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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung
zur Steuerung einer elektromagnetischen Kupplung zwischen einem
Motor und einem synchronisierten Automatikgetriebe zum automatischen
Schalten von Gangstufen einer synchronisierten Mehrstufen-Schaltgetriebeeinheit,
welche mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist, der in einem Kraftfahrzeug
eingebaut ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine
Steuervorrichtung für
eine elektromagnetische Kupplung zwischen einem Motor und einem
synchronisierten Automatikgetriebe bzw. automatisierten Synchronschaltgetriebe,
welche ausgelegt ist eine Wärmeentwicklung
der elektromagnetischen Kupplung zu verhindern, wenn das Kraftfahrzeug
längere
Zeit in einem Zustand angehalten wird, in dem eine Handbremse in
einem Fahrbereich bzw. Drive-Bereich angezogen ist und in dem ein
Bremsschalter geöffnet
ist (d.h. in einem Kriechsteuerzustand).
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Als
bekannte oder herkömmliche
Steuervorrichtung für
ein synchronisiertes Automatikgetriebesystems für ein Kraftfahrzeug sei zum
Beispiel auf jenes hingewiesen, welches in der japanischen Patentanmeldung
JP-A-8-312685 beschrieben
wird.
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Im
Stand der Technik ist bekannt, dass ein synchronisiertes Automatikgetriebe
eine Kriechfunktion hat, um eine Kriechsteuerung für eine Ausgangswelle
des Motors, in dem Zustand durchzuführen, in dem das Bremspedal
niedergedrückt
ist (d.h. im Zustand des Anhaltens).
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Im
Fall des in der oben erwähnten
Veröffentlichung
offenbarten synchronisierten Automatikgetriebesystems, wenn erfasst
oder entschieden wird, dass sich die elektromagnetische Kupplung
in einem magnetischen Verbindungszustand befindet, und dass das
Kraftfahrzeug durchgehend über
eine vorbestimmte Periode oder länger
angehalten wurde, wird ein Auskuppelsignal ausgegeben, um eine Wärmeerzeugung
während
der dauernden Kriechsteuerung zu vermeiden.
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Der
Zustand, in dem das Fahrzeug mit der magnetisch verbundenen elektromagnetischen Kupplung
angehalten ist, stellt gewöhnlich
den Zustand dar, in dem das Kraftfahrzeug mit niedergedrücktem Bremspedal
angehalten ist, zum Beispiel an einer Verkehrsampel. Es ist jedoch
auch ein stationärer
Zustand des Kraftfahrzeugs denkbar, in dem das Kraftfahrzeug an
einer Steigung angehalten wird (z.B. vor einem Bahnübergang),
in einem Zustand, in dem die aufgrund des Gefälles der Steigung nach hinten
auf das Kraftfahrzeug wirkende Kraft durch die Kriechkraft ausgeglichen
wird.
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Folglich,
wenn ein Auskuppelsignal erzeugt wird beim Anhalten des Kraftfahrzeugs
an der Steigung, wie es gerade beschrieben wurde, wird die Vorwärtsantriebskraft
durch den Motor unterbrochen, so dass das Fahrzeug ungewollt nach
hinten rollt.
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Natürlich kann
das Kraftfahrzeug dadurch angehalten werden, dass nur die Seitenbremse
bzw. Handbremse betätigt
wird, ohne Niederdrücken
des Bremspedals. Dementsprechend ist bei der herkömmlichen
Steuervorrichtung, welche in der oben erwähnten Veröffentlichung offenbart wird,
ein Schalter oder Sensor zur Erfassung der Betätigung der Handbremse vorgesehen,
im Hinblick auf die Schaffung einer Steuerung zur Schwächung der
Kriechkraft bei Betätigung
der Handbremse.
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Wie
aus dem oben gesagten hervorgeht leiden herkömmliche Steuervorrichtungen
für elektromagnetische
Kupplungen von synchronisierten Automatikgetrieben unter dem Problem,
dass in einer solchen Situation, in welcher die auf ein Kraftfahrzeug nach
hinten wirkende Kraft, wenn es an einem Gefälle angehalten wird, von der
Kriechkraft ausgeglichen wird, das abrupte Auskuppeln eine Rückwärtsbewegung
des Kraftfahrzeugs bewirken wird, wenn die nach vorwärts gerichtete
Antriebskraft verschwindet, da das Auskupplungssignal ausgegeben
wird, wenn das Kraftfahrzeug eine vorbestimmte Zeitperiode, im magnetischen
Verbindungszustand der elektromagnetischen Kupplung angehalten wurde.
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Ferner,
in einem Zustand, in dem das Kraftfahrzeug nur durch die Wirkung
der Handbremse angehalten wird, wird eine Steuerung zur Schwächung der
Kriechkraft sicher ausgeführt.
Zu diesem Zweck muss jedoch der Schalter zur Erfassung der Betätigung der
Handbremse vorgesehen sein, was erhöhte Kosten und eine erhöhte mechanische
Komplexität mit
sich bringt.
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Aus
der
JP 6-159398 A ist
eine Steuerung für eine
elektromagnetische Kupplung bekannt, für die ein Kriechbetrieb beschrieben
wird. Danach wird der Kupplungseingriff abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit
gesteuert.
