DE19501671A1 - Hydraulisches Steuersystem für ein automatisches Getriebe - Google Patents
Hydraulisches Steuersystem für ein automatisches GetriebeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuersystem für ein
automatisches Getriebe und im einzelnen ein Steuersystem für
eine Einrückkraft von reibschlüssigen Elementen während eines
Schaltvorgangs.
Im allgemeinen ist ein automatisches Getriebe für ein selbst
fahrendes Fahrzeug mit einem Drehmomentwandler und einem
Schaltgetriebemechanismus, der mit dem Drehmomentwandler zusam
menwirkt, versehen. Eine Vielzahl von reibschlüssigen Elemen
ten des Schaltgetriebemechanismus wird wahlweise geschaltet,
um einen Kraftübertragungsweg zu ändern, um eine vorbestimmte
Schaltstufe in Abhängigkeit vom Bedürfnis des Fahrers und/oder
vom Fahrzustand festzulegen. Zu diesem Zweck ist das automati
sche Getriebe mit einer Hydrauliksteuerschaltung versehen, die
einen Leitungsdruck zum Einrücken der reibschlüssigen Elemente
erzeugt. Wenn der Leitungsdruck im Vergleich zu einem Eingangs
drehmoment für ein reibschlüssiges Element zu niedrig ist, ist
ein Drehmomentübertragungsbetrag des reibschlüssigen Elements
zu knapp, um einen gewünschten Drehmomentbetrag zu übertragen.
Wenn im umgekehrten Fall der Leitungsdruck z. B. zu hoch ist,
dann wird ein Drehmomentbetrag zum Antreiben einer Ölpumpe
über eine geeignete Höhe hinaus erhöht, so daß eine Motoraus
gangsleistung unerwünschterweise aufgebraucht wird. Das bedeu
tet, daß die Kraftstoffverbrauchseffizienz verschlechtert
wird.
Im Hinblick darauf wird der Leitungsdruck auf der Grundlage
einer Drosselklappenöffnung geregelt, durch die das Motorlei
stungsdrehmoment gesteuert wird, weil das dem reibschlüssigen
Element zugeführte Eingangsdrehmoment im allgemeinen dem Motor
leistungsdrehmoment entspricht. Als eine Folge davon wird der
Leitungsdruck so geregelt, daß der Leitungsdruck auf das Ein
gangsdrehmoment des reibschlüssigen Elements abgestimmt ist.
Inzwischen wird, um eine wesentliche Änderung in einer Fahr
zeuggeschwindigkeit während des Schaltvorgangs zu verhindern,
eine Eingangsdrehzahl (Turbinenraddrehzahl) so geändert, daß
sie einem Sollübersetzungsverhältnis entspricht. Bei einem
Hochschaltvorgang, bei dem die Eingangsdrehzahl reduziert
wird, wird ein Drehmomentbetrag des reibschlüssigen Elements,
das an dem Schaltvorgang beteiligt ist, um einen Betrag für
ein Trägheitsdrehmoment erhöht, was notwendig ist, um die
Turbinenraddrehzahl zu reduzieren. Bei einem Herunterschaltzu
stand wird dagegen dann, wenn die Eingangsdrehzahl erhöht
wird, der Drehmomentbetrag des reibschlüssigen Elements, das
an dem Schaltvorgang beteiligt ist, um einen Betrag für das
Trägheitsdrehmoment verringert, was notwendig ist, um die
Eingangsdrehzahl zu erhöhen.
Somit kann also ein optimierter Leitungsdruck allein nur durch
Einstellen des Leitungsdrucks auf der Grundlage des dem Gang
schaltmechanismus zugeführten Eingangsdrehmoments nicht er
zielt werden. Als eine Folge davon entspricht der Leitungs
druck nicht dem benötigten Hydraulikdruck für das reibschlüssi
ge Element. Wenn zum Beispiel der Leitungsdruck gegenüber dem
benötigten Druck zu hoch ist, dann wird die Schaltvorgangsdau
er unerwünschterweise verkürzt, so daß ein unbequemer Schalt
druck erzeugt wird. Wenn der Leitungsdruck im Verhältnis zu dem
benötigten Hydraulikdruck zu niedrig ist, dann wird die Schalt
vorgangsdauer unerwünschterweise verlängert, so daß ein Schalt
gefühl verschlechtert wird.
Um mit dem oben genannten Problem fertig zu werden, wird in
der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-74099 offenbart,
daß ein Betriebsdruck oder der Leitungsdruck unter Berücksich
tigung des Eingangsdrehmoments, das dem Schaltgetriebemechanis
mus zugeführt wird, und des Trägheitsdrehmoments, das durch
eine Drehzahländerung in dem Schaltgetriebemechanismus während
des Schaltvorgangs bewirkt wird, bestimmt wird. Dieses Verfah
ren richtet sich auf die Tatsache, daß die Motordrehzahl so
geändert wird, daß sie der Ausgangsdrehzahl des Schaltgetriebe
mechanismus entspricht. Gemäß der oben genannten Steuerung,
die in der japanischen Veröffentlichung Nr. 4-74099, die 1992
offengelegt worden ist, offenbart ist, wird erwartet, daß der
Schaltvorgang in einer verkürzten Zeitdauer durchgeführt wer
den kann, ohne daß ein unerwünschter Schaltruck erzeugt wird.
Andererseits ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr.
1-98745, die 1989 offengelegt worden ist, eine Steuerung offen
bart, bei der eine Änderungsrate der Eingangsdrehzahl des
Schaltgetriebemechanismus erfaßt wird, so daß der Arbeitshy
draulikdruck (einschl. des Leitungsdruckes) für einen nächsten
Schaltvorgang mit Hilfe einer lernenden Steuerung (intelligen
ten Steuerung) auf der Basis eines Unterschieds zwischen der
Änderungsrate und einer vorbestimmten Solldrehzahländerungsra
te ausgeglichen wird. Die japanische Patentveröffentlichung
Nr. 1-15006, die 1989 offengelegt wurde, offenbart eine Steue
rung, bei der der Betriebshydraulikdruck in einer späteren
Stufe des Schaltvorgangs für eine Hydraulikschaltung mit einem
Druckspeicher, der den Betriebsdruck dämpft, der den reib
schlüssigen Elementen zugeführt wird, durch die lernende Steue
rung auf der Grundlage des Vergleichs zwischen der Drehzahlän
derungsrate in dem Schaltgetriebemechanismus und einer vorbe
stimmten Drehzahländerungsrate ausgeglichen wird.
Bei der in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-72099
offenbarten Steuerung, bei der der Betriebsdruck auf der Grund
lage des Eingangsdrehmoments, das dem Schaltgetriebemechanis
mus zugeführt wird, und des Trägheitsdrehmoments bestimmt
wird, gibt es ein Problem, das im folgenden erläutert wird.
Die Kenngrößen der automatischen Getriebe sind sowohl von den
Produkten aufgrund der Schwankungen zwischen Elementen davon
sowie auch von den Motoren abhängig, die mit den automatischen
Getrieben zusammenwirken. Somit ist es notwendig, jede dieser
Kombinationen aus Automatikgetriebe und Motor abzustimmen, um
die optimierten Schaltgetriebekenngrößen zu erhalten. Anderen
falls wird die Arbeitseffizienz verschlechtert. Selbst wenn
die optimierende Einstellung am Anfang durchgeführt wird,
ändern sich die Schaltgetriebekenngrößen im Laufe der Zeit.
Um dieses Problem zu lösen ist vorgeschlagen worden, daß der
Betriebsdruck, der an das reibschlüssige Element während des
Schaltvorgangs angelegt wird, mit Hilfe der lernenden Steue
rung ausgeglichen wird, wobei die Steuerung so benutzt wird,
wie dies in den japanischen Patentveröffentlichungen der Num
mern 1-98745 und 1-150056 offenbart ist.
Es sei aber angemerkt, daß die Kompensation für den Hydraulik
druck entsprechend dem Gesamtwert des Eingangsdrehmoments und
des Trägheitsdrehmoments in der Steuerung durchgeführt wird,
wie dies in der oben genannten japanischen Patentveröffentli
chung offenbart ist. Folglich unterscheidet sich das Ergebnis
der lernenden Steuerung z. B. in einer großen Höhe, in der die
Dichte der angesaugten Luft relativ niedrig ist, von der in
einer geringen Höhe, in der die Dichte der angesaugten Luft
relativ hoch ist. Als eine Folge davon wird die Schaltvorgang
zeitdauer zum Beispiel genau dann etwas verändert, nachdem das
Fahrzeug zwischen den niedrigen und großen Höhen bewegt worden
ist. Das bedeutet, daß eine derartige Steuerung der Änderung
der Umstände nicht folgen kann.
Außerdem erzeugt die herkömmliche lernende Steuerung eine
relativ große Schwankung im Ergebnis der lernenden Steuerung,
so daß kein sehr gutes Ergebnis der lernenden Steuerung er
zielt werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die oben
genannten Probleme bei automatischen Getrieben zu lösen, bei
denen eine Einrückkraft eines reibschlüssigen Elements, das
einen Kraftübertragungsweg in dem Schaltgetriebemechanismus
bildet, dadurch gesteuert wird, daß der Arbeitshydraulikdruck,
der an das reibschlüssige Element angelegt wird, eingestellt
wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine lernende
Steuerung eines Arbeitshydraulikdrucks auszuführen, die mit
einer Änderung einer Fahrbedingung fertig wird.
Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine genaue lernen
de Steuerung des Arbeitshydraulikdrucks auszuführen.
Die oben genannten und weitere Aufgaben der Erfindung können
durch ein hydraulisches Steuersystem für ein automatisches
Getriebe gelöst werden, das folgendes umfaßt: einen Schaltge
triebemechanismus, ein reibschlüssiges Element, das hydrau
lisch gesteuert wird, um einen Kraftübertragungsweg in dem
Schaltgetriebemechanismus herzustellen, einen Arbeitsdruckreg
ler zum Regeln einer Einrückkraft des reibschlüssigen Elements
während eines Schaltvorgangs, indem ein an das reibschlüssige
Element angelegter Arbeitsdruck eingestellt wird, einen Rech
ner zum separaten Berechnen eines Eingangsdrehmomentdrucks,
der einem Eingangsdrehmoment entspricht, das in den Schaltge
triebemechanismus eingeführt wird, und eines Trägheitsdrehmo
mentdrucks, der einem Trägheitsdrehmoment entspricht, welches
in Abhängigkeit von einer Drehzahländerung des Schaltgetriebe
mechanismus geändert wird, und einen Kompensator für eine
lernende Steuerung, der den Trägheitsdrehmomentdruck durch
eine lernende Steuerung ausgleicht.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung umfaßt das hydraulische Steuersystem für ein Automa
tikgetriebe eine Sollschaltzeiteinstelleinrichtung zum Einstel
len einer Sollschaltzeit auf der Grundlage eines Drehzahlände
rungsbetrags eines Eingangselements des Schaltgetriebemechanis
mus während des Schaltvorgangs und eines Eingangsdrehmoments,
das dem Schaltgetriebemechanismus zugeführt wird, einen Sollbe
schleunigungsrechner zum Berechnen einer Soll-Winkelbeschleuni
gung des Eingangselements während des Schaltvorgangs auf der
Grundlage der Sollschaltzeit und des Drehzahländerungsbetrags
des Eingangselements, eine Hydraulikdruckeinstelleinrichtung
zum Einstellen des Arbeitsdrucks auf der Grundlage der Winkel
beschleunigung und des Eingangsdrehmoments, die von dem Sollbe
schleunigungsrechner berechnet werden, einen Beschleunigungsde
tektor zum Erfassen einer Ist-Winkelbeschleunigung des Ein
gangselements des Schaltgetriebemechanismus während des Schalt
vorgangs, eine Winkelbeschleunigungserfassungseinrichtung zum
Erfassen einer Ist-Winkelbeschleunigung des Eingangselements
des Schaltgetriebemechanismus, und einen Kompensator der ler
nenden Steuerung zum Ausgleichen des Arbeitsdrucks für einen
nächsten Schaltvorgang auf der Grundlage eines Unterschieds
zwischen einer mittleren Winkelbeschleunigung des Eingangsele
ments nach dem Schaltvorgang und der Soll-Winkelbeschleunigung
des Eingangselements durch die lernende Steuerung bei einem
Hochschaltvorgang, bei dem ein Kraftfahrzeug von einer Motor
ausgangsleistung positiv angetrieben wird.
