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Die
Erfindung betrifft das Gebiet der Steuerung von Kraftfahrzeug-Automatikgetrieben
und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern
des für
die Ausführung
eines Schaltvorgangs in Kraftfahrzeug-Automatikgetrieben verwendeten
Hydraulikdrucks sowie ein damit ausgerüstetes Kraftfahrzeug.
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Aus
JP 9-280362-A ist ein Steuerverfahren dieses Typs bekannt. In diesem
Steuerverfahren wird zunächst
eine einzurückende
Reibvorrichtung eingerückt,
wenn ein Schaltbefehlsignal erzeugt wird, dann wird eine auszurückende Reibvorrichtung
ausgerückt,
wenn der Ausrückzeitpunkt
der auszurückenden
Reibvorrichtung erkannt wird. Der Ausrückzeitpunkt der auszurückenden
Reibvorrichtung wird durch Erfassen einer Drehmomentphase anhand
eines Längsbeschleunigungssignals
des Fahrzeugs erkannt. Hierbei ist die Drehmomentphase eine Periode,
in der die Drehzahl eines Turbinenrades nicht abnimmt, sondern lediglich
das Drehmoment der Abtriebswelle des Getriebes geändert wird,
wenn die zeitliche Änderung
des Drehmoments der Abtriebswelle des Getriebes betrachtet wird.
Wenn der Ausrückzeitpunkt
(eine Drehmomentphase) der auszurückenden Reibvorrichtung anhand
des die Längsbeschleunigung
des Fahrzeugs angebenden Signals erkannt wird, wird die Zeit ermittelt,
die ab der Erzeugung des Schaltbefehlssignals bis zur Erkennung des
Ausrückzeitpunkts
verstrichen ist, und mit einer vorgegebenen verstrichenen Zeit verglichen.
Die Ausrückoperation
der ausrückseitigen
Reibkupplung wird erst begonnen, wenn die ermittelte verstrichene Zeit
größer als
die vorgegebene verstrichene Zeit ist, wobei ein frühzeitiges
Ausrücken
aufgrund einer fehlerhaften Erkennung des Ausrückzeitpunkts etwa bei einer
Fahrt auf einer rauhen Fahrbahn oder dergleichen, verhindert wird
und ein plötzlicher
Anstieg der Drehzahl des Turbinenrades verhindert wird.
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Da
in dem obengenannten Steuerverfahren die auszurückende Reibvorrichtung erst
ausgerückt wird,
wenn die verstrichene Zeit, zu der der Ausrückzeitpunkt erkannt wird, größer als
eine vorgegebene verstrichene Zeit wird, kann ein frühzeitiges
Ausrücken
aufgrund einer fehlerhaften Erkennung des Ausrückzeitpunkts während der
Fahrt auf einer rauhen Fahrbahn verhindert werden. Wenn jedoch in dem
obengenannten Steuerverfahren der Ausrückzeitpunkt aufgrund der Fahrt
auf einer rauhen Fahrbahn nicht erkannt werden kann, sind sowohl
die einzurückende
Reibvorrichtung als auch die auszurückende Reibvorrichtung blockiert,
so daß das
Problem entsteht, daß nicht
nur die Schaltcharakteristik verschlechtert wird, sondern auch ein
Bruch der Reibvorrichtung (etwa einer Kupplung) begünstigt wird.
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Aus
der JP 06-341 527-A ist eine Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe bekannt,
bei dem eine Zeit von einer Drehmomentphase bis zu einer Trägheitsphase
von einem Computer erfasst wird. Wenn diese Zeit länger als
eine vorbestimmte Zeit ist, wird entschieden, daß ein Blockieren vorliegt und
ein Korrektursignal ausgegeben. Dabei wird auch hier das zuverlässige Erkennen
einer Drehmomentphase vorausgesetzt, damit die Steuerung überhaupt
korrigierend eingreifen kann.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und
ein Verfahren zum Steuern von Automatik getrieben für Kraftfahrzeuge zu
schaffen, mit denen ein Blockieren einer auszurückenden Reibvorrichtung aufgrund
der Nichterkennung des Ausrückzeitpunkts
der Reibvorrichtung verhindert werden kann und die Betätigung der
Kupplung genau und zuverlässig
gesteuert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Automatikgetriebe-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 bzw. durch
ein Automatikgetriebe-Steuerverfahren nach Anspruch 3.
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Die
vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens
nach Anspruch 2 bzw. Anspruch 4 zum Steuern von Automatikgetrieben
können
sicher verhindern, daß die
auszurückende
Reibvorrichtung aufgrund der Nichterkennung oder der fehlerhaften Erkennung
des Ausrückzeitpunkts
blockiert wird bzw. frühzeitig
ausgerückt
wird, so daß sie
eine genaue und zuverlässige
Betätigung
der Kupplung sicherstellen können.
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Gemäß der Erfindung
wird ferner ein Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 5 und 6 geschaffen, das
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
versehen ist und in dem das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird.
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Die
erfindungsgemäße Steuervorrichtung
für ein
Automatikgetriebe, das eine Druckeinstellbefehl-Erzeugungseinrichtung
enthält,
die einen Schaltvorgang des mit einer Brennkraftmaschine verbundenen
Automatikgetriebes durch Einrücken
und Ausrücken
einer vorgegebenen Reibvorrichtung ausführt und einen auf die Reibvorrichtung
zum Zeitpunkt des Schaltens wirkenden Hydraulikdruck einstellt,
umfaßt eine
Ausrückzeitpunkt-Erkennungseinrichtung,
die den Ausrückzeitpunkt
einer auszurückenden
Reibvorrichtung zum Zeitpunkt des Schaltens des Automatikgetriebes
erkennt, eine erste Ausrückbestimmungseinrichtung,
die die Ausrückoperation
der auszurückenden Reibvorrichtung
auf der Grundlage des Erkennungsergebnisses der Ausrückzeitpunkt-Erkennungseinrichtung
bestimmt, und eine zweite Ausrückbestimmungseinrichtung,
die eine Ausrückoperation
der auszurückenden
Reibvorrichtung zwangsläufig
bestimmt, falls der Ausrückzeitpunkt
in der Ausrückzeitpunkt-Erkennungseinrichtung
nicht erkannt werden kann, wobei die Druckeinstellbefehl-Erzeugungseinrichtung
in der Weise arbeitet, daß sie
die auszurückende
Reibvorrichtung auf der Grundlage der Bestimmungsergebnisse der
ersten und zweiten Ausrückbestimmungseinrichtungen
ausrückt.
