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TECHNISCHER BEREICH
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltsteuervorrichtung für
ein Automatikgetriebe, das an einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem
Automobil montiert ist, und bezieht sich insbesondere auf eine Schaltsteuervorrichtung
für ein Automatikgetriebe, das eine Verbesserung bezüglich
eines Schaltstoßes während eines Sprungschaltvorgangs durch
einen sogenannten Kupplung-zu-Kupplung-Betrieb (eine Eingriffsumschaltung)
zur Verfügung stellen kann.
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STAND DER TECHNIK
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Herkömmlicherweise
kann beispielsweise ein gestuftes Automatikgetriebe, das an einem
Fahrzeug montiert ist, Gänge durch Steuern des Eingriffszustands
einer Vielzahl von Reibungseingriffselementen (von Kupplungen und
Bremsen) unter Verwendung einer hydraulischen Steuervorrichtung schalten
und somit einen Leistungsübertragungspfad in einem Drehzahländerungsgetriebemechanismus bei
einer entsprechenden Schaltstufe ausbilden. Ferner war es in den
vergangenen Jahren erforderlich, dass Mehrstufenautomatikgetriebe
eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs erzielen,
und um optimale Schaltstufen entsprechend der Anforderung durch
den Fahrer (nämlich entsprechend einem Beschleunigerpedalhub
und so weiter) bei solchen Automatikgetrieben auszuwählen,
ist es üblich geworden, Sprungschaltvorgänge,
nämlich Schaltvorgänge zu einem Gang, der um zwei
oder mehr Schaltstufen beabstandet ist (beispielsweise Schaltvorgänge
vom 4. zum 2., vom 5. zum 2., vom 2. zum 4. und vom 2. zum 5.) in
einer einzigen Schaltbetätigung zu verwenden.
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Da
der Bereich der Auswahl der Schaltstufen, die für den Antriebszustand
des Fahrzeugs geeignet ist, bei dem Mehrganggetriebestrang größer wird,
wie vorstehend beschrieben ist, ist der Schaltbetrieb zwischen Reibungseingriffselementen
nicht auf eine einfache Eingriffsumschaltung unter Verwendung von
zwei Elementen beschränkt, sondern ist auch ein komplexer
Umschaltbetrieb unter Verwendung von beispielsweise vier Elementen
erforderlich. Beispielsweise ist in einem Eingriffsumschaltbetrieb
von vier Elementen (einer sogenannten dualen Umstellung), bei dem
zwei Reibungseingriffselemente ausgerückt werden und zwei
Reibungseingriffselemente eingerückt werden, wenn beispielsweise ein
Schaltvorgang vom 6. zum 3. einen 6-4-3-Schaltbetrieb unter Verwendung
des vierten Vorwärtsgangs als Zwischenschaltstufe einsetzt,
das Drehmomentverteilungsverhältnis zu einer hohen Kupplung
(C- 2) bei der mittleren Schaltstufe geringer als das Drehmomentverteilungsverhältnis
zu der hohen Kupplung bei dem sechsten Vorwärtsgang. Als
Folge schlupft die hohe Kupplung nicht automatisch während
des Schaltvorgangs vom 4. zum 3., was eine schlechte Steuerbarkeit
der hohen Kupplung zur Folge hat. Da zusätzlich das Übersetzungsverhältnis
sich während des Schaltvorgangs vom 6. zum 4. rasch ändert,
und die Umstellung des Übersetzungsverhältnisses
in einem engen Bereich des Schaltvorgangs vom 4. zum 3. unterdrückt
wird, ist es möglich, dass die Kraftmaschine aufgrund der
Schwierigkeit bei der Steuerung überdreht. Darüber
hinaus sind die Kupplungsverteilungsverhältnisse der hohen
Kupplung an der Ausrückseite und einer 3-5-Rückwärtskupplung
(C-3) an der Einrückseite während des Schaltvorgangs
vom 6. zum 4. gering, was eine große Wirkung auf einen Stoss
ausübt, woraus die Empfindlichkeit auf eine Variation eines
Hydraulikdrucks verursacht wird.
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Daher
wurden zum Lösen der vorstehend beschrieben Probleme Schaltsteuervorrichtungen
für Automatikgetriebe entwickelt, wie nachstehend beschrieben
ist (siehe beispielsweise die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr.
JP-A-2003-106440 ).
Wenn die Schaltsteuervorrichtung, die in dem Patentdokument beschrieben
ist, einen dualen Umstellschaltvorgang vornimmt, in welchem zwei
Reibungseingriffselemente, die einzurücken sind, und zwei
Reibungseingriffselemente, die auszurücken sind, gleichzeitig
umgestellt werden, wird die Schaltsteuerung durch Verringern der
Zeit für den Schaltvorgang einfach vorgenommen und wird ebenso
eine hydraulische Steuerung während eines zweiten Umstellschaltvorgangs,
der eine große Wirkung auf einen Stoss ausübt,
einfach vorgenommen, wodurch somit die Unterdrückung von
Schaltstößen ermöglicht wird.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Während
des Schaltvorgangs durch das Eingriffsumschalten der Paare von Reibungseingriffselementen
(Eingriffsumschaltung von vier Elementen), da die Schaltsteuervorrichtung,
die in dem vorstehend erwähnten Patentdokument beschrieben
ist, eine Steuerung durchführt, wie zum Beispiel ein Einrücken
eines Reibungseingriffselements (einer Kupplung 3-5R/C), das als
Schalteingriffselement dient, an dem Ende einer ersten Umstellung
(eines ersten Schaltvorgangs), in welcher Reibungseingriffselemente
(Bremse 2-6/B und Kupplung H/C), die als Schaltausrückelemente
dienen, ausgerückt werden, besteht die Gefahr, dass das
Auftreten einer Drehmomentschwankung in der mittleren Schaltstufe
einen unangenehmen Schaltstoß erzeugen kann, und besteht
ebenso die Gefahr, dass eine Verlangsamung einer Drehzahlerhöhung
einer Turbinendrehung in dieser Zeitdauer verursachen kann, dass
eine längere Zeit benötigt wird, bis das Ende
einer zweiten Umstellung (eines zweiten Schaltvorgangs) erreicht
ist, was eine längere Zeit für den Schaltvorgang
zur Folge hat.
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltsteuervorrichtung
für ein Automatikgetriebe zur Verfügung zu stellen,
die so aufgebaut ist, dass es den Schaltvorgang rasch durchführt, und
ebenso zum Beseitigen der Drehmomentschwankung in der mittleren
Schaltstufe während des Herunterschaltens zu einem Gang,
der um zwei oder mehr Schaltstufen über die mittlere Schaltstufe beabstandet
ist, indem die entsprechenden Paare der Reibungseingriffselemente
getrennt und verbunden werden, nämlich durch Ausbilden
einer niedrigen Schaltstufe durch Einrücken eines ersten
Schalteingriffselements nach dem Ausrücken eines ersten
und eines zweiten Schaltausrückelements und ebenso durch
Einrücken eines zweiten Schalteingriffselements während
des Steuerns der Drehmomentkapazität des zweiten Schaltausrückelements
durch eine Rückführregelung.
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Ein
charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, dass
eine Schaltsteuervorrichtung (1) für ein Automatikgetriebe
in einem gestuften Automatikgetriebe (3) verwendet wird,
das eine Vielzahl von Reibungseingriffselementen (C-1, C-2, C-3,
B-1 und B-2) hat, deren Eingriffszustände eine Vielzahl
von entsprechenden Leistungsübertragungspfaden in einem
Drehzahländerungsgetriebemechanismus (5) erzielen,
und das Gänge durch Umschalten eines Eingriffs zwischen
diesen Reibungseingriffselementen schaltet, und wobei die Schaltsteuervorrichtung
eine Steuereinrichtung (30) aufweist, die einen Herunterschaltvorgang
zu einem Gang, der um zwei oder mehr Schaltstufen über
eine mittlere Schaltstufe beabstandet ist, durch Trennen und Verbinden
von entsprechenden Paaren der Vielzahl der Reibungseingriffselemente
in einem einzigen Umschaltvorgang des Eingriffs steuern kann; wobei
die Paare der Reibungseingriffselemente aus Folgendem bestehen:
einem Paar aus einem ersten Schaltausrückelement (beispielsweise
B-1), das sich in dem eingerückten Zustand in einer hohen
Schaltstufe an der Seite des höheren Gangs der Zwischenschaltstufe
befindet, und während eines Schaltvorgangs von der hohen
Schaltstufe zu der mittleren Schaltstufe ausgerückt wird,
und einem zweiten Schaltausrückelement (C-2), das sich
in dem eingerückten Zustand sowohl in der hohen als auch
der mittleren Schaltstufe befindet, und während des Schaltvorgangs
zu einer niedrigen Schaltstufe an der Seite des niedrigeren Gangs
der mittleren Schaltstufe ausgerückt wird; und einem Paar
aus einem ersten Schalteingriffselement (beispielsweise C-1), das
sich in dem ausgerückten Zustand in der hohen Schaltstufe
befindet und in der mittleren Schaltstufe ausgerückt wird,
wobei der Eingriff bis zum Erreichen der niedrigen Schaltstufe beibehalten
wird, und einem zweiten Schalteingriffselement (beispielsweise C-3), das
sich in dem ausgerückten Zustand sowohl in der hohen als
auch der mittleren Schaltstufe befindet und bei der niedrigen Schaltstufe
eingerückt wird; und wobei die Steuereinrichtung (30)
so aufgebaut ist, dass sie die niedrige Schaltstufe während
des Herunterschaltvorgangs zuerst durch Ausrücken des ersten
und des zweiten Schaltausrückelements (beispielsweise B-1
und C-2), dann durch Einrücken des ersten Schalteingriffselements
(beispielsweise C-1) und abschließend durch Einrücken
des zweiten Schalteingriffselements (beispielsweise C-3) ausbildet,
während sie die Drehmomentkapazität des zweiten
Schaltausrückelements (beispielsweise C-2) durch eine Rückführregelung
regelt.
