DE19717581A1 - Gangschaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Gangschaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs und insbesondere auf ein System zur Steue­ rung eines Herunterschaltvorgangs.

Bei einem in der Technik bekannten Fahrzeugautomatikge­ triebe erfolgt die Gangschaltung durch die Betäti­ gung/Freigabe von durch eine Öldrucksteuereinheit zu betä­ tigenden Reibschluß- bzw. Reibeingriffselementen. Eine Aus­ gangsdrehmomentänderung des Automatikgetriebes kann demnach durch die Art und Weise, wie die Reibeingriffselemente be­ tätigt/freigegeben werden, so beeinflußt werden, daß ein Schaltruck stärker ausfällt. Für den Fall, daß die zum Ein­ stellen einer höheren Geschwindigkeitsfahrstufe bzw. eines höheren Gangs zu betätigenden Reibeingriffselemente plötz­ lich in die Lage versetzt werden, ein Drehmoment zu über­ tragen, bzw. eine Drehmomentübertragungsfähigkeit erhalten, tritt, wenn der Hochschaltvorgang des Automatikgetriebes in einem Zustand mit Kraftübertragung bzw. in einem Antriebs­ zustand (power ON state), in dem das Gaspedal betätigt wird, ausgeführt werden soll, eine plötzliche Ausgangs­ drehmomentänderung ein, so daß ein Schaltruck verursacht wird.

Somit wird eine Steuerung ausgeführt, um eine ruckfreie Ausgangsdrehmomentänderung zu erzielen, indem ein Leitungs­ druck, d. h. ein Öldruck, der auf die beim Hochschalten zu betätigenden Reibeingriffselemente aufzubringen ist, gere­ gelt oder gesteuert wird. Beispielsweise wird bei der in dem Dokument JP-A-4-296668 offenbarten Erfindung der Schaltruck abgeschwächt, indem gleichzeitig mit dem Beginn einer Trägheitsphase bei einem Hochschaltvorgang der Lei­ tungsdruck gesenkt wird, so daß die Drehmomentübertragungs­ fähigkeiten der Reibeingriffselemente zum Einstellen des höheren Gangs langsam ansteigen.

Wie vorstehend beschrieben erfolgt das Hochschalten in der Weise, daß die Reibeingriffselemente (beispielsweise die Kupplungen) zum Einstellen des höheren Gangs betätigt werden, so daß sie zur Drehmomentübertragung in der Lage sind. Die Änderung der Drehmomentübertragungsfähigkeiten der Reibeingriffselemente, d. h. die Änderung des Betäti­ gungsdrucks, hat einen Einfluß auf die Ausgangsdrehmoment­ änderung des Automatikgetriebes. Daher wird im Fall der Erfindung, die in der vorstehend genannten Veröffentlichung offenbart wird, der Leitungsdruck selbst oder der Quellen­ druck für die Betätigung der Reibeingriffselemente in der Trägheitsphase abgesenkt, um die Drehzahl- bzw. Rotations­ änderung der Rotationsbauteile des Automatikgetriebes gleichmäßig bzw. ruckfrei zu gestalten.

Ein Herunterschaltvorgang dagegen ist ein Schaltvorgang zur Erhöhung der Eingangsdrehzahl; er beginnt und erfolgt, indem das Reibeingriffselement zum Einstellen eines höheren Gangs freigegeben wird, wodurch eine Drehzahl- bzw. Rotati­ onsänderung hervorgerufen wird. Der weitere Verlauf des Schaltvorgangs oder die Ausgangsdrehmomentänderung wird da­ her durch den Grad der Reduzierung der Drehmomentübertra­ gungsfähigkeiten der Reibeingriffselemente zum Einstellen des höheren Gangs beeinflußt, d. h. durch die Art und Weise, wie der Betätigungsdruck abgesenkt wird, so daß der Schaltruck durch eine Steuerung der Art und Weise des Druckabbaus an den den höheren Gang einstellenden Reibein­ griffselementen abgeschwächt werden kann.

Im Fall des Herunterschaltvorgangs im Antriebszustand hat der Leitungsdruck daher keinen Einfluß auf das Absinken des Betätigungsdrucks der freizugebenden Reibeingriffsele­ mente. Daher ist für die Steuerung der Betätigungs- /Freigabezustände der für die Gangschaltung erforderlichen Reibeingriffselemente an sich kein Spielraum für die Steue­ rung des Leitungsdrucks zulässig, der für den Gangschalt­ vorgang erforderlich ist.

Wenn jedoch der Herunterschaltenvorgang im Antriebszu­ stand, beispielsweise der Gangschaltvorgang vom vierten in den dritten Gang, so ausgeführt wird, daß nicht das Reib­ eingriffselement für den vierten Gang sondern eine Frei­ laufkupplung und parallel zur Freilaufkupplung ein Reibein­ griffselement für den dritten Gang betätigt wird, um das Drehmoment zu übertragen, wird das Ausgangsdrehmoment, wenn das Reibeingriffselement für den dritten Gang eine Drehmo­ mentübertragungsfähigkeit aufweist, die höher ist als er­ forderlich, bevor die Eingangsdrehzahl den synchronen Wert für den niedrigeren Gang erreicht, drastisch und plötzlich herabgesetzt.

Wenn dieser Abfall des Ausgangsdrehmoments im Verlauf einer Gangschaltung eintritt, kann der plötzliche Abfall der Antriebskraft vom Fahrer des Fahrzeugs in der Weise wahrgenommen werden, daß ein Schaltruck verursacht oder der Fahrkomfort verschlechtert wird.

Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, daß Gestalt­ änderungen vorgenommen werden, wobei der Abstand zwischen den Reibflächen der Reibeingriffselemente für den dritten Gang vergrößert wird oder die Mündung in einem Öldruck­ kreis, an der der Leitungsdruck auf die Reibeingriffsele­ mente für den dritten Gang aufgebracht wird, verkleinert wird, um zu verhindern, daß die Reibeingriffselemente für den dritten Gang im Verlauf der Gangschaltung Drehmoment­ übertragungsfähigkeiten aufweisen, die höher sind als er­ forderlich.

