DE3812672C2 - Hydraulisches Steuerverfahren für eine hydraulisch betätigbare Last - Google Patents
Hydraulisches Steuerverfahren für eine hydraulisch betätigbare LastInfo
- Publication number
- DE3812672C2 DE3812672C2 DE3812672A DE3812672A DE3812672C2 DE 3812672 C2 DE3812672 C2 DE 3812672C2 DE 3812672 A DE3812672 A DE 3812672A DE 3812672 A DE3812672 A DE 3812672A DE 3812672 C2 DE3812672 C2 DE 3812672C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- duty cycle
- solenoid valve
- hydraulic
- cycle
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/04—Smoothing ratio shift
- F16H61/06—Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure
- F16H61/061—Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure using electric control means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
- F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
- F16H61/0251—Elements specially adapted for electric control units, e.g. valves for converting electrical signals to fluid signals
- F16H2061/0255—Solenoid valve using PWM or duty-cycle control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/04—Smoothing ratio shift
- F16H2061/0477—Smoothing ratio shift by suppression of excessive engine flare or turbine racing during shift transition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
- F16H59/68—Inputs being a function of gearing status
- F16H59/72—Inputs being a function of gearing status dependent on oil characteristics, e.g. temperature, viscosity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuerverfahren, bei welchem
zum Zwecke der Einleitung oder Abfuhr von unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit
in einen bzw. aus einem mit einer hydraulischen Last verbundenen Durchlaß
ein Tastverhältnis eines im EIN-AUS-Betrieb arbeitenden Magnetventils von
einem ersten Tastverhältnis, das einem ersten hydraulischen Druck
entspricht, zu einem zweiten Tastverhältnis, das einem zweiten hydraulischen
Druck entspricht, geändert wird und dadurch der zeitliche Durchschnitts
wert des hydraulischen Drucks in diesem Durchlaß vom ersten hydraulischen
Druck zum zweiten hydraulischen Druck geändert wird.
Ein derartiges Steuerverfahren ist bekannt aus der DE 36 16 974 A1.
Dort wird zur Ansteuerung der Spule eines Magnetventils mit Stromimpulsen
das Tastverhältnis dieser Impulse dadurch vergrößert oder verkleinert,
daß die Lücken zwischen den Impulsen entweder verkleinert oder vergrößert
werden, während die Zeitdauer der eigentlichen Impulse konstantgehalten
wird. Dadurch will man erreichen, daß man die störenden Frequenzen,
die bei der Verwendung solcher Rechteckimpulse auftreten, leicht ausfiltern
und dadurch Störungen des Autoradioempfangs vermeiden kann. Derartige
Anordnungen haben aber den Nachteil, daß bei ihnen Druckänderungen
am Ausgang eines Magnetventils langsam vonstatten gehen. Wird nämlich
bei ihnen das Tastverhältnis von einem ersten auf einen zweiten Wert
umgeschaltet, welcher zweite Wert einem gewünschten zweiten Druckwert
entspricht, so kann sich der Druck in den vorhandenen Rohrleitungen
nach einer solchen Änderung des Tastverhältnisses wegen der Elastizität
der Leitungen und der Kompressibilität des Druckmediums nicht rasch
ändern. Deshalb braucht man bei dieser Art von Steuerung viel Zeit,
um den Druck zu erreichen - ob er nun höher oder niedriger sein soll
als der bisherige -, der dem neuen vorgegebenen Tastverhältnis entspricht.
Diese elektrohydraulische Ansprechverzögerung kann Probleme bei der
Steuerung der Kupplungen in Automatikgetrieben, und bei ähnlichen
Aufgabenstellungen, verursachen.
Für die Ansteuerung einer hydrodynamischen Bremse ist es aus der
DE 29 48 400 C2 bekannt, einen sogenannten Füllstoß zu verwenden, um bei
Betätigen des Bremspedals eine Ansprechverzögerung zu vermeiden. Hierzu
wird, über eine spezielle Ventilanordnung, bei auch nur leichtem Druck
auf das Bremspedal, der hydrodynamischen Bremse sofort der maximale
Öldruck zugeführt. Der Druck in der Bremse wird über eine Meßleitung
überwacht, welche ein Hilfsventil steuert. Ist dieser Druck genügend
angestiegen, so bewegt er das Hilfsventil in dessen Arbeitsstellung,
der Füllstoß wird beendet, und der Druck wird auf den Wert abgesenkt,
welcher der Stellung des Bremspedals entspricht. Eine solche Anordnung
ist aber recht aufwendig, denn außer einem speziellen, teuren Drucksteuer
ventil benötigt sie auch noch ein Hilfsventil für die Drucküberwachung.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein neues hydraulisches Steuerver
fahren bereitzustellen.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bezüglich der Ansprechverzögerung
bei der Erhöhung des Druckes gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen
Maßnahmen. Ebenso wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß hinsichtlich
der Ansprechverzögerung bei der Absenkung eines Druckes gelöst durch
die im Anspruch 3 angegebenen Maßnahmen.
Durch die Verwendung von Tastverhältnis-Korrekturzeit-Kennlinien für
Druckerhöhung bzw. Druckabsenkung gelingt es, Ansprechverzögerungen -
infolge Volumenelastizität auf der Lastseite - klein zu halten und
so die Ansprechgeschwindigkeit zu verbessern, ohne daß dazu geschlossene
Regelsysteme mit Drucksensoren oder dergleichen erforderlich sind.
Auch kann auf diese Weise die Ansprechgeschwindigkeit erhöht werden,
ohne daß dabei ein Ruck oder Stoß auftritt, der sonst durch die Änderung
- oder die Art der Änderung, z. B. einen Füllstoß - des hydraulischen
Arbeitsdruckes verursacht werden könnte. Dies ist besonders wichtig
bei Automatikgetrieben, bei denen ein sanftes, ruckfreies Schalten
gewünscht wird.
Eine besonders hohe Ansprechgeschwindigkeit ergibt sich dann, wenn
das dritte Tastverhältnis - je nach Anwendungsfall - entweder 100%
oder Null % beträgt, da sich dann besonders kurze Zeiten für den
Druckanstieg oder den Druckabfall ergeben, doch müssen stets auch
die Erfordernisse einer sanften, ruckfreien Arbeitsweise berücksichtigt
werden, die ggf. andere, weniger extreme Werte für das dritte Tastverhältnis
zweckmäßig machen können.
Mit besonderem Vorteil wird das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch
2 oder Anspruch 4 weitergebildet. Wenn nämlich nach Ablauf der m bzw.
n Takte der Druck noch nicht genau den gewünschten Wert erreicht hat,
kann durch diese Verfahrensschritte innerhalb einer kleinen Zahl von
Takten ein rascher, von Diskontinuitäten freier Übergang zu diesem
gewünschten Druckwert erreicht werden.
Ferner geht man mit großem Vorteil so vor, daß die Temperatur der
unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit erfaßt wird, und daß mindestens
ein Tastverhältnis entsprechend dieser erfaßten Temperatur korrigiert
wird. Man kann so auf einfache Weise die Viskositätsänderung des Hydraulik
öls, sowie andere temperaturabhängige Größen, berücksichtigen.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung
dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu
verstehenden Ausführungsbeispielen.
Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild, welches schematisch ein Automatikgetriebe
mit einem Drehmomentwandler zeigt, bei welchem das erfindungs
gemäße Verfahren Anwendung finden kann,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Zahnradgetriebes, wie
es für das Zahnradgetriebe 30 der Fig. 1 Verwendung finden
kann,
Fig. 3 ein hydraulisches Schaltbild, welches einen Teil des Innen
lebens der in Fig. 1 dargestellten hydraulischen Schaltung 40
zeigt,
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm einer Hauptroutine; dieses zeigt hydraulische
Steuer- bzw. Regelvorgänge, welche bei der Getriebesteuerung
von dem Getriebesteuergerät 16 der Fig. 1 ausgeführt werden,
Fig. 5 ein Diagramm eines zeitlichen Verlaufs; es zeigt, wie Impulssignale
von einem Sensor 14 für die Motordrehzahl Ne erzeugt werden,
und wie diese Drehzahl und ihre Änderung in verschiedenen
Programmtakten errechnet werden,
Fig. 6 eine Darstellung von Schaltkennlinien, definiert durch die
Drosselklappenöffnung und eine Getriebeabtriebsdrehzahl No,
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm einer Leistung-EIN-AUS-Entscheidungs
routine, welche vom Getriebesteuergerät 16 ausgeführt wird,
Fig. 8-12 Ablaufdiagramme, welche hydraulische Steuer- bzw. Regelvor
gänge darstellen, die in einem Leistung-EIN-Hinaufschaltmodus
vom Getriebesteuergerät 16 ausgeführt werden,
Fig. 13 eine Darstellung mit zeitlichen Verläufen beim Leistung-EIN-Hinauf
schaltmodus, und zwar den Verlauf der Turbinenrad
drehzahl Nt, der Getriebeabtriebsdrehzahl No, und die Ver
läufe der Tastverhältnisse der Magnetventile auf der Auskuppel- bzw.
der Einkuppelseite, wie sie beim Hinaufschalten ver
wendet werden,
Fig. 14, 15, 16 Ablaufdiagramme, welche hydraulische Steuer- bzw.
Regelvorgänge zeigen, die bei einem Leistung-EIN-Herunter
schaltmodus vom Getriebesteuergerät 16 ausgeführt werden,
Fig. 17 eine Darstellung mit zeitlichen Verläufen beim Leistung-EIN-Herun
terschaltmodus, und zwar den Verlauf der Turbinenrad
drehzahl Nt, der Getriebeabtriebsdrehzahl No, und die Verläufe
der Tastverhältnisse der Magnetventile auf der Auskuppel- bzw.
der Einkuppelseite, wie sie beim Herunterschalten verwendet
werden,
Fig. 18, 19, 20 Ablaufdiagramme, welche hydraulische Steuer- bzw.
Regelvorgänge zeigen, die bei einem Leistung-AUS-Hinauf
schaltmodus vom Getriebesteuergerät 16 ausgeführt werden,
Fig. 21 eine Darstellung mit zeitlichen Verläufen beim Leistung-AUS-Hinauf
schaltmodus, und zwar den Verlauf der Turbinenraddrehzahl
Nt, der Getriebeabtriebsdrehzahl No, und die Verläufe der
Tastverhältnisse der Magnetventile auf der Auskuppel- bzw.
der Einkuppelseite, wie sie beim Hinaufschalten verwendet
werden,
Fig. 22, 23, 24 Ablaufdiagramme, welche hydraulische Steuer- bzw. Regel
vorgänge zeigen, die bei einem Leistung-AUS-Herunterschalt
modus vom Getriebesteuergerät 16 ausgeführt werden,
Fig. 25 eine Darstellung mit zeitlichen Verläufen beim Leistung-AUS-Herunter
schaltmodus, und zwar den Verlauf der Turbinenrad
drehzahl Nt, der Getriebeabtriebsdrehzahl No, und die Ver
läufe der Tastverhältnisse der Magnetventile auf der Auskuppel- bzw.
der Einkuppelseite, wie sie beim Herunterschalten ver
wendet werden,
Fig. 26 ein Schaubild, welches die Tastverhältnis-Korrekturzeit-Kenn
linie eines normalerweise geschlossenen Magnetventils zeigt,
Fig. 27 eine Darstellung des zeitlichen Ablaufs zur Erläuterung des
Verlaufs eines Treibersignals (Tastverhältnis), das tatsäch
lich erzeugt wird als Ergebnis einer Magnetventil-Treibersignal
korrektur, wenn Befehle zur Änderung des Tastverhältnisses
des Magnetventils von D0 nach D1 und von D1 nach D2 gegeben
werden,
Fig. 28 eine Darstellung des zeitlichen Ablaufs analog Fig. 27,
welche alternative Modi des tatsächlich erzeugten Treibersignals
als Folge einer Magnetventil-Treibersignalkorrektur zeigen,
Fig. 29 eine Darstellung analog Fig. 27, welche weitere Modi des Treiber
signals zeigt,
Fig. 30 und 31 Darstellungen analog Fig. 27, welche weitere Modi
des Treibersignals zeigen,
Fig. 32 Schaubilder zum Erläutern eines Verfahrens der Treibersignal
korrektur für einen Fall, wo ein neuer Tastverhältnisänderungs
befehl vor dem Ende der Treibersignalkorrektur gegeben wird,
welch letztere als Folge des vorhergehenden Tastverhältnis
änderungsbefehls durchgeführt wird,
Fig. 33 ein Schaubild, welches die Beziehung zwischen dem Temperatur
korrekturfaktor gamma und der Öltemperatur zeigt, und
Fig. 34 eine Darstellung mit zeitlichen Verläufen der Drosselklappen
öffnung, des Turbinenrad-Wellenmoments, und des Abtriebs
wellenmoments, wie sie bei einem durch ein Anheben des Gas
pedalfußes verursachten Hinaufschaltmodus ablaufen.
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche oder gleich
wirkende Teile jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet. Die Begriffe
links, rechts, oben, unten beziehen sich auf die jeweilige Zeichnungs
figur, ohne daß das immer erneut wiederholt wird.
Fig. 1 zeigt in schematisierter Form ein elektronisch
gesteuertes bzw. geregeltes Fahrzeuggetriebe mit einem Drehmoment
wandler. Ein Verbrennungsmotor 10, z. B. ein Sechszylindermotor, hat
eine Kurbelwelle 10a und an dieser ein Schwungrad 11. Ein Ende einer
Eingangswelle 21 eines Drehmomentwandlers 20, der als Antriebsenergie
übertragungsvorrichtung dient, ist mechanisch mit der Kurbelwelle 10a
über das Schwungrad 11 verbunden. Der Drehmomentwandler 20 hat in
der üblichen Weise ein Gehäuse 20a, ein Pumpenrad 23, ein Leitrad 24
und ein Turbinenrad 25. Das Pumpenrad 23 ist über ein Eingangsgehäuse
22 des Wandlers 20 mit der Eingangswelle 21 verbunden, und das Leit
rad 24 ist über einen Freilauf 24a mit dem Gehäuse 20a verbunden.
Das Turbinenrad 25 ist mit der Antriebswelle 30a eines Zahnradgetriebes
30 verbunden.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Drehmomentwandler 20
mit einer hydraulisch gesteuerten Überbrückungskupplung 28 versehen,
welche mit Schlupf arbeiten kann. Dies kann z. B. eine Dämpferkupplung
sein. Diese Kupplung 28 ist zwischen dem Eingangsgehäuse 22 und dem
Turbinenrad 25 angeordnet. Selbst wenn die Kupplung 28 im Eingriff
steht oder direkt gekuppelt ist, ermöglicht sie einen geeigneten
Schlupf zwischen Pumpenrad 23 und Turbinenrad 25 des Drehmoment
wandlers 20, welche dann über die Kupplung 28 direkt und mechanisch
miteinander gekuppelt sind. Der Schlupf der Kupplung 28, d. h. das von
ihr übertragene Drehmoment, wird von außen gesteuert mittels einer
Steuerschaltung 50 für die hydraulische Dämpferkupplung 28.
Die Steuerschaltung 50 enthält ein Steuerventil 52 für die hydraulisch
steuerbare Kupplung 28 und ein Steuermagnetventil 54. Letzteres ist ein
normal geschlossenes Ein-Aus-Ventil, dessen Elektromagnet 54a elek
trisch mit einem Getriebesteuergerät 16 verbunden ist, das auch als
TCU 16 bezeichnet wird. Das Steuerventil 52 dient dazu, einen Durch
laß für hydraulisches Druckmittel umzuschalten, welches der hydraulisch
betätigbaren Schlupfkupplung 28 zugeführt werden soll, und den in der
Kupplung 28 wirksamen hydraulischen Druck zu steuern bzw. zu regeln.
Zu diesem Behufe weist das Steuerventil 52 einen Steuerschieber 52a
und eine Feder 52c auf. Letztere befindet sich links, bezogen auf Fig. 1,
in einer linken Kammer 52b, gegenüber der linken Stirnfläche des
Steuerschiebers 52a, und beaufschlagt diesen in Richtung nach rechts.
Die linke Kammer 52b ist mit einem Durchlaß 55 für hydraulisches Vor
steuer-Druckmittel verbunden, welcher Durchlaß mit einer - nicht darge
stellten - hydraulischen Vorsteuerdruckquelle verbunden ist. Der Durchlaß
55 hat eine Abzweigung 55a, die zum Rücklauf führt. Das Magnetventil
54 liegt in der Abzweigung 55a. Die Höhe des der linken Kammer 52b
zugeführten Vorsteuerdrucks wird dadurch gesteuert, wie stark das
Magnetventil 54 geöffnet oder geschlossen ist. Dieser Vorsteuerdruck
von der Vorsteuerdruckquelle wird auch einer rechten Kammer 52d des
Steuerventils 52 zugeführt. Die Kammer 52d liegt der rechten Stirnfläche
des Steuerschiebers 52a gegenüber.
Wenn der hydraulische Vorsteuerdruck in der linken Kammer 52b den
Steuerschieber 52a in die rechte Endlage verschiebt, wird Drehmoment
wandler-Schmieröl unter Druck über eine Ölleitung 56, das Steuerventil
52 und die Ölleitung 57 einer hydraulischen Arbeitskammer zugeführt,
die zwischen dem Eingangsgehäuse 22 und der Kupplung 28 angeordnet
ist. Dadurch wird die Kupplung 28 gelüftet und außer Eingriff gebracht.
Wird andererseits der linken Kammer 52b kein Vorsteuerdruck zugeführt,
so daß sich der Steuerschieber 52a in seine in Fig. 1 dargestellte linke
Endstellung verschiebt, so wird ein Leitungsdruck von einer (nicht
dargestellten) Hydropumpe über eine Leitung 58, das Steuerventil 52
und eine Leitung 59 einer Kammer zugeführt, die zwischen der Kupplung
28 und dem Turbinenrad 25 ausgebildet ist. Dadurch kommt die Kupplung 28
in Reibungseingriff mit dem Eingangsgehäuse 22.
Wird das Tastverhältnis Dc - darunter ist zu verstehen das Verhältnis
zwischen der jeweiligen Einschaltzeit des Magnetventils 54 und der
Gesamtdauer eines Zeittaktes - durch das Getriebesteuergerät 16 ge
steuert, so wird der Steuerschieber 52a in eine Lage verschoben, in
der ein Gleichgewicht gegeben ist zwischen der resultierenden Kraft
aus der Vorspannung der Feder 52c und dem Vorsteuerdruck in der
linken Kammer 52b einerseits und der Kraft des hydraulischen Vor
steuerdrucks in der rechten Kammer 52d andererseits. Dieser Lage des
Steuerschiebers 52a entspricht ein bestimmter Druck am Ausgang des
Steuerventils 52, und dieser Druck wird der Kupplung 28 zugeführt,
so daß deren Transmissionsmoment Tc, also das von ihr übertragene
Drehmoment oder Kupplungsmoment, auf einen vorgegebenen Wert
eingestellt wird.
Das Zahnradgetriebe 30 hat bei diesem Ausführungsbeispiel vier Vorwärts
gänge und einen Rückwärtsgang. Die Darstellung in Fig. 2 zeigt einen
Teil der Anordnung des Zahnradgetriebes 30. Erste und zweite Antriebs
zahnräder 31 und 32 sind frei verdrehbar auf der Antriebswelle 30a
angeordnet. Hydraulisch betätigte Kupplungen, die als Reibungs
eingriffsvorrichtungen zur Getriebesteuerung dienen, sind an dem Ab
schnitt der Antriebswelle 30a zwischen den Antriebszahnrädern 31 und
32 befestigt. Die Antriebszahnräder 31 und 32 sind dazu ausgelegt,
sich zusammen mit der Antriebswelle 30a zu drehen, wenn sie mit einer
der Kupplungen 33 bzw. 34 in Eingriff stehen, vgl. Fig. 2. Eine Getriebe-Zwi
schenwelle 35, die parallel zur Antriebswelle 30a liegt, ist über
ein abschließendes, nicht dargestelltes Untersetzungsgetriebe mit einer
- nicht dargestellten - Abtriebswelle verbunden. Auf der Getriebe-Zwi
schenwelle 35 ist ein erstes angetriebenes Zahnrad 36 und ein zweites
angetriebenes Zahnrad 37 befestigt, und diese kämmen mit dem ersten
Antriebszahnrad 31 bzw. dem zweiten Antriebszahnrad 32, wie das Fig. 2
zeigt.
