöglicht.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Ablaßgradient (δP) des Öldrucks der Ausrückseite, der auf das zweite Reibeingriffselement wirkt, entsprechend der Größe des Eingangsdrehmoments geändert. Die Entspannungsdreh zahl der Reibeingriffselemente der Ausrückseite kann also ent sprechend dem Eingangsdrehmoment geändert werden. Dies macht es möglich, die Entstehung des Durchdrehens des Motors und des Blockierens effektiv zu verhindern.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Ablaßgradient (δP) des Öldrucks, der auf das zweite Reibeingriffselement wirkt, entsprechend der Erhöhung der Öl temperatur geändert. Eine solche komplizierte Steuerung wird dadurch möglich, daß bei einer hohen Öltemperatur der Ablaß gradient steiler gemacht wird, wobei er mit der Reaktionsver zögerung bei einem Öldruck von etwa null zurechtkommt, und daß bei einer niedrigen Öltemperatur der Fluidablaß langsamer ge macht wird, so daß der Ablaßzustand auf den Einrückzustand der Einrückseite zugeschnitten ist und dgl.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt die Steuerung so, daß der Ablaßzeitpunkt (T1, T3) des Öldrucks auf eine frühere Zeit eingestellt wird, wenn das Ein gangsdrehmoment kleiner wird. Dies kann die Blockierung infol ge eines schleppenden Drehmoments bei einer niedrigen Öltempe ratur verhindern. Außerdem kann bei einer hohen Öltemperatur und bei einem hohen Eingangsdrehmoment die Steuerung, die den Ablaßzeitpunkt verzögern soll, das Durchdrehen des Motors in folge der Einrückverzögerung beim Reibeingriffselement der Einrückseite verhindern.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt die Steuerung so, daß der Ablaßzeitpunkt (T1, T3) des Öldrucks auf eine frühere Zeit eingestellt wird, wenn die Öl temperatur niedrig wird. Dies macht es möglich, daß ein Ent spannungsvorgang unter Berücksichtigung der Reaktionsverzöge rung im Reibeingriffselement der Ausrückseite auftritt, wo durch die Blockierung verhindert wird.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt die Steuerung so, daß der Ablaßgradient des Öldrucks steiler wird, wenn die Öltemperatur höher wird. Dadurch wird es möglich, den Druck auf der Ausrückseite zu einer vorgerück ten Zeit abzulassen und gut mit der Reaktionsverzögerung bei einem Öldruck von etwa null bei einer hohen Öltemperatur zu rechtzukommen.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine elektronische Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein Schaltbild, das einen Hydraulikkreis im Überblick gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm, das eine Eingangswellen drehzahl, den Öldruck der Ausrückseite, den Öldruck der Ein rückseite beim Gasgeben/Hochschalten zeigt;

Fig. 4 ist Teil eines Flußdiagramms, das die Steuerung des Öldrucks der Einrückseite beim Hochschalten zeigt;

Fig. 5 ist ein verbleibender Teil des Flußdiagramms, der auf Fig. 4 folgt;

Fig. 6 ist Teil eines Flußdiagramms, das die Steuerung des Öldrucks der Ausrückseite beim Hochschalten zeigt;

Fig. 7 ist der verbleibende Teil des Flußdiagramms, der auf Fig. 6 folgt;

Fig. 8 ist ein Verzeichnis, das die Beziehung zwischen der Anfangseinstellzeit und der Ablaßgeschwindigkeitseinstell zeit einerseits und der die Öltemperatur und des Eingangs drehmoments andererseits zeigt;

Fig. 9 ist Zeitdiagramm, das ein Beispiel einer An fangsgangwechselsteuerung der Ausrückseite bei der niedrigen Öltemperatur zeigt;

Fig. 10 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel der An fangsgangwechselsteuerung der Ausrückseite bei der hohen Öl temperatur zeigt; und

Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm des Öldrucks der Reibein griffselemente bei verschiedenen Öltemperaturen.

Das Automatikgetriebe ist mit vielen Reibeingriffsele menten versehen, z. B. mit Kupplungen und Bremsen, und einem Planetengetriebemechanismus (nicht dargestellt) zu selektiven Herstellen eines Drehmomentübertragungsweges durch geeignetes Einrücken und Ausrücken der Reibeingriffselemente. Die Ein gangswelle des Automatikgetriebemechanismus ist mit der Aus gangswelle eines Motors über einen Drehmomentwandler verbun den. Die Ausgangswelle des Automatikgetriebemechanismus ist mit den Antriebsrädern verbunden. Im einzelnen wird dieses Au tomatikgetriebe auf das Automatikgetriebe mit fünf Vorwärts gängen und einem Rückwärtsgang angewendet, wie in der JP-A-09- 21 448 offenbart.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine erfindungsge mäße Ausführungsform einer elektrischen Steuerschaltung dar stellt. Eine Steuereinheit (ECU) U besteht aus einem Mikrocom puter und Eingangssignalen von einem Motordrehzahlsensor 2, einem Drosselklappenöffnungssensor 3, der den Grad des Nieder drückens des Gaspedals durch einen Fahrer ermittelt, einem Eingangswellendrehzahlsensor 5, der die Drehzahl der Eingangs welle (= Turbinenraddrehzahl) des Getriebes (Automatikgetrie bemechanismus) ermittelt, einem Fahrzeuggeschwindigkeits(= Au tomatikgetriebeausgangswellendrehzahl-)Sensor 6 und einem Öl temperatursensor 7. Die Steuereinheit U gibt Signale an Line armagnetventile SLS, SLU im Hydraulikkreis aus. Die oben er wähnte Steuereinheit U ist mit einer Öldrucksteuereinrichtung der Einrückseite U1 zum Steuern des Öldrucks der Einrückseite, einer Drucksteuereinrichtung der Ausrückseite U3 zum Steuern des Öldrucks der Ausrückseite, einer Öldruckentspannungmuster berechnungseinrichtung U2 und einer Schaltausführungssteuer einrichtung U4 versehen. Die Steuereinheit U gibt vorbestimmte Steuersignale an die Linearmagnetventile SLS, SLU aus.