Wenn jedoch diese die Gestalt betreffende Lösung ange­ wendet wird, kann beim Herunterschalten vom vierten Gang in den dritten Gang eine Verzögerung der Betätigung der Rei­ beingriffselemente für den dritten Gang eintreten, so daß die zeitliche Verzögerung insgesamt vergrößert und sich da­ durch das Fahrverhalten verschlechtert. Vor allem wenn in dem Zustand, in dem der vierte Gang eingestellt wird, vom Fahrer ein Overdrive-Schalter ausgeschaltet wird, um den Motorbremseffekt im dritten Gang auszunutzen, ist es vor­ teilhaft, daß das Herunterschalten vom vierten Gang in den dritten Gang rasch erfolgt. Wenn jedoch die vorstehend er­ wähnte Lösung verwendet wird, bereitet die zeitliche Verzö­ gerung Schwierigkeiten, dieses Bestreben zu erfüllen.

Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Herunterschaltvorgang in einem Automatikgetriebe bei einem Anstieg der Ausgangsleistung einer Antriebsmaschine so auszuführen, daß eine plötzliche Ausgangsdrehmomentände­ rung nicht stattfindet.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Herunterschaltvorgang ohne Verursachung einer Verzöge­ rung in einem Gangschaltvorgang auszuführen.

Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben durch eine Einrichtung gelöst, die beim Herunterschalten einen Leitungsdruck auf einen Pegel einstellt, der niedri­ ger ist als der eines dem Lastzustand einer Antriebsmaschi­ ne, beispielsweise der Drosselklappenöffnung, entsprechen­ den Drucks. Der Zeitraum, in dem der Leitungsdruck auf dem niedrigen Pegel gehalten wird, wird vorzugsweise bis unmit­ telbar vor das Herunterschaltende fortgesetzt.

Gemäß einem Gangschaltsteuersystem der vorliegenden Er­ findung beginnt das Herunterschalten des Automatikgetriebes daher durch die Freigabe eines Reibeingriffselements, das einen höheren Gang eingestellt hat, und durch die Betäti­ gung eines Reibeingriffselements zum Einstellen eines nied­ rigeren Gangs. Dabei wird der in das Reibeingriffselement zum Einstellen des niedrigeren Gangs zuzuführende Leitungs­ druck auf einen Pegel gesteuert, der niedriger ist als der des der Ausgangsleistung der Antriebsmaschine entsprechen­ den Drucks, so daß verhindert wird, daß das Reibeingriffs­ element zum Einstellen des niedrigeren Gangs eine im Ver­ gleich zu einem bestimmten Wert höhere Drehmomentübertra­ gungsfähigkeit aufweist, bis die Eingangsdrehzahl des Auto­ matikgetriebes eine synchrone Drehzahl für den niedrigeren Gang erreicht. Folglich kann die Schwankung des Ausgangs­ drehmoments im Verlauf des Gangschaltvorgangs gemildert bzw. abgeschwächt werden, so daß der Schaltruck vermindert und dadurch die Antriebskraft stabilisiert und der Fahrkom­ fort verbessert wird.

Da der Leitungsdruck ferner in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung der Antriebsmaschine gesteuert werden kann, kann er auf einen den weiteren Fahrzuständen entspre­ chenden Pegel eingestellt werden, wenn das Herunterschalten während dieser Fahrzustände erfolgt, so daß die zeitliche Verzögerung beim Herunterschalten während dieser Zustände verhindert werden kann.

Darüber hinaus wird bei der vorliegenden Erfindung der dem Reibeingriffselement zum Einstellen des niedrigeren Gangs zuzuführende Leitungsdruck am Ende des Herunter­ schaltvorgangs auf den dem Lastzustand der Antriebsmaschi­ ne, beispielsweise der Drosselklappenöffnung, entsprechen den Leitungsdruck zurückgestellt, so daß das Reibein­ griffselement zum Einstellen des niedrigeren Gangs eine dem Antriebszustand am Ende des Herunterschaltens entsprechende Drehmomentübertragungsfähigkeit aufweist. Als eine Folge davon kann nach dem Herunterschalten eine ausreichende Drehmomentübertragungsfähigkeit des Reibeingriffselements beibehalten werden, die einen Schlupf des Reibeingriffsele­ ments verhindert und dessen Haltbarkeit verbessert.

Die vorstehenden und weiteren Aufgaben sowie neuartige Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch das Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen besser ersichtlich. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Zeichnungen nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht als eine Festlegung der Grenzen der Erfindung beabsichtigt sind.

Nachstehend erfolgt eine kurze Beschreibung der Zeich­ nungen.

Fig. 1 ist eine konzeptionelle Ansicht, die eine sche­ matische Gestaltung eines erfindungsgemäßen Gangschaltsteu­ ersystems für ein Automatikgetriebe zeigt.

Fig. 2 ist eine Kupplungs-/Bremsbetätigungstabelle, die die Betätigungs-/Freigabezustände der Reibeingriffselemente zum Einstellen eines Gangs des Automatikgetriebes tabella­ risch zeigt.

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die einen wesent­ lichen Teil eines für die Steuerung des Automatikgetriebes von Fig. 1 zu verwendenden Öldrucksteuersystems zeigt.

Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerungsrou­ tine für den Fall eines erfindungsgemäßen Herunterschalt­ vorgangs zeigt.

Fig. 5 ist ein Kennliniendiagramm, das Beispiele von Änderungen der Motordrehzahl, des Ausgangsdrehmoments des Automatikgetriebes und des Öldrucks eines Öldrucksteuersy­ stems der Steuerungsroutine von Fig. 4 zeigt.

Nachstehend erfolgt eine ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genauer beschrieben. An der Aus­ gangsseite eines die Antriebsmaschine verwirklichenden Mo­ tors (einer Brennkraftmaschine) A befindet sich ein Getrie­ be B, wobei dieser Motor A und dieses Getriebe B an einem Fahrzeug derart in Querrichtung angebracht sind, daß ihre Mittelachse in Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist. Das Getriebe B umfaßt ein Automatikgetriebe C und eine Achsübersetzungsvorrichtung D.