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Erfindungsgemäß ist zusätzlich zur
ersten Ausrückbestimmungseinrichtung
die zweite Ausrückbestimmungseinrichtung
vorgesehen, um die Ausrückoperation
der auszurückenden
Reibvorrichtung zwangsläufig
zu befehlen, falls der Ausrückzeitpunkt der
auszurückenden
Reibvorrichtung in der Ausrückzeitpunkt-Erkennungseinrichtung
nicht erkannt werden kann, so daß ein Blockieren aufgrund einer Nichterkennung
des Ausrückzeitpunkts
durch zwangsläufiges
Ausrücken
der Reibvorrichtung selbst dann sicher verhindert werden kann, wenn
der Ausrückzeitpunkt
nicht erkannt wird, beispielsweise aufgrund einer Fahrt auf einer
rauhen Fahrbahn oder dergleichen, so daß eine genaue und zuverlässige Kupplungsbetätigungssteuerung
verwirklicht werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Steuervorrichtung
für ein
Automatikgetriebe, das eine Druckeinstellbefehl-Erzeugungseinrichtung
enthält,
die einen Schaltvorgang des mit einer Brennkraftmaschine verbundenen
Automatikgetriebes durch Einrücken
und Ausrücken
einer vorgegebenen Reibvorrichtung ausführt und einen auf die Reibvorrichtung
zum Zeitpunkt des Schaltens wirkenden Hydraulikdruck einstellt,
umfaßt eine
Ausrückzeitpunkt-Erkennungseinrichtung,
die den Ausrückzeitpunkt
einer auszurückenden Reibvorrichtung
zum Zeitpunkt des Schaltens des Automatikgetriebes erkennt, eine
erste Ausrückbestimmungseinrichtung,
die die Ausrückoperation
der auszurückenden
Reibvorrichtung auf der Grundlage des Erkennungsergebnisses der
Ausrückzeitpunkt-Erkennungseinrichtung
bestimmt, eine zweite Ausrückbestimmungseinrichtung,
die eine Ausrückoperation der
auszurückenden
Reibvorrichtung zwangsläufig bestimmt,
falls der Ausrückzeitpunkt
in der Ausrückzeitpunkt-Erkennungseinrichtung
nicht erkannt werden kann, wobei die Druckeinstellbefehl-Erzeugungseinrichtung
in der Weise arbeitet, daß sie
die auszurückende
Reibvorrichtung auf der Grundlage der Bestimmungsergebnisse der
ersten und zweiten Ausrückbestimmungseinrichtungen
ausrückt,
und eine Ausrückverhinderungseinrichtung,
die ein Ausrücken
der auszurückenden
Reibvorrichtung für
eine vorgegebene Periode ab dem Beginn des Schaltens des Automatikgetriebes
verhindern kann.
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Da
erfindungsgemäß die zweite
Ausrückbestimmungseinrichtung
zusätzlich
zu der ersten Ausrückbestimmungseinrichtung
vorgesehen ist, kann ein Blockieren aufgrund einer Nichterkennung
des Ausrückzeitpunkts
wie in Verbindung mit der Steuervorrichtung nach Anspruch 1 erwähnt sicher
verhindert werden. Da ferner eine Ausrückverhinderungseinrichtung
vorgesehen ist, die das Ausrücken
der auszurückenden
Reibvorrichtung für
eine vorgegebene Zeitperiode ab dem Beginn des Schaltvorgangs des
Automatikgetriebes verhindert, kann ein frühzeitiges Ausrücken selbst
in dem Fall, in dem der Ausrückzeitpunkt
fehlerhaft erkannt wird, beispielsweise aufgrund der Fahrt auf einer
rauhen Fahrbahn oder dergleichen, sicher verhindert werden, so daß eine genaue
und zuverlässige
Kupplungsbetätigungssteuerung
verwirklicht werden kann.
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Das
erfindungsgemäße Steuerverfahren
für ein
Automatikgetriebe, das eine Druckeinstellbefehl-Erzeugungseinrich tung
enthält,
die einen Schaltvorgang des mit einer Brennkraftmaschine verbundenen
Automatikgetriebes durch Einrücken
und Ausrücken
einer vorgegebenen Reibvorrichtung ausführt und einen auf die Reibvorrichtung
zum Zeitpunkt des Schaltens wirkenden Hydraulikdruck einstellt,
umfaßt die
folgenden Schritte: Erkennen eines Ausrückzeitpunkts einer auszurückenden
Reibvorrichtung zum Zeitpunkt des Schaltens des Automatikgetriebes,
Bestimmen einer Ausrückoperation
der auszurückenden
Reibvorrichtung auf der Grundlage des Erkennungsergebnisses, zwangsläufiges Bestimmen
einer Ausrückoperation
der auszurückenden
Reibvorrichtung, falls der Ausrückzeitpunkt
nicht erkannt werden kann, und Betreiben der Druckeinstellbefehl-Erzeugungseinrichtung
in der Weise, daß die
auszurückende
Reibvorrichtung auf der Grundlage dieser Bestimmungsergebnisse ausgerückt wird.
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Erfindungsgemäß wird das
Einrücken
aufgrund einer Nichterkennung des Ausrückzeitpunkts wie in Verbindung
mit der Vorrichtung nach Anspruch 1 beschrieben sicher verhindert,
so daß eine
genaue und zuverlässige
Kupplungsbetätigungssteuerung verwirklicht
werden kann.