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In
diesem Fall führt während des Herunterschaltvorgangs
zu dem Gang, der um zwei oder mehr Stufen über die mittlere
Schaltstufe beabstandet ist, durch Trennen und Verbinden der entsprechenden Paare
der Reibungseingriffselemente die Steuereinrichtung die Steuerung
so durch, um die niedrige Schaltstufe zuerst durch Ausrücken
des ersten und des zweiten Schaltausrückelements, dann
durch Einrücken des ersten Schalteingriffselements und
abschließend durch Einrücken des zweiten Schalteingriffselements
ausbildet, während die Drehmomentkapazität des
zweiten Schaltausrückelements durch eine Rückführregelung
geregelt wird. Daher ist es als Folge des Ausrückens des
ersten und des zweiten Schaltausrückelements vor dem Einrücken
des ersten Schalteingriffselements möglich, eine Eingangsdrehung
(Turbinendrehung) mit einer maximalen Leistungsfähigkeit
einer Kraftmaschine zu beschleunigen, mit der das Automatikgetriebe
verbunden ist, um die Zeit für den Schaltvorgang zu verringern,
und ebenso kann als Folge der Rückführregelung
der Drehmomentkapazität des zweiten Schaltausrückelements
nach dem Einrücken des ersten Schalteingriffselements die
Drehmomentschwankung bei der mittleren Schaltstufe verringert werden,
um das Auftreten eines unangenehmen Schaltstoßes zu vermeiden.
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Insbesondere
ist ein charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass
die Steuereinrichtung (30) so aufgebaut ist, dass sie die
niedrige Schaltstufe zuerst während des Ausrückens
des ersten und des zweiten Schaltausrückelements (beispielsweise
B-1 und C-2), nahezu vollständiges Ausrücken des
ersten Schaltausrückelements (beispielsweise B-1) und Ausrücken
des zweiten Schaltausrückelements (beispielsweise C-2),
um dessen Drehmomentkapazität auf einem Druck in der Nähe
eines Eingriffstartdrucks (P1) zu halten,
dann durch Einrücken des ersten Schalteingriffselements
(beispielsweise C-1), um eine vorbestimmte Drehmomentkapazität
(P2) zu beziehen, und schließlich
Einrücken des zweiten Schalteingriffselements (beispielsweise C-3)
mit einer vorbestimmten Rate ohne Anhalten ausbildet, während
sie durch eine Rückführregelung die Drehmomentkapazität
des zweiten Schaltausrückelements (beispielsweise C-2),
der sich auf dem Druck in der Nähe des Einrückstartdrucks
befindet, regelt.
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In
diesem Fall führt die Steuereinrichtung die Steuerung so
durch, dass die niedrige Schaltstufe zuerst während des
Ausrückens des ersten und des zweiten Schaltausrückelements,
nahezu vollständiges Ausrücken des ersten Schaltausrückelements und
Ausrücken des zweiten Schaltausrückelements, um
deren Drehmomentkapazität auf einem Druck in der Nähe
des Einrückstartdrucks zu halten, dann Einrücken
des ersten Schalteingriffselements, um die vorbestimmte Drehmomentkapazität
zu beziehen, und abschließendes Einrücken des
zweiten Schalteingriffselements mit der vorbestimmten Rate ohne Anhalten,
auszubilden, während sie durch eine Rückführregelung
die Drehmomentkapazität des zweiten Schaltausrückelements
regelt, die auf dem Druck in der Nähe des Einrückstartdrucks
gehalten wird. Auch während daher das erste Schalteingriffselement
einrückt, ist es möglich, die Eingangsdrehung
(die Turbinendrehung) mit einer maximalen Leistungsfähigkeit der
Kraftmaschine zu beschleunigen, mit der das Automatikgetriebe verbunden
ist, indem das zweite Schaltausrückelement in den Druck
in der Nähe des Einrückstartdrucks versetzt wird;
somit kann ein Nachteil, wie zum Beispiel eine Verlängerung
der Zeit aufgrund der Zeit, die erforderlich ist, bis das Ende des
zweiten Schaltvorgangs erreicht ist, vermieden werden.
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Es
ist anzumerken, dass die vorstehend angegebenen Bezugszeichen zur
Bezugnahme auf die Zeichnungen verwendet werden und zur Vereinfachung
des Verständnisses der vorliegenden Erfindung; daher haben
sie keinen Einfluss auf die Beschreibung der Ansprüche.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist
ein Blockdiagramm, das ein elektrisches Steuersystem usw. für
eine Schaltsteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
ein Prinzipdiagramm, das einen automatischen Drehzahländerungsmechanismus
zeigt, auf den die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.
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3 ist
eine Eingriffstabelle für den automatischen Drehzahländerungsmechanismus.
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4 ist
ein Geschwindigkeitsdiagramm für den automatischen Drehzahländerungsmechanismus.
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5 ist
ein Ablaufdiagramm für eine hydraulische Steuerung einer
Bremse B-1, die als erstes Schaltausrückelement dient.
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6 ist
ein Ablaufdiagramm für eine hydraulische Steuerung einer
Kupplung C-2, die als zweites Schaltausrückelement dient.
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7 ist
ein Ablaufdiagramm für eine hydraulische Steuerung einer
Kupplung C-1, die als erstes Schalteingriffselement dient.
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8 ist
ein Ablaufdiagramm für eine hydraulische Steuerung einer
Kupplung C-3, die als zweites Schalteingriffselement dient.
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9 ist
ein Zeitdiagramm, das eine Schaltsteuerung gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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10 ist
ein Ablaufdiagramm für eine hydraulische Steuerung eines
ersten Schaltausrückelements gemäß einer
Technologie, die als Basis für die vorliegende Erfindung
dient.
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11 ist
ein Ablaufdiagramm für eine hydraulische Steuerung eines
zweiten Schaltausrückelements gemäß der
Technologie, die als Basis für die vorliegende Erfindung
dient.
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12 ist
ein Ablaufdiagramm für eine hydraulische Steuerung eines
ersten Schalteingriffselements gemäß der Technologie,
die als Basis für die vorliegende Erfindung dient.
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13 ist
ein Zeitdiagramm, das die Schaltsteuerung mit der Technologie zeigt,
die als Basis für die vorliegende Erfindung dient.
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BESTE WEGE ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Ein
Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 13 beschrieben.
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Zuerst
wird der grundlegende Aufbau eines Automatikgetriebes 3,
auf das die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, unter
Bezugnahme auf 2 beschrieben. Wie in der Figur
gezeigt ist, hat das Automatikgetriebe 3, das zur Verwendung beispielsweise
in einem FF-Fahrzeug (Fahrzeug mit vorn eingebauter Kraftmaschine
und Vorderradantrieb) geeignet ist, eine Eingangswelle 8 des
Automatikgetriebes 3, die mit einer Kraftmaschine 2 verbindbar
ist (siehe 1), und ist mit einem Drehmomentwandler 4 sowie
einem automatischen Drehzahländerungsmechanismus 5 versehen,
deren Mitten an der Achse der Eingangswelle 8 gelegen ist.
Es ist anzumerken, dass das Bezugszeichen 9 ein Getriebegehäuse
zum Aufnehmen des automatischen Drehzahländerungsmechanismus 5 zeigt.
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Das
Automatikgetriebe 3 ist ein gestuftes Automatikgetriebe,
das Kupplungen C-1, C-2 und C-3 sowie Bremsen B-1 und B-2 hat, die
als Reibungseingriffselemente dienen, deren Eingriffszustände
eine Vielzahl von entsprechenden Leistungsübertragungspfaden
in dem automatischen Drehzahländerungsmechanismus (Drehzahländerungsgetriebemechanismus)
erzielen, und das durch Umschalten eines Eingriffs zwischen diesen
Reibungseingriffselementen Gänge schaltet. Eine Schaltsteuereinrichtung 30,
die später beschrieben wird, steuert einen Herunterschaltvorgang
zu einem Gang, der um zwei oder mehr Stufen über eine mittlere
Schaltstufe beabstandet ist, durch Trennen und Verbinden der entsprechenden
Paare der Reibungseingriffselemente mit einer einzigen Eingriffsumschaltung.