Fig. 2 ist eine Ansicht, die den Hydraulikkreis im Überblick zeigt, der zwei Linearmagnetventile SLS, SLU und mehrere hydraulische Servosysteme 9, 10 aufweist, die mehrere Reibeingriffselemente (Kupplungen und Bremsen) einrücken und ausrücken, um verschiedene Getriebeübersetzungen zu erzielen. Beispielsweise können vier oder fünf Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang erzielt werden, indem der Drehmomentübertra gungsweg durch die Planetengetriebeeinheit des Automatikge triebemechanismus umgeschaltet wird. Eingangsanschlüsse a1, a2 der Linearmagnetventile SLS und SLU nehmen einen Magnetregler druck auf. Die Linearmagnetventile SLS, SLU legen über ihre Ausgangsanschlüsse b1, b2 Steuerdrücke an Hydrauliksteuerkam mern 11a, 12a der Drucksteuerventile 11, 12 an. Eingangsan schlüsse 11b, 12b der Drucksteuerventile 11, 12 nehmen einen Leitungsdruck auf. Die Ausgangsdrücke, die von den Steuerdrüc ken reguliert werden, werden von den Ausgangsanschlüssen 11c, 12c über Schaltventile 13 bzw. 15 an die hydraulischen Servo systeme 9 bzw. 10 entsprechend angelegt.

Der Hydraulikkreis dient lediglich dazu, sein Grundkon zept darzustellen, und die hydraulischen Servosysteme 9, 10 und die Schaltventile 13, 15 dienen Darstellungszwecken. Tat sächlich ist der Automatikgetriebemechanismus mit mehreren hy draulischen Servosystemen und Schaltventilen zum Umschalten der hydraulischen Drücke zu den hydraulischen Servosystemen versehen. Außerdem ist in jedem hydraulischen Servosystem, wie es als Beispiel anhand des hydraulischen Servosystems 10 aus geführt ist, ein Kolben 19 in einen Zylinder 16 mittels einer Öldichtung 17 öldicht eingepaßt. Der Kolben 19 wird gegen die Kraft von einer Rückstellfeder 21 entsprechend dem regulierten Druck bewegt, der vom Steuerventil 12 an eine Hydraulikkammer 20 angelegt wird, um äußere Reibplatten 22 mit inneren Reib teilen 23 in Kontakt zu bringen. Obwohl die Reibplatten 22 und die Teile 23 in der Form von Kupplungen dargestellt sind, be achte man, daß Bremsen auf die gleiche Weise ausgeführt und betrieben werden können.

Als nächstes wird die erfindungsgemäße hydraulische Steuervorrichtung mit Bezug auf Fig. 3 bis 11 beschrieben.