Steht die Kupplung 33 in Eingriff mit dem ersten Antriebszahnrad 31,
so wird die Drehung der Antriebswelle 30a auf die Kupplung 33, das
erste Antriebszahnrad 31, das erste angetriebene Zahnrad 36 und die
Getriebe-Zwischenwelle 35 übertragen. Auf diese Weise wird ein erster
Getriebe-Steuermodus, z. B. ein erster Gang, eingeschaltet. Steht die
Kupplung 34 mit dem zweiten Antriebszahnrad 32 in Eingriff, nachdem
die Kupplung 33 geöffnet wurde, so wird die Drehung der Antriebswelle
30a übertragen auf die Kupplung 34, das zweite Antriebszahnrad 32,
das zweite angetriebene Zahnrad 37, und die Getriebezwischenwelle 35.
Auf diese Weise wird ein zweiter Getriebe-Steuermodus, z. B. ein zweiter
Gang, hergestellt.
Fig. 3 zeigt die Einzelheiten der hydraulischen Schaltung 40 gemäß
Fig. 1, welche den hydraulisch betätigten Kupplungen 33 und 34 unter
Druck stehendes hydraulisches Druckmittel zuführt. Die Schaltung 40
hat ein erstes hydraulisches Steuerventil 44 und ein zweites hydrau
lisches Steuerventil 46, sowie Magnetventile 47 und 48. Das erste Steuer
ventil 44 hat, wie dargestellt, eine Steuerbohrung 44a mit einem darin
verschiebbaren Steuerschieber 45. Das zweite Steuerventil 46 hat eine
Steuerbohrung 46a mit einem darin verschiebbaren Steuerschieber 49.
Rechte Kammern 44g bzw. 46g liegen den rechten Enden der Steuer
schieber 45 und 49 gegenüber. Federn 44b und 46b in diesen Kammern
44g bzw. 46g drücken ihren zugeordneten Steuerschieber 45 bzw. 49
nach links, bezogen auf Fig. 3. Die Steuerventile 44 und 46 haben
ferner jeweils linke Kammern 44h bzw. 46h, die den linken Enden der
Steuerschieber 45 bzw. 49 gegenüberliegen. Diese Kammern 44h, 46h
sind jeweils über eine Drossel 44i bzw. 46i mit dem Rücklauf verbunden.
Das Magnetventil 47 ist ein normalerweise offenes Dreiwegeventil mit drei
Anschlüssen 47c, 47d und 47e. Es hat ein Schließglied 47a, eine Feder 47b
und einen Elektromagneten 47f. Die Feder 47b dient dazu, das Schließ
glied 47a in Richtung zum Anschluß 47e zu verschieben und diesen dadurch
zu verschließen. Wird der Elektromagnet 47f erregt, so bewirkt er,
daß sich das Schließglied 47a entgegen der Kraft der Feder 47b in
Richtung zum Anschluß 47c verschiebt und diesen dadurch verschließt.
Das Magnetventil 48 ist ein normalerweise geschlossenes Dreiwegeventil
mit drei Anschlüssen 48c, 48d und 48e. Es hat ein Schließglied 48a, eine
Feder 48b und einen Elektromagneten 48f. Die Feder 48b dient dazu,
das Schließglied 48a in Richtung zum Anschluß 48c zu beaufschlagen und
diesen dadurch zu verschließen. Wird der Elektromagnet 48f erregt, so
bewirkt er eine Verschiebung des Schließglieds 48a in Richtung zum
Anschluß 48e entgegen der Kraft der Feder 48b und verschließt dadurch
den Anschluß 48e. Die Elektromagnete 47f und 48f der Magnetventile
47 bzw. 48 sind mit dem Ausgang des Getriebesteuergeräts 16 verbunden.
Eine hydraulische Druckleitung 41 von der bereits erwähnten, nicht dar
gestellten Hydropumpe ist mit den Anschlüssen 44c, 46c der beiden
Ventile 44, 46 verbunden. Ein Ende einer hydraulischen Leitung 41a
ist mit einem Anschluß 44d des ersten Steuerventils 44 verbunden, ihr
anderes Ende mit der hydraulisch betätigten Kupplung 33. Ein Ende einer
hydraulischen Leitung 41b ist mit einem Anschluß 46d des zweiten Steuer
ventils 46 verbunden, ihr anderes Ende mit der hydraulisch betätigten
Kupplung 34.
Eine hydraulische Leitung 42, welche von der bereits erwähnten, nicht
dargestellten Quelle hydraulischen Vorsteuerdrucks kommt, ist mit den
Anschlüssen 44e und 46e verbunden, die mit den linken Endkammern 44h,
46h des ersten Steuerventils 44 bzw. des zweiten Steuerventils 46 in
Verbindung stehen, und auch mit den Anschlüssen 47c, 48c der Magnetven
tile 47 bzw. 48. Die Anschlüsse 47d und 48d der Magnetventile 47 bzw.
48 sind jeweils über Steuerleitungen 42a bzw. 42b mit dem Anschluß 44f
bzw. 46f verbunden, welch letzterer mit den rechten Endkammern 44g, 46g
des ersten Steuerventils 44 bzw. des zweiten Steuerventils 46 in Ver
bindung stehen. Die Anschlüsse 47e und 48e der Magnetventile 47 und
48 sind mit dem Rücklauf verbunden, der in Fig. 3 mit EX bezeichnet ist.
Die Leitung 41 dient dazu, den Steuerventilen 44 und 46 einen hydrau
lischen Arbeitsdruck oder Leitungsdruck zuzuführen, der z. B. über
ein (nicht dargestelltes) Druckregelventil auf einen vorgegebenen Wert
eingestellt ist. Die Leitung 42 mit dem Vorsteuerdruck dient dazu, den
Steuerventilen 44, 46 und den Magnetventilen 47, 48 einen Vorsteuer
druck zuzuführen, der über ein anderes, ebenfalls nicht dargestelltes
Druckregelventil oder dergleichen auf einen vorgegebenen Wert einge
stellt wird.
Bewegt sich in Fig. 3 der Steuerschieber 45 des ersten Steuerventils 44
nach links, so gibt eine Steuerfläche 45a des Steuerschiebers 45 den
bisher verschlossenen Anschluß 44c frei, so daß über die Leitung 41,
die Anschlüsse 44c und 44d und die Leitung 41a hydraulischer Arbeits
druck der Kupplung 33 zugeführt wird.
Bewegt sich der Steuerschieber 45 nach rechts, so verschließt die Steuer
fläche 45a den Anschluß 44c, und der Anschluß 44d kommt in Verbindung
mit einem Rücklaufanschluß 44j, so daß der Druck in der Kupplung 33
auf den Rücklaufdruck fällt.
Bewegt sich in Fig. 3 der Steuerschieber 49 des zweiten Steuerventils
46 nach links, so gibt eine Steuerfläche 49a des Steuerschiebers 49
den bisher verschlossenen Anschluß 46c frei, so daß der hydraulische
Arbeitsdruck über die Leitung 41, die Anschlüsse 46c und 46d und
die Leitung 41b der Kupplung 34 zugeführt wird.
Verschiebt sich der Steuerschieber 49 nach rechts, so wird der Anschluß
46c durch die Steuerfläche 49a verschlossen, während der Anschluß 46d
in Verbindung mit einem Rücklaufanschluß 46j kommt, so daß der Druck
in der Kupplung 34 auf den Rücklaufdruck fällt.
Zurück zu Fig. 1. Auf der Außenseite des Schwungrads 11 befindet sich
ein Zahnkranz 11a, der mit dem Ritzel 12a eines Anlassers 12 kämmt. Der
Zahnkranz 11a hat eine bestimmte Anzahl von Zähnen, z. B. 110 Zähne,
und ein elektromagnetischer Sensor 14 liegt dem Zahnkranz 11a gegenüber.
Dies ist der Motordrehzahlsensor oder Ne-Sensor 14, und er ist elektrisch
mit dem Eingang des Getriebesteuergeräts 16 verbunden.
Ein Turbinenrad-Drehzahlsensor oder Nt-Sensor 15, ein Getriebeabtriebs
drehzahlsensor oder No-Sensor 17, ein Drosselklappenöffnungssensor oder
θt-Sensor 18, ein Öltemperatursensor 19 und ggf. weitere Sensoren sind
ebenfalls mit dem Eingang des Getriebesteuergeräts 16 verbunden. Der
Nt-Sensor dient zur Erfassung der Drehzahl des Wandler-Turbinenrads
25, und der No-Sensor 17 zur Erfassung der Getriebeabtriebsdrehzahl
(nicht dargestellt), die proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
Der θt-Sensor 18 dient zur Erfassung der Öffnung θt der (nicht darge
stellten) Drosselklappe, die in der üblichen Weise in der (nicht darge
stellten) Saugleitung des Verbrennungsmotors 10 angeordnet ist. Der
Öltemperatursensor 19 dient zur Erfassung der Temperatur Toil des
von einer (nicht dargestellten) Hydropumpe gelieferten Druckmittels.
Die Meßsignale dieser Sensoren werden dem Getriebesteuergerät 16 zuge
führt.
Das Getriebesteuergerät 16 enthält Speicher, z. B. ROM und RAM,
einen zentralen Prozessor (Mikroprozessor), E/A-Schnittstellen, Zähler
und dergleichen. Das Getriebesteuergerät 16 bewirkt die Getriebesteuerung
nach einem in ihr gespeicherten Programm.
Hierzu führt das Getriebesteuergerät 16 wiederholt eine in Fig. 4
dargestellte Hauptprogrammroutine mit einem vorgegebenen Takt aus,
z. B. mit einem 35-Hz-Takt. In dieser Hauptprogrammroutine werden
in Schritt S10 zunächst mehrere Anfangswerte eingestellt bzw. gesetzt,
die später noch erläutert werden. Dann werden im Schritt S11 vom
Getriebesteuergerät 16 die Werte der verschiedenen Sensoren einge
lesen und gespeichert, also vom Ne-Sensor 14, dem Nt-Sensor 15,
dem No-Sensor 17, dem θt-Sensor 18 und dem Öltemperatursensor 19.
Danach berechnet das Steuergerät 16 die notwendigen Parameterwerte
für die Getriebesteuerung, ausgehend von den gemessenen Signalen,
und zwar wie folgt:
Zunächst berechnet das Getriebesteuergerät 16 die Motordrehzahl Ne und ihre Änderungsrate ωe auf der Basis der Signale vom Ne-Sensor 14 (Schritt S12). Der Ne-Sensor 14 liefert jeweils pro vier Zähne des sich drehenden Zahnkranzes 11a einen Impuls an das Steuergerät 16. Dann mißt das Getriebesteuergerät 16 die Zeitdauer, die für die Messung der letzten neun Impulse im betreffenden Takt (28,6 ms, entsprechend 35 Hz) erforderlich waren, wie in Fig. 5 dargestellt. Fig. 5 zeigt diese Zeit dauer tp für neun Impulse im mittleren dargestellten Takt von 28,6 ms. Danach berechnet das Getriebesteuergerät 16 die Motordrehzahl (min-1) nach der folgenden Gleichung (1) und speichert sie im Speicher als Motordrehzahl (Ne)n für den jetzigen Takt.
Zunächst berechnet das Getriebesteuergerät 16 die Motordrehzahl Ne und ihre Änderungsrate ωe auf der Basis der Signale vom Ne-Sensor 14 (Schritt S12). Der Ne-Sensor 14 liefert jeweils pro vier Zähne des sich drehenden Zahnkranzes 11a einen Impuls an das Steuergerät 16. Dann mißt das Getriebesteuergerät 16 die Zeitdauer, die für die Messung der letzten neun Impulse im betreffenden Takt (28,6 ms, entsprechend 35 Hz) erforderlich waren, wie in Fig. 5 dargestellt. Fig. 5 zeigt diese Zeit dauer tp für neun Impulse im mittleren dargestellten Takt von 28,6 ms. Danach berechnet das Getriebesteuergerät 16 die Motordrehzahl (min-1) nach der folgenden Gleichung (1) und speichert sie im Speicher als Motordrehzahl (Ne)n für den jetzigen Takt.
Ne = (9×4) : 110 : tp×60
= 216 : (11×tp) (1)
= 216 : (11×tp) (1)
Bei 1200 min-1 beträgt z. B. tp = 9/550 s, und setzt man das in Gleichung
(1) ein, so erhält man 1200 min-1.
Ausgehend von der Motordrehzahl (Ne)n-1, die im vorhergehenden
Takt gespeichert worden war, und der Motordrehzahl (Ne)n, die im
jetzigen Takt gespeichert wurde, wird die Änderungsrate ωe (rad/s²)
der Motorgeschwindigkeit wie folgt berechnet und dann gespeichert:
ωe = ΔNe×2π ÷ 60 ÷ T
= (π/30T)×ΔNe (2)
= (π/30T)×ΔNe (2)
Hierbei gilt
ΔNe = (Ne)n-(Ne)n-1
T1 und T2 siehe Fig. 5.
T1 = Zeit zwischen den Enden der Meßperiode im vorvorhergehenden Takt und im vorhergehenden Takt, in Sekunden
T2 = Zeit zwischen den Anfängen der Meßperioden im vorvorhergehenden Takt und im vorhergehenden Takt, in Sekunden
T = (T1+T2) : 2
T1 und T2 siehe Fig. 5.
T1 = Zeit zwischen den Enden der Meßperiode im vorvorhergehenden Takt und im vorhergehenden Takt, in Sekunden
T2 = Zeit zwischen den Anfängen der Meßperioden im vorvorhergehenden Takt und im vorhergehenden Takt, in Sekunden
T = (T1+T2) : 2
Dann geht das Getriebesteuergerät 16 zum Schritt S13 und berechnet
das Netto-Drehmoment Te des Verbrennungsmotors 10 und das Dreh
moment Tt (mkg) (nachfolgend als das Turbinenradwellenmoment bezeich
net) an der Ausgangswelle 30a des Drehmomentwandlers 20.
Die Beziehung zwischen dem Reibungsmoment Tb der Kupplung an der
Freigabe- oder Verbindungsseite, z. B. der Kupplungen 33 und 34
in Fig. 2, erhalten während der Getriebesteuerung, und dem Turbinen
radwellenmoment Tt und der Änderungsrate ωt der Turbinenrad
drehzahl während der Getriebesteuerung kann wie folgt angegeben
werden.
Tb : a×Tt + b×ωt (A1)
Hierbei sind a und b Konstanten, die abhängig sind vom Schaltmuster
(Art der Getriebesteuerung), z. B. Heraufschalten in den zweiten
Gang aus dem ersten, oder Herunterschalten vom vierten Gang in
den dritten, ferner den Trägheitsmomenten verschiedener rotierender
Teile, etc. Wie man der Gleichung (A1) entnimmt, kann das Kupplungs-Rei
bungsmoment Tb, also der Arbeitsdruck des hydraulischen Druck
mittels für die Kupplungen 33 und 34, eingestellt werden, ohne daß
dabei andere Einflüsse eine Rolle spielen, wie z. B. abnutzungsbe
dingtes Sinken der Motorleistung, Änderung der Kühlwassertemperatur,
etc., falls dieses Moment Tb bestimmt wird auf der Grundlage des
Turbinenradwellenmoments Tt und der Turbinenraddrehzahl-Änderungs
rate ωt. Empirische Formeln und Daten, die man unter Beachtung
dieser Gesetzmäßigkeiten erhält, können leicht für Verbrennungs
motoren unterschiedlichen Typs aufgestellt werden.
Falls die Änderungsrate ωt der Turbinenraddrehzahl Nt auf einen
Sollwert geregelt werden soll, trotz der Änderung des Turbinenrad
wellenmoments Tt, muß man nicht die Abweichung der Änderungsrate
ωt danach korrigieren, sondern das Reibungsmoment Tb erhöhen
oder senken, also den Öldruck für die Kupplungen 33 und 34 ent
sprechend beeinflussen, und zwar um einen Betrag entsprechend
der Änderung des Turbinenradwellenmoments Tt. Auf diese Weise
kann eine stabile Getriebesteuerung erreicht werden mit hoher Nach
laufleistung, ohne daß man für die Regelung eine hohe Korrekturver
stärkung benötigt.
Falls die zeitliche Änderung ωt des Turbinenradwellenmoments Tt
zu Beginn der Getriebesteuerung, also wenn die zuschaltende Kupplung
mit der Erzeugung eines Reibungsmoments beginnt, geschätzt werden
kann, kann das Reibungsmoment der Kupplung geändert werden, wobei
man diese zeitliche Änderung ωt auf den Sollwert regelt, in Überein
stimmung mit Gleichung (A1). Deshalb erhält man solch eine Änderung
des Drehmoments Tt empirisch im voraus. Ausgehend von den so er
haltenen empirischen Daten wird die Änderung des Turbinenradwellen
moments Tt zu Beginn der Erzeugung eines Drehmoments durch die
zuschaltende Kupplung geschätzt. Indem man den geschätzten Wert
in die Gleichung (A1) einsetzt, kann der der zuschaltenden Kupplung
zugeführte hydraulische Druck so geändert werden, daß er das
Reibungsmoment Tb so ändert, daß man nach Gleichung (A1) den
Sollwert für die Änderungsrate ωt der Turbinenraddrehzahl Nt
erhält. Auf diese Weise kann diese Änderungsrate ωt ab dem
Beginn eines Reibungsmoments durch die zuschaltende Kupplung
genau auf ihren Sollwert geregelt werden. Dadurch ergibt sich
das Gefühl einer verbesserten Arbeitsweise der Getriebesteuerung.
Dann wird nach Gleichung (4) das Turbinenradwellenmoment Tt
berechnet, wobei das Netto-Motorenmoment Te verwendet wird, das
nach Gleichung (3) berechnet wird, und diese berechneten Werte
werden gespeichert.
Te = C×Ne² + IE×ωe + Tc (3)
Tt = t(Te-Tc) + Tc
= t(C×Ne² + IE×ωe) + Tc (4)
Tt = t(Te-Tc) + Tc
= t(C×Ne² + IE×ωe) + Tc (4)
Te ist ein Netto-Drehmoment, das man erhält, wenn man die Reibungs
verluste, das Ölpumpen-Antriebsmoment etc. von dem durchschnittlichen
Drehmoment abzieht, das durch die Verbrennungsvorgänge im Motor 10
erzeugt wird. C ist ein Drehmomentkapazitätskoeffizient, der aus
einem zuvor gespeicherten Kennfeld für die Wandlerkenndaten abge
lesen wird, und zwar abhängig vom Drehzahlverhältnis e = Nt/Ne,
also dem Verhältnis von Turbinenraddrehzahl Nt zu Motordrehzahl
Ne. Zuerst wird also das Drehzahlverhältnis e aus dem Ausgangssignal
des Nt-Sensors 14 und der gemäß Gleichung (1) berechneten Dreh
zahl Ne berechnet. Dann wird zu diesem Drehzahlverhältnis e der
Koeffizient C aus dem Speicher ausgelesen.
