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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Automatikgetriebesteuereinrichtung für ein Fahrzeug
und ein Verfahren zum Steuern eines Automatikgetriebesystems für ein Fahrzeug
mit verschiedenen Übersetzungen,
die durch wahlweises in Eingriff bringen von einer Vielzahl von
Eingriffselementen hergestellt werden.
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2. Beschreibung des zugehörigen Stands
der Technik
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Automatikgetriebe
für Fahrzeuge,
die eine Vielzahl von Gängen
herstellen, die verschiedene Übersetzungsverhältnisse
aufweisen, indem sie eine Vielzahl von Eingriffselementen in Eingriff
bringen, werden in einer Vielzahl von Fahrzeugen verwendet. In den
letzten Jahren gab es eine Tendenz in Richtung Automatikgetriebe
für Fahrzeuge
mit einer größeren Anzahl
an Gängen,
um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und das Fahrverhalten zu
verbessern. Wegen der steigenden Anzahl von Gängen in derartigen Automatikgetrieben
für ein
Fahrzeug werden beispielsweise Mehrstufengangwechsel von einem siebten
Gang in einen vierten Gang oft durchgeführt. Bei derartigen Mehrstufengangwechseln
tritt es manchmal auf, dass zwei eingerückte Elemente ausgerückt werden
(Zwei-Element-Ausrücken) und zwei
Eingriffselemente eingerückt
werden (Zwei-Element-Einrücken),
was zu einem Gangwechsel führt, der
ein Ausrücken
und wieder Einrücken
von vier Eingriffselementen zur Folge hat. Die
JP-A-2003-106440 beschreibt
eine derartige Gangwechselsteuerung eines Automatikgetriebes, wobei beispielsweise
wenn von dem sechsten Gang in den dritten Gang geschaltet wird,
der fünfte
Gang, der nahe dem Übersetzungsverhältnis des
sechsten Ganges ist, als der Zwischengang eingestellt wird, wobei
eine Steuerung ausgeführt
wird, um einen Gangwechsel über
den fünften
Gang, der der Zwischengang ist, in den dritten Gang durchzuführen, wodurch
beispielsweise ein Gangwechselruck unterdrückt wird.
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Bei
einem Gangwechsel, der ein Ausrücken von
zwei Eingriffselementen und ein Einrücken von zwei Eingriffselementen
zur Folge hat, mit dem Stand der Technik, der in der
JP-A-2003-106440 beschrieben
ist, wird die Gangwechselzeit, die erforderlich ist, um von dem
Anfangsgang bis zum Beenden des Gangwechsels zu gehen, erhöht, indem
beispielsweise ein Gangwechsel in einen Zwischengang durchgeführt wird.
Wenn das Fahrzeug in einem niedrigen Gang fährt, das heißt, wenn
sich die Drehwelle des Getriebes mit niedriger Drehzahl dreht, wird
die Zeit zum Synchronisieren der Einganswellendrehzahl mit der Synchronisationsdrehzahl
verkürzt,
weil es einen kleinen Unterschied zwischen der Synchronisationsdrehzahl
und der Eingangswelle des Getriebes gibt. Infolge dessen gibt es
im Gegensatz zu der gewöhnlichen
Situation, bei der es erforderlich ist, die Synchronisationszeit
und die zum Gangwechseln erforderliche Zeit im Wesentlichen gleich
zu machen, eine Möglichkeit,
dass ein Gangwechselstoß zu
der Zeit eines Gangwechsels auftritt, weil es eine unzureichende
Zeit zum Gangwechseln gibt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung sieht eine Automatikgetriebesteuereinrichtung für ein Fahrzeug
und ein Verfahren zum Steuern eines Automatikgetriebesystems für ein Fahrzeug
vor, das, bei einem Gangwechsel, der ein Eingreifen von zwei Eingriffselementen
und ein Ausrücken
von zwei Ausrückelementen
durchführt,
einen Schaltstoß bei
der Zeit des Gangwechsels unterdrückt.
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Ein
erster Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Automatikgetriebesteuereinrichtung
für ein Fahrzeug,
das aufweist: ein Automatikgetriebe, das eine erste Gangstufe herstellt,
indem es ein erstes Eingriffselement und ein zweites Eingriffselement
in Eingriff bringt, und das eine zweite Gangstufe herstellt, indem
es ein drittes Eingriffselement und ein viertes Eingriffselement
einrückt;
eine Getriebesteuereinrichtung, die einen Gangwechsel mit zweifachem
Einrücken/Ausrücken steuert,
der beim Schalten von der ersten Gangstufe in die zweite Gangstufe das
erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement ausrückt und
das dritte Eingriffselement und das vierte Eingriffselement einrückt; eine
Vorrichtung zum Bestimmen einer unzureichenden Gangwechselzeit,
die bestimmt, ob eine Gangwechselzeit zum Schalten der ersten Gangstufe
in die zweite Gangstufe unzureichend ist; und eine Vorrichtung zum
Verhindern eines Zweifacheinrückens/Ausrückens, die
verhindert, dass das Gangwechseln von der ersten Gangstufe in die
zweite Gangstufe verhindert wird, wenn die Vorrichtung zum Bestimmen
einer unzureichenden Gangwechselzeit bestimmt, dass die Gangwechselzeit
zum Schalten von der ersten Gangstufe in die zweite Gangstufe unzureichend
ist.
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Bei
der in dem vorstehenden Gesichtspunkt genannten Automatikgetriebesteuereinrichtung
kann die Übersetzung
der ersten Gangstufe kleiner als diejenige der zweiten Gangstufe
sein, und das Gangwechseln von der ersten Gangstufe in die zweite Gangstufe
kann ein Herunterschalten sein.
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Bei
der in dem vorstehenden Gesichtspunkt genannten Steuereinrichtung
kann die Bestimmungsvorrichtung einer unzureichenden Gangwechselzeit
bestimmten, dass die Gangwechselzeit unzureichend ist, wenn die
durch eine Fahrzeuggeschwindigkeitsbestimmungsvorrichtung berechnete
Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit
liegt.
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Ein
zweiter Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern
eines Automatikgetriebesystems für
ein Fahrzeug, bei dem das Automatikgetriebesystem für ein Fahrzeug
ein Automatikgetriebe, das eine erste Gangstufe durch Einrücken eines
ersten Eingriffselements und eines zweiten Eingriffselements herstellt,
und das eine zweite Gangstufe durch Einrücken eines dritten Eingriffselements und
eines vierten Eingriffselements herstellt, und eine Getriebesteuereinrichtung
aufweist, die einen Gangwechsel mit zweifachem Einrücken/Ausrücken steuert,
der das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement ausrückt und
das dritte Eingriffselement und das vierte Eingriffselement einrückt, wenn
von der ersten Gangstufe in die zweite Gangstufe geschaltet wird.
Dieses Verfahren hat die Schritte Bestimmen, ob eine Gangwechselzeit
zum Schalten von der ersten Gangstufe in die zweite Gangstufe unzureichend ist,
und Verhindern des Gangwechsels von der ersten Gangstufe in die
zweite Gangstufe, wenn bestimmt ist, dass die Gangwechselzeit zum
Schalten von der ersten Gangstufe in die zweite Gangstufe unzureichend
ist.
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Gemäß der bei
dem vorstehenden ersten Gesichtspunkt genannten Automatikgetriebesteuereinrichtung,
weil der Gangwechsel von der ersten Gangstufe in die zweite Gangstufe
durch eine Vorrichtung zum Verhindern eines zweifachen Einrückens/Ausrückens verhindert
wird, wenn die Bestimmungsvorrichtung einer unzureichenden Gangwechselzeit
bestimmt, dass die Gangwechselzeit zum Schalten von einer ersten
Gangstufe in eine zweite Gangstufe unzureichend ist, ist es möglich, das
Ausführen
eines Gangwechsels zu stoppen, für
das die Gangwechselzeit unzureichend ist, und dabei die Erzeugung
eines Schaltstoßes
durch einen derartigen Gangwechsel zu vermeiden.
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Auch
ist gemäß der Automatikgetriebesteuereinrichtung
des ersten Gesichtspunkts der Erfindung das Übersetzungsverhältnis der
ersten Gangstufe kleiner als das der zweiten Gangstufe und der Gangwechsel
von der ersten Gangstufe in die zweite Gangstufe ist ein Herunterschalten,
und es ist möglich,
einen Schaltstoß zu
unterdrücken,
wenn ein Gangwechsel in Richtung Herunterschaltrichtung gemacht
wird.
