DE19755064B4

DE19755064B4 - Fluiddruck-Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19755064B4
Application number: DE19755064A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Fuji Takiguchi
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 1996-12-12
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2017-12-12
Also published as: JP3540529B2; DE19755064A1; US5928108A; JPH10169764A

Abstract

Fluiddruck-Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, das einen Motor und ein Automatikgetriebe aufweist, wobei das Automatikgetriebe ein Gehäuse, mehrere erste Reibelemente (5, 6, 15, 17), die aufgrund von angelegten Arbeitsfluiddrücken (P) zwischen einer eingerückten und ausgerückten Stellung betätigbar sind und jeweils zwei Drehelemente besitzen, die miteinander in der eingerückten Stellung in Eingriff sind, mehrere zweite Reibelemente (4, 16, 18, 19), die aufgrund von angelegten Arbeitsfluiddrücken (P) zwischen einer eingerückten und ausgerückten Stellung betätigbar sind und jeweils ein Drehelement besitzen, das in der eingerückten Stellung am Gehäuse fixiert ist, und einen Hydraulikkreis zum Anlegen der Arbeitsfluiddrücke (P), um ein ausgewähltes Reibelement (4 bis 6, 15 bis 19) in die eingerückte Stellung zu bewegen, und zum Entlasten der angelegten Arbeitsfluiddrücke (P), um das ausgewählte Reibelement (4 bis 6, 15 bis 19) in die ausgerückte Stellung zu bewegen, auf weist, mit einer Steuereinheit (30) zum Steuern der Arbeitsfluiddrücke (P) an die jeweiligen Reibelemente in Übereinstimmung mit...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluiddruck-Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.

Aus der US 5,327, 800 A ist eine Fluiddruck-Steuervorrichtung der eingangs genannten Art bekannt.

Beispielsweise ist aus der JP 61-133150-A (Gbm) eine Leitungsdruck-Steuervorrichtung für Automatikgetriebe bekannt, die so beschaffen ist, daß sie bei sehr niedrigen Temperaturen eine gleichmäßige Kupplungsbetätigung sicherstellt, indem der Leitungsdruck bei niedrigen Temperaturen auf seinen Maximalwert erhöht wird. Falls sich jedoch im Hydraulikkreis (in den Fluidkanälen) Luftblasen angesammelt haben, nimmt die Zeit, die erforderlich ist, um das Arbeitsfluid zur Kupplung zu fördern, zu, wodurch eine Kupplungsbetätigungsverzögerung, ein instabiler Fluiddruck und eine instabile Hydraulikantwort hervorgerufen werden. Insbesondere während des ersten Schaltvorgangs, der nach dem Anlassen des Motors eines Kraftfahrzeugs ausgeführt wird, nachdem das Kraftfahrzeug für lange Zeit nicht benutzt wurde, sammeln sich im Steuerventilgehäuse und in den Kupplungen Luftblasen an, die einen schnellen Anstieg des Fluiddrucks verhindern und somit verschiedene Mängel verursachen, wie in 13 gezeigt ist. Das Bezugszeichen ➀ gibt ein Motorüberdrehen an, das in Verbindung mit einem Schalten vom ersten zum zweiten Gang bei hoher Drehzahl auftritt. Das Bezugszeichen ➁ gibt einen Abfall des Abtriebswellendrehmoments an. Das Bezugszeichen ➂ gibt ein Hochdrehen des Motors an, das insbesondere während eines Schaltvorgangs ohne Verwendung einer Einwegkupplung auftritt. Die Neigung zu diesen Mängeln nimmt zu, wenn die Öltemperatur abnimmt.