Andererseits berechnet die Sollbeschleunigungseinstelleinrich
tung bei einem Hinunterschaltvorgang, bei dem das Kraftfahr
zeug durch die Trägheit des Fahrzeugs negativ angetrieben
wird, die Soll-Winkelbeschleunigung des Eingangselements wäh
rend des Schaltvorgangs auf der Basis der Sollschaltzeit und
des Drehzahländerungsbetrags des Eingangselements.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Hydraulik
steuersystem des weiteren eine Einrichtung zum Herabsetzen des
Drehmoments zum Durchführen einer Steuerung zum Herabsetzen
eines Drehmoments während des Schaltvorgangs bei einer vorbe
stimmten Bedingung, und der Kompensator der lernenden Steue
rung gleicht den Arbeitsdruck mit Hilfe der lernenden Steue
rung selbst dann aus, wenn die Steuerung zum Herabsetzen des
Drehmoments nicht durchgeführt wird.
Vorzugsweise wird ein Wert der lernenden Steuerung durch den
Kompensator der lernenden Steuerung für jede Sollschaltstufe
bestimmt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird der Wert
der lernenden Steuerung auf der Grundlage des Drehzahlände
rungsbetrags des Eingangselements des Schaltgetriebemechanis
mus während des Schaltvorgangs bestimmt.
Bei einem anderen Aspekt der Erfindung ist das hydraulische
Steuersystem mit folgendem versehen: einer Trägheitsdrehmoment
druckeinstelleinrichtung zum Einstellen eines Trägheitsdrehmo
mentdrucks auf der Grundlage der Soll-Winkelbeschleunigung,
einer Eingangsdrehmomentdruckeinstelleinrichtung zum Einstel
len eines Eingangsdrehmomentdrucks auf der Grundlage des Ein
gangsdrehmoments, das dem Schaltgetriebemechanismus zugeführt
wird, einer Hydraulikdruckeinstelleinrichtung zum Einstellen
des Arbeitsdrucks auf der Grundlage der Winkelbeschleunigung
und des Eingangsdrehmoments, die von dem Sollbeschleunigungsbe
rechner berechnet worden sind, einen Beschleunigungsdetektor
zum Erfassen einer Ist-Winkelbeschleunigung des Eingangsele
ments des Schaltgetriebemechanismus während des Schaltvor
gangs, einer Winkelbeschleunigungserfassungseinrichtung zum
Erfassen einer Ist-Winkelbeschleunigung des Eingangselements
des Schaltgetriebemechanismus, und einem Kompensator der ler
nenden Steuerung zum Ausgleichen des Arbeitsdrucks für einen
nächsten Schaltvorgang auf der Grundlage eines Unterschieds
zwischen einer Durchschnitts-Winkelbeschleunigung des Eingangs
elements nach dem Schaltvorgang und der Soll-Winkelbeschleuni
gung des Eingangselements mit Hilfe der lernenden Steuerung
bei einem Hochschaltvorgang, bei dem ein Fahrzeug von einer
Motorausgangsleistung positiv angetrieben wird.
In diesem Fall umfaßt das hydraulische Steuersystem außerdem
eine Solldrehmomenteinstelleinrichtung zum Einstellen eines
Solldrehmoments, das durch den Schaltgetriebemechanismus über
tragen wird, auf der Grundlage der Soll-Winkelbeschleunigung,
und das Eingangsdrehmomentdruckeinstellmittel stellt den Ein
gangsdrehmomentdruck auf der Grundlage des Solldrehmoments
ein.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung umfaßt das Hydrauliksteuersystem eine Schalthydraulik
druckeinstelleinrichtung zum Einstellen des Arbeitsdrucks auf
der Grundlage des Eingangsdrehmoments, des Trägheitsdrucks und
eines Kompensationskoeffizienten, der von einer Hydrauliktem
peratur abhängig ist, die unter Berücksichtigung eines Rei
bungskoeffizienten des reibschlüssigen Elements, das an dem
Schaltvorgang beteiligt ist, bestimmt wird, eine Winkelbe
schleunigungserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Ist-Win
kelbeschleunigung des Eingangselements des Schaltgetriebeme
chanismus, eine Trägheitsdrehmomentdruckrückschlußeinrichtung
zum Ableiten (Ermitteln) des Trägheitsdrehmomentdrucks während
des Schaltvorgangs auf der Grundlage einer Durchschnitts-Win
kelbeschleunigung der Drehgeschwindigkeit der Eingangsdrehzahl
des Schaltgetriebemechanismus, wenn der Schaltvorgang vollstän
dig durchgeführt wird, und einen Kompensator der lernenden
Steuerung zum Kompensieren des Kompensationskoeffizienten für
einen nächsten Schaltvorgang mit Hilfe einer lernenden Steue
rung auf der Grundlage des abgeleiteten (ermittelten) Träg
heitsdrehmomentdrucks, wobei der Trägheitsdrehmomentdruck von
der Trägheitsdrehmomentdruckeinstelleinrichtung eingestellt
ist und der Eingangsdrehmomentdruck von der Eingangsdrehmoment
druckeinstelleinrichtung eingestellt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Trägheitsdrehmoment
druck von der lernenden Steuerung ausgeglichen. Als eine Folge
davon wird der Arbeitsdruck oder Leitungsdruck, der an das
reibschlüssige Element des Schaltgetriebemechanismus angelegt
wird, das an dem Schaltvorgang beteiligt ist, in geeigneter
Weise in Abhängigkeit von einer Änderung der Fahrumstände
ausgeglichen. Die Sollschaltzeit wird auf der Grundlage der
Winkelbeschleunigung und des Eingangsdrehmoments des Eingangs
elements des Schaltgetriebemechanismus bestimmt. Der Arbeits
druck wird auf der Grundlage der Winkelbeschleunigung und des
Eingangsdrehmoments bestimmt, um die Sollschaltzeit zu erhal
ten. Das bedeutet, daß der Hydraulikdruck in Reaktion auf die
Fahrbedingung bestimmt werden kann. Die mittlere Winkelbe
schleunigung des Eingangselements wird als ein Parameter für
die lernende Steuerung verwendet, so daß eine genaue lernende
Steuerung durchgeführt werden kann, und somit kann der Arbeits
druck für das reibschlüssige Element ebenfalls exakt vorgese
hen werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel paßt der Eingangs
drehmomentdruck in geeigneter Weise zu dem tatsächlichen Ein
gangsdrehmoment während des Schaltvorgangs in einem Automatik
getriebe, in dem die Steuerung zum Herabsetzen des Drehmoments
durchgeführt wird. Dieser Effekt kann bei einem Hinunterschalt
vorgang bei einer negativen Antriebsbedingung oder angetriebe
nen Bedingung erzielt werden, bei der das Kraftfahrzeug auf
grund seiner eigenen Trägheit fährt. Vor allem der Schaltvor
gang kann schnell durchgeführt und ein unzulässiger Schaltruck
kann unterdrückt werden, wenn der Schaltvorgang auf eine
Schaltstufe, in der eine Motorbremsung bewirkt wird, manuell
durchgeführt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
der Arbeitsdruck für das an dem Schaltvorgang beteiligte reib
schlüssige Element mit Hilfe der lernenden Steuerung ungeach
tet der Durchführung der Steuerung zum Herabsetzen des Drehmo
ments ausgeglichen, so daß der Hydraulikdruck in Reaktion auf
den Fahrzustand angemessen (geeignet) gesteuert wird.
Wenn der Wert der lernenden Steuerung von dem Kompensator der
lernenden Steuerung für jede Schaltstufe bestimmt wird, kann
eine Speicherkapazität eingespart werden. Bei einem bevorzug
ten Ausführungsbeispiel wird der Wert der lernenden Steuerung
in Abhängigkeit von der Drehzahländerung des Eingangselements
durch den Schaltvorgang eingestellt, so daß eine genaue lernen
de Steuerung ungeachtet der Drehzahländerung des Eingangsele
ments durchgeführt werden kann, selbst wenn der Reibungskoeffi
zient des reibschlüssigen Elements aufgrund der Änderung der
Hydrauliktemperatur geändert wird.
Der Trägheitsdrehmomentdruck während des Schaltvorgangs wird
auf der Grundlage einer Durchschnitts-Winkelbeschleunigung der
Drehgeschwindigkeit der Eingangsdrehzahl des Schaltgetriebe
mechanismus abgeleitet, wenn der Schaltvorgang vollständig
durchgeführt wird. Der Kompensator der lernenden Steuerung
kompensiert den Kompensationskoeffizienten für einen nächsten
Schaltvorgang mit Hilfe einer lernenden Steuerung auf der
Grundlage des abgeleiteten Trägheitsdrehmomentdrucks, wobei
der Trägheitsdrehmomentdruck von der Trägheitsdrehmomentdruck
einstelleinrichtung festgelegt wird und der Eingangsdrehmoment
druck von der Eingangsdrehmomentdruckeinstelleinrichtung fest
gelegt wird. Deshalb kann die hydraulische Steuerung selbst
dann gut angenähert werden (konvergieren), wenn der Trägheits
drehmomentdruck nicht stark verändert wird.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfin
dung werden aus der genauen Beschreibung der bevorzugten Aus
führungsbeispiele deutlich, die im folgenden unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Motors und eines
Automatikgetriebes, bei dem ein Schaltsteuersystem
gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung angewendet werden kann,
Fig. 2 eine schematische Ansicht des Automatikgetriebes,
Fig. 3 eine Ansicht der Hydrauliksteuerschaltung für die
Leitungsdrucksteuerung,
Fig. 4 ein Flußdiagramm der Leitungsdrucksteuerung bei
einem Hochschaltvorgang, wenn die Kraftfahrzeugge
schwindigkeit erhöht wird (Programm-Hoch-Bedingung),
Fig. 5 eine Ansicht, die Abbildungen zeigt, die jeweils
eine Beziehung zwischen dem Eingangsdrehmomentdruck
und dem Eingangsdrehmoment vorsehen,
Fig. 6 eine Ansicht, die Abbildungen zeigt, die jeweils
eine Beziehung zwischen dem Trägheitsdrehmomentdruck
und der Winkelbeschleunigung vorsehen,
Fig. 7 eine graphische Darstellung einer Abbildung, die bei
der Leitungsdrucksteuerung verwendet wird und eine
Beziehung zwischen dem Hydrauliktemperaturkompensati
onskoeffizienten und der Temperatur der Arbeitshy
draulikflüssigkeit zeigt,
Fig. 8 ein Flußdiagramm einer lernenden Steuerung eines
Trägheitsdrehmomentdrucks, die gleichzeitig mit der
Leitungsdrucksteuerung durchgeführt wird,
Fig. 9 ein Zeitdiagramm, das die Änderungen der Variablen
in Relation zu der Leitungssteuerung zeigt,
Fig. 10 ein Flußdiagramm einer Leitungsdrucksteuerung bei
einem manuellen Hinunterschaltvorgang,
Fig. 11 eine Ansicht von Abbildungen, die jeweils eine Bezie
hung zwischen dem Eingangsdrehmomentdruck und dem
Eingangsdrehmoment für jede der Schaltstufen zeigen,
Fig. 12 eine graphische Darstellung einer Abbildung, die bei
der Leitungsdrucksteuerung verwendet wird und eine
Beziehung zwischen dem Trägheitsdrehmomentdruck und
der Winkelbeschleunigung zeigt,
Fig. 13 ein Flußdiagramm einer lernenden Steuerung eines
Trägheitsdrehmomentdrucks, die gleichzeitig mit der
Leitungsdrucksteuerung durchgeführt wird,
Fig. 14 eine Ansicht, die Abbildungen zeigt, die jeweils
eine Beziehung zwischen dem durch die lernende Steue
rung erhaltenen Hydraulikdruck (dem gelernten Hydrau
likdruck), dem Drehzahländerungsbetrag und der
Schaltstufe gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
zeigt,
Fig. 15 eine Ansicht, die Abbildungen des durch die lernende
Steuerung erhaltenen Hydraulikdrucks und des Dreh
zahländerungsbetrags gemäß einem anderen Ausführungs
beispiel zeigt,
Fig. 16 ein Flußdiagramm einer Leitungsdrucksteuerung, wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird, gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel bei dem ein Hydraulik
temperaturkompensationskoeffizient mit Hilfe einer
lernenden Steuerung kompensiert wird,
Fig. 17 eine Darstellung von Abbildungen, die jeweils die
Beziehung zwischen dem Eingangsdrehmomentdruck und
dem Eingangsdruck unter Bezug auf jedes Schaltmuster
zeigen,
Fig. 18 eine Ansicht von Abbildungen, die jeweils die Bezie
hung zwischen dem Trägheitsdrehmomentdruck und der
Winkelbeschleunigung für jedes Schaltmuster zeigen,
und
Fig. 19 ein Flußdiagramm einer lernenden Steuerung der Hy
drauliktemperaturkompensation, die gleichzeitig mit
der Leitungsdrucksteuerung durchgeführt wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug gezeigt, bei
dem die vorliegende Erfindung angewandt werden kann, und das
mit rechten und linken Vorderrädern 2a und 2b als Antriebsrä
der, einem Motor 3, einem Automatikgetriebe 4 und Antriebswel
len 6a und 6b versehen ist. Ein Motorausgangsdrehmoment wird
von den Vorderrädern 2a und 2b durch das Automatikgetriebe 4
und die Antriebswellen 6a, 6b übertragen. Der Motor 3 ist mit
Zündkerzen 7 versehen.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt ein Automatikgetriebe 4
einen Drehmomentwandler 20, der mit einer Abtriebswelle 3 des
Motors 3 verbunden ist, einen Getriebemechanismus oder Schalt
getriebemechanismus 30, dem das Motorausgangsdrehmoment (Turbi
nenraddrehmoment) zugeführt wird, eine Vielzahl von reibschlüs
sigen Elementen 41-46, z. B. Kupplungen und Bremsen, zum Her
stellen eines Kraftübertragungsweges des Schaltgetriebemecha
nismus 30, Freilaufkupplungen 51 und 52, und eine Hydraulik
drucksteuereinheit 60 zum Schalten des Schaltverhältnisses
(Schaltstufe) des Schaltgetriebemechanismus 30, damit die
Fahrbereiche D, S, L und R und die Schaltstufen 1-4 im D-Be
reich, 1-3 im S-Bereich und 1 und 2 im L-Bereich erhalten
werden können.