IE ist das Trägheitsmoment bzw. Schwungmoment des Motors 10, also
ein vom Motorentyp abhängiger Festwert.
t ist ein Drehmomentenverhältnis, das ebenfalls, abhängig vom Dreh
zahlverhältnis e, aus dem Kennfeld für die Wandlerdaten abgelesen
wird.
Tc ist das Transmissionsmoment der Dämpferkupplung 28. Bei einer
direkt gekuppelten Kupplung vom Schlupftyp - wie hier - wird dieses
Moment angegeben durch
Tc = Pc×A×r×µ
= a1×Dc-b1 (5)
= a1×Dc-b1 (5)
Hierbei sind:
Pc der der Kupplung 28 zugeführte hydraulische Arbeitsdruck
A Fläche des Arbeitskolbens für die Betätigung der Kupplung 28
r Reibungsfläche der Kupplung 28
µ Reibungskoeffizient der Kupplung 28.
Pc der der Kupplung 28 zugeführte hydraulische Arbeitsdruck
A Fläche des Arbeitskolbens für die Betätigung der Kupplung 28
r Reibungsfläche der Kupplung 28
µ Reibungskoeffizient der Kupplung 28.
Die Gleichung (5) kann ausgewertet werden, weil der der Kupplung 28
zugeführte Druck Pc proportional ist dem Tastverhältnis Dc des Mag
netventils 54 für die Ansteuerung der Kupplung 28. (Das Tastver
hältnis Dc wurde bereits weiter oben definiert.) In der Gleichung (5)
sind a1 und b1 Konstanten, die entsprechend dem Schaltmodus einge
stellt werden. Der nach der Gleichung (5) berechnete Wert Tc wird
nur verwendet, wenn er positiv ist. Ist er negativ, so wird gesetzt
Tc = 0.
Die jeweiligen Werte des Netto-Motorenmoments Ne und des Turbinenrad
wellenmoments Nt, die auf diese Weise berechnet und gespeichert
werden, können recht genau auf der Grundlage der Motordrehzahl
Ne, die mit dem Ne-Sensor 14 erfaßt wird, der Turbinenraddrehzahl
Nt, die mit dem Nt-Sensor 15 erfaßt wird, und dem Tastverhältnis
Dc des Magnetventils 54 (für die Kupplung 28) berechnet werden.
Wie man außerdem aus den Gleichungen (3) und (4) ersieht, wird
das vom Motor 10 abgegebene Drehmoment Ne unter Berücksichtigung
des Terms (IE×ωe) berechnet, so daß der Einfluß der Änderungs
rate ωt der Turbinenraddrehzahl Nt oder des Reibungsmoments Tb
kaum spürbar wird. Wird das Reibungsmoment Tb verändert, also
z. B. der Kupplung 33 ein anderer Arbeitsdruck zugeführt, um die
Änderungsrate ωt auf einen Sollwert einzustellen, so ändert sich
das Turbinenradwellenmoment nie. Folglich können sich diese beiden
Momente gegenseitig nicht stören, und man erhält keine unkontrollier
baren Situationen. Insbesondere kann in der Mitte eines Getriebe
steuerungsvorgangs eine solche gegenseitige Beeinflussung nicht auf
treten, wenn das Reibungsmoment Tb verstellt wird, um eine Änderung
des Turbinenradwellenmoments Tt zu korrigieren, die z. B. durch einen
Beschleunigungsvorgang oder dergleichen bewirkt wird. Folglich
kann die Getriebesteuerung genügend schnell ansprechen.
Im Schritt S 14 bestimmt das Getriebesteuergerät 16 den Gang, der
im Zahnradgetriebe 30 eingestellt werden soll, und zwar auf Grund der
Drosselklappenöffnung θt und der Getriebeabtriebsdrehzahl No.
Fig. 6 zeigt Schaltkennlinien für den ersten Getriebesteuermodus,
der nachfolgend als der erste Getriebeverhältnismodus bezeichnet wird,
sowie für den zweiten Getriebesteuermodus (nachfolgend als der zweite
Getriebeverhältnismodus bezeichnet), der eine Stufe höher ist als
der erste Modus. In Fig. 6 stellt die durchgezogene Linie eine Grenz
linie zwischen den Gebieten für den ersten und den zweiten Getriebe
verhältnismodus dar, und zwar für das Hinaufschalten vom ersten
Getriebeverhältnismodus zum zweiten. Die gestrichelte Linie ist eine
Grenzlinie zwischen den Gebieten für den ersten und den zweiten
Getriebeverhältnismodus, und zwar beim Herunterschalten vom zweiten
Getriebeverhältnismodus zum ersten. Das Getriebesteuergerät 16 bestimmt
den einzustellenden Getriebeverhältnismodus nach den Schaltkennlinien
der Fig. 6 und speichert im voraus den vorgegebenen Modus.
Dann geht das Getriebesteuergerät 16 zum Schritt S15 und führt eine
Routine zur Diskriminierung zwischen Leistung-EIN und Leistung-AUS
durch. Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm dieser Routine. Zuerst wird im
Schritt S151 ein Diskriminierungswert Tto gesetzt. Dieser Wert Tto wird
wie folgt berechnet:
Tto = a2×ωto = 2π×a2×Ni (6)
Hierbei sind a2 und Ni vorgegebene Werte, die zuvor entsprechend der
Schaltkennlinie eingestellt wurden. Die Werte a2 und Ni sind negativ
beim Hinaufschalten und positiv beim Herunterschalten.
Dann bestimmt das Getriebesteuergerät 16, ob das Turbinenradwellen
moment Tt, das im Schritt S13 berechnet wurde, größer als der Diskrimi
nierungswert Tto ist (Schritt S152). Ist die Antwort JA, so wird ein
Leistung-EIN-Schaltvorgang identifiziert (Schritt S153). Ist die Antwort
NEIN, so wird ein Leistung-AUS-Schaltvorgang identifiziert (Schritt S154).
Das Getriebesteuergerät 16 speichert das Ergebnis der Leistung-EIN-AUS-Dis
kriminierung und geht dann zur Hauptroutine gemäß Fig. 4 zurück.
Dieses Verfahren zur Diskriminierung zwischen Leistung-EIN und Leistung-AUS
beruht auf folgendem Prinzip: Die Gleichung (6) erhält man, wenn
man in der Gleichung (A1) das Turbinenradwellenmoment Tt, die Tur
binenraddrehzahl-Änderungsrate ωt für die Getriebesteuerung, und
das Kupplungs-Reibungsmoment Tb jeweils durch Null bzw. ωto bzw.
Tto ersetzt, wobei Gleichung (A1) die Beziehung des Wertes Tb zu den
Werten Tt und ωt darstellt. Sind keine anderen Elemente als die
Kupplungen wirksam, so wird die Leistung-EIN-AUS-Diskriminierung
ausgeführt abhängig davon, ob das erzeugte Turbinenradwellenmoment
Tt groß genug ist, um den Sollwert ωto zu erreichen. Folglich können
folgende Nachteile der konventionellen Diskriminierungsmethode, bei
der die Leistung-EIN-AUS-Diskriminierung einfach von der Polarität
der Motorausgangsleistung abhängt, vermieden werden.
Insbesondere hat eine Getriebesteuerung, welche andere Schaltlogiken
zur Diskriminierung der Leistung-EIN- und Leistung-AUS-Zustände verwendet,
folgende Nachteile:
- (1) Falls die Motorleistung beim Hinaufschalten etwas negativ ist, wird der Leistung-AUS-Zustand falsch erfaßt. Infolgedessen wird das zuschaltseitige Reibungseingriffselement (Kupplung) außer Ein griff gelassen, so daß der Schaltvorgang nicht abgeschlossen werden kann.
- (2) Wenn andererseits beim Herunterschalten die Motorleistung etwas po sitiv ist, wird - fälschlicherweise - der Leistung-EIN-Zustand erfaßt. Deshalb wird eine automatische Zunahme der Antriebswellendrehzahl des Getriebes erwartet, so daß das zuschaltseitige Reibungseingriffselement (Kupplung) nicht eingeschaltet wird. Auch in diesem Fall wird der Schalt vorgang nicht abgeschlossen.
Fahrerbefehle durch Betätigung des Gaspedals - entweder durch Weg
nehmen des Gases, oder durch starkes Gasgeben - erfordern eine mög
lichst rasche Leistung-EIN-AUS-Diskriminierung. Das Turbinenradwellen
moment Tt, das bei der erläuterten Leistung-EIN-AUS-Diskriminierung
verwendet wird, ist sozusagen ein imaginäres oder synthetisches Tur
binenradwellenmoment, das man erhält, indem man das Netto-Motorenmoment
Ne, das man gemäß Gleichung (3) erhalten hat, mit dem Momentenverhält
nis t des Wandlers 20 multipliziert, wie in Gleichung (4) angegeben.
Folglich kann die Leistung-EIN-AUS-Diskriminierung schneller er
folgen als die Diskriminierung unter Verwendung eines tatsächlichen
Turbinenradwellenmoments Tt′ (= t×CNe² + Tc), das man erhält,
wenn man den Term (Ie×ωe) aus Gleichung (4) wegläßt.
Auf diese Weise kann man bei dem Fahrerbefehl, der durch Wegnahme
des Gases (= Anheben des Gasfußes) gegeben wird, einen Ruck durch
die Drehzahlabnahme in einem niedrigen Gang vermeiden, falls die
Reduzierung der Motorleistung so bald wie möglich erfaßt wird, so daß
das freigabeseitige Reibungseingriffselement (Kupplung) ohne Ver
zögerung ausgerückt wird.
Fig. 34 zeigt dies. Wenn der Fahrer den Fuß vom Gaspedal nimmt, so daß
der Hinaufschaltmodus eingeleitet wird, vgl. Fig. 34(a), ändert sich
das tatsächliche Turbinenradwellenmoment Tt′ gemäß der gestrichelten
Linie der Fig. 34(b) und das imaginäre Turbinenradwellenmoment Tt
längs der durchgezogenen Linie derselben Figur. Wird das imaginäre
bzw. synthetische Moment Tt verwendet, so kann der Leistung-AUS-Zustand
zum Zeitpunkt t1 der Fig. 34(b) erfaßt werden, dagegen erst
zum Zeitpunkt t2, wenn das tatsächliche Turbinenradwellenmoment Tt′
verwendet wird. Man erhält also einen zeitlichen Vorsprung Δt = t2-t1,
wenn man statt des tatsächlichen Drehmoments Tt′ das imaginäre Dreh
moment Tt verwendet. Dementsprechend kann das freigabeseitige Reibungs
eingriffselement schneller außer Eingriff gebracht werden, so daß ein
Ruck durch Geschwindigkeitsabnahme vermieden werden kann ohne einen
Abfall (schraffiertes Gebiet in Fig. 34 (c)) des Abtriebswellenmoments.
Zurück zu Fig. 4. Das Getriebesteuergerät bestimmt dann, ob das herzu
stellende Getriebesteuergebiet, das in Schritt S14 bestimmt wird, sich
von dem Ergebnis unterscheidet, das beim vorhergehenden Rechnertakt
ermittelt wurde. Liegt kein Unterschied vor, so kehrt das Programm zum
Schritt S11 zurück, und der Schritt S11 und die nachfolgenden Schritte
werden wiederholt. Falls aber das Getriebesteuergebiet geändert wird,
wird im Schritt S17 ein Schaltsignal ausgegeben, das dem in den Schritten
S14 und S15 ermittelten Schaltmuster entspricht, worauf das Programm
zum Schritt S11 zurückkehrt.
Die Fig. 8-12 sind Ablaufdiagramme der hydraulischen Getriebesteuerung
im Leistung-EIN-Hinaufschaltmodus. In den Ablaufdiagrammen sind in
der üblichen Weise die Anschlußpunkte zum nächsten Diagramm durch
denselben alphanumerischen Code bezeichnet, z. B. in Fig. 8 und 9 A1,
in Fig. 9 und 10 B0, etc. Fig. 13 zeigt dann die hydraulischen Steuer
vorgänge für den beispielhaften Fall des Hinaufschaltens aus dem ersten
Gang in den zweiten.
Liegt im Schritt S17 ein Schaltsignal vor, und es wird ein
Leistung-EIN-Hinaufschalten aus dem ersten Gang in den zweiten befohlen, so
berechnet das Getriebesteuergerät 16 zunächst die jeweiligen anfänglichen
Tastverhältnisse DU1 und DU2 der Magnetventile 47 und 48
(Fig. 3) nach den folgenden Gleichungen (8) und (9) (Schritt S20).
DU1 = a4×|Tt| + c4 (8)
DU2 = a5×|Tt| + c5 (9)
DU2 = a5×|Tt| + c5 (9)
Hierbei ist Tt das Turbinenradwellenmoment Tt, für jeden
Takt berechnet und gespeichert im Schritt S13 der Fig. 4.
Die Werte a4, c4, a5 und c5 sind Konstanten, hier für den
Fall des Hinaufschaltens aus dem ersten Gang in den zweiten.
Dann stellt das Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis
DLR des normalerweise geöffneten Magnetventils 47 auf
das im Schritt S20 eingestellte Anfangs-Tastverhältnis DU1
ein und liefert ein Ausgangssignal in der Weise, daß das
Magnetventil 47 mit dem Tastverhältnis DLR betrieben wird.
Daraufhin wird die Kupplung 33 des ersten Gangs, welche
ein freigabeseitiges Reibungseingriffselement darstellt,
mit einem hydraulischen Anfangsdruck versorgt, der dem
Anfangs-Tastverhältnis DU1 entspricht, so daß ein
(nicht dargestellter) Betätigungskolben der Kupplung zu
rückgezogen wird bis zu einer Stellung kurz vor der
Lage, wo die Kupplung 33 anfängt zu schleifen (Schritt S21,
Zeit t1 in Fig. 13(b)). Wenn das Tastverhältnis DLR des
Magnetventils 47 von 0% auf das Anfangs-Tastverhältnis
DU1 geändert wird, sollte eigentlich nicht einfach ein Treiber
signal mit dem Tastverhältnis DU1 dem Magnetventil 47
zugeführt werden, sondern dieses Treibersignal sollte
einer Korrektur unterzogen werden, wie das später anhand
der Fig. 26 bis 33 erläutert wird, ehe es dem Magnetventil
47 zugeführt wird. In diesem Fall wird dann die hydraulische
Ansprechgeschwindigkeit erhöht. Im allgemeinen wird
diese Korrektur des Tastverhältnisses für das Treiber
signal des Magnetventils durchgeführt, wenn man von einem
ersten Tastverhältnis zu einem zweiten Tastverhältnis über
geht. Naturgemäß ist dieselbe Art der Korrektur des
Treibersignals auch für das Magnetventil 48 erforderlich,
und in der Beschreibung zu den Fig. 26-33 werden
ausführliche Erläuterungen für beide Arten von Magnet
ventilen gegeben, ohne daß dort ausdrücklich auf die
Bezugszahlen 47 und 48 hingewiesen wird.
Der Leser wird deshalb ausdrücklich auf diesen Teil
der Beschreibung verwiesen, wenn eine hohe Ansprech
geschwindigkeit bei der Getriebesteuerung gewünscht
wird.
Unterdessen setzt das Getriebesteuergerät 16 das Tast
verhältnis D24 des normalerweise geschlossenen Magnet
ventils 48 auf 100% und liefert ein solches Ausgangs
signal, daß das Magnetventil 48 mit dem Tastverhältnis
D24 betrieben wird. Daraufhin wird ein Kolben der
Kupplung 34 für den zweiten Gang, welch letztere hier
als Reibungseingriffselement auf der Zuschaltseite
dient, vorgeschoben bis zu einer Lage kurz vor der
jenigen, wo die Kupplung 34 beginnt, ein Moment zu
übertragen (zum Zeitpunkt t1 der Fig. 13(c)), und es
wird beim Schritt S22 eine Anfangs-Druckzufuhrdauer
TS1 (Fig. 13(c)) in einem Zeitglied eingestellt. Dieses
Zeitglied kann ein Bauelement im Getriebesteuergerät 16
sein, oder es kann softwaremäßig realisiert sein und
dann ebenfalls beim Programmablauf die Anfangs-Druck
zufuhrdauer TS1 darstellen. Diese Zeitdauer TS1 nimmt
einen vorgegebenen Wert an, so daß der Kolben der
Kupplung 34 auf der Zuschaltseite bis zu der vorge
gebenen Stellung kurz vor dem Beginn des Eingriffs
vorgeschoben werden kann, wenn die Kupplung 34 während
der gesamten Zeitdauer TS1 und bei einem Tastverhältnis
von 100%, also voller Einschaltung, mit dem hydraulischen
Arbeitsdruck versorgt wird.
Das Getriebesteuergerät 16 wartet ab, bis eine vorgegebene
Zeitdauer tD, d. h. ein Takt (bei diesem Ausführungsbeispiel:
28,6 ms) zu Ende ist (Schritt S23) und addiert dann einen vor
gegebenen Tastverhältniswert ΔD1 zum Tastverhältnis DLR,
das beim vorhergehenden Programmtakt eingestellt worden
war, so daß sich ein neues Tastverhältnis DLR ergibt. Dann liefert
das Getriebesteuergerät 16 ein Ausgangssignal in der Weise, daß das
Magnetventil 47 mit dem (neuen) Tastverhältnis DLR betrieben wird
(Schritt S24). Der addierte vorgegebene Wert ΔD1 des Tastverhält
nisses wird auf einen solchen Wert eingestellt, daß das Tastverhältnis
DLR des Magnetventils 47 mit einer vorgegebenen Rate bzw. Geschwindigkeit
zunimmt, z. B. mit 4% pro Sekunde, vgl. die Änderung des Tastver
hältnisses DLR in Fig. 13(b) zwischen den Zeitpunkten t1 und t2.
Das Getriebesteuergerät 16 bestimmt, ob die anfängliche Druckzufuhrdauer
TS1, die im Schritt S22 eingestellt wurde, abgelaufen ist (Schritt S25).
Falls die Zeitdauer TS1 nicht abgelaufen ist, geht das Programm zum
Schritt S23 zurück, und die Schritte S23, S24 und S25 werden wiederholt.
Wenn die Entscheidung beim Schritt S25 JA ist, d. h. wenn die Kupplung 34
für den zweiten Gang nach Ablauf der anfänglichen Druckzufuhrdauer TS1
zu der vorgegebenen Stellung kurz vor der Eingriffstellung gelangt
ist, geht das Programm zum Schritt S27 der Fig. 9. Im Schritt S27 stellt
das Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis D24 des Magnetventils 48
auf einen vorgegebenen (kleinen) Wert D24 min und liefert dann ein
solches Treibersignal, daß das Magnetventil 48 mit dem Tastverhältnis
D24 betrieben wird (zum Zeitpunkt t2 der Fig. 13 (c)). Der vorge
gebene Wert D24 min ist ein solcher Tastverhältniswert, daß der hydraulische
Arbeitsdruck, welcher der Kupplung 34 für den zweiten Gang über das
zweite hydraulische Steuerventil 46 zugeführt wird, auf einem Halte
druck gehalten wird, ohne zu- oder abzunehmen.
Wenn die vorgegebene Zeitdauer tD für einen Takt zu Ende ist (Schritt S28),
addiert das Getriebesteuergerät 16 den vorgegebenen Tastverhältnis
wert ΔD1 zum Tastverhältnis DLR des Magnetventils 47, der im vorher
gehenden Takt eingestellt worden war, und liefert dadurch ein neues
Tastverhältnis DLR, und es addiert einen vorgegebenen Tastverhältnis
wert ΔD2 zum Tastverhältnis D24 des Magnetventils 47, so daß man
ein neues Tastverhältnis D24 erhält. Dann liefert das Getriebesteuer
gerät 16 ein Ausgangssignal, so daß die Magnetventile 47 und 48 mit
den neuen Tastverhältnissen DLR bzw. D24 betrieben werden (Schritt S30).
