DE19831564B4

DE19831564B4 - Hydraulische Steuersysteme für Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE19831564B4
Application number: DE19831564.3A
Authority: DE
Inventors: Akihiro Shimoyama; Masahiro Takiguchi; Mitsugi Tazawa
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2014-02-20
Anticipated expiration: 2018-07-15
Also published as: DE19831564A1; US6224507B1

Abstract

Hydraulisches Steuersystem für ein Automatikgetriebe, welches einen Umschaltvorgang durch Ausrücken eines ersten eingerückten Kupplungselements (L/C) und Einrücken eines zweiten ausgerückten Kupplungselement (2-4/B) durchführt, wobei das System folgende Merkmale aufweist: eine erste Druckspeichereinheit (9), die in einer ersten Leitung angeordnet ist, mit der das erste Kupplungselement (L/C) verbunden ist, eine zweite Druckspeichereinheit (10), die in einer zweiten Leitung angeordnet ist, mit der das zweite Kupplungselement (2-4/B) verbunden ist, ein Einstellventil (6), das mit einer Gegendruckkammer der ersten Druckspeichereinheit (9) durch eine Druckspeicher-Gegendruckleitung (32) verbunden ist, wobei das Einstellventil (6) einen Zeitpunkt zum Ablassen eines Gegendrucks der ersten Druckspeichereinheit (9) an der ausgerückten Seite in Abhängigkeit des Gegendrucks (PACCMB) an der zweiten Druckspeichereinheit (10) während des Schaltens festlegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellventil (6) als Ventilsteuersignaldrücke den Gegendruck (PACCMB) an der zweiten Druckspeichereinheit (10) und einen Eingriffsdruck (P2-4/B) an dem zweiten Kupplungselement (2-4/B) an der eingerückten Seite während des Schaltens empfängt, und das Einstellventil (6) umgeschaltet wird um den Gegendruck der ersten Druckspeichereinheit (9) an der ausgerückten Seite während des Schaltens abzulassen, wenn während des Schaltens der ansteigende Eingriffsdruck (P2-4/B) an dem zweiten Kupplungselement (2-4/B) einen Schaltdruck erreicht, der so gesetzt ist, dass ein Differenzdruck (ΔP) zwischen dem Gegendruck (PACCMB) an der zweiten Druckspeichereinheit (10) und dem Eingriffsdruck (P2-4/B) an dem zweiten Kupplungselement (2-4/B) einen vorgegebenen Wert annimmt, wobei der Schaltdruck niedriger als der Gegendruck (PACCMB) an der zweiten Druckspeichereinheit (10) ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1. Ein derartiges hydraulisches Steuersystem für ein Automatikgetriebe ist aus der DE 196 49 442 A1 bekannt.
Aus der JP-A 5-248526 ist eines der herkömmlicherweise vorgeschlagenen, hydraulischen Steuersysteme für Automatikgetriebe bekannt. Dieses Dokument beschreibt ein Folgeventil für die niedrigen Gänge, welches einen Gegendruck eines Druckspeichers einer Kupplung für die niedrigen Gänge ausrückseitig abläßt, indem ein Anstieg eines Arbeitsdruckes einer Bandbremse an der Einrückseite und der Gegendruck des Druckspeichers der Kupplung für die niedrigen Gänge an der Ausrückseite berücksichtigt werden.
Bei dem bekannten hydraulischen Steuersystem ist jedoch ein Zeitpunkt des Ablassens in Abhängigkeit vom Druckspeicher-Gegendruck der Kupplung für die niedrigen Gänge an der Ausrückseite festgesetzt, so daß bei einer Änderung des Druckspeicher-Gegendruckes sich der Zeitpunkt des Ablassens verschiebt. Insbesondere werden der Druckspeicher-Gegendruck an der Ausrückseite und der Arbeitsdruck an der Einrückseite, die durch einen Leitungsdruck oder den Druck einer Druckquelle erzeugt werden, zusammen verändert, so daß bei einem Abfall des Druckspeicher-Gegendrucks aufgrund unterschiedlicher oder verschlissener Geräte ein Arbeitsdruck, der dazu dient, den Druckspeicher-Gegendruck abzulassen, ebenfalls reduziert wird. Dies resultiert in einem niedrigen Schaltdruck in einer Charakteristik des Arbeitsdrucks an der Einrückseite und senkt die Drehmomentkapazität an der Ausrückseite, während an der Einrückseite noch keine ausreichende Drehmomentkapazität sichergestellt ist. Hierdurch entsteht ein Hochlaufen des Motors.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein hydraulisches Steuersystem für ein Automatikgetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei beim Schalten immer ein optimaler Zeitpunkt zum Ablassen des Druckspeicher-Gegendrucks an der Ausrückseite unabhängig von Schwankungen des Hydraulikdruckes aufgrund unterschiedlicher oder verschlissener Einrichtungen an der Einrückseite sichergestellt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein hydraulisches Steuersystem für ein Automatikgetriebe mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Eine bevorzugte Weiterbildung ist in dem Unteranspruch dargelegt.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockdiagramm, in dem eine Kraftübertragungskette eines Automatikgetriebes dargestellt ist, bei dem die vorliegende technische Lehre verwendet wird;
2 eine Tabelle, in der eine Kupplungslogik des Automatikgetriebes dargestellt ist;
3 eine der 1 ähnliche Ansicht, in der ein erstes Ausführungsbeispiel eines Steuersystems dargestellt ist, das einen Regelventilabschnitt und einen elektronischen Steuerabschnitt aufweist;
4 eine Ansicht, die ähnlich der 2 ist und in der die Funktion von Schaltsolenoiden dargestellt ist;
5 ein Diagramm, in dem schematisch eine Schaltcharakteristik dargestellt ist;
6 eine Ansicht, die ähnlich der 5 ist, und in der eine Hydraulikdruck-Charakteristik bei einem bei einem 3-4-Schaltvorgang (Heraufschalten) dargestellt ist;
7 eine Ansicht, die ähnlich der 4 ist und in der eine Kraftübertragungskette eines Automatikgetriebes dargestellt ist, bei dem die vorliegende technische Lehre verwendet wird;
8 eine Ansicht, die ähnlich der 4 ist und in der eine Kupplungslogik des Automatikgetriebes dargestellt ist;
9 eine Ansicht, die ähnlich der 7 ist und in der ein zweites Ausführungsbeispiel eines Steuersystems mit einem Regelventilabschnitt und einem elektronischen Steuerabschnitt dargestellt ist;
10 eine Ansicht, die ähnlich der 8 ist und in der die Funktion von Schaltsolenoiden dargestellt ist;
11 eine Ansicht, die ähnlich der 6 ist und in der schematisch eine Schaltcharakteristik dargestellt ist;
12 ein Flußdiagramm von einer Steuerung des 4-3-Schaltvorgangs (Herabschalten) unter Last, wie es durch eine Steuereinheit für ein Automatikgetriebe ausgeführt wird; und
13 ein Laufzeitdiagramm, in dem das Transientenverhalten eines Steuerbefehls, eines Hydraulikdruckes, eines Übersetzungsverhältnisses, eines Drehmoments, usw. bei einem 4-3-Schaltvorgang (Herabschalten) unter Last dargestellt ist.
Im folgenden wird ein bevorzugtes hydraulisches Steuersystem für Automatikgetriebe anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Ähnliche Bezugszeichen stehen für ähnliche Teile.