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Der
vorstehend erwähnte Drehmomentwandler 4 hat ein
Pumpenlaufrad 4a, das mit der Eingangswelle 8 des
Automatikgetriebes 3 verbunden ist. Auf einen Turbinenläufer 4b wird
die Drehung des Pumpenlaufrads 4a über ein hydraulisches
Fluid übertragen. Der Turbinenläufer 4b ist
mit einer Eingangswelle 10 des vorstehend erwähnten
automatischen Drehzahländerungsmechanismus 5 verbunden,
die koaxial zu der vorstehend erwähnten Eingangswelle 8 angeordnet
ist. Zusätzlich ist der Drehmomentwandler 4 mit
einer Sperrkupplung 7 versehen, und wenn die Sperrkupplung 7 durch
die hydraulische Steuerung einer hydraulischen Steuervorrichtung 6 (siehe 1)
eingerückt wird, wird die Drehung der Eingangswelle 8 des
Automatikgetriebes 3 direkt auf die Eingangswelle 10 des
automatischen Drehzahländerungsmechanismus 5 übertragen.
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Der
automatische Drehzahländerungsmechanismus 5 ist
mit einem Planetengetriebe SP und einer Planetengetriebeeinheit
PU an Gier Eingangswelle 10 versehen. Das Planetengetriebe
SP ist ein sogenanntes Einzelritzelplanetengetriebe, das mit einem
Sonnenrad S1, einem Träger CR1 und einem Hohlrad R1 versehen
ist. Der Träger CR1 hat ein Ritzel P1, das mit dem Sonnenrad
S1 und dem Hohlrad R1 kämmend eingreift.
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Zusätzlich
ist die Planetengetriebeeinheit PU ein sogenanntes Ravigneaux-Planetengetriebe,
das ein Sonnenrad S2, ein Sonnenrad S3, einen Träger CR2
und ein Hohlrad R2 hat, die als vier Drehelemente dienen. Der Träger
CR2 hat ein langes Ritzel PL, das mit dem Sonnenrad S2 und dem Hohlrad
R2 kämmend eingreift, und ein kurzes Ritzel PS, das mit dem
Sonnenrad S3 wechselseitig kämmend eingreift.
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Das
Sonnenrad S1 des Planetengetriebes SP ist mit einer nicht gezeigten
Nabe verbunden, die als eine Einheit mit dem Getriebegehäuse 9 fixiert
ist, so dass es drehfest ist. Zusätzlich nimmt das Hohlrad R1
dieselbe Drehung wie die Drehung der Eingangswelle 10 vor
(im Folgenden als ”Eingangsdrehung” bezeichnet).
Darüber hinaus nimmt der Träger CR1 eine verzögerte
Drehung vor, die ausgehend von der Eingangsdrehung durch das fixierte
Sonnenrad S1 und das Hohlrad R1 verzögert ist, das die
Eingangsdrehung vornimmt, und ist ebenso mit der Kupplung C-1 und
der Kupplung C-3 verbunden.
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Das
Sonnenrad S2 der Planetengetriebeeinheit PU kann mit dem Getriebegehäuse 9 fixiert
werden, indem es mit der Bremse B-1 verbunden ist, die aus einer
Bandbremse besteht, und ist ebenso mit der Kupplung C-3 verbunden,
um die verzögerte Drehung, die von dem Träger
CR1 aufgenommen wird, durch die Kupplung C-3 aufnehmen zu können.
Zusätzlich ist das Sonnenrad S3 mit der Kupplung C-1 verbunden,
so dass es die verzögerte Drehung, die von dem Träger
CR1 aufgenommen wird, aufnehmen kann.
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Darüber
hinaus ist der Träger CR2 mit der Kupplung C-2 verbunden,
die die Drehung aufnimmt, die von der Eingangswelle 10 eingeleitet
wird, so dass er die Eingangsdrehung durch die Kupplung C-2 aufnehmen
kann, und ist ebenso mit einer Freilaufkupplung F-1 und einer Bremse
B-2 verbunden, so dass die Drehung in einer Richtung relativ zu
dem Getriebegehäuse 9 durch die Freilaufkupplung
F-1 beschränkt wird, und um bezüglich der Drehung durch
die Bremse B-2 fixiert werden zu können. Ferner ist das
vorstehend erwähnte Hohlrad R2 mit einem Vorgelegerad 11 verbunden,
und ist das Vorgelegerad 11 mit Antriebsrädern
durch eine nicht gezeigte Vorgelegewelle und eine nicht gezeigten
Differenzialvorrichtung verbunden.
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Als
Nächstes wird auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen
Aufbaus der Betrieb des automatischen Drehzahländerungsmechanismus 5 unter
Bezugnahme auf die 2, 3 und 4 beschrieben.
Es ist anzumerken, dass in dem Geschwindigkeitsdiagramm, das in 4 gezeigt
ist, die Richtung jeder vertikalen Achse die Drehzahl eines entsprechenden
Drehelements (Zahnrads) darstellt und die Richtung der horizontalen
Achse den Übersetzungsverhältnissen dieser Drehelemente entspricht.
Zusätzlich entsprechen in dem Bereich des Planetengetriebes
SP des Geschwindigkeitsdiagramms die vertikalen Achsen dem Sonnenrad
S1, dem Träger CR1 und dem Hohlrad R1 in der Reihenfolge
von der linken Seite in 4. Darüber hinaus entsprechen
in dem Bereich der Planetengetriebeeinheit PU des Geschwindigkeitsdiagramms
die vertikalen Achsen dem Sonnenrad S3, dem Hohlrad R2, dem Träger
CR2 und dem Sonnenrad S2 in der Reihenfolge von der rechten Seite
in 4.
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Beispielsweise
sind in dem ersten Vorwärtsgang (1.) in dem D-Bereich (Fahrbereich)
die Kupplung C-1 und die Freilaufkupplung F-1 eingerückt,
wie in 3 gezeigt ist. Dann wird, wie in den 2 und 4 gezeigt
ist, die Drehung des Trägers CR1, der die verzögerte
Drehung vornimmt, die durch das fixierte Sonnenrad S1 und das Hohlrad
R1, das die Eingangsdrehung vornimmt, vorgesehen wird, in das Sonnenrad
S3 durch die Kupplung C-1 eingeleitet. Zusätzlich wird
die Drehung des Trägers CR2 auf eine Richtung (Vorwärtsdrehrichtung)
beschränkt; es wird nämlich verhindert, dass der
Träger CR2 sich in der Rückwärtsrichtung
dreht, so dass dieser fixiert ist. Dann wird die verzögerte
Drehung, die in das Sonnenrad S3 eingeleitet wird, an das Hohlrad
R2 durch den fixierten Träger CR2 abgegeben, und somit
wird die Vorwärtsdrehung als erster Vorwärtsgang
von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
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Zusätzlich
wird während des Kraftmaschinenbremsens (Ausrollens) der
vorstehend beschriebene Zustand des ersten Vorwärtsgangs
auf die Art und Weise aufrechterhalten, in der die Bremse B-2 blockiert
ist, um den Träger CR2 zu fixieren, so dass verhindert
wird, dass der Träger CR2 sich vorwärts dreht.
Da verhindert wird, dass der Träger CR2 sich in der Rückwärtsrichtung
dreht, und durch die Freilaufkupplung F-1 in dem ersten Vorwärtsgang
gestattet wird, dass dieser sich vorwärts dreht, kann darüber
hinaus der erste Vorwärtsgang sanfter durch einen automatischen
Eingriff der Freilaufkupplung F-1 beispielsweise in dem Fall eines
Schaltvorgangs von einem Nichtantriebsbereich zu einem Antriebsbereichs
erzielt werden.
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In
dem zweiten Vorwärtsgang (2.) wird die Kupplung C-1 eingerückt
und wird die Bremse B-1 blockiert, wie in 3 gezeigt
ist. Dann wird, wie in den 2 und 4 gezeigt
ist, die Drehung des Trägers CR1, der die verzögerte
Drehung vornimmt, die durch das fixierte Sonnenrad S1 und das Hohlrad R1,
das die Eingangsdrehung vornimmt, vorgesehen wird, in das Sonnenrad
S3 durch die Kupplung C-1 eingeleitet. Zusätzlich ist die
Drehung des Sonnenrads S2 durch das Sperren der Bremse B-1 fixiert. Dann
nimmt der Träger CR2 eine verzögerte Drehung vor,
die langsamer als diejenige des Sonnenrads S3 ist, und wird die
verzögerte Drehung, die in das Sonnenrad S3 eingeleitet
wird, an das Hohlrad R2 durch den Träger CR2 abgegeben;
somit wird die Vorwärtsdrehung als zweiter Vorwärtsgang
von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
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Wenn
die Kupplung C-1 ausgehend von diesem Zustand des zweiten Vorwärtsgangs
durch eine Neutralsteuerung, die später im Einzelnen beschrieben
wird, gelöst wird (zu einem Schlupfzustand gebracht wird),
wird dem Hohlrad R2 gestattet, sich vorwärts zu drehen,
und wird durch die Freilaufkupplung F-1 verhindert, dass dieser
sich rückwärts dreht, um die Rückwärtsdrehung
des Trägers CR2 zu verhindern, und wird somit ein Zustand
eines sogenannten Werkhaltens erzielt, bei dem die Rückwärtsbewegung
des Fahrzeugs (Rückwärtsdrehung von Antriebsrädern)
verhindert wird.