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Im
Hinblick auf den oben beschriebenen Stand der Technik ist es eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung
einer elektromagnetischen Kupplung zwischen einem Motor und einem
synchronisierten Automatikgetriebe zu schaffen, welche in der Lage
ist eine auf Kriechsteuerung zurückzuführende Wärmeerzeugung
zu verhindern oder zu unterdrücken,
während
die Sicherheit gewahrt bleibt, indem verhindert wird, dass ein Kraftfahrzeug
sich aus einem stationären
Zustand an einer Steigung rückwärts bewegt,
und dies ohne Erhöhung
der Kosten.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Steuerung nach dem Patentanspruch gelöst.
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Aufgrund
der Anordnung der Steuerungsvorrichtung für eine elektromagnetische Kupplung,
welche oben beschrieben wurde, kann eine Wärmeentwicklung aufgrund der
Kriechsteuerung wirksam unterdrückt
werden, während
die Möglichkeit,
dass sich das Fahrzeug aus einem stationären Zustand rückwärts bewegt,
sicher unterdrückt
wird, selbst an einer Steigung, ohne dass eine nennenswerte Kostensteigerung
stattfindet, denn gemäß der Erfindung
kann die Kupplungssteuerungseinheit so ausgelegt, dass wenn der
Bremsschalter geschlossen wird oder wenn der Absolutwert der Fahrzeuggeschwindigkeit größer als
0 (Null) km/h wird, während
der Strombefehlswert allmählich
verringert wird, die Kupplungssteuerungseinheit bewirkt, dass der
Strombefehlswert augenblicklich auf den Wert zur Bewirkung der Kriechsteuerung
ansteigt.
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Mit
der beanspruchten Steuerungsvorrichtung für eine elektromagnetische Kupplung
kann die Rückwärtsbewegung
eines an einer Steigung anhaltenden Kraftfahrzeugs auf ein Minimum
unterdrückt werden.
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Die
obigen Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich durch
die Lektüre der
folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführung, welche nur als Beispiele
dienet, und durch das Studium der begleitenden Zeichnungen.
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Im
Verlauf der folgenden Beschreibung wird auf die Zeichnungen Bezug
genommen in welchen:
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1 ein
Blockdiagramm ist, welches schematisch die Struktur eines synchronisierten
Automatikgetriebesystems zeigt, das mit einer Steuerungsvorrichtung
für die
elektromagnetische Kupplung nach einer ersten Ausführung der
vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
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2 ein
Zeitdiagramm ist, um den Betrieb der Steuervorrichtung für eine elektromagnetische Kupplung
nach der ersten Ausführung
der Erfindung darzustellen;
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3 ein
Flussdiagramm ist zur Veranschaulichung der Steuerungsmodus-Unterscheidung oder
der Entscheidungsverarbeitung, die im Verlauf der Kriechsteuerung
nach der ersten Ausführung
der Erfindung durchgeführt
wird; und
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4 ein
Flussdiagramm zur Darstellung der Kriechsteuerungsverarbeitung ist,
die in relevanten Steuerungsmodi jeweils durchgeführt wird,
gemäß der ersten
Ausführung
der Erfindung.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun ausführlich anhand von Ausführungen
beschrieben, welche gegenwärtig
als bevorzugt oder typisch angesehen werden, unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen. In der folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche
Bezugszeichen durch mehrere Ansichten hindurch gleiche oder entsprechende
Teile.
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Nun
wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Steuerungsvorrichtung
für die
elektromagnetische Kupplung eines synchronisierten Automatikgetriebesystems
nach einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches allgemein und schematisch die Struktur
eines synchronisierten Automatikgetriebesystems bzw. automatisierten
Schaltgetriebes zeigt, das mit einer Steuerungsvorrichtung für eine elektromagnetische
Kupplung nach einer ersten Ausführung
der Erfindung ausgestattet ist. Wie aus der Figur ersichtlich ist,
ist eine synchronisierte Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit (im
folgenden auch als Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit bezeichnet),
welche allgemein durch das Bezugszeichen 3 bezeichnet wird und
einen Hauptteil des synchronisierten Automatikgetriebesystems darstellt,
operativ mit einer Kurbelwelle (Ausgangswelle) 21 eines
Motors 1, wie ein Verbrennungsmotor, über das Medium einer elektromagnetischen
Kupplung 2 gekoppelt bzw. verbunden.
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Eine
Steuereinheit 4, welche durch einen Mikrocomputer oder
Mikroprozessor gebildet wird, der ausgebildet oder programmiert
ist, um verschiedene arithmetische Funktionen bereitzustellen ist,
ist vorgesehen zur Steuerung des Betriebes des Motors 1, der
elektromagnetischen Kupplung 2 und der Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 auf
der Grundlage von Sensorinformation, welche abgeleitet werden kann
aus den Ausgabesignalen von verschiedenen Sensoren, welche den Betriebszustand
des Motors 1 angegeben.
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Ein
Schalt/Auswahl-Stellglied 5 dient dazu die Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 unter Steuerung
der Steuerungseinheit 4 zu betätigen, während ein Schalt/Auswahl-Positionssensor 6 dazu dient,
die tatsächliche
Schalt/Auswahl-Position
VY; VX der Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 zu erfassen,
um dadurch ein Signal bereitzustellen, welches der Steuerungseinheit 4 die
erfasste Schalt/Auswahl-Position anzeigt.