Die 1–6 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden technischen Lehre. In 1 ist eine Kraftübertragungskette eines Automatikgetriebes gezeigt, die eine Antriebswelle AN, eine Abtriebswelle AB, ein vorderes Planetengetriebe FPG und ein rückwärtiges Planetengetriebe RPG aufweist. Das vordere Planetengetriebe FPG weist ein erstes Sonnenrad S1, einen ersten Zahnkranz R1, ein erstes Planetenrad P1 und einen ersten Planetenträger C1 auf, während das rückwärtige Planetengetriebe RPG ein zweites Sonnenrad S2, einen zweiten Zahnkranz R2, ein zweites Planetenrad P2 und einen zweiten Planetenträger C2 aufweist.
Die Kupplungselemente, die beim obigen Getriebezug vorgesehen sind, um vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zu erhalten, umfassen eine Kupplung REV/C (oder R/C) für den Rückwärtsgang, eine Kupplung HIGH/C (oder H/C) für die hohen Gänge, eine 2-4-Bremse 2-4/B, eine Kupplung LOW/C (oder L/C) für die niedrigen Gänge, eine Niedrig-Gang- und Rückwärtsbremse L&R/B und eine Einwegkupplung LOW O. W. C für die niedrigen Gänge.
Das Sonnenrad S1 ist mit der Antriebswelle AN über ein erstes Drehteil M1 und der Kupplung R/C für den Rückwärtsgang und mit einem Gehäuse K über das erste Drehteil M1 und die 2-4-Bremse 2-4/B verbunden.
Der erste Planetenträger C1 ist mit der Antriebswelle AN über ein zweites Drehteil M2 und der Kupplung H/C für die hohen Gänge sowie mit dem Gehäuse K über ein drittes Drehteil M3 und die Niedrig-Gang- und Rückwärtsbremse L&R/B verbunden. Des weiteren ist der erste Planetenträger C1 mit dem zweiten Zahnkranz R2 über das dritte Drehteil M3 und die Kupplung L/C für die niedrigen Gänge verbunden. Die Einwegkupplung LOW O. W. C für die niedrigen Gänge ist parallel zur Niedrig-Gang- und Rückwärtsbremse L&R/B angeordnet.
Der erste Zahnkranz R1 ist direkt mit dem zweiten Planetenträger C2 über ein viertes Drehteil M4 verbunden. Ebenso ist die Abtriebswelle AB direkt hiermit verbunden.
Das zweite Sonnenrad S2 ist direkt mit der Antriebswelle AN verbunden.
Der Getriebezug zur Kraftübertragung ist durch seine verringerte Größe und sein verringertes Gewicht gekennzeichnet, was durch Herabsetzen der Anzahl von Kupplungselementen sowie Weglassen einer Einwegkupplung, die dazu da ist, einen Eingriffszeitpunkt ohne Schaltstoß bei einem 3-4 Heraufschalten zu ermöglichen und Weglassen einer hydraulisch betätigten Kupplung erreicht wurde, die zum Sicherstellen der Motorbremse aufgrund der Ausgestaltung der Einwegkupplung nötig ist.
In 2 ist gezeigt, daß der erste Gang durch hydraulisches Einrücken der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge und durch hydraulisches Einrücken der Niedrig-Gang- und Rückwärtsbremse L&R/B (während eine Motorbremse gewählt ist) oder durch mechanischen Eingriff der Einwegkupplung LOW O. W. C für die niedrigen Gänge (während des Beschleunigens) erhalten. Dies bedeutet, daß das zweite Sonnenrad S2 als Antrieb dient, während der zweite Zahnkranz R2 feststeht und der zweite Planetenträger C2 als Abtrieb dient.
Der zweite Gang wird durch hydraulisches Einrücken der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge und der 2-4-Bremse 2-4/B erhalten. Dies bedeutet, daß das zweite Sonnenrad S2 als Antrieb dient, das erste Sonnenrad S1 feststeht und der zweite Planetenträger C2 als Abtrieb dient.
Der dritte Gang wird durch hydraulisches Einrücken der Kupplung H/C für die hohen Gänge und der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge erhalten. Dies bedeutet, daß sowohl der zweite Zahnkranz R2 als auch das zweite Sonnenrad S2 als Antrieb dienen und der zweite Planetenträger C2 als Abtrieb dient (Übersetzungsverhältnis = 1).
Der vierte Gang wird durch hydraulisches Einrücken der Kupplung H/C für die hohen Gänge und der 2-4-Bremse 2-4/B erhalten. Dies bedeutet, daß der erste Planetenträger C1 und das zweite Sonnenrad S2 als Antrieb dienen, das erste Sonnenrad S1 feststeht und der zweite Planetenträger C2 als Abtrieb dient. Der vierte Gang entspricht einem Schnellgang (Overdrive; OD).
Der Rückwärtsgang wird durch hydraulisches Einrücken der Kupplung R/C für den Rückwärtsgang und der Niedrig-Gang- und Rückwärtsbremse L&R/B erhalten. Dies bedeutet, daß das erste und das zweite Sonnenrad S1, S2 als Antrieb dienen, der erste Planetenträger C1 stillsteht und der zweite Planetenträger C2 als Abtrieb dient.
Die 2-4-Bremse 2-4/B weist eine Mehrscheibenbremse auf, die denselben Aufbau wie eine Mehrscheibenkupplung hat.
In 3 ist ein Steuersystem gezeigt, das einen Regelventilabschnitt und einen elektronischen Steuerabschnitt beinhaltet. Die Kupplungselemente umfassen die Kupplung L/C für die niedrigen Gänge, die 2-4-Bremse 2-4/B und die Kupplung H/C für die hohen Gänge.
Der Regelventilabschnitt umfaßt ein Schaltventil (A) 1, ein Schaltventil (B) 2, ein Regelventil (A) 3 für den Druckspeicher, ein Regelventil (B) 4 für den Druckspeicher, ein Einstellventil 5 für die Kupplung für die niedrigen Gänge, ein Folgeventil 6 für die Kupplung für die niedrigen Gänge, ein Einstellventil 7 für die 2-4-Bremse, ein Folgeventil 8 für die 2-4-Bremse, einen Druckspeicher 9 für die Kupplung für die niedrigen Gänge, eine Druckspeichereinheit 10 für die 2-4-Bremse sowie eine Druckspeichereinheit 11 für die Kupplung für die hohen Gänge.
Die Schaltventile (A) 1, (B) 2 können eine Hydraulikleitung bei einem jeden der ersten bis vierten Gänge in Abhängigkeit von einer Betätigung der Schaltsolenoide (A) 21, (B) 22 unterbrechen.
Das Regelventil (A) 3 des Druckspeichers senkt einen Leitungsdruck PL in Abhängigkeit von der Größe eines Solenoiddruckes PSOLA, der von einem Betriebssolenoiden 23 für den Leitungsdruck erzeugt wird, um einen Druckspeicher-Steuerdruck (A) PACCMA zu regeln. Der Solenoiddruck PSOLA wird auch einem Druckänderungsventil zugeleitet, um einen Änderungsdruck zu regeln, der als ein Signaldruck für den Leitungsdruck PL dient, der durch ein nicht gezeigtes Druckregelventil erzeugt wird.
Das Regelventil (B) 4 des Druckspeichers senkt den Leitungsdruck PL in Abhängigkeit von der Größe eines Solenoiddruckes PSOLB, der durch einen Betriebssolenoiden 24 der 2-4-Bremse erzeugt wird, um einen Druckspeicher-Steuerdruck (B) PACCMB zu regeln.
Das Einstellventil 5 für die Kupplung für die niedrigen Gänge weist ein Umsteuerventil auf, welches eine Signaldruckleitung auf die Ablaßseite legt, wenn ein Einstellsolenoid 25 der Kupplung für die niedrigen Gänge ausgeschaltet ist, und auf die Anschlußseite legt, wenn dieser durch einen erzeugten Hydraulikdruck angeschaltet wird.