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Gemäß der Automatikgetriebesteuereinrichtung
des erstens Gesichtspunkts der Erfindung, weil die Vorrichtung zum
Bestimmen einer unzureichenden Gangwechselzeit bestimmt, dass die
Gangwechselzeit unzureichend ist, wenn die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit
unter einer vorgeschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeit ist, ist es
einfach, zu bestimmen, dass die Gangwechselzeit unzureichend ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorangehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahmen
auf die beigefügten
Zeichnungen offensichtlich werden, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet
werden, um die gleichen Elemente darzustellen, und wobei:
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1 ist
eine schematische Verbindungsdarstellung, die den Aufbau eines Automatikgetriebes
für ein
Fahrzeug beschreibt, bei dem die Erfindung vorzugsweise angewandt
wird;
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2 ist
eine Betätigungstabelle,
die die Betätigung
der Eingriffselemente bei dem Automatikgetriebe von 1 beschreibt,
das eine Vielzahl von Gängen
herstellt;
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3 ist
ein Nomogramm, bei dem die Drehzahlen von jedem der Drehelemente
in einem ersten Übertragungsweg
und einem zweiten Übertragungsweg,
die in dem Automatikgetriebe von 1 vorgesehen
sind, als gerade Linien dargestellt werden können;
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4 ist
ein Blockdiagramm, das den relevanten Teil des Steuersystems beschreibt,
das in einem Fahrzeug zum Steuern des Automatikgetriebes vorgesehen
ist, wie es in 1 gezeigt ist;
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5 ist
eine Zeichnung, die die Betriebspositionen des in 4 gezeigten
Schalthebels beschreibt;
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6 ist
eine grafische Darstellung, die ein Beispiel eines Gangwechseldiagramms
zeigt, das durch die in 4 gezeigte elektronische Steuereinheit
bei der Gangwechselsteuerung verwendet wird;
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7 ist
eine Zeichnung, die den relevanten Teil des in 4 gezeigten
hydraulischen Steuerkreises beschreibt;
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8 ist
ein Blockdiagramm, das den Steuerungsbetrieb des relevanten Teils,
das heißt,
des Herunterschaltens bei der Steuerungsfunktion der in 4 gezeigten
elektronischen Steuerungseinheit beschreibt; und
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9 ist
ein Flussdiagramm, das den relevanten Teil der Herunterschaltsteuerung
der in 4 gezeigten elektronischen Steuerungseinheit zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine schematische Verbindungsdarstellung eines Automatikgetriebes 10 für ein Fahrzeug
(nachstehend „Automatikgetriebe"), das für die Anwendung
der Erfindung geeignet ist. 2 ist eine Betätigungstabelle,
die die Betätigungen
der Eingriffselemente beim Herstellen einer Vielzahl von verschiedenen
Gangstufen in dem Automatikgetriebe 10 beschreibt. Das
Automatikgetriebe 10 hat innerhalb eines Getriebegehäuses (nachstehend „Gehäuse") 26, welches
ein an dem Fahrzeugkörper
befestigtes drehfestes Bauteil ist, ein erstes Übertragungsteil 14, das
eine erste Planetengetriebeeinheit 12 der Doppelritzelart
als ein Hauptteil aufweist, und ein zweites Übertragungsteil 20,
das als Hauptteile eine zweite Planentengetriebeeinheit 16 der
Einzelritzelart und eine dritte Planetengetriebeeinheit 18 der
Doppelritzelart aufweist, wobei diese auf einer gemeinsamen Achse
angeordnet sind, wobei die Drehung der Eingangswelle 22 übersetzt
und von der Abtriebswelle 24 ausgegeben wird. Die Eingangswelle 22 ist
ein Eingangsdrehbauteil und ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Turbinenwelle
eines Drehmomentwandlers, der durch eine Maschine 30 drehangetrieben
wird, die die Kraftquelle zum Antreiben ist. Die Abtriebswelle 24 ist
ein Ausgabedrehbauteil, das über
eine Differenzialeinheit (letzte Gangreduzierungseinrichtung) und
dann ein Paar Achsen die Antriebsräder drehantreibt. Das Automatikgetriebe 10 ist
bezüglich
der Achsmitte im Wesentlichen symmetrisch und folglich wird die
untere Hälfte
in der schematischen Verbindungsdarstellung von 1 nicht dargestellt.
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Die
erste Planetengetriebeeinheit 12 hat ein Sonnenrad S1,
eine Vielzahl von Paaren von Ritzeln P1, die gemeinsam in Eingriff
stehen, einen Träger CA1,
der das Ritzel P1 stützt,
um sowohl eine Achsendrehung, als auch eine kreisförmige Umdrehung von
diesem zu ermöglichen,
und ein Hohlrad R1, das über
die Ritzel P1 mit dem Sonnenrad S1 in Eingriff steht, wobei das
Sonnenrad S1, der Träger
CA1 und das Hohlrad R1 drei Drehelemente bilden. Der Träger CA1
ist mit der Einganswelle 22 verbunden und wird durch diese drehangetrieben
und das Sonnenrad S1 ist als Einheit an dem Gehäuse 26 befestigt, damit
es nicht dazu im Stande ist, sich zu drehen. Das Hohlrad R1 wirkt
als Zwischenausgabebauteil, und wird dazu veranlasst, sich mit reduzierter
Drehzahl relativ zu der Eingangswelle 22 zu drehen und überträgt die Drehung
zu dem zweiten Getriebeteil 20. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Weg, entlang dem die Drehung der Einganswelle 22 ohne
eine Drehzahländerung
zu dem zweiten Getriebeteil 20 übertragen wird, ein erster
Zwischenausgabeweg PA1, der eine Drehung bei einem vorab hergestellten Übersetzungsverhältnis (=
1,0) überträgt. Der
erste Zwischenausgabeweg PA1 hat einen direkten Weg PA1a, der die
Drehung von der Eingangswelle 22 zu dem zweiten Getriebeteil 20 überträgt, ohne
dass sie durch die erste Planetengetriebeeinheit 12 läuft, und einen
indirekten Weg PA1b, der die Drehung von der Eingangswelle 22 über den
Träger
CA1 der ersten Planetengetriebeeinheit 12 zu dem zweiten
Getriebeteil 20 überträgt. Der
Weg, der von der Einganswelle 22 über den Träger CA1, das an dem Träger CA1
angeordnete Ritzel P1 und das Hohlrad R1 überträgt, ist ein zweiter Zwischenausgabeweg
PA2, der die Drehung der Eingangswelle 22 mit einem Übersetzungsverhältnis überträgt, das
größer ist,
als das von dem ersten Zwischenausgabeweg PA1 (das heißt, größer als
1,0).
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Die
zweite Planetengetriebeeinheit 16 hat ein Sonnenrad S2,
ein Ritzel P2 und einen Träger CA2,
der das Ritzel P2 stützt,
um sowohl eine Achsendrehung, als auch eine kreisförmige Umdrehung von
diesem zu ermöglichen,
und ein Hohlrad R2, das über
das Ritzel P2 mit dem Sonnenrad S2 in Eingriff ist. Die dritte Planetengetriebeeinheit 18 hat
ein Sonnerad S3, eine Vielzahl von Paaren von Ritzeln P2 und P3,
die gemeinsam in Eingriff stehen, und einen Träger CA3, der die Ritzel P2
und P3 stützt
um sowohl eine Drehung, als auch eine kreisförmige Umdrehung von diesen
zu ermöglichen,
und ein Hohlrad R3, das über
die Ritzel P2 und P3 mit dem Sonnenrad S3 in Eingriff steht.