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Das
erfindungsgemäße Steuerverfahren
für Automatikgetriebe,
das eine Druckeinstellbefehl-Erzeugungseinrichtung enthält, die
einen Schaltvorgang des mit einer Brennkraftmaschine verbundenen Automatikgetriebes
durch Einrücken
und Ausrücken einer
vorgegebenen Reibvorrichtung ausführt und einen auf die Reibvorrichtung
zum Zeitpunkt des Schaltens wirkenden Hydraulikdruck einstellt,
umfaßt die
folgenden Schritte: Erkennen eines Ausrückzeitpunkts einer auszurückenden
Reibvorrichtung zum Zeitpunkt des Schaltens des Automatikgetriebes,
Bestimmen einer Ausrückoperation
der auszurückenden
Reibvorrichtung auf der Grundlage des Erkennungsergebnisses, zwangsläufiges Bestimmen
einer Ausrückoperation
der auszurückenden
Reibvorrichtung, falls der Ausrückzeitpunkt
nicht erkannt werden kann, Betreiben der Druckeinstellbefehl-Erzeugungseinrichtung
in der Weise, daß die
auszurückende Reibvorrichtung
auf der Grundlage dieser Bestimmungsergebnisse ausgerückt wird,
und Verhindern des Ausrückens
der auszurückenden
Reibvorrichtung für
eine vorgegebene Zeitperiode ab dem Beginn des Schaltens des Automatikgetriebes.
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Daher
werden ein Blockieren aufgrund einer Nichterkennung des Ausrückzeitpunkts
und ein frühzeitiges
Ausrücken
aufgrund einer fehlerhaften Erkennung des Ausrückzeitpunkts wie in Verbindung mit
der Vorrichtung nach Anspruch 2 erwähnt sicher verhindert, so daß eine genaue
und zuverlässige Kupplungsbetätigungssteuerung
verwirklicht werden kann.
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Das
erfindungsgemäße Kraftfahrzeug,
das eine Steuervorrichtung für
ein Automatikgetriebe umfaßt,
das eine Druckeinstellbefehl-Erzeugungseinrichtung enthält, die
einen Schaltvorgang in einem mit einer Brennkraftmaschine verbundenen
Automatikgetriebe durch Einrücken
und Ausrücken
einer vorgegebenen Reibvorrichtung ausführt und einen auf die Reibvorrichtung
zum Zeitpunkt des Schaltens wirkenden Hydraulikdruck einstellt,
umfaßt
ferner eine Ausrückzeitpunkt-Erkennungseinrichtung,
die einen Ausrückzeitpunkt
einer auszurückenden
Reibvorrichtung zum Zeitpunkt des Schaltens des Automatikgetriebes
erkennt, eine erste Ausrückbestimmungseinrichtung,
die eine Ausrückoperation
der auszurückenden
Reibvorrichtung anhand des Ergebnisses der Erkennung durch die Ausrückzeitpunkt-Erkennungseinrichtung
bestimmt, und eine zweite Ausrückbestimmungseinrichtung,
die eine Ausrückoperation
der auszurückenden
Reibvorrichtung zwangsläufig
bestimmt, falls der Ausrückzeitpunkt
in der Ausrückzeitpunkt-Erkennungseinrichtung
nicht erkannt werden kann, wobei die Druckeinstellbefehl-Erzeugungseinrichtung
in der Weise arbeitet, daß sie
die auszurückende
Reibvorrichtung auf der Grundlage der Bestimmungen der ersten und
zweiten Ausrückbestimmungseinrichtungen
ausrückt.
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Erfindungsgemäß wird daher
ein Kraftfahrzeug geschaffen, in dem die Vorrichtung und das Verfahren
zum Steuern von Automatikgetrieben zum Einsatz kommen, so daß in dem
Kraftfahrzeug ein Blockbieren aufgrund der Nichterkennung des Ausrückzeitpunkts
sicher verhindert werden kann und eine genaue und zuverlässige Kupplungsbetätigungssteuerung
verwirklicht werden kann.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der
folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung
Bezug nimmt; es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung des Aufbaus eines Automatikgetriebes, das
mit einer Steuervorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung versehen ist;
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2 ein
Schaltdiagramm zum Hochschalten für ein Viergang-Automatikgetriebe;
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3 eine
Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Einrücken und Ausrücken von
fünf Reibvorrichtungen
in einem Getriebemechanismus und den Schaltstufen zeigt;
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4 eine
schematische Ansicht einer Schaltcharakteristik beim Hochschalten
in einem herkömmlichen
allgemeinen Steuerverfahren;
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5 eine
schematische Ansicht der Schaltkennlinie beim Hochschalten gemäß dem herkömmlichen
allgemeinen Steuerverfahren, die den Einfluß einer Verschiebung des Kupplungsausrückzeitpunkts veranschaulicht;
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6 einen
Ablaufplan eines Verarbeitungsprozesses der Steuervorrichtung des
Automatikgetriebes gemäß der ersten
Ausführungsform;
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7 einen
Ablaufplan zur Erläuterung
von Einzelheiten des Prozesses der Erkennung eines Ausrückzeitpunkts;
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8 einen
Zeitablaufplan zur Erläuterung der
Funktionsweise der ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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9 ein
Kennfeld eines Abschnitts zum zwangsläufigen Ausrücken, der in der Steuervorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung enthalten ist;
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10 einen
Blockschaltplan des Aufbaus eines Automatikgetriebes, das eine Steuervorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung enthält;
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11 einen
Zeitablaufplan zur Erläuterung der
Funktionsweise der Steuervorrichtung nach 10;
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12 ein
Kennfeld eines Ausrückzeitpunkterkennungs- und Ausrückverhinderungsabschnitts in
der Steuervorrichtung nach 10; und
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13 eine
schematische Darstellung des Aufbaus eines Kraftfahrzeugs gemäß einer
dritten Ausführungs form
der Erfindung.
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1 ist
ein Blockschaltplan des Aufbaus eines Automatikgetriebes, das mit
einer Steuervorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung versehen ist. In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 101 eine Brennkraftmaschine, die im vorliegenden
Beispiel eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine
ist. Die Brennkraftmaschine 101 ist mit einer Zündvorrichtung 102 versehen.
Die Zündvorrichtung 102 umfaßt entsprechend
der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine 101 vier
Zündkerzen 103.