Das Folgeventil 6 für die Kupplung der niedrigen Gänge regelt einen Gegendruck innerhalb des Druckspeichers 9 für die Kupplung der niedrigen Gänge bei einem Heraufschalten in den vierten Gang oder einem Herabschalten aus dem vierten Gang.
Das Einstellventil 7 der 2-4-Bremse weist ein Umsteuerventil auf, welches die Signaldruckleitung auf die Ablaßseite legt, wenn ein Einstellsolenoid 26 der 2-4-Bremse ausgeschaltet ist, und auf die Verbindungsseite legt, wenn dieser durch einen erzeugten Hydraulikdruck angeschaltet ist.
Das Folgeventil 8 der 2-4-Bremse regelt einen Gegendruck innerhalb der Druckspeichereinheit 10 der 2-4-Bremse bei einem Heraufschalten in den dritten Gang oder einem Herabschalten aus dem dritten Gang.
Der Druckspeicher 9 für die Kupplung der niedrigen Gänge nimmt in seiner Gegendruckkammer den Steuerdruck (A) PACCMA des Druckspeichers über das Folgeventil 6 der Kupplung für die niedrigen Gänge und einer Gegendruckleitung 32 des Druckspeichers für die niedrigen Gänge auf, um ein stoßfreies Einrücken und Ausrücken der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge sicherzustellen.
Die Druckspeichereinheit 10 für die 2-4-Bremse nimmt in ihrer Gegendruckkammer den Steuerdruck (B) PACCMB des Druckspeichers über das Folgeventil 8 der 2-4-Bremse und einem Gegendruck-Kreis 33 des Druckspeichers für die 2-4-Bremse auf, um ein stoßfreies Einrücken und Ausrücken der 2-4-Bremse 2-4/B sicherzustellen. Die Druckspeichereinheit 10 der 2-4-Bremse weist zwei Druckspeicher 10A, 10B auf, die jeweils in einem Zylinder einen Kolben und eine Feder mit einer Vorspannrichtung aufweisen, die dem Gegendruck entgegengerichtet ist, um so eine Druckspeichercharakteristik zu erhalten, die zwei verschiedene Druckplateaus hat. Hierbei ist anzumerken, daß das Druckplateau einen Hydraulikdruck darstellt, der einen Wert aufweist, der zwischen den Werten beim Ablassen und vollständigen Einrücken liegt. Dieser Wert wird beispielsweise beim halben Einrücken der Kupplung erhalten und weist über eine vorbestimmte Zeitspanne einen Anstieg auf, der plateauförmig ziemlich flach gehalten ist.
Die Druckspeichereinheit 11 für die Kupplung der hohen Gänge nimmt in ihrer Gegendruckkammer direkt den Steuerdruck (A) PACCMA des Druckspeichers auf, um ein stoßfreies Einrücken und Ausrücken der Kupplung H/C der hohen Gänge sicherzustellen. Die Druckspeichereinheit 11 für die Kupplung für die hohen Gänge weist zwei Druckspeicher 11A, 11B auf, die jeweils in einem Zylinder einen Kolben und eine Feder aufweisen, die in einer Richtung vorgespannt sind, die der Wirkung des Gegendruckes entgegengesetzt ist, um eine Druckspeichercharakteristik mit zwei verschiedenen Druckplateaus aufzuweisen.
Der elektronische Steuerabschnitt weist Verstelleinrichtungen zum Steuern eines Hydraulikdruckes in Abhängigkeit von einem Fahrbefehl einer Steuereinheit 20 eines Automatikgetriebes (A/T) auf, wie beispielsweise den Schaltsolenoiden (A) 21, den Schaltsolenoiden (B) 22, den Betriebssolenoiden 23 für den Leitungsdruck, den Betriebssolenoiden 24 für die 2-4-Bremse, den Einstellsolenoiden 25 für die Kupplung der niedrigen Gänge und den Einstellsolenoiden 26 für die 2-4-Bremse.
Informationsquellen wie beispielsweise ein Drosselsensor 27 zum Erfassen eines Öffnungsgrades eines Drosselventils, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 28 zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Turbinensensor 29 zum Erfassen einer Turbinendrehung, ein Öltemperatursensor 30 zum Erfassen einer Öltemperatur und andere Sensoren/Schalter 31 sind mit der A/T-Steuereinheit verbunden.
Die Schaltsteuerung, mit der ein automatisches Schalten der ersten bis vierten Gänge im Fahrbereich (D-Bereich) möglich ist, wird wie folgt ausgeführt. In Abhängigkeit einer Schaltcharakteristik, wie sie im Musterdiagramm der 5 dargestellt ist, des Öffnungsgrades des Drosselventils und der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und beim Überschreiten einer Schaltlinie zum Heraufschalten oder Herabschalten wird ein Schaltbefehl ausgegeben, um einen nächsten Gang festzulegen. Um den festgelegten Gang zu erhalten, gibt die A/T-Steuereinheit 20 einen An- oder Ausbefehl an die Schaltsolenoiden (A) 21, (B) 22 in Übereinstimmung mit einer Betriebstabelle aus, wie sie in der 4 gezeigt ist.
Es ist anzumerken, daß bei einem 2-3 Heraufschalten die 2-4-Bremse 2-4/B einem ersten Kupplungselement entspricht, die Kupplung H/C für die hohen Gänge einem zweiten Kupplungselement entspricht, die Druckspeichereinheit 10 der 2-4-Bremse einem ersten Druckspeicher entspricht, die Druckspeichereinheit 11 der Kupplung für die hohen Gänge einem zweiten Druckspeicher entspricht und das Folgeventil 8 der 2-4-Bremse einem Einstellventil entspricht.
Beim 3-4 Heraufschalten entspricht die Kupplung L/C für die niedrigen Gänge einem ersten Kupplungselement, die 2-4-Bremse 2-4/B entspricht einem zweiten Kupplungselement, die Druckspeichereinheit 9 der Kupplung für die niedrigen Gänge entspricht einem ersten Druckspeicher, die Druckspeichereinheit 10 der 2-4-Bremse entspricht einem zweiten Druckspeicher und das Folgeventil 6 der Kupplung für die niedrigen Gänge entspricht einem Einstellventil.
Als nächstes wird die Funktion des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Dabei wird die Steuerung des Zeitpunktes zum Ablassen des Gegendruckes im Druckspeicher der Kupplung für die niedrigen Gänge beschrieben, die durch das Folgeventil 6 der Kupplung für die niedrigen Gänge bei einem 3-4 Heraufschalten ausgeführt wird, bei dem die 2-4-Bremse 2-4/B eingerückt und die Kupplung L/C für die niedrigen Gänge ausgerückt ist.
Da der An-Befehl an den Einstellsolenoiden 25 der Kupplung für die niedrigen Gänge aufrechterhalten wird, bleibt das Einstellventil 5 der Kupplung der niedrigen Gänge auf die Seite geschaltet, in der ein 2-4-Bremsdruck P2-4/B dem Folgeventil 6 der Kupplung für die niedrigen Gänge zugeführt ist. Daher entspricht beim Folgeventil 6 der Kupplung für die niedrigen Gänge ein Signaldruck für die Ventilbetätigung, der in der Richtung wirksam ist, in der der Gegendruck des Druckspeichers der Kupplung für die niedrigen Gänge aufnehmbar ist, einem Gegendruck des Druckspeichers an der Einrückseite oder dem Steuerdruck (B) PACCMB des Druckspeichers, der durch eine Federlast erzeugt ist. Und ein Signaldruck zur Ventilbetätigung, der in der Richtung wirkt, in der der Gegendruck des Druckspeichers der Kupplung für die niedrigen Gänge abgelassen wird, entspricht dem 2-4-Bremsdruck P2-4/B als einem Einrückdruck. Dies bedeutet, daß ein Zeitpunkt zum Ablassen des Gegendrucks des Druckspeichers der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge an der Ausrückseite in Abhängigkeit vom Steuerdruck (B) PACCMB des Druckspeichers als einem Gegendruck eines Druckspeichers an der Einrückseite bestimmt wird.