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Bei
dem dritten Vorwärtsgang (3.) sind die Kupplung C-1 und
die Kupplung C-3 eingerückt, wie in 3 gezeigt
ist. Dann wird, wie in den 2 und 4 gezeigt
ist, die Drehung des Trägers CR2, der die verzögerte
Drehung vornimmt, die durch das fixierte Sonnenrad S1 und das Hohlrad
R1, das die Eingangsdrehung vornimmt, vorgesehen wird, in das Sonnenrad
S3 durch die Kupplung C-1 eingeleitet. Zusätzlich wird
die verzögerte Drehung des Trägers CR1 in das
Sonnenrad S2 durch den Eingriff der Kupplung C-3 eingeleitet. Da
anders gesagt die verzögerte Drehung des Trägers
CR1 in das Sonnenrad S2 und das Sonnenrad S3 eingeleitet wird, nimmt
die Planetengetriebeeinheit PU die verzögerte Drehung in
einem direkt verbundenen Zustand vor und wird die verzögerte
Drehung direkt an das Hohlrad R2 abgegeben; somit wird die Vorwärtsdrehung
als dritter Vorwärtsgang von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
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In
dem vierten Vorwärtsgang (4.) sind die Kupplung C-1 und
die Kupplung C-2 eingerückt, wie in 3 gezeigt
ist. Dann wird, wie in den 2 und 4 gezeigt
ist, die Drehung des Trägers CR1, der die verzögerte
Drehung vornimmt, die durch das fixierte Sonnenrad S1 und das Hohlrad
R1, das die Eingangsdrehung vornimmt, vorgesehen wird, in das Sonnenrad
S3 durch die Kupplung C-1 eingeleitet. Zusätzlich wird
die Eingangsdrehung in den Träger CR2 durch den Eingriff
der Kupplung C-2 eingeleitet. Dann wird eine verzögerte
Drehung, die schneller als diejenige des vorstehend beschriebenen
dritten Vorwärtsgangs ist, durch die verzögerte
Drehung, die in das Sonnenrad S3 eingeleitet wird, und die Eingangsdrehung,
die in den Träger CR3 eingeleitet wird, erzeugt und wird
an das Hohlrad R2 abgegeben; somit wird die Vorwärtsdrehung
als vierter Vorwärtsgang von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
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In
dem fünfen Vorwärtsgang (5.) sind die Kupplung
C-2 und die Kupplung C-3 eingerückt, wie in 3 gezeigt
ist. Dann wird, wie in den 2 und 4 gezeigt
ist, die Drehung des Trägers CR1, der die verzögerte
Drehung vornimmt, die durch das fixierte Sonnenrad S1 und das Hohlrad
R1, das die Eingangsdrehung vornimmt, vorgesehen wird, in das Sonnenrad
S2 durch die Kupplung C-3 eingeleitet. Zusätzlich wird
die Eingangsdrehung in den Träger CR2 durch den Eingriff
der Kupplung C-2 eingeleitet. Dann wird eine beschleunigte Drehung,
die geringfügig schneller als diejenige der Eingangsdrehung
ist, durch die verzögerte Drehung, die in das Sonnenrad S3
eingeleitet wird, und die Eingangsdrehung, die in den Träger
CR2 eingeleitet wird, erzeugt und wird an das Hohlrad R2 abgegeben;
somit wird die Vorwärtsdrehung als fünfter Vorwärtsgang
von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
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In
dem sechsten Vorwärtsgang (6.) ist die Kupplung C-2 eingerückt
und ist die Bremse B-1 gesperrt, wie in 3 gezeigt
ist. Dann wird, wie in den 2 und 4 gezeigt
ist, die Eingangsdrehung in den Träger CR2 durch den Eingriff
der Kupplung C-2 eingeleitet. Zusätzlich wird die Drehung
des Sonnenrads S2 durch das Sperren der Bremse B-1 fixiert. Dann
wird die Eingangsdrehung des Trägers CR2 zu einer beschleunigten
Drehung, die schneller als diejenige des vorstehend beschriebenen
fünften Gangs ist, durch das fixierte Sonnenrad S2 ausgeführt
und wird an das Hohlrad R2 abgegeben; somit wird die Vorwärtsdrehung
als sechster Vorwärtsgang von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
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In
dem ersten Rückwärtsgang (REV) ist die Kupplung
C-3 eingerückt und ist die Bremse B-2 gesperrt, wie in 3 gezeigt
ist. Dann wird, wie in den 2 und 4 gezeigt
ist, die Drehung des Trägers CR1, der die verzögerte
Drehung vornimmt, die durch das fixierte Sonnenrad S1 und das Hohlrad
R1, das die Eingangsdrehung vornimmt, vorgesehen wird, in das Sonnenrad
S2 durch die Kupplung C-3 eingeleitet. Zusätzlich wird
die Drehung des Trägers CR2 durch das Sperren der Bremse
B-2 fixiert. Dann wird die verzögerte Drehung, die in das
Sonnenrad S2 eingeleitet wird, an das Hohlrad R2 durch den fixierten
Träger CR2 abgegeben und wird somit die Rückwärtsdrehung
als erster Rückwärtsgang von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
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Zusätzlich
sind in dem P-Bereich (Parkbereich) und in dem N-Bereich (Neutralen
Bereich) die Kupplungen C-1, C-2 und C-3 ausgerückt. Dann
tritt eine Trennung zwischen dem Träger CR1 und den Sonnenrädern
S2 und S3 auf, nämlich zwischen dem Planetengetriebe SP
und der Planetengetriebeeinheit PU, und werden ebenso die Eingangswelle 10 und
der Träger CR2 getrennt. Dadurch wird die Leistungsübertragung
zwischen der Eingangswelle 10 und der Planetengetriebeeinheit
PU, nämlich zwischen der Eingangswelle 10 und
dem Vorgelegerad 11 getrennt.
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Als
Nächstes wird eine Schaltsteuervorrichtung 1 für
das Automatikgetriebe 3 gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 und 5 bis 14 beschrieben. Es ist anzumerken, dass 1 ein
Blockdiagramm ist, das ein elektrisches Steuersystem usw. für
die Schaltsteuervorrichtung 1 des Automatikgetriebes 3 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels zeigt.
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Insbesondere
hat, wie in der Figur gezeigt ist, die Schaltsteuervorrichtung 1 eine
Steuereinheit (ECU) 20, die aus einem Mikrocomputer (MC)
zusammengesetzt ist, und ist die Steuereinheit 20 mit einer
Schaltsteuereinheit 30 sowie einem Schaltkennfeld (einem
Kennfeld) versehen. Die in 9 gezeigte
Graphik wird aus dem Schaltkennfeld (Kennfeld) entsprechend dem
Beschleunigerpedalhub, der durch einen Fahrer vorgenommen wird,
bestimmt. Es ist anzumerken, dass, obwohl der Hydraulikdruck [Pa],
der in 9 gezeigt ist, tatsächlich einen Hydraulikdruckbefehlswert
angibt, dieser als Hydraulikdruck in der nachstehenden Beschreibung verwendet
werden wird.
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Mit
der vorstehend erwähnten Steuereinheit 20 sind
ein Beschleunigeröffnungssensor 41 zum Erfassen
des Winkels eines Beschleunigerpedals (nicht gezeigt) (nämlich
des vom Fahrer vorgenommenen Beschleunigerpedalhubs) eines Fahrzeugs,
an dem das Automatikgetriebe 3 und die Schaltsteuervorrichtung 1 montiert
sind, ein Eingangswellendrehzahlsensor 42 zum Erfassen
der Drehzahl der Eingangswelle 10 des automatischen Drehzahländerungsmechanismus 5 (gleich
Turbinendrehzahl), ein Ausgangswellendrehzahlsensor (Fahrzeuggeschwindigkeitssensor) 43 zum
Erfassen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch Erfassen der Drehzahl
des Vorgelegerads 11, das mit den nicht gezeigten Antriebsrädern
gekoppelt ist, und ein Schaltpositionssensor 45 zum Erfassen
der ausgewählten Position eines Schalthebels (nicht gezeigt)
verbunden; von diesen Sensoren werden eine Vielzahl von Signalen
zu der Steuereinheit 20 übermittelt.