In einem Ansaugrohr 104, das zum Ansaugen von Luft in die
Brennkraftmaschine 101 verwendet wird, sind eine elektronisch
gesteuerte Drosselklappenvorrichtung 105 zum Einstellen
der Durchflußmenge
der durch das Ansaugrohr 104 strömenden Luft, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 106 zum
Einspritzen von Kraftstoff sowie ein Luftdurchflußmesser 107 vorgesehen.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 106 umfaßt entsprechend
der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine 101 vier
Kraftstoffeinspritzventile 108. Die elektronisch gesteuerte
Drosselklappenvorrichtung 105 ist so beschaffen, daß ein Aktuator 109 die Drosselklappe 110 antreibt,
um die Luftdurchflußmenge
zu steuern. In einem gewöhnlichen
Kraftfahrzeug sind die Drosselklappe 110 und ein (nicht
gezeigtes) Fahrpedal über
ein (nicht gezeigtes) mechanisches Seil verbunden und werden im
wesentlichen ohne relatives Spiel gemeinsam betätigt.
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An
einer Kurbelwelle 111 der Brennkraftmaschine 101 ist
ein Schwungrad 112 angebracht. Am Schwungrad 112 ist
ein Brennkraftmaschinendrehzahlsensor 113 angebracht, der
die Drehzahl der Kurbelwelle 111, d. h. die Drehzahl Ne
der Brennkraftmaschine, erfaßt.
Mit dem Schwungrad 112 ist ein Drehmomentwandler 114 direkt
verbunden, ferner ist mit der Drehmomentwandler-Abtriebswelle 118 ein
Stufen-Getriebemechanismus 119 direkt
verbunden. Das Automatik getriebe 130 umfaßt die Drehmomentwandler-Abtriebswelle 118 und
den Stufengetriebemechanismus 119.
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Der
Drehmomentwandler 114 umfaßt ein Pumpenrad 115,
ein Turbinenrad 116 und einen Stator 117. Die
Abtriebswelle des Turbinenrades 116, d. h. die Drehmomentwandler-Abtriebswelle 118,
ist mit dem Stufen-Getriebemechanismus 119 direkt verbunden.
An der Drehmomentwandler-Abtriebswelle 118 ist ein Turbinenraddrehzahlsensor 120 angebracht,
der die Drehzahl Nt des Turbinenrades 116 erfaßt.
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Der
Aufbau des Stufen-Getriebemechanismus 119 ist bekannt und
umfaßt
zwei Planetengetriebe und fünf
Reibvorrichtungen und ist so beschaffen, daß das Getriebeübersetzungsverhältnis oder
die Drehrichtung der Planetengetriebe durch wahlweises Einrücken oder
Ausrücken
der fünf
Reibvorrichtungen geändert
wird, um zwischen einer Vorwärtsbewegung
und einer Rückwärtsbewegung
umzuschalten. In 1 sind diese Elemente zur einfachen
Erläuterung
durch ein Planetengetriebe 121 und durch Reibvorrichtungen 122 und 123 dargestellt.
Die Reibvorrichtungen 122 und 123 werden durch
Spulen 126 bzw. 127 und lineare Magnetventile 128 bzw. 129 (Druckeinstellvorrichtungen)
gesteuert. Der Stufen-Getriebemechanismus 119 ist mit einer
Abtriebswelle 124 verbunden, die ihrerseits mit einer (nicht gezeigten)
Kardanwelle eines Kraftfahrzeugs verbunden ist.
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Verschiedene
Arten von Aktuatoren zum Antreiben der Brennkraftmaschine 101 und
des Automatikgetriebes 130 werden durch eine Steuervorrichtung 131 gesteuert.
In die Steuervorrichtung 131 werden ein Drosselklappenöffnungsgrad θ, die Drehzahl No
(Fahrgeschwindigkeit) der Abtriebswelle des Getriebes, die Drehzahl
Nt des Turbinenrades 116, die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 101,
die Öltemperatur
Toil des Getriebes, der Fahrpedalnieder drückungsgrad α und dergleichen eingegeben
und für die
Steuerung verwendet. In einem speziellen System wird in die Steuervorrichtung 131 das
Drehmoment To der Abtriebswelle des Getriebes, das unter Verwendung
eines (nicht gezeigten) Drehmomentsensors erfaßt wird, der an der Abtriebswelle 124 des Automatikgetriebes 130 angebracht
ist, eingegeben.
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2 zeigt
ein Hochschaltdiagramm für
den Fall, daß das
Automatikgetriebe 130 ein Viergang-Automatikgetriebe ist.
Die Steuervorrichtung 131 ermittelt einen Schaltvorgang
anhand der Last der Brennkraftmaschine, beispielsweise des Drosselklappenöffnungsgrades θ, und anhand
der Ist-Fahrgeschwindigkeit
V, und bestimmt anhand der in 2 gezeigten
Schaltlinien die Schaltstufe des Automatikgetriebes 130.
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3 ist
eine Tabelle, die die Beziehung zwischen den Einrück- und
Ausrückoperationen
der fünf Reibvorrichtungen
und den Schaltstufen des Stufen-Getriebemechanismus 119 zeigt.
Das Automatikgetriebe 130 ist mit einer unteren Kupplung
(L/C), einer 2-4-Bremse (2-4-B), einer oberen Kupplung (H/C), einer
unteren Rückwärtsbremse
(L-A/B) und einer
unteren Einwegkupplung (L/OWC), die die fünf Reibvorrichtungen bilden,
versehen. In 3 ist der eingerückte Zustand
der jeweiligen Reibvorrichtung durch einen Kreis "O" bezeichnet, während der ausgerückte Zustand
durch ein Kreuz "x" bezeichnet ist. Dadurch
können
die vier Vorwärtsgänge und
der Rückwärtsgang
gewählt
werden. Beispielsweise wird bei einem 2-3-Schaltvorgang die obere
Kupplung (H-C) eingerückt,
während
die 2-4-Bremse (2-4-B) ausgerückt
wird. In der folgenden Beschreibung ist eine einzurückende Reibvorrichtung
(d. h. eine Reibvorrichtung, die momentan ausgerückt ist und für den Schaltvorgang
eingerückt
wird) durch die Reibvorrichtung 123 in 1 dargestellt,
während
eine auszurückende
Reibvorrichtung (d. h. eine Reibvorrichtung, die momentan eingerückt ist
und zum Schalten ausgerückt
wird) durch die Reibvorrichtung 122 in 1 dargestellt
ist.