Im Automatikgetriebe C steht eine Eingangswelle 4 mit einem Turbinenrad 3 eines mit einer Überbrückungskupplung 1 ausgestatteten Drehmomentwandlers 2 in Verbindung. Auf der mit der Eingangswelle 4 gemeinsamen Achse sind eine erste Planetengetriebevorrichtung 5 und eine zweite Planetenge­ triebevorrichtung 6 angeordnet. Diese Planetengetriebevor­ richtungen 5 und 6 sind vom Typ mit einem Ritzel (single pinion type) und weisen jeweils drei Komponenten auf: Son­ nenräder 7 bzw. 8, Hohlräder 9 bzw. 10, die aus konzen­ trisch zu den Sonnenrädern 7 bzw. 8 angeordneten, innenver­ zahnten Rädern bestehen, sowie Planetenträger 11 bzw. 12, die jeweils mit den Sonnenrädern 7 bzw. 8 und den Hohlrä­ dern 9 bzw. 10 in Eingriff stehende Zahnräder tragen.

Von diesen Planetengetriebevorrichtungen 5 und 6 stehen der Planetenträger 11 der auf der rechten Seite von Fig. 1 befindlichen ersten Planetengetriebevorrichtung 5 und das Hohlrad 10 der auf der linken Seite befindlichen Planeten­ getriebevorrichtung 6 derart in Verbindung, daß sie mitein­ ander rotieren. Das Hohlrad 9 der ersten Planetengetriebe­ vorrichtung 5 und der Planetenträger 12 der zweiten Plane­ tengetriebevorrichtung 6 stehen ebenfalls derart in Verbin­ dung, daß sie miteinander rotieren.

Da die Planetenträger 11 und 12 und die Hohlräder 9 und 10 der ersten und zweiten Planetengetriebevorrichtungen 5 und 6, wie vorstehend beschrieben, in Verbindung stehen, sind im Ganzen vier Rotationselemente vorgesehen: der Pla­ netenträger 11 und das Hohlrad 10, die einstückig ausgebil­ det sind, der Planetenträger 12 und das Hohlrad 9, die ein­ stückig ausgebildet sind, und die beiden Sonnenräder 7 und 8.

Des weiteren ist eine erste Kupplung C1 vorgesehen, die die Eingangswelle 4 selektiv mit einem der vier Rotations­ elemente, d. h. mit dem Sonnenrad 7 der ersten Planetenge­ triebevorrichtung 5, verbindet. Vorgesehen ist auch eine zweite Kupplung C2, die die Eingangswelle 4 selektiv mit dem Sonnenrad 8 der zweiten Planetengetriebevorrichtung 6 verbindet.

Zwischen dem Sonnenrad 8 der zweiten Planetengetriebe­ vorrichtung 6 und dem Gehäuse 13 des Automatikgetriebes C befindet sich andererseits eine als Bremseinrichtung fun­ gierende erste Bremse B1 zum selektiven Anhalten der Rota­ tion des Sonnenrads 8. Zwischen dem Hohlrad 9 der ersten Planetengetriebevorrichtung 5 und dem Planetenträger 12 der zweiten Planetengetriebevorrichtung 6, die einstückig aus­ gebildet sind, und dem Gehäuse 13 befindet sich eine zweite Bremse B2 zum selektiven Anhalten der Rotationen des Hohl­ rads 9 und des Planetenträgers 12. Darüber hinaus ist par­ allel zur zweiten Bremse B2 eine Freilaufkupplung F1 ange­ ordnet.

Ein Neben- bzw. Vorgelegeantriebsrad 14 steht mit den übrigen Rotationselementen in Verbindung, d. h. mit dem Pla­ netenträger 11 der ersten Planetengetriebevorrichtung 5 und dem Hohlrad 10 der zweiten Planetengetriebevorrichtung 6, die einstückig ausgebildet sind.

Nachstehend wird die Anordnung der vorstehend aufge­ führten Komponenten beschrieben. Die erste Planetengetrie­ bevorrichtung 5 und die zweite Planetengetriebevorrichtung 6 sind nebeneinander angeordnet. Die erste Kupplung C1 be­ findet sich zwischen der ersten Planetengetriebevorrichtung 5 und dem Drehmomentwandler 2; das Vorgelegeantriebsrad 14 ist zwischen der ersten Kupplung C1 und dem ersten Plane­ tengetriebe 5 angeordnet. Die zweite Kupplung C2 ist dage­ gen an der anderen Seite der ersten Kupplung C1 jenseits der einzelnen Planetengetriebevorrichtungen 5 und 6 ange­ ordnet; die Freilaufkupplung F1 befindet sich zwischen der zweiten Kupplung C2 und der zweiten Planetengetriebevor­ richtung 6.

Parallel zur vorstehend erwähnten Eingangswelle 4, d. h. parallel zur Mittelachse der einzelnen Planetengetriebe­ vorrichtungen 5 und 6, ist eine Vorgelegewelle 15 angeord­ net. Auf der mit der Vorgelegewelle 15 gemeinsamen Achse ist eine dritte Planetengetriebevorrichtung 16 angeordnet. Diese dritte Planetengetriebevorrichtung ist vom Typ mit einem Ritzel und weist drei Komponenten auf: ein Sonnenrad 17, ein Hohlrad 18, das aus einem konzentrisch zum Sonnen­ rad 17 angeordneten, innenverzahnten Rad besteht, und einen Planetenträger 19, der mit dem Sonnenrad 17 und dem Hohlrad 18 in Eingriffstehende Zahnräder trägt.

Neben dieser dritten Planetengetriebevorrichtung ist auf einer mit der Vorgelegewelle 15 gemeinsamen Achse ein rotierbares Vorgelegetriebrad 20 angeordnet. Das Vorgelege­ triebrad 20 steht in Eingriff mit dem Vorgelegeantriebsrad 14. Darüber hinaus ist das Hohlrad 18 der dritten Planeten­ getriebevorrichtung 16 mit dem Vorgelegetriebrad 20 rotier­ bar verbunden; der Planetenträger 19 steht mit der Vorgele­ gewelle 15 rotierbar in Verbindung.