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Die
Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 ist mit einer Eingangswelle 22 ausgerüstet, mit der
ein Getrieberad 23 des vierten Gangs direkt gekoppelt ist,
das als Primärgetrieberad
dient. Sequentiell nach dem Getrieberad 23 des vierten
Gangs sind ein Getrieberad 24 des dritten Gangs, ein Getrieberad 25 des
zweiten Gangs, ein Getrieberad 26 des ersten Gangs, ein
Getrieberad 27 des fünften
Gangs und ein Rückwärtsgetrieberad
(auch als Rückwärtsgang
bezeichnet) 28 jeweils angeordnet.
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Ferner
sind drei Getriebebuchsen 29 zwischen dem Getrieberad 23 des
vierten Gangs und dem Getrieberad 24 des dritten Gangs,
zwischen dem Getrieberad 25 des zweiten Gangs und dem Getrieberad 26 des
ersten Gangs, und zwischen dem Getrieberad 28 des Rückwärtsgangs
und dem Getrieberad 27 des fünften Gangs jeweils angeordnet. Jede
der Getriebebuchsen 28 ist direkt mit einer Ausgangswelle 30 der
Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 in
der Axialrichtung der Ausgangswelle 30 beweglich verbunden.
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Ferner
bilden die einzelnen Ganggetrieberäder 23 bis 28 jeweils
Getriebesätze,
zusammen mit Getrieberädern,
die direkt auf einer Gegenwelle 31 montiert sind, welche
parallel zur Ausgangswelle 30 angeordnet ist, wobei jedes
der Ganggetrieberäder 23 bis 28 in
permanenten Eingriff mit dem auf der Gegenwelle 31 montierten
Gegengetrieberad eingestellt ist.
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Mit
der oben beschriebenen Anordnung ist die Ausgangswelle 30 mittels
der Getriebebuchse 29 operativ mit einem der einzelnen
Ganggetrieberäder 23 bis 28 gekoppelt,
um dadurch mit der Eingangswelle 22 operativ gekoppelt
zu sein.
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Wie
aus dem oben beschriebenen hervorgeht, ist im Falle des synchronisierten
Automatikgetriebesystems nach der vorliegenden Ausführung der Erfindung
die Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 in
der Form eines Fünfstufen-Getriebes mit Gangwechsel
und Gegenwelle implementiert, welches fünf Vorwärtsgang-Getriebesätze enthält, die sich
bezüglich
des Übersetzungsverhältnisses
unterscheiden, einen Rückwärtsgang-Satz
und drei Getriebebuchsen zum Schalten der Getriebeeingriffszustände.
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Ein
Eingangsdrehzahlsensor 7 ist in Zusammenhang mit dem Getrieberad 23 des
vierten Gangs vorgesehen, das auf der Eingangswelle 22 montiert ist,
um die Eingangsdrehzahl Ni (U/min) der Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 zu
erfassen. In Zusammenhang mit der Ausgangswelle 30 ist
ein Ausgangsdrehzahlsensor 8 vorgesehen, zur Erfassung
der Ausgangsdrehzahl (U/min) der Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 als
Fahrzeuggeschwindigkeit Vr.
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Innerhalb
eines Ansaugrohrs 9 des Motors 1 ist eine Drosselklappe 10 eingerichtet,
welche ausgebildet ist, um von einem Drosselklappen-Stellglied 11 betätigt zu
werden. Ferner ist ein Drosselpositionssensor 12 in Zusammenhang
mit der Drosselklappe 10 vorgesehen, um die Drosselposition
oder den Drosselöffnungsgrad θ zu erfassen.
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Ferner,
um den Betätigungshub
des Gaspedals (nicht abgebildet) zu erfassen, welches ausgebildet
ist, um vom Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigt zu werden, ist ein Gaspedal-Positionssensor 13 vorgesehen,
wobei das Ausgangssignal des Gaspedal-Positionssensors 13,
welches proportional den Betätigungshub α des Gaspedals
anzeigt, wie es durch den Fahrer betätigt wird, der Steuerungseinheit 4 zugeführt wird.
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Die
Steuerungseinheit 4 ist programmiert oder ausgelegt, um
das Ausgangssignal des Gaspedal-Positionssensors 13 zu
verarbeiten, um dadurch arithmetisch einen gewünschten oder Solldrosselklappen-Öffnungsgrad θo zu bestimmen,
welcher dem Gaspedal-Betätigungshub α entspricht,
worauf die Steuerungseinheit 4 die Drosselklappe 10 mittels des
Drosselklappen-Stellglieds 11 über eine Regelungsschleife
betätigt
bzw. ansteuert, auf der Grundlage der Abweichung oder Differenz
zwischen dem gewünschten
Drosselklappen-Öffnungsgrad θo und dem
erfassten Drosselklappen-Öffnungsgrad θ, so dass
der tatsächliche
Drosselklappen-Öffnungsgrad θ, wie er
erfasst wird, mit dem gewünschten
Drosselklappen-Öffnungsgrad θo in Übereinstimmung
gebracht wird (d.h. θ = θo).