Auch beim zweiten und den nachfolgenden Schaltvorgängen verschlechtern die angesammelten Luftblasen die Fluiddruckantwort und rufen folgende Mängel hervor: Das Bezugszeichen ➃ gibt an, daß der Fluiddruck langsam ansteigt und das Bezugszeichen ➄ gibt an, daß der Fluiddruck sehr langsam ansteigt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fluiddruck–Steuervorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass Luftblasen aus dem Hydraulikkreis kontrolliert abgeführt werden können, um das Automatikgetriebe ohne Reibelementbetätigungsverzögerung, ohne instabilen Fluiddruck und ohne verschlechterte Fluiddruckantwort zu betreiben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Fluiddruck-Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt. Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnung näher erläutert. In diesen zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Getriebezuges, der in einem Automatikgetriebe verwendet wird, auf das die Erfindung anwendbar ist;
2 eine Tabelle, die zur Erläuterung der eingerückten und ausgerückten Zustände der in 1 gezeigten Reibelemente für die Ausführung verschiedener Übersetzungsverhältnisänderungen verwendet wird;
3 eine schematische Darstellung eines Automatikgetriebe-Steuersystems, auf das die Erfindung anwendbar ist;
4 eine schematische Darstellung eines Hydraulikkreises, der im Automatikgetriebe verwendet wird;
5 eine Darstellung eines Schaltplans, der für eine in der Automatikgetriebe-Steuereinheit nach 3 ausgeführte Schaltsteuerung verwendet wird;
6 eine Tabelle, die zur Erläuterung der EIN- und AUS-Zustände der in 4 gezeigten ersten und zweiten Schaltsolenoide für die Ausführung verschiedener Übersetzungsverhältnisänderungen verwendet wird;
7 einen Ablaufplan zur Erläuterung der Programmierung des Digitalcomputers, der für die Luftabführsteuerung verwendet wird, die ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug in Ruhe ist;
8 Graphen, die die Übergangseigenschaften von verschiedenen Zuständen während der Luftabführsteuerung nach 7 zeigen;
9 einen Ablaufplan, der eine abgewandelte Form der Programmierung des Digitalcomputers zeigt, der für eine Luftabführsteuerung verwendet wird, die vor der Ausführung des ersten Schaltvorgangs nach dem Anlassen des Motors ausgeführt wird;
10 Graphen, die die Übergangseigenschaften von verschiedenen Zuständen während der Luftabführsteuerung nach 9 zeigen;
11 einen Ablaufplan, der eine weitere abgewandelte Form der Programmierung des Digitalcomputers zeigt, der für eine Luftabführsteuerung verwendet wird, die ausgeführt wird, wenn ein Schaltvorgang befohlen wird;
12A Graphen, die die Übergangseigenschaften von verschiedenen Zuständen während der Luftabführsteuerung nach 11 des A-Typs vorhanden sind;
12B Graphen, die die Übergangseigenschaften von verschiedenen Zuständen während der Luftabführsteuerung nach 11 des B-Typs vorhanden sind; und
13 die bereits erwähnten Graphen, die zur Erläuterung der Mängel verwendet werden, die in einer herkömmlichen Fluiddruck-Steuervorrichtung auftreten.
In der Zeichnung und insbesondere in 1 ist eine schematische Darstellung einer Fluiddruck-Steuervorrichtung gemäß der Erfindung gezeigt. Die Fluiddruck-Steuervorrichtung wird für ein Automatikgetriebe verwendet, das eine Anzahl von Reibelementen (Drehmomentübertragungselementen) besitzt, die durch Fluiddruck betätigbar sind und ein Paar von Planetenradeinheiten, vier Paare Mehrscheibenkupplungen, eine Bandbremse und ein Paar Mehrscheibenbremsen enthalten. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Drehmomentwandler, das Bezugszeichen 2 eine Ölpumpe, das Bezugszeichen 3 eine An triebswelle, das Bezugszeichen 4 eine Bandbremse, das Bezugszeichen 5 eine Umkehrkupplung, das Bezugszeichen 6 eine obere Kupplung, das Bezugszeichen 7 ein vorderes Sonnenrad, das Bezugszeichen 8 ein vorderes Planetenrad, das Bezugszeichen 9 ein vorderes Hohlrad, das Bezugszeichen 10 einen vorderen Träger, das Bezugszeichen 11 ein hinteres Sonnenrad, das Bezugszeichen 12 ein hinteres Planetenrad, das Bezugszeichen 13 ein hinteres Hohlrad, das Bezugszeichen 14 einen hinteren Träger, das Bezugszeichen 15 eine Vorwärtskupplung, das Bezugszeichen 16 eine Vorwärts-Einwegkupplung, das Bezugszeichen 17 eine Schaltfreilaufkupplung, das Bezugszeichen 18 eine untere Einwegkupplung, das Bezugszeichen 19 eine untere Umkehrbremse, das Bezugszeichen 20 eine Parksperre, das Bezugszeichen 21 ein Parkzahnrad und das Bezugszeichen 22 eine Abtriebswelle.
Jedes der Reibelemente einschließlich der vier Paare Mehrscheibenkupplungen, der Bandbremse, des einen Paars Mehrscheibenbremsen und der zwei Paare Einwegkupplungen wird zwischen seinem eingerückten und seinem ausgerückten Zustand geschaltet, wie in 2 gezeigt ist, um vier Vorwärtsgänge im Fahrbereich (D), einen Rückwärtsgang (R), einen Bereich für zweiten Gang (2) und einen Bereich für ersten Gang (1) zu schaffen. In 2 bezeichnet das Zeichen R/C die Umkehrkupplung 5, das Zeichen H/C die obere Kupplung 6, das Zeichen F/C die Vorwärtskupplung 15, das Zeichen O/C die Schaltfreilaufkupplung 17, das Bezugszeichen F/O·C die Vorwärts-Einwegkupplung 16, das Zeichen L/O·C die untere Einwegkupplung 18 und das Zeichen L&R/B die untere Umkehrbremse 19. Das Bandservoelement ist ein hydraulisches Servoelement der Bandbremse 4. Das Zeichen O gibt an, daß das entsprechende Reibelement eingerückt ist oder daß das entsprechende Reibelement eingerückt wird, wenn der Fahrpedalniederdrückungsgrad gleich oder weniger als ein vorgegebener Wert ist, während das Zeichen • angibt, daß das entsprechende Reibelement während einer Beschleunigung arbeitet. Das Zeichen ⊗ gibt an, daß das entsprechende Reibelement eingerückt ist, jedoch zur Drehmomentübertragung nicht beiträgt, oder daß das entsprechende Reibelement eingerückt ist, wenn der Fahrpedalniederdrückungsgrad gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist, jedoch zur Motorbremse nicht beiträgt. Das Zeichen *1 gibt an, daß das entsprechende Reibelement nur arbeitet, wenn der OD-Schalter AUS ist (jegliches Schalten nach D4 wird verhindert), das Zeichen *2 gibt an, daß, obwohl ein Fluiddruck auf die Beaufschlagungsseiten des Bandservoelement-Kolbens sowohl des zweiten Gangs als auch des dritten Gangs ausgeübt wird, die Bandbremse nicht eingerückt wird, weil eine große Entlastungsfläche vorhanden ist, auf die der Fluiddruck ausgeübt wird; das Zeichen *3 gibt an, daß die Bandbremse eingerückt ist, da der Fluiddruck auf die Beaufschlagungsseite des vierten Gangs unter der Bedingung *2 ausgeübt wird.