Der Drehmomentwandler 20 ist mit einer Pumpe 22, die ein
stückig mit einem Getriebegehäuse 21 vorgesehen ist, welches
mit einer Abtriebswelle 8 eines Motors verbunden ist, einem
Turbinenrad 23, das der Pumpe 22 zugekehrt ist und von dieser
mittels einer Hydraulikflüssigkeit angetrieben wird, einem
Leitrad 25, das sich zwischen der Pumpe 22 und dem Turbinenrad
23 befindet und von dem Wandlergehäuse 21 mittels einer Frei
laufkupplung 24 getragen wird, und einer Überbrückungskupplung
26 zum direkten Verbinden der Abtriebswelle 8 mit der Motorab
triebswelle 2 durch das Wandlergehäuse 21 versehen. Eine Dre
hung des Turbinenrades 23 wird über eine Turbinenwelle 27 auf
das Schaltgetriebe 30 übertragen. Mit der Motorabtriebswelle 8
ist eine Pumpenwelle 10 verbunden, die die Turbinenwelle 27
durchsetzt und die eine Ölpumpe 11 antreibt, die sich an einem
hinteren Endabschnitt des Schaltgetriebes 30 befindet.
Das Schaltgetriebe 30 wird von einem Planetenradgetriebe vom
Ravigneauxtyp gebildet und besitzt ein auf der Turbinenwelle
27 gelagertes kleines Sonnenrad 31, ein hinter dem kleinen
Sonnenrad 31 auf der Turbinenwelle 27 gelagertes großes Sonnen
rad 32, eine Vielzahl von mit dem kleinen Sonnenrad 31 kämmen
den kurzen Planetenrädern 33, ein langes Planetenrad 34, des
sen hinterer Teil mit dem großen Sonnenrad 32 kämmt, einen
Träger 35, auf dem das lange Planetenrad 34 und das kurze
Planetenrad 33 drehbar gelagert sind, und ein Hohlrad 36, das
mit dem langen Planetenrad 34 kämmt.
Zwischen der Turbinenwelle 27 und dem kleinen Sonnenrad 31
sind eine Kupplung 41 für einen Vorwärtsfahrtgang (Vorwärts
kupplung) und eine erste Freilaufkupplung 51 hintereinanderge
schaltet. Neben den Kupplungen 41 und 51 ist eine Leerlaufkupp
lung 42 angeordnet. Zwischen der Turbinenwelle 27 und dem
Träger 35 ist eine 3-4-Schaltkupplung 43 vorgesehen. Zwischen
der Turbinenwelle 27 und dem großen Sonnenrad 32 ist eine
Kupplung 44 für einen Rückwärtsfahrtgang (Rückwärtskupplung)
angeordnet. Zwischen dem großen Sonnenrad 32 und der Rückwärts
kupplung 44 befindet sich eine 2-4-Bremse 45 einer Bandbremse
zum Feststellen des großen Sonnenrades 32. Eine zweite Frei
laufkupplung 52 zum Aufnehmen einer Reaktionskraft des Trägers
35 und eine Bremse für langsames Rückwärtsfahren (LR-Bremse)
46 zum Feststellen des Trägers 35 sind ebenfalls vorgesehen.
Das Hohlrad 36 ist mit dem Abtriebszahnrad 14 verbunden, des
sen Drehung auf die rechten und linken Räder 2a, 2b übertragen
wird.
Tabelle 1 zeigt die Betätigungen der jeweiligen Reibelemente
41-46, wie z. B. Schaltkupplungen und Bremsen und Freilaufkupp
lungen 51 und 52.
Außerdem ist eine elektrische Steuereinheit (ECU) 70 zum Durch
führen einer Gesamtsteuerung des Motors 3 und des Automatikge
triebes vorgesehen. Die ECU 70 erhält Signale von einem Fahr
zeuggeschwindigkeitssensor 71 zum Erfassen einer Fahrgeschwin
digkeit des Kraftfahrzeugs 1, einem Drosselklappensensor 72
zum Erfassen einer Öffnung einer Drosselklappe, einem Luftströ
mungssensor 73 zum Erfassen eines Ansaugluftströmungsbetrags
zu dem Motor 3, einem Motordrehzahlfühler 74 zum Erfassen
einer Motorumdrehungsdrehzahl, einem Wassertemperatursensor 75
zum Erfassen einer Temperatur eines Kühlwassers des Motors 3,
einem Turbinenradsensor 76 zum Erfassen einer Turbinenradreh
zahl oder Ausgangsdrehzahl des Drehmomentwandlers 20, einem
Ausgangsdrehzahlsensor 77 zum Erfassen der Ausgangsdrehzahl
des Schaltgetriebemechanismus 30, einem Schaltpositionssensor
78 zum Erfassen einer Schaltposition (Schaltbereich), einem
Hydrauliktemperatursensor 79 zum Erfassen einer Temperatur der
Arbeitshydraulikflüssigkeit des Automatikgetriebes 4. Die ECU
70 führt eine Schaltsteuerung mit Hilfe von Schaltdrehzahlma
gnetventilen 61 in der Hydraulikeinheit 60 und eine Leitungs
drucksteuerung mit Hilfe eines wirkverhältnisgesteuerten Ma
gnetventils 62 in der Hydraulikeinheit 60 für das Automatikge
triebe, sowie auch eine Zündsteuerung der Zündkerzen 7 für den
Motor 3 durch. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel
wird eine Steuerung zum Herabsetzen des Drehmoments, bei der
das Ausgangsdrehmoment des Motors bei einer bestimmten Bedin
gung verringert wird, während eines Schaltvorgangs durchge
führt.
Im folgenden wird eine Leitungsdrucksteuerung in der Hydraulik
drucksteuereinheit 60 erklärt.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind ein Regulierventil 63 zum
Einstellen eines Drucks einer Arbeitshydraulikflüssigkeit, die
von der Ölpumpe 1 mit einem vorbestimmten Leitungsdruck ausge
geben wird, und ein Drosselmodulatorventil 64 zum Vorsehen
eines Steuerdrucks für das Regulierventil 63 vorgesehen. Mit
dem Drosselmodulatorventil 64 ist eine Konstantdruckleitung 67
verbunden, die über ein Reduzierventil 66 mit einer Hauptlei
tung 65 in Verbindung steht, die direkt mit der Ölpumpe 11
verbunden ist. Das Reduzierventil 66 verringert den Arbeitshy
draulikdruck der Hauptleitung 65 auf einen konstanten Wert.
Die Hydrauliksteuerschaltung 60 umfaßt ein Regulierventil 61
zum Einstellen eines Hydraulikdrucks, der einem vorbestimmten
Leitungsdruck zugeführt wird, und ein Drosselmodulatorventil
64 zum Zuführen eines Steuerdrucks zu dem Regulierventil 63.
Mit dem Drosselmodulatorventil 64 ist eine Konstantdrucklei
tung 67 durch ein Reduzierventil 66 verbunden, das den Arbeits
hydraulikflüssigkeitsdruck der Hauptleitung 65, den diese
direkt von der Pumpe 11 erhält, auf einen konstanten Wert
reduziert. Eine Druckaufbauleitung 68 ist mit einem Druckauf
bauanschluß 63a verbunden, der an einem Ende des Drosselmodula
torventils 64 ausgebildet ist. Mit einem Steueranschluß 64a an
einem Ende des Drosselmodulatorventils 64 ist eine Hilfslei
tung (Steuerleitung) 69 verbunden, die sich von der Konstant
druckleitung 67 abzweigt. Ein wirkverhältnisgesteuertes Magnet
ventil 62 befindet sich in der Hilfsleitung 69, um den Lei
tungsdruck zu regulieren. Ein Hilfsdruck wird in Abhängigkeit
von einem Wirkverhältnis des wirkverhältnisgesteuerten Magnet
ventils 62 in den Steueranschluß 64a des Drosselmodulatorven
tils 64 eingeführt, so daß der konstante Druck von der Hilfs
leitung 69 auf den Hilfsdruck oder einen Druck gemäß dem Wirk
verhältnis eingestellt und dem Druckaufbauanschluß 63a des
Regulierventils 63 durch die Druckaufbauleitung 68 zugeführt
wird. Somit ergibt sich aus dem von dem Regulierventil 63
eingestellten Leitungsdruck ein Wert in Abhängigkeit von dem
Wirkverhältnis.
Im folgenden wird nun die Leitungsdrucksteuerung bei einem
Hochschaltvorgang in dem Fall, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
erhöht wird (Programm-Hoch-Bedingung) unter Bezugnahme auf das
in Fig. 4 gezeigte Flußdiagramm erläutert.