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Ferner
wird der Steuerungseinheit 4 ein Ganghebelpositions-Signal eingegeben,
welches die Gangposition (z.B. Parkbereich P, Rückwärtsbereich R, Neutralbereich
N oder Fahrbereich bzw. Drive-Bereich D) eines Wahlhebels 14 anzeigt,
welcher vom Fahrer des Kraftfahrzeugs bedient wird.
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Ein
Motordrehzahl-Sensor 15 dient dazu die Drehzahl Ne (U/min)
des Motors 1 zu erfassen, und das Ausgangssignal dieses
Sensors 15 wird der Steuerungseinheit 4 zugeführt.
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Ein
Rückwärtsgang-Schalter 16 ist
in Zusammenhang mit dem Rückwärtsgetrieberad 28 der Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 vorgesehen,
um den Betriebsstatus des Rückwärtsgetrieberads 28 zu
erfassen.
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Ferner
ist ein Bremsschalter 17 vorgesehen, welcher ausgelegt
ist, um ein Signal auszugeben, das einen Bremspedal-Betriebszustand angibt,
d.h. den Zustand, in dem das Bremspedal (nicht abgebildet) vom Fahrer
heruntergedrückt
wird. Das Ausgangssignal des Bremsschalters 17 wird ebenfalls der
Steuerungseinheit zugeführt.
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Die
Steuerungseinheit 4 ist so ausgelegt oder programmiert,
dass sie eine Entscheidung über den
Gangwechsel trifft, um dadurch das Schalt/Auswahl-Stellglied 5 abhängig vom
Ergebnis der Gangschaltentscheidung zu steuern, wodurch die Getriebestufe
in Übereinstimmung
mit einem Schaltmuster (Schaltdiagramm bzw. Schaltprofil) auf der
Grundlage des Gaspedal-Betätigungshubs α und der
Fahrzeuggeschwindigkeit Vr bestimmt wird. Auf diese Weise kann eine
Vielzahl von Gangstufen der Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 automatisch von
einer zur anderen geschaltet werden.
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Nun
wird allgemein der Grundbetrieb des synchronisierten Automatikgetriebesystems
beschrieben, welches die Steuerungsvorrichtung für elektromagnetische Kupplungen
gemäß der in 1 gezeigten
Ausführung
der Erfindung enthält.
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Die
elektromagnetische Kupplung 2 wird durch einen Kupplungserregungsstrom
betätigt
oder elektrisch erregt, welcher einen Betrag hat, der einem Kupplungsübertragungsdrehmoment
entspricht (d.h. das von der elektromagnetischen Kupplung 2 zu übertragende
Drehmoment), unter Steuerung der Steuerungseinheit 4, um
dadurch die Drehmomentübertragung
(oder ihre Unterbrechung) von der Kurbelwelle (Ausgangswelle) 21 des
Motors 1 auf die Eingangswelle 22 der Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 zu
steuern.
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In
der Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 wird das Ausgangsdrehmoment
des Motors 1 auf die Gegenwelle 31 übertragen, über das
Primärgetrieberad,
das auf der Eingangswelle 22 an ihrem Vorderabschnitt angebracht
ist. Die Ausgangswelle 30 erstreckt sich nach vorne (in
der Figur nach links), über
den Getrieberadsatz des dritten Gangs hinaus. Der Übertragungspfad
des Drehmoments, und das Übersetzungsverhältnis der
Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit
(d.h. Produkt des Übersetzungsverhältnisses
des Primärgetrieberads
multipliziert um das Übersetzungsverhältnis des
gekoppelten Gangstufengetrieberads) wird abhängig davon bestimmt, welches
der Gangstufen-Getrieberäder 24, 25, 26, 27 und 28,
die auf der Ausgangswelle 30 angebracht sind, operativ
gekoppelt ist.
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Bei
der Stufe des vierten Gangs sind die Eingangswelle 22 und
die Ausgangswelle 30 geradewegs operativ gekoppelt. Der
Gangwechselvorgang der Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 wird durch
selektives Verschieben bzw. Schalten der Getriebebuchsen 29 gesteuert,
mittels des Schalt/Auswahl-Stellglieds 5,
welches dem Getriebeumschaltvorgang dient.
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In
anderen Worten, die Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 vollzieht
einen Ausrückvorgang,
um den mechanischen Eingriff der Getrieberäder der momentan gültigen Gangstufe
zu lösen,
und einen Kopplungs- bzw. Kupplungsvorgang, um die Getrieberäder an der
nachfolgenden Gangstufe in Eingriff zu bringen, unter der Schaltsteuerung
der Getriebebuchsen 29, welche durch das Schalt/Auswahl-Stellglied 5 durchgeführt wird.
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In
diesem Zusammenhang ist die Steuerungseinheit 4 so ausgelegt
oder programmiert, dass eine optimale Gangstufe durch Abfrage eines
Schaltmusters eingestellt wird, auf der Grundlage der eingestellten
Position des Ganghebels 14, dem Betätigungshub α des Gaspedals, der Motordrehzahl (U/min)
Ne und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr, um dadurch entsprechend das
Schalt/Auswahl-Stellglied 5 zu steuern, während die
Schalt/Auswahlposition mit dem Schalt/Auswahl-Positionssensor 6 erfasst wird.
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Der
Synchronzustand der Getriebebuchsen 29 kann auf der Grundlage
der Beziehung zwischen der Eingangsdrehzahl (U/min) Ne und der Ausgangsdrehzahl
Vr erfasst werden, welche durch den Eingangsdrehzahlsensor 7 bzw.
den Ausgangsdrehzahlsensor 8 erfasst werden.