Im dritten Gang wird der 2-4-Bremsdruck P2-4/B nicht erzeugt und der Steuerdruck (B) PACCMB des Druckspeichers wirkt als ein Gegendruck des Druckspeichers auf die Einrückseite in der Ansicht der 3 nach links, so daß der Druckspeicher 9 der Kupplung für die niedrigen Gänge einen Gegendruck oder den Steuerdruck (A) PACCMA des Druckspeichers aufnimmt.
Wenn bestimmt wird, vom dritten in den vierten Gang heraufzuschalten, dann wird ein Befehl an den Schaltsolenoiden (A) 21 von AUS nach AN geschaltet und eine Hydraulikleitung zur Kupplung L/C für die niedrigen Gänge wird von der Druckversorgungsseite des D-Bereichs zur Ablaßseite geschaltet, während eine Hydraulikleitung zur 2-4-Bremse 2-4/B von der Ablaßseite zur Druckversorgungsseite für den D-Bereich geschaltet wird.
Daher steigt durch den 2-4-Bremsdruck P2-4/B der Druck nach Beendigung eines Hubes eines Kupplungskolbens, wie in 6 gezeigt ist. In Übereinstimmung damit wird ein erstes Druckplateau durch einen Kolbenhub des Druckspeichers 10B erhalten. Dann wird ein zweites Druckplateau durch einen Hub des Kolbens des Druckspeichers 10A erhalten. Sobald der Hub des Druckspeichers 10A beendet ist, steigt der Druck stark bis auf einen Leitungsdruckpegel an, um die 2-4-Bremse 2-4/B einzurücken.
Andererseits sinkt bei einem Druck PL/C der Kupplung der niedrigen Gänge der Druck rapide von einem Leitungsdruckpegel auf einen Gegendruckpegel des Druckspeichers ab, wie in der 6 gezeigt ist. Sobald der 2-4-Bremsdruck P2-4/B als einrückseitiger Arbeitsdruck gleich einem Schaltdruck des Folgeventils 6 der Kupplung für die niedrigen Gänge ist, wird der Gegendruck des Druckspeichers der Kupplung für die niedrigen Gänge abgelassen, so daß der Druck der Kupplung für die niedrigen Gänge PL/C mit starkem Gefälle auf einen Druckpegel zum Ausrücken abfällt, um die Kupplung L/C für die niedrigen Gänge auszurücken.
Sobald insbesondere ein Differenzdruck ΔP zwischen dem Steuerdruck (B) PACCMB des Druckspeichers als ein Gegendruck des Druckspeichers an der Einrückseite und dem 2-4-Bremsdruck P2-4/B als Arbeitsdruck an der Einrückseite gleich einem vorbe-stimmten Wert ist, der in Abhängigkeit einer Federlast und einer Druckaufnahmefläche einer Spule ist, wird eine Spule des Folgeventils 6 der Kupplung für die niedrigen Gänge auf die Seite geschaltet, an der der Gegendruck des Druckspeichers für die Kupplung der niedrigen Gänge abgelassen wird.
Auf diese Weise wird der Gegendruck des Druckspeichers der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge ausrückseitig in Übereinstimmung mit dem Steuerdruck (B) PACCMB des Druckspeichers als einem Gegendruck des eingriffseitigen Druckspeichers abgelassen, so daß ein optimaler Zeitpunkt zum Ablassen des Gegendrucks des Druckspeichers für die Kupplung der niedrigen Gänge ausrückseitig bei einem 3-4 Heraufschalten unabhängig von Änderungen des Hydraulikdruckes aufgrund Streuungen oder Verschlechterungen bei einrückseitig verwendeten Einrichtungen immer erhalten werden kann.
Des weiteren kann eine Schaltzeit in Abhängigkeit von einem Arbeitsdruck innerhalb des Druckspeichers 10A bestimmt werden, ohne daß sie durch einen ausrückseitigen Hydraulikdruck beeinflußt wird, so daß es durch eine ständige Anpassung des einrückseitigen Gegendrucks des Druckspeichers auf einen geeigneten Weg mittels einer selbstadaptiven Regelung usw. möglich ist, die Schaltzeit so zu steuern, daß eine hervorragende Schaltqualität sicher erhalten wird.
Des weiteren entspricht der Schaltdruck des Folgeventils 6 der Kupplung für die niedrigen Gänge einem Hydraulikdruck, bei dem der Differenzdruck ΔP zwischen dem Steuerdruck (B) PACCMB des Druckspeichers als einem einrückseitigen Gegendruck des Druckspeichers und dem 2-4-Bremsdruck P2-4/B als eingriffsseitigen Arbeitsdruck gleich einem vorbestimmten Wert ist. Der Schaltdruck kann durch Anpassen des einrückseitigen Gegendrucks des Druckspeichers auf einen Wert gesetzt werden, bei dem die eingriffsseitige Drehmomentkapazität ausreichend sichergestellt ist. Dies bedeutet, daß zu einem Zeitpunkt, bei dem der ausrückseitige Gegendruck des Druckspeichers abgelassen wird, d. h, bei einem Herabsetzen der Drehmomentkapazität auf der Ausrückseite, die einrückseitige Drehmomentkapazität ausreichend festgehalten wird, so daß der Motor nicht hochjagt.
Auf ähnliche Weise findet bei einem 2-3 Heraufschalten, bei dem die Kupplung H/C für die hohen Gänge eingerückt und die 2-4-Bremse 2-4/B ausgerückt wird, eine Steuerung des Ablaßzeitpunktes des Gegendrucks des Druckspeichers der 2-4-Bremse durch das Folgeventil 8 der 2-4-Bremse statt.
Als nächstes werden die Wirkungen des ersten Ausführungsbeispieles beschrieben.
Zunächst ist das Folgeventil 6 der Kupplung für die niedrigen Gänge derart angeordnet, daß es einen Zeitpunkt zum Ablassen des Gegendrucks des Druckspeichers der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge an der Einrückseite in Abhängigkeit vom Steuerdruck (B) PACCMB des Druckspeichers als einen einrückseitigen Gegendruck des Druckspeichers bestimmt, so daß immer ein optimaler Zeitpunkt zum Ablassen des Gegendrucks des Druckspeichers der Kupplung für die niedrigen Gänge an der Ausrückseite bei einem 3-4 Heraufschalten unabhängig von Änderungen im Hydraulikdruck aufgrund von Streuungen oder Verschleiß bei ausrückseitigen Einrichtungen erhalten werden kann.
Zweitens ist das Folgeventil 6 der Kupplung für die niedrigen Gänge derart aufgebaut, daß der Gegendruck des Druckspeichers an der Ausrückseite abgelassen wird, sobald der Differenzdruck ΔP zwischen dem Steuerdruck (B) PACCMB des Druckspeichers als einem Gegendruck des Druckspeichers auf der Einrückseite und dem 2-4-Bremsdruck P2-4/B als einrückseitigem Arbeitsdruck gleich einem vorbestimmten Wert ist, so daß ein optimales Festsetzen eines Pegels des einrückseitigen Gegendrucks des Druckspeichers das Absenken der ausrückseitigen Drehmomentkapazität zu dem Zeitpunkt erlaubt, an dem die einrückseitige Drehmomentkapazität festgehalten wird. Dadurch wird bei einem 3-4 Hochschalten ein Hochjagen des Motors verhindert.