Zwischen dem Sonnenrad 17 und dem Planetenträger 19 der drei Komponenten der dritten Planetengetriebevorrichtung befindet sich eine dritte Kupplung C3, die die beiden se­ lektiv verbindet. Zwischen dem Sonnenrad 17 und dem Gehäuse 13 ist andererseits eine dritte Bremse B3 angeordnet, die die Rotation des Sonnenrads 17 selektiv anhält. Des weite­ ren ist zwischen dem Sonnenrad 17 und dem Gehäuse 13 paral­ lel zur dritten Bremse B3 eine Freilaufkupplung F2 angeord­ net.

An den auf der rechten Seite von Fig. 1, d. h. auf der Seite des Drehmomentwandlers 2, befindlichen Endabschnitt der Vorgelegewelle 15 ist ferner ein Abtriebsrad 21 befe­ stigt, das mit einem Zahnring 23 der Achsübersetzungsvor­ richtung D in Eingriff steht.

Das derart gestaltete Automatikgetriebe C kann vier Vorwärts- und einen Rückwärtsgang einstellen; die Betäti­ gungs-/Freigabezustände der Reibeingriffselemente zum Ein­ stellen der Gänge sind in Fig. 2 tabellarisch dargestellt. In Fig. 2 geben die Symbole ○ den betätigten Zustand, die Symbole X den freigegebenen Zustand und die Symbole Δ den nur während der Antriebszeit betätigten Zustand an. Des weiteren bezeichnen der Buchstabe P einen Parkbereich, der Buchstabe N einen Neutralbereich, der Buchstabe R einen Rückwärtsbereich, der Buchstabe D einen Antriebsbereich, die Ziffer "2" einen zweiten Bereich, der ein Hochschalten in den zweiten Gang ermöglicht, und der Buchstabe L einen unteren Bereich zum Einstellen eines ersten Gangs, um eine Motorbremskraft einzurichten. Durch die Betätigung des (nicht gezeigten) Wählhebels wird einer dieser Bereiche ausgewählt.

Nachstehend werden die Steuerungsleitungen für die Brennkraftmaschine bzw. den Motor A und das Automatikge­ triebe C beschrieben. Die Kraftstoffeinspritzrate und der Zündzeitpunkt des Motors A werden durch eine elektronische Motorsteuereinheit (E-ECU) 24 gesteuert. Diese elektroni­ sche Motorsteuereinheit 24 besteht hauptsächlich aus einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einer Speichereinheit (RAM und ROM) und einer Eingabe-/Ausgabeschnittstelle. In diese elektronische Steuereinheit 24 werden eine Vielzahl von Signalen als Steuerungsdaten eingegeben, wie z. B. die Motordrehzahl, den Ansaugluftdurchsatz, die Ansauglufttempe­ ratur, die Drosselklappenöffnung, die Wassertemperatur des Motors sowie ein Signal aus dem Bremsschalter.

Die elektronische Motorsteuereinheit 24 steht darüber hinaus mit einer elektronischen Automatikgetriebeeinheit 25 zur Steuerung des Automatikgetriebes C so in Verbindung, daß sie miteinander Daten austauschen können. Diese elek­ tronische Automatikgetriebeeinheit 25 besteht hauptsächlich aus einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einer Spei­ chereinheit (RAM und ROM) und einer Eingabe- /Ausgabeschnittstelle. In diese elektronische Steuereinheit 25 werden ein Schaltstellungssignal, ein Musterauswahl­ schaltsignal ein Overdrive-Schaltsignal, ein Manuellgang­ schalt-Schaltsignal, ein Ausgangsdrehzahlsignal sowie ein Turbinendrehzahlsignal eingegeben.

Die elektronische Automatikgetriebesteuereinheit 25 steht ferner mit einer Öldrucksteuereinheit 26 zur Steue­ rung der Betätigung der im Automatikgetriebe C angeordneten Reibeingriffselemente in Verbindung, so daß die Gänge des Automatikgetriebes im Ansprechen auf die von der elektroni­ schen Automatikgetriebesteuerung 25 an die Öldrucksteuer­ einheit 26 ausgegebenen Steuerungssignale gesteuert und ge­ schaltet werden.

In der elektronischen Automatikgetriebesteuerung 25 wird im besonderen im voraus ein Schaltmuster zur Steuerung der Gänge des Automatikgetriebes C und des EIN-/AUS-Zu­ stands der Überbrückungskupplung 1 im Ansprechen auf die eingegebenen Daten gespeichert. Ferner werden in der elek­ tronischen Automatikgetriebesteuereinheit 25 im voraus in Abhängigkeit von der Drosselklappenöffnung die Leitungs­ drücke der Öldrucksteuereinheit 26 in einem Zustand zum Einstellen eines bestimmten Gangs oder im Verlauf eines Gangschaltvorgangs zwischen den Gängen gespeichert, so daß eine Steuerung erfolgt, wonach der Leitungsdruck in Abhän­ gigkeit vom Fahrzustand eingestellt wird.

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die einen Ab­ schnitt des Hydrauliksystems der Öldrucksteuereinheit 26 zeigt, der die dritte Kupplung C3 zum Einstellen eines vierten Gangs des Automatikgetriebes C und die dritte Brem­ se B3 zum Einstellen eines dritten Gangs betrifft. Eine Öl­ pumpe 27 ist mit dem Pumpenrad des Drehmomentwandlers 2 verbunden und wird durch den Motor A angetrieben.

Der von der Ölpumpe 27 abgegebene Öldruck wird durch ein als ein Druckregelventil fungierendes primäres Regel­ ventil 28 auf den Leitungsdruck geregelt. Dieses primäre Regelventil 28 hat einen bekannten Aufbau mit einer Feder, einem Steuerkolben, einem Rückkopplungsanschluß und einem Steueranschluß. An den Steueranschluß ist ein Linearso­ lenoidventil 29 zur Steuerung des Leitungsdrucks ange­ schlossen. Der Druckregelpegel des primären Regelventils 28 wird im besonderen durch den vom Linearsolenoidventil 29 abgegebenen Signal- bzw. Steuerdruck so verändert, daß der Leitungsdruck auf einen bestimmten Druck geregelt wird.