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Ferner
wird der Drosselklappen-Öffnungsgrad θ beim Gangstufen-Umschaltvorgang auf
einen vorbestimmten Öffnungswert
eingestellt, mittels des Drosselklappen-Stellglieds 11,
während
der Erregungsstrom für
die elektromagnetische Kupplung 2 unter Steuerung der Steuerungseinheit 4 auf
Null eingestellt wird, wodurch die Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 in
den sogenannten Ausschaltzustand bzw. energielosen Zustand versetzt
wird, in dem der Gangstufen-Wechsel-(oder Gangwechsel-)Vorgang durchgeführt werden
kann.
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Als
nächstes
wird der Betrieb des synchronisierten Automatikgetriebes, welches
eine elektromagnetische Kupplung nach der Ausführung der Erfindung enthält, konkreter
beschrieben, unter Bezugnahme auf ein in 2 gezeigtes
Zeitdiagramm.
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In 2 wird
angenommen, dass sich das Kraftfahrzeug in einem Zustand befindet,
in dem das Kraftfahrzeug durch Niederdrücken des Bremspedals an einer
Steigung angehalten ist, und die Kriechsteuerung (englisch: creep
control) validiert bzw. gültig
gemacht wurde.
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In 2 nimmt
die Fahrzeuggeschwindigkeit Vr ansprechend auf das Schließen oder "AN" des Bremsschalters 17 ab.
Wenn das Fahrzeug angehalten ist (d.h. wenn Vr = 0 km/h), wird das
Bremspedal losgelassen, wobei der Bremsschalter 17 geöffnet oder "AUS"-geschaltet wird.
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Nach
dem Anhalten des Fahrzeugs ist die gesteuerte Kriechkraft mit der
abwärtsgerichteten Kraft
ausgeglichen, welche aufgrund des Gefälles der Steigung auf das Kraftfahrzeug
wirkt. Somit wird der Anhaltezustand des Kraftfahrzeugs aufrechterhalten,
selbst nachdem der Bremsschalter 17 geöffnet wurde (AUS).
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Wenn
der Bremsschalter 17 geöffnet
ist (AUS) und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vr Null wird (0 km/h),
wird die Kupplungssteuerung begonnen, wodurch der Kupplungs-Befehlsstromwert
ic (im folgenden einfach als Strombefehlswert ic bezeichnet) entsprechend
dem zu diesem Zeitpunkt herrschenden Zustand eingestellt wird.
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Der
Strombefehlswert ic wird gesteuert, um allmählich abzunehmen, in Übereinstimmung
mit einem vorbestimmten Gradienten (Änderungsrate), wenn eine Entscheidungsperiode
TA seit Beginn der Rückkopplungsregelung
(Kriechsteuerung) abgelaufen ist. In diesem Zusammenhang sollte
jedoch erwähnt
werden, dass für
den Fall, dass der Absolutwert der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr größer als
Null (0 km/h) wird, oder der Bremsschalter 17 geschlossen
wird (AN), bevor der Strombefehlswert ic null Ampere (0 A) erreicht
hat, der Strombefehlswert ic sofort wieder den Strombefehlswert
für die
Kriechsteuerung annimmt, der vor dem Beginn der allmählichen
Reduzierung des Strombefehlswerts validiert bzw. gültig war.
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In
dem in 2 gezeigten Zustand wird als Beispiel angenommen,
dass die Fahrzeuggeschwindigkeit Vr aufgrund der Rückwärtsbewegung
des Kraftfahrzeugs durch die bergab gerichtete Kraft wegen des Steigungsgradienten
im Verlauf der allmählichen
Abnahme des Strombefehlswerts ic erscheint, woraus sich ergibt,
dass der Strombefehlswert ic den vor Beginn der allmählichen
Reduzierung gültigen Wert
wieder annimmt, und dass der Fahrer oder Bediener erneut das Bremspedal
niedergedrückt
hat, wodurch der Bremsschalter 17 geschlossen wird bzw. "AN" ist.
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In
Zusammenhang mit 2 sollte erst erwähnt werden,
dass unter den Steuerungsmodus-Anzeigeflags oder Markierungen, die
in 2 gezeigt sind, ein Kriechkraftverringerungs-Steuerungsflag FCD,
ein Rückkopplungsbeginn-Steuerungsflag
FBR und ein Kriechkraft-Steuerungsflag FC bei der gewöhnlichen
Kriechsteuerung verwendet werden. Andererseits betrifft die vorliegende
Erfindung ein Strombefehlsgradient-Steuerungsflag FCC und ein Rückkopplungs-Steuerungsflag
FBB.
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Jedes
der oben erwähnten
Steuerungsflags wird exklusiv gesetzt. In anderen Worten, nur ein Flag
ist auf einmal gesetzt.
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Zu
dem Zeitpunkt, zu dem das Rückkopplungsbeginn-Steuerungsflag FBR
gesetzt wird, steigt der Strombefehlswert ic nicht sofort von 0
(Null) Ampere auf den Rückkopplungs-Stromwert (d.h. Kriechsteuerungs-Stromwert),
sondern nimmt anfänglich nur
allmählich
auf einen voreingestellten oder vorbestimmten Wert ir zu, woraufhin
der Strombefehlswert ic steil auf den Kriechsteuerungs-Stromwert
ansteigt, wie in 2 erkennbar ist.