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In
dem obenbeschriebenen Automatikgetriebe ist eine Steuervorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen. Die Steuervorrichtung umfaßt die in 1 gezeigte
Steuervorrichtung 131. Diese Steuervorrichtung 131 besitzt Verarbeitungsfunktionen
eines Schaltbefehl-Erzeugungsabschnitts 132, eines Ausrückzeitpunkt-Erkennungsabschnitts 131,
eines Ausrückoperation-Bestimmungsabschnitts 134,
eines Druckeinstellbefehl-Erzeugungsabschnitts 135 und
eines Abschnitts 136 zum zwangsläufigen Bestimmen der Ausrückoperation.
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Der
Schaltbefehl-Erzeugungsabschnitt 132 beurteilt anhand des
Drosselklappenöffnungsgrades θ und der
Drehzahl No der Abtriebswelle des Getriebes (Fahrgeschwindigkeit)
wie in 2 gezeigt, ob ein einen Schaltvorgang erfordernder
Zustand vorliegt, und erzeugt gegebenenfalls ein Schaltbefehlssignal.
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Der
Ausrückzeitpunkt-Erkennungabschnitt 133 erkennt
einen Ausrückzeitpunkt
der auszurückenden
Reibvorrichtung (der momentan eingerückten Reibvorrichtung) unter
den Reibvorrichtungen 122 und 123. Beispielsweise
erkennt er eine Drehmomentphase während eines Schaltvorgangs.
Als Verfahren zum Erkennen der Drehmomentphase kann ein Verfahren
in Betracht gezogen werden, das Signale eines (nicht gezeigten)
Drehmomentsensors und eines (nicht gezeigten) Beschleunigungssensors oder
die zeitliche Änderungsrate
der Drehzahl No der Abtriebswelle des Getriebes verwendet.
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Bei
Erkennung eines optimalen Ausrückzeitpunkts
anhand des obenbeschriebenen Verfahrens gibt der Ausrückoperation-Bestimmungsabschnitt 134 einen
Minimalwert eines Hydraulikdruck-Befehlswertes an den Druckeinstellbefehl-Erzeugungsabschnitt 135 aus,
um die auszurückende
Reibvorrichtung 122 auszurücken. Falls der Ausrückzeitpunkt
durch den Ausrückzeitpunkt-Erkennungsabschnitt 133 nicht
erkannt werden kann, gibt der Abschnitt 136 zum zwangsläufigen Bestimmen
der Ausrückoperation
einen Minimalwert des Hydraulikdruck-Befehlswertes an den Druckeinstellbefehl-Erzeugungsabschnitt 135 aus,
um eine Kupplungsausrückoperation
zwangsläufig
auszuführen.
Wenn der Minimalwert des Hydraulikdruck-Befehlswert ausgegeben wird,
steuert der Druckeinstellbefehl-Erzeugungsabschnitt 135 das
lineare Magnetventil 129, das mit der auszurückenden
Reibvorrichtung 122 verbunden ist, an, um den Hydraulikdruck
zum Ausrücken
der Kupplung zu erzeugen.
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In
dem obenbeschriebenen Aufbau ist es möglich, die Reibvorrichtung
selbst dann sicher auszurücken,
wenn der optimale Ausrückzeitpunkt
nicht erkannt werden kann, beispielsweise aufgrund der Fahrt auf
einer rauhen Fahrbahn oder dergleichen, so daß eine Verschlechterung der
Schaltcharakteristik verhindert werden kann. In der folgenden Beschreibung
wird die "Reibvorrichtung" manchmal auch als "Kupplung" bezeichnet.
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4 ist
eine schematische Darstellung einer Schaltcharakteristik beim Hochschalten
in einem herkömmlichen
allgemeinen Steuerverfahren. Das Schaltbefehlssignal wird erzeugt
und die Hydraulikdrucksteuerung während des Schaltens wird begonnen.
Der Hydraulikdruck in der einzurückenden Kupplung
wird erhöht
und das Abtriebswellendrehmoment wird reduziert, während die
Drehzahl des Turbinenrades nicht verringert wird, wenn die Drehmomentübertragung
beginnt. Der Grund hierfür
besteht darin, daß das
Drehmoment sowohl auf die auszurückende
Kupplung als auch auf die einzurückende
Kupplung wirkt, da die einzurückende
Kupplung einzurücken
beginnt und ein Teil des Drehmoments nicht an die Abtriebswelle 124 übertragen
wird. Dieser Bereich entspricht der Drehmomentphase. Wenn in dieser
Periode der Hydraulikdruck der auszurückenden Kupplung in einem Hub
abgesenkt wird, wird die Drehzahl des Turbinenrades abgesenkt und der
Schaltvorgang wird tatsächlich
begonnen. Das heißt,
daß eine
zufriedenstellende Kupplungsbetätigungssteuerung
dadurch verwirklicht werden kann, daß der Beginn der Drehmomentphase
erkannt wird, um die auszurückende
Kupplung in einem Hub auszurücken.
Der Hydraulikdruck der einzurückenden Kupplung
während
des Schaltens und der Hydraulikdruck der auszurückenden Kupplung vor dem Beginn der
Drehmomentphase werden auf einen Wert gesetzt, mit dem eine gute
Schaltcharakteristik unter allen Betriebsbedingungen des Automatikgetriebes verwirklicht
werden kann.