Ein Schaltvorgang, z. B. ein Hochschalten vom zweiten in den dritten Gang, wird durch die Gangwechselausführungs steuereinrichtung U4 auf der Grundlage eines Schaltverzeich nisses bestimmt, die in der Steuereinheit U gespeichert ist, die Signale vom Drosselklappenöffnungssensor 3 entsprechend der ermittelten Gaspedalbetätigung durch den Fahrer und vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 ermittelt werden. Die Reib eingriffselemente der Einrückseite werden durch die Öldruck steuereinrichtung der Einrückseite U1 entsprechend der Steuer routine gesteuert, die in Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Gemäß Fig. 3 bis 5 werden, nachdem eine vorbestimmte Zeit für Vorberei tungsvorgänge für ein vorbestimmtes Schaltventil vergangen ist, Schaltsteuervorgänge für den Druck der Einrückseite P_A und für den Druck der Ausrückseite P_B begonnen (S1). Bei der Gangwechselsteuerung behält der Fahrer eine, im wesentlichen konstante Betätigung des Gaspedals bei, so daß die Hochschalt steuerung in Beschleunigungszustand erreicht wird, wobei die Antriebskraft vom Motor auf die Antriebsräder übertragen wird. Ein vorbestimmtes Signal wird an das Linearmagnetventil SLS (oder SLU) ausgegeben, so daß der Druck der Einrückseite P_A, der an das hydraulische Servosystem der Einrückseite angelegt wird, auf einen vorbestimmten Druck Ps1 gebracht wird (S2). Der vorbestimmte Druck (Grenzdruck) Ps1 wird so gesetzt, daß die Hydraulikkammer 20 des hydraulischen Servosystems gefüllt wird, und für eine vorbestimmte Zeit t_SA beibehalten. Nach Ab lauf der vorbestimmten Zeit t_SA wird der Druck der Einrücksei te P_A mit der Zeit mit einer vorbestimmten Verringerungsrate (nachstehend als "Abschwellen" bezeichnet) verringert [(Ps1 - Ps2)/t_SB]. Wenn der Druck der Einrückseite P_A sich auf einen vorbestimmten niedrigen Druck Ps2 (S5) eingestellt hat, wird das Absenken gestoppt, und der Druck der Einrückseite P_A wird auf dem vorbestimmten niedrigen Druck Ps2 (in Wartestellung) gehalten (S6). Der vorbestimmte niedrige Druck Ps2 ist so ge setzt, daß er höher ist als ein Kolbenhubdruck, so daß keine Drehzahländerung an der Eingangswelle auftritt. Er wird beibe halten, bis eine Zeit t vergangen ist, die einer vorbestimmten Zeit T_SE entspricht (S7). Die Schritte S1 bis S7 betreffen die Servosystemstartsteuerung, bei der der Kolben 19 des hydrauli schen Servosystems 10 in den Zustand kurz vor Erzeugung der Drehmomentkapazität bewegt wird, indem Zwischenräume innerhalb der Reibplatten 22, 23 der Reibeingriffselemente beseitigt werden.

Ein Zuteilungsdrehmoment der Einrückseite TA wird auf der Grundlage des Eingangsdrehmoments Tt berechnet (z. B. gilt, wenn "a" ein Drehmomentzuteilungsverhältnis ist: T_A = 1/a . Tt, wobei angenommen wird, daß "a" das Drehmomentzu teilungsverhältnis ist) (S8). Ein Solleinrücköldruck P_TA, der die Eingangsdrehzahl N_T (die Drehzahl direkt vor Beginn einer Trägheitsphase) herstellt, wird auf der Grundlage einer vorbe stimmten Funktion berechnet, die entsprechend dem Zuteilungs drehmoment der Einrückseite T_A verändert wird (S9). Der Sol leinrücköldruck P_TA wird auf der Grundlage folgender Formel berechnet:

P_TA = (T_A/A_A) + B_A + dP_TA

wobei B_A ein Kolbenhubdruck (= Federlast); A_A ein effektiver Radius des Reibeingriffselements (effektiver Durchmesser der Reibplatte × Kolbenfläche × Anzahl der Reibplatten × Reibungs koeffizient); und dP_TA ein Inkrement des hydraulischen Drucks ist, der zur Verzögerung des Anlegens eines hydraulischen Drucks eingestellt ist. Außerdem wird der Solleinrückdruck P_TA auf der Grundlage der Blockierungsverhältnisse S11, S12, die den Grad der Blockierung darstellen, unter Berücksichtigung des Antriebsgefühls korrigiert (S10). Ein vorbestimmter Gra dient [(P_{TA -} Ps2)/t_TA] wird auf der Grundlage des Einrückdrucks P_TA berechnet, der wiederum auf der Grundlage des Eingangs drehmoments Tt berechnet wird und der das Reibeingriffselement der Einrückseite in den Zustand bringt, der unmittelbar dem Trägheitsphasenbeginn und einer vorbestimmten Zeit t_TA voraus geht. Der Druck der Einrückseite P_A wird mit der Zeit mit ei ner vorbestimmten Erhöhungsrate (nachstehend als "Anschwellen" bezeichnet) erhöht (S11). Entsprechend dem ersten Anschwellen mit einem vergleichsweise steilen Gradienten wird das Drehmo ment der Einrückseite erhöht, und der Druck P_A der Einrücksei te wird bis zu dem Zustand erhöht, der unmittelbar dem Beginn der Eingangswellendrehzahländerung, d. h. dem Einrücksolldruck P_TA, vorausgeht (S12).

Das Eingangsdrehmoment Tt (d. h. das Turbinenraddrehmo ment) wird auf der Grundlage der Fahrbedingungen des Fahrzeugs berechnet. Beispielsweise wird das Motordrehmoment durch li neare Interpolation unter Verwendung eines Verzeichnisses er mittelt, das auf der Drosselklappenventilöffnung und der Mo tordrehzahl beruht. Dann wird das Übersetzungsverhältnis zwi schen der Eingangs- und der Ausgangswelle aus den Drehzahlen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers be rechnet, auf dessen Grundlage das Drehmomentverhältnis unter Verwendung eines Verzeichnisses ermittelt wird. Schließlich kann das Eingangsdrehmoment ermittelt werden, indem das oben erwähnte Motordrehmoment mit dem oben erwähnten Drehmomentver hältnis multipliziert wird.