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Als
nächstes,
unter Bezugnahme auf die in den 3 und 4 gezeigten
Flussdiagramme, wird ausführlicher
der Betrieb der Steuerungsvorrichtung für die elektromagnetische Kupplung
des synchronisierten Automatikgetriebes nach der Ausführung der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
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3 zeigt
eine Verarbeitungsroutine zur Entscheidung über den Steuerungsmodus-Status (Steuerungsflag-Einstellstatus)
im Verlauf der Kriechsteuerung, und 4 zeigt
Verarbeitungsroutinen, die in Entsprechung zu den einzelnen Steuerungsflags
während
der tatsächlichen
Kriechsteuerung ausgeführt
werden.
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In 3 wird
zunächst
im Schritt S10 entschieden, ob oder ob nicht der Bremsschalter 17 in einem
geschlossenen Zustand (AN-Zustand)
ist. Wenn im Schritt S10 entschieden wird, dass der Bremsschalter 17 geschlossen
ist (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S10 zu einer Bejahung "JA" führt), wird
dann im nachfolgenden Schritt S11 entschieden, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit
Vr 0 (Null) km/h beträgt.
Was die Verarbeitung nach Schritt S11 angeht, wird diese später beschrieben.
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Umgekehrt,
wenn im Schritt S10 entschieden wird, dass der Bremsschalter 17 offen
bzw. im AUS-Zustand ist (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S10
zu einer Verneinung "NEIN" führt), wird
im Schritt S12 entschieden, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Vr 0
(Null) km/h beträgt.
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Wenn
im Schritt S12 entschieden wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit
Vr nicht Null ist (Vr ≠ 0), d.h.
wenn der Entscheidungsschritt S12 zu "NEIN" führt, wird
das Rückkopplungsbeginn-Steuerungsflag FBR
in einem Schritt S25 gesetzt, woraufhin ein Zeitgeberzähler TM
in einem Schritt S26 auf Null zurückgesetzt wird. Die in 3 gezeigte
Verarbeitungsroutine endet dann.
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In
jenem Fall wird nur das Rückkopplungsbeginn-Steuerungsflag
FBR gesetzt, während
die anderen Steuerungsflags (welche später beschrieben werden) zurückgesetzt
werden, da solange wie ein Flag gesetzt ist, das Setzen der anderen
Steuerungsflags unterbunden wird, wie vorher beschrieben.
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Andererseits,
wenn im Schritt S12 entschieden wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit
Vr Null beträgt
(Vr = 0), d.h. wenn der Entscheidungsschritt S12 zu "JA" führt, wird
in einem Schritt S13 der Zeitgeberzähler TM inkrementiert, woraufhin
im Schritt S14 eine Entscheidung getroffen wird, ob oder ob nicht der
Wert des Zeitgeberzählers
TM größer oder gleich
einem vorbestimmten Wert XTA ist, welcher der Entscheidungsperiode
TA entspricht (siehe 2).
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Wenn
im Schritt S14 entschieden wird, dass der Wert des Zeigeberzählers TM
größer oder
gleich dem voreingestellten Wert XTA ist (TM ≧ XTA), d.h. wenn der Entscheidungsschritt
S14 zu einem "JA" führt, wird
das Kriechkraft-Steuerungsflag FC für die gewöhnliche Kriechkraftabnahme-Steuerung
im Schritt S15 gesetzt, woraufhin die in 3 gezeigte Verarbeitungsroutine
endet.
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Umgekehrt,
wenn im Schritt S14 entschieden wird, dass der Zeitgeberzählerwert
TM kleiner als der voreingestellte Wert XTA ist (TM < XTA), d.h. wenn
der Entscheidungsschritt S14 zu einem "NEIN" führt, wird
die in 3 gezeigte Verarbeitungsroutine ohne Ausführung des
Verarbeitungsschritts S15 beendet.
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Andererseits,
wenn im Schritt S11 entschieden wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit
Vr Null km/h beträgt
(Vr = 0), d.h. wenn der Entscheidungsschritt S11 zu einem "JA" führt, nach
der Entscheidung im Schritt S10, dass der Bremsschalter 17 geschlossen
ist oder im AN-Zustand ist (d.h. "JA"),
wird das Kriechkraftabnahme-Steuerungsflag FCD gesetzt und der Zeitgeberzähler TM
in einem Schritt S16 auf Null zurückgesetzt, woraufhin die in 3 gezeigte
Verarbeitungsroutine endet.
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Nun
wird angenommen, dass im Schritt S11 entschieden wird, dass die
Fahrzeuggeschwindigkeit Vr nicht Null km/h beträgt (Vr ≠ 0), d.h. der Entscheidungsschritt
S11 zu "NEIN" führt. In
jenem Fall wird im Schritt S17 der Zeitgeberzähler TM inkrementiert, woraufhin
in einem Schritt S18 entschieden wird, ob oder ob nicht der Strombefehlswert
ic größer oder gleich
dem vorbestimmten Wert ir ist.