Die ECU 70 liest im Schritt S1 verschiedene Signale ein und
berechnet im Schritt S2 einen Drehgeschwindigkeitsänderungsbe
trag dNt der Turbinenraddrehzahl durch den Schaltvorgang in
Abhängigkeit von einer Beziehung (1) und in Schritt S3 eine
Turbinenraddrehzahl Tt.
dNt=Nts-Nos*Go (1)
Tt=(Nts/Nes)*Te*t (2)
Tt=(Nts/Nes)*Te*t (2)
Dabei ist Nts eine Turbinenraddrehzahl, wenn ein Schaltvorgang
vorgefunden wird,
Nos ist eine Ausgangsdrehzahl des Schaltgetriebemechanismus 30, wenn der Schaltvorgang vorgefunden wird,
Go ist ein Übersetzungsverhältnis, wenn der Schaltvorgang durchgeführt ist,
Te ist ein Motordrehmoment,
t ist ein Drehmomentverstärkungskoeffizient des Drehmomentwand lers 20. Das Motordrehmoment wird auf z. B. der Grundlage der Motordrehzahl, des Ansaugluftbetrags, des Zündzeitpunkts und dergleichen erhalten.
Nos ist eine Ausgangsdrehzahl des Schaltgetriebemechanismus 30, wenn der Schaltvorgang vorgefunden wird,
Go ist ein Übersetzungsverhältnis, wenn der Schaltvorgang durchgeführt ist,
Te ist ein Motordrehmoment,
t ist ein Drehmomentverstärkungskoeffizient des Drehmomentwand lers 20. Das Motordrehmoment wird auf z. B. der Grundlage der Motordrehzahl, des Ansaugluftbetrags, des Zündzeitpunkts und dergleichen erhalten.
Dann stellt die ECU 70 in Schritt S4 fest, ob eine Marke
(Flag) Ftd für ein Herabsetzen des Drehmoments, die zeigt, daß
eine Steuerung zum Herabsetzen des Drehmoments zulässig ist,
mit dem Wert 1 gesetzt ist oder nicht. Die Marke Ft ist auf
den Wert 1 festgesetzt, wenn die Kühlwassertemperatur anzeigt,
daß sich das Kraftfahrzeug in einem aufgewärmten Zustand befin
det.
Wenn die ECU 70 herausgefunden hat, daß die Marke Ftd mit dem
Wert 1 festgesetzt ist, berechnet die ECU 70 eine Sollschalt
zeit Ts mit Hilfe einer Abbildung der Sollschaltzeit für die
Steuerung zum Herabsetzen des Drehmoments, in der die Soll
schaltzeit Ts durch die Turbinenraddrehzahl Tt, den Drehzahlän
derungsbetrag dNt und eine Sollschaltstufe Lm als Parameter im
Schritt S5 vorgesehen ist. Dann berechnet die ECU 70 im
Schritt S6 eine Soll-Winkelbeschleunigung Am des Schaltgetrie
bemechanismus auf der Grundage der folgenden Beziehung (3).
Am=absoluter Wert von dNt/Ts (3)
Die Soll-Winkelbeschleunigung Am wird nämlich durch Dividieren
des Drehzahländerungsbetrags dNt durch die Sollschaltzeit Ts
gebildet.
Dann führt die ECU 70 den Schritt S7 aus, um ein Solldrehmo
ment tM, das einem Ist-Turbinenraddrehmoment Tt und der Soll-
Winkelbeschleunigung Am entspricht, gemäß einer Abbildung
während des Schaltvorgangs zu berechnen, in der das Solldrehmo
ment unter Verwendung des Turbinenraddrehmoments und der Win
kelbeschleunigung als Parameter geliefert wird. Dann bestimmt
die ECU 70 im Schritt S8 einen Eingangsdrehmomentdruck, der
dem Solldrehmoment während des Schaltvorgangs Tm entspricht,
auf der Basis einer Eingangsdrehmomentdruckeinstellabbildung,
in der der Eingangsdrehmomentdruck unter Verwendung eines
Eingangsdrehmoments für das Schaltgetriebe als ein Parameter
für jede der Schaltstufen geliefert wird, wie in Fig. 5 ge
zeigt ist.
Die Eingangsdrehmomentdruckeinstellabbildung wird derart er
stellt, daß der Eingangsdrehmomentdruck Pt erhöht wird, wenn
das Solldrehmoment des Schaltvorgangs Tm oder das Eingangsdreh
moment erhöht werden.
Die ECU 70 führt Schritt S9 aus, um einen Trägheitsdrehmoment
druck Pi, der der Soll-Winkelbeschleunigung Am entspricht, auf
der- Grundlage einer Trägheitsdrehmomentdruckeinstellabbildung,
die für jede der Schaltstufen vorgesehen ist, unter Verwendung
der Winkelgeschwindigkeit als Parameter einzustellen. Die
Trägheitsdrehmomenteinstellabbildung wird derart erstellt, daß
der Trägheitsdrehmomentdruck Pi erhöht wird, wenn die Soll-Win
kelbeschleunigung Am erhöht wird.
Im Schritt S10 liest die ECU 70 einen durch die lernende Steue
rung erhaltenen Hydraulikdruck, der der augenblicklichen Soll
schaltstufe Lm entspricht, aus einer Tabelle eines durch die
lernende Steuerung erhaltenen Hydraulikdrucks für den Hoch
schaltvorgang ein, die für die jeweiligen Schaltstufen vorgese
hen ist, und führt dann Schritt S11 aus, um einen Solleinrück
druck Pc1 auf der Grundlage des Trägheitsdrehmomentdrucks Pi
und des durch die lernende Steuerung erhaltenen Hydraulik
drucks Pg gemäß folgender Beziehung (4) zu berechnen.
Pc1 = Pt + Pi + Pg (4)
So wird zum Beispiel bei einem Hochschaltvorgang von der er
sten zu der zweiten Stufe (1-2-Schaltvorgang) ein Wert Pg1 als
der durch die lernende Steuerung erhaltene Hydraulikdruck
festgelegt.
Dann geht die ECU 70 zu Schritt S12 und führt eine Hydraulik
temperaturkompensation für den Solleinrückdruck Pc1 durch, um
einen endgültigen Solldruck P1 zu bestimmen.
Im allgemeinen werden die reibschlüssigen Elemente des Schalt
getriebemechanismus 30 reibschlüssig miteinander eingerückt,
um die Eingangskraft dazwischen zu übertragen. Es ist selbst
verständlich, daß die Reibungskoeffizienten von Kontaktflächen
der einrückenden reibschlüssigen Elemente von der Temperatur
To der Arbeitshydraulikflüssigkeit beeinflußt werden, die
zwischen die zwei reibschlüssigen Elemente eintritt. Vor allem
der Reibungskoeffizient µ wird erhöht, wenn die Flüssigkeits
temperatur To herabgesetzt wird. Ein Flüssigkeitstemperaturkom
pensationskoeffizient Kµ wird aus einer Tabelle ausgelesen,
die in Fig. 7 gezeigt ist, um den Koeffizienten Kµ zu erhal
ten, wobei die Flüssigkeitstemperatur To als ein Parameter
benutzt wird. Der endgültige Soll-Leitungsdruck P1 wird auf
der Grundlage einer Beziehung (5) unter Verwendung des Koeffi
zienten µ und des Soll-Einrückdrucks Pc1 bestimmt.
Dann führt die ECU 70 Schritt S13 aus, um den Soll-Leitungs
druck P1 und das Solldrehmoment des Schaltvorgangs Tm, das in
Schritt S7 erhalten worden ist, auszugeben.
Als eine Folge davon wird das wirkverhältnisgesteuerte Magnet
ventil 62 in dem Automatikgetriebe 4 dahingehend angesteuert,
den Soll-Leitungsdruck P1 vorzusehen, und die Steuerung zum
Herabsetzen des Drehmoments wird in Abhängigkeit von einem
vorbestimmten Programm durchgeführt, um das Solldrehmoment Tm
für den Schaltvorgang zu erhalten.
Wenn die Steuerung zum Herabsetzen des Drehmoments vorhanden
ist, wird das Solldrehmoment Tm für den Schaltvorgang des
Motors 3 auf der Grundlage der Soll-Winkelbeschleunigung Am
und des Turbinenraddrehmoments Tt eingestellt. Der Eingangs
drehmomenthydraulikdruck Pt, der dem Eingangsdrehmoment des
Schaltgetriebemechanismus 30 entspricht, wird auf der Grundla
ge des Solldrehmoments Tm für den Schaltvorgang bestimmt, so
daß der Eingangsdrehmomentdruck Pt in geeigneter Weise zu dem
tatsächlichen Eingangsdrehmoment paßt, das an den Schaltgetrie
bemechanismus 30 übertragen wird.
Wenn andererseits die Marke Ftd für das Herabsetzen des Drehmo
ments nicht auf den Wert 1 eingestellt ist, mit anderen Wor
ten, wenn die ECU 70 feststellt, daß die Steuerung zum Herab
setzen des Drehmoments nicht verfügbar ist, geht die ECU 70 zu
Schritt S14, um die Sollschaltzeit Ts mit Hilfe einer Abbil
dung der Sollschaltzeit für eine "Nichtdurchführung der Steue
rung zum Herabsetzen des Drehmoments", die unter Verwendung
des Drehzahländerungsbetrags dNt und der Sollschaltstufe Lm
als Parameter erstellt wird, zu berechnen. Im Schritt S15
berechnet die ECU die Soll-Winkelbeschleunigung Am auf der
Grundlage der Beziehung (3) unter Verwendung des Drehzahlände
rungsbetrags und der Sollschaltzeit Ts. In diesem Fall ist die
Sollschaltzeit in der Abbildung für die Nichtdurchführung der
Steuerung zum Herabsetzen des Drehmoments länger als die für
die Steuerung zum Herabsetzen des Drehmoments.
Im Schritt S16 legt die ECU 70 das Motordrehmoment Te als das
Solldrehmoment Tm des Schaltvorgangs fest. In diesem Fall wird
die Steuerung zum Herabsetzen des Drehmoments nicht durchge
führt.
ECU 70 führt die Leitungsdrucksteuerung während des Hochschalt
vorgangs sowie die lernende Steuerung des Trägheitsdrehmoments
P1 gemäß einem in Fig. 8 gezeigten Flußdiagramm durch.
Die ECU 70 liest in Schritt S21 verschiedene Signale ein und
stellt fest, ob eine Marke Fg der lernenden Steuerung mit dem
Wert 1 gesetzt ist. Die Marke der lernenden Steuerung ist dann
auf den Wert 1 eingestellt, wenn das Kraftfahrzeug 1 von der
Motorausgangsleistung positiv angetrieben wird. Wenn die Marke
Fg der lernenden Steuerung nicht auf den Wert 1 festgesetzt
ist, dann führt die ECU 70 den Schritt S23 durch, um einen
Schaltzeit-Zeitgeber auf einen Zeitgeberwert 0 zu stellen.
Wenn die Marke Fg der lernenden Steuerung andererseits auf den
Wert 1 eingestellt ist, dann geht die ECU 70 zu Schritt S24,
um festzustellen, ob das augenblickliche Übersetzungsverhält
nis Gr des Schaltgetriebemechanismus 30, das aus der Turbinen
raddrehzahl Nt und der Ausgangsdrehzahl No erhalten wird,
kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert Gs ist, um einen
Beginn des Schaltvorgangs festzustellen. Die ECU 70 stellt
nämlich in diesem Schritt fest, ob der Schaltvorgang tatsäch
lich begonnen worden ist oder nicht.