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5 ist
eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Einflusses der
Verschiebung des Kupplungsausrückzeitpunkts
auf die Schaltcharakteristik beim Hochschalten in dem herkömmlichen
allgemeinen Steuerverfahren. Wie durch die Einpunkt-Strichlinie
in 5 gezeigt ist, wird bei Ausführung einer Kupplungsausrückoperation
in einer Periode vor dem tatsächlichen
Beginn der Drehmomentphase, beispielsweise aufgrund einer fehlerhaften Erkennung
der Drehmomentphase, ein Anstieg der Turbinenraddrehzahl bewirkt,
was beim Fahrer den Eindruck einer Fehlsteuerung hervorruft. Wie
durch die unterbrochene Linie in 5 gezeigt
ist, wird bei einer zeitlich stark verzögerten Ausführung der Kupplungsausrückoperation
nach Beginn der Drehmomentphase, beispielsweise aufgrund einer Nichterkennung
der Drehmomentphase, ein Zustand (ein eingerückter Zustand) erzeugt, in
dem das Drehmoment sowohl auf die einzurückende als auch auf die auszurückende Kupplung
ausgeübt
wird, so daß nicht
nur ein Widerstand für
das Abtriebswellendrehmoment und eine Drehmomentänderung bewirkt werden, sondern
außerdem
eine Verschlechterung der Kupplung begünstigt wird. Daher muß ein Verfahren
geschaffen werden, das den Zeitpunkt des Beginns der Drehmomentphase
als Ausrückzeitpunkt genau
erkennt und eine fehlerhafte Erkennung und/oder eine Nichterkennung
des Ausrückzeitpunkts
verhindern kann, um eine hohe Zuverlässigkeit zu erhalten.
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6 ist
ein Ablaufplan, der die Verarbeitungsfunktionen des Ausrückzeitpunkt-Erkennungsabschnitts 133,
des Ausrückoperation-Bestimmungsabschnitts 134,
des Druckeinstellbefehl-Erzeugungsabschnitts 135 und des
Abschnitts 136 zur zwangsläufigen Bestimmung der Ausrückoperation
in der Steuervorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung des Automatikgetriebes 130 veranschaulicht.
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Zunächst wird
in einem Schritt 401 beurteilt, ob ein Schaltbefehlssignal
erzeugt worden ist. Wenn das Schaltbefehlssignal erzeugt wurde,
geht der Prozeß weiter
zu einem Schritt 402, andernfalls wird der Schritt 401 erneut
durchlaufen. Im Schritt 402 wird unter Verwendung der zeitlichen Änderungsrate
der Drehzahl der Getriebeabtriebswelle 124 beurteilt, ob der
Ausrückzeitpunkt
vorliegt (Ausrückzeitpunkt-Erkennungsabschnitt 133 und
Ausrückoperation-Bestimmungsabschnitt 134).
Wenn der Ausrückzeitpunkt
erkannt wird, geht der Prozeß weiter
zum Schritt 404. Wenn der Ausrückzeitpunkt nicht erkannt wird,
geht der Prozeß weiter
zum Schritt 403. Im Schritt 403 wird beurteilt,
ob der Wert TmSft größer als
ein oder gleich einem Ausrückzeitpunkterkennung-Endzeitpunkt
tTmTq_e ist (Abschnitt 136 zum zwangsläufigen Bestimmen der Ausrückoperation). Falls
der Wert TmSft größer oder
gleich tTmTq_e ist, geht der Prozeß weiter zum Schritt 404,
um ein Ausrücken
auszuführen.
Wenn der Wert TmSft kleiner ist, kehrt der Prozeß zum Schritt 402 zurück.
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Schließlich wird
im Schritt 404 der Hydrauklikdruck-Befehlswert f der auszurückenden
Kupplung auf einen minimalen Wert gesetzt und wird die Kupplungsausrückoperation
ausgeführt
(Druckeinstellbefehl-Erzeugungsabschnitt 135). Durch diesen Prozeßablauf
kann sicher verhindert werden, daß die auszurückende Reibvorrichtung 122 aufgrund
einer Nichterkennung des Ausrückzeitpunkts
nicht ausgerückt
wird, so daß eine
Verschlechterung der Schaltcharakteristik vermieden werden kann.
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7 ist
ein Ablaufplan, der Einzelheiten des Prozesses des Erkennens des
Ausrückzeitpunkts
im Schritt 402 von 6 erläutert. Im
Schritt 501 wird das Schaltbefehlssignal gelesen, woraufhin im
Schritt 502 beurteilt wird, ob sich der Wert des gelesenen
Schaltbefehlssignals im Vergleich zum vorhergehenden Wert geändert hat.
Wenn sich der Wert des Schaltbefehlssignals gegenüber dem
vorhergehenden Wert geändert
hat, wird im Schritt 503 ein Schaltsteuerbeginn-Merker
gesetzt, wird ein Wert der momentanen Drehzahl dNo der Abtriebswelle
im Getriebe im Schritt 504 durch einen Referenzwert dNo-s ersetzt
und geht der Prozeß weiter
zum Schritt 505. Wenn sich der Wert des Schaltbefehlssignals
nicht geändert
hat, geht der Prozeß weiter
zum Schritt 505, ohne die Schritte 503 und 504 zu
durchlaufen. Im Schritt 505 wird beurteilt, ob der Schaltsteuerbeginn-Merker
gesetzt ist. Wenn der Merker gesetzt ist, geht der Prozeß weiter
zum Schritt 506, andernfalls kehrt der Prozeß zum Schritt 501 zurück. Im Schritt 506 wird
die momentane Drehzahl dNo der Abtriebswelle im Automatikgetriebe
gelesen. Dann wird im Schritt 507 eine Differenz zwischen
dem Wert dNo-s (Wert von dNo, wenn der Schaltbefehl erzeugt wird) und
dem Wert dNo erhalten, ferner wird beurteilt, ob diese Differenz
größer als
der Ausrückzeitpunkt-Erkennungspegel
cTgLv1 ist. Wenn die Differenz größer ist, geht der Prozeß weiter
zum Schritt 508, andernfalls kehrt der Prozeß zum Schritt 506 zurück. Im Schritt 508 wird
der Ausrückzeitpunkterkennung-Merker
gesetzt, woraufhin der Prozeß beendet ist.