Wenn der Öldruck der Einrückseite P_A auf den Sollein rücköldruck P_TA steigt, d. h. wenn die Trägheitsphase beginnt, bei der die Eingangswellendrehzahl N_T sich zu ändern beginnt, wird die Änderungsgeschwindigkeit δP_TA des Öldrucks auf der Grundlage einer Funktion [δP_TA - fδP_TA(ωa)] berechnet, wobei ωa eine Solldrehzahländerungsgeschwindigkeit ist, die als Soll wert eingestellt wird, wenn die Eingangswellendrehzahl N_τ sich zu ändern beginnt (S13). Die Änderungsgeschwindigkeit δP_TA des Drucks der Einrückseite P_A wird wie folgt berechnet: δP_TA = [I . ωa]/[k . taim], wobei k eine Konstante, taim eine Soll schaltanfangszeit und I die Trägheitsgröße ist. Dann der Druck der Einrückseite P_A zum Anschwellen mit dem Gradienten δP_TA ge bracht (S14). Das zweite Anschwellen wird fortgesetzt, bis ein Drehzahländerungsbetrag ΔN auf eine Drehzahl dNs zur Ermitt lung eines vorbestimmten Schaltanfangs (S15) erhöht wird. Der Öldruck der Einrückseite P_A wird zum Trägheitsphasenanfangsöl druck P_IN, wobei die Kupplungskapazität annähernd die gleiche ist wie das Motordrehmoment.

Die Steuerroutine betrifft in den Schritten S8 und S14 die Drehmomentphasensteuerung, die das Drehmoment erhöhen soll, das den Reibeingriffselementen der Einrückseite zuge teilt wird, das Drehmoment verringern soll, das den Reibein griffselementen der Ausrückseite zugeteilt wird, um lediglich die Drehmomentzuteilung beim Übersetzungsverhältnis vor dem Hochschalten (zweiter Gang) zu ändern.

Eine Druckänderung der Einrückseite δP_I wird durch eine Steuerung mit Rückführung auf der Grundlage des Drehzahlände rungsbetrags ΔN eingestellt, der wiederum auf Werten beruht, die vom Eingangswellendrehzahlsensor 5 ermittelt werden. Dann wird der Druck der Einrückseite P_A zum Anschwellen mit dem Gradienten δP_I gebracht (S16). Das Anschwellen mit dem Gra dienten δP_I wird fortgesetzt, bis der Drehzahländerungsbetrag ΔN vom Schaltanfang bis zum Schaltende a1 [%], z. B. 70%, er reicht (S17). Das heißt, das Anschwellen wird fortgesetzt, bis [(ΔN × 100)/= {(N_TS/gi) × (gi + 1 - gi)} gleich a1 [%] ist, wobei N_TS die Drehzahl der Eingangswelle am Schaltanfang, ΔN der Dreh zahländerungsbetrag, gi das Übersetzungsverhältnis vor dem Gangwechsel und gi + 1 das Übersetzungsverhältnis nach dem Gang wechsel ist. Die Steuerroutine entspricht in den Schritten S16, S17 der Trägheitsphasensteuerung, wobei die hydraulische Steuervorrichtung als die Last des Motors wirkt, um seine Drehzahlen zu ändern.

Außerdem wird, wenn der Drehzahländerungsbetrag die a1 [%] des Drehzahländerungsbetrags überschreitet, eine andere Öldruckänderung δP_L eingestellt, die durch eine Steuerung mir Rückführung auf der Grundlage eines sanften Eingangswellen drehzahländerungsbetrags ΔN ermittelt wird, und der Öldruck der Einrückseite schwillt mit dem Gradienten δP_L an (Schritt S18). Die Öldruckänderung δP_L hat einen im allgemeinen sanfte ren Gradienten als die Öldruckänderung δP_I, und das Anschwel len wird fortgesetzt, bis der Betrag der Drehzahländerung a2 [%] des Betrages erreicht, der vom Schaltanfang (Beginn der Änderung der Drehzahl) bis annähernd zum Schaltende, z. B. 90[%], erreicht wird (S19). Die Sollschaltzeiten t_I für die Anschwellungen mit dem Gradienten δP_I und dem Gradienten δP_L werden auf der Grundlage eines Drosselklappenöffnung/Fahrzeug geschwindigkeit-Verzeichnisses eingestellt, das entsprechend den Öltemperaturen gewählt wird. Der oben erwähnte Schritt S18 entspricht der Endstufensteuerung.

Nachdem die Sollschaltzeit t_I vergangen ist, wird die Zeit t_F eingestellt (S20). Dieser Zustand entspricht im we sentlichen dem Zustand, in dem die Trägheitsphase und die End stufensteuerung beendet sind. Ferner wird eine vergleichsweise steile Öldruckänderung δP_F eingestellt, und der Öldruck schwillt infolge der Öldruckänderung scharf an (S21). Nach ei ner vorbestimmten Zeit t_FE, die so eingestellt ist, daß sie ausreicht, um den Einrückdruck zu erhöhen, ab der Zeit t_F ver gangen ist (S22), wird die Öldrucksteuerung der Einrückseite beendet. Die oben erwähnten Schritte S20 und S21 entsprechen der Abschlußsteuerung.

