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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Herunterschalt-Steuervorrichtung
für ein
Automatikgetriebe gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Zum
Beispiel ist aus der
JP
2-46362-A eine Schaltsteuervorrichtung für Automatikgetriebe
bekannt.
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Um
für jede
Art von Schaltvorgang eine gute Schaltsteuerung auszuführen, wählt die
obenerwähnte
Schaltsteuervorrichtung eine von mehreren Modi aus, etwa den Hochschaltmodus
aus dem Zustand ohne anliegende Leistung (SYU-Modus), den Herunterschaltmodus
aus dem Zustand mit anliegender Leistung (SYD-Modus), den Hochschaltmodus aus dem
Zustand mit anliegender Leistung (IPU-Modus) und den Herunterschaltmodus
aus dem Zustand ohne anliegende Leistung (EPD-Modus), um den Öldruck während des
Schaltvorgangs in Abhängigkeit vom
gewählten
Schaltmodus zu steuern.
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Die
bekannte Schaltsteuervorrichtung wie oben beschrieben setzt den
Herunterschaltmodus aus dem Zustand mit anliegender Leistung (SYD-Modus),
wenn das Getriebe bei betätigtem
Gaspedal heruntergeschaltet werden soll, wobei in diesem Modus ein
Schaltventil als Antwort auf einen Schaltbefehl, d. h. gleichzeitig
zu der Bestimmung, daß das
Getriebe heruntergeschaltet werden soll, betätigt wird. In diesem Fall ist
der Schaltvorgang je nachdem, ob das Getriebe aus dem Zustand ohne
anliegende Leistung (in dem der Fahrer das Gaspedal losgelassen
hat) oder aus dem Zustand mit anliegender Leistung (in dem das Gaspedal
betätigt
wird) heruntergeschaltet wird, zu unterschiedli chen Zeitpunkten
beendet, woraus sich unterschiedliche Schaltstöße ergeben.
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Wenn
das Getriebe aufgrund einer Betätigung
des Gaspedals aus den dritten Gang zum zweiten Gang heruntergeschaltet
wird, wird beispielsweise eine hohe Kupplung H/C, die im dritten
Gang in Eingriff ist, freigegeben, indem ein Hochkupplungs-Druck PH/C entlastet
wird, während
eine Bandbremse B/B, die im dritten Gang nicht in Eingriff ist,
durch Entlasten eines Entlastungsdrucks P3R für den dritten Gang in Eingriff
gebracht wird. Wie in 11 gezeigt, wird ein Schaltelektromagnet
gleichzeitig zur Erzeugung eines Herunterschaltbefehls für die Ausführung des
Herunterschaltens vom dritten Gang zum zweiten Gang (zu einem Zeitpunkt
t0) angesteuert, so daß ein
Schaltventil von einem Zustand in einen anderen Zustand geschaltet
wird.
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Wenn
das Herunterschalten im Zustand mit anliegender Leistung (die Drosselklappenöffnung wird
von 3/8 nach 8/8 geändert)
begonnen wird, übersteigt
die Motordrehzahl Ne die Turbinenraddrehzahl NT, wenn der Herunterschaltbefehl
erzeugt wird. Da vom Kraftübertragungssystem
ein hohes Drehmoment aufgenommen wird, wird der Herunterschaltvorgang
sofort begonnen, wodurch die Turbinenraddrehzahl NT ansteigt, und
zu einem Zeitpunkt t1 beendet, zu dem das zum Zeitpunkt t0 beginnende
Zeitintervall T1 verstrichen ist.
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Wenn
das Herunterschalten im Zustand ohne anliegende Leistung (die Drosselklappenöffnung wird
von 0/8 auf 8/8 geändert)
begonnen wird, ist die Motordrehzahl Ne kleiner als die Turbinenraddrehzahl
NT, wenn der Herunterschaltbefehl erzeugt wird, so daß das Zeitintervall
T3 verstreicht, bis die Motordrehzahl Ne die Turbinenraddrehzahl
NT übersteigt.
Daher wird das Herunterschalten zu einem Zeitpunkt begonnen, zu
dem das zum Zeitpunkt t0 beginnende Zeitintervall T3 verstrichen
ist, und zum Zeitpunkt t2 beendet, zu dem ein bei Beginn des Herunterschaltens
beginnendes Zeitintervall, das ungefähr gleich dem Zeitintervall
T1 ist, verstrichen ist.
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Es
ist anzumerken, daß das
im Zustand ohne anliegende Leistung begonnene Herunterschalten zu einem
späteren
Zeitpunkt als das im Zustand mit anliegender Leistung begonnene
Herunterschalten beendet ist. Falls der Schelfdruck oder der stationäre Pegel
des Entlastungsdrucks P3R für
den dritten Gang so gesetzt ist, daß er einen optimalen Zeitpunkt ergibt,
zu dem das Getriebe aufgrund des Betätigens des Gaspedals aus dem
Zustand mit anliegender Leistung heruntergeschaltet wird, wird der
Schelfdruck des Entlastungsdrucks P3R für den dritten Gang unerwünscht abgesenkt,
bevor das Herunterschalten beendet ist, wenn das Getriebe aufgrund
eines Betätigens
des Gaspedals aus dem Zustand ohne anliegende Leistung heruntergeschaltet
wird. Der stationäre
Pegel des Entlastungsdrucks P3R für den dritten Gang wird nämlich aufgrund
des Schaltens plötzlich
beseitigt, wodurch wegen der plötzlichen
Verringerung des Entlastungsdrucks P3R Schaltstöße hervorgerufen werden.
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Um
das obige Problem zu lösen,
ist der Herunterschaltmodus bei betätigtem Gaspedal in einen ersten
Untermodus, in dem das Getriebe aufgrund des Betätigens des Gaspedals aus dem
Zustand mit anliegender Leistung heruntergeschaltet wird, und in einen
zweiten Untermodus, in dem das Getriebe aufgrund einer Betätigung des
Gaspedals aus dem Zustand ohne anliegende Leistung heruntergeschaltet wird,
unterteilt, wobei die Öldruck-Kennlinien im Schaltprozeß für den ersten
und für
den zweiten Modus einzeln festgelegt sind.