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Die
zweite Planentengetriebeeinheit 16 und die dritte Planentengetriebeeinheit 18 bilden
vier Drehelemente RM1 bis RM4, indem diese teilweise miteinander
verbunden sind. Insbesondere bildet das Sonnenrad S2 der zweiten
Planetengetriebeeinheit 16 das erste Drehelement RM1, wobei
der Träger CA2
der zweiten Planetengetriebeeinheit 16 und der Träger CA3
der dritten Planetengetriebeeinheit 18 als Einheit miteinander
verbunden sind, um das zweite Drehelement RM2 zu bilden, wobei das
Hohlrad R2 der zweiten Planetengetriebeeinheit 16 und das Hohlrad
R3 der dritten Planetengetriebeeinheit 18 als Einheit miteinander
verbunden sind, um das dritte Drehelement RM3 zu bilden, und wobei
das Sonnenrad S3 der dritten Planetengetriebeeinheit 18 das vierte
Drehelement RM4 bildet. Bei der zweiten Planetengetriebeeinheit 16 und
der dritten Planetengetriebeeinheit 18 sind die Träger CA2
und CA3 durch ein gemeinsam benutztes Bauteil ausgebildet und die
Hohlräder
R2 und R3 sind durch ein gemeinsam benutztes Bauteil ausgebildet.
Das Ritzel P2 der zweiten Planetengetriebeeinheit 16 ist
ein Planetenzahnradgetriebe der Ravigneaux-Art, das auch als das
zweite Ritzel der dritten Planetengetriebeeinheit 18 dient.
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Das
Automatikgetriebe 10 hat zum Herstellen einer Vielzahl
von Gangstufen mit verschiedenen Übersetzungen als Eingriffselemente
eine erste Kupplung C1, eine zweite Kupplung C2, eine dritte Kupplung
C3 und eine vierte Kupplung C4 (nachstehend bezeichnet als „Kupplung
C", wenn keine besondere
Unterscheidung gemacht wird), und erste und zweite Bremsen B1 und
B2 (nachstehend bezeichnet als „Bremse B", wenn keine besondere Unterscheidung
gemacht wird). Das erste Drehelement RM1 (das Sonnenrad S2) wird über die
erste Bremse B1 wahlweise mit dem Gehäuse 26 verbunden,
um dessen Drehung zu stoppen, wird über die dritte Kupplung C3
wahlweise mit dem Hohlrad R1 (das heißt, der zweite Zwischenausgabeweg
PA2) der ersten Planentengetriebeeinheit 12 verbunden,
welches ein Zwischenausgabebauteil ist, und wird ferner über die
vierte Kupplung C4 wahlweise mit dem Träger CA1 der ersten Planentengetriebeeinheit 12 verbunden
(das heißt,
der Zwischenweg PA1b von dem ersten Zwischenausgabeweg PA1). Das
zweite Drehelement RM2 (die Träger
CA2 und CA3) wird über
die zweite Bremse B2 wahlweise mit dem Gehäuse 26 verbunden,
um dessen Drehung zu stoppen, und wird über die zweite Kupplung C2
wahlweise mit der Eingangswelle 22 verbunden (das heißt, der
direkte Weg PA1a des ersten Zwischenausgabewegs PA1). Das dritte
Drehelement RM3 (die Hohlräder
R2 und R3) ist als Einheit mit der Abtriebswelle 24 verbunden,
um eine Drehung auszugeben. Das vierte Drehelement RM4 (das Sonnenrad
S3) wird über
die erste Kupplung C1 wahlweise mit dem Hohlrad R1 verbunden. Ein
Freilauf F1 ist zwischen dem zweiten Drehelement RM2 und dem Gehäuse 26 neben
der zweiten Bremse B2 vorgesehen, um eine Vorwärtsdrehung (Drehung in der
gleichen Richtung wie die Eingangswelle 22) zu erlauben,
jedoch die Rückwärtsdrehung
des zweiten Drehelements RM2 zu verhindern.
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Die
Betätigungstabelle
von 2 ist eine Darstellung, die die Betriebszustände der
Kupplungen C1 bis C4 und der Bremsen B1 und B2 beschreibt, wenn
die verschiedenen Gang-(Übersetzungs-)-Stufen
in dem Automatikgetriebe 10 hergestellt sind. In dieser
Tabelle kennzeichnen Kreise den eingerückten Zustand, kennzeichnet
der von Klammern eingeschlossene Kreis den eingerückten Zustand
nur während
eines Maschinenbremsens, und kennzeichnen Leerstellen den ausgerückten Zustand.
Weil der Freilauf F1 neben der zweiten Bremse B2 vorgesehen ist,
die den ersten Gang 1. darstellt, muss die zweite Bremse B2 bei
der Zeit des Startens (Beschleunigens) nicht notwendiger Weise eingerückt sein.
Die Übersetzungsverhältnisse
für jede
Getriebestufe werden geeignet durch die Übersetzungsverhältnisse ρ1, ρ2 und ρ3 der ersten
Planetengetriebeeinheit 12, der zweiten Planetengetriebeeinheit 16 und
der dritten Planetengetriebeeinheit 18 hergestellt.
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3 ist
ein Nomogramm, in dem die Drehzahlen von jedem Drehelement in dem
ersten Getriebeteil 14 und dem zweiten Getriebeteil 20 als
gerade Linien dargestellt werden können, wobei die unteren horizontalen
Linien die Drehzahl „0" darstellen und die
oberen horizontalen Linien die Drehzahl von „1,0" darstellen, welche eine gleiche Drehzahl
wie diejenige der Eingangswelle 22 ist. Die vertikalen
Linien, die in Zusammenhang mit dem ersten Getriebeteil 14 stehen,
repräsentieren
in Abfolge von links das Sonnenrad S1, das Hohlrad R1 und den Träger CA1,
wobei der Abstand dazwischen als Antwort auf das Übersetzungsverhältnis ρl der ersten
Planetengetriebeeinheit 12 bestimmt wird (das heißt, das
Verhältnis von
(Anzahl der Zähne
des Sonnenrad S1)/(Anzahl der Zähne
des Hohlrads R1)). Die vier vertikalen Linien, die mit dem zweiten
Getriebeteil 20 in Zusammenhang stehen, stellen in Abfolge
von links das erste Drehelement RM1 (das Sonnenrad S2), das zweite Drehelement
RM2 (der Träger
CA2 und der Träger CA3),
das dritte Drehelement RM3 (das Hohlrad R2 und das Hohlrad R3) und
das vierte Drehelement RM4 (das Sonnenrad S3) dar, wobei der Abstand
dazwischen in Antwort auf das Übersetzungsverhältnis ρ2 der zweiten
Planentengetriebeeinheit 16 und das Übersetzungsverhältnis ρ3 der dritten
Planetengetriebeeinheit 18 bestimmt wird.
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Wie
es in 2 und 3 gezeigt ist, wenn die erste
Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 eingerückt sind, um das dritte Drehelement
RM4 bei einer Drehzahl zu drehen, die über das erste Getriebeteil 14 relativ
zu derjenigen der Einganswelle 22 reduziert ist, und um
die Drehung des zweiten Drehelements RM2 zu stoppen, wird das dritte
Drehelement RM3 welches mit der Abtriebswelle 24 verbunden
ist, veranlasst, sich mit einer Drehzahl zu drehen, die durch 1.
angegeben ist, wodurch der erste Gang (1.) hergestellt wird, der
das größter Übersetzungsverhältnis aufweist
(das (Drehzahl der Eingangswelle 22)/(Drehzahl der Abtriebswelle 24)
ist).
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Wenn
die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 eingerückt sind,
um das vierte Drehelement RM4 bei einer reduzierten Drehzahl über das erste
Getriebeteil 14 relativ zu derjenigen der Eingangswelle 22 zu
drehen und um die Drehung des ersten Drehelements RM1 zu stoppen,
wird das dritte Drehelement RM3 veranlasst, sich mit einer Drehzahl zu
drehen, die durch 2. angegeben ist, wodurch der zweite Gang (2.)
hergestellt wird, der ein Übersetzungsverhältnis aufweist,
das kleiner als das des ersten Gangs (1.) ist.
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Wenn
die erste Kupplung C1 und die dritte Kupplung C3 eingerückt sind,
um das vierte Drehelement RM4 und das erste Drehelement RM1 über das erste
Getriebeteil 14 mit einer Drehzahl zu drehen, die relativ
zu derjenigen der Einganswelle 22 reduziert ist, und um
das zweite Getriebeteil 20 zu veranlassen, sich damit in Übereinstimmung
zu drehen, wird das dritte Drehelement RM3 veranlasst, sich mit einer
durch 3. angegebenen Drehzahl zu drehen, wobei der dritte Gang (3.)
hergestellt wird, der ein Übersetzungsverhältnis aufweist,
das kleiner als das des zweiten Gangs (2.) ist.