Gemäß Fig. 3, 6 und 7 wird die Steuerung des Öldrucks der Ausrückseite P_B durch die Gangwechselausführungssteuerein richtung U4 in dem oben beschriebenen Hochschaltvorgang nach stehend beschrieben.

Als Antwort auf die Gangwechselanweisung von der Gang wechselausführungssteuereinrichtung U4 wird mit einer Bemes sung der Zeit der Öldrucksteuerung der Ausrückseite parallel mit der der Öldrucksteuerung der Einrückseite begonnen (S25). Dann wird das Zuteilungsdrehmoment T_B des Reibeingriffsele ments der Ausrückseite auf der Grundlage der Eingangsdrehmo ments Tt berechnet (S26). Ferner wird der Einrückdruck P_W' für das Zuteilungsdrehmoment der Ausrückseite T_B berechnet (S27) und als Entspannungsöldruck P_B zugeführt (S28). Prinzipiell wird auf die Zuführung des Öldrucks P_W' gewartet, und er wird gehalten bis zu dem Zeitpunkt T1, wo der Einrücköldruck P_A mit dem ersten Anschwellen beginnt (der Anfang der Drehmomentpha se) (t_SE) (S29).

Nach der Wartesteuerung tritt der Steuerablauf in die Anfangsgangwechselsteuerung ein, bei der der Öldruck der Rei beingriffselemente der Ausrückseite allmählich synchron mit dem Anfang der Drehmomentphasensteuerung durch die Reibein griffselemente der Einrückseite verringert wird. Der Anfang zeitpunkt dieser Anfangsgangwechselsteuerung und der anschlie ßende Ablaßgradient werden entsprechend durch die Öldruckent spannungsmusterberechnungseinrichtung U2 der Steuereinheit U entsprechend dem Eingangsdrehmoment und dem Öldruck bestimmt.

Das heißt, die Öldruckentspannungsmusterberechnungsein richtung U2 berechnet eine Anfangseinstellzeit Ta zum Einstel len der Anfangszeit der Anfangssteuerung des Öldrucks der Aus rückseite und eine Ablaßgeschwindigkeitseinstellzeit T_b zum Einstellen einer anschließenden Abschwellzeit in bezug auf den normalen Anfangszeitpunkt T1 der Anfangsgangwechselsteuerung der Reibeingriffselemente der Ausrückseite, d. h. auf den An fangszeitpunkt T1 der Drehmomentphasensteuerung der Reibein griffselemente der Einrückseite.

Die Öldruckentspannungsmusterberechnungseinrichtung U2 bestimmt die Anfangseinstellzeit T_a und die Ablaßgeschwindig keitseinstellzeit T_b durch Abfrage von Verzeichnissen MAP1 und MAP2, die in Fig. 8 gezeigt sind, entsprechend dem Eingangs drehmoment und der Öltemperatur zu diesem Zeitpunkt. Das Ver zeichnis MAP1 speichert die Beziehung zwischen der Öltempera tur und dem Eingangsdrehmoment einerseits und der Anfangsein stellzeit Ta andererseits. Die Anfangseinstellzeit T_a wird so eingestellt, daß bei der gleichen Öltemperatur der Ablaßzeit punkt des Hydraulikfluids aus den Reibeingriffselementen der Ausrückseite auf eine frühere Zeit eingestellt wird, wenn das Eingangsdrehmoment niedriger wird, und beim gleichen Eingangs drehmoment der Ablaßzeitpunkt des Hydraulikfluids aus den Rei beingriffselementen der Ausrückseite auf eine frühere Zeit festgelegt wird, wenn die Öltemperatur niedriger wird. Die An fangseinstellzeit Ta wird, wie in Fig. 9 und 10 gezeigt, als Zeitperiode bis zur normalen Anfangszeit T1 angezeigt, wobei Ta ein positiver (+) Wert in der Zeichnung rechts von der Zeit T1 und ein negativer (-) Wert links von T1 ist.

Der Ablaßzeitpunkt des Hydraulikfluids aus dem Reibein griffselement der Ausrückseite ist früher, wenn das Eingangs drehmoment bei der gleichen Öltemperatur kleiner wird, und zwar aus folgendem Grund. Da die Tendenz besteht, daß die Hal tezeit der Reibeingriffselemente der Ausrückseite infolge des Einflusses der Reaktionsverzögerung des Öldrucks und des schleppenden Drehmoments länger wird, kann das Ablassen im früheren Stadium dazu dienen, den Blockierungsstoß zu reduzie ren.

Der Ablaßzeitpunkt des Hydraulikfluids aus dem Reibein griffselement der Ausrückseite ist früher, wenn die Öltempera tur beim gleichen Eingangsdrehmoment niedriger wird, und zwar aus folgendem Grund. Da die Reaktionsverzögerung des Öldrucks bei sinkender Öltemperatur in einem größeren Maß auftritt, kann das Ablassen zu einer vorgerückten Zeit um so vieles mit der Absicht, diese Verzögerung zu kompensieren, dazu dienen, den Blockierstoß zu reduzieren, der aus der Reaktionsverzöge rung resultiert.