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Die
vorstehend erwähnte Schaltsteuereinrichtung 30 nimmt
Bezug auf das Schaltkennfeld (das Kennfeld) auf der Grundlage der
Beschleunigeröffnung, die durch den Beschleunigeröffnungssensor 41 erfasst
wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Ausgangswellendrehzahlsensor 43 erfasst
wird, und nimmt dann eine Beurteilung bezüglich der Auswahl
zwischen den vorstehend beschriebenen ersten bis sechsten Vorwärtsgängen
vor und steuert Schaltventile (nicht gezeigt) usw. in der hydraulischen
Steuervorrichtung 6 elektronisch, steuert die Einrück-
und Ausrückzustände der vorstehend erwähnten
Kupplungen C-1, C-2, C-3, B-1 und B-2, so dass die ausgewählte
Schaltstufe erhalten wird. Die hydraulische Steuervorrichtung 6 ist
mit vielen hydraulischen Servos (nicht gezeigt) entsprechend dem
automatischen Drehzahländerungsmechanismus 5 und
ebenfalls vielen Schaltventilen zum Umschalten des Hydraulikdrucks
zu diesen hydraulischen Servos versehen.
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Zusätzlich
hat die Schaltsteuereinrichtung 30 eine ausrückseitige
Schaltsteuereinrichtung 31, eine einrückseitige
Schaltsteuereinrichtung 32 und eine Schaltfortschrittsbeurteilungseinrichtung 33.
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Die
ausrückseitige Schaltsteuereinrichtung 31 steuert
den ausrückseitigen Hydraulikdruck der Bremse B-1, die
als erstes Schaltausrückelement dient, und der Kupplung
C-2, die als zweites Schaltausrückelement dient. Die einrückseitige
Schaltsteuereinrichtung 32 steuert den einrückseitigen
Hydraulikdruck der Kupplung C-1, die als erstes Schalteinrückelement
dient, und der Kupplung C-3, die als zweites Schalteinrückelement
dient. Die Schaltfortschrittsbeurteilungseinrichtung 33 erfasst
den Fortschrittszustand des Herunterschaltvorgangs durch Erfassen
der Veränderung der Drehung auf der Grundlage der Veränderung
des Übersetzungsverhältnisses während
des Herunterschaltens (Herunterschalten mit eingeschalteter Leistung)
und durch Vergleichen des erfassten Werts mit einem im Voraus eingerichteten
vorbestimmten Schwellwert, wobei der Fortschrittszustand des Schaltvorgangs
beurteilt wird.
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Anders
gesagt führt während des Herunterschaltens die
Schaltsteuereinrichtung (die Steuereinrichtung) 30 eine
Steuerung durch, um eine niedrige Schaltstufe (einen dritten Vorwärtsgang
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) auszubilden, indem sie
zuerst die Bremse B-1, die als erstes Schaltausrückelement
dient, und die Kupplung C-2, die als zweites Schaltausrückelement
dient, ausrückt, dann die Kupplung C-1, die als erstes
Schalteinrückelement dient, einrückt und abschließend
die Kupplung C-3, die als zweites Schalteinrückelement
dient, einrückt, während sie die Drehmomentkapazität
der Kupplung C-2 durch eine Rückführregelung (im
Folgenden ebenso FB-Regelung genannt) regelt. Genauer gesagt rückt
die Schaltsteuereinrichtung 30 zuerst die Bremse B-1 praktisch
vollständig aus und rückt ebenso die Kupplung
C-2 aus, um ihre Drehmomentkapazität auf einem Druck in
der Nähe eines Einrückstartdrucks (P1 in 9)
während des vorstehend erwähnten Ausrückens
der Bremse B-1 und der Kupplung C-2 zu halten, rückt dann
die Kupplung C-1 ein, um eine vorbestimmte Drehmomentkapazität
(im Voraus eingerichtete Drehmomentkapazität [P2 in 9]) zu beziehen,
und rückt schließlich die Kupplung C-3 mit einer
vorbestimmten Rate ohne Anhalten ein, während sie durch
eine Rückführregelung die Drehmomentkapazität
der Kupplung C-2 regelt, die auf dem Druck in der Nähe
des Einrückstartdrucks gehalten wird, wobei somit der dritte
Vorwärtsgang ausgebildet wird. Der Einrückstartdruck
bezieht sich auf einen Hubenddruck zum Versetzen eines nicht gezeigten
Kolbens des hydraulischen Servos und einer Reibungsplatte der Kupplung
C-2 in wechselseitigem Kontakt ohne Spalt, um zu veranlassen, dass die
Kupplung C-2 die Drehmomentübertragung (Leistungsübertragung)
beginnt.
-
Es
ist anzumerken, dass dann, wenn der Schaltvorgang durch die Schaltstufen
von dem vorstehend beschriebenen ersten Vorwärtsgang bis sechsten
Vorwärtsgang durchgeführt wird, die Rolle jedes
Linearsolenoidventils (nicht gezeigt) in Abhängigkeit von
dem entsprechenden Schaltbetrieb umgeschaltet wird; ein Linearsolenoidventil
dient nämlich als Linearsolenoidventil zum Regulieren des Drucks,
der zu einem hydraulischen Servo eines Reibungseingriffselements
an der Einrückseite (einrückseitiges Drucksteuerventil)
in einem Schaltbetrieb zugeführt wird, und als Linearsolenoidventil
zum Regulieren des Drucks, der zu einem hydraulischen Servo eines
Reibungseingriffselements an der Ausrückseite (ausrückseitiges
Drucksteuerventil) in einem anderen Schaltbetrieb zugeführt
wird.
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Als
Nächstes wird die Schaltsteuerung durch die Schaltsteuervorrichtung 1 gemäß der
vorliegenden Erfindung mithilfe eines Beispiels beschrieben, in
welchem die Schaltsteuerung auf einen Herunterschaltvorgang, beispielsweise
einen Schaltvorgang vom sechsten zum dritten (6-4-3-Schaltvorgang) durch
eine Eingriffsumschaltung von vier Elementen angewendet wird, und
unter Bezugnahme auf die 5 bis 9.
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Es
ist anzumerken, dass 5 ein Ablaufdiagramm für
die hydraulische Steuerung der Bremse B-1 ist, die als erstes Schaltausrückelement
dient; 6 ist ein Ablaufdiagramm für die hydraulische Steuerung
der Kupplung C-2, die als zweites Schaltausrückelement
dient; 7 ist ein Ablaufdiagramm für die hydraulische
Steuerung der Kupplung C-1, die als erstes Schalteinrückelement
dient; und 8 ist ein Ablaufdiagramm für
die hydraulische Steuerung der Kupplung C-3, die als zweites Schalteinrückelement
dient. Zusätzlich ist 9 ein Zeitdiagramm, das
eine Schaltsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt und von oben ausgehend Änderungen der Drehzahl der
Eingangswelle 10 (Eingangswellendrehzahl) des automatischen
Drehzahländerungsmechanismus 5 sowie Änderungen
der entsprechenden Hydraulikdrücke (Hydraulikdruckbefehlswerte)
der Kupplungen C-1, C-2 und C-3 sowie der Bremse B-1 zeigt, die
als vier Elemente einer Eingriffsumschaltung dienen. In 9 bezeichnet
das Bezugszeichen A einen Zeitpunkt am Ende des ersten Schaltvorgangs,
bezeichnet das Bezugszeichen B den Zeitpunkt beim Start des zweiten
Schaltvorgangs und bezeichnet das Bezugszeichen C den Zeitpunkt
am Ende des zweiten Schaltvorgangs; zusätzlich stellt die
durchgezogene Linie für die Eingangswellendrehzahl diejenige
der vorliegenden Erfindung dar, wohingegen die gestrichelte Linie
für die Eingangswellendrehzahl diejenige der in 13 gezeigten
grundlegenden Technologie darstellt. Darüber hinaus bezeichnet
in 9 und in der später beschriebenen 13 das
Bezugszeichen PB1 den Druck der Bremse B-1 und bezeichnen die Bezugszeichen
PC1, PC2 und PC3 die Drücke der Kupplungen C-1, C-2 beziehungsweise
C-3.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Paare der
Reibungseingriffselemente, die für das Herunterschalten
durch die Eingriffsumschaltung der vier Elemente verwendet werden,
ein Paar aus der Bremse B-1, die sich in dem sechsten Vorwärtsgang
(der hohen Schaltstufe) an der Seite des höheren Gangs
des vierten Vorwärtsgangs (der mittleren Schaltstufe) in
dem eingerückten Zustand befindet, und während
des Schaltvorgangs von dem sechsten Vorwärtsgang zu dem
vierten Vorwärtsgang ausgerückt wird, und der
Kupplung C-2, die sich sowohl in dem sechsten als auch in dem vierten
Vorwärtsgang in dem eingerückten Zustand befindet
und während des Schaltvorgangs zu dem dritten Vorwärtsgang (der
niedrigen Schaltstufe) an der Seite des niedrigeren Gangs des vierten
Vorwärtsgangs ausgerückt wird; und ein Paar aus
der Kupplung C-1, die sich in dem ausgerückten Zustand
in dem sechsten Vorwärtsgang befindet und in dem vierten
Vorwärtsgang eingerückt wird, wobei der Eingriff
aufrecht erhalten wird, bis der dritte Vorwärtsgang erreicht.
wird, und der Kupplung C-3, die sich in dem ausgerückten
Zustand sowohl in dem sechsten als auch in dem vierten Vorwärtsgang
befindet und in dem dritten Vorwärtsgang eingerückt
wird.