Der addierte vorgegebene Tastverhältniswert ΔD2 wird auf einen solchen
Wert eingestellt, daß das Tastverhältnis D24 des Magnetventils 48 mit
einer vorgegebenen Rate bzw. Steigung zunimmt, z. B. mit 15% pro
Sekunde, vgl. die Änderung des Tastverhältnisses D24 zwischen den
Zeitpunkten t2 und t3 in Fig. 13(c).
Danach geht das Programm zum Schritt S32, worauf das Programm eine
tatsächliche Schlupffrequenz NSR nach Gleichung (10) berechnet und
den berechneten Wert mit einem vorgegebenen Diskriminantenwert ΔNSR1
vergleicht, z. B. 10 min-1. Die Beziehung lautet:
NSR = Nt-Ntc1 (10)
Hierbei ist Ntc1 eine berechnete Turbinenraddrehzahl für den ersten Gang,
die man erhält, indem man die Getriebeabtriebsdrehzahl No, die mit Hilfe
des No-Sensors 17 erfaßt wurde, mit einer vorgegebenen Zahl multi
pliziert.
Falls die tatsächliche Schlupffrequenz NSR kleiner ist als der vorge
gebene Diskriminantenwert ΔNSR1 (NSR < ΔNSR1), geht das Programm
zum Schritt S28 zurück, worauf das Getriebesteuergerät 16 die Programm
schritte S28 bis S32 wiederholt. Auf diese Weise wird also die freigabesei
tige Kupplung 33 (für den ersten Gang) allmählich außer Eingriff
gebracht, während die einschaltseitige Kupplung 34 (für den zweiten
Gang) erst noch in Eingriff kommen muß, obwohl sie allmählich von der
vorgegebenen Stellung kurz vor der Startposition für den Eingriff in
Richtung Eingriff verschoben wird.
In dieser Situation nimmt die Turbinenraddrehzahl Nt allmählich zu
(im letzten Teil des Regelabschnitts A der Fig. 13(a)), während die
Kupplung 33 für den ersten Gang außer Eingriff gebracht wird. Folglich
wird im Regelabschnitt A (zwischen dem Zeitpunkt t1, an dem das
Schaltsignal gegeben wird und dem Zeitpunkt t3, an dem erfaßt wird,
daß die tatsächliche Schlupffrequenz NSR den vorgegebenen Diskriminanten
wert ΔNSR1 oder mehr erreicht hat) die Kupplung 33 für den ersten
Gang allmählich außer Eingriff gebracht, ehe das Reibungsmoment der
Kupplung 34 (für den zweiten Gang) erzeugt wird. Durch diesen Vor
gang wird die tatsächliche Schlupffrequenz NSR in Richtung zu einer
vorgegebenen Soll-Schlupffrequenz NSO erhöht, die später erläutert
wird. Wenn erfaßt wird, daß die tatsächliche Schlupffrequenz NSR nicht
kleiner ist als der vorgegebene Diskriminantenwert ΔNSR1
(NSR ΔNSR1), geht das Programm zu dem in Fig. 10 dargestellten
Schritt S34.
Im Schritt S34 stellt das Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis D24
des Magnetventils 48 auf der Zuschaltseite auf den Anfangswert DU2
ein, der im Schritt S20 berechnet worden war, und liefert ein solches
Ausgangssignal, daß das Magnetventil 48 mit diesem Tastverhältnis D24
betrieben wird. Gleichzeitig subtrahiert das Getriebesteuergerät 16 einen
vorgegebenen Tastverhältniswert ΔD4, z. B. 2 bis 6%, vom Tastver
hältnis DLR des freigabeseitigen Magnetventils 47, das im vorher
gehenden Takt eingestellt worden war, so daß man ein neues Tastver
hältnis DLR erhält. Unter Verwendung des Tastverhältnisses DLR
als Anfangswert wird die hydraulische Regelung begonnen in der Weise,
daß die tatsächliche Schlupffrequenz NSR auf die vorgegebene Soll-Schlupf
frequenz NSO geregelt wird (ab Schritt S35). Das Getriebesteuergerät 16
wartet bei Schritt S36 den Ablauf eines Taktes tD ab und setzt dann
das Tastverhältnis DLR des freigabeseitigen Magnetventils 47 für jeden
Takt in der folgenden Weise, und liefert ein solches Treibersignal,
daß das Magnetventil 47 mit dem vorgegebenen Tastverhältnis DLR be
trieben wird (Schritt S38). Es gilt die Beziehung
(DLR)n = (Di)n + KP1×en + KD1(en-en-1) (11)
Hierbei gilt en = NSO-NSR, d. h. en ist die Differenz zwischen der
tatsächlichen Schlupffrequenz NSR und der Soll-Schlupffrequenz NSO
für den jetzigen Takt.
Ebenso ist en-1 die Differenz zwischen der tatsächlichen Schlupffrequenz
NSR und der Soll-Schlupffrequenz NSO für den vorhergehenden Takt.
KP1 und KD1 sind eine proportionale bzw. eine differentielle Verstärkung,
die jeweils auf vorgegebene Werte eingestellt werden.
(Di)n ist ein Integralterm, der wie folgt berechnet wird:
(Di)n = (Di)n-1 + KI1×en + DH1 (11a)
Dabei ist (Di)n-1 ein Integralterm, der im vorhergehenden Takt einge
stellt wurde, und KI1 ist eine integrale Verstärkung, die auf einen
vorgegebenen Wert eingestellt wurde.
DH1 ist eine Korrektur des Turbinenradwellenmoments, eingestellt
entsprechend einer Variation ΔTt des Turbinenradwellenmoments,
das verursacht wurde, wenn das Motormoment durch Beschleunigungs
arbeit während des Getrieberegelvorgangs verändert wird. Die Variation
ΔTt wird zuerst berechnet, und die sich hieraus ergebende Korrektur
DH1 wird dann wie folgt berechnet:
DH1 = a6×ΔTt (12)
Hierbei wird ΔTt in diesem Leistung-EIN-Gebiet angegeben durch
ΔTt = (Tt)n-(Tt)n-1 (13)
In einem Leistung-AUS-Gebiet, das später erwähnt wird, gilt für ΔTt
ΔTt = -(Tt)n + (Tt)n-1 (14)
Hierbei sind (Tt)n und (Tt)n-1 Turbinenradwellenmomente für den
jetzigen bzw. den vorhergehenden Takt, die im Schritt S13 der Figur
berechnet und gespeichert werden.
In Gleichung (12) ist a6 eine Konstante, die zuvor in Übereinstimmung
mit dem Schaltmuster eingestellt wurde.
Wie man aus den Gleichungen (11a) und (12) ersieht, schließt der
Integralterm (Di)n die Tastverhältniskorrektur DH1 ein, welche auf
der Grundlage der Variation ΔTt des Turbinenradwellenmoments er
halten werden kann. Dementsprechend kann das Tastverhältnis DLR
ohne Verzögerung nach einer Änderung des Turbinenradwellenmoments
Tt korrigiert werden. Folglich brauchen die erwähnten integralen,
proportionalen und differentiellen Verstärkungsfaktoren (also die Ver
stärkungen der I-, P- und D-Strecken) nicht auf große Werte einge
stellt zu werden, so daß eine stabile Regelung bei schneller Befolgung
von Fahrerbefehlen und anderen Befehlen erzielt werden kann.
Danach bestimmt das Getriebesteuergerät 16, ob die tatsächliche
Schlupffrequenz NSR nicht größer ist als eine (negative) vorgegebene
Schlupffrequenz ΔNS1 (z. B. -3 bis -7 min-1), vgl. Schritt S40.
Wenn die Schlußfolgerung von Schritt S40 NEIN ist, geht das
Programm zu Schritt S36 zurück, worauf das Getriebesteuergerät 16
wiederholt die Schritte S36 bis S40 ausführt, bis die tatsächliche
Frequenz NSR nicht höher wird als die vorgegebene Frequenz ΔNS1.
Daraufhin wird das Tastverhältnis DLR des freigabeseitigen Magnet
ventils 47 so geregelt, daß die Differenz zwischen der tatsächlichen
Schlupffrequenz NSR und der Soll-Schlupffrequenz NSO reduziert
wird, oder daß die Frequenzen NSR und NSO gleich sind. Anderer
seits wird das Tastverhältnis D24 des einschaltseitigen Magnetventils
48 auf dem Wert des anfänglichen Tastverhältnisses DU2 konstantge
halten. Infolgedessen wird ein hydraulischer Arbeitsdruck entsprechend
dem anfänglichen Tastverhältnis DU2 des Magnetventils 48 der Kupplung 34
(für den zweiten Gang) über das zweite hydraulische Steuerventil 46
zugeführt, so daß sich der (nicht dargestellte) Kolben der Kupplung 34
langsam in Richtung Eingriff bewegt. Folglich beginnt die Kupplung 34
damit, zu greifen, so daß auf die Turbinenraddrehzahl Nt ein absenkender
Einfluß wirkt.
Da sich jedoch der Motor 10 im Leistung-EIN-Zustand befindet, kann man
die Turbinenraddrehzahl Nt an einer Absenkung hindern, indem man
das Tastverhältnis DLR des freigabeseitigen Magnetventils 47 auf einen
höheren Wert einstellt. Wenn jedoch der Eingriff der eingriffsseitigen
Kupplung 34 weitergeht, so daß das Eingriffsmoment der Kupplung 34
den relativ großen Wert des Tastverhältnisses DLR des freigabeseitigen
Magnetventils 47 überschreitet, fängt die Turbinenraddrehzahl Nt zu
sinken an. Zum Zeitpunkt t4 der Fig. 13(a) wird die tatsächliche
Schlupffrequenz NSR nicht höher als die (negative) vorgegebene Schlupf
frequenz ΔNS1. Wenn das festgestellt wird (JA bei Schritt S40), geht
das Programm weiter zu Schritt S42 in Fig. 11. Folglich ist die
hydraulische Regelung in einem Regelabschnitt B der Fig. 13 (zwischen
den Zeitpunkten t3 und t4) beendet.
Falls im Regelabschnitt B ermittelt wird, daß die tatsächliche Schlupf
frequenz NSR nicht größer ist als die (negative) vorgegebene
Schlupffrequenz ΔNS1, wird der Schritt S42 der Fig. 11 ausgeführt.
Falls im Regelabschnitt A z. B. in zwei aufeinanderfolgenden Programm
takten festgestellt wird, daß die tatsächliche Schlupffrequenz NSR
durch irgend eine Störung auf den Wert der (negativen) vorgegebenen
Schlupffrequenz ΔNS1 oder niedriger abgesenkt ist, kann die
hydraulische Regelung im Regelabschnitt B weggelassen werden.
In diesem Fall geht das Programm direkt zum Schritt S42 der Fig. 11,
worauf die hydraulische Regelung in einem Regelabschnitt C beginnt.
In den hydraulischen Regelvorgängen im Regelabschnitt C und den
darauffolgenden Regelabschnitten D und E wird das Tastverhältnis
D24 des zuschaltseitigen Magnetventils 48 so geregelt, daß die Differenz
zwischen der Änderungsrate ωt der Turbinenraddrehzahl Nt und
der vorgegebenen Soll-Änderungsrate ωto der Turbinenraddrehzahl
so klein wie möglich gemacht wird. Auf diese Weise wird die Turbinen
raddrehzahl Nt allmählich abgesenkt auf eine berechnete Turbinen
raddrehzahl Ntc2 für den zweiten Gang. Das Getriebeschaltgerät 16
stellt zunächst das Tastverhältnis DLR des freigabeseitigen Magnetven
tils 47 auf ein vorgegebenes Tastverhältnis DLRmax und liefert ein
Treibersignal in der Weise, daß das Magnetventil 47 mit diesem einge
stellten Tastverhältnis DLR betrieben wird. (Schritt S42). Das vorge
gebene Tastverhältnis DLRmax wird auf einen solchen Wert eingestellt,
daß der hydraulische Arbeitsdruck, der über das erste hydraulische
Steuerventil 44 der Kupplung 33 (für den ersten Gang) zugeführt
wird, auf einem festen Druck (Haltedruck) gehalten werden kann, und
daß der Kolben der Kupplung 33 in einer Lage gehalten werden kann,
die der Zeit t4 der Fig. 13(b) entspricht. Bis danach die Getriebesteuerung
praktisch abgeschlossen ist (zwischen den Zeiten t4 und t8 der Fig. 13(b)),
wird das Tastverhältnis DLR des freigabeseitigen Magnetventils 47
auf der Höhe des vorgegebenen Tastverhältnisses DLRmax gehalten,
das den Haltedruck für die Kupplung 33 (für den ersten Gang) ergibt.
Wenn dann der vorgegebene Zeitabschnitt tD abgelaufen ist (Schritt S43),
geht das Programm zu Schritt S44. In S44 wird die Soll-Änderungsrate
ωto der Turbinenraddrehzahl Nt wie folgt eingestellt:
ωto = a7×No + b7 (15)
Hierbei werden a7 und b7 auf vorgegebene Werte (negative Werte)
entsprechend den Regelabschnitten C, D und E eingestellt. Im Regel
abschnitt C, unmittelbar nach dem Beginn des Regelvorgangs, werden
die Werte a7 und b7 so eingestellt, daß die Soll-Änderungsrate ωto
der Turbinenraddrehzahl Nt so eingestellt wird, daß diese Drehzahl
Nt allmählich abnimmt. In dem an den Abschnitt C anschließenden Regel
abschnitt D wird die Änderungsrate ωto so eingestellt, daß ihr Abso
lutwert größer ist als im Abschnitt C. Deshalb nimmt im Abschnitt D
diese Drehzahl Nt stärker ab. Im Regelabschnitt E, während dessen der
Eingriffsvorgang der Kupplung 34 (für den zweiten Gang) abgeschlossen
wird, wird der Absolutwert dieser Änderungsrate wieder reduziert,
um die Getriebesteuerung ruck- und stoßfrei zu machen, vgl. die
Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Turbinenraddrehzahl Nt in Fig. 13(a).
Dann berechnet das Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis D24 des
zuschaltseitigen Magnetventils 48 und stellt diesen neuen Wert ein. Dies
geschieht mit der Gleichung (16), wobei das Tastverhältnis verwendet
wird, das als Anfangswert zum Zeitpunkt t4 erhalten wurde, wenn fest
gestellt wird, daß die tatsächliche Schlupffrequenz NSR auf den Wert
der (negativen) vorgegebenen Schlupffrequenz ΔNS1 oder darunter
gefallen ist. Dann liefert das Getriebesteuergerät 16 ein Treibersignal
in der Weise, daß das Magnetventil 48 mit dem vorgegebenen Tastver
hältnis D24 betrieben wird (Schritt S46). Die Beziehung lautet:
(D24)n = (Di)n + KP2×En + KD2(En-En-1) (16)
Hierbei ist En die Differenz (En = ωto-ωt) zwischen der tat
sächlichen Änderungsrate ωt der Turbinenraddrehzahl Nt und dem
Sollwert ωto der Turbinenraddrehzahl für den jetzigen Takt, die
im Schritt S44 eingestellt wurde. Ausgehend von den tatsächlichen
Turbinenraddrehzahlen (Nt)n und (Nt)n-1 für den jetzigen und den
vorhergehenden Takt des Programms erhält man die tatsächliche Änderungs
rate ωt wie folgt:
(ωt)n = (Nt)n-(Nt)n-1 (17)
En-1 ist die Differenz zwischen der tatsächlichen Änderungsrate ωt
der Turbinenraddrehzahl und der Soll-Änderungsrate ωto der Turbinen
raddrehzahl für den vorhergehenden Programmtakt. KP2 und KD2
sind ein Proportional-Verstärkungsfaktor bzw. ein Differential-Verstärkungs
faktor, welche jeweils auf ihre vorgegebenen Werte eingestellt werden.
(Di)n ist ein Integralterm, der wie folgt berechnet wird:
(Di)n = (Di)n-1 + KI2×En + DH1 + DH2 (18)
Hierbei ist (Di)n-1 ein Integralterm, der im vorhergehenden Programmtakt
eingestellt wurde., und KI2 ist ein Integral-Verstärkungsfaktor, der
ebenfalls auf einen vorgegebenen Wert eingestellt wird.
DH1 ist eine Korrektur des Turbinenradwellenmoments, eingestellt
entsprechend einer Variation ΔTt des Turbinenradwellenmoments, die
verursacht wird, wenn während des Getriebesteuer- und -regelvorgangs
das Motordrehmoment Te durch Beschleunigungsarbeit geändert wird.
Die Korrektur DH1 erhält man nach den Gleichungen (12) bis (14).
DH2 ist ein korrigiertes Tastverhältnis für die Änderung der Soll-Än
derungsrate der Turbinenraddrehzahl, die nur verwendet wird,
wenn sich der Regelabschnitt von C nach D, oder von D nach E, ändert.
Diesen Wert erhält man wie folgt:
DH2 = α×Δωto (19)
Δωto = (ωto)n-(ωto)n-1 (20)
Δωto = (ωto)n-(ωto)n-1 (20)
Hierbei ist (ωto)n eine Soll-Änderungsrate für die Turbinenraddrehzahl,
die für den jetzigen Programmtakt und die nachfolgenden Programmtakte
verwendet werden soll, und (ωto)n-1 ist eine Soll-Änderungsrate
für die Turbinenraddrehzahl, die bislang in den vorhergehenden Programm
takten verwendet wurde. In Gleichung (19) ist ferner α eine Konstante,
die entsprechend dem Schaltmuster eingestellt wird.
Ebenso wie der Integralterm des Tastverhältnisses DLR des freigabe
seitigen Magnetventils 47, der im Regelabschnitt B berechnet wurde,
wird der Integralterm (Di)n des Tastverhältnisses D24, der für jeden Programm
takt berechnet wird, auf der Basis des Tastverhältnis-Korrekturwerts
DH1 korrigiert, d. h. auf Grund der Variation ΔTt des Turbinen
radwellenmoments. Wird der Regelabschnitt geändert, so wird der
Integralterm (Di)n korrigiert entsprechend der Variation Δωto der
Soll-Änderungsrate der Turbinenraddrehzahl. Dementsprechend kann das
Tastverhältnis D24 ohne Verzögerung direkt nach Änderungen des Turbinen
radwellenmoments und der Soll-Änderungsrate der Turbinenraddrehzahl
korrigiert werden. Folglich brauchen die erwähnten Integral-, Proportional- und
Differential-Verstärkungsfaktoren für die Regelung nicht auf hohe
Werte eingestellt zu werden, so daß eine stabile, von Pendelungen freie
Regelung mit guter Befolgung der Regelbefehle erzielt wird.
Nach der Berechnung des Tastverhältnisses D24 und dem Abgeben des
Treibersignals in Schritt S46 geht das Getriebesteuergerät 16 zum
Schritt S48 und stellt fest, ob die Turbinenraddrehzahl Nt einen vorge
gebenen Wert Ntc20 erreicht hat, der um ΔNtc2, z. B. 80 bis 120 min-1,
höher ist als die berechnete Turbinenraddrehzahl Ntc2 für den zweiten
Gang. Falls das Ergebnis bei Schritt S48 NEIN ist, geht das Programm
zum Schritt S43 zurück, und die Arbeitsgänge der Schritte S43 bis S48
werden wiederholt.
Zum Zeitpunkt unmittelbar nach Beginn des Regelabschnitts C hat der
Eingriff der eingriffsseitigen Kupplung 34 eben erst begonnen. Deshalb
kann der Ruck oder Stoß der Getriebesteuerung zu Beginn des Eingriffs
vermieden werden, indem man die Turbinenraddrehzahl Nt mit der er
wähnten Soll-Änderungsrate ωto reduziert. Ist die Turbinenraddreh
zahl reduziert auf einen Wert, der gleich der Getriebeabtriebsdrehzahl
No, multipliziert mit einem vorgegebenen Koeffizienten (z. B. 2,8) ist,
so schlußfolgert das Getriebesteuergerät 16, daß der Regelabschnitt C
verlassen wurde und der Regelabschnitt D beginnt, und ändert den
Absolutwert der Soll-Änderungsrate ωto in Schritt S44 in einen
größeren Wert (zum Zeitpunkt t5 der Fig. 13(a)).