In der Zwischenzeit speichert das Verzeichnis MAP2 die Beziehung zwischen der Öltemperatur und dem Eingangsdrehmoment einerseits und der Ablaßgeschwindigkeitseinstellzeit Tb ande rerseits. Je mehr die Ablaßgeschwindigkeitseinstellzeit ab nimmt, um so sanfter wird der Ablaßgradient. Demzufolge wird die Ablaßgeschwindigkeit langsamer. Der normale Ablaßgradient δ ist gleich Pw/t_TA. Außerdem gilt, je mehr die Ablaßgeschwin digkeitseinstellzeit Tb zunimmt, um so steiler wird der Schwellgradient und folglich um so schneller die Ablaßge schwindigkeit. Im Verzeichnis MAP2 gilt, je niedriger die Öl temperatur wird und je höher das Eingangsdrehmoment wird und je mehr die Ablaßgeschwindigkeitseinstellzeit Tb abnimmt, um so sanfter wird die Ablaßgeschwindigkeit. Je mehr die Öltempe ratur erhöht wird und je höher gleichzeitig das Eingangs drehmoment wird, um so mehr nimmt die Ablaßgeschwindigkeit seinstellzeit Tb zu, um so steiler wird der Schwellgradient. Demzufolge wird die Ablaßgeschwindigkeit schneller. Die Ablaß geschwindigkeitseinstellzeit Tb ist positiv (+), wenn die Zeit so verlängert wird, daß sie länger ist als eine notwendige Zeit für die Drehmomentphasensteuerung der Einrückseite t_TA, die in einer Formel für einen normalen Ablaßgradienten δ = Pw/t_TA verwendet wird, und ist negativ (-), wenn die Zeit so verkürzt wird, daß sie kürzer ist als die oben erwähnte not wendige Zeit.

Wenn die Öldruckentspannungsmusterberechnungseinrich tung U2 die Anfangseinstellzeit Ta und die Ablaßgeschwindig keitseinstellzeit Tb aus der gegenwärtigen Öltemperatur und dem gegenwärtigen Eingangsdrehmoment anhand des Verzeichnisses MAP1, MAP2 bestimmt, entscheidet die Gangwechselausführungs steuereinrichtung U4 im Schritt S29 in Fig. 6, ob die Zeit t den Ablaßanfangspunkt der Zeit T3 für die Reibeingriffselemen te der Ausrückseite erreicht, die durch die Anfangseinstell zeit Ta eingestellt wird. Wenn die Zeit t den Zeitpunkt T3 er reicht, tritt die Gangwechselausführungssteuereinrichtung U4 im Schritt S30 und in den nachfolgenden Schritten in die An fangsgangwechselsteuerung ein und beginnt mit dem Ablassen des Öldrucks. Dadurch entsprechen die Schritte S28 bis S29 der Wartesteuerung der Reibeingriffselemente der Ausrückseite.

Gemäß Fig. 9 wird bei niedriger Öltemperatur mit dem Ablassen nicht zum Zeitpunkt T3 begonnen, sondern zum Zeit punkt T3-1 oder T3-2, der um die Zeitperiode Ta früher ist als die normale Anfangszeit T1. Im einzelnen gilt: Wenn die Öff nung der Drosselklappe groß ist, d. h. das Eingangsdrehmoment hoch ist, beginnt das Ablassen bei T3-2. Wenn die Öffnung der Drosselklappe klein ist, d. h. das Eingangsdrehmoment niedrig ist, beginnt das Ablassen bei T3-1, das früher ist als der Zeitpunkt T3-2. Bei einem hohen Eingangsdrehmoment muß mit dem Ablassen früher begonnen werden, um die Ablaßverzögerung in folge der Reaktionsverzögerung des Öldrucks zu verhindern. Bei niedrigem Eingangsdrehmoment muß mit dem Ablassen ferner frü her begonnen werden, um das schleppende Drehmoment auszuglei chen, das bei den Reibeingriffselementen der Ausrückseite auf tritt.

Wie in Fig. 10 gezeigt, wird bei einer hohen Öltempera tur, nur wenn das Eingangsdrehmoment hoch ist, mit dem Ablas sen nicht zum Zeitpunkt T3 begonnen, sondern zum Zeitpunkt T3- 3, der um die Zeitperiode Ta später ist als die normale An fangszeit T1. Bei niedrigem Eingangsdrehmoment wird mit dem Ablassen zur normalen Anfangszeit T1 begonnen (dies gilt für den Fall, der in Fig. 10 gezeigt ist). Dies kann bewirkt wer den durch die folgende Tatsache: Wenn das Eingangsdrehmoment niedrig ist, besteht die Tendenz, daß der Motor durchdreht, wenn das Eingangsdrehmoment niedrig ist, bei hohem Eingangs drehmoment wegen der Verzögerung auf der Einrückseite.