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Wenn
die erste Kupplung C1 und die vierte Kupplung C4 eingerückt sind,
um das vierte Drehelement RM4 mit einer Drehzahl zu drehen, die über das erste
Getriebeteil 14 relativ zu derjenigen der Eingangswelle 22 reduziert
ist, und um zu veranlassen, dass sich das erste Drehelement RM1
in Übereinstimmung
mit der Eingangswelle 22 dreht, wird veranlasst, dass sich
das dritte Drehelement RM3 mit einer Drehzahl dreht, die durch 4.
angegeben ist, wodurch der vierte Gang (4.) hergestellt wird, der
ein Übersetzungsverhältnis aufweist,
das kleiner als das des dritten Gangs (3.) ist.
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Wenn
die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 eingerückt sind,
um das vierte Drehelement RM4 mit einer Drehzahl zu drehen, die über das erste
Getriebeteil 14 relativ zu der der Eingangswelle 22 reduziert
ist, und um zu bewirken, dass sich das zweite Drehelement RM2 in Übereinstimmung
mit der Eingangswelle 22 dreht, wird das dritte Drehelement
RM3 veranlasst, sich bei einer Drehzahl zu drehen, die durch 5.
angegeben ist, wodurch der fünfte Gang
(5.) hergestellt wird, der ein Übersetzungsverhältnis aufweist,
das kleiner als das des vierten Gangs (4.) ist.
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Wenn
die zweite Kupplung C2 und die vierte Kupplung C4 eingerückt sind,
um das zweite Getriebeteil 20 in Übereinstimmung mit der Eingangswelle 22 zu
drehen, wird das dritte Drehelement RM3 dazu veranlasst, sich mit
einer Drehzahl zu drehen, die durch 6. angegeben ist, wobei dies
die gleich Drehzahl wie diejenige der Eingangswelle 22 ist,
wodurch der sechste Gang (6.) hergestellt wird, der ein Übersetzungsverhältnis aufweist,
das kleiner als das des fünften
Gangs (5.) ist. Das Übersetzungsverhältnis des
sechsten Gangs (6.) ist 1,0.
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Wenn
die zweite Kupplung C2 und die dritte Kupplung C3 eingerückt sind,
um das erste Drehelement RM1 mit einer Drehzahl zu drehen, die über das erste
Getriebeteil 14 relativ zu der Eingangswelle 22 reduziert
ist, und um das zweite Drehelement RM2 dazu zu veranlassen, sich
mit einer Drehzahl zu drehen, die durch 7. angegeben ist, wodurch
der siebte Gang (7.) hergestellt wird, der ein Übersetzungsverhältnis aufweist,
das kleiner als das des sechsten Gangs (6.) ist.
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Wenn
die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 eingerückt sind,
um das zweite Drehelement RM2 in Übereinstimmung mit der Eingangswelle 22 zu
drehen, und um die Drehung des ersten Drehelements RM1 zu stoppen,
wird das dritte Drehelement RM3 dazu veranlasst, sich mit einer
Drehzahl zu drehen, die durch 8. angegeben ist, wodurch der achte
Gang (8.) hergestellt wird, der ein Übersetzungsverhältnis aufweist,
das kleiner als das des siebten Gangs (7.) ist.
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Wenn
die dritte Kupplung C3 und die zweite Bremse B2 eingerückt sind,
um das erste Drehelement RM1 mit einer Drehzahl zu drehen, die über das erste
Getriebeteil 14 relativ zu derjenigen der Eingangswelle 22 reduziert
ist, und um die Drehung des zweiten Drehelements RM2 zu stoppen,
dreht sich das dritte Drehelement RM3 rückwärts mit einer Drehzahl, die
durch „R1" angegeben ist, wodurch
der erste Rückwärtsgang
R1 hergestellt ist, der das größte Übersetzungsverhältnis in
der Rückwärtsrichtung aufweist.
Wenn die vierte Kupplung C4 und die zweite Bremse B2 eingerückt sind,
um das erste Drehelement RM1 in Übereinstimmung
mit der Eingangswelle 22 zu drehen, und um die Drehung
des zweiten Drehelements RM2 zu stoppen, wird das dritte Drehelement
RM3 dazu veranlasst, sich rückwärts mit
einer Drehzahl zu drehen, die durch R2 angegeben ist, um dadurch
den zweiten Rückwärtsgang
(R2) herzustellen, der ein Übersetzungsverhältnis hat,
das kleiner als das des ersten Rückwärtsgangs
(R1) ist. Der erste Rückwärtsgang
(R1) und der zweite Rückwärtsgang
(R2) entsprechen jeweils dem ersten Gang und dem zweiten Gang in
der Rückwärtsdrehrichtung.
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Das
Automatikgetriebe 10 dieses Ausführungsbeispiels, wie es vorstehend
beschrieben ist, stellt eine Vielzahl von Gängen her, die verschiedene Übersetzungsverhältnisse
aufweisen, indem es wahlweise eine Vielzahl von Eingriffselementen,
insbesondere die Kupplungen C1 bis C4 und die Bremsen B1 und B2,
einrückt.
Durch den ersten Getriebeteil 14, der die zwei Zwischenausgabewege
PA1 und PA2 hat, die verschiedene Übersetzungsverhältnisse aufweisen,
und durch das zweite Getriebeteil 20, das die zwei Sätze Planetengetriebeeinheiten 16, 18 hat, wird
das Einrücken
der vier Kupplungen C1 bis C4 und der zwei Bremsen B1, B2 umgeschaltet,
um acht Vorwärtsgänge zu erhalten,
wobei eine Kompaktheit und ein erleichterter Einbau in ein Fahrzeug
erreicht werden. Die Kupplungen C1 bis C4 und die Bremsen B1, B2
(nachstehend bezeichnet als Kupplungen C und Bremsen B, wenn keine
besondere Unterscheidung gemacht wird) sind Reibungseingriffsvorrichtungen
der hydraulischen Art, deren Eingreifen durch einen Hydraulikaktuator
gesteuert wird, wie beispielsweise eine Mehrscheibenkupplung oder
Bremse.
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4 ist
ein Blockdiagramm, das den Hauptteil des Steuerungssystems beschreibt,
das in einem Fahrzeug vorgesehen ist, um beispielsweise das in 1 gezeigte
Automatikgetriebe 10 zu steuern. Die elektronische Steuereinheit
(nachstehend „ECU") 90, die
in 4 gezeigt ist, hat einen Mikrocomputer mit solchen
Elementen wie einer CPU einem RAM, einem ROM und einer Eingabe-/Ausgabe- Schnittstelle. Die
temporäre
Speicherfunktion des RAM wird verwendet während ein im Voraus in dem
ROM gespeichertes Programm ausgeführt wird, um eine Signalverarbeitung
durchzuführen,
um die Ausgabesteuerung der Maschine 30 und die Gangwechselsteuerung
des Automatikgetriebes 10 auszuführen, wobei eine Unterteilung
zwischen einem Teil zur Maschinensteuerung und einem Teil zur Gangwechselsteuerung
wie erforderlich durchgeführt
wird.
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In 4 wird
der Beschleunigerbetätigungsbetrag
Acc eines Gaspedals 50 durch den Beschleunigerbetätigungsbetragsensor 52 erfasst,
und ein Signal, das den Beschleunigerbetätigungsbetrag Acc darstellt,
wird der elektronischen Steuereinheit 90 zugeführt. Weil
das Gaspedal 50 in einem großen Ausmaß in Antwort auf einen Ausgabebetrag
niedergedrückt
wird, der durch den Fahrer gefordert wird, entspricht das Gaspedal 50 dem
Beschleunigerbetätigungsbauteil
und der Beschleunigerbetätigungsbetrag
Acc gibt den Ausgabebedarfsbetrag an. Auch wird der elektronischen
Steuereinheit 90 ein Signal zugeführt, das den Niederdrückungsbetrag θSC des Bremspedals 54 der Fußbremse
angibt. Das Bremspedal 54 kann in Antwort auf eine Verzögerungsanforderung
von dem Fahrer in großem
Ausmaß niedergedrückt werden.
Das Bremspedal 54 entspricht dem Bremsbetätigungsbauteil
und der zugehörige Niederdrückungsbetrag θSC gibt den Bremsbetätigungsbetrag an.