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In
diesem Fall ist es jedoch wegen der Unterteilung des Herunterschaltmodus
erforderlich festzustellen, ob sich das Fahrzeug vor dem durch Betätigen des
Gaspedals bewirkten Herunterschalten im Zustand ohne anliegende
Leistung oder im Zustand mit anliegender Leistung befindet. Ferner
ist eine erhöhte
Menge an Informationen bezüglich
der Öldruckkennlinien
im Schaltprozeß erforderlich,
wodurch beispielsweise die Schaltsteuerung komplizierter gemacht
wird.
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Eine
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechende, aus der
US 4,942,787 bekannte Herunterschalt-Steuervorrichtung
für ein
Automatikgetriebe steuert das Lösen
und den Eingriff von jeweiligen Reibelementen von Kupplungen durch
Zuführung
eines Leitungsdrucks an diese in Abhängigkeit davon, ob das Automatikgetriebe
aufgrund eines Betätigens
des Gaspedals heruntergeschaltet werden soll. Durch Setzen einer
Verzögerungszeit
wird sicher gestellt, dass eine Erhöhung der Motordrehzahl aufgrund
des Betätigens
des Gaspedals erfolgt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Herunterschalt-Steuervorrichtung
so weiterzubilden, dass ein Schaltvorgang für alle Lastzustände stabil
abläuft.
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Diese
Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
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Erfindungsgemäß wird zum
gleichen Zeitpunkt, bei dem das Herunterschalten in Abhängigkeit von
der Betätigung
des Gaspedals festgestellt wird, ein Treiberbefehl an ein Leitungsdruck-Betätigungselement
erzeugt, um den Leitungsdruck auf einem niedrigen Pegel zu halten.
Durch diese Maßnahme wird
der Öldruck
während
des Schaltvorgangs stabilisiert, was eine stabile und konstante
Schaltzeit und eine Verringerung der Schaltstöße unabhängig vom Lastzustand vor Einleitung
des Schaltvorgangs zur Folge hat.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Darin
zeigen:
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1 eine
Ansicht zur Erläuterung
der Struktur der erfindungsgemäßen Herunterschalt-Steuervorrichtung
für ein
Automatikgetriebe;
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2 eine
schematische Ansicht, die den Kraftübertragungsmechanismus des
Automatikgetriebes unter Verwendung der hydraulischen Steuervorrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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3 eine
Tabelle, die die Eingriffzustände der
Elemente des Automatikgetriebes unter Verwendung der hydraulischen
Steuervorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt;
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4 ein
Diagramm, das das gesamte Steuersystem einschließlich des Hydrauliksteuerabschnitts
und eines elektronischen Steuerabschnitts der Herunter schalt-Steuervorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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5 eine
Tabelle, die die Betriebszustände der
Schaltelektromagneten der Hydrauliksteuervorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt;
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6 einen
Graphen, der ein Beispiel von Gangwechselpunkt-Kennlinien zeigt,
die in der Hydrauliksteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
verwendet werden;
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7 ein
Flußdiagramm,
das den Ablauf der durch betätigtes
Gaspedal bewirkten und von einer Automatikgetriebe-Steuereinheit
gemäß der ersten Ausführungsform
ausgeführten
Herunterschaltsteuerung vom dritten zum zweiten Gang zeigt;
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8 ein
Zeitablaufdiagramm, das den durch betätigtes Gaspedal bewirkten Herunterschalt-Steuervorgang
vom dritten zum zweiten Gang gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt;
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9 ein
Flußdiagramm,
das den Vorgang des Setzens der Verzögerungszeit gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10 ein
Flußdiagramm,
das den Vorgang des Setzens der Verzögerungszeit gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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11 das
bereits erwähnte
Zeitablaufdiagramm, das einen durch betätigtes Gaspedal bewirkten herkömmlichen
Herunterschalt-Steuervorgang vom dritten zum zweiten Gang, in dem
das Schalten bei Erzeugen eines Schaltbefehls begonnen wird, zeigt.
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Nun
wird eine Herunterschalt-Steuervorrichtung für Automatikgetriebe gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Zunächst wird
die Gesamtkonstruktion des Automatikgetriebes, in der die Herunterschalt-Steuervorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform verwendet
wird, schematisch beschrieben.
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2 ist
eine Ansicht, die das Kraftübertragungssystem
des Automatikgetriebes schematisch zeigt. In 2 bezeichnet
EINGANG eine Eingangswelle, AUSGANG eine Ausgangswelle, FPG ein
vorderes Planetenradsystem und RPG ein hinteres Planetenradsystem.
Das vordere Planetenradsystem FPG enthält ein vorderes Sonnenrad FS,
ein vorderes Hohlrad FR und ein vorderes Ritzel FP, das mit den
Zahnrädern
FS und FR in Eingriff gebracht werden kann. Das hintere Planetenradsystem
RPG enthält
ein hinteres Sonnenrad RS und ein Langritzel LP, das mit dem Zahnrad
RS und außerdem
mit dem vorderen Ritzel FP in Eingriff gelangen kann. Sowohl das
vordere Ritzel FP als auch das Langritzel LP sind von einem gemeinsamen
Träger
PC unterstützt.
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In
der obenbeschriebenen Getriebezug-Anordnung sind von den Schaltvorgängen des
Getriebes vier Elemente, d. h. das vordere Sonnenrad FS, das hintere
Sonnenrad RS, der gemeinsame Träger PC
und das vordere Hohlrad FR betroffen. Ferner sind eine Rückwärtskupplung
R/C, eine hohe Kupplung H/C, eine niedrige Kupplung L/C, eine niedrige & Rückwärts-Bremse
L&R/B, eine niedrige
Einwegkupplung LOW OWC sowie eine Bandbremse B/B vorgesehen, die
als Schaltelemente zum Verbinden eines oder mehrerer ausge wählter Elemente
der vier Elemente mit der Eingangswelle EINGANG oder zum Fixieren
des bzw. der ausgewählten
Elemente an einem Gehäuse
K dienen, um so vier Vorwärtsgänge und
einen Rückwärtsgang
herzustellen.