In 3 ist ein Automatikgetriebe-Steuersystem gezeigt, auf das die Erfindung angewendet wird. Das Steuersystem enthält einen Digitalcomputer, der in der Weise programmiert ist, daß er verschiedene Steuerungen einschließlich einer Schaltsteuerung, einer Leitungsdrucksteuerung, einer Überbrückungssteuerung und einer Motorbremse-Steuerung auf der Grundlage verschiedener Bedingungen des Motors und des Automatikgetriebes ausführt, welche während ihres Betriebs erfaßt werden. In 3 bezeichnet das Bezugszeichen 30 eine Automatikgetriebe-Steuereinheit, während das Bezugszeichen 31 eine Ventileinheit einschließlich Steuerbetätigungselementen und -ventilen, die in einem mit den Reibelementen verbundenen Hydraulikkreis wie in gezeigt vorgesehen sind, bezeichnet. Die Schaltsolenoide A und B (siehe 4) sind Schaltsteuerbetätigungselemente, das Leitungsdrucksolenoid ist ein Leitungsdrucksteuerelement, das Überbrückungssolenoid ist ein Überbrückungssteuerelement und ein Schaltfreilaufkupplungs-Solenoid ist ein Motorbremse-Steuerbetätigungselement. Die Automatikgetriebe-Steuereinheit 30 steuert die Betätigungselemente, d. h. das erste Schaltsolenoid A, das zweite Schaltsolenoid B, das Schaltfreilaufkupplung-Solenoid, das Solenoid für den Zeitverlauf der unteren Kupplung und das Leitungsdruck-Solenoid, um einen Schaltvorgang im Automatikgetriebe auszuführen. Die Automatikgetriebe-Steuereinheit 30 führt einen Schaltvorgang auf der Grundlage der aktuellen Getriebestellung, der Fahrgeschwindigkeit, der Öltemperatur und der Motorbetriebsbedingungen aus. Daher sind mit der Automatikgetriebe-Steuereinheit 30 ein Sperrschalter, ein Öltemperatursensor, ein Fahrgeschwindigkeitssensor, ein Leerlaufschalter, ein Schalter für vollständig geöffnete Drosselklappe, ein Drosselklappensensor und ein Motordrehzahlsensor verbunden. In der gezeigten Ausführungsform ist die Automatikgetriebe-Steuereinheit 30 so beschaffen, daß sie eine automatische Schaltsteuerung ausführt, um Schaltvorgänge durch Schalten zwischen EIN- und AUS-Zuständen der ersten und zweiten Schaltsolenoide A und B auszuführen. Hierzu verwendet die Automatikgetriebe-Steuereinheit 30 eine Schaltplantabelle, die in 5 gezeigt ist, um einen Hochschaltbefehl zu erzeugen, wenn der durch die Drosselklappenstellung und die Fahrgeschwindigkeit dargestellte Betriebspunkt eine der Hochschaltlinien, die in 5 durch die durchgezogenen Linien angegeben sind, kreuzt, und um einen Herunterschaltbefehl zu erzeugen, wenn der Betriebspunkt eine der Herunterschaltlinien, die in 5 durch unterbrochene Linien angegeben sind, kreuzt. Die Automatikgetriebe-Steuereinheit 30 schaltet die ersten und zweiten Schaltsolenoide A und B wie in 6 gezeigt, um eine Änderung der Getriebestellung, die durch den Hochschalt- oder den Herunterschaltbefehl bestimmt wird, auszuführen.
In 6 gibt das Zeichen O an, daß das entsprechende Schaltsolenoid in seiner EIN-Stellung ist, in der der Entleerungskreis geschlossen ist, während das Zeichen x angibt, daß das entsprechend Schaltsolenoid in seiner AUS-Stellung ist, wodurch der Entleerungskreis geöffnet wird.
Die Automatikgetriebe-Steuereinheit 30 ist so programmiert, daß auf ausgerückte Reibelemente vorübergehend ein Fluiddruck ausgeübt wird, um Luftblasen aus dem Hydraulikkreis abzuführen.
Die Automatikgetriebe-Steuereinheit 30 verwendet einen Digitalcomputer, der eine Zentraleinheit (CPU), einen Schreib-Lese-Speicher (RAM), einen Festwertspeicher (ROM) und eine Eingabe/Ausgabe-Steuereinheit (E/A) enthält. Die Zentraleinheit steht mit den übrigen Computerkomponenten über einen Datenbus in Verbindung. Die Eingabe/Ausgabe-Steuereinheit enthält einen Analog/Digital-Umsetzer, der von den verschiedenen Sensoren analoge Signale empfängt und die empfangenen Signale in entsprechende Digitalsignale umsetzt, die in die Zentraleinheit eingegeben werden. Der Festwertspeicher enthält die Programme zum Betreiben der Zentraleinheit und ferner in Nachschlagtabellen geeignete Daten, die für die Schaltsteuerung verwendet werden.
7 ist ein Ablaufplan, der die Programmierung des Digitalcomputers zeigt, wenn er für die Abführung von Luftblasen aus dem Hydraulikkreis (Luftabführsteuerung) verwendet wird. In das Computerprogramm wird im Schritt 100 nach der Wahl eines der Bereiche Leerlauf (N), Fahren (D), erster Gang (1) oder zweiter Gang (2) eingesprungen. Im Schritt 102 des Programms wird bestimmt, ob das Fahrzeug in Ruhe ist. Die Antwort auf diese Frage lautet "JA", wenn drei Bedingungen erfüllt sind, d. h. wenn die Bremse Br niedergedrückt ist (EIN), wenn die Fahrgeschwindigkeit V_SB gleich 0 km/h ist und wenn die Drosselklappenstellung TH einen Winkel von 0/8 entspricht. In diesem Fall geht das Programm weiter zum Schritt 104, in dem eine Luftabführsteuerung ausgeführt wird. Im Rahmen dieser Luftabführsteuerung wird ein Belastungsbetrieb zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses G von der ersten Getriebestellung G1 (erster Gang) zu einer höheren Getriebestellung G2 (zweiter, dritter oder vierter Gang), die während der Dauer t₁ gehalten wird, und dann von der höheren Getriebestellung G2 zur ersten Getriebestellung G1 in vorgegebenen Zeitintervallen t₂ (z. B. eine Sekunde) wiederholt, wie durch den Block 104 angegeben ist. Danach kehrt das Programm zum Punkt 102 zurück. Falls das Fahrzeug nicht stillsteht, geht das Programm vom Punkt 102 weiter zum Punkt 106, in dem das Schalten des Getriebes im Normalbetrieb ohne Luftabführsteuerung ausgeführt wird.
Die Dauer t₁ (beispielsweise um 0,05 Sekunden) ist kürzer als die Dauer, die der Hub des Kupplungskolbens für einen gewünschten Fluiddruck benötigt. Das Zeitintervall t₂ (z. B. 2 Sekunden) ist ausreichend lang, damit der Kupplungskolben in seine Anfangsposition zurückkehren kann, falls sich der Kolben bewegt. Zweckmäßig wird jedes der Intervalle t₁ und t₂ auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn die Öltemperatur ansteigt. Beispielsweise betragen die Zeiten t₁ und t₂ 0,2 Sekunden bzw. 4 Sekunden, wenn die Öltemperatur –30 °C beträgt, 0,1 Sekunden bzw. 2 Sekunden, wenn die Öltemperatur 0 °C beträgt, und 0,05 Sekunden bzw. 1 Sekunde, wenn die Öltemperatur 40 °C beträgt. Zweckmäßig werden die Zeiten t₁ und t₂ entsprechend der Anzahl der Schaltvorgänge, die nach dem Anlassen des Motors ausgeführt werden, gesetzt.
Vorzugsweise ist die höhere Getriebestellung G2, in die während der Luftabführsteuerung aus der ersten Getriebestellung G1 geschaltet wird, die dritte Getriebestellung, wenn der Hydraulikkreis zur oberen Kupplung HC belastet wird, die zweite Getriebestellung, wenn der zweite Beaufschlagungsdruck der Bandbremse wirkt, und die vierte Getriebestellung, wenn sowohl die Bandbremse als auch die obere Kupplung H/C belastet werden, da das Automatikgetriebe vom Schaltventiltyp ist. Während des Belastungsbetriebs, der für die Luftabführsteuerung wiederholt wird, kann die Reihenfolge der Änderungen der Schaltsteuerungen entsprechend der Reihenfolge der Erhöhung des Fluiddrucks oder der Anzahl, in der die Luftabführsteuerung ausgeführt worden ist, von der dritten zur zweiten und dann zur vierten Getriebestellung oder von der zweiten zur dritten und dann zur vierten Getriebestellung erfolgen. Falls das Automatikgetriebe vom Typ mit direktwirkenden Ventilen ist, kann die Luftabführsteuerung ausgeführt werden, indem die Ventile für die jeweiligen Kupplungen bewegt werden.
Wenn der D-Bereich gewählt ist und das Fahrzeug in Ruhe ist, d. h. wenn die Bremse Br niedergedrückt ist (EIN), die Fahrzeuggeschwindigkeit V_SP gleich 0 km/h ist und die Drosselklappenstellung TH einem Winkel von 0/8 entspricht, wird ein Belastungsbetrieb zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses G von der ersten Getriebestellung G1 zu einer weiteren, höheren Getriebestellung G2 (zweiter Gang, dritter Gang oder vierter Gang), die während der Dauer t₁ gehalten wird, und dann von der höheren Getriebestellung G2 zur ersten Getriebestellung G1 in vorgegebenen Zeitintervallen t₂ wiederholt, um Luftblasen aus dem Hydraulikkreis abzuführen, ohne die Kolben der Kupplung und der Bremsen zu betätigen, wie in 8 gezeigt ist. Der Grund, weshalb wiederholte momentane Anstiege des Fluiddrucks P, mit denen ein ausgerück tes Reibelement (z. B. eine Kupplung) eingerückt wird, Luftblasen aus dem Hydraulikkreis abführen kann, ist, daß viel Zeit erforderlich ist, damit Luft in den Hydraulikkreis eindringen kann, nachdem sie durch eine vorübergehende Erhöhung des Fluiddrucks im Hydraulikkreis abgeführt worden ist, da die Geschwindigkeit, mit der der Fluiddruck im Hydraulikkreis ansteigt, höher als die Geschwindigkeit ist, mit der der Fluiddruck im Hydraulikkreis abnimmt.
Die obenbeschriebene Fluiddruck-Steuereinrichtung schafft die folgenden Vorteile:

(1) Wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug in Ruhe ist, wird der Vorgang des Änderns des Übersetzungsverhältnisses G von der ersten Getriebestellung G1 zu einer weiteren, höheren Getriebestellung G2, die während einer Dauer t₁ gehalten wird, und danach des Änderns von der höheren Getriebestellung G2 zur ersten Getriebestellung G1 in vorgegebenen Zeitintervallen t₂ wiederholt, um Luftblasen aus dem Hydraulikkreis abzuführen. Daher kann das Automatikgetriebe ohne Reibelementbetätigungsverzögerung, ohne instabilen Fluiddruck und ohne instabile Fluiddruckantwort arbeiten, die sich aus Luftblasen ergeben können, die sich im Hydraulikkreis angesammelt haben.
(2) Die Fluiddruck-Steuervorrichtung ist so beschaffen, daß sie Luftblasen aus dem Hydraulikkreis abführt, indem das oder die Schaltventile betätigt werden, um ein vorübergehendes Schalten in eine weitere, höhere Getriebestellung zu bewirken, um vorübergehend an das oder die ausgerückten Reibelemente einen Fluiddruck anzulegen. Daher kann das Luftabführsteuerprogramm in das Schaltsteuerprogramm unter gemeinsamer Nutzung der Steuerbetätigungselemente (Schaltventile) eingebaut werden.
(3) Die Luftabführsteuerung wird ausgeführt, wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug stillsteht und keine Änderungen (z. B. Stöße) im Verhalten des Fahrzeugs auftreten, selbst wenn die Kupplung schleift.
(4) Die Dauer t₁ ist kürzer als die Dauer, die ein Kupplungskolbenhub für einen gewünschten Fluiddruck benötigt, während das Zeitintervall t₂ ausreicht, damit der Kupplungskolben in seine Anfangsposition zurückkehren kann, selbst wenn sich der Kupplungskolben bewegt. Es ist daher möglich, Luft aus dem Hydraulikkreis abzuführen, ohne den Kolben zu bewegen.
(5) Jedes der Intervalle t₁ und t₂ nimmt bei abnehmender Öltemperatur, d. h. entsprechend der Viskosität des Arbeitsfluids (Öl), zu. Es ist daher möglich, Luft aus dem Hydraulikkreis bei niedrigen Temperaturen gleichmäßig abzuführen.