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Wenn
im Schritt S18 entschieden wird, dass der Stromwert ic kleiner als
der vorbestimmte Wert ir ist (ic < ir),
d.h. wenn der Entscheidungsschritt S18 zu "NEIN" führt, wird
das vorher erwähnte
Rückkopplungsbeginn-Steuerungsflag
FBR in dem Schritt S25 gesetzt, während der Zeitgeberzähler TM
im Schritt S26 auf Null zurückgesetzt
wird. Dann endet die in 3 gezeigte Verarbeitungsroutine.
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Umgekehrt,
wenn im Schritt S18 entschieden wird, dass der Strombefehlswert
ic größer oder gleich
dem vorbestimmten Wert ir ist (ic ≧ ir),
d.h. wenn der Entscheidungsschritt S18 zu "JA" führt, wird
dann im Schritt S19 entschieden, ob der Wert des Zeitgeberzählers TM
größer oder
gleich dem voreingestellten Wert XTA ist (entsprechend der Entscheidungsperiode
TA).
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Wenn
im Schritt S19 entschieden wird, dass der Wert des Zeitgeberzählers TM
größer oder
gleich dem voreingestellten Wert XTA ist (TM ≧ XTA), d.h. wenn der Entscheidungsschritt
S19 zu "JA" führt, wird
der momentane Strombefehlswert ic arithmetisch bestimmt durch Subtrahieren
eines vorbestimmten Werts Δi
(äquivalent
einem Gradient-Dekrementierbetrag) von dem vorangehenden Strombefehlswert
ic (Rückkopplungs-Stromwert), in einem Schritt
S20.
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An
diesem Punkt sei erwähnt,
dass die in 3 gezeigte Verarbeitungsroutine
periodisch ausgeführt
wird, zum Beispiel alle zehn Sekunden. Folglich wird der Strombefehlswert
ic alle zehn Sekunden um den vorbestimmten Wert Δi dekrementiert.
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Danach
wird im Schritt S21 darüber
entschieden, ob der momentane Strombefehlswert ic größer oder
gleich null Ampere (0 A) ist. Wenn im Schritt S21 entschieden wird,
dass der momentane Strombefehlswert ic kleiner als null Ampere ist
(d.h. wenn der Entscheidungsschritt S21 "NEIN" ist),
wird das vorher erwähnte
Kriechkraftabnahme-Steuerungsflag FCD im Schritt S16 gesetzt, woraufhin
die in 3 gezeigte Verarbeitungsroutine endet.
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Umgekehrt,
wenn im Schritt S21 entschieden wird, dass der momentane Strombefehlswert
ic größer oder
gleich null Ampere (0 A) ist (d.h. wenn der Entscheidungsschritt
S21 zu "JA" führt), wird
in einem Schritt S22 das Strombefehlsgradient-Steuerungsflag FCC gesetzt, woraufhin
die in 3 gezeigte Routine endet.
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Andererseits,
wenn im Schritt S18 entschieden wird, dass der Wert des Zeitgeberzählers TM kleiner
als der voreingestellte Wert XTA ist (TM < XTA), d.h. wenn der Entscheidungsschritt
S19 negativ mit "NEIN" ausgeht, wird im
Schritt S23 das Rückkopplungs-Steuerungsflag
FFB gesetzt, während
der Zeigeberzähler
TM im Schritt S24 auf Null zurückgesetzt
wird. Dann endet die in 3 gezeigte Verarbeitungsroutine.
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Nachdem
eines der Steuerungsflags wie oben unter Bezugnahme auf 3 geschildert
gesetzt wurde, schreitet die Verarbeitung zu einer Routine, welche
in der in 4 gezeigten Kriechsteuerungs-Prozedur
enthalten ist. In Zusammenhang mit 4 sollte
zunächst
erwähnt
werden, dass der Strombefehlswert ic in jedem Steuerungsmodus abhängig vom
gesetzten Status des durch die in 3 gezeigte
Prozedur bestimmten Steuerungsflags bestimmt wird.
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In 4 wird
zunächst
in einem Schritt S100 entschieden, ob oder ob nicht das Kriechkraftabnahme-Steuerungsflag
FCD auf "1" gesetzt ist. Wenn
im Schritt S100 entschieden wird, dass das Kriechkraftabnahme-Steuerungsflag
FCD "1" beträgt (FCD = "1"), d.h. wenn der Entscheidungsschritt
S100 zu "JA" führt, wird
in einem Schritt S110 die Steuerung zur Verringerung der Kriechkraft
ausgeführt,
woraufhin die in 4 gezeigte Verarbeitungsroutine
endet.
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Andererseits,
wenn im Schritt S100 entschieden wird, dass das Kriechkraftverringerungs-Steuerungsflag
FCD "0" beträgt (FCD
= "0"), d.h. wenn der Entscheidungsschritt
S100 zu "NEIN" führt, wird
in einem Schritt S120 entschieden, ob oder ob nicht das Kriechkraft-Steuerungsflag
FC auf "1" gesetzt ist.
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Wenn
im Schritt S120 entschieden wird, dass das Kriechkraft-Steuerungsflag FC "1" beträgt, d.h. FC = "1" ("JA" im Schritt S120),
wird die gewöhnliche
Steuerung (allmähliche
Verringerungssteuerung) der Kriechkraft in einem Schritt S130 durchgeführt, woraufhin
die in 4 gezeigte Verarbeitungsroutine endet.