Wenn der Absolutwert der Soll-Änderungsrate ωto der Turbinenrad
drehzahl erhöht wird, wird das Tastverhältnis D24 des zuschaltseitigen
Magnetventils 48 auf einen Wert eingestellt (während der Zeit zwischen
den Zeitpunkten t5 und t6 der Fig. 13(c)), der größer ist als derjenige
im Regelabschnitt C. Folglich wird die Turbinenraddrehzahl Nt schnell
und im wesentlichen mit der Soll-Änderungsrate ωto herunter
gefahren. Je größer der Absolutwert des Sollwerts ωto ist, umso höher
ist die Ansprechgeschwindigkeit der Getriebesteuerung.
Wenn danach die Turbinendrehzahl Nt weiter auf einen Wert ge
fallen ist, der gleich dem Produkt aus der Getriebeabtriebsdrehzahl
No und einem anderen vorgegebenen Koeffizienten ist (z. B. 2,2), d. h.
wenn sich der Kolben der Kupplung 34 (zweiter Gang) allmählich der
Eingriffs-Endstellung nähert, schließt das Getriebesteuergerät 16, daß
der Regelabschnitt D verlassen wurde und der Regelabschnitt E be
ginnt und ändert in Schritt S44 den Absolutwert der Soll-Änderungsrate
ωto der Turbinenraddrehzahl Nt auf einen Wert, der kleiner ist
als der Wert, der im Regelabschnitt D eingestellt war. Dies geschieht
zum Zeitpunkt t6 der Fig. 13(a).
Wenn der Absolutwert der Soll-Änderungsrate ωto der Turbinenrad
drehzahl auf einen kleineren Wert geändert wird, wird das Tastver
hältnis D24 des einschaltseitigen Magnetventils 48 (während der Zeit
zwischen den Zeitpunkten t6 und t7 der Fig. 13(c)) auf einen Wert einge
stellt, der kleiner ist als der Wert, der im Regelabschnitt D eingestellt
worden war. Folglich wird die Turbinenraddrehzahl Nt langsam abgesenkt,
und zwar im wesentlichen mit der Soll-Änderungsrate ωto. Infolge
dessen kommt die freigabeseitige Kupplung 33 völlig außer Eingriff,
so daß ein Ruck oder Stoß zu dem Zeitpunkt vermieden werden kann,
wenn der Eingriff der Kupplung 34 auf der Eingriffsseite beendet ist.
Falls die Entscheidung bei Schritt S48 JA lautet, d. h. wenn die Turbinen
raddrehzahl Nt das Niveau der vorgegebenen Drehzahl Ntc20 erreicht
(zum Zeitpunkt t7 der Fig. 13(c)), das etwas höher ist als die berechnete
Turbinenraddrehzahl Ntc2 für den zweiten Gang, setzt das Getriebe
steuergerät 16 eine vorgegebene Zeitdauer TSF (z. B. von 0,5 s) im erwähnten
Zeitglied (Schritt S50 der Fig. 12) und wartet, bis diese Zeitdauer
TSF abgelaufen ist (Schritt S51). Hierdurch kann das Getriebesteuer
gerät 16 sicher den Eingriff der eingriffsseitigen Kupplung 34 ab
schließen.
Wenn die vorgegebene Zeitdauer TSF zu Ende ist, so daß die Entscheidung
beim Schritt S51 JA lautet, so setzt das Getriebesteuergerät 16 die
Tastverhältnisse DLR und D24 des freigabeseitigen Magnetventils 47
und des zuschaltseitigen Magnetventils 48 auf 100%, vgl. Schritt S52,
und liefert entsprechende Treibersignale, so daß die Magnetventile
47 und 48 mit diesen neuen Tastverhältnissen DLR und D24 betrieben
werden (zum Zeitpunkt t8 der Fig. 13(b) und 13(c)). Damit ist die
hydraulische Getriebesteuerung für das Leistung-EIN-Hinaufschalten
vom ersten in den zweiten Gang abgeschlossen.
Die Fig. 14-16 zeigen Ablaufdiagramme der hydraulischen Getriebe
steuerung für einen Leistung-EIN-Herunterschaltmodus. Unter Bezugnahme
auf Fig. 17 werden die Vorgänge der hydraulischen Steuerung und
Regelung in Verbindung mit dem Herunterschaltvorgang vom zweiten Gang
in den ersten beispielhaft beschrieben.
Wenn ein Schaltsignal für einen Leistung-EIN-Herunterschaltvorgang
vom zweiten in den ersten Gang vorliegt, berechnet das Getriebesteuer
gerät 16 zuerst die jeweiligen Anfangs-Tastverhältnisse Dd1 und Dd2
der Magnetventile 47 und 48 nach den folgenden Gleichungen (21) und
(22), welche den Gleichungen (8) bzw. (9) ähnlich sind (Schritt S60).
Dd1 = a8×|Tt| + c8 (21)
Dd2 = a9×|Tt| + c9 (22)
Dd2 = a9×|Tt| + c9 (22)
Hierbei sind a8, c8, a9 und c9 Konstanten für den Herunterschaltvorgang
vom zweiten in den ersten Gang.
Dann stellt das Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis D24 des
freigabeseitigen Magnetventils 48 in Schritt S60 auf das Anfangs-Tast
verhältnis Dd1 ein und liefert ein Ausgangssignal in der Weise, daß
das Magnetventil 48 mit dem Tastverhältnis D24 betrieben wird. Daraufhin
wird die Kupplung 34 für den zweiten Gang, welche als freigabeseitiges
Reibungseingriffselement dient, mit einem Anfangs-Öldruck versorgt,
welcher dem anfänglichen Tastverhältnis Dd1 entspricht, so daß der
(nicht dargestellte) Kolben der Kupplung 34 in eine Stellung zurück
gezogen wird, die kurz vor derjenigen liegt, bei der die Kupplung
34 schleift (Schritt S62; Zeit t10 von Fig. 17(b)). Unterdessen setzt
das Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis DLR des zuschaltseitigen
Magnetventils 47 auf 0% und liefert ein Ausgangssignal in der Weise,
daß das Magnetventil 47 mit diesem Tastverhältnis DLR betrieben wird.
Auf diese Weise ist das normalerweise offene Magnetventil 47 voll
geöffnet. Daraufhin wird der Kolben der Kupplung 33 für den ersten
Gang, welche Kupplung als zuschaltseitiges Reibungseingriffselement
dient, in Richtung zu einer Stellung verschoben, die kurz vor derjenigen
liegt, bei der die Kupplung 33 einzugreifen beginnt (zum Zeitpunkt t10
der Fig. 17(c)), und eine Anfangs-Druckzufuhrdauer TS2 wird im Zeit
glied eingestellt (Schritt S64). Falls das normalerweise offene Magnet
ventil 47 während der gesamten Zeitdauer TS2 mit einem Tastverhältnis
von 0% betrieben wird, um die zuschaltseitige Kupplung 33 mit einem
entsprechenden hydraulischen Arbeitsdruck zu versorgen, wird der
Kolben der Kupplung 33 zu der vorgegebenen Stellung kurz vor der
jenigen, bei der der Eingriff beginnt, vorgeschoben.
Das Getriebesteuergerät 16 bestimmt, ob die anfängliche Druckzufuhr-Zeit
dauer TS2, die in Schritt S64 eingestellt wurde, vorbei ist (Schritt
S66). Falls diese Zeitdauer TS2 noch nicht vorbei ist, wartet das Ge
triebesteuergerät 16, bis diese Zeitdauer TS2 zu Ende ist und führt
wiederholt den Arbeitsgang des Schrittes S66 durch.
Falls das Ergebnis beim Schritt S66 JA ist, d. h. wenn die Kupplung 33
für den ersten Gang nach Abschluß der anfänglichen Druckzufuhr-Zeit
dauer TS2 zur vorgegebenen Stellung kurz vor der Eingriffsstellung
vorgerückt ist, geht das Programm zum Schritt S68 der Fig. 15. Im
Schritt S68 stellt das Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis DLR
des verbindungsseitigen Magnetventils 47 auf den vorgegebenen Wert
DLRmax für den Haltedruck ein und liefert dann ein Treibersignal
in der Weise, daß das Ventil 47 mit diesem Tastverhältnis DLR betrieben
wird (zum Zeitpunkt t11 der Fig. 17(c)). Das Tastverhältnis DLR des
zuschaltseitigen Magnetventils 47 wird auf dem Niveau des vorgegebenen
Tastverhältnisses DLRmax für den Haltedruck an der Kupplung 33 für
den ersten Gang gehalten, bis die Turbinenraddrehzahl Nt danach
die berechnete Turbinenraddrehzahl Ntc1 für den ersten Gang erreicht
(während der Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t11 und t15 der Fig.
17(a)).
Unterdessen verschiebt sich der Kolben der freigabeseitigen Kupplung 34
allmählich in Richtung dahin, außer Eingriff zu kommen und reduziert
dadurch das Reibungsmoment der Kupplung 34, so daß die Turbinenrad
drehzahl Nt allmählich zuzunehmen beginnt. Dann bestimmt das Getriebe
steuergerät 16, ob die Turbinenraddrehzahl Nt über einen ersten vorge
gebenen Diskriminierungswert hinaus zugenommen hat (z. B. 1,5×No)
(Schritt S70). Falls der Diskriminierungswert (z. B. 1,5×No) nicht
überschritten ist, wartet das Getriebesteuergerät 16, bis der vorge
gebene Drehzahlwert überschritten wird und wiederholt den Diskriminierungs
schritt S70.
Falls die Turbinenraddrehzahl Nt diese Drehzahl (z. B. 1,5×No) über
schreitet (zum Zeitpunkt t12 der Fig. 17(a)), dann zeigt dies an, daß
die hydraulische Getriebesteuerung im Regelabschnitt A der Fig. 17
beendet ist und daß man sich nun in einem Regelabschnitt B befindet.
Im Schritt S71 anschließend an den Schritt S70 wartet das Getriebesteuer
gerät 16, bis ein Programmtakt zu Ende ist. Danach beginnt das Getriebe
steuergerät 16 einen hydraulischen Steuervorgang in der Weise, daß
die Turbinenraddrehzahl Nt in Richtung zur berechneten Turbinenrad
drehzahl Ntc1 für den ersten Gang erhöht wird, wobei die Änderungs
rate ωt der Turbinenraddrehzahl geregelt wird. So wird bei den hydrau
lischen Regelvorgängen im Regelabschnitt B und in den darauffolgenden
Regelabschnitten C und D das Tastverhältnis D24 des freigabeseitigen
Magnetventils 48 so geregelt, daß es einen Wert annimmt, daß die
Differenz zwischen der tatsächlichen Änderungsrate ωt und der vorge
gebenen Soll-Änderungsrate ωto der Turbinenraddrehzahl möglichst
klein wird. Auch wird die Turbinenraddrehzahl Nt allmählich in Richtung
zum Niveau der berechneten Turbinenraddrehzahl Ntc1 für den ersten
Gang erhöht.
Im Schritt S72 stellt das Getriebesteuergerät 16 zunächst die
Soll-Änderungsrate ωto der Turbinenraddrehzahl wie folgt ein:
ωto = a10×No + b10 (23)
Hierbei sind a10 und b10 Konstanten, welche auf vorgegebene Werte
(positive Werte) entsprechend den Regelabschnitten B, C und D einge
stellt werden. Im Regelabschnitt B unmittelbar nach dem Beginn der
Regelung werden die Werte a10 und b10 so eingestellt, daß die Soll-Än
derungsrate ωto der Turbinenraddrehzahl auf einen Wert eingestellt
wird, damit die Turbinenraddrehzahl Nt allmählich zunimmt. Im Regelab
schnitt C anschließend an den Regelabschnitt B wird die Änderungsrate
auf einen größeren Wert eingestellt als im Abschnitt B. Deshalb nimmt
im Abschnitt C die Turbinenraddrehzahl Nt stärker zu. Im Regelab
schnitt D, während dessen die Turbinenraddrehzahl Nt sich der be
rechneten Turbinenraddrehzahl Ntc1 für den ersten Gang nähert, wird
die Änderungsrate wieder reduziert, um ein Hinausschießen der Turbinen
raddrehzahl Nt über den gewünschten Wert zu verhindern (vgl. den zeit
lichen Verlauf der Turbinenraddrehzahl Nt der Fig. 17(a)).
Dann berechnet das Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis D24 des
freigabeseitigen Magnetventils 48 und setzt es auf diesen Wert, und zwar
nach denselben Gleichungen wie den Gleichungen (16) und (18); das er
rechnete Tastverhältnis wird als Anfangswert zum Zeitpunkt t12 ver
wendet, wenn die Turbinenraddrehzahl Nt die angegebene Drehzahl
überschreitet (z. B. 1,5×No). Dann liefert das Getriebesteuergerät 16
ein Treibersignal in der Weise, daß das Magnetventil 48 mit dem einge
stellten Tastverhältnis D24 betrieben wird (Schritt S74). Die Integral-,
Proportional- und Differential-Verstärkungsfaktoren KI2, KP2 und KD2
in den Gleichungen (16) und (18) werden auf ihre jeweiligen optimalen
Werte für das Schaltmuster des Leistung-EIN-Herunterschaltmodus einge
stellt.
Nach der Berechnung des Tastverhältnisses D24 und der Lieferung des
Treibersignals im Schritt S74 geht das Getriebesteuergerät 16 zum
Schritt S76 und bestimmt, ob die Turbinenraddrehzahl Nt den Wert der
berechneten Turbinenraddrehzahl Ntc1 für den ersten Gang erreicht hat.
Falls die Schlußfolgerung beim Schritt S76 NEIN ist, geht das Programm
zum Schritt S71 zurück, und die Schritte S71 bis S76 werden wieder
holt.
Zu dem Zeitpunkt unmittelbar nachdem der Regelabschnitt B be
gonnen hat, wird die Freigabe der freigabeseitigen Kupplung 34 eben
begonnen. Unter Freigabe ist hierbei zu verstehen, daß diese Kupplung
außer Eingriff gebracht wird. Deshalb kann ein Überschwingen der
Turbinenraddrehzahl Nt vermieden werden, indem man diese Drehzahl
mit der bereits erwähnten Soll-Änderungsrate ωto erhöht. Ist die
Turbinenraddrehzahl Nt bis zu einem Wert erhöht, der gleich dem
Produkt aus der Getriebeabtriebsdrehzahl No und einem vorgegebenen
Koeffizienten (z. B. 1,7) ist, so kommt das Getriebesteuergerät 16
zum Schluß, daß der Regelabschnitt B verlassen wurde und man sich
im Regelabschnitt C befindet, und ändert die Soll-Änderungsrate ωto
der Turbinenraddrehzahl im Schritt S72 in einen größeren Wert (zum Zeit
punkt t13 der Fig. 17(a)).
Wenn diese Soll-Änderungsrate ωto der Turbinenraddrehzahl zu einem
größeren Wert geändert wird, wird das Tastverhältnis D24 des freigabe
seitigen Magnetventils 48 auf einen kleineren Wert angepaßt als den Wert,
der im Regelabschnitt B eingestellt war. Diese Anpassung erfolgt während
des Zeitabschnitts zwischen den Zeitpunkten t13 und t14 der Fig. 17(b).
Auf diese Weise wird die Turbinenraddrehzahl Nt schnell und im wesentlichen
mit der Soll-Änderungsrate ωto erhöht. Je höher hierbei die Soll-Änderungs
rate ωto ist, umso höher ist die Ansprechgeschwindigkeit der Getriebe
steuerung.
Wenn danach die Turbinenraddrehzahl Nt weiter auf einen Wert zugenommen
hat, der gleich dem Produkt aus der Getriebeabtriebsdrehzahl No und
einem anderen vorgegebenen Koeffizienten (z. B. 2,4) ist, d. h. wenn die
Kupplung 34 für den zweiten Gang allmählich außer Eingriff kommt,
so daß die Turbinenraddrehzahl Nt sich allmählich der berechneten
Turbinenraddrehzahl Ntc1 für den ersten Gang nähert, schlußfolgert
das Getriebesteuergerät 16, daß der Regelabschnitt C verlassen wurde
und der Regelabschnitt D beginnt und ändert die Soll-Änderungsrate
ωto der Turbinenraddrehzahl im Schritt S72 in einen Wert, der kleiner
ist als der Wert, der im Regelabschnitt C eingestellt worden war. Dies
geschieht zum Zeitpunkt t14 der Fig. 17(a). Wenn die Soll-Änderungsrate
ωto der Turbinenraddrehzahl zum kleineren Wert geändert wird, wird
das Tastverhältnis D24 des freigabeseitigen Magnetventils 48 eingestellt
(während der Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t14 und t15 der
Fig. 17(b)) auf einen Wert, der größer ist als der Wert, der im Regel
abschnitt C eingestellt worden war. So wird die Turbinenraddrehzahl Nt
langsam und im wesentlichen mit der Soll-Änderungsrate ωto erhöht,
und dadurch kann verhindert werden, daß diese Drehzahl wesentlich
über die berechnete Turbinenraddrehzahl Ntc1 für den ersten Gang
hinausschießt.
Falls das Ergebnis des Schrittes S76 der Fig. 15 JA ist und ermittelt
wird, daß die Turbinenraddrehzahl Nt dieselbe Höhe hat wie die be
rechnete Turbinenraddrehzahl Ntc1 für den ersten Gang (zum Zeitpunkt
t15 der Fig. 17(a)), wird der hydraulische Regelvorgang im Regelabschnitt
D abgeschlossen und ein hydraulischer Regelvorgang in einem Regelabschnitt
E beginnt. Im hydraulischen Regelvorgang im Regelabschnitt E wird das
Tastverhältnis D24 des freigabeseitigen Magnetventils 48 geregelt, so daß
der Unterschied zwischen der Ist-Schlupffrequenz NSR und der
Soll-Schlupffrequenz NSO (z. B. 20 min-1) so klein wie möglich gemacht wird,
und unterdessen wird der Eingriff der Kupplung 33 für den ersten Gang
auf der Zuschaltseite allmählich erhöht. Somit stellt im Schritt S78 (Fig. 16)
das Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis DLR des zuschaltseitigen
Magnetventils 47 auf das anfängliche Tastverhältnis Dd2 ein,welches,
in Schritt S60 eingestellt, kleiner ist als das Tastverhältnis DLRmax und
liefert ein Treibersignal in der Weise, daß das Magnetventil 47 mit dem
neuen Tastverhältnis DLR betrieben wird, nämlich zum Zeitpunkt t15
der Fig. 17(c). Darauf beginnt der Kolben der Kupplung 33 für den
ersten Gang, also auf der Zuschaltseite, sich allmählich in Richtung zur
Eingriffsseite zu bewegen.
Danach wartet das Getriebesteuergerät 16, bis die vorgegebene Zeitdauer
tD im Schritt S79 zu Ende ist und berechnet dann das Tastverhältnis
D24 des freigabeseitigen Magnetventils 48 für jeden Programmtakt nach
den folgenden Gleichungen (24) und (24a), welche ähnlich sind wie die
Gleichungen (11) bzw. (11a) und liefert ein Treibersignal in der Weise,
daß das Magnetventil 48 mit dem Tastverhältnis D24 betrieben wird
(Schritt S80). Diese Beziehungen lauten:
(D24)n = (Di)n + KP1×en + KD1(en-en-1) (24)
(Di)n = (Di)n-1 + KI1×en + DH1 (24a)
(Di)n = (Di)n-1 + KI1×en + DH1 (24a)
Hierbei ist (Di)n-1 ein Integralterm, der im vorhergehenden Programmtakt
eingestellt wurde. Als Anfangswert wird ein Tastverhältnis verwendet,
das unmittelbar vor dem Zeitpunkt t15 eingestellt wurde, wenn festge
stellt wird, daß die berechnete Turbinenraddrehzahl Ntc1 für den ersten
Gang von der tatsächlichen Turbinenraddrehzahl Nt übertroffen wird.