Wenn die ECU 70 herausgefunden hat, daß das Übersetzungsver
hältnis Gr kleiner als der Bezugswert Gs für den Beginn des
Schaltvorgangs ist, dann geht die ECU 70 zu Schritt S25, um
den Zeitgeberwert zu erhöhen und stellt in Schritt S26 fest,
ob das augenblickliche Übersetzungsverhältnis Gr kleiner als
ein vorbestimmter Referenzwert Ge ist, um die Durchführung des
Schaltvorgangs festzustellen. Die ECU 70 wiederholt die Schrit
te S25 und S26 so lange, bis die Beurteilung in Schritt S26
als ein Ergebnis ein Ja bringt. Wenn festgestellt wird, daß
das Übersetzungsverhältnis Gr kleiner als der Referenzwert Ge
ist, dann geht die ECU 70 zu Schritt S27, um einen tatsächli
chen mittleren Wert Ar der Winkelbeschleunigung gemäß einer
Beziehung (6) auf der Grundlage einer Ist-Schaltzeit T, die
von dem Zeitgeberwert angegeben wird, und des Drehzahlände
rungsbetrags dNt zu berechnen.
Ar=absoluter Wert von (dNt/T) (6)
Im Schritt S27 berechnet die ECU einen Kompensationshydraulik
druck dPi. Die ECU 70 bestimmt einen unterschied zwischen
einem Trägheitsdrehmomentdruck Pi′ und dem Kompensationsdruck
dPi mit Hilfe der Tabelle des Trägheitsdrehmomenthydraulik
drucks für den Hochschaltvorgang. Der Trägheitsdrehmomentdruck
Pi′ entspricht der tatsächlichen Durchschnitts-Winkelbeschleu
nigung Ar für das Trägheitsdrehmoment Pi, vorausgesetzt die
Soll-Winkelbeschleunigung Am bestimmt den Kompensationsdruck
dPi. Wenn die tatsächliche mittlere Winkelbeschleunigung Ar
größer als die Soll-Winkelbeschleunigung Am ist, nimmt der
Kompensationswert dPi einen negativen Wert an.
Danach führt die ECU 70 den Schritt S29 durch, um einen durch
die lernende Steuerung erhaltenen Kompensationshydraulikdruck
dPg auf der Grundlage einer Beziehung (7) unter Verwendung des
in Schritt S28 erhaltenen Kompensationsdrucks dPi zu berech
nen.
dPg=dPi*Ko/Kµ (7)
Dabei ist Ko ein Koeffizient, der die Einflußstärke oder Wer
tigkeit (das Gewicht) der lernenden Steuerung angibt.
Dann führt die ECU 70 den Schritt S30 aus und erneuert den
durch die lernende Steuerung erhaltenen Hydraulikdruck Pg,
indem sie einen Wert übernimmt, der durch Addieren des durch
die lernende Steuerung erhaltenen Kompensationsdrucks dPg zu
dem durch die lernende Steuerung erhaltenen Hydraulikdruck Pg
des vorhergehenden Zyklus erhalten wird.
Vor allem wenn man annimmt, daß der 1-2-Hochschaltvorgang dann
durchgeführt wird, wenn die Steuerung zum Herabsetzen des
Drehmoments vorhanden ist, wird der durch die lernende Steue
rung erhaltene Hydraulikdruck Pg auf der Grundlage der Tabelle
des durch die lernende Steuerung erhaltenen Hydraulikdrucks
für den Hochschaltvorgang eingestellt, was in der Tabelle l
mit einem Pfeil (a) in Fig. 9 gezeigt ist. Der Soll-Leitungs
druck P1 wird, wie es mit einem Pfeil (b) gezeigt ist, auf der
Grundlage des durch die lernende Steuerung erhaltenen Hydrau
likdrucks Pg festgelegt wobei der Eingangsdrehmomentdruck Pt
gemäß dem Solldrehmoment für den Schaltvorgang Tm eingestellt
wird und der Trägheitsdrehmomentdruck Pi aus der Trägheitsdreh
momenteinstellabbildung erhalten wird. Wenn das Übersetzungs
verhältnis Gr zur Beurteilung der Durchführung des Schaltvor
gangs angenähert wird, um in das Übersetzungsverhältnis Ge
umgewandelt zu werden, wird der durch die lernende Steuerung
erhaltene Hydraulikdruck Pg erneuert.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist dann, wenn die tatsächliche
Schaltzeit T kürzer als die Sollschaltzeit Ts ist, die tatsäch
liche Durchschnitts-Winkelbeschleunigung Ar größer als die
Soll-Winkelbeschleunigung Am, so daß der Kompensationshydrau
likdruck dPi einen negativen Wert annimmt, und somit nimmt
auch der durch die lernende Steuerung erhaltene Hydraulikdruck
dPg einen negativen Wert an. Deshalb nimmt der durch die ler
nende Steuerung erhaltene Kompensationsdruck Pg′ des momenta
nen Zyklus einen Wert an, der den durch die lernende Steuerung
erhaltenen Kompensationsdruck dPg (negativer Wert) zu dem
durch die lernende Steuerung erhaltenen Hydraulikdruck dPg des
vorhergehenden Zyklus addiert, wie mit einem Pfeil (c) gezeigt
ist. In diesem Fall wird der durch die lernende Steuerung
erhaltene Hydraulikdruck Pg (Pg1), der der zweiten Schaltstufe
in der Tabelle des durch die lernende Steuerung erhaltenen
Drucks für den Hochschaltvorgang entspricht, erneuert.
Dann wird der Soll-Leitungsdruck P1 für den Schaltvorgang bei
dem 1-2-Hochschaltvorgang durch den durch die lernende Steue
rung erhaltenen Kompensationsdruck dPg reduziert, wie durch
eine strichpunktierte Linie mit zwei Punkten zwischen jeweils
zwei Strichen gezeigt ist.
In diesem Fall stellt die ECU 70 die Sollschaltzeit auf der
Grundlage des Drehzahländerungsbetrags der Turbinenraddrehzahl
durch den Schaltvorgang und des Eingangsdrehmoments für den
Schaltgetriebemechanismus ein und den Soll-Leitungsdruck wäh
rend des Schaltvorgangs auf der Grundlage der Winkelbeschleuni
gung ein, die die Sollschaltzeit und das Eingangsdrehmoment
vorsieht, so daß der Leitungsdruck während des Schaltvorgangs
in geeigneter Weise den Fahrbedingungen entspricht. Außerdem
wird der Trägheitsdrehmomentdruck, der dem Trägheitsdrehmoment
entspricht, das durch die Drehzahländerung des Schaltgetriebe
mechanismus 30 während des Schaltvorgangs bewirkt wird, mit
Hilfe der lernenden Steuerung kompensiert, so daß der optimier
te Leitungsdruck erhalten werden kann, der der Änderung der
Fahrumstände entspricht. Vor allem die mittlere Winkelbeschleu
nigung des Eingangselements des Schaltgetriebemechanismus wird
als ein Parameter für die lernende Steuerung verwendet, so daß
ein sehr gutes Ergebnis der lernenden Steuerung erhalten wer
den kann, um so einen optimierten Leitungsdruck während des
Schaltvorgangs vorzusehen.
Außerdem wird die Winkelbeschleunigung der Turbinenwelle als
ein Parameter der lernenden Steuerung benutzt. Als eine Folge
davon kann eine verbesserte lernende Steuerung durchgeführt
werden, indem lediglich der durch die lernende Steuerung erhal
tene Hydraulikdruck für jede der Schaltstufen gespeichert
wird, um eine Speicherkapazität zu verringern. Vor allem beim
Automatikgetriebe, bei dem die Steuerung zum Herabsetzen des
Drehmoments vorhanden ist, kann die lernende Steuerung ungeach
tet der Durchführung der Steuerung zum Herabsetzen des Drehmo
ments durchgeführt werden. Dadurch wird der Leitungsdruck
vorgesehen, der gut an die Fahrbedingungen angepaßt ist.
Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird im folgen
den die Leitungsdrucksteuerung während eines Herunterschaltvor
gangs gemäß einem in Fig. 10 gezeigten Flußdiagramm beschrie
ben, bei dem der Schaltvorgang manuell durch die Betätigung
des Fahrer durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug durch seine
eigene Trägheit angetrieben wird, mit anderen Worten, wenn das
Kraftfahrzeug negativ angetrieben wird.
Die ECU 70 liest in Schritt T1 verschiedene Signale ein und
berechnet in Schritt T2 den Drehzahländerungsbetrag dNt der
Turbinenraddrehzahl Nt durch den Schaltvorgang gemäß der fol
genden Beziehung (8). Dann berechnet die ECU 70 das negativ
angetriebene Drehmoment Tr, das von dem Ausgangselement des
Schaltgetriebemechanismus 30 eingegeben wird, auf der Grundla
ge der momentanen Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V und der
Sollschaltstufe Lm im Schritt T3.
dNt=Nos*Go-Nts (8)
Dabei ist Nts die Turbinenraddrehzahl des Schaltgetriebemecha
nismus 30, wenn der Schaltvorgang erfaßt wird,
Nos ist die Ausgangsdrehzahl des Schaltgetriebemechanismus 30, wenn der Schaltvorgang erfaßt wird,
und Go ist das Übersetzungsverhältnis, wenn der Schaltvorgang durchgeführt wird.
Nos ist die Ausgangsdrehzahl des Schaltgetriebemechanismus 30, wenn der Schaltvorgang erfaßt wird,
und Go ist das Übersetzungsverhältnis, wenn der Schaltvorgang durchgeführt wird.
Dann geht die ECU 70 zu Schritt T4, um die Sollschaltzeit Ts
mit Hilfe der Schaltzeitabbildung für den Hinunterschaltvor
gang unter Verwendung des Drehzahländerungsbetrags dNt als
einem Parameter zu berechnen, dann berechnet es in Schritt T5
die Soll-Winkelbeschleunigung Am des Eingangselements des
Schaltgetriebemechanismus auf der Grundlage des Drehzahlände
rungsbetrags dNt und der Sollschaltzeit Ts.
Danach stellt die ECU 70 den Eingangsdrehmomentdruck Pt, der
dem negativ antreibenden Drehmoment Tr entspricht, mit Hilfe
der Eingangsdrehmomentdruckeinstellabbildung ein, die für jede
Schaltstufe erstellt ist, wie in Fig. 11 gezeigt ist, wobei
das Eingangsdrehmoment als Parameter verwendet wird.
In diesem Fall ist die Eingangsdrehmomentdruckeinstellabbil
dung so erstellt, daß der Eingangsdrehmomentdruck Pt erhöht
wird, wenn das negative Antriebsdrehmoment Tr (Eingangsdrehmo
ment) erhöht wird.
Die ECU 70 führt Schritt T7 durch, um den Trägheitsdrehmoment
druck Pi, der der Soll-Winkelbeschleunigung Am entspricht, mit
Hilfe der Trägheitsdrehmomentdruckeinstellabbildung einzustel
len, die unter Verwendung der Winkelbeschleunigung als Parame
ter erstellt ist, wie in Fig. 12 gezeigt ist. In diesem Fall
ist die Trägheitsdrehmomentdruckeinstellabbildung so erstellt,
daß der Trägheitsdrehmomentdruck erhöht wird, wenn die Soll-
Winkelbeschleunigung Am erhöht wird.
Dann führt die ECU 70 den Schritt T8 durch, um den durch die
lernende Steuerung erhaltenen Hydraulikdruck Pg aus der Tabel
le des durch die lernende Steuerung erhaltenen Drucks für den
Hinunterschaltvorgang auszulesen und um den Solleinrückdruck
Pc1 gemäß der Beziehung (4) auf der Grundlage des Eingangsdreh
momentdrucks Pt, des Trägheitsdrehmomentdrucks Pi und des
durch die lernende Steuerung erhaltenen Hydraulikdrucks Pg zu
berechnen. Danach geht die ECU 70 zu Schritt T10 und berechnet
den endgültigen Soll-Leitungsdruck P1 mit Hilfe der Hydraulik
temperaturkompensation.
Das heißt, daß die ECU 70 den Hydrauliktemperaturkompensations
koeffizienten Kµ ausliest, der der momentanen Temperatur To
der Arbeitshydraulikflüssigkeit entspricht, und den endgülti
gen Soll-Leitungsdruck P1 auf der Grundlage der Beziehung (5)
unter Verwendung des Koeffizienten Kµ und des Solleinrück
drucks Pc1 bestimmt.