Das Linearsolenoidventil 29 wird durch die elektroni­ sche Automatikgetriebesteuerung 25 gesteuert, so daß es in Abhängigkeit vom Betriebsverhältnis einen Steuerdruck aus­ gibt. Das in dieser Erfindung verwendete Linearsolendoid­ ventil 29 entspricht dem normalen Typ und wird so gesteu­ ert, daß der Ausgangsdruck in Abhängigkeit vom Anstieg der Drosselklappenöffnung nach und nach ansteigt. Der Steuer­ druck des Linearsolenoidventils 29 erhöht sich mit einer großen Drosselklappenöffnung. Folglich erhöht sich der aus dem Linearsolenoidventil 29 in den Steuerungsanschluß des primären Regelventils 28 einzugegebene Öldruck, so daß der aus dem primären Regelventil 28 ausgegebene Leitungsdruck ansteigt.

Darüber hinaus ist das primäre Regelventil 28 an einen Leitungsdruckeingangsanschluß 31 eines 3-4 Schaltventils 30 angeschlossen, das während des Schaltvorgangs zwischen dem dritten und vierten Gang zu schalten ist. Dieses 3-4 Schaltventil 30 hat einen bekannten Aufbau mit einer Feder, einem Steuerkolben und einem Steueranschluß. Ein Bremsan­ schluß 32, der selektiv geöffnet wird, um zum Leitungs­ druckanschluß 31 eine Verbindung einzurichten, wird geöff­ net, so daß über eine Drossel 33 eine Verbindung zur drit­ ten Bremse B3 und zu einem Speicher 34 eingerichtet wird. Parallel zu dieser Drossel 33 ist andererseits eine Drossel 35 mit einer Rückschlagkugel ausgebildet, die beim Lösen der dritten Bremse B3 geöffnet wird.

Das 3-4 Schaltventil 30 ist des weiteren mit einem D- Bereich Druckeingangsanschluß 36 und einem Kupplungsan­ schluß 37 versehen, der selektiv geöffnet wird, um eine Verbindung zum D-Bereich Druckeingangsanschluß 36 ein zu­ richten. Der Kupplungsanschluß 37 steht über eine Drossel 38 mit der dritten Kupplung C3 und einem Speicher 39 in Verbindung. Parallel zur Drossel 38 ist andererseits eine Drossel 40 mit einer Rückschlagkugel angeordnet, die beim Lösen der dritten Kupplung C3 geöffnet wird.

An den Steueranschluß und den D-Bereich Eingangsan­ schluß 36 des derart aufgebauten 3-4 Schaltventils 30 ist ein Solenoidventil 41 angeschlossen, das zur Steuerung des 3-4 Schaltventils 30 ein-/ausgeschaltet wird. Das Solenoid­ ventil 41 wird im übrigen durch die elektronische Automa­ tikgetriebesteuereinheit 25 gesteuert.

Ein durch Betätigung des Wählhebels zu schaltendes ma­ nuelles Ventil 42 ist mit einem Eingangsanschluß 43 und ei­ nem Ausgangsanschuß 44 versehen. Der Eingangsanschluß 43 steht mit dem primären Regelventil 28 und dem Leitungs­ druckeingangsanschluß 31 in Verbindung; der Ausgangsan­ schluß 44 steht mit dem D-Bereich Eingangsanschluß 36 und dem Solenoidventil 41 in Verbindung. Dieses manuelle Ventil 42 gibt im Ansprechen auf die einzelnen Stellungen, die die P, R, N, D, "2" und L Bereiche umfassen, aus seinem Aus­ gangsanschluß den Öldruck ab. Der Steuerdruck wird im übri­ gen in allen Vorwärtsbereichen aus dem D-Bereich Druckaus­ gangsanschluß 44 abgegeben.

Fig. 4 zeigt eine konzeptionelle Steuerungsroutine der Öldrucksteuereinheit 26, nach der beim Herunterschalten des Automatikgetriebes C vom vierten Gang in den dritten Gang vorgegangen wird. Wenn das Automatikgetriebe C im vierten Gang im D-Bereich eingestellt ist, befindet sich das So­ lenoidventil 41 zunächst so im eingeschalteten Zustand, daß dessen Steuerdruck dem Steueranschluß des 3-4 Schaltventils 30 zugeführt wird.

In diesem Zustand ist der Bremsanschluß 32 geöffnet und mit dem Ablaufanschluß eine Verbindung eingerichtet, so daß die dritte Bremse B3 freigegeben und offen ist. Des weite­ ren sind der D-Bereich Druckeingangsanschluß 36 und der Kupplungsanschluß 37 geöffnet und miteinander verbunden, so daß der vom manuellen Ventil 42 ausgegebene D-Bereich Druck zugeführt wird, um die dritte Kupplung C3 zu betätigen (wie es in Fig. 2 gezeigt ist).

Anschließend wird der Fahrzustand des Fahrzeugs, d. h. ob das Automatikgetriebe aus dem vierten in den dritten Gang heruntergeschaltet werden soll, in Abhängigkeit von beispielsweise der Drosselklappenöffnung oder der Fahrzeug­ geschwindigkeit (im Schritt 1) entschieden. Wenn die Ant­ wort des Schritts 1 "NEIN" lautet oder der vierte Gang bei­ behalten werden soll, endet diese Steuerungsroutine.