In 9 ist eine abgewandelte Form der Programmierung des Digitalcomputers gezeigt, der für die Abführung von Luftblasen aus dem Hydraulikkreis (Luftabführsteuerung) verwendet wird. Dieses abgewandelte Programm ist im wesentlichen gleich dem in Verbindung mit 7 beschriebenen Programm, mit der Ausnahme, daß die Luftabführsteuerung nur vor dem ersten Schaltvorgang, der nach dem Anlassen des Motors ausgeführt wird, zugelassen wird. In das Computerprogramm wird im Schritt 120 aufgrund der Wahl entweder der Leerlaufstellung (N), des Fahrbereichs (D), des Bereichs des ersten Gangs (1) oder des Bereichs des zweiten Gangs (2) eingesprungen. Im Schritt 122 des Programms wird bestimmt, ob nach dem Anlassen des Motors ein Schaltvorgang ausgeführt wird. Falls die Antwort auf diese Frage "JA" lautet, geht das Programm weiter zum Schritt 124. Andernfalls geht das Programm weiter zum Schritt 128. Im Schritt 124 wird bestimmt, ob das Fahr zeug in Ruhe ist. Die Antwort auf diese Frage lautet "JA", wenn drei Bedingungen erfüllt sind, d. h. wenn die Bremse Br niedergedrückt ist (EIN), die Fahrgeschwindigkeit V_SP gleich 0 km/h ist und die Drosselklappenstellung TH einem Winkel von 0/8 entspricht. Dann geht das Programm weiter zum Punkt 126, in dem eine Luftabführsteuerung ausgeführt wird. In dieser Luftabführsteuerung wird ein Belastungsbetrieb zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses G von der ersten Getriebestellung G1 zu einer weiteren, höheren Getriebestellung G2 (zweiter, dritter oder vierter Gang), die während der Dauer t₁ gehalten wird, und dann von der höheren Getriebestellung G2 zur ersten Getriebestellung G1 in vorgegebenen Zeitintervallen t₂ (z. B. 1 Sekunde) wiederholt, wie im Block 126 angegeben ist. Daraufhin kehrt das Programm zum Punkt 122 zurück. Falls das Fahrzeug nicht stillsteht, geht das Programm vom Punkt 124 weiter zum Punkt 128, indem eine normale Getriebeschaltsteuerung ohne Luftabführsteuerung ausgeführt wird.
Diese Abwandlung schafft den folgenden zusätzlichen Vorteil:

(6) Die Luftabführsteuerung wird nach dem Anlassen des Motors und vor dem ersten Schaltvorgang ausgeführt. Dies bewirkt, daß Luftblasen, die sich während des Stillstands des Fahrzeugs angesammelt haben, abgeführt werden.

Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit einer Luftabführsteuerung beschrieben worden ist, die ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug stillsteht, kann die Erfindung selbstverständlich in der Weise abgewandelt werden, daß die Luftabführsteuerung ausgeführt wird, wenn kein Schaltvorgang erfolgt und das Fahrzeug fährt. In dieser Abwandlung ist die Bestimmung im Schritt 102 von 7 oder im Schritt 124 von 9 durch einen Schritt er setzt, in dem bestimmt wird, ob der Schaltvorgang ausgeführt wird, während das Fahrzeug fährt. Falls die Antwort auf diese Frage "JA" lautet, geht das Programm weiter zum Luftabführsteuerungsschritt im Schritt 104 von 7 oder zum Schritt 126 von 9. Andernfalls geht das Programm weiter zur normalen Getriebesteuerung im Schritt 106 in 7 oder im Schritt 128 in 9.
Wenn der D-Bereich gewählt ist und das Fahrzeug ohne Getriebeschaltvorgang fährt, wird ein Belastungsbetrieb zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses G von der ersten Getriebestellung G1 zu einer höheren Getriebestellung G2 (zweiter, dritter oder vierter Gang), die während der Dauer t₁ gehalten wird, und dann von der höheren Getriebestellung G2 zur ersten Getriebestellung G1 in vorgegebenen Zeitintervallen t₂ wiederholt, um aus dem Hydraulikkreis Luftblasen abzuführen, wie in 10 gezeigt ist.
Diese Abwandlung schafft den folgenden zusätzlichen Vorteil:

(7) Da die Luftabführsteuerung ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug ohne Getriebeschaltvorgang fährt, kann die Steuerzeit im Vergleich zu jener, in der die Luftabführsteuerung bei in Ruhe befindlichem Fahrzeug ausgeführt wird, verlängert werden. Da die Luftabführsteuerung vor dem ersten Getriebeschaltvorgang ausgeführt wird, kann ein stabiler Luftabführbetrieb erzielt werden.

In 11 ist eine weitere abgewandelte Form der Programmierung des Digitalcomputers gezeigt, der für die Abführung von Luftblasen aus dem Hydraulikkreis (Luftabführsteuerung) verwendet wird. In das Computerprogramm wird beim Schritt 140 eingesprungen, wenn ein Getriebeschaltvorgang befohlen ist. Im Schritt 142 des Programms wird bestimmt, ob der Schaltvorgang direkt nach dem Anlassen des Motors befohlen wird. Falls die Antwort auf diese Frage "JA" lautet, bedeutet dies, daß der Schaltvorgang ein Schaltvorgang in die erste Getriebestellung oder in die zweite Getriebestellung ist, die nach dem Anlassen des Motors befohlen wird, woraufhin das Programm zum Schritt 144 weitergeht, in dem die Luftabführsteuerung ausgeführt wird. In dieser Luftabführsteuerung wird ein Belastungsbetrieb zur Änderung des Getriebeübersetzungsverhältnisses G von der ersten Getriebestellung G1 zu einer weiteren, höheren Getriebestellung G3 oder G4 (dritter oder vierter Gang), die während einer Dauer t gehalten wird, und dann von der höheren Getriebestellung G3 oder G4 zu einer weiteren Getriebestellung G2 (zweiter Gang) in vorgegebenen Zeitintervallen wiederholt, wie durch den Block 144 angegeben ist. Danach kehrt das Programm zum Punkt 142 zurück. Falls die Antwort auf die Frage im Schritt 142 "NEIN" lautet, geht das Programm weiter zum Punkt 146, in dem eine normale Getriebesteuerung ohne Luftabführsteuerung ausgeführt wird.
Die Dauer t (t3, t4) kann bei steigender Öltemperatur auf einen kleineren Wert gesetzt werden. Beispielsweise beträgt das Zeitintervall t 0,5 Sekunden, wenn die Öltemperatur –30 °C beträgt, 0,2 Sekunden, wenn die Öltemperatur 0 °C beträgt und 0,1 Sekunden, wenn die Öltemperatur 40 °C beträgt. Zweckmäßig kann das Zeitintervall t entsprechend der Anzahl der Schaltvorgänge nach dem Anlassen des Motors geändert werden. Die höhere Getriebestellung, in die von der ersten Getriebestellung G1 während der Luftabführsteuerung geschaltet wird, ist die dritte Getriebestellung G3, wenn der Hydraulikkreis zur oberen Kupplung H/C belastet wird (Typ A), und die vierte Schaltstellung G4, wenn sowohl die Bandbremse als auch die obere Kupplung H/C belastet werden (Typ B). Obwohl die ausgerückte Kupplung eine Drehmomentkapazität be sitzt, um die Schaltqualität während der Luftabführsteuerung zu verschlechtern, ist dies nicht von Bedeutung, da die Fluiddruckbeaufschlagung gleichzeitig mit der Ausführung des Getriebeschaltvorgangs erfolgt.
12A zeigt die Übergangsbedingungen verschiedener Parameter während der Luftabführsteuerung (Typ A), die durch Ändern der Getriebestellung G von der ersten Getriebestellung G1 zur dritten Getriebestellung G3 ausgeführt wird, wobei die obere Kupplung H/C eingerückt wird, wenn ein Schaltvorgang ausgeführt wird. 12B zeigt die Übergangsbedingungen verschiedener Parameter während einer Luftabführsteuerung (Typ B), die durch Ändern der Getriebestellung G von der ersten Getriebestellung G1 zur vierten Getriebestellung G4 ausgeführt wird, wobei sowohl die Bandbremse als auch die obere Kupplung eingerückt werden. Wie aus den 12A und 12B ersichtlich ist, fällt das Abtriebswellendrehmoment in jedem Fall in gewissem Maß ab, wenn die obere Kupplung H/C eingerückt wird. Ein solcher Drehmomentabfall hat jedoch auf die Schaltqualität nahezu keinen Einfluß.
Diese Abwandlung schafft den folgenden weiteren Vorteil:

(8) Obwohl die Schaltqualität während der Luftabführsteuerung in gewissem Maß verschlechtert wird, ist der erzeugte Stoß unbedeutend, da er durch den Hauptgetriebeschaltvorgang überdeckt wird.

Obwohl die Erfindung im Zusammenhang einer Luftabführsteuerung beschrieben worden ist, die durch Bewegen der Schaltventile ausgeführt wird, um Luftblasen aus dem Hydraulikkreis abzuführen, ist die Erfindung selbstverständlich auch auf ein direktwirkendes Automatikgetriebe anwendbar, wie es aus der JP 7-269685-A bekannt ist.
Die Erfindung ist auf eine Fluiddruck-Steuervorrichtung für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug gerichtet, das einen Motor und ein Automatikgetriebe enthält, das seinerseits ein Gehäuse, mehrere erste Reibelemente, die zwischen eingerückten und ausgerückten Stellungen aufgrund von darauf ausgeübten Arbeitsfluiddrücken betätigbar sind, wobei jedes der ersten Reibelemente zwei Drehelemente besitzt, die in der eingerückten Stellung miteinander in Eingriff sind, mehrere zweite Reibelemente, die zwischen eingerückten und ausgerückten Stellungen aufgrund von darauf ausgeübten Arbeitsfluiddrücken betätigbar sind, wobei jedes der zweiten Reibelemente in der eingerückten Stellung ein am Gehäuse befestigtes Drehelement besitzt sowie einen Hydraulikkreis umfaßt, der so angeschlossen ist, daß er die Arbeitsfluiddrücke in der Weise ausübt, daß ausgewählte Reibelemente in die eingerückte Position gebracht werden, und daß er den Arbeitsfluiddruck entlastet, damit ausgewählte Reibelemente ausgerückt werden.
Gemäß der Erfindung enthält die Fluiddruck-Steuervorrichtung eine Steuereinheit zum Steuern der Arbeitsfluiddrücke an die entsprechenden Reibelemente entsprechend einem Schaltvorgang aus einer momentanen Getriebestellung in eine Soll-Getriebestellung, sowie eine Luftabführsteuereinrichtung zum vorübergehenden Anlegen der Arbeitsfluiddrücke an ausgerückte Reibelemente, um Luft aus dem Hydraulikkreis abzuführen. Daher kann das Automatikgetriebe ohne Reibelementbetriebverzögerung, ohne instabilen Fluiddruck und ohne instabile Fluiddruckantwort arbeiten, die sich aus den im Hydraulikkreis angesammelten Luftblasen ergeben könnten.
Zweckmäßig enthält die Steuereinheit Schaltventile, die so betätigbar sind, daß sie die Arbeitsfluiddrücke an die Reibelemente steuern. Die Luftabführsteuereinrichtung enthält eine Einrichtung zum Betätigen der Schaltventile, um einen vorübergehenden Schaltvorgang aus der momentanen Getriebestellung zu einer weiteren Getriebestellung auszuführen, um die Arbeitsfluiddrücke vorübergehend auf die ausgerückten Reibelemente auszuüben. Daher kann das Luftabführsteuerprogramm in das Schaltsteuerprogramm unter gemeinsamer Nutzung der Steuerbetätigungselemente (Schaltventile) eingebaut werden.
Zweckmäßig enthält der Hydraulikkreis direktwirkende Ventile, die für die Steuerung der Arbeitsfluiddrücke an die entsprechenden Reibelemente getrennt betätigbar sind, wobei die Luftabführsteuereinrichtung eine Einrichtung zum Betätigen der direktwirkenden Ventile enthält, um die Arbeitsfluiddrücke vorübergehend an die ausgerückten Reibelemente anzulegen. Daher ist es möglich, Luft aus dem Hydraulikkreis mit einem hohen Freiheitsgrad abzuführen.
Zweckmäßig enthält die Luftabführsteuereinrichtung eine Einrichtung zum Abführen von Luft aus dem Hydraulikkreis, wenn das Fahrzeug stillsteht. Es ist daher möglich, Luft aus dem Hydraulikkreis nahezu stoßfrei abzuführen.
Zweckmäßig enthält die Luftabführsteuereinrichtung eine Einrichtung zum Abführen von Luft aus dem Hydraulikkreis, wenn das Fahrzeug fährt. Es ist daher möglich, die Dauer der Luftabführsteuerung zu verlängern.
Zweckmäßig enthält die Luftabführsteuereinrichtung eine Einrichtung zum Abführen von Luft während eines Schaltvorgangs von einer momentanen Getriebestellung zu einer Soll-Getriebestellung. Obwohl während der Luftabführsteuerung ein Stoß auftritt, ist dieser Stoß unbedeutend. Zweckmäßig enthält die Luftabführsteuereinrichtung eine Einrichtung zum Abführen von Luft vor dem ersten Schalt vorgang, der nach dem Anlassen des Motors ausgeführt wird. Es ist daher möglich, Luftblasen abzuführen, die sich während des Stillstands des Fahrzeugs angesammelt haben, bevor der erste Schaltvorgang nach dem Anlassen des Motors ausgeführt wird.
Zweckmäßig enthält die Luftabführsteuereinrichtung eine Einrichtung, mit der das Anlegen des Arbeitsfluiddrucks an die ausgerückten Reibelemente in vorgegebenen Zeitintervallen wiederholt werden kann, um Luft aus dem Hydraulikkreis abzuführen. Es ist daher möglich, Luft aus dem Hydraulikkreis ohne Bewegung des Kolbens abzuführen.
Zweckmäßig enthält die Steuereinheit eine Einrichtung zur Erfassung der Temperatur des Arbeitsfluids, ferner enthält die Luftabführsteuereinrichtung eine Einrichtung zum Erhöhen der vorgegebenen Dauer bei abnehmender Arbeitsfluidtemperatur sowie eine Einrichtung zum Erhöhen des vorgegebenen Zeitintervalls bei abnehmender Arbeitsfluidtemperatur. Es ist daher möglich, die Luftabführleistung zu erhöhen, wenn die Öltemperatur abnimmt.