Drittens umfaßt die Druckspeichereinheit 10 der 2-4-Bremse zwei Druckspeicher 10A, 10B, die jeweils in einem Zylinder einen Kolben und eine Feder mit einer Vorspannrichtung in Gegenrichtung zum Gegendruck aufweisen, um eine Druckspeichercharakteristik vorzusehen, in der zwei verschiedene Druckplateaus vorhanden sind. Auf diese Weise wird eine Druckcharakteristik der 2-4-Bremse mit zwei Druckplateaus beim Schalten erhalten, was hervorragende Schaltqualitäten sicher stellt. Des weiteren stellt der Schaltdruck des Folgeventils 6 der Kupplung für die niedrigen Gänge, der in einem Abschnitt eines Druckplateaus mit schwachem Anstieg gesetzt ist, einen stabilen Ablaßzeitpunkt sicher.
Die 7–13 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden technischen Lehre, die im wesentlichen denselben Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel aufweist. In 7 ist eine Kraftübertragungskette eines Automatikgetriebes gezeigt, die eine Antriebswelle AN, eine Abtriebswelle AB, ein vorderes Planetengetriebe FPG und ein rückwärtiges Planetengetriebe RPG aufweist. Das vordere Planetengetriebe FPG weist ein erstes Sonnenrad S1, einen ersten Zahnkranz R1, ein erstes Planetenrad P1 und einen ersten Planetenträger C1 auf. Dagegen weist das rückwärtige Planetengetriebe RPG ein zweites Sonnenrad S2, einen zweiten Zahnkranz R2, ein zweites Planetenrad P2 und einen zweiten Planetenträger C2 auf.
Die Kupplungselemente, die beim obigen Getriebezug vorgesehen sind, um vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zu erhalten, umfassen eine Kupplung REV/C (oder R/C) für den Rückwärtsgang, eine Kupplung HIGH/C (oder H/C) für die hohen Gänge, eine 2-4-Bremse 2-4/B, eine Kupplung LOW/C (oder L/C) für die niedrigen Gänge, eine Niedrig-Gang- und Rückwärtsbremse L&R/B und eine Einwegkupplung LOW O. W. O für die niedrigen Gänge.
Das Sonnenrad S1 ist mit der Antriebswelle AN über ein erstes Drehteil M1 und der Kupplung R/C für den Rückwärtsgang und mit einem Gehäuse K über das erste Drehteil M1 und die 2-4-Bremse 2-4/B verbunden.
Der erste Planetenträger C1 ist mit der Antriebswelle AN über ein zweites Drehteil M2 und der Kupplung H/C für die hohen Gänge sowie mit dem Gehäuse K über ein drittes Drehteil M3 und die Niedrig-Gang- und Rückwärtsbremse L&R/B verbunden. Des weiteren ist der erste Planetenträger C1 mit dem zweiten Zahnkranz R2 über das dritte Drehteil M3 und die Kupplung L/C für die niedrigen Gänge verbunden. Die Einwegkupplung LOW O. W. C für die niedrigen Gänge ist parallel zur Niedrig-Gang- und Rückwärtsbremse L&R/B angeordnet.
Der erste Zahnkranz R1 ist direkt mit dem zweiten Planetenträger C2 über ein viertes Drehteil M4 verbunden. Ebenso ist die Abtriebswelle AB direkt hiermit verbunden.
Das zweite Sonnenrad S2 ist direkt mit der Antriebswelle AN verbunden.
Der Getriebezug zur Kraftübertragung ist durch seine verringerte Größe und sein verringertes Gewicht gekennzeichnet, was durch Herabsetzen der Anzahl von Kupplungselementen sowie Weglassen einer Einwegkupplung, die dazu da ist, einen Eingriffszeitpunkt ohne Schaltstoß bei einem 3-4 Heraufschalten zu gestatten, und einer hydraulisch betätigten Kupplung erreicht wurde, die zum Sicherstellen der Motorbremse aufgrund der Ausgestaltung der Einwegkupplung nötig ist.
In 8 ist gezeigt, daß der erste Gang durch hydraulisches Einrücken der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge und durch hydraulisches Einrücken der Niedrig-Gang- und Rückwärtsbremse L&R/B (während eine Motorbremse gewählt ist) oder durch mechanischen Eingriff der Einwegkupplung LOW O. W. C für die niedrigen Gänge (während des Beschleunigens) erhalten. Dies bedeutet, daß das zweite Sonnenrad S2 als Antrieb dient, während der zweite Zahnkranz R2 feststeht und der zweite Planetenträger C2 als Abtrieb dient.
Der zweite Gang wird durch hydraulisches Einrücken der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge und der 2-4-Bremse 2-4/B erhalten. Dies bedeutet, daß das zweite Sonnenrad S2 als Antrieb dient, das erste Sonnenrad S1 feststeht und der zweite Planetenträger C2 als Abtrieb dient.
Der dritte Gang wird durch hydraulisches Einrücken der Kupplung H/C für die hohen Gänge und der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge erhalten. Dies bedeutet, daß sowohl der zweite Zahnkranz R2 als auch das zweite Sonnenrad S2 als Antrieb dienen und der zweite Planetenträger C2 als Abtrieb dient (Übersetzungsverhältnis = 1).
Der vierte Gang wird durch hydraulisches Einrücken der Kupplung H/C für die hohen Gänge und der 2-4-Bremse 2-4/B erhalten. Dies bedeutet, daß der erste Planetenträger C1 und das zweite Sonnenrad S2 als Antrieb dienen, das erste Sonnenrad S1 feststeht und der zweite Planetenträger C2 als Abtrieb dient. Der vierte Gang entspricht einem Schnellgang (OD).
Der Rückwärtsgang wird durch hydraulisches Einrücken der Kupplung R/C für den Rückwärtsgang und der Niedrig-Gang- und Rückwärtsbremse L&R/B erhalten. Dies bedeutet, daß das erste und das zweite Sonnenrad S1, S2 als Antrieb dienen, der erste Planetenträger C1 stillsteht und der zweite Planetenträger C2 als Abtrieb dient.
Die 2-4-Bremse 2-4/B weist eine Mehrscheibenbremse auf, die denselben Aufbau wie eine Mehrscheibenkupplung hat.
In 9 ist ein Steuersystem gezeigt, das einen Regelventilabschnitt und einen elektronischen Steuerabschnitt beinhaltet. Die Kupplungselemente umfassen die Kupplung L/C für die niedrigen Gänge, die 2-4-Bremse 2-4/B und die Kupplung H/C für die hohen Gänge.
Der Regelventilabschnitt umfaßt ein Schaltventil (A) 1, ein Schaltventil (B) 2, ein Regelventil (A) 3 für den Druckspeicher, ein Regelventil (B) 4 für den Druckspeicher, ein Einstellventil 5 für die Kupplung für die niedrigen Gänge, ein Folgeventil 6 für die Kupplung für die niedrigen Gänge, ein Einstellventil 7 für die 2-4-Bremse, ein Folgeventil 8 für die 2-4-Bremse, einen Druckspeicher 9 für die Kupplung für die niedrigen Gänge, eine Druckspeichereinheit 10 für die 2-4-Bremse sowie eine Druckspeichereinheit 11 für die Kupplung für die hohen Gänge.
Die Schaltventile (A) 1, (B) 2 können eine Hydraulikleitung bei einem jeden der ersten bis vierten Gänge in Abhängigkeit von einer Betätigung der Schaltsolenoide (A) 21, (B) 22 unterbrechen.