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Vorgesehene
Sensoren umfassen einen Maschinendrehzahlsensor 58 zum
Erfassen der Drehzahl NE der Maschine 30,
einen Einlassluftmengensensor 60 zum Erfassen der Einlassluftmenge
Q der Maschine 30, einen Einlasstemperatursensor 62 zum Erfassen
der Temperatur TA der Einlassluft, einen Drosselventilöffnungssensor 64 mit einem
Leerlaufschalter zum Erfassen des vollständig geöffneten Zustands (Leerlaufzustand)
und der Öffnung θTH des elektronischen Drosselventils der
Maschine 30, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 66 zum
Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit V (entsprechend der Drehzahl
NOUT der Abtriebswelle), einen Kühlmitteltemperatursensor 68 zum
Erfassen der Kühlmitteltemperatur
TW der Maschine 30, einen Bremssensor 70 zum
Erfassen, ob das Bremspedal 54 niedergedrückt ist,
und des Niederdrückungsbetrags θSC von diesem, einen Hebelpositionssensor 74 zum
Erfassen der Hebelposition (Betriebsposition) PSH des Schalthebels 72,
einen Turbinendrehzahlsensor 76 zum Erfassen der Turbinendrehzahl
NT (das heißt, der Drehzahl NIN der
Eingangswelle 22), einen Automatikgetriebeöltemperatursensor 78 zum
Erfassen der Automatikgetriebeöltemperatur
TOIL, welches die Temperatur des Betriebsfluids
innerhalb des hydraulischen Steuerkreises 98 ist, und einen
Beschleunigungssensor 80 zum Erfassen der Beschleunigung (einschließlich der
Verzögerung)
G des Fahrzeugs. Diese Sensoren und Schalter geben zu der elektronischen
Steuereinheit 90 Signale aus, die beispielsweise die Maschinendrehzahl
NE, die Einlassluftmenge Q, die Einlasslufttemperatur
TA, die Drosselventilöffnung θTH,
die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Maschinenkühlmitteltemperatur TW, den Niederdrückungsbetrag θSC, der angibt, ob das Bremspedal betätigt wird,
und dessen Niederdrückungsbetrag
angibt, die Hebelposition PSH des Schalthebels 72,
die Turbinendrehzahl NT, die Automatikgetriebeöltemperatur
TOIL, und die Beschleunigung (einschließlich Verzögerung)
G des Fahrzeugs angeben.
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Der
Schalthebel 72 ist beispielsweise in der Nähe des Fahrersitzes
angeordnet und kann, wie es in 5 gezeigt
ist, manuell in die fünf
Hebelpositionen P, R, N, D und S betätigt werden. Die P-Position ist
die Parkposition, bei der das Automatikgetriebe 10 ausgerückt ist
und bei der auch ein mechanischer Parkmechanismus die Drehung der
Abtriebswelle 24 verhindert. Die R-Position ist die Rückwärtsposition, bei
der die Abtriebswelle 24 des Automatikgetriebes 10 in
der Rückwärtsrichtung
gedreht wird. Die N-Position ist die neutrale Position, bei der
der Antrieb von dem Automatikgetriebe 10 ausgerückt wird.
Die D-Position ist die Antriebsposition, bei der die Automatikgangwechselsteuerung über den
zulässigen Gangwechselbereich
(D-Bereich) von dem ersten Gang bis zu dem achten Gang des Automatikgetriebes 10 geschaltet
wird. Die S-Position ist eine Antriebsposition, bei der ein manuelles
Gangschalten zwischen einer Vielzahl von verschiedenen Gangwechselbereichen
oder zwischen einer Vielzahl von verschiedenen Gängen möglich ist, die bei einem Hochgeschwindigkeitsende
ganggeschaltet werden können.
Die S-Position hat eine „+"-Position zum Hochschalten
des Gangwechselbereichs oder Ganges, jedes Mal, wenn der Schalthebel 72 betätigt wird,
und eine „–"-Position zum Herunterschalten
des Gangwechselbereichs oder des Ganges, jedes Mal, wenn der Schalthebel 72 betätigt wird.
Der Hebelpositionssensor 74 erfasst, bei welcher Hebelposition (Betätigungsposition)
PSH sich der Schalthebel 72 befindet.
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Der
hydraulische Steuerkreis 98 hat beispielsweise ein manuell
betätigtes
Ventil, das über
einen Strang oder eine Verbindung mit dem Schalthebel 72 verbunden
ist, wobei das manuell betätigte Ventil
mechanisch durch den Schalthebel 72 betätigt wird, um den Hydraulikkreis
innerhalb des hydraulischen Steuerkreises 98 umzuschalten.
Beispielsweise wird bei der D-Position und der S-Position der Vorwärtshydraulikdruck
PD ausgegeben, um den Vorwärtsantriebskreis
mechanisch herzustellen, wobei es möglich ist, vorwärts zu fahren,
während
die Gänge
zwischen den ersten (1.) bis achten (8.) Gängen geschaltet werden, welche
die Vorwärtsgänge sind. Wenn
der Schalthebel 72 in der D-Position ist, bestimmt die
ECU 90 diesen Zustand durch das Signal von dem Hebelpositionssensor 74 und
stellt die Automatikschaltbetriebsart her, bei der die Gangwechselsteuerung
durch Verwenden von allen Vorwärtsgängen von
dem ersten (1.) bis achten (8.) ausgeführt wird.
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Die
ECU 90 bestimmt den Gangwechsel aus einer im Voraus gespeicherten
Beziehung (in einer Karte oder einem Gangwechseldiagramm), mit der tatsächlichen
Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Beschleunigerbetätigungsbetrag
Acc als Parameter und wirkt als eine Übersetzungssteuereinrichtung 100 (siehe 8),
die die Gangwechselsteuerung ausführt, um das bestimmte Gangschalten
zu erreichen, um einen Gang auf der Niedergeschwindigkeitsseite
herzustellen, bei dem das Übersetzungsverhältnis beispielsweise
groß ist,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedrig ist oder der Beschleunigerbetätigungsbetrag
Acc zugenommen hat. Bei der Gangwechselsteuerung, um den vorbestimmten Gang
herzustellen, wird das Anregen/Nicht-Anregen oder Stromsteuern von
Linearmagnetventilen SL1 bis SL6 innerhalb des hydraulischen Steuerkreises 98,
der zum Gangschalten verwendet wird, ausgeführt, um die Kupplungen und
die Bremsen B einzurücken
und auszurücken,
und um den Übergangshydraulikdruck
während
des Gangwechselprozesses zu steuern. Das heißt, das Anregen/Nicht-Anregen der
Linearmagnetventile SL1 bis SL6 wird jeweils gesteuert, um die Kupplungen
C und die Bremsen B einzurücken
und auszurücken,
wodurch der passende Vorwärtsgang
hergestellt wird. Verschiedene Betriebsarten sind möglich, beispielsweise
ein Ausführen
der Gangwechselsteuerung basierend auf der Drosselöffnung θTH, der Einlassluftmenge Q oder der Straßenoberflächenneigung.
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Bei
dem in 6 gezeigten Gangwechseldiagramm sind die durchgezogenen
Linien Gangwechsellinien zum Bestimmen eines Heraufschaltens (Heraufschaltlinien)
und die gestrichelten Linien sind Gangwechsellinien zum Bestimmen
von Herunterschaltungen (Herunterschaltlinien). Die Gangwechsellinien
in dem Gangwechseldiagramm von 6 dienen
dem Zweck eines Bestimmens, ob an der horizontalen Linie, die den
tatsächlichen
Beschleunigerbetätigungsbetrag
Acc (%) der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit
V darstellt, die Linien seitlich kreuzt, das heißt, ob der Wert VS überstiegen wurde.
Wenn die tatsächliche
Fahrzeuggeschwindigkeit V den Wert VS übersteigt,
sollte der Gangwechsel an der Gangwechsellinie ausgeführt werden.
Diese Linien werden auch als eine Sammlung der Werte VS gespeichert,
welches die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Ausführen eines Gangwechsels ist.
Die Gangwechsellinien in 6 werden als Beispiele der Gangwechsellinien
für die
ersten bis sechsten Gänge von
den ersten bis achten Gängen
gezeigt, die in dem Automatikgetriebe 10 geschaltet werden.