Claims

Fluiddruck-Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, das einen Motor und ein Automatikgetriebe aufweist, wobei das Automatikgetriebe ein Gehäuse, mehrere erste Reibelemente (5, 6, 15, 17), die aufgrund von angelegten Arbeitsfluiddrücken (P) zwischen einer eingerückten und ausgerückten Stellung betätigbar sind und jeweils zwei Drehelemente besitzen, die miteinander in der eingerückten Stellung in Eingriff sind, mehrere zweite Reibelemente (4, 16, 18, 19), die aufgrund von angelegten Arbeitsfluiddrücken (P) zwischen einer eingerückten und ausgerückten Stellung betätigbar sind und jeweils ein Drehelement besitzen, das in der eingerückten Stellung am Gehäuse fixiert ist, und einen Hydraulikkreis zum Anlegen der Arbeitsfluiddrücke (P), um ein ausgewähltes Reibelement (4 bis 6, 15 bis 19) in die eingerückte Stellung zu bewegen, und zum Entlasten der angelegten Arbeitsfluiddrücke (P), um das ausgewählte Reibelement (4 bis 6, 15 bis 19) in die ausgerückte Stellung zu bewegen, auf weist, mit einer Steuereinheit (30) zum Steuern der Arbeitsfluiddrücke (P) an die jeweiligen Reibelemente in Übereinstimmung mit einem Schaltvorgang von einer momentanen Getriebestellung in eine Soll-Getriebestellung, gekennzeichnet durch eine Luftabführsteuereinrichtung zum Anlegen der Arbeitsfluiddrücke (P) an ausgerückte Reibelemente (4–6, 15–19), zum Halten der angelegten Arbeitsfluiddrücke (P) auf die ausgerückten Reibelemente während einer vorgegebenen Zeitdauer (t₁), zum Entlasten der angelegten Arbeitsfluiddrücke (P) von den ausgerückten Reibelementen nach der vorgegebenen Zeitdauer (t₁) und zum Wiederholen des Anlegens, des Haltens und des Entlastens der Arbeitsfluiddrücke (P) in einem bestimmten Zeitintervall (t₂) (104), um Luft aus dem Hydraulikkreis abzuführen.
Fluiddruck-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zeitdauer (t₁) kürzer ist als eine Dauer, die ein Hub eines Kupplungskolbens für einen angelegten Arbeitsfluiddruck (P) benötigt, und das Zeitintervall (t₂) eine Länge aufweist, die ausreicht, damit der Kupplungskolben in seine Anfangsstellung zurückkehren kann, falls der Kupplungskolben sich bewegt.
Fluiddruck-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (30) eine Ventileinheit (31) mit Steuerbetätigungselementen und Steuerventilen (A, B) aufweist.
Fluiddruck-Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinheit (31) Schiebeventile oder direktwirkende Ventile aufweist.
Fluiddruck-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftabführsteuereinrichtung angepaßt ist zum Abführen der Luft aus dem Hydraulikkreis bei stillstehendem Fahrzeug (102).
Fluiddruck-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftabführsteuereinrichtung angepaßt ist zum Abführen von Luft aus dem Hydraulikkreis bei fahrendem Fahrzeug.
Fluiddruck-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftabführsteuereinrichtung angepaßt ist zum Abführen von Luft aus dem Hydraulikkreis während eines Schaltvorgangs aus einer momentanen Getriebestellung in eine Soll-Getriebestellung.
Fluiddruck-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftabführsteuereinrichtung angepaßt ist zum Abführen von Luft aus dem Hydraulikkreis vor Ausführung eines ersten Schaltvorgangs nach einem Anlassen des Motors (124).
Fluiddruck-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (30) eine Einrichtung zum Erfassen einer Temperatur des Arbeitsfluids (P) enthält und die Luftabführsteuereinrichtung vorgesehen ist zum Erhöhen der Zeitdauer (t₁) und des Zeitintervalls (t₂) bei einer erfaßten Abnahme der Arbeitsfluidtemperatur.