Wenn die Antwort des Schritts 1 "JA" lautet, wird (im Schritt 2) entschieden, ob das Gaspedal betätigt wird oder nicht. Anders ausgedrückt wird entschieden, ob die Drossel­ klappenöffnung ganz geschlossen ist oder nicht. Wenn die Antwort des Schritts 2 "NEIN" lautet, d. h., wenn sich das Fahrzeug in einem Antriebszustand befindet, in dem das Gas­ pedal betätigt wird, wird das Solenoidventil 41 abgeschal­ tet (im Schritt 3) und der Öldrucksteuereinheit 26 das Steuersignal zum Absenken des Leitungsdrucks zugeführt (im Schritt 4). Der Leitungsdruck ist demnach in Abhängigkeit von der Drosselklappenöffnung vorgegeben, wird aber (im Schritt 4) auf einen im Vergleich zum vorgegebenen Lei­ tungsdruck niedrigeren Pegel eingestellt. Diese Absenk­ steuerung erfolgt dadurch, daß das Betriebsverhältnisses des Linearsolenoidventils 29 auf einen im Vergleich zu ei­ nem vorgegebenen Wert höheren Wert angehoben wird, wodurch der Ausgangsdruck gesenkt wird.

Nach den Steuerungen des Schritts 3 und des Schritts 4 wird der Kupplungsanschluß 37 geöffnet, so daß eine Verbin­ dung zum Ablaufanschluß eingerichtet und die dritte Kupp­ lung C3 gelöst wird. Gleichzeitig werden der Leitungsdruck­ eingangsanschluß 31 und der Bremsanschluß 32 des Schaltven­ tils 30 geöffnet, so daß eine Verbindung eingerichtet und der Leitungsdruck der dritten Bremse B3 zugeführt wird, um sie zu betätigen und dadurch das Herunterschalten vom vier­ ten Gang in den dritten Gang einzuleiten.

Nach dem Beginn des Herunterschaltens vom vierten Gang in den dritten Gang wird die Turbinendrehzahl NT des Auto­ matikgetriebes C mit dem Wert K_*N0-α verglichen, der durch Subtrahieren eines bestimmten Werts α von einem Produkt der Eingangsdrehzahl N0 des Automatikgetriebes C und einem Niedriggang-Übersetzungsverhältnis K berechnet wird; in Ab­ hängigkeit davon, ob NT<K_*N0-α ist oder nicht, wird (im Schritt 5) entschieden, daß sich das Fahrzeug im Zustand unmittelbar vor dem Herunterschaltende befindet.

Wenn die Antwort des Schritts 5 "NEIN" lautet, springt die Routine zum Schritt 4 zurück. Wenn die Antwort des Schritts 5 "JA" lautet, wird der Leitungsdruck (im Schritt 6) auf den in Abhängigkeit von der Drosselklappenöffnung vorgegebenen Wert zurückgestellt, indem das Betriebsver­ hältnis des Linearsolenoidventils 29 auf einen vorgegebenen Wert zurückgebracht wird. Danach wird die Freilaufkupplung F2 betätigt, und die Turbinendrehzahl NT erreicht die syn­ chrone Drehzahl des dritten Gangs, so daß der Herunter­ schaltvorgang beendet ist.

Wenn die Antwort des Schritts 2 im übrigen "JA" lautet, d. h., wenn der Herunterschaltvorgang bei einem Schubbe­ trieb des Fahrzeugs stattfinden soll, wird die dritte Kupp­ lung C3 gelöst, wobei der Leitungsdruck im Ansprechen auf die vollständig geschlossene Drosselklappe auf dem vorgege­ benen Pegel gehalten und die dritte Bremse B3 betätigt wird, um den Herunterschaltvorgang vom vierten Gang in den dritten Gang (im Schritt 7) einzuleiten. Die Schritte 1 und 2 entsprechen einer Herunterschalterfassungseinrichtung der vorliegenden Erfindung, der Schritt 4 entspricht einer Lei­ tungsdruckabsenkeinrichtung der vorliegenden Erfindung, und der Schritt 6 entspricht einer Leitungsdruckzurückstellein­ richtung der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 ist ein Kennliniendiagramm, das Beispiele der spezifischen Änderungen der Motordrehzahl NE beim Herunter­ schalten vom vierten Gang in den dritten Gang während der Steuerungsroutine von Fig. 4, des Ausgangsdrehmoments TO des Automatikgetriebes C, des Öldrucks (beispielsweise des Leitungsdrucks) der Öldrucksteuereinheit 26, des Betäti­ gungsdrucks der dritten Kupplung C3 und des Betätigungs­ drucks der dritten Bremse B3 zeigt. In Fig. 5 zeigen ge­ strichelte Linien ein in der Technik bekanntes Steuerungs­ beispiel und durchgezogene Linien das erfindungsgemäße Steuerungsbeispiel.

Bei der bekannten Steuerung wird der Leitungsdruck, auch nach dem Beginn des Herunterschaltvorgangs, zunächst so eingestellt, daß er auf ein Ansteigen der Drosselklap­ penöffnung anspricht. Danach steigt der Leitungsdruck an und wird dann auf einem konstanten Pegel gehalten, wenn die Drosselklappenöffnung konstant wird. Folglich fällt der der dritten Kupplung zum Einstellen des vierten Gangs zuzufüh­ rende Druck ab, so daß die dritte Kupplung freigegeben wird, wohingegen der Öldruck der dritten Bremse zum Ein­ stellen des dritten Gangs zugeführt wird, so daß die Betä­ tigung der dritten Bremse beginnt. In dem Augenblick, in dem sich der Herunterschaltvorgang auf halbem Weg befindet, steigt der der dritten Bremse zuzuführende Druck an.

Als eine Folge davon erhält die dritte Bremse zum Ein­ stellen des dritten Gangs, bevor die Eingangsdrehzahl den synchronen Wert für den dritten Gang erreicht, eine Drehmo­ mentfähigkeit, die höher ist als erforderlich. Daraufhin kann das Ausgangsdrehmoment drastisch und plötzlich abfal­ len, so ein Schaltruck erzeugt wird, wodurch der Fahrkom­ fort herabgesetzt wird.

Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dagegen fällt der Leitungsdruck gleichzeitig mit dem Beginn des Herunterschaltvorgangs auf einen im Vergleich zum vor­ gegebenen Wert tieferen Pegel, wie es durch die durchgezo­ genen Linie gezeigt ist. Der Leitungsdruck wird im besonde­ ren auf einen im wesentlichen konstanten Pegel gesteuert, der niedriger ist, als der des Öldrucks bei Beginn des Her­ unterschaltvorgangs, so daß die Öldruckzufuhrrate in die dritte Bremse B3 zum Einstellen des dritten Gangs niedriger ist als die des Standes der Technik. Die Steuerung geht weiter, so daß im Augenblick E unmittelbar vor dem Ende des Herunterschaltvorgangs der Leitungsdruck auf den vorgegebe­ nen Pegel zurückgebracht wird. Folglich wird am Ende des Herunterschaltvorgangs die dritte Kupplung C3, die den vierten Gang eingestellt hat, freigegeben und die Freilauf­ kupplung F2 betätigt. Anschließend wird die dritte Bremse B3 zum Einstellen des dritten Gangs betätigt.

Als eine Folge davon kann im Fall eines Kickdowns vom vierten Gang in den dritten Gang verhindert werden, daß der Betätigungsdruck, d. h. die Drehmomentübertragungsfähigkeit der dritten Kupplung C3, während des Herunterschaltvorgangs einen bestimmten Wert überschreitet, bevor die Turbinen­ drehzahl des Automatikgetriebes C die synchrone Drehzahl des dritten Gangs erreicht, wodurch eine Ausgangsdrehmomen­ tänderung verhindert wird. Dies führt zu dem Effekt, daß der Schaltruck verhindert werden kann, so daß die Antriebs­ kraft des Fahrzeugs stabilisiert und dadurch der Fahrkom­ fort verbessert wird.

Des weiteren wird bei der vorstehend erwähnten Ausfüh­ rungsform der der dritten Bremse B3 zuzuführende Leitungs­ druck durch eine Steuerung des Betriebsverhältnisses des Linerarsolenoidventils 29 abgesenkt. Im Fall des Herunter­ schaltens vom vierten Gang in den dritten Gang während ei­ nes anderen Fahrzustands kann daher durch das Einstellen des Leitungsdrucks auf einen dem Fahrzustand entsprechenden Pegel die zeitliche Verzögerung beim Herunterschalten be­ seitigt werden. Wenn der Fahrer beispielsweise den Over­ drive-Schalter im eingestellten Zustand des vierten Gangs ausschaltet, um ein Motorbremsen im dritten Gang zu bewir­ ken, wird das Herunterschalten vom vierten Gang in den dritten Gang beschleunigt, so daß die Schaltcharakteristi­ ken verbessert werden.

Bei dieser Ausführungsform wird die Betätigung der dritten Kupplung C3 gegenüber der vom Stand der Technik verzögert, der dritte Gang wird aber durch die Betätigung der Freilaufkupplung F2 eingestellt, so daß der Schaltvor­ gang nicht verzögert wird, sondern das Ausgangsdrehmoment nach dem Ende des Schaltvorgangs erreicht wird. Darüber hinaus wird die Steuerung zum Absenken des Leitungsdruck in einem Stadium vor der Beendigung des Herunterschaltvorgangs ausgeführt. Dieses Stadium befindet sich in der Nähe des neutralen Zustands, da im Automatikgetriebe C eine Rotati­ onsänderung eintritt, so daß kein Drehmoment nach außen ab­ gegeben wird. Folglich bleibt das Ausgangsdrehmoment durch die Betätigung/Freigabe der Reibeingriffselemente unbeein­ flußt, so daß es sich selbst dann nicht ändert, wenn der Leitungsdruck gesenkt wird.

Darüber hinaus dient die vor dem Ende des Herunter­ schaltens auszuführende Steuerung dazu, den Leitungsdruck derart wiederherzustellen, daß die unter die Kupplungen und Bremsen zum Einstellen des dritten Gangs aufzuteilende Drehmomentübertragungsfähigkeiten auf geeigneten Werten ge­ halten werden können. Folglich kann verhindert werden, daß an den Reibeingriffselementen, d. h. an den Kupplungen und Bremsen, ein Schlupf und Verschleiß auftritt, so daß deren Haltbarkeit verbessert wird.

Der Zurückstellzeitpunkt des Leitungsdrucks kann im üb­ rigen in Abhängigkeit von den Drehzahlen der Bauteile des Automatikgetriebes C oder der Drehzahl des Motors A be­ stimmt werden. Der Rückstellzeitpunkt kann auch durch eine Zeitsteuerung bestimmt werden, obwohl die Steuerungsgenau­ igkeit mehr oder weniger abnimmt.

Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung auch für eine Gangschaltsteuerung eines Automatikgetriebes verwendet werden, bei dem das Herunterschalten durch ein sogenanntes "Kupplung-zu-Kupplung-Schalten" erfolgt. Bei dieser Abwand­ lung kann der Schaltvorgang in den dritten Gang durch die Beendigung der Rückstellsteuerung des Leitungsdrucks unmit­ telbar vor dem Einstellen des dritten Gangs so ausgeführt werden, daß kein Überdrehen bzw. Hochdrehen des Motors A ausgelöst wird. Der Schlupf der dritten Bremse B3 kann dar­ über hinaus natürlich verhindert werden.

Wenn die Steuerung zum Senken des Leitungsdrucks gleichzeitig mit der Entscheidung des Herunterschaltens er­ folgt, kann ferner die Ansprechverzögerung des Öldrucks verhindert werden, so das Gangschalten unverzüglich er­ folgt. Zudem kann die vorliegende Erfindung für ein Automa­ tikgetriebe eines Fahrzeug angewendet werden, das als seine Antriebsmaschine keine Brennkraftmaschine sondern einen Elektromotor verwendet, oder für ein Automatikgetriebes ei­ nes Fahrzeugs, das eine Brennkraftmaschine und einen Elek­ tromotor als ihre Antriebsmaschine verwendet.