KI1, KP1 und KD1 sind Integral-, Proportional- und Differential-Verstärkungs
faktoren, welche auf ihre jeweiligen optimalen Werte für den Leistung-EIN-Herab
schaltmodus eingestellt werden. In der Gleichung (25) ist en die
Differenz (en = NSO-NSR) zwischen dem Istwert der Schlupffrequenz
NSR und dem Sollwert der Schlupffrequenz NSO für den jetzigen Programm
takt, und en-1 ist die Differenz zwischen dem Istwert der Schlupffrequenz
NSR und dem Sollwert der Schlupffrequenz NSO für den vorhergehenden
Programmtakt.
DH1 ist ein Korrekturwert für das Turbinenradwellenmoment, der eingestellt
wird entsprechend einer Variation ΔTt des Turbinenradwellenmoments,
die verursacht wird, wenn das Motordrehmoment Te während des Getriebe
steuervorgangs durch Beschleunigungsarbeit verändert wird. Der Wert
DH1 wird berechnet nach den Gleichungen (12) bis (14).
Dann bestimmt in den Schritten S82 bis S85 (Fig. 16) das Getriebesteuer
gerät 16, ob in zwei aufeinanderfolgenden Programmtakten festgestellt
wird, daß der Absolutwert der tatsächlichen Schlupffrequenz NSR kleiner ist
als ein vorgegebener Wert (z. B. 5 min-1). Im Schritt S82 bestimmt
das Getriebesteuergerät 16, ob der Absolutwert der tatsächlichen Schlupf
frequenz NSR kleiner ist als der vorgegebene Wert (5 min-1). Falls
das Ergebnis von Schritt S82 NEIN ist, setzt das Getriebesteuergerät
16 einen Kennzeichenwert FLG auf Null zurück (Schritt S83). (FLG ist
die Abkürzung für flag, einer Bezeichnung, die in der Datentechnik
geläufig ist und deren deutsche Übersetzung "Kennzeichen" lautet. Im
folgenden wird hierfür der Ausdruck flag verwendet.) Daraufhin kehrt
das Programm zum Schritt S79 zurück, und die Schritte S79 bis S82
werden wiederholt. Falls das Reibungsmoment der zuschaltseitigen
Kupplung 33 klein ist, und so lange die Reduzierung des Reibungs
moments der abschaltseitigen Kupplung 34, d. h. der Grad ihres
Außer-Ein 63845 00070 552 001000280000000200012000285916373400040 0002003812672 00004 63726griff-Kommens, durch die Regelung größer gemacht wird als die
Zunahme des Reibungsmoments der Kupplung 33, so daß das Drehmoment
zur Erhöhung der Turbinenraddrehzahl Nt mit Hilfe des Motors 10
in dessen leistungsabgebendem Zustand überwiegt, kann die Turbinenrad
drehzahl Nt auf einem höheren Wert gehalten werden als die berechnete
Turbinenraddrehzahl Ntc1 für den ersten Gang, und zwar um die Soll-Schlupf
frequenz NSO höher. Wenn jedoch das Reibungsmoment der zuschalt
seitigen Kupplung 33 höher wird, sinkt die Turbinenraddrehzahl Nt
allmählich, so daß man beim Schritt S82 das Ergebnis JA erhält, worauf
der Programmschritt S84 ausgeführt wird.
Im Schritt 84 bestimmt das Getriebesteuergerät 16, ob der Kennzeichen
wert FLG gleich 1 ist. Wenn die Turbinenraddrehzahl Nt sinkt, so daß
das Ergebnis des Schrittes S82 zum ersten Mal JA wird, ist das Ergebnis
von Schritt S84 NEIN. In diesem Fall wird der Kennzeichen- oder flag-Wert
FLG im Schritt S85 auf 1 gestellt, worauf das Programm zum Schritt S79
zurückgeht und die Schritte S79 und S80 ausgeführt werden. Falls zweimal,
für zwei aufeinanderfolgende Programmtakte, wiederum im Schritt S82
festgestellt wird, daß der Absolutwert der tatsächlichen Schlupffrequenz
NSR kleiner als der vorgegebene Wert (5 min-1) ist, nämlich zum
Zeitpunkt t16 der Fig. 17(a), ist das Ergebnis des Schrittes S84 JA.
In diesem Fall ist die hydraulische Regelung im Regelabschnitt E zu Ende,
und der Vorgang des Schrittes S87 wird ausgeführt.
Im Schritt S87 setzt das Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis DLR
des zuschaltseitigen Magnetventils 47 und das Tastverhältnis D24 des
freigabeseitigen Magnetventils 48 auf Null %, liefert also beiden Ventilen
47 und 48 kein Treibersignal. Damit sind die Freigabe der Kupplung 34
für den zweiten Gang und der Eingriff der Kupplung 33 für den ersten
Gang beendet, und die hydraulische Getriebesteuerung für das Leistung-EIN-Herun
terschalten vom zweiten in den ersten Gang ist abgeschlossen.
Die Fig. 18-20 sind Ablaufdiagramme, welche Vorgänge bei der hydrau
lischen Getriebesteuerung für einen Leistung-AUS-Hinaufschaltmodus
zeigen. Unter Bezugnahme auf Fig. 21 werden die hydraulischen Regel
vorgänge in Verbindung mit dem Hinaufschalten vom ersten in den
zweiten Gang als Beispiel beschrieben.
Bei der Ankunft eines Schaltsignals für ein Leistung-AUS-Hinaufschalten
vom ersten in den zweiten Gang berechnet das Getriebesteuergerät 16
zunächst das Anfangs-Tastverhältnis DU2 des zuschaltseitigen Magnetven
tils 48 nach Gleichung (9) (Schritt S90 in Fig. 18).
Dann stellt das Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis DLR des
freigabeseitigen Magnetventils 47 auf das vorgegebene Tastverhältnis
DLRmax für den Haltedruck und liefert ein solches Ausgangssignal, daß
das Magnetventil 47 mit diesem Tastverhältnis DLR betrieben wird. Danach
wird der (nicht dargestellte) Kolben der Kupplung 33 für den ersten Gang,
welche Kupplung als freigabeseitiges Reibungseingriffselement dient,
in Richtung zu einer Standby-Stellung zurückgezogen, in welcher die
Kupplung 33 vollständig schleift und der Eingriff sogleich wieder herge
stellt werden kann (Schritt S92; Zeitpunkt t21 in Fig. 21(b)). Wenn sich
der Motor 10 in einem Leistung-AUS-Betriebszustand befindet, gibt es
keine Möglichkeit, daß die Turbinenraddrehzahl Nt über den gewünschten
Wert hinaufschießt, selbst wenn die freigabeseitige Kupplung 33 unmittel
bar nach der Ankunft des Schaltsignals außer Eingriff gebracht wird.
Im Gegenteil: Ein Stoß oder Ruck durch die Getriebesteuerung könnte
möglicherweise verursacht werden, wenn nicht die Kupplung 33 ohne Ver
zögerung außer Eingriff gebracht wird. Unterdessen setzt das Getriebe
steuergerät 16 das Tastverhältnis D24 des zuschaltseitigen Magnetventils
48 auf 100% und liefert ein solches Ausgangssignal, daß das Magnetventil
48 mit diesem neuen Tastverhältnis D24 betrieben wird, also mit einem
Treibersignal, welches das Magnetventil 48 voll öffnet. Daraufhin wird
ein Kolben der Kupplung 34 für den zweiten Gang, welche Kupplung
als zuschaltseitiges Reibungseingriffselement dient, in Richtung zu
einer Stellung verschoben, die kurz vor derjenigen liegt, bei der die
Kupplung 34 zu greifen beginnt (zum Zeitpunkt t21 der Fig. 21(c)),
und im Zeitglied wird die Anfangs-Druckzufuhrzeitdauer TS1 einge
stellt (Schritt S93).
Im Schritt S95 stellt das Getriebesteuergerät 16 fest, ob die Anfangs-Druck
zufuhrdauer TS1, die im Schritt S93 eingestellt worden war,
vorüber ist. Falls diese Zeitdauer TS1 noch nicht abgelaufen ist, wird
der Schritt S95 wiederholt, bis die Zeitdauer TS1 abgelaufen ist.
Falls das Ergebnis des Schrittes S95 JA ist, d. h. wenn die Kupplung 34
für den zweiten Gang nach Ablauf der Anfangs-Druckzufuhrdauer TS1
bis zur vorgegebenen Stellung kurz vor der Eingriffsstellung vorgerückt
ist, geht das Programm zum Schritt S96. In diesem Schritt stellt das
Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis D24 des zuschaltseitigen Magnet
ventils 48 auf das anfängliche Tastverhältnis DU2 ein, das im Schritt S90
berechnet worden war und liefert dann ein Treibersignal in der Weise,
daß das Ventil 48 mit diesem Tastverhältnis D24 betrieben wird (zum Zeit
punkt t22 der Fig. 21(c)). Wenn die vorgegebene Zeitdauer tD für einen
Programmtakt zu Ende ist (Schritt S98), addiert das Getriebesteuergerät
16 einen vorgegebenen Tastverhältnisfaktor ΔD5 zum Tastverhältnis D24
des Magnetventils 48, welches Tastverhältnis im vorhergehenden Programm
takt eingestellt worden war und liefert dadurch ein neues Tastverhältnis
D24 und liefert ein Ausgangssignal in der Weise, daß das Magnetventil
48 mit dem neuen Tastverhältnis D24 betrieben wird (Schritt S99).
Der addierte vorgegebene Tastverhältnisfaktor ΔD5 wird auf einen Wert
eingestellt in der Weise, daß das Tastverhältnis D24 des Magnetventils 48
mit einer vorgegebenen Rate oder Steigung zunimmt, z. B. mit 14 bis 17%
pro Sekunde, vgl. die Änderung des Tastverhältnisses D24 vom Zeitpunkt
t22 zum Zeitpunkt t23 in Fig. 21(c).
Danach geht das Programm zum Schritt S100, worauf das Getriebe
steuergerät 16 die tatsächliche Schlupffrequenz NSR nach der Gleichung
(10) berechnet und den errechneten Wert mit einem (negativen) vorge
gebenen Diskriminantenwert ΔNSR2 (z. B. -8 bis -12 min-1) vergleicht.
Falls die tatsächliche Schlupffrequenz NSR größer ist als der vorgegebene
Diskriminantenwert ΔNSR2 (NSR < ΔNSR2), geht das Programm zum
Schritt S98 zurück, worauf das Getriebesteuergerät 16 die Schritte S98
bis S100 wiederholt und dadurch allmählich das Tastverhältnis D24 des
Magnetventils 48 erhöht. Auf diese Weise beginnt die zuschaltseitige
Kupplung 34 zu greifen, so daß ihr Reibungsmoment allmählich zunimmt.
Daraufhin nimmt die Turbinenraddrehzahl Nt allmählich ab, so daß
das Ergebnis beim Schritt S100 JA wird. Dann geht das Programm zum
Schritt S102 der Fig. 19, worauf die hydraulische Regelung im Regelabschnitt
A beendet ist und die hydraulische Regelung im Regelabschnitt B beginnt.
Bei den hydraulischen Regelvorgängen im Regelabschnitt B und
den auf ihn folgenden Regelabschnitten C und D wird das Tast
verhältnis D24 des zuschaltseitigen Magnetventils 48 so geregelt,
daß die Differenz zwischen der tatsächlichen Änderungsrate ωt
der Turbinenraddrehzahl und der Soll-Änderungsrate ωto
der Turbinenraddrehzahl so klein wie möglich gemacht wird. Auf
diese Weise wird die Turbinenraddrehzahl Nt allmählich in Richtung
zur berechneten Turbinenraddrehzahl Ntc2 für den zweiten Gang
abgesenkt.
Nachdem das Programm im Schritt S102 abgewartet hat, bis ein Programm
takt mit der vorgegebenen Zeitdauer tD zu Ende ist, setzt das Programm
zunächst die Soll-Änderungsrate ωto der Turbinenraddrehzahl auf
vorgegebene, gespeicherte Werte, entsprechend den Regelabschnitten
B, C und D. Im Regelabschnitt B unmittelbar nach dem Beginn des
Regelvorgangs wird die Soll-Änderungsrate ωto der Turbinenraddreh
zahl auf einen derartigen Wert eingestellt, daß die Turbinenraddreh
zahl Nt allmählich sinkt. Im Regelabschnitt C, der dem Regelabschnitt
B folgt, wird die Änderungsrate ωto so eingestellt, daß ihr Absolut
wert größer ist als im Regelabschnitt B. Deshalb nimmt im Regelabschnitt
C die Turbinendrehzahl Nt stärker ab. Im Regelabschnitt D, während
dessen der Eingriff der Kupplung 34 für den zweiten Gang im wesentlichen
zum Abschluß kommt, so daß sich die Turbinenraddrehzahl Nt der
berechneten Turbinenraddrehzahl Ntc2 für den zweiten Gang annähert,
wird der Absolutwert der Änderungsrate wieder reduziert, um einen
Ruck oder Stoß bei der Getriebesteuerung zu vermeiden, vgl. die
zeitliche Änderung der Turbinenraddrehzahl Nt in Fig. 21(a).
Dann berechnet das Getriebesteuergerät 16 nach den Gleichungen (16)
und (18) das Tastverhältnis des zuschaltseitigen Magnetventils 48
und stellt dieses entsprechend ein, wobei das Tastverhältnis ver
wendet wird, das man, als Anfangswert, zum Zeitpunkt t23 erhalten hat,
wenn festgestellt wird, daß die tatsächliche Schlupffrequenz NSR auf
den Wert der (negativen) vorgegebenen Schlupffrequenz ΔN₅₂ (z. B.
-8 bis -12 min-1) oder weniger reduziert ist. Dann liefert das Getriebe
steuergerät 16 ein Treibersignal in der Weise, daß das Magnetventil 48
mit dem eingestellten Tastverhältnis D betrieben wird (Schritt S106).
Die Integral-, Proportional- und Differential-Verstärkungsfaktoren
KI2, KP2 und KD2 in den Gleichungen (16) und (18) werden auf
ihre jeweiligen Optimalwerte für das Schaltmuster im
Leistung-AUS-Hinaufschaltmodus eingestellt.
Nachdem im Schritt S106 das neue Tastverhältnis D24 berechnet und
ein entsprechendes Treibersignal abgegeben wurde, geht das Getriebe
steuergerät 16 zum Schritt S107 und bestimmt, ob die Turbinenraddreh
zahl Nt auf die vorgegebene Drehzahl Ntc20 abgesenkt ist, welche um
den Betrag ΔNtc2 (z. B. 80-120 min-1) höher ist als die be
rechnete Turbinenraddrehzahl Ntc2 für den zweiten Gang. Falls das
Ergebnis von Schritt S107 NEIN ist, geht das Programm zum Schritt
S102 zurück, und die Schritte S102 bis S107 werden wiederholt.
Zu dem Zeitpunkt unmittelbar nach Beginn des Regelabschnitts B
wird der Eingriff der zuschaltseitigen Kupplung 34 eben begonnen.
Deshalb kann ein Ruck oder Stoß durch die Getriebesteuerung zu Be
ginn des Eingriffs vermieden werden, indem man die Turbinenraddrehzahl
Nt mit der erwähnten Soll-Änderungsrate ωto reduziert. Ist die
Turbinenraddrehzahl Nt auf einen Wert reduziert, der gleich dem
Produkt aus der Getriebeabtriebsdrehzahl No und einem vorgegebenen
Koeffizienten (z. B. 2,8) ist, so schlußfolgert das Getriebesteuergerät
16, daß der Regelabschnitt B zu Ende ist und der Regelabschnitt
C beginnt und ändert den Absolutwert der Soll-Änderungsrate ωto
im Schritt S104 in einen Wert, welcher größer ist als derjenige, der
im Regelabschnitt C verwendet wurde (zum Zeitpunkt t24 der Fig. 21(a)).
Wenn der Absolutwert der Soll-Änderungsrate ωto der Turbinenraddrehzahl
zum größeren Wert geändert wird, wird das Tastverhältnis D24
des zuschaltseitigen Magnetventils 48 auf einen Wert eingestellt,
der größer ist als der Wert im Regelabschnitt B. Dieser höhere Wert
ist wirksam im Zeitabschnitt zwischen den Zeitpunkten t24 und t25
der Fig. 21(c). Dadurch wird die Turbinenraddrehzahl Nt rasch und
im wesentlichen mit der so eingestellten Soll-Änderungsrate ωto
abgesenkt. Je größer der Absolutwert der Soll-Änderungsrate ωto
ist, umso höher wird die Schaltgeschwindigkeit der Getriebesteuerung
sein.
Wenn danach die Turbinenraddrehzahl Nt weiter abgesenkt ist auf
den Wert, der dem Produkt aus der Getriebeabtriebsdrehzahl No
und einem anderen vorgegebenen Koeffizienten (z. B. 2,2) ist, d. h.
wenn sich der Kolben der Kupplung 34 für den zweiten Gang allmählich
der Eingriffs-Endlage nähert, schlußfolgert das Getriebesteuergerät 16,
daß der Regelabschnitt C zu Ende ist und der Regelabschnitt D be
ginnt und ändert den Absolutwert der Soll-Änderungsrate ωto der
Turbinenraddrehzahl im Schritt S104 auf einen Wert, der kleiner ist
als derjenige im Regelabschnitt C. Dies geschieht zum Zeitpunkt t25
der Fig. 21(a). Wenn der Absolutwert der Soll-Änderungsrate ωto
der Turbinenraddrehzahl zum kleineren Wert geändert wird, wird
das Tastverhältnis D24 des zuschaltseitigen Magnetventils 48 auf einen
Wert eingestellt, der kleiner ist als der Wert im Regelabschnitt C.
Dies geschieht während der Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t25
und t26 der Fig. 21(c). Folglich wird die Turbinenraddrehzahl Nt
langsam und im wesentlichen mit der Soll-Änderungsrate ωto abge
senkt. Infolgedessen wird die Turbinenraddrehzahl Nt so weich auf
die errechnete Turbinenraddrehzahl Ntc2 für den zweiten Gang abge
senkt, daß ein Ruck oder Stoß durch die Getriebesteuerung zu dem
Zeitpunkt vermieden werden kann, an dem der Eingriff der zuschalt
seitigen Kupplung 34 zu Ende ist.
Wenn das Ergebnis von Schritt S107 in Fig. 19 JA ist, d. h. wenn die
Turbinenraddrehzahl Nt den Wert der vorgegebenen Drehzahl Ntc20
erreicht, der etwas höher liegt als die errechnete Turbinenraddrehzahl
Ntc2 für den zweiten Gang (zum Zeitpunkt t26 der Fig. 21(c)), stellt
das Getriebesteuergerät 16 eine vorgegebene Zeitdauer TSF (z. B. 0,5 s)
im bereits erwähnten Zeitglied ein (Schritt S109) und wartet ab, bis
diese Zeitdauer TSF zu Ende ist (Schritt S110). Hierdurch kann das
Getriebesteuergerät 16 sicher den Eingriff der zuschaltseitigen Kupplung
34 beenden.