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Andererseits,
wenn im Schritt S120 entschieden wird, dass das Kriechkraft-Steuerungsflag
FC "0" beträgt, d.h.
FC = "0" ("NEIN" im Schritt S120),
dann wird in einem Schritt S140 entschieden, ob oder ob nicht das
Rückkopplungsbeginn-Steuerungsflag FBR auf "1" gesetzt ist.
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Wenn
im Schritt S140 entschieden wird, dass das Rückkopplungsbeginn-Steuerungsflag
FBR auf "1" gesetzt ist, d.h.
FBR = "1" ("JA" im Schritt S140),
wird die Rückkopplungsbeginn-Steuerung (d.h.
Steuerung zur allmählichen
Vergrößerung der Kriechkraft
bis der Strombefehlswert ic den vorbestimmten Wert ir erreicht hat)
im Schritt S150 durchgeführt,
woraufhin die in 4 gezeigte Verarbeitungsroutine
endet.
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Ferner,
wenn im Schritt S140 entschieden wird, dass das Rückkopplungsbeginn-Steuerungsflag
FBR "0" beträgt, d.h.
FBR = "0" ("NEIN" im Entscheidungsschritt
S140), dann wird in einem Schritt S160 entschieden, ob oder ob nicht
das Strombefehlsgradient-Steuerungsflag FCC auf "1" gesetzt
ist.
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Wenn
im Schritt S160 entschieden wird, dass das Strombefehlsgradient-Steuerungsflag
FCC auf "1" gesetzt ist, d.h.
FCC = "1" ("JA" im Schritt S160),
wird die allmähliche
oder Gradientsteuerung des Strombefehlswerts ic nach Ablauf der
Entscheidungsperiode TA in einem Schritt S170 ausgeführt, woraufhin
die in 4 gezeigte Verarbeitungsroutine endet.
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Andererseits,
wenn im Schritt S160 entschieden wird, dass das Strombefehlsgradient-Steuerungsflag
FCC auf "0" gesetzt ist, d.h.
FCC = "0" ("NEIN" im Schritt S160),
so bedeutet dies, dass das Rückkopplungs-Steuerungsflag
FFB, über
das zu entscheiden verbleibt, auf "1" eingestellt
ist. Dementsprechend wird in einem Schritt S180 die gewöhnliche
Rückkopplungsgradient-Steuerung
durchgeführt,
woraufhin die in 4 gezeigte Verarbeitungsroutine
beendet wird.
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Auf
diese Weise, wenn der Bremszustand (Zustand in dem der Bremsschalter 17 geschlossen ist)
im Verlauf des Kriechvorgangs erfasst wird, wird der Erregungsstrom
(Strombefehlswert ic) der elektromagnetischen Kupplung 2 auf
der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr so korrigiert, dass
das Kraftfahrzeug vor einer abrupten oder plötzlichen Bewegung geschützt wird.
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Ferner,
indem der Strombefehlswert ic allmählich mit einem Gradienten
verringert wird, wird verhindert, dass die elektromagnetische Kupplung 2 rasch
ausgekuppelt wird, wodurch ein steiler Anstieg der Drehzahl (U/min)
des Motors 1 sicher verhindert werden kann.
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Ebenso,
in dem Fall, in dem der Zustand, in dem der Ganghebel 14 (Bereichsschalter)
in eine Position gesetzt ist, welche sich innerhalb des Fahrbereichs
D befindet, während
der Bremsschalter 17 offen ist, und in dem eine Fahrzeuggeschwindigkeit
Vr von 0 (Null) km/h angegeben wird, für die Entscheidungsperiode
TA angedauert hat, wird der Strombefehlswert ic für die elektromagnetische
Kupplung 2 nicht sofort auf null Ampere verringert, sondern
allmählich
verringert. Somit kann verhindert werden, dass der Kriechsteuerungszustand
(leicht gekuppelter Zustand) der elektromagnetischen Kupplung 2 beim
Anhalten des Kraftfahrzeugs längere
Zeit andauert, während
eine steile Abnahme der Kriechantriebsleistung der Mehrstufen-Gangwechselgetriebeeinheit 3 vermieden
wird.
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In
diesem Zusammenhang beachte man ferner, dass wenn der Strombefehlswert
ic in dem Zustand, in dem das Fahrzeug an einer Steigung anhält, allmählich verringert
wird, eine Rückwärtsbewegung des
Kraftfahrzeugs, wenn sie auftritt, nur sanft beginnen kann. Somit
hat der Fahrer ausreichend Zeit, um die Rückwärtsbewegung des Kraftfahrzeugs
zu bemerken, und um das Kraftfahrzeug zu bremsen, womit die Sicherheit
verbessert wird.
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Ebenso,
wenn der Bremsschalter 17 im Verlauf der allmählichen
Verringerung des Strombefehlswerts ic geschlossen wird, oder wenn
der Absolutwert der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr größer als
0 (Null) km/h wird, dann wird der Strombefehlswert ic augenblicklich
von null Ampere auf den Strombefehlswert (ic) angehoben, der für den Kriechvorgang erforderlich
ist. Somit kann die Rückwärtsbewegung des
Kraftfahrzeugs an einer Steigung auf ein Minimum unterdrückt werden.