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8 ist
ein Zeitablaufplan, der die Funktionsweise der Steuervorrichtung
dieser Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
Wenn das Schaltbefehlssignal erzeugt wird, wird die Zeit TmSft hochgezählt. Außerdem wird
die Abtriebswellen-Drehzahl dNo zu dem Zeitpunkt, zu dem der Schaltbefehl
erzeugt wird, in einem Speicher als Wert dNo-s gespeichert. Hierbei
ist die Genauigkeit in bezug auf die Unterscheidung zwischen einem
Rauschen und der Drehzahl während
einer Fahrt auf einer rauhen Fahrbahn oder dergleichen gering, so
daß es
sich als günstig
erweisen kann, innerhalb eines festen Zeitintervalls nach der Erzeugung
des Schaltbefehlssignals einen Mittelwert zu setzen. Wenn die Differenz zwischen
den Werten dNo-s und dNo größer als
der Ausrückzeitpunkt-Erkennungspegel
cTgLv1 ist, wird der Ausrückzeitpunkterkennung-Merker
gesetzt. Wenn der Ausrückzeitpunkterkennung-Merker
gesetzt ist, nimmt der Hydraulikdruck-Befehlswert der auszurückenden
Kupplung den Minimalwert an, wodurch der Hydraulikdruck der auszurückenden
Kupplung reduziert wird. Wenn der Wert TmSft den Ausrückzeitpunkterkennung-Endzeitpunkt tTmTq_e
erreicht, wird der Merker für
zwangsläufiges
Ausrücken gesetzt.
Wenn hierbei der Ausrückzeitpunkt
anhand der Änderungsrate
der Drehzahl der Abtriebswelle nicht erkannt werden kann, wenn der
Merker für zwangsläufiges Ausrücken gesetzt
ist, wie durch die Einpunkt-Strichlinie in 8 gezeigt
ist, wird der Ausrückzeitpunkterkennung-Merker
gleichzeitig zur Ausführung
der Operation gesetzt, so daß der
Hydraulikdruck-Befehlswert
der auszurückenden
Kupplung den Minimalwert annimmt. In der obigen Operation kann die
Nichterkennung des Drehmomentphasen-Startzeitpunkts während der
Fahrt auf einer rauhen Fahrbahn sicher verhindert werden.
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9 zeigt
ein beispielhaftes Kennfeld des in 1 gezeigten
Abschnitts 136 zum zwangsläufigen Bestimmen der Ausrückoperation.
Auf der horizontalen Achse ist der Drosselklappenöffnungsgrad aufgetragen,
während
auf der vertikalen Achse der Zeitpunkt tTmTq_e für zwangsläufiges Ausrücken aufgetragen ist. Der optimale
Ausrückzeitpunkt (Drehmomentphasen-Startzeitpunkt)
hängt vom
Hydraulikdruck der einzurückenden
Kupplung ab. Wenn die Kupplung nach Überschreiten des Ausrückzeitpunkts
ausgerückt
wird, wird eine Drehmomentänderung
(eine Längsbeschleunigung
des Fahrzeugs), die in 5 durch die unterbrochene Linie
gezeigt ist, erzeugt. Diese Drehmomentänderung nimmt zu, wenn die Überschreitungszeit
länger
ist, was der Fahrer als Schaltstoß empfindet. Der Schaltvorgang wird
bei jedem der Drosselklappenöffnungsgrade ausgeführt, um
im voraus den Grenzzeitpunkt zu bestimmen, so daß bei entsprechender Abstimmung die
Drehmomentänderung
höchstens
0,2 g beträgt; diese
Werte werden als Kennfelddaten gespeichert.
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Die 10 bis 12 zeigen
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung. 10 ist ein Blockschaltplan des
Aufbaus einer Steuervorrichtung für Automatikgetriebe wie in
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1,
hierbei sind jedoch die Brennkraftmaschine 101 und das
Automatikgetriebe 130, die in 1 gezeigt
sind, weggelassen. Die Steuereinrichtung ist mit dem Bezugszeichen 131A bezeichnet.
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In 10 besitzt
die Steuereinrichtung 131A Verarbeitungsfunktionen des
Schaltbefehl-Erzeugungsabschnitts 132, des Ausrückzeitpunkt-Erkennungsabschnitts 133,
des Ausrückoperation-Bestimmungsabschnitts 134,
eines Ausrückzeitpunkterkennung-Verhinderungsabschnitt 201,
des Druckeinstellbefehl-Erzeugungsabschnitts 135 und des
Abschnitts 136 zum zwangsläufigen Bestimmen des Ausrüc kens und
bildet die Steuervorrichtung für
Automatikgetriebe gemäß der zweiten
Ausführungsform der
Erfindung.
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Der
Schaltbefehl-Erzeugungsabschnitt 132 erzeugt das Schaltbefehlssignal
anhand des Drosselklappenöffnungsgrades θ und der
Drehzahl No der Abtriebswelle des Getriebes (der Fahrgeschwindigkeit).
Der Ausrückzeitpunkt-Erkennungsabschnitt 132 erkennt
einen Ausrückzeitpunkt
der auszurückenden
Reibvorrichtung. Wenn der Ausrückzeitpunkt
erkannt wird, gibt der Ausrückoperation-Bestimmungsabschnitt 134 den
Minimalwert für
den Hydraulikdruck-Befehlswert an den Druckeinstellbefehl-Erzeugungsabschnitt 135 aus,
um die auszurückende
Reibvorrichtung auszurücken.
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Wenn
hierbei die Erkennung durch den Ausrückzeitpunkterkennung-Verhinderungsabschnitt 201 verhindert
wird, wird das Ausrückoperation-Befehlssignal
des Ausrückoperation-Bestimmungsabschnitts 134 ignoriert.
Wenn dann der Ausrückzeitpunkt
durch den Ausrückzeitpunkt-Erkennungsabschnitt 133 nicht
erkannt werden kann, wird der Minimalwert des Hydraulikdruck-Befehlswerts
an den Druckeinstellbefehl-Erzeugungsabschnitt 135 ausgegeben,
so daß die
Kupplungsausrückoperation durch
den Abschnitt 136 zum zwangsläufigen Bestimmen der Operation
des Ausrückens
zwangsläufig
ausgeführt
wird.
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In
dem obigen Aufbau kann ebenso wie in der ersten Ausführungsform
die Reibvorrichtung selbst dann sicher ausgerückt werden, wenn der optimale
Ausrückzeitpunkt
nicht erkannt werden kann, beispielsweise aufgrund der Fahrt auf
einer rauhen Fahrbahn, so daß eine
Verschlechterung der Schaltcharakteristik verhindert werden kann.