Nun werden die mit der vorliegenden Erfindung zu erzie­ lenden Vorteile beschrieben. Gemäß dem Gangschaltsteuersy­ stem der vorliegenden Erfindung wird während des Herunter­ schaltens des Automatikgetriebes, was durch die Freigabe der Reibeingriffselemente zum Einstellen eines höheren Gangs und durch die Betätigung der Reibeingriffselemente zum Einstellen eines niedrigeren Gangs erfolgt, der den Reibeingriffselementen zum Einstellen des niedrigeren Gangs zuzuführende Leitungsdruck auf einen Pegel gesteuert, der niedriger ist als der, der in Abhängigkeit von der Drossel­ klappenöffnung eingestellt ist, so daß verhindert wird, daß sowohl das Reibeingriffselement, das den höheren Gang ein­ gestellt hat, wie auch das Reibeingriffselement zum Ein­ stellen des niedrigeren Gangs im Vergleich zu bestimmten Werten höhere Drehmomentübertragungsfähigkeiten aufweisen. Daher kann die Schwankung des Ausgangsdrehmoments während des Gangschaltvorgangs abgeschwächt werden, so daß der Schaltruck gemildert und dadurch die Antriebskraft stabili­ siert und der Fahrkomfort verbessert wird.

Da der Leitungsdruck darüber hinaus in Abhängigkeit von der Drosselklappenöffnung gesteuert wird, wird der Lei­ tungsdruck auf einen Wert gesteuert, der von den Fahrzu­ ständen abhängt, wenn das Herunterschalten vom vierten Gang in den dritten Gang während anderer Fahrzustände erfolgt, so daß die zeitliche Verzögerung verhindert werden kann und die Gangschaltcharakteristiken verbessert werden können.

Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Lei­ tungsdruck während des Herunterschaltens auf einen Pegel eingestellt werden, der niedriger ist als der, der in Ab­ hängigkeit von der Drosselklappenöffnung bestimmt wird, wo­ bei er aber vor dem Ende des Herunterschaltens wieder auf den der ursprünglichen Drosselklappenöffnung entsprechenden Öldruck zurückgestellt wird, so daß die Reibeingriffsele­ mente zum Einstellen des niedrigeren Gangs am Ende des Her­ unterschaltvorgangs die der Drosselklappenöffnung entspre­ chende Drehmomentfähigkeiten aufweisen. Folglich kann ver­ hindert werden, daß an den Reibeingriffselementen nach dem Herunterschalten ein Schlupf auftritt, so daß deren Halt­ barkeit verbessert wird.

Die Erfindung sieht somit ein Gangschaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe vor, das durch die Betäti­ gung/Freigabe von Reibeingriffselementen einen Gangschalt­ vorgang ausführt und einen den Reibeingriffselementen zuzu­ führenden Leitungsdruck auf einen einer Drosselklappenöff­ nung entsprechenden Druck steuert. Das Gangschaltsteuersy­ stem erfaßt einen Herunterschaltvorgang des Automatikge­ triebes bei dem die Drosselklappenöffnung zunimmt, um den Leitungsdruck auf einen Pegel zu steuern, der niedriger ist als der der Drosselklappenöffnung entsprechende Pegel. Folglich kann verhindert werden, daß die Drehmomentübertra­ gungsfähigkeiten der Reibeingriffselemente, vor allem wenn sie hydraulisch und während des Herunterschaltens betätigt werden, während des Gangschaltvorgangs ansteigen, wodurch der Schaltruck beim Herunterschalten abgeschwächt wird.

Claims (7)

1. Gangschaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe (B) zur Ausführung einer Gangschaltung durch Betäti­ gung/Freigabe von Reibeingriffselementen (C3, B3, F2) und zur Steuerung eines den Reibeingriffselementen (C3, B3, F2) zuzuführenden Leitungsdrucks auf einen Druck, der in Abhän­ gigkeit von einem Lastzustand einer Antriebsmaschine (A) bestimmt wird, gekennzeichnet durch:
eine Herunterschalterfassungseinrichtung (25) zum Er­ fassen eines Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes (B), bei dem ein Antriebsmaschinenausgang zunimmt, und
eine Leitungsdruckabsenkeinrichtung (25, 26, 28, 29) zur Steuerung des Leitungsdrucks auf einen Pegel, der nied­ riger ist als der in Abhängigkeit vom Lastzustand bestimmte Druckpegel, wenn der Herunterschaltvorgang von der Herun­ terschalterfassungseinrichtung (25) erfaßt wird.

2. Gangschaltsteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Leitungsdruckabsenkeinrichtung (25, 26, 28, 29) ein Druckregelventil (28) und ein Solenoidventil (29) zur Veränderung des Druckregelpegels durch die Ausgabe ei­ nes Steuerdrucks an das Druckregelventil (28) aufweist.

3. Gangschaltsteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Reibeingriffselemente (C3, B3, F2) eine beim Herunterschalten in einem Lastzustand betätigte Freilauf­ kupplung (F2) und eine parallel zur Freilaufkupplung (F2) angeordnete Mehrscheiben-Bremse (B3) aufweist.

4. Gangschaltsteuersystem nach Anspruch 1, mit des wei­ teren:
einer Leitungsdruckzurückstelleinrichtung (25, 26, 28, 29), die bewirkt, daß der durch die Leitungsdruckabsenkein­ richtung (25, 26, 28, 29) abgesenkte Leitungsdruck vor dem Herunterschaltende auf den dem Lastzustand entsprechenden Druck zurückgestellt wird.

5. Gangschaltsteuersystem nach Anspruch 4, mit des wei­ teren:
einer Einrichtung, die in Abhängigkeit von der Drehzahl eines Rotationsbauteils des Automatikgetriebes das Herun­ terschaltende entscheidet.

6. Gangschaltsteuersystem nach Anspruch 4, mit des wei­ teren:
einer Einrichtung, die in Abhängigkeit von der seit dem Herunterschaltbeginn vergangenen Zeit das Herunterschalten­ de entscheidet.

7. Gangschaltsteuersystem nach Anspruch 1 oder 4, wobei die Antriebsmaschine (A) eine Brennkraftmaschine (A) zur Erhöhung ihres Ausgangs in Abhängigkeit von einer Drosselklappenöffnung aufweist.