Die Gangwechselausführungssteuereinrichtung U4 erreicht in den Schritten S30, S31 wieder das Zuteilungsdrehmoment T_B und den entsprechenden Einrückdruck Pw auf der Grundlage des Eingangsdrehmoments Tt. Der Einrückdruck Pw wird als der Öl druck der Ausrückseite zugeführt (S32). Wenn im Schritt S33 die Anfangseinstellzeit Ta, die durch die Öldruckentspannungs musterberechnungseinrichtung U2 erreicht wird, nicht kleiner als null ist, d. h. wenn mit dem Ablassen zu einer Zeit um die Zeitperiode Ta nach der normalen Anfangszeit T1 begonnen wird, z. B. zum Zeitpunkt T3-3 in Fig. 10 (z. B. in dem Zustand, wo das Eingangsdrehmoment hoch und die Öltemperatur auch hoch ist und die Tendenz besteht, daß der Motor zu der Zeit durchdreht, wo mit dem Ablassen des Hydraulikfluids der Ausrückseite gera de begonnen worden ist usw.), wird der Zeitgeber im Schritt S34 zurückgesetzt. Im Schritt S35 wird mit dem Ablassen des Öldrucks langsam zur normalen Anfangszeit T1 bis zu dem Zeit punkt T3-3 mit dem minimalen Gradienten ωPmin (Abschwellen) begonnen (S36-S37).

Mit dem Ablassen wird also begonnen, wenn die Zeit den Zeitpunkt T1 oder T3 (T3-1, T3-2, T3-3 usw.) erreicht. Im Schritt S39 berechnet die Gangwechselausführungssteuereinrich tung U4 den Schwellgradienten δP bei jedem Ablassen nach der folgenden Formel:

δP = Pw/(t_TA - Tb)

wobei t_TA die Schwellzeit der Einrückseite ist. Dann schwillt der Öldruck mit dem resultierenden Abschwellgradienten δP ab (S40).

Dieser Schwellgradient δP wird entsprechend der Ablaß geschwindigkeitseinstellzeit Tb geändert, die durch die Öl druckentspannungsmusterberechnungseinrichtung U2 erreicht wird. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird bei einer niedrigen Öltempe ratur die Schwellzeit (t_TA - Tb) auf die folgende Weise modifi ziert. Wenn die Öffnung der Drosselklappe groß ist, d. h. wenn das Eingangsdrehmoment hoch ist, wird der Gradient entspre chend dem Anstiegsgradienten der Einrückseite sanfter, um das Durchdrehen des Motors und das Blockieren zu verhindern. Wen das Eingangsdrehmoment niedrig ist, wird der Gradient mittler weile steiler gemacht als der Gradient bei hohem Drehmoment, so daß mit dem Ablassen früher begonnen wird, und die Reibein griffselemente der Ausrückseite werden durch das schleppende Drehmoment festgehalten, um den nachfolgenden Blockierungsstoß zu reduzieren. Mittlerweile wird bei einer hohen Öltemperatur, wie in Fig. 10 gezeigt, der Ablaßgradient entsprechend dem Schwellgradient auf der Einrückseite eingestellt, um steiler zu werden als der Gradient bei niedriger Temperatur. Wie in Fig. 10 gezeigt, wird der Schwellgradient bei hoher Öltempera tur steiler gemacht, um ein frühes Ablassen zu realisieren, wobei die Blockierung verhindert wird, die durch die Reakti onsverzögerung der Reibeingriffselemente bei einem Öldruck von etwa null bewirkt wird.

Auf diese Weise wird das Abschwellen des Öldrucks der Ausrückseite durch die oben erwähnte Gangwechselausführungs steuereinrichtung U4 fortgesetzt, ebenso des Öldrucks der Ein rückseite, bis der Änderungsbetrag der Eingangswellendrehzahl ΔN die Drehzahl dNs zum Ermitteln eines vorbestimmten Schalt beginns erreicht (S42). Die Routine in den Schritten S20 bis S42 entspricht der Anfangsgangwechselsteuerung.

Anschließend wird die Änderung des Entspannungsöldrucks δP_E eingestellt und der Öldruck schwillt mit dem Öldruckände rungsgradienten ab (S43). Das Abschwellen wird fortgesetzt bis der Öldruck der Ausrückseite P_B null wird (S44). Am Ende des Abschwellens ist die Steuerung des Öldrucks der Ausrückseite beendet. Die Routine im Schritt S43 entspricht der Entspan nungssteuerung.