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Das
vordere Sonnenrad FS ist mit der Eingangswelle EINGANG über ein
erstes Drehelement M1 und die Rückwärtskupplung
R/C verbunden und außerdem
mit dem Gehäuse
K über
das erste Drehelement M1 und die Bandbremse B/B verbunden. Das hintere
Sonnenrad RS ist mit der Eingangswelle EINGANG über ein zweites Drehelement
M2 und die untere Kupplung L/C verbunden. Der gemeinsame Träger PC ist
mit der Eingangswelle EINGANG über die
hohe Kupplung H/C und ein drittes Drehelement M3 verbunden und außerdem mit
dem Gehäuse
K über
ein viertes Drehelement M4, die niedrige & Rückwärts-Bremse L&R/B und die untere
Einwegkupplung LOW OWC, die hintereinander geschaltet sind, verbunden.
Das vordere Hohlrad FR ist mit dem Ausgangszahnrad AUSGANG über ein
fünftes
Drehelement M5 verbunden.
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Dieses
Kraftübertragungssystem
ist dadurch gekennzeichnet, daß es
weder eine Einwegkupplung enthält,
um den Schaltzeitpunkt des Eingreifens und Lösens der Elemente zu steuern,
um Schaltstöße beim
Herunterschalten vom vierten Gang zum dritten Gang zu beseitigen,
noch eine Kupplung enthält,
die aufgrund eines Öldrucks
eingekuppelt wird und für die
Sicherstellung der Wirkung der Motorbremse erforderlich ist, wenn
die obige Einwegkupplung verwendet wird. Daher ist die Anzahl der
Schaltelemente verringert, was zu einer verringerten Größe und zu
einem verringerten Gewicht des Kraftübertragungssystems führt.
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3 ist
eine Ansicht, die die Eingriffzustände und gelösten Zustände der Schaltelemente des obigen Kraftübertragungssystems
für die
Schaffung der vier Vorwärtsgänge und
des einen Rückwärtsgangs
zeigt.
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Der
erste Gang wird durch hydraulischen Eingriff der niedrigen Kupplung
L/C und durch hydraulischen Eingriff der niedrigen & Rückwärts-Bremse
L&R/B (wenn der
Motorbremsbereich gewählt
ist) oder durch mechanisches Eingreifen der unteren Einwegkupplung
LOW OWC (wenn das Fahrzeug beschleunigt wird) hergestellt. In diesem
Fall ist das hintere Sonnenrad RS mit der Eingangswelle EINGANG
verbunden, ist der gemeinsame Träger
PC fest und ist das vordere Hohlrad FR mit der Ausgangswelle AUSGANG
verbunden.
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Der
zweite Gang wird durch hydraulisches Eingreifen der unteren Kupplung
L/C und der Bandbremse B/B hergestellt. In diesem Fall ist das hintere Sonnenrad
RS mit der Eingangswelle EINGANG verbunden, ist das vordere Sonnenrad
FS fest und ist das vordere Hohlrad FR mit der Ausgangswelle AUSGANG
verbunden.
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Der
dritte Gang wird durch hydraulisches Eingreifen der hohen Kupplung
H/C und der niedrigen Kupplung L/C hergestellt. In diesem Fall sind
das hintere Sonnenrad RS und der gemeinsame Träger PC gleichzeitig mit der
Eingangswelle EINGANG verbunden, während das vordere Hohlrad FR
mit der Ausgangswelle AUSGANG verbunden ist, so daß das Getriebeübersetzungsverhältnis gleich
1 wird.
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Der
vierte Gang wird durch hydraulisches Eingreifen der hohen Kupplung
H/C und der Bandbremse B/B hergestellt. In diesem Fall ist der gemeinsame
Träger
PC mit der Eingangswelle EINGANG verbunden, ist das vordere Sonnenrad
FS fest und ist das vordere Hohlrad FR mit dem Ausgangszahnrad AUSGANG
verbunden, so daß der
Schongang hergestellt wird.
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Der
Rückwärtsgang
wird durch hydraulisches Eingreifen der Rückwärtskupplung R/C und der niedrigen
und Rückwärts-Bremse L & R/B hergestellt.
In diesem Fall ist das vordere Sonnenrad FS mit der Eingangswelle
EINGANG verbunden, ist der gemeinsame Träger PC fest, und ist das vordere Hohlrad
FR mit der Ausgangswelle AUSGANG verbunden.
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Im
oberen rechten Abschnitt von 3 bedeuten
2A, 3R und 4A Kammern eines Bandservokolbens für die Betätigung der Bandbremse B/B,
wobei 2A eine Anlegedruckkammer für den zweiten Gang ist, 3R
eine Freigabedruckkammer für
den dritten Gang ist und 4A eine Anlegedruckkammer für den vierten
Gang ist. Die Bandbremse B/B ist aufgrund der Hydraulikdruckzufuhr
lediglich an die Anlegedruckkammer 2A im zweiten Gang in Eingriff
und aufgrund der Hydraulikdruckzufuhr an die Anlegedruckkammer 2A
und die Freigabedruckkammer 3R im dritten Gang gelöst. Die
Bandbremse B/B ist außerdem
aufgrund der Hydraulikdruckzufuhr an sämtliche Druckkammern 2A, 3R
und 4A im vierten Gang in Eingriff.
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4 ist
ein Steuersystem-Diagramm, das einen Steuerventilabschnitt, einen
elektronischen Steuerabschnitt sowie Eingriffelemente zum automatischen
Schalten des Getriebes zeigt, um im D-Bereich (Fahrbereich) eine
der Getriebestellungen für den
ersten bis vierten Gang zu schaffen.
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Wie
in 4 gezeigt, sind als Eingriffelemente die untere
Kupplung L/C, die Bandbremse B/B (2A ist die Anlegedruckkammer für dem zweiten Gang,
3R ist die Freigabedruckkammer für
den dritten Gang und 4A ist die Anlegedruckkammer für den vierten
Gang), sowie eine hohe Kupplung H/C vorgesehen.