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7 ist
ein Kreisdiagramm, das den Teil des Hydrauliksteuerkreises 98 zeigt,
der mit den Linearmagnetventilen SL1 bis SL6 in Zusammenhang steht.
Bei diesen Zeichnungen wird den Aktuatoren 34, 36, 38, 40, 42 und 44 der
Kupplungen C1 bis C4 und der Bremsen B1 und B2 jeweils Druck von
dem Leitungshydraulikdruck PL zugeführt, der von dem Hydraulikdruckzufuhrgerät 46 ausgegeben
wird, der durch die Linearmagnetventile SL1 bis SL6 eingestellt
wird. Das Hydraulikdruckzufuhrgerät 46 hat eine mechanische Ölpumpe 48 (siehe 1),
die durch die Maschine 30 drehangetrieben wird, und ein Regelventil
oder dergleichen, das den Hydraulikleitungsdruck PL einstellt, und
steuert den Hydraulikleitungsdruck PL in Antwort auf beispielsweise
die Maschinenlast. Die Linearmagnetventile SL1 bis SL6 haben im
Grunde den gleichen Aufbau und werden unabhängig voneinander durch die
ECU 90 gesteuert (siehe 4), wobei
der Hydraulikdruck von jedem Hydraulikaktuator 34 bis 44 unabhängig eingestellt wird.
Bei der Gangwechselsteuerung des Automatikgetriebes 10 wird
ein sogenanntes Kupplungs-zu-Kupplungs-Gangschalten ausgeführt, bei dem
das Einrücken
und Ausrücken
der Kupplungen C und Bremsen B, die von dem Gangwechsel betroffen
sind, gleichzeitig ausgeführt
werden. Beispielsweise, wie es bei dem Eingriffsbetätigungsdiagramm von 2 gezeigt
ist, wird bei einem Herunterschalten von dem fünften Gang in den vierten Gang
die Kupplung C2 ausgerückt
und die Kupplung C4 eingerückt
und, um einen Gangwechselstoß zu
unterdrücken,
werden der Übergangsausrückhydraulikdruck der
Kupplung C2 und der Übergangseinrückhydraulikdruck
der Kupplung C4 passend gesteuert.
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8 ist
ein funktionelles Blockdiagramm, das den Steuerungsbetrieb in der
ECU 90 beschreibt. Insbesondere beschreibt 8 ein
Schalten mit zweifachem Einrücken/Ausrücken, bei
dem zwei Eingriffselemente ausgerückt werden und zwei Eingriffselemente
eingerückt
werden. Die Gangwechselbetätigung
eines zweifachen Ausrückens/Einrückens, wie
sie in dem Eingriffsbetätigungsdiagramm
von 2 gezeigt ist, umfasst beispielsweise ein Herunterschalten
von dem achten Gang in den vierten Gang (bei dem die Kupplung C2
und die Bremse B1 ausgerückt
werden und die Kupplung C1 und die Kupplung C4 einrückt werden),
ein Herunterschalten von dem achten Gang in den dritten Gang (bei
dem die Kupplung C2 und die Bremse B3 ausgerückt und die Kupplung C1 und
die Kupplung C3 eingerückt werden),
ein Herunterschalten von dem sechsten Gang in den vierten Gang (bei
dem die Kupplung C2 und die Kupplung C3 ausgerückt werden und die Kupplung
C1 und die Kupplung C4 eingerückt
werden), ein Herunterschalten vom dem siebten Gang in den zweiten
Gang (bei dem die Kupplung C2 und die Kupplung C3 ausgerückt werden
und die Kupplung C1 und die Bremse B1 eingerückt werden) und ein Herunterschalten
von dem sechsten Gang in den dritten Gang (bei dem die Kupplung
C2 und die Kupplung C4 ausgerückt
werden und die Kupplung C1 und die Kupplung C3 eingerückt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
entspricht bei einem Herunterschalten von dem achten Gang in den
vierten Gang der achte Gang der ersten Gangstufe bei einem Gesichtspunkt
der Erfindung und der vierte Gang entspricht der zweiten Gangstufe
der Erfindung. Außerdem
entsprechen die Kupplung C2 und die Bremse B1 dem ersten Eingriffselement
und dem zweiten Eingriffselement bei einem Gesichtspunkt der Erfindung
und die Kupplung C1 und die Kupplung C4 entsprechen dem dritten
Eingriffselement und dem vierten Eingriffselement bei einem Gesichtspunkt
der Erfindung. Das heißt,
die erste Gangstufe bei einem Gesichtspunkt der Erfindung entspricht
einem Gang an dem Hochgeschwindigkeitsende (Ende mit niedrigem Übersetzungsverhältnis) des
vorstehend beschriebenen Gangschaltmusters und die zweite Gangstufe
darin entspricht einem Gang auf dem Niedergeschwindigkeitsende (Ende
mit hohem Übersetzungsverhältnis) des
Schaltmusters. Das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement
eines Gesichtspunkts der Erfindung entsprechen den Eingriffselementen,
die bei einem Gang an dem Hochgeschwindigkeitsende einrücken, und
das dritte Eingriffselement und das vierte Eingriffselement eines
Gesichtspunkts der Erfindung entsprechen den Eingriffselementen,
die bei einem Gang auf dem Niedergeschwindigkeitsende eingreifen.
Die in 8 gezeigte Getriebesteuereinrichtung 100 führt beispielsweise eine
Gangwechselbestimmung basierend auf der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit
V und dem Beschleunigerbetätigungsbetrag
Acc aus einer Gangwechseldarstellung, wie sie beispielsweise in 6 gezeigt
ist, die im Voraus gespeichert wurde, aus, und führt einen automatischen Gangwechsel
des Automatikgetriebes 10 aus, indem sie eine Gangwechselausgabe
zu dem hydraulischen Steuerkreis 98 zum Zwecke eines Ausführens des
bestimmten Gangwechsels macht.
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Eine
Bestimmungsvorrichtung einer unzureichenden Gangwechselzeit 102 bestimmt,
ob die Zeit zum Gangschalten unzureichend ist, beispielsweise, wenn
von dem achten Gang in den vierten Gang heruntergeschaltet wird.
Es wird basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsbestimmungsvorrichtung 104 basierend
auf dem von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ausgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
bestimmt wird, bestimmt, ob die Gangwechselzeit unzureichend ist.
Insbesondere wenn die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich wie
oder kleiner als die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit V1 ist, die
im Voraus in dem ROM der ECU 90 gespeichert wird, wird
eine unzureichende Schaltzeit bestimmt.
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedrig ist, das heißt, wenn
die Drehzahl NIN der Eingangswelle 22 des
Automatikgetriebe 10 niedrig ist, und der Unterschied zwischen
der Drehzahl der Eingangswelle 22 und der Drehzahl, zu
der die Synchronisation bei der Zeit des Gangwechsels durchgeführt werden
muss, reduziert ist, ist die Zeit T1, welche die Zeit ist, in der
die Drehzahl der Eingangswelle 22 zu der Drehzahl nach
dem Gangwechsel synchronisiert wird (Gangwechselzeit T1, die als
die Referenz verwendet wird), reduziert. Infolgedessen kann die Gangwechselzeit
T1, die als die Referenz dient, kürzer als die Gangwechselzeit
T2 werden, die tatsächlich
zum Schalten der Gänge
erforderlich ist. Die Gangwechselzeit T1 wird als eine Referenzgangwechselzeit
zum Bestimmen verwendet, ob eine unzureichende Gangwechselzeit auftritt,
die als Aufgetreten gilt, wenn die Referenzgangwechselzeit T1 kürzer als
die tatsächliche
Gangwechselzeit T2 ist, die für
den Gangwechsel erforderlich ist. Die unzureichende Gangwechselzeit
tritt auf, wenn die Gangwechselzeit T1 kürzer als die tatsächliche
Gangwechselzeit T2 ist, die zum Schalten der Gänge erforderlich ist. Wenn
in diesem Zustand ein Gangwechsel ausgeführt wird, wird der tatsächliche
Gangwechsel verzögert,
weil die Referenzgangwechselzeit T1 kurz ist (das heißt, die
Gangwechselzeit ist unzureichend), so dass es eine Tendenz gibt,
dass ein Schaltstoß auftritt.