Das Regelventil (A) 3 des Druckspeichers senkt einen Leitungsdruck PL in Abhängigkeit von der Größe eines Solenoiddruckes PSOLA, der von einem Betriebssolenoiden 23 für den Leitungsdruck erzeugt wird, um einen Druckspeicher-Steuerdruck (A) PACCMA zu regeln. Der Solenoiddruck PSOLA wird auch einem Druckänderungsventil zugeleitet, um einen Änderungsdruck zu regeln, der als ein Signaldruck für den Leitungsdruck PL dient, der durch ein nicht gezeigtes Druckregelventil erzeugt wird.
Das Regelventil (B) 4 des Druckspeichers senkt den Leitungsdruck PL in Abhängigkeit von der Größe eines Solenoiddruckes PSOLB, der durch einen Betriebssolenoiden 24 der 2-4-Bremse erzeugt wird, um einen Druckspeicher-Steuerdruck (B) PACCMB zu regeln.
Das Einstellventil 5 für die Kupplung für die niedrigen Gänge weist ein Umsteuerventil auf, welches eine Signaldruckleitung auf die Ablaßseite legt, wenn ein Einstellsolenoid 25 der Kupplung für die niedrigen Gänge ausgeschaltet ist, und auf die Anschlußseite legt, wenn dieser durch einen erzeugten Hydraulikdruck angeschaltet wird.
Das Folgeventil 6 für die Kupplung der niedrigen Gänge regelt einen Gegendruck innerhalb des Druckspeichers 9 für die Kupplung der niedrigen Gänge bei einem Heraufschalten in den vierten Gang oder einem Herabschalten aus dem vierten Gang.
Das Einstellventil 7 der 2-4-Bremse weist ein Umsteuerventil auf, welches die Signaldruckleitung auf die Ablaßseite legt, wenn ein Einstellsolenoid 26 der 2-4-Bremse ausgeschaltet ist, und auf die Verbindungsseite legt, wenn dieser durch einen erzeugten Hydraulikdruck angeschaltet ist.
Das Folgeventil 8 der 2-4-Bremse regelt einen Gegendruck innerhalb der Druckspeichereinheit 10 der 2-4-Bremse bei einem Heraufschalten in den dritten Gang oder einem Herabschalten aus dem dritten Gang.
Der Druckspeicher 9 für die Kupplung der niedrigen Gänge nimmt in seiner Gegendruckkammer den Steuerdruck (A) PACCMA des Druckspeichers über das Folgeventil 6 der Kupplung für die niedrigen Gänge und einer Gegendruckleitung 32 des Druckspeichers für die niedrigen Gänge auf, um ein stoßfreies Einrücken und Ausrücken der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge sicherzustellen.
Die Druckspeichereinheit 10 für die 2-4-Bremse nimmt in ihrer Gegendruckkammer den Steuerdruck (B) PACCMB des Druckspeichers über das Folgeventil 8 der 2-4-Bremse und einem Gegendruck-Kreis 33 des Druckspeichers für die 2-4-Bremse auf, um ein stoßfreies Einrücken und Ausrücken der 2-4-Bremse 2-4/B sicherzustellen. Die Druckspeichereinheit 10 der 2-4-Bremse weist zwei Druckspeicher 10A, 10B auf, die jeweils in einem Zylinder einen Kolben und eine Feder mit einer Vorspannrichtung aufweisen, die dem Gegendruck entgegengerichtet ist, um so eine Druckspeichercharakteristik zu erhalten, die zwei verschiedene Druckplateaus hat.
Die Druckspeichereinheit 11 für die Kupplung der hohen Gänge nimmt in ihrer Gegendruckkammer direkt den Steuerdruck (A) PACCMA des Druckspeichers auf, um ein stoßfreies Einrücken und Ausrücken der Kupplung H/C der hohen Gänge sicherzustellen. Die Druckspeichereinheit 11 für die Kupplung für die hohen Gänge weist zwei Druckspeicher 11A, 11B auf, die jeweils in einem Zylinder einen Kolben und eine Feder aufweisen, die in einer Richtung vorgespannt sind, die der Wirkung des Gegendruckes entgegengesetzt ist, um eine Druckspeichercharakteristik mit zwei verschiedenen Druckplateaus aufzuweisen.
Der elektronische Steuerabschnitt weist Verstelleinrichtungen zum Steuern eines Hydraulikdruckes in Abhängigkeit von einem Fahrbefehl einer Steuereinheit 20 eines Automatikgetriebes (A/T) auf, wie beispielsweise den Schaltsolenoiden (A) 21, den Schaltsolenoiden (B) 22, den Betriebssolenoiden 23 für den Leitungsdruck, den Betriebssolenoiden 24 für die 2-4-Bremse, den Einstellsolenoiden 25 für die Kupplung der niedrigen Gänge und den Einstellsolenoiden 26 für die 2-4-Bremse.
Mit der A/T-Steuereinheit sind Informationsquellen verbunden wie beispielsweise ein Drosselsensor 27 zum Erfassen eines Öffnungsgrades eines Drosselventils, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 28 zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Turbinensensor 29 zum Erfassen einer Turbinendrehung, ein Öltemperatursensor 30 zum Erfassen einer Öltemperatur und andere Sensoren/Schalter 31.
Die Schaltsteuerung, mit der ein automatisches Schalten der ersten bis vierten Gänge im Fahrbereich (D-Bereich) möglich ist, wird wie folgt ausgeführt. In Abhängigkeit einer Schaltcharakteristik, wie sie im Musterdiagramm der 11 dargestellt ist, des Öffnungsgrades des Drosselventils und der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und beim Überschreiten einer Schaltlinie zum Heraufschalten oder Herabschalten wird ein Schaltbefehl ausgegeben, um einen nächsten Gang festzulegen. Um den festgelegten Gang zu erhalten, gibt die A/T-Steuereinheit 20 einen An- oder Ausbefehl an die Schaltsolenoiden (A) 21, (B) 22 in Übereinstimmung mit einer Betriebstabelle aus, wie sie in der 9 gezeigt ist.
Es ist anzumerken, daß die Kupplung L/C für die niedrigen Gänge einem ersten Kupplungselement entspricht, die 2-4-Bremse 2-4/B einem zweiten Kupplungselement entspricht, die Kupplung H/C für die hohen Gänge einem dritten Kupplungselement entspricht, der Druckspeicher 9 für die Kupplung der niedrigen Gänge einem ersten Druckspeicher entspricht, die Druckspeichereinheit 10 der 2-4-Bremse einem zweiten Druckspeicher entspricht, der Druckspeicher 11 für die Kupplung der hohen Gänge einem Druckspeicher des dritten Kupplungselements entspricht, der Betriebssolenoid 23 des Leitungsdruckes und der Einstellsolenoid 25 der Kupplung der niedrigen Gänge einer ersten Einrichtung entsprechen und der Betriebssolenoid 24 der 2-4-Bremse und der Einstellsolenoid 26 der 2-4-Bremse einer zweiten Einrichtung entsprechen.
Als nächstes wird die Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die 12–13 wird eine elektronische Steuerung beim 4-3 Herabschalten unter Last beschrieben. Wenn festgestellt wird, daß gerade ein 4-3 Herabschalten unter Last stattfindet, dann werden die nachfolgende Schaltsteuerung (1), die Wirkdrucksteuerung (2), die Ablaßdrucksteuerung (3) und die Steuerung (4) zur Reduzierung des Drehmoments getrennt ausgeführt. Dabei ist anzumerken, daß zu allen Zeitpunkten Verarbeitungsschritte ausgeführt werden, um einen Zeitnehmerwert T zu erhöhen, der eine seit dem Feststellen des 4-3 Herabschaltens unter Last verstrichene Zeit anzeigt, und um ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis G oder ein Verhältnis einer Drehgeschwindigkeit am Abtrieb zu einer Drehgeschwindigkeit am Antrieb bei einem Automatikgetriebe zu berechnen.