Die ECU 70 führt den Schritt T11 aus, um den Soll-Leitungs
druck P1 auszugeben. In diesem Fall führt die ECU 70 die ler
nende Steuerung des Trägheitsdrehmomentdrucks Pi gemäß der in
Fig. 13 gezeigten Routine sowie auch die Leitungsdrucksteue
rung während des Herunterschaltvorgangs aus, wie oben bereits
erwähnt worden ist.
Die ECU 70 liest im Schritt T21 mehrere Signale ein und stellt
fest, ob die Marke Fg der lernenden Steuerung auf den Wert 1
eingestellt ist. In diesem Fall ist die Marke Fg der lernenden
Steuerung mit dem Wert 1 in dem Herunterschaltvorgang gesetzt,
der bei einer Motorbremsbedingung, bei der negativen Antriebs
bedingung des Fahrzeugs auftritt, wenn das Fahrzeug aufgrund
seiner eigenen Trägheit fährt.
Wenn die ECU 70 herausfindet, daß die Marke Fg der lernenden
Steuerung nicht auf den Wert 1 festgesetzt ist, dann führt die
ECU 70 den Schritt T23 durch, um den Zeitgeberwert 0 des
Schaltzeit-Zeitgebers einzustellen. Andererseits geht die ECU
70 zu Schritt T24, wenn die Marke Fg auf den Wert 1 einge
stellt ist und stellt fest, ob das momentane Übersetzungsver
hältnis Gr des Schaltgetriebemechanismus 30 größer als das
anfängliche Übersetzungsverhältnis Gs zu Beginn des Schaltvor
gangs ist oder nicht.
Wenn das Übersetzungsverhältnis Gr im Schritt T24 größer als
das anfängliche Übersetzungsverhältnis Gs ist, geht die ECU 70
zu Schritt T25, um den Zeitgeberwert zu erhöhen und wiederholt
diesen Vorgang, bis das Übersetzungsverhältnis Gr über das
endgültige Übersetzungsverhältnis Ge hinaus erhöht ist, wel
ches ein Wert ist, wenn festgestellt wird, daß der Schaltvor
gang beendet ist, oder bis die Beurteilung in Schritt T26 ein
Ja als Ergebnis bringt. Wenn das augenblickliche Übersetzungs
verhältnis Gr größer als das endgültige Übersetzungsverhältnis
Ge ist, dann geht die ECU 70 zu Schritt T27, um die tatsäch
liche mittlere Winkelbeschleunigung Ar der Turbinenwelle auf
der Grundlage der Beziehung (6) unter Verwendung der tatsäch
lichen Schaltzeit T, die durch den Zeitgeberwert angegeben
ist, und des Drehzahländerungsbetrags dNt zu berechnen.
Dann berechnet die ECU 70 den Kompensationshydraulikdruck dPi
in Schritt T28. Die ECU 70 ordnet einen Unterschied zwischen
einem Trägheitsdrehmomentdruck Pi, der der Soll-Winkelbe
schleunigung Am entspricht, und einem Trägheitsdrehmomentdruck
Pir dem Kompensationshydraulikdruck dPi mit Hilfe der Träg
heitsdrehmomentdrucktabelle für den Herunterschaltvorgang zu.
In diesem Fall nimmt der Kompensationshydraulikdruck ebenfalls
einen negativen Wert an, wenn die tatsächliche Durchschnitts-
Winkelbeschleunigung größer als die Soll-Winkelbeschleunigung
ist.
Danach führt die ECU 70 den Schritt T29 durch, um den durch
die lernende Steuerung erhaltenen Kompensationsdruck dPg auf
der Grundlage der Beziehung (7) unter Verwendung des in
Schritt T28 erhaltenen Kompensationshydraulikdruck dPi zu
berechnen. Dann führt die ECU 70 den Schritt T30 durch, um den
durch die lernende Steuerung erhaltenen Hydraulikdruck Pg zu
erneuern, indem sie einen Wert wählt, bei dem der Kompensati
onsdruck dPg zu dem vorausgehenden, durch die lernende Steue
rung erhaltenen Druck Pg als einem momenten Wert addiert wird.
Deshalb wird der Trägheitsdrehmomentdruck mit Hilfe der lernen
den Steuerung in Abhängigkeit von der Änderung der Fahrbedin
gungen auch angemessen kompensiert.
Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die Tabel
len des durch die lernende Steuerung erhaltenen Hydraulik
drucks für das Hochschalten und Hinunterschalten ungeachtet
des Drehzahländerungsbetrags dNt erstellt. Aber derartige
Tabellen des durch die lernende Steuerung erhaltenen Hydraulik
drucks können für jede der Schaltstufen auch unter Verwendung
des Drehzahländerungsbetrags dNt erstellt werden, wie jeweils
in den Fig. 14 und 15 gezeigt ist.
Als eine Folge davon kann eine exakte lernende Steuerung unge
achtet des Turbinenraddrehzahlbetrags während des Schaltvor
gangs durchgeführt werden, selbst wenn der dynamische Reibungs
koeffizient der Kontaktfläche des reibschlüssigen Elements in
Abhängigkeit von der Temperatur der Arbeitshydraulikflüssig
keit geändert wird.
Im folgenden wird ein anderes Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung erläutert.
Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird der Kompen
sationskoeffizient für die Temperatur der Arbeitshydraulikflüs
sigkeit mit Hilfe der lernenden Steuerung unter Berücksichti
gung des Reibungskoeffizienten des reibschlüssigen Elements
kompensiert.
Die Grundidee der Steuerung lautet folgendermaßen.
Angenommen, die folgende Beziehung (9) ist vorgesehen, bei der
die Winkelbeschleunigung w1′(=dw1/dt) ist, das Eingangsdrehmo
ment Pi T1 ist und die für das reibschlüssige Element benötig
te Einrückkraft F1 ist.
F1=h1(To)*µ1*(f(w1′)+g(T1) (9)
Dabei ist µ1 ein Reibungskoeffizient,
h1(To) ist ein Kompensationskoeffizient für die Hydrauliktempe ratur des Reibungskoeffizienten,
f(w1′) ist der Trägheitsdrehmomentdruck und
g(T1) ist der Eingangsdrehmomentdruck.
h1(To) ist ein Kompensationskoeffizient für die Hydrauliktempe ratur des Reibungskoeffizienten,
f(w1′) ist der Trägheitsdrehmomentdruck und
g(T1) ist der Eingangsdrehmomentdruck.
Wenn eine tatsächliche Einrückkraft dann F2 ist, wenn der
Trägheitsdrehmomentdruck (=f(w1′)) und der Eingangsdrehmoment
druck (=g(T1)), dann wird in diesem Fall die folgende Bezie
hung (10) vorgesehen.
F2=h1(To)*µ*(f(w1′)+g(T1)) (10)
Da es angenommen wird, daß die Einrückkraft des reibschlüssi
gen Elements während des Schaltvorgangs proportional zu der
Winkelbeschleunigung ist, kann die unter Verwendung des Rei
bungskoeffizienten µ1 abgeleitete Einrückkraft durch die fol
gende Beziehung (11) gezeigt werden.
F3=h1(To)*µ1*(f(w2′)+g(T1)) (11)
Angenommen, daß F2=F3, dann kann die folgende Beziehung auf
der Grundlage der Berechnungsformeln (10) und (11) vorgesehen
werden.
h1(To)*µ2*(f(w1′)+g(T1))=h1(To)*µ1*(f(w2′)+g(T1)) (12)
Deshalb kann der Koeffizient µ2 durch die folgende Beziehung
(13) ausgedrückt werden.
µ2=µ1*(f(w2′)+g(T1))/(f(w1′)+g(T1)) (13)
Angenommen, h2(To) ist ein Kompensationskoeffizient der Hydrau
liktemperatur, wenn der Reibungskoeffizient µ2 ist, dann wird
die folgende Beziehung vorgesehen.
h2(To)*µ2=h1(To)*µ1 (14)
Durch Abändern der Berechnungsformel (14) kann die folgende
Beziehung (15) erhalten werden.
h2(To)=h1(To)*µ1/µ2 (15)
Durch Abändern der rechten Seite der Formel (15) unter Verwen
dung der Formel (13) kann die folgende Beziehung (16) erhalten
werden.
h2(To)=h1(To)*(f(w1′)+g(T1))/(f(w2′)+g(T1)) (16)
Wenn man die Formel (16) neu anordnet, dann kann die folgende
Beziehung (17) erhalten werden.
h2(To)=h1(To)+h1(To)*(f(w1′)-f(w2′))
/(f(w2′)+g(T1)) (17)
Deshalb ist dann, wenn der Wert h1(To) kompensiert wird, um
die Einrückkraft F1 zu erhalten, das zweite Glied der rechten
Seite der Formel (17) der Wert der lernenden Steuerung.
Das heißt also, der Wert der lernenden Steuerung wird wie
folgt vorgesehen. Der unterschied zwischen dem aus der Winkel
beschleunigung erhaltenen Trägheitsdrehmomentdruck, der aus
der Sollschaltzeit erhalten wird, und dem aus der Winkelbe
schleunigung erhaltenen Trägheitsdrehmomentdruck, der aus der
tatsächlichen Schaltzeit erhalten wird, wird berechnet. Der
Unterschied wird durch den abgeleiteten Ausgangsdruck
(=f(w2′)+g(T1)) geteilt und mit dem Temperaturkompensationsko
effizienten multipliziert, um den Wert der lernenden Steuerung
zu ergeben.
Nun wird ein spezielles Beispiel der Leitungsdrucksteuerung
unter Bezugnahme auf die Fig. 16-19 erläutert, bei dem das
oben erwähnte Grundsteuerkonzept der Hydrauliktemperaturkompen
sation angewandt wird.
Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird die Lei
tungsdrucksteuerung während des Hochschaltvorgangs (die Pro
gramm-Hoch-Bedingung) gemäß einem in Fig. 16 gezeigten Flußdia
gramm durchgeführt.
Die ECU 70 liest in Schritt U1 verschiedene Signale ein und
berechnet den Drehgeschwindigkeitsänderungsbetrag dNt der
Turbinenraddrehzahl Nt durch den Schaltvorgang gemäß einer
Beziehung (1) in Schritt U2 und das Turbinenraddrehmoment Tt
in Schritt U3.
Dann stellt die ECU 70 fest, ob die Marke Ftd für das Herab
setzen des Drehmoments in Schritt U4 auf einen Wert 1 gesetzt
ist oder nicht.
Wenn die ECU 70 herausfindet, daß die Marke Ftd für das Herab
setzen des Drehmoments auf den Wert 1 gesetzt ist, dann berech
net die ECU 70 die Sollschaltzeit Ts mit Hilfe einer Abbildung
der Sollschaltzeit für die Steuerung zum Herabsetzen des Dreh
moments, bei der die Sollschaltzeit Ts durch das Turbinenrad
drehmoment Tt, den Drehzahländerungsbetrag dNt und ein Schalt
muster Ps als Parameter in Schritt U5 vorgesehen ist. Dann
berechnet die ECU 70 in Schritt U6 eine Soll-Winkelbeschleuni
gung Am des Schaltgetriebemechanismus auf der Grundlage der
Beziehung (3).
Danach führt die ECU 70 den Schritt U7 aus, um so das Solldreh
moment Tm, das einem tatsächlichen Turbinenraddrehmoment Tt
und der Soll-Winkelbeschleunigung Am entspricht, während des
Schaltvorgangs gemäß einer Abbildung auszurechnen, in der das
Solldrehmoment vorgesehen ist, wobei das Turbinenraddrehmoment
und die Winkelbeschleunigung als Parameter verwendet werden.