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Bei
der Bestimmungsvorrichtung einer unzureichenden Gangwechselzeit 102 kann
eine empirisch bestimmte Referenzfahrzeuggeschwindigkeit V1 gesetzt
werden, bei der die als Referenz verwendete Gangwechselzeit im Wesentlichen
gleich der Gangwechselzeit T2 ist, die für ein tatsächliches Gangschalten erforderlich
ist, und die Bestimmung einer unzureichenden Zeit wird gemacht,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V unter der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit
V1 ist. Die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit V1 wird für jedes
Gangwechselmuster gesetzt, wie beispielsweise ein Gangwechsel von dem
achten Gang in den vierten Gang. Die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit
V1 bei diesem Ausführungsbeispiel
entspricht der vorgeschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeit bei einem
Gesichtspunkt der Erfindung.
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Eine
Vorrichtung 106 zum Verhindern eines zweifachen Einrückens/Ausrückens verhindert
einen Gangwechsel bei dem Fall, bei dem die Vorrichtung 102 zum
Bestimmen einer unzureichenden Gangwechselzeit bestimmt, das die
Gangwechselzeit zum Ausrücken
von zwei Eingriffselementen und zum Einrücken von zwei Eingriffselement
unzureichend wäre, beispielsweise,
wenn von dem achten Gang in den vierten Gang geschaltet wird. In
diesem Fall wird beispielsweise bei einem Gangwechsel von dem achten Gang
in den vierten Gang ein Befehl von der ECU 90 ausgegeben,
um einen Gangwechsel von dem achten Gang in den fünften Gang
auszuführen
und dann einen Gangwechsel von dem fünften Gang in den vierten Gang
auszuführen.
Indem der Gangwechsel auf diese Art und Weise aufgeteilt wird, benötigt der Gangwechsel
von dem achten Gang in den fünften Gang
bei dem Automatikgetriebe 10 ein allgemein bekanntes Kupplungs-zu-Kupplungs-Gangschalten eines
Einrückens
eines Eingriffselements und eines Ausrückens eines Eingriffselements,
und auf die gleiche Art und Weise benötigt ein Schalten von dem fünften Gang
in den vierten Gang ein allgemein bekanntes Kupplungs-Zu-Kupplungs-Gangschalten eines
Eingreifens von einem Eingriffselement und eines Ausrückens von
einem Eingriffselement. Dadurch wird ein von dem Automatikgetriebe 10 erzeugter
Schaltstoß unterdrückt, obwohl
es Zeit braucht von dem achten in den vierten Gang zu schalten.
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Eine
Maschinenüberdrehzahlbestimmungsvorrichtung 108 bestimmt,
ob die Drehzahl NE der Maschine 30 nach
einem Herunterschalten eine zulässige
Drehzahl der Maschine 30 übersteigt. Beispielsweise wird
bei einem Herunterschalten von dem vierten Gang in den dritten Gang
eine Bestimmung gemacht, dass ein Gangwechsel nicht möglich ist,
wenn die resultierende Drehzahl NE der Maschine 30 die
zulässige
Drehzahl übersteigen
würde.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird bestimmt, dass ein Gangwechsel unmöglich ist, wenn die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit
V eine Maschinenüberdrehzahlschwellengeschwindigkeit
V2 übersteigt,
die in der ECU 90 gespeichert ist. Insbesondere wird die durch
die Fahrzeuggeschwindigkeitsbestimmungsvorrichtung 104 berechnete
Fahrzeuggeschwindigkeit V mit der Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit
V2 verglichen, die für
den gegenwärtigen
Gang gesetzt ist, und es wird bestimmt, das der Gangwechsel unmöglich ist,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit
V2 übersteigt. Die
Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit V2 wird basierend auf der zulässigen Drehzahl
der Maschine 30 für
jeden Gang eingestellt und wird in die Nähe einer Fahrzeuggeschwindigkeit
gesetzt, bei der die Drehzahl NE der Maschine 30 ihre
maximal zulässige Drehzahl übersteigen
kann, wenn das Getriebe in den nächst
niedrigeren Gang heruntergeschaltet wird. Wenn die Maschinenüberdrehzahlbestimmungsvorrichtung 108 bestimmt,
dass ein Gangwechsel unmöglich
ist, verhindert die Herunterschaltverhinderungsvorrichtung 110 ein
Herunterschalten.
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9 ist
ein Flussdiagramm, das die Herunterschaltsteuerung in der ECU 90 beschreibt,
welche bei vorgeschriebenen Intervallen ausgeführt wird.
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Zuerst
wird bei Schritt S1 (der Ausdruck „Schritt" wird nachstehend weggelassen), der
der Maschinenüberdrehzahlbestimmungsvorrichtung 108 und
der Herunterschaltverhinderungsvorrichtung 110 entspricht,
basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsbestimmungsvorrichtung 104 berechnet
wurde, bestimmt, ob ein Herunterschalten möglich ist. Während die
Bestimmung bei S1 negativ ist, verhindert die Herunterschaltverhinderungsvorrichtung 110 ein Herunterschalten.
Die Bestimmung von S1 wird wiederholtermaßen gemacht, bis bestimmt wird,
dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V unter der Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit
V2 ist, was zu einem positiven Ergebnis bei S1 führt, wonach in S2 eine Bestimmung
gemacht wird, ob die ECU 90 ein Herunterschalten ausgewählt hat,
das das Ausrücken
von zwei Eingriffselementen und das Einrücken von zwei Eingriffselementen
zur Folge hat, beispielsweise ein Herunterschalten von dem achten
Gang in den vierten Gang (bei dem die zwei Eingriffselemente der Kupplung
C2 und der Bremse B1 ausgerückt
werden und die Kupplung C1 und die Kupplung C4 eingerückt werden).
Wenn das Ergebnis bei S2 negativ ist, ist die Bestimmung bei S5
diejenige, dass dies kein Gangschalten mit zweifachem Einrücken/Ausrücken ist.
Beispielsweise bei dem Fall eines Gangwechsels von dem achten Gang
in den sechsten Gang, wird ein gut bekanntes Kupplungs-Zu-Kupplungs-Gangschalten,
bei dem ein Eingriffselement ausgerückt und ein Eingriffselement
eingerückt
wird, ausgeführt,
und die Verarbeitung dieser Routine endet. Im Gegensatz dazu, wenn
ein Ergebnis bei S2 positiv ist und ein Herunterschalten ausgewählt ist,
das eine Betätigung eines
zweifachen Einrückens/Ausrückens zur
Folge hat, wird bei S3, der der Vorrichtung 102 zum Bestimmen
einer unzureichenden Gangwechselzeit entspricht, eine Bestimmung
gemacht, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit
V1 ist oder diese übersteigt.
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Wie
es vorstehend beschrieben ist, bestimmt S3 indirekt, ob die Gangwechselzeit
T2, die erforderlich ist, um tatsächlich einen Gangwechsel zu
machen, kürzer
ist, als die Referenzgangwechselzeit T1, das heißt, ob die Gangwechselzeit
unzureichend ist. Wenn das Ergebnis von S3 positiv ist, ist die Gangwechselzeit
ausreichend, die für
ein Herunterschalten benötigt
wird, das zwei Eingriffselemente ausrückt und zwei Eingriffselemente
einrückt,
und bei S4 wird ein Herunterschalten von beispielsweise dem achten
Gang in den vierten Gang, welches durch das Ausrücken von zwei Eingriffselementen und
das Einrücken
von zwei Eingriffselementen durchgeführt wird, ausgeführt, wobei
bei diesem Punkt die Routine endet. Auch bei diesem Herunterschalten
wird ein Rutschbetrag der Eingriffselemente passend durch die ECU 90 gesteuert,
um einen Schaltstoß zu
unterdrücken.
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Wenn
jedoch das Ergebnis von S3 negativ ist, ist die Gangwechselzeit
für ein
Gangschalten, das zwei Eingriffselemente ausrückt und zwei Eingriffselemente
einrückt,
unzureichend, und bei S5, der der Vorrichtung 106 zum Verhindern
des Zweifach-Einrückens/Ausrückens entspricht,
wird ein Herunterschalten, das zwei Eingriffselemente ausrückt und zwei
Eingriffselemente einrückt
verhindert und stattdessen wird ein Gangwechsel über einen Zwischengang, wie
es beispielsweise oben beschrieben ist, ausgeführt, und die Routine wird beendet.