(1) Die Schaltsteuerung wird durch die Schaltsolenoiden (A) 21, (B) 22 als Verstelleinrichtungen ausgeführt, um eine Hydraulikleitung so umzuschalten, daß ein Eingriffsdruck der 2-4-Bremse 2-4/B abgelassen und ein Druck des D-Bereichs der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge zugeführt wird. Dies bedeutet, wie in 12 gezeigt ist, daß in Abhängigkeit einer in den Schritten 71–72 stattfindende Verarbeitung eine Hydraulikleitung unterbrochen wird, sobald eine durch einen ersten Zeitnehmerwert T1 bestimmte Zeit nach dem Feststellen eines 4-3 Herabschaltens unter Last verstrichen ist.
(2) Eine Wirkdrucksteuerung wird durch die Gegendrucksteuerung des Druckspeichers der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge an der Eingriffsseite ausgeführt und verwendet den Betriebssolenoiden 23 des Leitungsdruckes und den Einstellsolenoiden 25 der Kupplung für die niedrigen Gänge als Verstelleinrichtungen. Das heißt, daß unter Bezugnahme auf die 12–13 in Abhängigkeit mit einer in den Schritten 73–79 stattfindenden Verarbeitung das Betriebsverhältnis des Betriebssolenoiden 23 des Leitungsdruckes verändert wird, wie dies durch eine Charakteristik PLDsol angedeutet ist. Das Anschalten und Ausschalten des Einstellsolenoiden 25 der Kupplung für die niedrigen Gänge wird, wie durch die Charakteristik LWTsol angedeutet, geregelt.
(3) Die Steuerung des Ablaßdruckes wird durch die Gegendrucksteuerung des Druckspeichers der 2-4-Bremse 2-4/B an der Ausrückseite ausgeführt und verwendet den Betriebssolenoiden 24 und den Einstellsolenoiden 26 der 2-4-Bremse als Verstelleinrichtungen. Das heißt unter Bezugnahme auf die 12–13, daß das Betriebsverhältnis des Betriebssolenoiden 24 der 2-4-Bremse in Abhängigkeit von einer in den Schritten 80–88 stattfindenden Verarbeitung verändert wird, wie dies durch eine Charakteristik 2-4Dsol angedeutet ist. Das Anschalten und Ausschalten des Einstellsolenoiden 26 der 2-4-Bremse wird, wie durch eine Charakteristik 2-4Tsol angedeutet, geregelt.
(4) Die Steuerung der Drehmomentreduktion wird durch Abschalten der Treibstoffzufuhr usw. in Abhängigkeit vom Bedarf der Drehmomentreduktion ausgeführt, die durch die A/T Steuereinheit 20 festgestellt und an die Motorsteuereinheit 20 ausgegeben wird. Das heißt unter Bezugnahme auf die 12–13, daß das Motordrehmoment während einer durch einen fünften Zeitnehmerwert T5 bestimmten Zeit nach Erreichen eines Übersetzungsverhältnisses G4, das repräsentativ für die letzte Stufe des Umschaltens ist, abgesenkt wird.

Nun wird die Hydrauliksteuerung beim 4-3 Herabschalten unter Last beschrieben. Die Wirkdrucksteuerung der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge und die Ablaßdrucksteuerung der 2-4-Bremse 2-4/B beim 4-3 Herabschalten unter Last werden durch die Gegendrucksteuerung des Druckspeichers auf die oben beschriebene Art und Weise getrennt ausgeführt. Diese Hydrauliksteuerung hat die folgenden Merkmale:
Zunächst wird bei der anfänglichen Stufe des Schattens ein Gegendruck im Druckspeicher 9 der Kupplung für die niedrigen Gänge erhöht, wie dies durch die Charakteristik LOWTsol des Einstellsolenoiden der Kupplung für die niedrigen Gänge und einer Charakteristik LOW/CACCM des Gegendrucks des Druckspeichers der Kupplung für die niedrigen Gänge in der 13 angedeutet ist. Das heißt, daß der Gegendruck von der Bestimmung des Umschaltens bis zu einem zweiten Zeitnehmerwert T2 ansteigt, dann bei der mittleren Stufe des Umschaltens abfällt, d. h. vom zweiten Zeitnehmerwert T2 zu einem Übersetzungsverhältnis G3, und dann wieder in der letzten Stufe des Umschaltens ansteigt, d. h. nach dem Übersetzungsverhältnis G3.
Daher steigt der Druck zeitweise bei der anfänglichen Stufe des Umschaltens, wie dies durch eine Druckcharakteristik PL/C der Kupplung für die niedrigen Gänge angedeutet ist, so daß der Kolben der Kupplung für die niedrigen Gänge durch Verringern eines Abstands zwischen den Kupplungsscheiben in eine Stellung bewegt wird, in der eine Druckkraft wirksam ist. Bei der mittleren Stufe des Umschaltens sinkt der Druck etwas, was jedoch aufgrund des Reibwiderstands keine Rückkehr des Kolbens bewirkt, so daß die Kupplung L/C für die niedrigen Gänge unmittelbar vor dem Eingriff in Bereitschaft bleibt. In der letzten Stufe des Umschaltens steigt der Druck aufgrund eines erhöhten Vorladedruckes und Gegendrucks des Druckspeichers, so daß die Eingriffsleistung der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge mit einem besseren Ansprechverhalten erzeugt wird.
Zweitens wird, wie durch die Charakteristiken 2-4Tsol, 2-4ACCM des Einstellsolenoiden für die 2-4-Bremse und des Gegendrucks des Druckspeichers in der 13 angedeutet, die Eingriffsleistung 2-4-Bremse 2-4/B bei der anfänglichen Stufe des Umschaltens durch die Steuerung aufrechterhalten, d. h. vom Zeitpunkt der Feststellung des Umschaltens bis zum zweiten Zeitnehmerwert T2.
Deswegen wird, wie durch eine Charakteristik GRATIO des Übersetzungsverhältnisses der 13 angedeutet, das Übersetzungsverhältnis in den vier Gängen beim Herabschalten beibehalten, bis eine durch den zweiten Zeitnehmerwert T2 bestimmte Zeit verstrichen ist, wodurch das Hochjagen des Motors aufgrund einer Schaltungsentwicklung zu verhindert wird, bei der der Druck P2-4/B der 2-4-Bremse abgelassen wird.
Drittens wird, wie durch die Charakteristiken 2-4Tsol, 2-4ACCM des Einstellsolenoiden der 2-4-Bremse und des Gegendrucks des Druckspeichers in der 13 angedeutet, eine Steuerung ausgeführt, um die Eingriffsleistung der 2-4-Bremse 2-4/B, die bis dahin herabgesetzt war, zeitweise zu erhöhen, wenn das tatsächliche Übersetzungsverhältnis G2 erreicht.
Daher verzögert ein Anstieg des Druckes P2-4/B der 2-4-Bremse an der Ausrückseite den Schaltvorgang vor einem Anstieg des Drucks PL/C bei der Kupplung für die niedrigen Gänge an der Einrückseite, um den Anstieg des Übersetzungsverhältnisses zu verringern. Dies bewirkt, daß ein Zeitpunkt zur Erhöhung des Druckes PL/C der Kupplung für die niedrigen Gänge an der Eingriffsseite leicht erreicht werden kann.
Viertens werden der Wirkdruck der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge und der Ablaßdruck der 2-4-Bremse 2-4/B durch den Gegendruck des Druckspeichers getrennt geregelt.