Wenn die vorgegebene Zeitdauer TSF zu Ende ist, so daß das Ergebnis
im Schritt S110 JA lautet, geht das Programm zum Schritt S112, und
das Getriebesteuergerät 16 setzt die Tastverhältnisse DLR und D24
des freigabeseitigen Magnetventils 47 und auch des zuschaltseitigen
Magnetventils 48 auf 100% und liefert ein entsprechendes Treibersignal,
so daß die Magnetventile 47 und 48 mit diesen Tastverhältnissen
DLR und D24 betrieben werden. Dies geschieht zum Zeitpunkt t27
der Fig. 21(b) und 21(c). Damit ist die hydraulische Getriebe
steuerung für den Leistung-AUS-Hinaufschaltmodus vom ersten in den
zweiten Gang zu Ende.
Die Fig. 22-24 sind Ablaufdiagramme, welche die Vorgänge bei der
hydraulischen Getriebesteuerung für einen Leistung-AUS-Herunter
schaltmodus zeigen. Unter Bezugnahme auf Fig. 25 werden die hydrau
lischen Steuer- und Regelvorgänge in Verbindung mit dem Herunter
schaltvorgang vom zweiten in den ersten Gang beispielhaft beschrieben.
Beim Eingang eines Schaltsignals für ein Leistung-AUS-Herunterschalten
vom zweiten in den ersten Gang berechnet das Getriebesteuergerät 16
zunächst die jeweiligen Anfangs-Tastverhältnisse Dd1 und Dd2 der
Magnetventile 47 und 48 nach den Gleichungen (21) und (22) (Schritt
S114 der Fig. 22). Die Werte a8, c8, a9 und c9 in den Gleichungen
(21) und (22) werden auf ihre jeweiligen optimalen Werte für das
Leistung-AUS-Herunterschalten vom zweiten in den ersten Gang eingestellt.
Dann stellt das Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis D24 des
freigabeseitigen Magnetventils 48 auf das Anfangs-Tastverhältnis Dd1
ein, das im Schritt S114 eingestellt wurde und liefert ein entsprechendes
Ausgangssignal, so daß das Magnetventil 48 mit diesem Tastverhältnis
D24 betrieben wird. Daraufhin wird der (nicht dargestellte) Kolben
der Kupplung 34 für den zweiten Gang, welcher als das freigabeseitige
Reibungseingriffselement dient, in Richtung zu der Stellung kurz vor
der Lage zurückgezogen, wo die Kupplung 34 schleift (Schritt S115;
Zeitpunkt t31 der Fig. 25(b)). Unterdessen setzt das Getriebesteuer
gerät 16 das Tastverhältnis DLR des zuschaltseitigen Magnetventils
47 auf 0% und liefert ein Ausgangssignal in der Weise, daß das Magnet
ventil 47 mit diesem Tastverhältnis DLR betrieben wird. Daraufhin
wird der Kolben der Kupplung 33 für den ersten Gang, welch letztere
als das zuschaltseitige Reibungseingriffselement dient, in Richtung zu
einer Stellung verschoben, welche kurz vor derjenigen Stellung liegt,
bei der die Kupplung 33 zu greifen anfängt (zum Zeitpunkt t31 von
Fig. 25(c)), und die Anfangs-Druckzufuhrdauer TS2 wird im Zeit
glied eingestellt (Schritt S116).
Das Getriebesteuergerät 16 wartet ab, bis die vorgegebene Zeit
dauer tD, d. h. ein Programmtakt (28,6 ms) beendet ist (Schritt S118),
und subtrahiert dann einen vorgegebenen Tastverhältniswert ΔD6
vom Tastverhältnis D24, das im vorhergehenden Programmtakt einge
stellt worden war, so daß man ein neues Tastverhältnis D24 erhält.
Dies geschieht im Schritt S120. Dann liefert das Getriebesteuergerät 16
ein Ausgangssignal in der Weise, daß das Magnetventil 48 mit dem neuen
Tastverhältnis D24 betrieben wird (Schritt S120). Der subtrahierte
vorgegebene Tastverhältniswert ΔD6 wird auf einen Wert eingestellt,
der so groß ist, daß das Tastverhältnis D24 des Magnetventils 48 mit
einer vorgegebenen Rate bzw. Geschwindigkeit abnimmt, z. B. mit 8 bis
12% pro Sekunde, vgl. den Übergang des Tastverhältnisses D24 vom
Zeitpunkt t31 bis zum Zeitpunkt t33 in Fig. 25(b). Das Getriebesteuerge
rät 16 stellt fest, ob die Anfangs-Druckzufuhrdauer TS2 die im Schritt S116
eingestellt worden war, vorbei ist (Schritt S122). Falls diese Zeitdauer
TS2 noch nicht vorbei ist, geht das Programm zum Schritt S118 zu
rück, und die Schritte S118 bis S122 werden wiederholt. Infolgedessen
wird das Tastverhältnis D24 des Magnetventils 48 allmählich reduziert,
so daß sich die freigabeseitige Kupplung 34 allmählich in Richtung
zu der Stellung bewegt, in der der Kupplungseingriff beginnt.
Falls das Ergebnis von Schritt S122 JA ist, d. h. wenn sich die Kupplung
33 für den ersten Gang in Richtung zur vorgegebenen Stellung kurz
vor dem Beginn des Kupplungseingriffs bewegt, nachdem die Anfangs-Druck
zufuhrdauer TS2 abgelaufen ist, geht das Programm zum
Schritt S124 der Fig. 23. In diesem Schritt stellt das Getriebe
steuergerät 16 das Tastverhältnis DLR des Magnetventils 47 auf das
anfängliche Tastverhältnis Dd2 ein, das im Schritt S114 berechnet
worden war, und liefert dann ein Treibersignal in der Weise, daß
das Ventil 47 mit dem Tastverhältnis DLR betrieben wird (zum Zeit
punkt t32 der Fig. 25(c)). Daraufhin bewegt sich der Kolben der
zuschaltseitigen Kupplung 33 weiter allmählich in Richtung zur Start
stellung für den Kupplungseingriff, also der Stellung, an der der
Kupplungseingriff beginnt. Das Tastverhältnis DLR des Magnetventils 47
wird auf dem Wert für das anfängliche Tastverhältnis Dd2 gehalten,
bis ein (später erläuterter) Regelabschnitt C zum Zeitpunkt t34 der
Fig. 25(c) beginnt.
Wenn danach die vorgegebene Zeitdauer tD eines Programmtakts zu Ende
ist (Schritt S125), setzt das Getriebesteuergerät 16 (Schritt S126)
die Berechnung des neuen Tastverhältnisses D24 und die Abgabe eines
hierzu entsprechenden Ausgangssignals für die Ventilbetätigung in der
gleichen Weise wie bei Schritt S120 fort. Dann geht das Programm zum
Schritt S128, worauf das Getriebesteuergerät 16 eine tatsächliche
Schlupffrequenz NSR nach Gleichung (25) berechnet und den errechneten
Wert mit einem (negativen) vorgegebenen Diskriminantenwert ΔNSR2
(z. B. -8 bis -12 min-1) vergleicht. Hier gilt die Beziehung:
NSR = Nt-Ntc2 (25)
Hierbei ist Ntc2 eine berechnete Turbinenraddrehzahl für den zweiten
Gang, welche man erhält, indem man die Getriebeabtriebsdrehzahl No
mit einem vorgegebenen Faktor multipliziert.
Falls die tatsächliche Schlupffrequenz NSR größer ist als der (negative)
vorgegebene Diskriminantenwert ΔNSR2
(NSR < ΔNSR2), geht das Programm zum Schritt S125 zurück, worauf
das Getriebesteuergerät 16 die Schritte S125 bis S128 erneut durch
führt. Auf diese Weise wird die freigabeseitige Kupplung 34 für den
zweiten Gang allmählich ausgekuppelt. Falls die zuschaltseitige
Kupplung 33 für den ersten Gang zu diesem Zeitpunkt erst mit dem
Eingriff beginnen muß, nimmt die Turbinenraddrehzahl Nt im letzten
Teil des Regelabschnitts A der Fig. 25(a) allmählich ab (zwischen dem
Zeitpunkt t31, an dem das Schaltsignal gegeben wird und dem Zeit
punkt t33, an dem erfaßt wird, daß die tatsächliche Schlupffrequenz
NSR den vorgegebenen Diskriminantenwert ΔNSR2 oder weniger er
reicht). Wenn festgestellt wird, daß die tatsächliche Schlupffrequenz
NSR nicht größer ist als der vorgegebene Diskriminantenwert ΔNSR2
(NSR ΔNSR2), geht das Programm zum Schritt S130 weiter.
Im Schritt S130 addiert das Getriebesteuergerät 16 einen vorgegebenen
Tastverhältniswert ΔD7 (z. B. 2-6%) zum Tastverhältnis D24 des
freigabeseitigen Magnetventils 48, welches Tastverhältnis im vorher
gehenden Programmtakt eingestellt worden war, so daß man ein neues
Tastverhältnis D24 erhält. Unter Verwendung dieses Tastverhältnisses
D24 als Anfangswert beginnt das Getriebesteuergerät 16 eine Regelung
in der Weise, daß die Differenz en (= NS1-NSR) zwischen der
tatsächlichen Schlupffrequenz NSR und einer vorgegebenen Soll-Schlupf
frequenz NS1 (z. B. -20 min-1) so klein wie möglich gemacht wird.
Wenn die zuschaltseitige Kupplung 33 noch vor dem Eingriff steht,
hat die Turbinenraddrehzahl Nt die Tendenz zu fallen, da das Reibungs
moment abnimmt, falls das Tastverhältnis D24 der freigabeseitigen
Kupplung 34 auf einen kleineren Wert eingestellt wird. Falls das Tast
verhältnis D24 andererseits auf einen größeren Wert eingestellt wird,
nimmt das Reibungsmoment zu, so daß die Turbinenraddrehzahl Nt
die Tendenz hat, zuzunehmen. Auf diese Weise kann die Turbinenrad
drehzahl Nt durch die Regelung des Tastverhältnisses D24 auf einem
vorgegebenen Wert gehalten werden.
Daraufhin wartet das Getriebesteuergerät 16 im Schritt S132, bis ein
Programmtakt zu Ende ist und setzt dann das Tastverhältnis D24
des freigabeseitigen Magnetventils 48 für jeden Programmtakt entsprechend
den Gleichungen (24) und (24a), vgl. Schritt S134. Die Integral-Proportio
nal- und Differential-Verstärkungsfaktoren KI1, KP1 und KD1 in den
Gleichungen (24) und (24a) werden auf ihre jeweiligen optimalen
Werte für den Leistung-AUS-Herunterschaltmodus eingestellt.
Danach stellt das Getriebesteuergerät 16 fest, ob die tatsächliche
Schlupffrequenz NSR größer oder gleich einer vorgegebenen Schlupf
frequenz ΔNs2 ist, z. B. 3-8 min-1 (Schritt S135). Falls die
Antwort in Schritt S135 NEIN ist, geht das Programm zum Schritt S132
zurück, worauf das Getriebesteuergerät 16 wiederholt die Schritte
S132 bis S135 ausführt, bis die tatsächliche Schlupffrequenz NSR
größer oder gleich der vorgegebenen Frequenz ΔNS2 wird. Daraufhin
wird das Tastverhältnis D24 des freigabeseitigen Magnetventils 48
so geregelt, daß die Differenz zwischen der tatsächlichen Schlupf
frequenz NSR und der Soll-Schlupffrequenz NS1 reduziert wird
oder diese Frequenzen gleich sind. Auf der anderen Seite wird
das Tastverhältnis DLR des zuschaltseitigen Magnetventils 47 auf dem
Wert des anfänglichen Tastverhältnisses Dd2 konstantgehalten.
Infolgedessen wird ein hydraulischer Arbeitsdruck entsprechend dem
anfänglichen Tastverhältnis Dd2 des Magnetventils 47 der Kupplung 33
für den ersten Gang über das erste hydraulische Steuerventil 44 zuge
führt, so daß die Kupplung 33 zu greifen beginnt und sich der (nicht
dargestellte) Kolben der Kupplung 33 allmählich in seine Endstellung
für den Kupplungseingriff bewegt. Während sich der Kolben der
Kupplung 33 auf diese Weise bewegt, fängt die Turbinenraddrehzahl
Nt an zuzunehmen. Das Tastverhältnis D24 des Magnetventils 48 wird
auf einen kleineren Wert eingestellt, so daß die Zunahme der Turbinen
raddrehzahl Nt aufgehoben wird, so daß der Wert des Tastverhältnisses
D24 allmählich abnimmt. Obwohl das Tastverhältnis D24 des freigabe
seitigen Magnetventils 48 auf den kleineren Wert eingestellt wird, nimmt
die Turbinenraddrehzahl Nt infolge einer Zunahme des Reibungsmoments
der zuschaltseitigen Kupplung 33 zu. Zum Zeitpunkt t34 der Fig. 25(a)
wird daher die tatsächliche Schlupffrequenz NSR nicht kleiner als die
vorgegebene Schlupffrequenz ΔNS2. Wenn das Getriebesteuergerät
16 dies feststellt (JA im Schritt S135), geht das Programm zum Schritt S136
der Fig. 24. Folglich ist die hydraulische Regelung im Regelabschnitt B
(zwischen den Zeitpunkten t33 und t34 der Fig. 25) zu Ende.
Wenn festgestellt wird, daß die tatsächliche Schlupffrequenz NSR nicht
kleiner ist als die vorgegebene Schlupffrequenz ΔNS2 im Regelabschnitt
B, wird Schritt S136 von Fig. 24 ausgeführt. Wird z. B. in zwei auf
einanderfolgenden Programmtakten im Regelabschnitt A zweimal fest
gestellt, daß die tatsächliche Schlupffrequenz NSR auf den Wert der vor
gegebenen Schlupffrequenz ΔNS2 oder mehr infolge irgend einer
Störung zugenommen hat, kann die hydraulische Regelung im Regel
abschnitt B weggelassen werden. In diesem Fall geht das Programm
direkt zum Schritt S136 der Fig. 24, worauf die hydraulische Regelung
im Regelabschnitt C beginnt.
In den hydraulischen Regelvorgängen im Regelabschnitt C und den
auf ihn folgenden Regelabschnitten D und E wird das Tastverhältnis
DLR des zuschaltseitigen Magnetventils 47 so geregelt, daß der Unter
schied zwischen der tatsächlichen Änderungsrate ωt der Turbinen
raddrehzahl und der Soll-Änderungsrate ωto der Turbinenraddrehzahl
so klein wie möglich gemacht wird. Auf diese Weise wird die Turbinenrad
drehzahl Nt allmählich in Richtung zu einer berechneten Turbinenraddrehzahl
Ntc1 für den ersten Gang erhöht.
Im Schritt S136 stellt das Getriebesteuergerät 16 als erstes das Tast
verhältnis D24 des freigabeseitigen Magnetventils 48 auf ein vorgegebenes
Tastverhältnis D24 min für den erwähnten Haltedruck ein, so daß der
Kupplung 34 für den zweiten Gang der Haltedruck zugeführt wird.
Nachdem das Getriebesteuergerät gewartet hat, bis die vorgegebene
Taktperiode tD zu Ende ist (Schritt S138), liest das Getriebesteuer
gerät 16 einen zuvor gespeicherten vorgegebenen Wert aus, welcher
jeweils einem der Regelabschnitte C, D oder E entspricht, und setzt
diesen ausgelesenen Wert im Schritt S139 als die Soll-Änderungsrate ωto
der Turbinenraddrehzahl. Im Regelabschnitt C unmittelbar nach dem
Beginn der Regelung wird diese dem Speicher entnommene Soll-Änderungs
rate ωto der Turbinenraddrehzahl auf einen niedrigen Wert eingestellt,
so daß die Turbinenraddrehzahl Nt allmählich zunimmt. In dem darauf
folgenden Regelabschnitt D wird die Änderungsrate ωto auf einen größeren
Wert als im Regelabschnitt C eingestellt. Deshalb nimmt im Regelabschnitt
D die Turbinenraddrehzahl Nt stärker ab. Im Regelabschnitt E, während
dessen der Eingriff der Kupplung 33 für den ersten Gang beendet wird,
wird die Änderungsrate wieder reduziert, um ein Rucken oder Stoßen
durch die Getriebesteuerung zu verhindern (vgl. den zeitlichen Verlauf
der Turbinenraddrehzahl Nt in Fig. 25(a)).
Dann berechnet das Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis DLR des
zuschaltseitigen Magnetventils 47 nach den folgenden Gleichungen (26)
und (26a) und stellt diesen Wert entsprechend ein. Dabei sind die Gleichungen
(26) und (26a) ähnlich den Gleichungen (16) bzw. (18). Hierbei wird
das anfängliche Tastverhältnis Dd2 verwendet, das man als einen Anfangs
wert zum Zeitpunkt t34 erhalten hat, wenn festgestellt wird, daß
die tatsächliche Schlupffrequenz NSR auf den Wert der vorgegebenen
Schlupffrequenz ΔNS2 oder höher zugenommen hat. Dann liefert
das Getriebesteuergerät 16 ein Treibersignal in der Weise, daß das
Magnetventil 47 mit dem eingestellten Tastverhältnis DLR betrieben
wird (Schritt S140). Hierbei gelten folgende Beziehungen:
(DLR)n = (Di)n + KP1×En + KD1(En-En-1) (26)
(Di)n = (Di)n-1 + KI1×En + DH1 + DH2 (26a)
(Di)n = (Di)n-1 + KI1×En + DH1 + DH2 (26a)
Hierbei ist (Di)n-1 ein Integralterm, der im vorhergehenden Programmtakt
eingestellt wurde, und KI1, KP1 und KD1 sind Integral-, Proportional- und
Differential-Verstärkungsfaktoren, welche auf ihre jeweiligen
optimalen Werte für den Leistung-AUS-Herunterschaltmodus eingestellt
werden. In den Gleichungen (26) und (26a) ist ferner En die Differenz
(En = ωto-ωt) zwischen der tatsächlichen Änderungsrate ωt
der Turbinenraddrehzahl und der Sollwert-Änderungsrate ωto der Tur
binenraddrehzahl für den jetzigen Programmtakt, die im Schritt S139 einge
stellt worden war, und En-1 ist die Differenz zwischen der tatsächlichen
Änderungsrate ωt der Turbinenraddrehzahl und der Soll-Änderungs
rate ωto der Turbinenraddrehzahl für den vorhergehenden Programmtakt.
DH1 ist eine Korrektur des Turbinenradwellenmoments, eingestellt ent
sprechend einer Variation ΔTt des Turbinenradwellenmoments, die ver
ursacht wird, wenn das Motormoment Te während des Getriebesteuer
vorgangs durch Beschleunigungsarbeit geändert wird. Die Korrektur DH1
wird nach den Gleichungen (12) bis (14) errechnet.
DH2 ist ein korrigiertes Tastverhältnis für die Änderung der Turbinenrad
drehzahl-Änderungsrate, das nur verwendet wird, wenn sich der Regel
abschnitt von C nach D oder von D nach E ändert. Diesen Wert er
hält man aus den Gleichungen (19) und (20). In Gleichung (19) ist
der Koeffizient α auf einen optimalen Wert für das Getriebesteuer
muster eines Leistung-AUS-Herunterschaltmodus eingestellt.
Nachdem im Schritt S140 das Tastverhältnis DLR errechnet und einge
stellt worden ist, geht das Getriebesteuergerät 16 zum Schritt S142 und
stellt fest, ob die Turbinenraddrehzahl Nt einen vorgegebenen Wert Ntc10
erreicht hat, welcher niedriger ist als die berechnete Turbinenrad
drehzahl Ntc1 für den ersten Gang, und zwar niedriger um einen vorge
gebenen Wert, z. B. von 80-120 min-1. Falls das Ergebnis von Schritt S142
NEIN ist, geht das Programm zum Schritt S138 zurück, und die Schritte
S138 bis S142 werden wiederholt.