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Wie
es vorstehend beschrieben ist, verhindert gemäß diesem Ausführungsbeispiel
die Vorrichtung 106 zum Verhindern eines Zweifach-Einrückens/Ausrückens einen
Gangwechsel, der zwei Eingriffselemente ausrückt und zwei Eingriffselemente einrückt, wenn
die Vorrichtung 102 zum Bestimmen einer unzureichenden
Gangwechselzeit bestimmt, dass die Gangwechselzeit unzureichend
für einen Gangwechsel
mit zweifachem Einrücken/Ausrücken ist.
Somit ist es möglich,
das Erzwingen eines Gangwechsels zu stoppen, für den die Gangwechselzeit unzureichend
ist, und die Erzeugung eines Schaltstoßes durch einen derart erzwungenen
Gangwechsel zu stoppen.
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Weil
bei diesem Ausführungsbeispiel
ein Schalten, das zwei Eingriffselemente ausrückt und zwei Eingriffselemente
einrückt,
ein Herunterschalten ist, ist es möglich, die Erzeugung eines
Schaltstoßes
durch ein derart erzwungenes Herunterschalten zu unterdrücken.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
bestimmt die Vorrichtung 102 zum Bestimmen einer unzureichenden
Gangwechselzeit, dass die Gangwechselzeit unzureichend ist, wenn
die von der Fahrzeuggeschwindigkeitsbestimmungsvorrichtung 104 berechnete
Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich wie oder geringer als die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit
V1 ist, wodurch bestimmt wird, dass der Gangwechsel unmöglich ist,
wobei es relativ einfach ist, zu bestimmen, dass die Gangwechselzeit unzureichend
ist.
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Auch
kann gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
verhindert werden, wenn die Maschinenüberdrehzahlbestimmungsvorrichtung 108 bestimmt, dass
ein Gangwechsel möglich
ist, weil die Herunterschaltverhinderungsvorrichtung 110 ein
Herunterschalten verhindert, dass die Drehzahl NE der
Maschine 30 die maximal zulässige Maschinendrehzahl übersteigt.
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Obwohl
das Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorstehend basierend auf den Zeichnungen beschrieben
wurde, kann die Erfindung ebenso bei anderen ihrer Gesichtspunkte
angewandt werden.
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Beispielsweise
hat bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel
das Automatikgetriebe 10 die Kupplungen C und die Bremsen
B als Eingriffselemente zum Herstellen einer Vielzahl von Gangstufen mit
verschiedenen Übersetzungsverhältnissen
durch wahlweises Einrücken
der Eingriffselemente, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist
und Eingriffselemente aufweisen kann, die elektromagnetisch gesteuert
werden, wie beispielsweise eine elektromagnetische Kupplung oder
eine Kupplung der Magnetpulverart.
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Obwohl
bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Ausrückdruck
und der Einrückdruck
für die
hydraulischen Reibungseingriffsgeräte direkt gesteuert werden,
um durch Verwenden der Linearmagnetventile SL1 bis SL6 herunterzuschalten,
ist es alternativ möglich,
einen Mechanismus anzuwenden, der eine indirekte Steuerung über andere
Ventile ausführt.
Beispielsweise können
bei der Erfindung Schaltventile zum Steuern eines Gangschaltens
separat von den Linearmagnetventilen SL1 bis SL6 vorgesehen sein,
wobei die Schaltventile durch die Vordrücke gesteuert werden, die von
den Linearmagnetventilen SL1 bis SL6 ausgegeben werden.
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Obwohl
bei dem vorstehen beschriebenen Ausführungsbeispiel das Automatikgetriebe 10 ein Getriebe
mit mehreren Gängen
ist, das acht Vorwärtsantriebsgänge und
zwei Rückwärtsantriebsgänge aufweist,
die durch das wahlweise Verbinden der Drehelemente von einer Vielzahl
von Planetengetriebeeinheiten 12, 16, 18 geschaltet
werden, und zwar durch die hydraulischen Reibungseingriffsgeräte (C1 bis
C4, B1, B2), ist es ausreichend, dass das Automatikgetriebe wahlweise
eine Vielzahl von Gangstufen erreicht. Beispielsweise kann das Automatikgetriebe
ein Automatikgetriebe sein, das fünf, sechs, sieben, neun oder
mehr Vorwärtsgänge aufweist. Obwohl
das Fahrzeug bei dem Ausführungsbeispiel ein
FR-(Frontmaschinen-Heckantrieb)-Fahrzeug
ist, bei dem die Wellenachse des Automatikgetriebes 10 in
der Längsrichtung
des Fahrzeugs angeordnet ist, kann die Erfindung alternativ bei
einem FF- (Frontmaschine-Frontantrieb)-Fahrzeug
angewandt werden, bei dem die Wellenachse des Automatikgetriebes
in der Querrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Auch,
obwohl das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung
bei einem Herunterschalten angewandt wird, ist die Erfindung nicht auf
das Herunterschalten beschränkt
und kann auch bei einem Heraufschalten angewandt werden.
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Auch,
obwohl bei dem vorstehen beschriebenen Ausführungsbeispiel die Vorrichtung 102 zum Bestimmen
einer unzureichenden Gangwechselzeit und die Maschinenüberdrehzahlbestimmungsvorrichtung 108 durch
Verwenden der Fahrzeuggeschwindigkeit V als Bestimmungskriterium
Bestimmungen vornehmen, kann die Erfindung so ausgeführt werden,
dass sie einen anderen Parameter als das Bestimmungskriterium verwendet,
wie beispielsweise die Drehzahl NI der Eingangswelle 22 als
Referenzwert.
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Auch,
obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel die Vorrichtung
zum Verhindern des zweifachen Einrückens/Ausrückens beispielsweise einen
Prozess zum Ausführen
eines Gangwechselns von einem achten Gang in einen vierten Gang
nach einem Schalten in einen fünften
Gang ausführt,
wenn die Vorrichtung 102 zum Bestimmen einer unzureichenden
Gangwechselzeit bestimmt, dass die Gangwechselzeit unzureichend
ist. Jedoch ist dies bloß ein Beispiel.
Beispielsweise kann die Erfindung angepasst sein, andere Gangwechselvorgänge auszuführen, mit
Ausnahme eines Verhinderns eines Gangwechsels, der zwei Eingriffselemente
ausrückt
und zwei Eingriffselemente einrückt,
wie beispielsweise ein Herunterschalten in Abfolge.
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Obwohl
bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit
V1 für
jedes Gangwechselmuster gesetzt wird, wie beispielsweise ein Herunterschalten
von dem achten Gang in den vierten Gang, ist dies bloß ein Beispiel.
Beispielsweise kann ein Ausführungsbeispiel
auch vorgesehen werden, bei dem eine Referenzfahrzeuggeschwindigkeit
V1 bei jedem Gangwechselmuster gemeinsam ist, wobei es in diesem Fall
erforderlich ist, eine Referenzfahrzeuggeschwindigkeit V1 zu setzen,
die bei jedem Gangwechselmuster angewandt werden kann.
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Das
Vorrangegangene ist nicht mehr als ein Ausführungsbeispiel und ein Fachmann
hat das Wissen, ein Ausführungsbeispiel
aus verschiedenen Modifikationen und Verbesserungen von diesem zu
ermöglichen.
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Eine
Automatikgetriebesteuereinrichtung für ein Fahrzeug hat eine Vorrichtung
(102) zum Bestimmen einer unzureichenden Gangwechselzeit,
die bestimmt, ob eine Gangwechselzeit für einen Gangwechsel, der durch
ein Ausrücken
von zwei Eingriffselementen und ein Einrücken von zwei Eingriffselementen
durchgeführt
wird, unzureichend ist; und eine Vorrichtung (106) zum
Verhindern eines zweifachen Einrückens/Ausrückens, die
den Gangwechsel nach dem Ausrücken
von den zwei Eingriffselementen und dem Einrücken von zwei Eingriffselementen
verhindert, wenn die Vorrichtung (102) zum Bestimmen einer
unzureichenden Schaltzeit bestimmt, dass die Gangwechselzeit zum
Schalten nach dem Ausrücken
von zwei Eingriffselementen und dem Einrücken von zwei Eingriffselementen
unzureichend ist.