Wenn insbesondere nur der Wirkdruck ohne getrennte Steuerung des Wirk- und Ablaßdruckes geregelt wird, ist der Freiheitsgrad der Steuerung der Drehmomentkapazität an den Eingriffs- und Ausrückseiten im Transientenverhalten beim Umschalten niedrig, da nur der Wirkdruck gesteuert werden kann und der Ablaßdruck durch die Steuerung des Wirkdruckes beeinflußt wird.
Wenn darüber hinaus der Wirk- und Ablaßdruck direkt und nicht über den Gegendruck des Druckspeichers gesteuert werden, hat die Durchflußmenge in der Hydraulikkammer und der Hydraulikleitung einen großen Einfluß auf die Steuerung des Hydraulikdruckes, was in einer mangelhaften Steuerstabilität resultiert.
Wenn andererseits die Wirk- und Ablaßdrücke getrennt durch den Gegendruck des Druckspeichers gesteuert werden, steigt nicht nur der Freiheitsgrad der Steuerung der Drehmomentkapazität, sondern es werden auch das Antwortverhalten und die Stabilität der Steuerung stark verbessert. Dadurch ist eine Steuerung des Einrück- und des Ausrückdruckes möglich, was eine hervorragende Schaltqualität ohne Verwendung einer Einwegkupplung sicherstellt, wobei die Einwegkupplung ausgestaltet ist, einen Eingriffszeitpunkt ohne Schaltstoß bei einem 4-3 Herabschalten zu erhalten.
Als nächstes werden die Wirkungen des zweiten Ausführungsbeispieles beschrieben.
Zunächst sind beim Automatikgetriebe, welches eine Schaltung durch Einrücken der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge und durch Ausrücken der 2-4-Bremse 2-4/B durchführt, der Betriebssolenoid 23 des Leitungsdruckes und der Einstellsolenoid 25 der Kupplung für die niedrigen Gänge und der Betriebssolenoid 24 der 2-4-Bremse sowie der Einstellsolenoid 26 der 2-4-Bremse in der Mitte der Hydraulikleitungen der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge und der 2-4-Bremse 2-4/B angeordnet, um jeweils eine getrennte Steuerung des Gegendrucks des Druckspeichers der Kupplung für die niedrigen Gänge und des Gegendrucks des Druckspeichers der 2-4-Bremse zu ermöglichen. Wenn die Drehmomentkapazitäten der Einrück- und Ausrückseiten getrennt gesteuert werden, kann eine stabile und schnell antwortende, hervorragende Schaltleistung beim 4-3 Herabschalten erreicht werden, ohne daß eine Einwegkupplung verwendet werden muß.
Zweitens dienen der Betriebssolenoid 23 des Leitungsdruckes und der Einstellsolenoid 25 der Kupplung für die niedrigen Gänge als Einrichtungen zum Steuern der Gegendrücke der Druckspeicher der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge und der Kupplung H/C für die hohen Gänge, die nicht gleichzeitig vom ausgerückten in den eingerückten Zustand und umgekehrt wechseln, wenn zwischen benachbarten Gängen umgeschaltet wird. Dadurch kann eine getrennte Steuerung der Drehmomentkapazitäten an den Einrück- und Ausrückseiten erreicht und eine kleinere Anzahl von Steuereinrichtungen für den Gegendruck, die als Kupplungselemente vorgesehen sind, verwendet werden.
Drittens dienen beim Automatikgetriebe, welches die vier Gänge mittels der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge, der 2-4-Bremse 2-4/B, der Kupplung H/C für die hohen Gänge, die allesamt hydraulisch betätigt sind, und der Einwegkupplung LOW O. W. C für die niedrigen Gänge, die mechanisch bei einem 2-1 Schaltvorgang betätigt wird, bereitstellt, der Betriebssolenoid 23 des Leitungsdruckes und der Einstellsolenoid 25 der Kupplung für die niedrigen Gänge als Einrichtungen zum Steuern von sowohl dem Gegendruck des Druckspeichers der Kupplung L/C für die niedrigen Gänge, die beim ersten bis dritten Gang eingerückt ist, als auch des Gegendrucks des Druckspeichers der Kupplung H/C für die hohen Gänge dienen, die beim dritten und vierten Gang eingerückt ist. Der Betriebssolenoid 24 der 2-4-Bremse und der Einstellsolenoid 26 der 2-4-Bremse dienen als eine Vorrichtung zum Steuern nur des Gegendruckes des Druckspeichers der 2-4-Bremse 2-4/B, die beim zweiten und vierten Gang eingerückt ist. Dadurch wird der vierte Gang beim Schalten durch eine getrennte Steuerung der Drehmomentkapazitäten an den Eingriffs- und Ausrückseiten durch eine Einwegkupplung und zwei Steuereinrichtungen für den Gegendruck realisiert.
Viertens dient der Betriebssolenoid 23 des Leitungsdruckes als eine Einrichtung zum Steuern sowohl des Gegendrucks des Druckspeichers als auch des Leitungsdruckes, was die Anzahl der Betriebssolenoiden und die Kosten reduziert.

Claims

Hydraulisches Steuersystem für ein Automatikgetriebe, welches einen Umschaltvorgang durch Ausrücken eines ersten eingerückten Kupplungselements (L/C) und Einrücken eines zweiten ausgerückten Kupplungselement (2-4/B) durchführt, wobei das System folgende Merkmale aufweist: eine erste Druckspeichereinheit (9), die in einer ersten Leitung angeordnet ist, mit der das erste Kupplungselement (L/C) verbunden ist, eine zweite Druckspeichereinheit (10), die in einer zweiten Leitung angeordnet ist, mit der das zweite Kupplungselement (2-4/B) verbunden ist, ein Einstellventil (6), das mit einer Gegendruckkammer der ersten Druckspeichereinheit (9) durch eine Druckspeicher-Gegendruckleitung (32) verbunden ist, wobei das Einstellventil (6) einen Zeitpunkt zum Ablassen eines Gegendrucks der ersten Druckspeichereinheit (9) an der ausgerückten Seite in Abhängigkeit des Gegendrucks (PACCMB) an der zweiten Druckspeichereinheit (10) während des Schaltens festlegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellventil (6) als Ventilsteuersignaldrücke den Gegendruck (PACCMB) an der zweiten Druckspeichereinheit (10) und einen Eingriffsdruck (P2-4/B) an dem zweiten Kupplungselement (2-4/B) an der eingerückten Seite während des Schaltens empfängt, und das Einstellventil (6) umgeschaltet wird um den Gegendruck der ersten Druckspeichereinheit (9) an der ausgerückten Seite während des Schaltens abzulassen, wenn während des Schaltens der ansteigende Eingriffsdruck (P2-4/B) an dem zweiten Kupplungselement (2-4/B) einen Schaltdruck erreicht, der so gesetzt ist, dass ein Differenzdruck (ΔP) zwischen dem Gegendruck (PACCMB) an der zweiten Druckspeichereinheit (10) und dem Eingriffsdruck (P2-4/B) an dem zweiten Kupplungselement (2-4/B) einen vorgegebenen Wert annimmt, wobei der Schaltdruck niedriger als der Gegendruck (PACCMB) an der zweiten Druckspeichereinheit (10) ist.
Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckspeichereinheit (10) zwei Abschnitte (10A, 10B) aufweist, die jeweils einen Zylinder, einen Kolben und eine Feder mit einer Vorspannrichtung aufweist, die dem Gegendruck (PACCMB) an der zweiten Druckspeichereinheit (10) entgegengerichtet ist, wobei die beiden Abschnitte (10A, 10B) Charakteristika mit zwei unterschiedlichen Druckplateaus aufweisen.