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Im
Steuerventilabschnitt von 4 sind eine Ölpumpe 1,
ein Druckreglerventil 2, ein Druckabwandlerventil 3,
ein Akkumulatorsteuerventil 4, ein Folgeventil 5 für die niedrige
Kupplung, ein Zeitgeberventil 6 für die niedrige Kupplung, ein
Handventil 7, ein Schaltventil (A) 8, ein Schaltventil
(B) 9, ein Akkumulator 10 für die untere Kupplung, ein
Servofreigabeakkumulator 11 und ein 1-2-Akkumulator 12 vorgesehen.
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Das
Druckreglerventil 2 dient dazu, einen von der Ölpumpe 1 geförderten Öldruck in
Abhängigkeit
vom Pegel eines Abwandlerdrucks PMF zu einem Leitungsdruck PL zu
regeln. Das Druckabwandlerventil 3 dient dazu, einen Vorsteuerventildruck
PP zu reduzieren, um den Abwandlerdruck PMF zu schaffen. Das Akkumulatorsteuerventil 4 reduziert den
Leitungsdruck PL in Abhängigkeit
vom Pegel des Abwandlerdrucks PMF, um einen Akkumulatorsteuerdruck
PACCM zu schaffen.
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Das
Folgeventil 5 für
die niedrige Kupplung und das Zeitgeberventil 6 für die niedrige
Kupplung sind so beschaffen, daß sie
den Gegendruck des Akkumulators 10 für die niedrige Kupplung so
steuern, daß der
Zeitpunkt des Ein- und Auskuppelns der niedrigen Kupplung L/C beim
Hochschalten in den vierten Gang oder beim Herunterschalten aus
dem vierten Gang geeignet gesteuert wird.
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Das
Handventil 7 dient dazu, den Leitungsdruck PL entsprechend
einer ausgewählten
Stellung eines Wählhebels 13 an
geeignete Steuerventile zu liefern. Das Schaltventil (A) 8 und
das Schaltventil (B) 9 sind so beschaffen, daß sie ein
Umschalten der Ölkanäle bewirken,
um jede der Getriebestellungen entsprechend der Betätigung der
jeweiligen Schaltelektromagneten für den ersten bis vierten Gang (Schongang)
zu schaffen.
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Der
Akkumulator 10 für
die untere Kupplung 10 ermöglicht einen gleichmäßigen Eingriff
der niedrigen Kupplung L/C und steuert geeignet den Zeitpunkt des
Ein- und Auskuppelns der niedrigen Kupplung L/C. Der Servofreigabeakkumulator 11 ermöglicht ein
gleichmäßiges Einkuppeln
der hohen Kupplung H/C und eine gleichmäßige Freigabe der Bandbremse
B/B beim Schalten vom zweiten Gang in den dritten Gang. Der 1-2-Akkumulator 12 ermöglicht einen
gleichmäßigen Eingriff
der Bandbremse B/B beim Schalten vom ersten Gang in den zweiten Gang.
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Der
elektronische Steuerabschnitt von 4 enthält einen
Schaltelektromagneten (A) 21, einen Schaltelektromagneten
(B) 22, einen Zeitgeberelektromagneten 23 und
einen Leitungsdruckelektromagneten 24 als Betätigungselemente
für die
Steuerung der Öldrücke entsprechend
der von der A/T-Steuereinheit 20 erzeugten Antriebsbefehle.
Von diesen Elektromagneten ist der Leitungsdruckelektromagnet 24 ein
Schaltverhältniselektromagnet,
in dem der Öldruckpegel
in Abhängigkeit
vom Schaltverhältnis kontinuierlich
variiert wird, während
der Schaltelektromagnet (A) 21, der Schaltelektromagnet
(B) 22 und der Zeitgeberelektromagnet 23 Ein/Aus-Elektromagneten
sind, die zwischen einem Zustand, in dem der Vorsteuerdruck PP geliefert
wird, und dem anderen Zustand, in dem der Vorsteuerdruck PP abgeführt wird,
umgeschaltet werden.
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Die
A/T-Steuereinheit 20 empfängt als Eingangsinformationen
verschiedene Signale von verschiedenen Sensoren wie etwa von einem
Drosselklappensensor 25 für die Erfassung der Drosselklappenöffnung einer
Drosselklappe, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26 für die Erfassung
der Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Turbinenradsensor 27 für die Erfassung
der Drehzahl NT eines Turbinenrades, einem Öltemperatursensor 28 für die Erfassung der Öltemperatur
und von anderen Sensoren und Schaltern 29.
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Grundoperation der elektronischen Steuerung
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(1) Schaltsteuerung
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Die
A/T-Steuereinheit 20 erzeugt für den Schaltelektromagneten
(A) 21 und für
den Schaltelektromagneten (B) 22 EIN- oder AUS-Befehle,
um die Schaltsteuerung für
die automatische Einstellung eines der ersten bis vierten Gänge auszuführen, wenn
der D-Bereich (Fahrbereich) gewählt
ist.
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Genauer
wird auf der Grundlage des in 6 gezeigten
Graphen, der Gangwechselpunkte in bezug auf die erfaßte Drosselklappenöffnung und die
Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, ein Gangwechselbefehl erzeugt, wenn
sich der momentane Punkt (Beziehung zwischen der Drosselklappenöffnung und
der Fahrzeuggeschwindigkeit) auf dem Graphen durch eine Hochschalt-
oder eine Herunterschaltlinie bewegt, die durch durchgezogene bzw.
gestrichelte Linien dargestellt sind. Entsprechend diesem Gangwechselbefehl
wird die als nächste
einzustellende Getriebestellung bestimmt, woraufhin ein EIN- oder AUS-Befehl
für den
Schaltelektromagneten (A) 21 und/oder den Schaltelektromagneten
(B) 22 entsprechend der Tabelle der Betriebszustände dieser
Elektromagneten wie in 5 gezeigt erzeugt wird, um die
bestimmte Getriebestellung einzustellen.