Fig. 11 zeigt ein Zeitdiagramm der Öldrücke der Aus rückseite und der Einrückseite als Ergebnisse der oben erwähn ten Steuerung, wenn die Öltemperatur jeweils bei einem anderen Eingangsdrehmoment (a) extrem niedrig, (b) niedrig, (c) mit telmäßig bzw. (d) hoch ist. Wie man aus der Zeichnung deutlich erkennen kann, gilt folgendes: Je niedriger die Öltemperatur sinkt, desto größer wird auf der negativen (-) Seite die An fangseinstellzeit Ta. Mit dem Ablassen des Öldrucks der Rei beingriffselemente der Ausrückseite wird früher begonnen, um die Blockierung infolge der Verzögerung beim Ablassen auf der Ausrückseite zu verhindern. Mittlerweile wird bei der niedri gen Temperatur der Öldruck mit einer verzögerten Zeit bei ho hem Eingangsdrehmoment im Vergleich zu dem Fall bei dem nied rigen Eingangsdrehmoment entspannt. Der Schwellgradient wird sanft gehalten, um ein Durchdrehen des Motors zu verhindern.

Wenn die Öltemperatur hoch wird, wird die Anfangsein stellzeit Ta weiter zur positiven (+) Seite verschoben, daher wird das Durchdrehen des Motors infolge der Reaktionsverzöge rung auf der Einrückseite verhindert. Wenn die Öltemperatur weiter erhöht wird, wird die Ablaßgeschwindigkeitseinstellzeit Tb weiter zur positiven (+) Seite verschoben, und der Schwell gradient wird steil. Durch Ablassen des Hydraulikfluids in ei ner kurzen Zeit wird die Blockierung infolge der Reaktionsver zögerung bei einem Öldruck der Ausrückseite von etwa null ver hindert.

Der Anfangsgangwechselvorgang der Ausrückseite ist grundsätzlich mit dem Drehmomentphasensteuervorgang der Ein rückseite synchronisiert. Auch wenn mehrere Gangwechselvorgän ge vorliegen, kann die hydraulische Steuervorrichtung auf ein fache Weise entsprechend dem Gangwechselzustand der Einrück seite als Referenz zurechtkommen.

Claims

1. Hydraulische Steuervorrichtung für ein Automatikge triebe mit einer Eingangswelle, an die eine Antriebskraft von einer Ausgangswelle des Motors abgegeben wird; einer Ausgangs welle, die mit den Rädern verbunden ist; mehreren Reibein griffselementen zum Ändern des Antriebskraftübertragungswegs zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle; und einem hy draulischen Servosystem (9, 10) zum Verbinden oder Trennen der Reibeingriffselemente; bei dem Hochschalten in ein vorbestimm tes Übersetzungsverhältnis durch Einrücken erster Reibein griffselemente der mehreren Reibeingriffselemente bei einem vorbestimmten Öldruck der Einrückseite und Ausrücken zweiter Reibeingriffselemente bei einem vorbestimmten Öldruck der Aus rückseite erreicht wird, mit:
einer Eingangsdrehmomentberechnungseinrichtung zum Be rechnen eines Eingangsdrehmoments; und
einer Gangwechselausführungssteuereinrichtung (U4) zum Steuern des Öldrucks, um einen Ablaßzeitpunkt (T1, T3) des Öl drucks der Ausrückseite, der auf die zweiten Reibeingriffe wirkt, in Abhängigkeit von der Größe des Eingangsdrehmoments zu ändern, das von der Eingangsdrehmomentberechnungsschaltung in einer Drehmomentphasensteuerung berechnet wird, wobei so wohl der Öldruck der Einrückseite als auch der Öldruck der Ausrückseite gesteuert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gangwechsel ausführungssteuereinrichtung steuert, um den Ablaßzeitpunkt (T1, T3) des Öldrucks der Ausrückseite, der auf die zweiten Reibeingriffselemente wirkt, entsprechend der Erhöhung des Öl drucks in der Drehmomentphasensteuerung zu ändern, wobei so wohl der Öldruck der Einrückseite als auch der Öldruck der Ausrückseite gesteuert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gang wechselausführungssteuereinrichtung steuert, um einen Ablaß gradienten (δP) des Öldrucks der Ausrückseite, der auf die zweiten Reibeingriffselemente wirkt, entsprechend der Größe des Eingangsdrehmoments in der Drehmomentphasensteuerung zu ändern, wobei sowohl der Öldruck der Einrückseite als auch der Öldruck der Ausrückseite gesteuert werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Gangwechselausführungssteuereinrichtung steuert, um einen Ab laßgradienten (δP) des Öldrucks, der auf die zweiten Reibein griffselemente wirkt, entsprechend der Erhöhung der Öltempera tur in der Drehmomentphasensteuerung zu ändern, wobei sowohl der Öldruck der Einrückseite als auch der Öldruck der Ausrück seite gesteuert werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei die Gangwechselausführungssteuereinrichtung so steuert, daß der Ablaßzeitpunkt (T1, T3) des Öldrucks auf eine frühere Zeit eingestellt wird, wenn das Eingangsdrehmoment abnimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei die Gangwechselausführungssteuereinrichtung steuert, um den Ablaßzeitpunkt (T1, T3) des Öldrucks auf eine frühere Zeit einzustellen, wenn die Öltemperatur sinkt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Gangwechsel ausführungssteuereinrichtung so steuert, daß der Ablaßgradient (δP) des Öldrucks steiler gemacht wird, wenn die Öltemperatur steigt.