Außerdem
kann das Problem gelöst
werden, daß der
optimale Ausrückzeitpunkt
beispielsweise aufgrund der Fahrt auf einer rauhen Fahrbahn fehlerhaft
erkannt wird und dadurch eine frühzeitige
Ausrückoperation ausgeführt würde.
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11 ist
ein Zeitablaufplan, der die Funktionsweise der zweiten Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
Wenn das Schaltbefehlssignal erzeugt wird, wird die Zeit TmSft hochgezählt und
wird ein Erkennungsverhinderungsmerker gesetzt. Für die Abtriebswellen-Drehzahl
dNo wird zu dem Zeitpunkt, zu dem der Schaltbefehl erzeugt wird,
im Speicher ein Wert dNo-s gespeichert. Hierbei ist die Genauigkeit
der Unterscheidung zwischen einem Rauschen und der Drehzahl während der
Fahrt auf einer rauhen Fahrbahn gering, so daß es sich als günstig erweisen
kann, anstatt des Wertes dNo-s einen Mittelwert über ein festes Zeitintervall
seit der Erzeugung des Schaltbefehlssignals zu speichern. Wenn die
Differenz zwischen den Werten dNo-s und dNo größer als der oder gleich dem
Ausrückzeitpunkt-Erkennungspegel
cTgLv1 wird, wird der Ausrückzeitpunkterkennung-Merker
gesetzt. Wie in 11 gezeigt ist, wird der Ausrückzeitpunkterkennung-Merker
selbst dann, wenn die obengenannte Differenz größer als der obengenannte Pegel
wird und der Erkennungsverhinderungsmerker gesetzt wird, nicht gesetzt,
so daß eine
fehlerhafte Erkennung des Ausrückzeitpunkts
vermieden wird. Wenn der Wert TmSft größer als der Ausrückzeiterkennung-Verhinderungszeitpunkt
tTmTq_e wird, wird der Merker für zwangsläufiges Ausrücken zurückgesetzt
und wird die Ausrückzeitpunkterkennung
mit dem Signal dNo wie oben erwähnt
ausgeführt.
Dadurch kann eine fehlerhafte Erkennung des Drehmomentphasen-Startzeitpunkts
während
der Fahrt auf einer rauhen Fahrbahn sicher vermieden werden, ferner
kann ein plötzlicher
Anstieg der Drehzahl aufgrund eines frühzeitigen Ausrückens verhindert
werden.
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12 ist
ein beispielhaftes Kennfeld des Ausrückzeitpunkterkennungs- und
Ausrückverhinderungsabschnitts 201 von 10.
Auf der horizontalen Achse ist der Drossel klappenöffnungsgrad
aufgetragen, während
auf der vertikalen Achse der Ausrückzeitpunkterkennung-Verhinderungszeitpunkt tTmTq_s
aufgetragen ist. Hierbei hängt
der optimale Ausrückzeitpunkt
(Drehmomentphasen-Startzeitpunkt) vom Hydraulikdruck der einzurückenden Kupplung
ab. Wenn die Kupplung vor dem Ausrückzeitpunkt ausgerückt wird,
steigt die Drehzahl plötzlich
an, wie in 5 durch die Einpunkt-Strichlinie gezeigt
ist, so daß beim
Fahrer der Eindruck einer Fehlsteuerung entsteht. Der Schaltvorgang
wird für jeden
der Drosselklappenöffnungsgrade
ausgeführt, um
im voraus den geeigneten Zeitpunkt zu bestimmen, um einen plötzlichen
Anstieg der Drehzahl bei geeigneter Abstimmung zu vermeiden, wobei
diese Daten in einem Kennfeld gespeichert werden.
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Wie
oben erwähnt
worden ist, kann durch die Kombination des Verfahrens zum Erkennen
des Ausrückzeitpunkts
und des Verfahrens zum Verhindern einer fehlerhaften Erkennung oder
einer Nichterkennung eine zuverlässige
Kupplungsbetätigungssteuerung
verwirklicht werden, so daß eine
Verschlechterung der Schaltcharakteristik und eine Verschlechterung
der Kupplung vermieden werden können.
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13 zeigt
eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und zeigt den Aufbau eines Kraftfahrzeugs
gemäß der Erfindung,
wobei die Steuervorrichtung 131 (oder 131A) in 13 den
gleichen Aufbau wie jene der 1 oder 10 besitzt. Die
Brennkraftmaschine 101, das Automatikgetriebe 130 und
die Steuervorrichtung 131 (oder 131A) sind in
einem Kraftfahrzeug 201 gemäß der Erfindung angebracht.
Das Kraftfahrzeug 301 ist so beschaffen, daß die Schaltcharakteristik
nicht verschlechtert wird und ein komfortables Schaltempfinden stets
erzielt werden kann, da der Ausrückzeitpunkt
der auszurückenden
Reibvorrichtung durch die obengenannte Steuervorrichtung 131 (oder 131A)
optimal gesteuert wird.
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Erfindungsgemäß kann in
dem Automatikgetriebe, das einen Schaltvorgang durch Einrücken oder
Ausrücken
einer bestimmten Reibvorrichtung ausführt, ein Blockieren aufgrund
einer Nichterkennung des Ausrückzeitpunkts
der auszurückenden Reibvorrichtung
sicher vermieden werden, außerdem
kann die Kupplung stets genau und zuverlässig zum optimalen Zeitpunkt
betätigt
werden.
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Erfindungsgemäß ist es
in dem Automatikgetriebe, das einen Schaltvorgang durch Einrücken oder
Ausrücken
einer bestimmten Reibvorrichtung ausführt, stets möglich, ein
frühzeitiges
Ausrücken aufgrund
einer fehlerhaften Erkennung des Ausrückzeitpunkts der auszurückenden
Reibvorrichtung oder das Blockieren aufgrund der Nichterkennung
des Ausrückzeitpunkts
sicher verhindert werden, so daß die
Kupplung stets genau und zuverlässig
betätigt werden
kann.