Dann bestimmt die ECU 70 in Schritt U8 einen Eingangsdrehmo
mentdruck Pt, der dem Solldrehmoment Tm entspricht, während
des Schaltvorgangs auf der Grundlage einer Eingangsdrehmoment
druckeinstellabbildung, in der der Eingangsdrehmomentdruck
unter Verwendung eines Eingangsdrehmoments zu dem Schaltge
triebemechanismus als Parameter für jedes der Schaltmuster
vorgesehen wird, wie in Fig. 17 gezeigt ist.
Die Eingangsdrehmomentdruckeinstellabbildung wird derart er
stellt, daß der Eingangsdrehmomentdruck Pt erhöht wird, wenn
das Solldrehmoment Tm für den Schaltvorgang oder das Eingangs
drehmoment erhöht wird.
Die ECU 70 führt den Schritt U9 aus, um einen Trägheitsdrehmo
mentdruck Pi, der der Soll-Winkelbeschleunigung Am entspricht,
auf der Grundlage einer Trägheitsdrehmomentdruckeinstellabbil
dung einzustellen, die für jedes der Schaltmuster vorgesehen
ist, wobei die Winkelbeschleunigung als ein Parameter verwen
det wird, wie in Fig. 18 gezeigt ist. Die Trägheitsdrehmoment
einstellabbildung wird so erstellt, daß der Trägheitsdrehmo
mentdruck Pi erhöht wird, wenn die Soll-Winkelbeschleunigung
Am erhöht wird.
Die ECU 70 führt den Schritt U10 durch, um den Soll-Leitungs
druck auf der Grundlage der folgenden Beziehung (18) auszurech
nen.
P1=(Pt+Pi)*(µ(Ps, To)+dµ(Ps)) (18)
Dabei ist µ(Ps, To) ein Basishydraulikkompensationskoeffizi
ent, der einem ersten Glied der rechten Seite der Beziehung
(17) entspricht, wobei der Wert µ(Ps, To) für jedes Schaltmu
ster unter Verwendung der Temperatur der Arbeitshydraulikflüs
sigkeit erstellt wird,
dµ(Ps) zeigt den Wert der lernenden Steuerung an, der dem zweiten Glied der rechten Seite der Formel (17) entspricht, die für jedes der Schaltmuster vorgesehen ist.
dµ(Ps) zeigt den Wert der lernenden Steuerung an, der dem zweiten Glied der rechten Seite der Formel (17) entspricht, die für jedes der Schaltmuster vorgesehen ist.
Dann führt die ECU 70 den Schritt U11 aus, um den Soll-Lei
tungsdruck P1 und das Solldrehmoment Tm während des Schaltvor
gangs auszugeben.
Somit wird das wirkverhältnisgesteuerte Magnetventil 62 so
angesteuert, daß der Soll-Leitungsdruck P1 erreicht wird, und
die Steuerung zum Herabsetzen des Drehmoments wird für den
Motor in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Programm durchge
führt, um das Solldrehmoment Tm während des Schaltvorgang zu
erreichen.
Somit wird dann, wenn die Steuerung zum Herabsetzen des Drehmo
ments vorhanden ist, das Sollmotordrehmoment Tm während des
Schaltvorgangs auf der Grundlage der Soll-Winkelbeschleunigung
Am und des Turbinenraddrehmoments Tt bestimmt. Der Eingangs
drehmomentdruck Pt, der dem Eingangsdrehmoment für den Schalt
getriebemechanismus 30 entspricht, wird auf der Grundlage des
Sollmotordrehmoments Tm während des Schaltvorgangs bestimmt.
Deshalb ist der Antriebsdrehmomentdruck Pt, der durch den oben
genannten Vorgang eingestellt worden ist, gut an das aktuelle
Eingangsdrehmoment des Schaltgetriebemechanismus 30 angepaßt.
Wenn andererseits die Marke Ftd für das Herabsetzen des Drehmo
ments nicht auf den Wert 1 eingestellt ist, dann geht die ECU
70 zu Schritt U12, um die Sollschaltzeit Ts gemäß der Schalt
zeitabbildung für die Nichtdurchführung der Steuerung zum
Herabsetzen des Drehmoments zu berechnen, die unter Verwendung
des Turbinenraddrehmoments Tt, des Drehzahländerungsbetrags dNt
und des Schaltmusters Ps als Parameter erstellt ist. Dann
berechnet die ECU 70 im Schritt U13 die Soll-Winkelbeschleuni
gung Am auf der Grundlage der Beziehung (3) unter Verwendung
des Drehzahländerungsbetrags dNt und der Sollschaltzeit Ts. In
diesem Fall ist die Sollschaltzeit für die Nichtdurchführung
der Steuerung zum Herabsetzen des Drehmoments größer als die
für die Steuerung zum Herabsetzen des Drehmoments.
Dann führt die ECU 70 den Schritt U14 aus, um das Motordrehmo
ment Te als ein Soll-Motordrehmoment Tm während des Schaltvor
gangs einzustellen. In diesem Fall wird die Steuerung zum
Herabsetzen des Drehmoments für den Motor 3 nicht durchge
führt.
Des weiteren führt die ECU 70 die lernende Steuerung für den
Hydrauliktemperaturkompensationskoeffizienten gemäß einem in
Fig. 19 gezeigten Flußdiagramm sowie auch die Leitungsdruck
steuerung bei dem Hochschaltvorgang durch.
Das heißt, die ECU 70 liest in Schritt U21 verschiedene Signa
le ein und stellt in Schritt U22 fest, ob die Marke Fg für die
lernende Steuerung als ein Wert 1 eingestellt ist oder nicht.
Wenn die Marke Fg der lernenden Steuerung nicht als der Wert 1
festgelegt ist, führt die ECU den Schritt U23 durch, um einen
Schaltzeit-Zeitgeber auf einen Zeitgeberwert 0, einen inte
grierten Eingangsdrehmomentdruckwert SPt und einen integrier
ten Trägheitsdrehmomentdruckwert SPi einzustellen. Wenn die
Marke Fg der lernenden Steuerung andererseits auf den Wert 1
eingestellt ist, geht die ECU 70 zu Schritt U24, um festzustel
len, ob das augenblickliche Übersetzungsverhältnis Gr des
Schaltgetriebemechanismus 30, das aus dem Turbinenraddrehmo
ment Nt und dem Ausgangsdrehmoment No erhalten wird, kleiner
als der vorbestimmte Referenzwert Gs ist, um den Beginn des
Schaltvorgangs festzustellen.
Wenn die ECU 70 feststellte, daß das Übersetzungsverhältnis Gr
kleiner als der Bezugswert Gs für den Beginn des Schaltvor
gangs ist, dann geht die ECU 70 zu Schritt U25, um den Zeitge
berwert zu erhöhen, und addiert in Schritt U26 den Eingangs
drehmomentdruck Pt zu dem integrierten Eingangsdrehmomentwert
SPt des vorhergehenden Zyklus des Programms, und addiert in
Schritt U27 den Trägheitsdrehmomentdruck Pi zu dem integrier
ten Trägheitsdrehmomentdruckwert SPi des vorhergehenden Zyk
lus. Die ECU 70 stellt fest, ob das augenblickliche Überset
zungsverhältnis kleiner als der vorbestimmte Bezugswert Ge ist
oder nicht, um die Vollendung des Schaltvorgangs festzustel
len. Die ECU 70 wiederholt die Schritte U27 und U28, bis die
Beurteilung in Schritt S28 ein Ja ergibt. Wenn sie feststellt,
daß das Übersetzungsverhältnis Gr kleiner als der Bezugswert
Ge ist, geht die ECU 70 zu Schritt U29, um die tatsächlichen
Durchschnittswerte Pt und Pi der Eingangs- und Trägheitsdrehmo
mentdrücke durch Dividieren des integrierten Eingangsdrehmo
mentdruckwerts SPt und des integrierten Trägheitsdrehmoment
druckwerts SPi durch die tatsächliche Schaltzeit t zu berech
nen, die von dem Zeitgeberwert angegeben ist. Dann berechnet
ECU 70 im Schritt U30 die Ist-Winkelbeschleunigung gemäß der
Beziehung (6) auf der Grundlage der Ist-Schaltzeit T, die von
dem Zeitgeberwert angegeben ist, und des Drehzahländerungsbe
trags dNt.
Dann führt ECU 70 den Schritt U31 durch, um den Trägheitsdreh
momentdruckrückschlußwert Pix zu berechnen. Das heißt, daß die
ECU 70 den Rückschlußwert Pix auf der Basis der mittleren
Winkelbeschleunigung mit Hilfe der Trägheitsdrehmomentdruckta
belle für den Hochschaltvorgang erhält, die für die Leitungs
drucksteuerung erstellt ist, wie in Fig. 18 gezeigt ist.
Danach führt ECU 70 den Schritt U32 durch und erneuert den
durch die lernende Steuerung erhaltenen Wert dµ(Ps) auf der
Basis der mittleren Werte der Eingangs- und Trägheitsdrehmo
mentdrücke <Pt< und <Pi< und des Trägheitsdrehmomentdruckrück
schlußwerts Pix unter Verwendung der folgenden Beziehung (19).
dµ(Ps)(i)
dµ(Ps)(i-1)µ(Ps,To)*(<Pi<-Pix)/(<Pt<+Pix)*K(Ps) (19).
dµ(Ps)(i-1)µ(Ps,To)*(<Pi<-Pix)/(<Pt<+Pix)*K(Ps) (19).
Dabei ist dµ(Ps)(i) ein Wert von dµ(Ps) des augenblicklichen
Zyklus des Programms,
dµ(Ps)(i-1) ist ein Wert von dµ(Ps) des vorhergehenden Zyklus des Programms, und
K(Ps) ist ein Koeffizient, der die Einflußstärke oder Wertig keit (das Gewicht) der lernenden Steuerung hinsichtlich des Schaltmusters angibt.
dµ(Ps)(i-1) ist ein Wert von dµ(Ps) des vorhergehenden Zyklus des Programms, und
K(Ps) ist ein Koeffizient, der die Einflußstärke oder Wertig keit (das Gewicht) der lernenden Steuerung hinsichtlich des Schaltmusters angibt.
Wie in der Formel (19) gezeigt ist, ist der mittlere Wert des
Eingangsdrehmomentdrucks <Pt< in der Formel zum Erhalten des
durch die lernende Steuerung erhaltenen Werts dµ(Ps) enthal
ten, so daß die Leitungsdrucksteuerung selbst bei einem Zu
stand, bei dem der Trägheitsdrehmomentdruck nicht groß
schwankt, ruckfrei angenähert wird (konvergiert).
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ein
spezielles, bevorzugtes Ausführungsbeispiel erläutert worden
ist, wird ein Fachmann auf diesem Gebiet erkennen, daß Abände
rungen und Verbesserungen durchgeführt werden können, ohne daß
vom Rahmen und dem Geist der vorliegenden Erfindung abgewichen
wird. Der Rahmen der vorliegenden Ansprüche ist lediglich
durch die anhängenden Ansprüche bestimmt.