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(2) Leitungsdrucksteuerung
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Um
den Leitungsdruck PL zu steuern, wird ein Schaltverhältnis-Antriebsbefehl
von der A/T-Steuereinheit 20 erzeugt und zum Leitungsdruckelektromagneten 24 geschickt.
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Genauer
regelt das Druckabwandlerventil 3 den Vorsteuerdruck PP
auf der Grundlage des ausgegebenen Elektromagnetdrucks, der vom
Leistungsdruckelektromagneten 24 angelegt wird, zum Abwandlerdruck
PMF. Das Druckreglerventil 2 bereitet dann den Leitungsdruck
PL unter Verwendung dieses Abwandlerdrucks PMF als Betriebssignaldruck
vor.
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Der
so vorbereitete Leitungsdruck PL bewegt sich durch das Handventil 7,
ein Schaltventil (A) 8, und/oder ein Schaltventil (B) 9,
die ein Umschalten der Ölkanäle bei gewähltem D-Bereich
bewirken, woraufhin der Leitungsdruck PL an eine Kupplungsölkammer
der niedrigen Kupplung L/C, an Ölkammern 2A,
3R und 4A der Bandbremse B/B und an eine Kupplungsölkammer
der hohen Kupplung H/C geliefert wird, um einen Eingriffdruck zu
schaffen.
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Um
den Eingriff der Eingriffelemente bei jeweils minimalem Schlupf
sicherzustellen, wird der Leitungsdruck PL grundsätzlich entsprechend
der Größe des über das
Getriebe übertragenen
Drehmoments, das beispielsweise von der Drosselklappenöffnung und
von der Schaltbereichsposition abhängt, gesteuert.
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(3) Akkumulatorgegendruck-Steuerung
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Um
den Gegendruck des Akkumulators 10 für die untere Kupplung zu steuern,
wird von der A/T-Steuereinheit 20 ein EIN- oder AUS-Befehl
erzeugt und an den Zeitgeberelektromagneten 23 geliefert.
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Genauer
wird, wenn ein EIN-Befehl für
den Zeitgeberelektromagneten 23 erzeugt wird und wenn das
Getriebe entwe der auf den ersten, den zweiten oder den dritten Gang
eingestellt ist, wo der Gegendruck an den Akkumulator 10 angelegt
wird, das Folgeventil 5 für die niedrige Kupplung in
einer Stellung gehalten, um den Akkumulatorsteuerdruck PACCM an
den Akkumulator für
die niedrige Kupplung zu liefern, bis der Anlegedruck P4A für den vierten
Gang erzeugt ist.
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Wenn
das Getriebe vom dritten Gang zum vierten Gang hochgeschaltet wird
und wenn der Anlegedruck P4A für
den vierten Gang erzeugt wird, wird das Folgeventil 6 für die niedrige
Kupplung mit einem Abfluß verbunden,
wodurch der Gegendruck des Akkumulators 10 für die niedrige
Kupplung entlastet wird.
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Wenn
das Getriebe vom vierten Gang zum dritten Gang heruntergeschaltet
wird, wobei der Akkumulatorgegendruck entlastet wird, während der Zeitgeberelektromagnet 23 den
EIN-Befehl empfängt,
wird der zum Zeitgeberelektromagneten 23 gelieferte Befehl
vom EIN-Befehl zum AUS-Befehl geändert,
wobei das Übersetzungsverhältnis überwacht wird,
so daß der
Gegendruck des Akkumulators 10 für die niedrige Kupplung erhöht wird.
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Daher
wird beim Hochschalten vom dritten Gang in den vierten Gang der
Anlegedruck P4A für den
vierten Gang erzeugt, um die niedrige Kupplung L/C im optimalen
Hochschaltzeitpunkt auszukuppeln. Beim Herunterschalten vom vierten
Gang zum dritten Gang wird andererseits ein Befehl für den Zeitgeberelektromagneten 23 unabhängig vom
Schaltöldruck erzeugt,
so daß die
niedrige Kupplung L/C im optimalen Herunterschaltzeitpunkt eingekuppelt
wird.
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(3-2-Herunterschaltsteuerung)
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7 ist
ein Flußdiagramm,
das den Ablauf der Herunterschaltsteuerung zeigt, die von der A/T-Steuereinheit 20 ausgeführt wird,
wenn das Getriebe aufgrund eines Betätigens des Gaspedals vom dritten
in den zweiten Gang heruntergeschaltet wird, wobei in der Steuerung
die hohe Kupplung H/C (die dem ersten Eingriffelement entspricht)
ausgekuppelt wird und die Bandbremse B/B (die dem zweiten Eingriffelement
entspricht) in Eingriff gebracht wird. Nun werden die einzelnen
Schritte des Steuerablaufs von 7 beschrieben.
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Im
Schritt 71 wird festgestellt, ob das Getriebe aufgrund
eines Betätigens
des Gaspedals vom dritten zum zweiten Gang heruntergeschaltet wird. Eine
positive Entscheidung wird in diesem Schritt erhalten, wenn zwei
Bedingungen erfüllt
sind, d. h. wenn der momentane Punkt (Beziehung zwischen der Drosselklappenöffnung und
der Fahrzeuggeschwindigkeit) auf dem Graphen von 6,
der Gangwechselpunkte angibt, die 3-2-Herunterschaltlinie kreuzt
und ein 3-2-Herunterschaltbefehl erzeugt wird und wenn die Drosselklappenöffnung erhöht wird.
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Die
Erhöhung
der Drosselklappenöffnung wird
durch Berechnen eines differentiellen Wertes dTH eines erfaßten Wertes
TH der vom Drosselklappensensor 25 empfangenen Drosselklappenöffnung sowie
durch Feststellen, ob der erhaltene differentielle Wert dTH größer als
0 ist, bestimmt.