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Anders
gesagt wird, wenn ein Herunterschaltvorgang (ein Herunterschaltvorgang
mit Leistung) während des Fahrens durchgeführt
wird, nämlich beispielsweise in dem sechsten Vorwärtsgang, ein
Schaltbefehl von der Schaltsteuereinrichtung 30 abgegeben
und beginnt dann die ausrückseitige Schaltsteuereinrichtung 31,
die Bremse B-1, die als erstes Ausrückelement dient, hydraulisch
zu steuern, wie in 5 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt
befinden sich die Kupplung C-2 und die Bremse B-1 in dem vollständig
eingerückten Zustand, wodurch der sechste Gang gebildet
wird, wie in 3 gezeigt ist.
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Zuerst
beginnt bei Schritt S1 (Zeit t1 bis t2 in 9), die
ausrückseitige Schaltsteuereinrichtung 31 eine
Anfangsschaltsteuerung und verringert den Druck des hydraulischen
Servos (nicht gezeigt) der Bremse B-1 mit einer konstanten Rate.
Bei Schritt S2 beurteilt die ausrückseitige Schaltsteuereinrichtung 31 durch
die Änderung der Drehung auf der Grundlage des Obersetzungsverhältnisses,
die in der Schaltfortschrittsbeurteilungseinrichtung 33 erfasst wird,
ob bei dem automatischen Drehzahländerungsmechanismus 5 die
Drehung begonnen hat sich zu ändern; wenn die Drehung begonnen
hat sich zu ändern (S2; JA), schreitet der Ablauf zu Schritt
S3 weiter, oder wenn die Drehung nicht begonnen hat sich zu ändern
(S2; NEIN), wird Schritt S1 wiederholt.
-
Dann
wird bei Schritt S3 (Zeit t3 bis t4 in 9) eine
Trägheitsphasensteuerung gestartet, um den Druck des hydraulischen
Servos der Bremse B-1 mit einer konstanten Rate zu verringern, und
schreitet dann der Ablauf zu Schritt S4 weiter. Bei Schritt S4 (Zeit
t4 bis t6 in 9)
wird eine Beurteilung vorgenommen, ob eine erste Schaltbeendigungsbeurteilung
erfüllt ist; wenn nicht beurteilt wird, dass sie erfüllt
ist (S4; NEIN), wird Schritt S3 wiederholt, oder wenn beurteilt
wird, dass sie erfüllt ist (S4; JA), schreitet der Ablauf
zu Schritt S5 weiter.
-
Bei
Schritt S5 (Zeit t6 bis t7 in 9)
wird eine Abschlusssteuerung gestartet, um den Druck des hydraulischen
Servos der Bremse B-1 mit einer konstanten Rate zu verringern, und
schreitet dann der Ablauf zu Schritt S6 weiter. Bei Schritt S6 wird
eine Beurteilung vorgenommen, ob der Wert des Hydraulikdruckbefehls
für den hydraulischen Servo der Bremse B-1 0 geworden ist;
wenn er nicht 0 geworden ist, wird Schritt S5 wiederholt (S6; NEIN),
und wenn beurteilt wird, dass er 0 geworden ist (S6; JA), wird die
Steuerung beendet.
-
Andererseits
schreitet bei der hydraulischen Steuerung der Kupplung C-2 als zweites
Schaltausrückelement, wie in 6 gezeigt.
ist, nachdem der erste Schaltvorgang ein vorbestimmtes Schaltverhältnis
bei Schritt S11 erzielt hat, die ausrückseitige Schaltsteuereinrichtung 31,
die auf der Grundlage des Schaltbefehls arbeitet, zu Schritt S12
voran (Zeit t1 bis t5 in 9).
Bei Schritt S12 wird eine Einrückhalte-Standby-Steuerung
gestartet, um den Steuerdruck (P1) äquivalent
zu der Drehmomentkapazität oder weniger (in der Nähe
des Hubenddrucks) abzugeben, und schreitet dann der Ablauf zu Schritt
S13 voran.
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Bei
Schritt S13 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob die erste Schaltbeendigungsbeurteilung erfüllt
ist; wenn nicht beurteilt wird, dass die Beendigungsbeurteilung
erfüllt ist (S13; NEIN), wird Schritt S12 wiederholt, oder
wenn beurteilt wird, dass die Beendigungsbeurteilung erfüllt
ist (S13, JA), schreitet der Ablauf zu Schritt S14 weiter.
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Bei
Schritt S14 wird eine Anfangsschaltsteuerung gestartet (Zeit t5, bis t6 in 9),
wird der Druck zu dem hydraulischen Servo der Kupplung C-2 mit einer
konstanten Rate verringert und schreitet der Ablauf dann zu Schritt
S15 weiter. Bei Schritt S15 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob
die Drehung begonnen hat sich zu ändern; wenn nicht beurteilt
wird, dass die Drehung begonnen hat sich zu ändern (S15; NEIN),
wird Schritt S14 wiederholt, oder wenn beurteilt wird, dass die
Drehung begonnen hat sich zu ändern (S15; JA) schreitet
der Ablauf zu Schritt S16 weiter.
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Bei
Schritt S16 wird die Trägheitsphasensteuerung gestartet,
um den Druck für den hydraulischen Servo der Kupplung C-2
mit einer konstanten Rate zu verringern, und schreitet der Ablauf
dann zu Schritt S17 weiter. Bei Schritt S17 (Zeit t6 in 9) wird
eine Beurteilung vorgenommen, ob die Kupplung C-1, die als erstes
Schalteinrückelement dient, die vorbestimmte Drehmomentkapazität
erzielt hat (P2 in 9); wenn
nicht beurteilt wird, dass die vorbestimmte Drehmomentkapazität
erzielt ist (S17; NEIN), wird Schritt S16 wiederholt, oder wenn
beurteilt wird, dass die vorbestimmte Drehmomentkapazität
erzielt ist (S17; JA), schreitet der Ablauf zu Schritt S18 weiter.
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Bei
Schritt S18 wird eine Drehungsänderungsratensteuerung,
die eine FB-Regelung ist, um die Änderung der Drehung in
der Nähe einer Solldrehbeschleunigung zu bringen, gestartet
und schreitet der Ablauf dann zu Schritt S19 weiter. Bei Schritt
S19 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob eine zweite Schaltbeendigungsbeurteilung
erfüllt ist; wenn nicht beurteilt wird, dass diese erfüllt
ist (S19; NEIN), wird Schritt S18 wiederholt, oder wenn beurteilt
wird, dass diese erfüllt ist (S19; JA), schreitet der Ablauf
zu Schritt S20 weiter.
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Bei
Schritt S20 wird eine Abschlusssteuerung gestartet, um den Druck
zu dem hydraulischen Servo der Kupplung C-2 mit einer konstanten
Rate zu verringern, und schreitet der Ablauf zu Schritt S21 weiter,
bei dem eine Beurteilung vorgenommen wird, ob der Wert des Hydraulikdruckbefehls
zu dem hydraulischen Servo der Kupplung C-2 0 geworden ist; wenn
er nicht 0 geworden ist, wird Schritt S20 wiederholt (S21; NEIN),
und wenn beurteilt wird, dass er 0 geworden ist (S21; JA), wird
die Steuerung beendet (Zeit t6 bis t7 in 9).
-
Zusätzlich
beginnt bei der Hydrauliksteuerung der Kupplung C-1, die als erstes
Schalteinrückelement dient, wie in 7 gezeigt
ist, die einrückseitige Schaltsteuereinrichtung 32 eine
Servostartsteuerung auf der Grundlage des Schaltbefehls bei Schritt S31
und beginnt eine Einrücksteuerung, um den Hydraulikdruck
mit einer sehr niedrigen konstanten Rate in S32 zu erhöhen;
dann schreitet der Ablauf zu Schritt S33 weiter (Zeit t3 bis
t6 in 9).
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Bei
Schritt S33 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob die erste Schaltbeendigungsbeurteilung erfüllt
ist (Zeit t6 bis t7 in 9);
wenn nicht beurteilt wird, dass diese erfüllt ist (S33;
NEIN), wird Schritt S32 wiederholt, oder wenn beurteilt wird, dass
diese erfüllt ist (S33; JA), schreitet der Ablauf zu Schritt
S34 weiter.
-
Bei
Schritt S34 wird eine Einrückhalteabschlusssteuerung A
gestartet, um den Druck zu dem hydraulischen Servo der Kupplung
C-1 mit einer niedrigen konstanten Rate zu erhöhen (Zeit
t7 in 9), und
bei Schritt S35 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob die vorbestimmte
Drehmomentkapazität (P2 in 9)
erzielt ist. Wenn als Ergebnis beurteilt wird, dass die vorbestimmte
Drehmomentkapazität nicht erzielt wird (S35; NEIN), wird
Schritt S34 wiederholt, oder wenn beurteilt wird, dass die vorbestimmte
Drehmomentkapazität erzielt ist (S35; JA), schreitet der
Ablauf zu S36 weiter.