Claims (12)
1. Hydraulisches Steuersystem für ein automatisches Getrie
be,
gekennzeichnet durch:
einen Schaltgetriebemechanismus,
ein reibschlüssiges Element, das hydraulisch gesteuert wird, um einen Kraftübertragungsweg in dem Schaltgetrie bemechanismus herzustellen,
einen Arbeitsdruckregler zum Regeln einer Einrückkraft des reibschlüssigen Elements während eines Schaltvor gangs, indem ein an das reibschlüssige Element angeleg ter Arbeitsdruck eingestellt wird,
einen Rechner zum separaten Berechnen eines Eingangsdreh momentdrucks, der einem Eingangsdrehmoment entspricht, das in den Schaltgetriebemechanismus eingeführt wird, und eines Trägheitsdrehmomentdrucks der einem Trägheits drehmoment entspricht, welches in Abhängigkeit von einer Drehzahländerung des Schaltgetriebemechanismus geändert wird, und
einen Kompensator für eine lernende Steuerung, der den Trägheitsdrehmomentdruck durch eine lernende Steuerung ausgleicht.
einen Schaltgetriebemechanismus,
ein reibschlüssiges Element, das hydraulisch gesteuert wird, um einen Kraftübertragungsweg in dem Schaltgetrie bemechanismus herzustellen,
einen Arbeitsdruckregler zum Regeln einer Einrückkraft des reibschlüssigen Elements während eines Schaltvor gangs, indem ein an das reibschlüssige Element angeleg ter Arbeitsdruck eingestellt wird,
einen Rechner zum separaten Berechnen eines Eingangsdreh momentdrucks, der einem Eingangsdrehmoment entspricht, das in den Schaltgetriebemechanismus eingeführt wird, und eines Trägheitsdrehmomentdrucks der einem Trägheits drehmoment entspricht, welches in Abhängigkeit von einer Drehzahländerung des Schaltgetriebemechanismus geändert wird, und
einen Kompensator für eine lernende Steuerung, der den Trägheitsdrehmomentdruck durch eine lernende Steuerung ausgleicht.
2. Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet
daß der Rechner folgendes umfaßt:
eine Sollschaltzeiteinstelleinrichtung zum Einstellen einer Sollschaltzeit auf der Grundlage eines Drehzahlän derungsbetrags eines Eingangselements des Schaltgetriebe mechanismus während des Schaltvorgangs und eines Ein gangsdrehmoments, das dem Schaltgetriebemechanismus zugeführt wird,
einen Sollbeschleunigungsrechner zum Berechnen einer Soll-Winkelbeschleunigung des Eingangselements während des Schaltvorgangs auf der Grundlage der Sollschaltzeit und des Drehzahländerungsbetrags des Eingangselements, und
eine Hydraulikdruckeinstelleinrichtung zum Einstellen des Arbeitsdrucks auf der Grundlage der Winkelbeschleuni gung und des Eingangsdrehmoments, die von dem Sollbe schleunigungsrechner berechnet werden.
eine Sollschaltzeiteinstelleinrichtung zum Einstellen einer Sollschaltzeit auf der Grundlage eines Drehzahlän derungsbetrags eines Eingangselements des Schaltgetriebe mechanismus während des Schaltvorgangs und eines Ein gangsdrehmoments, das dem Schaltgetriebemechanismus zugeführt wird,
einen Sollbeschleunigungsrechner zum Berechnen einer Soll-Winkelbeschleunigung des Eingangselements während des Schaltvorgangs auf der Grundlage der Sollschaltzeit und des Drehzahländerungsbetrags des Eingangselements, und
eine Hydraulikdruckeinstelleinrichtung zum Einstellen des Arbeitsdrucks auf der Grundlage der Winkelbeschleuni gung und des Eingangsdrehmoments, die von dem Sollbe schleunigungsrechner berechnet werden.
3. Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 1,
des weiteren gekennzeichnet durch:
einen Beschleunigungsdetektor zum Erfassen einer Ist-Win kelbeschleunigung des Eingangselements des Schaltgetrie bemechanismus während des Schaltvorgangs,
eine Winkelbeschleunigungserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Ist-Winkelbeschleunigung des Eingangsele ments des Schaltgetriebemechanismus, und
den Kompensator der lernenden Steuerung, der den Arbeits druck für einen nächsten Schaltvorgang auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen einer mittleren Winkelbe schleunigung des Eingangselements nach dem Schaltvorgang und der Soll-Winkelbeschleunigung des Eingangselements durch die lernende Steuerung bei einem Hochschaltvorgang ausgleicht, bei dem ein Kraftfahrzeug von einer Motoraus gangsleistung positiv angetrieben wird.
einen Beschleunigungsdetektor zum Erfassen einer Ist-Win kelbeschleunigung des Eingangselements des Schaltgetrie bemechanismus während des Schaltvorgangs,
eine Winkelbeschleunigungserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Ist-Winkelbeschleunigung des Eingangsele ments des Schaltgetriebemechanismus, und
den Kompensator der lernenden Steuerung, der den Arbeits druck für einen nächsten Schaltvorgang auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen einer mittleren Winkelbe schleunigung des Eingangselements nach dem Schaltvorgang und der Soll-Winkelbeschleunigung des Eingangselements durch die lernende Steuerung bei einem Hochschaltvorgang ausgleicht, bei dem ein Kraftfahrzeug von einer Motoraus gangsleistung positiv angetrieben wird.
4. Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rechner folgendes umfaßt:
eine Sollschaltzeiteinstelleinrichtung zum Einstellen einer Sollschaltzeit auf der Grundlage eines Drehzahlän derungsbetrags eines Eingangselements des Schaltgetriebe mechanismus während des Schaltvorgangs und eines Ein gangsdrehmoments, das dem Schaltgetriebemechanismus zugeführt wird,
einen Sollbeschleunigungsrechner zum Berechnen einer Soll-Winkelbeschleunigung des Eingangselements während des Schaltvorgangs auf der Grundlage der Sollschaltzeit und des Drehzahländerungsbetrags des Eingangselements,
eine Trägheitsdrehmomentdruckeinstelleinrichtung zum Einstellen eines Trägheitsdrehmomentdrucks auf der Grund lage der Soll-Winkelbeschleunigung,
eine Eingangsdrehmomentdruckeinstelleinrichtung zum Einstellen eines Eingangsdrehmomentdrucks auf der Grund lage des Eingangsdrehmoments, das dem Schaltgetriebeme chanismus zugeführt wird, und
eine Hydraulikdruckeinstelleinrichtung zum Einstellen des Arbeitsdrucks auf der Grundlage der Winkelbeschleuni gung und des Eingangsdrehmoments, die von dem Sollbe schleunigungsrechner berechnet worden sind.
eine Sollschaltzeiteinstelleinrichtung zum Einstellen einer Sollschaltzeit auf der Grundlage eines Drehzahlän derungsbetrags eines Eingangselements des Schaltgetriebe mechanismus während des Schaltvorgangs und eines Ein gangsdrehmoments, das dem Schaltgetriebemechanismus zugeführt wird,
einen Sollbeschleunigungsrechner zum Berechnen einer Soll-Winkelbeschleunigung des Eingangselements während des Schaltvorgangs auf der Grundlage der Sollschaltzeit und des Drehzahländerungsbetrags des Eingangselements,
eine Trägheitsdrehmomentdruckeinstelleinrichtung zum Einstellen eines Trägheitsdrehmomentdrucks auf der Grund lage der Soll-Winkelbeschleunigung,
eine Eingangsdrehmomentdruckeinstelleinrichtung zum Einstellen eines Eingangsdrehmomentdrucks auf der Grund lage des Eingangsdrehmoments, das dem Schaltgetriebeme chanismus zugeführt wird, und
eine Hydraulikdruckeinstelleinrichtung zum Einstellen des Arbeitsdrucks auf der Grundlage der Winkelbeschleuni gung und des Eingangsdrehmoments, die von dem Sollbe schleunigungsrechner berechnet worden sind.
5. Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 1,
des weiteren gekennzeichnet durch:
einen Beschleunigungsdetektor zum Erfassen einer Ist-Win kelbeschleunigung des Eingangselements des Schaltgetrie bemechanismus während des Schaltvorgangs,
eine Winkelbeschleunigungserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Ist-Winkelbeschleunigung des Eingangsele ments des Schaltgetriebemechanismus, und
den Kompensator der lernenden Steuerung, der den Arbeits druck für einen nächsten Schaltvorgang auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen einer mittleren Winkelbe schleunigung des Eingangselements nach dem Schaltvorgang und der Soll-Winkelbeschleunigung des Eingangselements durch die lernende Steuerung bei einem Hochschaltvorgang ausgleicht, bei dem ein Kraftfahrzeug von einer Motoraus gangsleistung positiv angetrieben wird.
einen Beschleunigungsdetektor zum Erfassen einer Ist-Win kelbeschleunigung des Eingangselements des Schaltgetrie bemechanismus während des Schaltvorgangs,
eine Winkelbeschleunigungserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Ist-Winkelbeschleunigung des Eingangsele ments des Schaltgetriebemechanismus, und
den Kompensator der lernenden Steuerung, der den Arbeits druck für einen nächsten Schaltvorgang auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen einer mittleren Winkelbe schleunigung des Eingangselements nach dem Schaltvorgang und der Soll-Winkelbeschleunigung des Eingangselements durch die lernende Steuerung bei einem Hochschaltvorgang ausgleicht, bei dem ein Kraftfahrzeug von einer Motoraus gangsleistung positiv angetrieben wird.
6. Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 4, ferner da
durch gekennzeichnet, daß es eine Solldrehmomenteinstell
einrichtung zum Einstellen eines Solldrehmoments, das
durch den Schaltgetriebemechanismus übertragen wird, auf
der Grundlage der Soll-Winkelbeschleunigung umfaßt, und
daß das Eingangsdrehmomentdruckeinstellmittel den Ein
gangsdrehmomentdruck auf der Grundlage des Solldrehmo
ments einstellt.
7. Hydraulisches Steuersystem nach einem der Ansprüche 2
bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sollschaltzeiteinstelleinrichtung die Sollschalt
zeit auf der Grundlage des Drehzahländerungsbetrags des
Eingangselements des Schaltgetriebemechanismus während
des Schaltvorgangs einstellt, und daß die Sollbeschleuni
gungseinstelleinrichtung die Soll-Winkelbeschleunigung
des Eingangselements während des Schaltvorgangs auf der
Grundlage der Sollschaltzeit und des Drehzahländerungsbe
trags des Eingangselements bei einem Hinunterschaltvor
gang berechnet, bei dem das Fahrzeug durch die Trägheit
des Fahrzeugs negativ angetrieben wird.
8. Hydraulisches Steuersystem nach einem der Ansprüche 2
bis 7, ferner dadurch gekennzeichnet, daß es eine Ein
richtung zum Herabsetzen des Drehmoments zum Durchführen
einer Steuerung zum Herabsetzen eines Drehmoments wäh
rend des Schaltvorgangs bei einer vorbestimmten Bedin
gung umfaßt, und daß der Kompensator der lernenden Steue
rung den Arbeitsdruck mit Hilfe der lernenden Steuerung
selbst dann ausgleicht, wenn die Steuerung zum Herab
setzen des Drehmoments nicht durchgeführt wird.
9. Hydraulisches Steuersystem nach einem der Ansprüche 2
bis 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wert der
lernenden Steuerung von dem Kompensator der lernenden
Steuerung für jede Sollschaltstufe bestimmt wird.
10. Hydraulisches Steuersystem nach einem der Ansprüche 4
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der lernen
den Steuerung auf der Grundlage des Drehzahländerungsbe
trags des Eingangselements des Schaltgetriebemechanismus
während des Schaltvorgangs bestimmt wird.
11. Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hydraulikdruckeinstelleinrich
tung den Arbeitsdruck einstellt auf der Grundlage des
Eingangsdrehmoments, des Trägheitsdrucks und eines Kom
pensationskoeffizienten, der von einer Hydrauliktempera
tur abhängig ist, die unter Berücksichtigung eines Rei
bungskoeffizienten des reibschlüssigen Elements bestimmt
wird, das an dem Schaltvorgang beteiligt ist.
12. Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kompensator der lernenden Steue
rung den Kompensationskoeffizienten für einen nächsten
Schaltvorgang mit Hilfe einer lernenden Steuerung auf
der Grundlage des abgeleiteten (ermittelten) Trägheits
drehmomentdrucks kompensiert, wobei der Trägheitsdrehmo
mentdruck von der Trägheitsdrehmomentdruckeinstellein
richtung eingestellt ist und der Eingangsdrehmomentdruck
von der Eingangsdrehmomentdruckeinstelleinrichtung einge
stellt ist.
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JP (1) | JP3536343B2 (de) |
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