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Falls
festgestellt wird, daß das
Getriebe bei betätigtem
Gaspedal vom dritten zum zweiten Gang heruntergeschaltet wird, wird
der Schritt 72 ausgeführt,
um einen Befehl, d. h. ein konstantes Schaltverhältnis D0, für den Leitungsdruckelektromagneten 24 (der
dem Leitungsdruck-Betätigungselement
entspricht) zu erzeugen, so daß der Leitungsdruck
PL auf einem vorgegebenen niedrigen Druckpegel gehalten wird.
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Im
Schritt 73 wird festgestellt, ob ein Zeitgeberwert T, der
das ab der Erzeugung des durch betätigtes Gaspedal bewirkten Herunterschaltbefehls vom
dritten zum zweiten Gang im Schritt 71 verstrichene Zeitintervall
darstellt, gleich oder größer als
ein vorgegebener Schaltverzögerungs-Zeitgeberwert
T2 ist (z. B. ein numerischer Wert, der 0,1 Sekunden entspricht).
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Wenn
im Schritt 73 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten
wird, wird Schritt 74 ausgeführt, um den Zeitwert T auf
T + 1 zu erhöhen.
Die Bestimmung im Schritt 73 erfolgt nach Abschluß jedes
Zeitzyklus, der dem numerischen Wert 1 entspricht.
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Falls
im Schritt 73 eine positive Entscheidung (JA) erhalten
wird, wird Schritt 75 ausgeführt, um an den Schaltelektromagneten
(B) 22 (der dem Schaltbetätigungselement entspricht)
einen EIN-Befehl auszugeben.
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Im
Schritt 76 wird festgestellt, ob der Zeitgeberwert T, der
das seit der Erzeugung des 3-2-Herunterschaltbefehls verstrichene
Zeitintervall darstellt, gleich oder größer als ein vorgegebener Schaltende-Zeitgeberwert
TS ist (z. B. ein numerischer Wert, der 1 Sekunde entspricht).
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Falls
im Schritt 76 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten
wird, wird Schritt 77 ausgeführt, um den Zeitgeberwert T
auf T + 1 zu erhöhen.
Die Bestimmung im Schritt 76 erfolgt nach Abschluß jedes
Zeitzyklus, der dem numerischen Wert 1 entspricht.
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Falls
im Schritt 76 eine positive Entscheidung (JA) erhalten
wird, wird Schritt 78 ausgeführt, um ausgehend von der Leitungsdrucksteuerung,
die während
des Schaltens ausgeführt
wird, bei dem der Leitungsdruckelektromagnet 24 mit dem
Schaltverhältnis
D0 gesteuert wird, die normale Leitungsdrucksteuerung wieder aufzunehmen.
Ferner wird der Zeitgeberwert T auf 0 festgesetzt.
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8 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das den durch betätigtes Gaspedal bewirkten Herunterschaltvorgang
vom dritten zum zweiten Gang angibt, wenn die obige Herunterschaltsteuerung
ausgeführt
wird.
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Das
durch betätigtes
Gaspedal bewirkte 3-2-Herunterschalten wird durch Halten des Schaltelektromagneten
(A) 21 im AUS-Zustand und durch Schalten des Schaltelektromagneten
(B) 22 vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand wie in 5 gezeigt
begonnen. Im Ergebnis wird der Schieber des Schaltventils (B) 9 so
verschoben, daß er
die Ölkanäle umschaltet,
um den Druck PH/C der hohen Kupplung H/C, die im dritten Gang eingekuppelt
ist, sowie den Entlastungsdruck P3R der Bandbremse B/B, die im dritten
Gang nicht in Eingriff ist, zu entlasten oder zu entleeren, um die
hohe Kupplung H/C auszukuppeln und um die Bandbremse B/B in Eingriff
zu bringen. Somit ist nach Ausführung
des Schaltens der zweite Gang eingestellt.
-
Während des
durch betätigtes
Gaspedal bewirkten 3-2-Herunterschaltens
wird die Steuerung wie in 7 gezeigt
ausgeführt,
d. h. die durch betätigtes
Gaspedal bewirkte 3-2-Herunterschaltsteuerung wird zusammen mit
der Leitungsdrucksteuerung für
die Aufrechterhaltung des Leitungsdrucks PL auf einem festen niedrigen
Leitungsdruck ausgeführt, ferner
wird die Zeitgebersteuerung für
die Erzeugung eines EIN-Befehls für den Schaltelektromagneten
(B) 22 nach Verstreichen einer als Schaltverzögerungs-Zeitgeberwert
T2 gezählten
Verzögerungszeit nach
Erzeugen des durch betätigtes
Gaspedal bewirkten 3-2- Herunterschaltbefehls
ausgeführt,
um das Schaltventil (B) umzuschalten und den Schaltvorgang tatsächlich zu
beginnen.
-
In
einem Verzögerungszeitbereich
zwischen der Erzeugung des Herunterschaltbefehls und dem Beginn
des tatsächlichen
Schaltens wird daher die Leitungsdrucksteuerung ausgeführt, um
den Leitungsdruck PL als Eingriffelementdruck auf dem niedrigen
Druckpegel zu halten, wodurch der Druck PH/C für die hohe Kupplung und der
Entlastungsdruck P3R für
den dritten Gang zu dem Zeitpunkt, zu dem das Schalten tatsächlich begonnen
wird, stabilisiert werden, wie im mittleren Abschnitt des Zeitablaufdiagramms
von 8, das die Öldruckkennlinien zeigt,
angegeben ist.
-
Wenn
das Getriebe aufgrund eines Betätigens
des Gaspedals aus dem Zustand ohne anliegende Leistung (die Drosselklappenöffnung wird
von 0/8 auf 8/8 geändert)
heruntergeschaltet wird, wird die Motordrehzahl Ne erhöht, wenn
das Gaspedal während
der Verzögerungszeit
zwischen der Erzeugung des Herunterschaltbefehls und dem Beginn
des tatsächlichen
Schaltvorgangs (wie durch die durchgezogene Linie Ne PAUS im
unteren Teil von 8 angezeigt) betätigt wird.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Schalten begonnen wird, erreicht die
Motordrehzahl Ne im wesentlichen den gleichen Wert, der erreicht wird,
wenn das Getriebe aufgrund eines Betätigens des Gaspedals aus dem
Zustand mit anliegender Leistung heruntergeschaltet wird. Das heißt, daß die Motordrehzahl
Ne, die zu dem Zeitpunkt erreicht wird, zu dem das Schalten begonnen
wird, angibt, daß sich
der Zustand ohne anliegende Leistung zum Zustand mit anliegender
Leistung geändert
hat.