-
Bei
Schritt S36 wird eine Einrückhalteabschlusssteuerung B
gestartet, um die Kupplung C-1 durch rasches Erhöhen des
Drucks zu dem hydraulischen Servo der Kupplung C-1 einzurücken
(Zeit t9 in 9). Nachfolgend
wird in Schritt S37 eine Beurteilung vorgenommen, ob die Schaltbeendigungsbeurteilung
des zweiten Schaltvorgangs erfüllt ist; wenn beurteilt
wird, dass die Schaltbeendigungsbeurteilung des zweiten Schaltvorgangs
nicht erfüllt ist (S37; NEIN), wird Schritt S36 wiederholt,
oder wenn beurteilt wird, dass die Schaltbeendigungsbeurteilung
des zweiten Schaltvorgangs erfüllt ist (S37; JA), wird
die Steuerung beendet (Zeit t9 bis t12 in 9).
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Zusätzlich
schreitet in der Hydrauliksteuerung der Kupplung C-1, die als zweites
Schalteinrückelement dient, wie in 8 gezeigt
ist, wenn der erste Schaltvorgang das vorbestimmte Schaltverhältnis
bei Schritt S41 erhalten hat, die einrückseitige Schaltsteuereinrichtung 32,
die auf der Grundlage des Schaltbefehls arbeitet, zu Schritt S42
voran, um die Servostartsteuerung zu starten (Zeit t6 bis
t8 in 9), und
startet bei Schritt S43 die Einrücksteuerung, um den Druck
zu dem hydraulischen Servo der Kupplung C-3 mit einer sehr niedrigen
konstanten Rate zu erhöhen (Zeit t8 bis
t10 in 9).
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Dann
wird in Schritt S44 eine Beurteilung vorgenommen, ob der zweite
Schaltvorgang ein vorbestimmtes Schaltverhältnis erzielt
hat; wenn beurteilt wird, dass das vorbestimmte Schaltverhältnis nicht
erzielt wurde (S44; NEIN), wird Schritt S43 wiederholt, oder wenn
beurteilt wird, dass das vorbestimmte Schaltverhältnis
erzielt wurde (S44; JA), schreitet der Ablauf zu Schritt S45 weiter.
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Bei
Schritt S45 wird eine abschließende Steuerung gestartet,
in der ein Druck zum Einrücken (zum Verbinden) eines vorbestimmten
Verhältnisses eines Eingangsdrehmoments an den hydraulischen Servo
der Kupplung C-3 abgegeben wird (Zeit t10 bis t12 in 9), und
wird in Schritt S46 eine Beurteilung vorgenommen, ob die Kupplung
C-2, die als zweites Schaltausrückelement dient, den Ausrückvorgang beendet
hat; wenn der Ausrückvorgang nicht beendet ist (S46; NEIN),
wird Schritt S45 wiederholt, oder wenn der Ausrückvorgang
beendet ist (S46; JA), schreitet der Ablauf zu Schritt S47 weiter,
und wird nach dem Starten der Abschlusssteuerung die Steuerung beendet.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben
ist, führt während des Herunterschaltens zu dem
Gang, der um zwei oder mehr Stufen über den vierten Vorwärtsgang
(die mittlere Schaltstufe) beabstandet ist, durch Trennen und Verbinden
der entsprechenden Paare der Reibungseingriffselemente, die Schaltsteuereinrichtung 30 die Steuerung
durch, um den dritten Vorwärtsgang (die niedrige Schaltstufe)
zuerst durch Ausrücken der Bremse B-1 und der Kupplung
C-2, dann durch Einrücken der Kupplung C-1 und abschließend
Einrücken der Kupplung C-3 auszubilden, während
die Drehmomentkapazität der Kupplung C-2 durch eine Rückführregelung
geregelt wird. Daher ist es infolge des Ausrückens der
Bremse B-1 und der Kupplung C-2 vor dem Einrücken der Kupplung
C-1 möglich, die Eingangsdrehung (die Turbinendrehung)
mit einer maximalen Leistungsfähigkeit der Kraftmaschine 2 zu
beschleunigen, mit der das Automatikgetriebe 3 verbunden
ist, um die Zeit für den Schaltvorgang zu verringern, und
kann ebenso als Ergebnis der Rückführregelung
der Drehmomentkapazität der Kupplung C-2 nach dem Einrücken
der Kupplung C-1 die Drehmomentschwankung in dem vierten Vorwärtsgang
(der mittleren Schaltstufe) verringert werden, um das Auftreten
eines unangenehmen Schaltstoßes zu vermeiden.
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Insbesondere
führt die Schaltsteuereinrichtung 30 die Steuerung
durch, um den dritten Vorwärtsgang (die niedrige Schaltstufe)
auszubilden, indem zuerst die Bremse B-1 nahezu vollständig
ausgerückt wird und die Kupplung C-2 ebenso ausgerückt
wird, um ihre Drehmomentkapazität auf einem Druck in der
Nähe des Einrückstartdrucks (P1 in 9)
während des Ausrückens der Bremse B-1 und der
Kupplung C-2 zu halten, und indem sie dann die Kupplung C-1 einrückt,
um die vorbestimmte Drehmomentkapazität (P2 in 9)
zu beziehen, und abschließend die Kupplung C-3 mit einer
vorbestimmten Rate ohne Anhalten einrückt, während
sie durch eine Rückführregelung die Drehmomentkapazität
der Kupplung C-2 regelt, die auf dem Druck in der Nähe des
Einrückstartdrucks gehalten wird. Auch während daher
die Kupplung C-1 einrückt, ist es möglich, die Eingangsdrehung
mit eine maximalen Leistungsfähigkeit der Kraftmaschine 2 zu
beschleunigen, indem die Kupplung C-2 in den Druck in der Nähe
des Einrückstartdrucks versetzt wird; somit kann ein Nachteil,
wie zum Beispiel die Verlängerung der Zeit für den
Schaltvorgang aufgrund der Zeit, die bis zu dem Ende des zweiten
Schaltvorgangs erforderlich ist, vermieden werden.
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Es
ist anzumerken, dass die hydraulische Steuerung der Bremse B-1,
die als erstes Schaltausrückelement dient, die unter Bezugnahme
auf das Ablaufdiagramm beschrieben wurde, das in 5 gezeigt
ist, so ist, wie es durch das Ablaufdiagramm in 10 gemäß der
Technologie ist, die als Basis für die vorliegende Erfindung
dient. Gemäß der Technologie, die als Basis für
die vorliegende Erfindung dient, unterscheidet sich der Prozess
von Schritt S54 und den späteren Schritten von demjenigen
des vorliegenden Ausführungsbeispiels, obwohl der Prozess der
Schritte S51 bis S53, der in 10 gezeigt
ist, derselbe wie derjenige der Schritte S1 bis S3, die in 5 gezeigt
sind, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist.
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Genauer
gesagt wird gemäß der Technologie, die als Basis
für die vorliegende Erfindung dient, derselbe Prozess wie derjenige
der Schritte S1 bis S3 durchgeführt, wie in 5 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels gezeigt ist (Zeit t21 bis t24 in 13),
und wird bei Schritt S54 eine Beurteilung vorgenommen, ob das vorbestimmte
Schaltverhältnis erhalten wurde (Zeit t24 bis
t26 in 13); wenn nicht
beurteilt wird, dass dieses erhalten wurde (S54; NEIN), wird die
Trägheitsphasensteuerung des Schritts S53 wiederholt, oder
wenn beurteilt wird, dass dieses erhalten wurde (S54; JA), schreitet
der Ablauf zu Schritt S55 weiter. Es ist anzumerken, dass in 13 das
Bezugszeichen A den Zeitpunkt am Ende des ersten Schaltvorgangs
bezeichnet, das Bezugszeichen B den Zeitpunkt beim Start des zweiten Schaltvorgangs
zeigt und das Bezugszeichen C den Zeitpunkt am Ende des zweiten
Schaltvorgangs zeigt.
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Bei
Schritt S55 wird die Drehungsänderungsratensteuerung gestartet,
die eine FB-Regelung ist, um die Änderung der Drehung in
die Nähe einer Solldrehbeschleunigung zu bringen, und wird dann
bei Schritt S56 eine Beurteilung vorgenommen, ob die erste Schaltbeendigungsbeurteilung
erfüllt ist; wenn nicht beurteilt wird, dass diese erfüllt
ist (S56; NEIN), wird die Drehungsänderungsratensteuerung des
Schritts S55 wiederholt, oder wenn beurteilt wird, dass diese erfüllt
ist (S56; JA), wird die Abschlusssteuerung bei Schritt S57 gestartet,
und dann schreitet der Ablauf zu Schritt S58 weiter (Zeit t26 bis t28 in 13).
-
Bei
Schritt S58 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob der Wert des Hydraulikdruckbefehls
zu dem hydraulischen Servo der Bremse B-1 0 geworden ist; wenn er
nicht 0 geworden ist, wird Schritt S57 wiederholt (S58; NEIN), und
wenn beurteilt wird, dass er 0 geworden ist (S58; JA), wird die
Steuerung beendet (Zeit t28 in 13).