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Wenn
das Getriebe aufgrund eines Betätigens
des Gaspedals ausgehend vom Zustand mit anliegender Leistung (die
Drosselklappenöffnung
wird von 3/8 auf 8/8 geändert) heruntergeschaltet
wird, ist die Motordrehzahl Ne zum Zeitpunkt der Erzeugung des 3-2-Herunterschaltbefehls
bereits hoch und wird während
der Verzögerungszeit
nur in geringem Maß erhöht (wie
durch die unterbrochene Linie Ne PEIN im unteren
Teil von 8 angezeigt ist), so daß das Fahrzeug
im Zustand mit anliegender Leistung gehalten wird.
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In
den beiden Fällen,
in denen sich das Fahrzeug im Zustand ohne anliegende Leistung bzw.
im Zustand mit anliegender Leistung befindet, wenn der Herunterschaltbefehl
erzeugt wird, wird das Fahrzeug daher in den Zustand mit anliegender
Leistung versetzt, in dem die Motordrehzahl Ne bereits ausreichend
erhöht
worden ist, wenn das Schalten tatsächlich begonnen wird, indem
der EIN-Befehl für
den Schaltelektromagneten (B) 22 erzeugt wird, um das Schaltventil
(B) 9 umzuschalten. Daher ist der Schaltvorgang unabhängig davon,
ob sich das Fahrzeug bei Erzeugung des 3-2-Herunterschaltbefehls
im Zustand mit anliegender Leistung oder im Zustand ohne anliegende
Leistung befindet, im wesentlichen im gleichen Zeitpunkt beendet.
-
Wenn
daher die Kapazität
des Servofreigabeakkumulators 11 oder ein anderer Parameter
geeignet bestimmt ist, damit der Schelfdruck oder der stationäre Pegel
des Freigabedrucks PR3 für
den dritten Gang auf einen Pegel gesetzt wird, der den optimalen
Zeitpunkt sicherstellt, zu dem das Getriebe ausgehend vom Zustand
mit anliegender Leistung heruntergeschaltet wird, entstehen keine
Schaltstöße, die
bisher aufgrund einer plötzlichen
Beseitigung des stationären
Pegels des Drucks PR3 festgestellt worden sind, selbst wenn das
Getriebe aus dem Zustand ohne anliegende Leistung heruntergeschaltet wird,
wie im unteren Teil von 8 angezeigt ist, der die Kennlinien
des übertragenen
Drehmoments TQ zeigt. Daher kann bei einem durch betätigtes Gaspedal
bewirkten Herunterschal ten aus dem Zustand ohne anliegende Leistung
ein gutes Schaltgefühl
wie im Fall des durch betätigtes
Gaspedal bewirkten Herunterschaltens aus dem Zustand mit anliegender Leistung
erhalten werden.
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Weiterhin
werden aufgrund der Leitungsdrucksteuerung der Druck PH/C für die hohe
Kupplung und der Freigabedruck P3R für den dritten Gang zu stabilen
Drücken
gesteuert, die zu dem Zeitpunkt, zu dem das Schalten tatsächlich begonnen
wird, im wesentlichen den gleichen Pegel besitzen, selbst wenn sich
der Druck PH/C für
die hohe Kupplung und der Freigabedruck P3R für den dritten Gang zum Zeitpunkt
der Erzeugung des Herunterschaltbefehls verändern. Ferner wird der Leitungsdruck
PL ab dem Beginn des Schaltvorgangs bis zum Ende des Schaltvorgangs
stabil auf demselben Pegel gehalten.
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Daher
wird der Schelfdruck (Akkumulatordruck) während einer im wesentlichen
konstanten Zeitperiode während
des Herunterschaltens gehalten, selbst wenn sich der Leitungsdruck
PL verändert,
wenn der Herunterschaltbefehl erzeugt wird, wodurch eine stabile
oder konstante Schaltzeit sichergestellt ist. Da der Schaltvorgang
während
eines im wesentlichen konstanten Zeitintervalls beendet wird, können Schaltstöße aufgrund
unterschiedlicher Zeitpunkte vermieden werden.
-
Nun
werden die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung erläutert.
- (1) Nach der Erzeugung des Herunterschaltbefehls
zum Herunterschalten des Getriebes vom dritten Gang in den zweiten
Gang aufgrund eines Betätigens
des Gaspedals wird die Schaltventil-Betätigungszeitpunktsteuerung ausgeführt, um den
EIN-Befehl für
den Schaltelektromagneten (B) 22 zu erzeugen, damit er
das Schaltventil (B) 9 nach Verstreichen der Verzögerungszeit,
die durch den Schaltverzögerungs-Zeitgeberwert
T2 gesetzt wird, schaltet. Diese Zeitsteuerung kann einfach ohne
Bestimmung des Betriebszustands des Gaspedals vor der Erzeugung
des 3-2-Herunterschaltbefehls
und ohne Setzen mehrerer Steuerkennlinien ausgeführt werden. Die obige Zeitsteuerung
kann unabhängig
davon, ob der durch betätigtes
Gaspedal bewirkte Herunterschaltvorgang vom dritten zum zweiten
Gang ausgehend vom Zustand mit anliegender Leistung oder ausgehend
vom Zustand ohne anliegende Leistung erfolgt, ein gutes Schaltgefühl sicherstellen.