-
Zusätzlich
ist die Hydrauliksteuerung der Kupplung C-2, die als zweites Schaltausrückelement dient,
die unter Bezugnahme auf das in 6 gezeigte
Ablaufdiagramm beschrieben wurde, so wie in dem Ablaufdiagramm in 11 gemäß der
Technologie gezeigt ist, die als Basis für die vorliegende
Erfindung dient. Gemäß der Technologie, die als
Basis für die vorliegende Erfindung dient, unterscheidet sich
der Ablauf der Schritte S62 und S67, wie in 11 gezeigt
ist, von denjenigen der Schritte S12 bis S17, die in 6 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels gezeigt sind, wohingegen
der andere Ablauf derselbe wie derjenige des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ist.
-
Die
Steuerung der Kupplung C-2, die als zweites Schaltausrückelement
dient, die unter Bezugnahme auf das in 6 gezeigte
Ablaufdiagramm beschrieben wurde, ist so wie es durch das in 11 gezeigte
Ablaufdiagramm gemäß der Technologie ist, die
als Basis für die vorliegende Erfindung dient. Gemäß der
Technologie, die als Basis für die vorliegende Erfindung
dient, wird die Einrückhalte-Standby-Steuerung bei Schritt
S62 gestartet, um einen Steuerdruck abzugeben, der die Drehmomentkapazität
sicherstellt, wohingegen der Schritt S12, der in 6 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels gezeigt ist, dahingehend
verschieden ist, dass die Steuerung einen Steuerdruck abgibt, der äquivalent zu
der Drehmomentkapazität oder geringer ist (in der Nähe
des Hubenddrucks). Zusätzlich wird gemäß der Technologie,
die als Basis für die vorliegende Erfindung dient, eine
Beurteilung bei Schritt S67 vorgenommen, ob der zweite Schaltvorgang
ein vorbestimmtes Schaltverhältnis erzielt hat, wohingegen der
Schritt S17, der in 6 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
gezeigt ist, dahingehend verschieden ist, dass eine Beurteilung
gemacht wird, ob die Kupplung C- 1, die als erstes Schalteinrückelement dient,
eine vorbestimmte Drehmomentkapazität erreicht hat.
-
Darüber
hinaus ist die Hydrauliksteuerung der Kupplung C-1, die als erstes
Schalteinrückelement dient, die unter Bezugnahme auf das
Ablaufdiagramm beschrieben wurde, das in 7 gezeigt
ist, so wie durch das in 12 gezeigte
Ablaufdiagramm gemäß der Technologie gezeigt ist,
die als Basis für die vorliegende Erfindung dient. Gemäß der
Technologie, die als Basis für die vorliegende Erfindung dient,
unterscheidet sich der Prozess der Schritte S83 und S84, der in 12 gezeigt
ist, von demjenigen der Schritte S33, S34 und S35, der in 7 des vorliegenden
Ausführungsbeispiels gezeigt ist, wohingegen der andere
Prozess derselbe wie derjenige des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ist.
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Insbesondere
wird gemäß der Technologie, die als Basis für
die vorliegende Erfindung dient, nach dem Starten der selben Einrücksteuerung
wie derjenigen des vorliegenden Ausführungsbeispiels bei
Schritt S82 eine Beurteilung bei Schritt S83 vorgenommen, ob die
erste Schaltbeendigungsbeurteilung erfüllt ist (Zeit t28 in 13); wenn
nicht beurteilt wird, dass diese erfüllt ist (S83; NEIN),
wird Schritt S82 wiederholt, oder wenn beurteilt wird, dass diese erfüllt
ist (S83; JA), schreitet der Ablauf zu Schritt S84 weiter, in welchem
die Einrückhalteabschlusssteuerung gestartet wird. Bei
Schritt S85 wird eine Beurteilung vorgenommen, ob die Schaltbeendigungsbeurteilung
desselben zweiten Schaltvorgangs wie demjenigen des vorliegenden
Ausführungsbeispiels erfüllt ist (Zeit t34 in 13); wenn
nicht beurteilt wird, dass diese erfüllt ist (S85; NEIN),
wird Schritt S84 wiederholt, oder wenn beurteilt wird, dass diese
erfüllt ist (S85; JA), wird die Steuerung beendet.
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Es
ist anzumerken, dass mit Bezug auf die hydraulische Steuerung der
Kupplung C-3, die als zweites Schalteinrückelement dient,
die Technologie, die als Basis für die vorliegende Erfindung
dient, dieselbe Steuerung wie diejenige des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ausführt, die in 8 gezeigt
ist.
-
Da
die hydraulische Steuerung gemäß einer solchen
grundlegenden Technologie eine Steuerung durchführt, die
unterschiedlich zu derjenigen des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ist, so dass die Kupplung C-1 und die Kupplung C-3 an dem Ende des
ersten Schaltvorgangs eingerückt werden, in welchem die
Bremse B-1 und die Kupplung C-2 ausgerückt werden, ist
es schwierig, einen unangenehmen Schaltstoß zu verringern,
und ebenso schwierig, einen Beitrag zur Verringerung der Zeit zum
Schalten im Vergleich mit dem vorstehend beschriebenen vorliegenden
Ausführungsbeispiel zu erhalten.
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Es
ist anzumerken, dass in dem vorstehend beschriebenen vorliegenden
Ausführungsbeispiel ein Beispiel angegeben wurde, in welchem
die vorliegende Erfindung auf den Schaltvorgang vom sechsten zum
dritten Gang (6-4-3-Schaltvorgang) angewendet ist. Jedoch ist die
vorliegende Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt
und kann ebenso beispielsweise auf einen Schaltvorgang vom fünften zum
zweiten Gang (5-3-2-Schaltvorgang) angewendet werden.
-
In
dem Fall nimmt das erste Schaltausrückelement, das die
Form der Bremse B-1 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
angenommen hat, die Form der Kupplung C-2 an, nimmt das zweite Schaltausrückelement,
das die Form der Kupplung C-2 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
angenommen hat, die Form der Kupplung C-3 an, nimmt das erste Schalteinrückelement,
das die Form der Kupplung C-1 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angenommen
hat, weiterhin die selbe Form der Kupplung C-1 an, und nimmt das
zweite Schalteinrückelement, das die Form der Kupplung
C-3 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angenommen
hat, die Form der Bremse B-1 an. Dadurch ist es möglich, dieselbe
Wirkung wie diejenige des vorliegenden Ausführungsbeispiels
zu erhalten.
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Es
ist anzumerken, dass in dem vorstehend beschriebenen vorliegenden
Ausführungsbeispiel eine Erklärung eines Beispiels
angegeben wurde, das zur Verwendung bei einem FF-Fahrzeug als Automatikgetriebe 3 geeignet
ist, das sechs Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang
erzielt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt
und kann diese ebenso auf ein Automatikgetriebe angewendet werden,
das zur Verwendung bei einem Fahrzeug der FR-Bauart (Fahrzeug mit vorn
eingebauter Kraftmaschine und Hinterradantrieb) oder jeder anderen
Bauart geeignet ist.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die
Schaltsteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß der
vorliegenden Erfindung kann bei einem Automatikgetriebe verwendet
werden, das an einem Personenfahrzeug, einem Lastkraftwagen, einem
Bus, einer Landmaschine oder Ähnlichem montiert ist, und
ist insbesondere zur Verwendung bei einem Automatikgetriebe geeignet,
für das eine Verbesserung eines Schaltstoßes erforderlich
ist, wenn ein Sprungschaltvorgang durch eine Eingriffsumschaltung
durchgeführt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Während
eines Herunterschaltens zu einem Gang, der um zwei oder mehr Stufen über
eine Zwischenschaltstufe beabstandet ist, durch Trennen und Verbinden
von entsprechenden Paaren von Reibungseingriffselementen führt
eine Schaltsteuereinrichtung eine Steuerung durch, um eine niedrige Schaltstufe
zuerst durch Ausrücken eines ersten und eines zweiten Schaltausrückelements,
dann durch Einrücken eines ersten Schalteinrückelements
und abschließend durch Einrücken eines zweiten
Schalteinrückelements auszubilden, während es
die Drehmomentkapazität des zweiten Schaltausrückelements
durch eine Rückführregelung regelt. Folglich ist
es als Ergebnis des Ausrückens des ersten und des zweiten
Schaltausrückelements vor dem Einrücken des ersten
Schalteinrückelements möglich, eine Eingangsdrehung
mit einer maximalen Leistungsfähigkeit einer Kraftmaschine,
mit der ein Automatikgetriebe verbunden ist, zu beschleunigen, um
die Zeit für den Schaltvorgang zu verringern, und ebenso kann
als Ergebnis der Rückführregelung der Drehmomentkapazität
des zweiten Schaltausrückelements nach dem Einrücken
des ersten Schalteinrückelements eine Drehmomentschwankung
in der Zwischenschaltstufe verringert werden, um das Auftreten eines
unangenehmen Schaltstoßes zu vermeiden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2003-106440
A [0004]