- (2) Die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
führt die
Leitungsdrucksteuerung beim Schalten in der Weise aus, daß der Schaltverhältnis-Treiberbefehl
für den
Leitungsdruckelektromagneten 24 gleichzeitig mit dem Erzeugen des
Herunterschaltbefehls zum Schalten des Getriebes vom dritten Gang
zum zweiten Gang aufgrund einer Betätigung des Gaspedals erzeugt wird,
um den Leitungsdruck PL auf einem niedrigen Pegel zu halten. Daher
stellt die Steuervorrichtung eine stabile Schaltzeit und stabile Öldrücke während des
Schaltens sicher, was zur Verringerung von Schaltstößen führt.
- (3) In der Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
kann die Verzögerungszeit
auf der Grundlage der vorgegebenen oder festen Schaltverzögerungszeit
T2 höchst
einfach bestimmt werden.
-
9 ist
ein Flußdiagramm,
das eine Unterroutine zum Setzen der Verzögerungszeit gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Im
Schritt 79 wird festgestellt, ob die Motordrehzahl Ne gleich
oder höher
als ein Wert ist, der durch Addieren eines vorgegebenen Wertes α (der 0 oder
größer als
0 ist und beliebig festgelegt werden kann) zur Turbinenraddrehzahl
NT erhalten wird.
-
Falls
im Schritt 79 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten
wird, wird Schritt 80 ausgeführt, um neue Werte für die Motordrehzahl
Ne und die Turbinenraddrehzahl NT zu lesen.
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In
der obenbeschriebenen Unterroutine werden die Motordrehzahl Ne und
die Turbinenraddrehzahl NT nach der Bestimmung des durch betätigtes Gaspedal
bewirkten Herunterschaltens vom dritten zum zweiten Gang überwacht,
wobei dann, wenn Ne > NT
+ α erfüllt ist,
der EIN-Befehl zum Umschalten des Schaltventils (B) für den Schaltelektromagneten (B) 22 erzeugt
wird. Das heißt,
daß das
Zeitintervall, das ab der Erzeugung des 3-2-Herunterschaltbefehls bis
zu dem Zeitpunkt, zu dem Ne > NT
+ α erfüllt ist, verstrichen
ist, als Verzögerungszeit
gesetzt wird.
-
Daher
wird das tatsächliche
Herunterschalten begonnen, wenn die Motordrehzahl Ne die Turbinenraddrehzahl
NT übersteigt,
so daß sich
das Fahrzeug bei Beginn des Herunterschaltens in einem im wesentlichen
konstanten Zustand mit anliegender Leistung (Beziehung zwischen
Ne und NT) befindet, wodurch eine stabile Schaltzeit selbst dann
sichergestellt ist, wenn der Leistungszustand bei der Erzeugung
des Herunterschaltbefehls unterschiedlich ist.
-
10 ist
ein Flußdiagramm,
das eine Unterroutine zum Setzen der Verzögerungszeit gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Im
Schritt 81 wird in Abhängigkeit
von der Drosselklappenöffnung
TH vor der Erzeugung des Herunterschaltbefehls ein Schaltverzögerungs-Zeitgeberwert
TS' bestimmt. Im
Schritt 82 wird festgestellt, ob der Zeitgeberwert T, der
das Zeitintervall darstellt, das ab der Erzeugung des Herunterschaltbefehls
verstrichen ist, gleich oder größer als
der Schaltverzögerungs-Zeitgeberwert
TS' ist. Im Schritt 83 wird
der Zeitgeberwert T auf T + 1 inkrementiert.
-
Wenn
daher der Herunterschaltbefehl erzeugt wird, um das Getriebe aufgrund
eines Betätigens
des Gaspedals vom dritten Gang zum zweiten Gang herunterzuschalten,
wird die Verzögerungszeit in
Abhängigkeit
von der Drosselklappenöffnung
TH vor der Erzeugung des Herunterschaltbefehls bestimmt. Genauer
wird die Verzögerungszeit
bei kleinerer Drosselklappenöffnung
TH verkürzt
und bei größerer Drosselklappenöffnung TH
verlängert.
Daher wird der Schaltverzögerungs-Zeitgeberwert
TS' als variables
Zeitintervall gesetzt. Nach Verstreichen der durch den Schaltverzögerungs-Zeitgeberwert
TS' dargestellten
Verzögerungszeit
wird der EIN-Befehl zum Umschalten des Schaltventils (B) 9 für den Schaltelektromagneten
(B) 22 erzeugt.
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Da
sich die Verzögerungszeit
abhängig
vom Grad der Drosselklappenöffnung
TH verändert,
kann die optimale Verzögerungszeit
in der Weise eingestellt werden, daß der Schaltvorgang unabhängig vom
Grad der Drosselklappenöffnung
vor der Erzeugung des Herunterschaltbefehls zu einem im wesentlichen
festen Zeitpunkt abgeschlossen ist. Daher kann die optimale Verzögerungszeit
unabhängig
von Veränderungen
der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drosselklappenöffnung, der Art des Herunterschaltens
und der Öltemperatur
festgelegt werden.
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Obwohl
in den ersten bis dritten Ausführungsformen
die Steuerung für
das durch Betätigen des
Gaspedals bewirkte Herunterschalten vom dritten Gang zum zweiten
Gang veran schaulicht ist, kann die Herunterschaltsteuerung gemäß der vorliegenden
Erfindung auch auf durch Betätigen
des Gaspedals bewirkte Herunterschaltvorgänge vom vierten Gang zum dritten
Gang und vom vierten Gang zum zweiten Gang sowie auf Herunterschaltvorgänge vom
fünften
Gang zum vierten Gang und vom fünften Gang
zum dritten Gang, sofern das Automatikgetriebe fünf Vorwärtsgänge besitzt, angewendet werden. Obwohl
die Verzögerungszeit
in der dritten Ausführungsform
in Abhängigkeit
von der Drosselklappenöffnung
veränderlich
ist, kann die Verzögerungszeit in
Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Art des Herunterschaltens oder
der Öltemperatur oder
in Abhängigkeit
von zwei oder mehr Parametern, die die Fahrzeuggeschwindigkeit,
die Drosselklappenöffnung,
die Art des Herunterschaltens und die Öltemperatur umfassen können, veränderlich sein.