Zu einem Zeitpunkt unmittelbar nach Beginn des Regelabschnitts C fängt
der Kupplungseingriff der zuschaltseitigen Kupplung 33 eben an. Deshalb
kann ein Ruck oder Stoß durch die Getriebesteuerung zu Beginn des
Eingriffs vermieden werden, indem man die Turbinenraddrehzahl Nt
mit der erwähnten Soll-Änderungsrate ωto der Turbinenraddrehzahl
erhöht. Hat die Turbinenraddrehzahl Nt auf den Wert des Produkts aus
der Getriebeabtriebsdrehzahl No und einem vorgegebenen Koeffizienten
(z. B. 1,7) zugenommen, so schlußfolgert das Getriebesteuergerät 16,
daß der Regelabschnitt C zu Ende ist und der Regelabschnitt D beginnt
und ändert - im Schritt S139 - die Soll-Änderungsrate ωto auf einen
größeren Wert (zum Zeitpunkt t35 der Fig. 25(a)).
Wenn die Soll-Änderungsrate ωto der Turbinenraddrehzahl auf den
größeren Wert geändert wird, wird das Tastverhältnis DLR des zuschalt
seitigen Magnetventils 47 auf einen Wert angepaßt (während des Zeit
raums zwischen den Zeitpunkten t35 und t36 der Fig. 25(c)) welcher
kleiner ist als der Wert, der im Regelabschnitt C eingestellt wurde.
Auf diese Weise wird die Turbinenraddrehzahl Nt schnell erhöht, und
zwar im wesentlichen mit der Soll-Änderungsrate ωto. Je größer die
Soll-Änderungsrate ωto ist, umso höher wird die Ansprechgeschwindigkeit
der Getriebesteuerung.
Wenn danach die Turbinenraddrehzahl Nt weiter auf einen Wert er
höht worden ist, der gleich dem Produkt aus der Getriebeabtriebsdreh
zahl No und einem anderen vorgegebenen Koeffizienten (z. B. 2,4) ist,
d. h. wenn der Kolben der Kupplung 33 für den ersten Gang allmählich nahe
an seine Eingriffs-Endlage herankommt, so daß die Turbinenraddrehzahl
Nt sich der berechneten Turbinenraddrehzahl Ntc1 für den ersten Gang
nähert, schlußfolgert das Getriebesteuergerät 16, daß der Regelabschnitt
D zu Ende ist und der Regelabschnitt E beginnt und ändert diese
Soll-Änderungsrate ωto im Schritt S139 auf einen Wert, der kleiner ist
als der Wert, der im Regelabschnitt D eingestellt worden war. Dies ge
schieht zum Zeitpunkt t36 der Fig. 25(a). Wenn diese Soll-Änderungsrate
ωto auf den kleineren Wert geändert wird, wird das Tastverhältnis
DLR des zuschaltseitigen Magnetventils 47 neu eingestellt (während
des Zeitraums zwischen den Zeitpunkten t36 und t37 der Fig. 25(c)),
und zwar auf einen Wert, der größer ist als derjenige im Regelabschnitt
D. Auf diese Weise wird die Turbinenraddrehzahl Nt langsam erhöht, und
zwar im wesentlichen mit der Soll-Änderungsrate ωto. Infolgedessen
kann ein Druck oder Stoß durch die Getriebesteuerung im Be
reich des Zeitpunkts vermieden werden, an dem der Eingriff der
zuschaltseitigen Kupplung 33 abgeschlossen ist.
Falls das Ergebnis von Schritt S142 JA ist, d. h. wenn die Turbinen
raddrehzahl Nt den Wert der vorgegebenen Drehzahl Ntc10 erreicht,
welcher um einen vorgegebenen Wert (z. B. um 80 bis 120 min-1)
niedriger ist als die berechnete Turbinenraddrehzahl Ntc1 für
den ersten Gang (zum Zeitpunkt t37 der Fig. 25(c)), setzt das
Getriebesteuergerät 16 beide Tastverhältnisse D24 und DLR des
freigabeseitigen und des zuschaltseitigen Magnetventils 48 bzw. 47
auf 0% und liefert ein solches Treibersignal, daß diese Magnetventile
48 und 47 mit diesen Tastverhältnissen D24 bzw. DLR betrieben werden
(zum Zeitpunkt t37 der Fig. 25(b) und 25(c)). Auf diese Weise
ist die hydraulische Getriebesteuerung für das Leistung-AUS-Herunter
schalten vom zweiten Gang in den ersten abgeschlossen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 26-29 wird nun die Korrektur des
Treibersignals für ein Magnetventil besprochen, um die hydraulische
Ansprechgeschwindigkeit zu verbessern, wenn z. B. die Tastverhältnisse
der Magnetventile 47 und 48 geändert werden.
Zunächst wird auf Fig. 26 Bezug genommen. Dort werden die Beziehungen
zwischen dem hydraulischen Arbeitsdruck P, welcher der hydraulisch
betätigten Kupplung zugeführt wird, und dem Tastverhältnis D des
Magnetventils dargestellt, sowie zwischen dem Druck P und der erfor
derlichen Mindestzeitdauer (Korrekturzeit) tx für das Ansteigen
oder Abfallen des Druckes P. Diese Beziehungen gelten für eine
Anordnung, bei der die Höhe des hydraulischen Arbeitsdrucks P
gesteuert oder geregelt wird durch Änderung des Tastverhältnisses
D des Magnetventils. Unter dem Tastverhältnis D versteht man,
wie bereits weiter vorne angegeben, das Verhältnis der EIN-Zeit
des Magnetventils zu der gesamten Taktdauer, ebenso wie beim
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Beträgt z. B.
die gesamte Taktdauer 30 ms, und das Magnetventil wird immer
während der Hälfte hiervon, also während 15 ms eingeschaltet,
so beträgt das Tastverhältnis, auch Taktverhältnis genannt, 50%.
Fig. 26 zeigt für ein normalerweise geschlossenes Magnetventil die
Tastverhältnis-Korrekturzeit-Kennlinie. Nehmen wir an, daß die
hydraulisch betätigte Kupplung nur mit den hydraulischen Arbeits
drücken P0, P1 und P2 versorgt werden kann, wenn das Tastver
hältnis des Magnetventils auf den Werten D0 bzw. D1 bzw D2 gehalten
wird. Ändert man den hydraulischen Arbeitsdruck für die Kupplung
von P0 nach P1, wobei P1 höher ist als P0, und von P1 nach P2,
wobei P2 niedriger ist als P1, so beträgt die Mindestdauer für diese
beiden Änderungen tx1 bzw. tx2, vgl. Fig. 26. Diese Mindestdauern
tx1 und tx2 sind Zeitdauern, die erforderlich sind für eine Änderung
des hydraulischen Arbeitsdrucks von P0 nach P1 bzw. von P1 nach
P2, wenn das Tastverhältnis des Magnetventils auf 100% bzw. auf 0%
eingestellt wird. Wird also das Tastverhältnis D des Magnetventils ge
ändert, so kann die hydraulische Steuerung oder Regelung schnell
ausgeführt werden, wenn man während der gesamten Mindestdauer
tx1 oder tx2 (die nachfolgend als Korrekturzeiten bezeichnet werden)
das Tastverhältnis auf 100% bzw. auf 0% hält und erst dann das
Magnetventil mit dem eingestellten Tastverhältnis, also im vorstehenden
Beispiel mit D1 oder mit D2, betreibt.
Bei der - nicht dargestellten - Tastverhältnis-Korrekturzeit-Kenn
linie für das normalerweise geöffnete Magnetventil, welche der Kurve
gemäß Fig. 26 ähnlich ist, sind die Tastverhältnisse, die dem hydrau
lischen Druck Null und dem maximalen hydraulischen Druck entsprechen,
100% bzw. 0%. Außer dieser umgekehrten Beziehung zwischen dem
hydraulischen Arbeitsdruck und dem Tastverhältnis ist die charakteristische
Kurve für das normalerweise geöffnete Magnetventil ähnlich derjenigen
nach Fig. 26.
Erhöht man z. B. das Tastverhältnis D des Magnetventils von
D0 nach D1 (hier, um den hydraulischen Arbeitsdruck zu erhöhen),
so korrigiert das Getriebesteuergerät 16 das Treibersignal für das
Magnetventil auf folgende Weise:
Wenn man als Ergebnis der Berechnung des Tastverhältnisses für das Magnetventil den Wert D1 erhält, und wenn ein Befehl (D1-Be fehl) für die Änderung des Tastverhältnisses von D0 nach D1 gegeben wird (zum Zeitpunkt t50 der Fig. 27), berechnet das Getriebe steuergerät 16 eine Korrekturzeit für eine Tastverhältnisänderung ΔD1 (= D1-D0) nach einer Tastverhältnis-Korrekturzeit-Kenn linie welche, ähnlich derjenigen nach Fig. 26, zuvor für jedes Magnetventil festgelegt und gespeichert wird, z. B. als Kennfeld oder als Formel (numerischer Ausdruck). Dann korrigiert das Getriebe steuergerät 16 das Tastverhältnis des Magnetventils auf 100% (0% für das normalerweise geöffnete Magnetventil) während einer Zeitdauer mit Druckzunahme-Arbeitstakten (mit m Arbeitstakten), beginnend mit dem Augenblick, an dem der D1-Befehl gegeben wird, und liefert ein solches Treibersignal, daß das Magnetventil mit dem korrigierten Tastverhältnis betrieben wird (während der Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t50 und t51 der Fig. 27). Die Zahl m, welche eine positive ganze Zahl ist, erhält man wie folgt:
Wenn man als Ergebnis der Berechnung des Tastverhältnisses für das Magnetventil den Wert D1 erhält, und wenn ein Befehl (D1-Be fehl) für die Änderung des Tastverhältnisses von D0 nach D1 gegeben wird (zum Zeitpunkt t50 der Fig. 27), berechnet das Getriebe steuergerät 16 eine Korrekturzeit für eine Tastverhältnisänderung ΔD1 (= D1-D0) nach einer Tastverhältnis-Korrekturzeit-Kenn linie welche, ähnlich derjenigen nach Fig. 26, zuvor für jedes Magnetventil festgelegt und gespeichert wird, z. B. als Kennfeld oder als Formel (numerischer Ausdruck). Dann korrigiert das Getriebe steuergerät 16 das Tastverhältnis des Magnetventils auf 100% (0% für das normalerweise geöffnete Magnetventil) während einer Zeitdauer mit Druckzunahme-Arbeitstakten (mit m Arbeitstakten), beginnend mit dem Augenblick, an dem der D1-Befehl gegeben wird, und liefert ein solches Treibersignal, daß das Magnetventil mit dem korrigierten Tastverhältnis betrieben wird (während der Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t50 und t51 der Fig. 27). Die Zahl m, welche eine positive ganze Zahl ist, erhält man wie folgt:
0 < tx1-28,6×m<28,6 (27)
Danach errechnet das Getriebesteuergerät 16 nach der folgenden
Gleichung (28) ein Tastverhältnis Dm+1 für das normalerweise ge
schlossene Magnetventil, und dieses Tastverhältnis Dm+1 entspricht
dem (m+1)ten Takt ab der Ausgabe des D1-Befehls und liefert ein
solches Treibersignal, daß das Magnetventil mit diesem Tastverhältnis
Dm+1 betrieben wird, und zwar im Takt zwischen den Zeitpunkten
t51 und t53 der Fig. 27. Man erhält Dm+1 wie folgt:
Dm+1 = (tr + td) ÷ 28,6×100 (28)
Das Tastverhältnis Dm+1 für das normalerweise geöffnete Magnet
ventil wird wie folgt berechnet:
Dm+1 = td ÷ 28,6×100 (29)
In den Gleichungen (28) und (29) sind td und tr wie folgt einzusetzen:
td = (28,6-tr)×D1 ÷ 100 (30)
tr = tx1-28,6×m (31)
tr = tx1-28,6×m (31)
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, wird das Tast
verhältnis für das normalerweise geschlossene Magnetventil auf
100% korrigiert (auf 0% für das normalerweise geöffnete Magnet
ventil), und zwar während der Zeitdauer tx1 ab dem Ausgabezeitpunkt
des D1-Befehls. Erreicht der der hydraulisch betätigten Kupplung zuge
führte Arbeitsdruck - nach dem Ende der Korrekturzeit tx1 - einen
Wert, welcher dem D1-Befehl entspricht, so wird das Tastver
hältnis auf den Befehlswert D1 eingestellt. In diesem Fall wird ein
Treibersignal entsprechend der verbleibenden Zeitdauer tr geliefert,
wenn der (m+1)te Takt beginnt, entsprechend der Differenz zwischen
der Zeitdauer tx1 und der Ventilöffnungszeitdauer (28,6×m) bis
zum Ende des m-ten Takts. (Beim Ausführungsbeispiel beträgt die
Dauer eines Programmtakts 28,6 ms; diese Zahl ist naturgemäß nur
ein Beispiel. m Programmtakte haben dann die Zeitdauer (28,6×m)
ms.) Die restliche Zeit (28,6-tr) des (m+1)ten Takts wird als
eine Taktperiode betrachtet (entsprechend der Zeitdauer zwischen
den Zeitpunkten t52 und t53 der Fig. 27), und das Magnetventil
wird während dieses (verkürzten) einen Takts mit dem Tastver
hältnis D1 betrieben. Während des (m+2)ten Takts und der darauf
folgenden Takte wird das normale Treibersignal mit dem Tastver
hältnis D1 ausgegeben, und dieses dauert an, bis das Tastver
hältnis erneut geändert wird.
Wird andererseits z. B. das Tastverhältnis des Magnetventils von
D1 nach D2 abgesenkt (wenn der hydraulische Arbeitsdruck gesenkt
werden soll), so korrigiert das Getriebesteuergerät 16 das Treiber
signal für das Magnetventil auf folgende Weise:
Wenn man als Ergebnis der Berechnung des Tastverhältnisses
des Magnetventils den Wert D2 erhält und ein Befehl (D2-Befehl) für
die Änderung des Tastverhältnisses von D1 nach D2 gegeben wird
(zum Zeitpunkt t60 der Fig. 27), berechnet das Getriebesteuer
gerät 16 eine Korrekturzeit tx2 für eine Tastverhältnisänderung ΔD2
(= D1-D2) entsprechend der Tastverhältnis-Korrekturzeit-Kennlinie,
welche (ähnlich der Kennlinie gemäß Fig. 26) zuvor für jedes Magnet
ventil eingestellt und gespeichert worden ist. Dann korrigiert das
Getriebesteuergerät 16 das Tastverhältnis des Magnetventils auf
0% (bzw. auf 100% für das normalerweise geöffnete Magnetventil)
während einer Periode mit Druckherabsetzungstakten (mit einer
Anzahl von n Takten), beginnend mit dem Augenblick, an dem
der D2-Befehl gegeben wird, und liefert ein solches Treibersignal,
daß das Magnetventil mit dem korrigierten Tastverhältnis betrieben
wird (während der Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t60 und t61
der Fig. 27). Ebenso wie die Zahl m wird die Zahl n, die eine
positive ganze Zahl ist, angegeben durch
0 < tx2-28,6×n < 28.6 (32)
Danach berechnet das Getriebesteuergerät 16 nach der folgenden
Gleichung (33), welche Gleichung (29) ähnlich ist, ein Tastverhältnis
Dn+1 für das normalerweise geschlossene Magnetventil, welches
dem (n+1)ten Takt ab der Ausgabe des D2-Befehls entspricht, und
liefert ein solches Treibersignal, daß das Magnetventil mit dem
Tastverhältnis Dn+1 betrieben wird (während des Programmtakts
zwischen den Zeitpunkten t61 und t63 der Fig. 27).
Dn+1 wird angegeben durch
Dn+1 = td ÷ 28,6×100 (33)
Das Tastverhältnis für das normalerweise geöffnete Magnetventil
wird berechnet wie folgt:
Dn+1 = (tr + td) ÷ 28,6×100 (34)
In den Gleichungen (33) und (34) werden td und tr wie folgt ange
geben:
td = (28,6 - tr)×D2 ÷ 100 (35)
tr = tx2 - 28,6×n (36)
tr = tx2 - 28,6×n (36)
Bei der Absenkung des Arbeitsdrucks wird das Tastverhältnis
des normalerweise geschlossenen Magnetventils auf 0% korrigiert
während der Zeitdauer zwischen der Ausgabe des Befehls und dem
Ende des n-ten Programmtakts. Wenn (zum Zeitpunkt t61 der Fig. 27)
der (n+1)te Programmtakt beginnt, wird das Magnetventil direkt mit
dem Tastverhältnis Dn+1 geöffnet. Nachdem das Tastverhältnis auf
0% korrigiert wurde während der Zeitdauer tr gemäß Gleichung (36),
die zum Zeitpunkt t62 nach Fig. 27 endet, und zwar kurz nach dem
Beginn des (n+1)ten Programmtakts, kann die restliche Zeit (28,6-tr)
des (n+1)ten Programmtakts (der bei diesem Beispiel 28,6 ms dauert)
als eine Taktperiode angesehen werden, ebenso wie bei dem zuvor
erläuterten Fall der Erhöhung des hydraulischen Arbeitsdrucks,
und das Magnetventil kann während dieser einen (verkürzten)
Taktperiode mit dem Tastverhältnis D2 betrieben werden, mit dem
gleichen Ergebnis. In diesem Fall muß ein Zähler zur Zählung
der Zeitdauer tr gestartet werden, wenn der (n+1)te Programmtakt
beginnt, während ein Zähler zur Zählung der Zeitdauer td am Ende
der Zeitdauer tr betätigt werden muß. Aus diesem Grunde ist dieses
Signalkorrekturverfahren der Anordnung nach dem vorstehend be
schriebenen Ausführungsbeispiel unterlegen.
Fig. 28 zeigt eine andere Art der Treibersignalkorrektur für ein
Magnetventil. Bei der Änderung des der Kupplung zugeführten Arbeits
druckes kann der zugeführte Öldruck weicher, also ruckfreier, von
einem Übergangswert in einen ständigen Wert überführt werden als
bei Fig. 27.
Nachdem bei Fig. 28 der D1-Befehl gegeben wurde, wird das Magnet
ventil mit dem Tastverhältnis Dm+1 während einer um tm verlängerten
Erregungszeitdauer betrieben, und zwar während eines Programm
takts, der dem (m+1)ten Programmtakt der Fig. 27 entspricht.
Während des nächsten, also (m+2)ten Programmtakts wird das Magnet
ventil mit einem Tastverhältnis Dm+2 während einer Erregungs-Zeit
dauer betrieben, die um tm verkürzt wurde. Während und nach
dem (m+3)ten Programmtakt wird das Magnetventil mit dem
Soll-Tastverhältnis D1 betrieben.
Wenn der D2-Befehl für die Zufuhr eines niedrigeren hydraulischen
Arbeitsdrucks zur Kupplung gegeben wird, wird das Magnetventil
in dem Programmtakt, der dem (n+1)ten Programmtakt von Fig. 27
entspricht, während einer um tm verlängerten Erregungszeit mit
dem Tastverhältnis Dn+1 betrieben. Während des nächsten bzw.
(n+2)ten Programmtakts wird das Magnetventil mit einem Tastver
hältnis Dn+2 betrieben, und zwar während einer um tm verkürzten
Erregungszeit. Während und nach dem (n+3)ten Programmtakt wird
das Magnetventil mit dem Soll-Tastverhältnis D2 betrieben.
In manchen Fällen kann das Magnetventil während der um tm ver
kürzten Erregungsdauer mit dem Tastverhältnis Dm+1 betrieben
werden, wie in Fig. 29 dargestellt, während eines Programmtakts,
der dem (m+1)ten Programmtakt der Fig. 27 entspricht, wie das in
Fig. 29 dargestellt ist. In diesem Fall wird das Magnetventil während
des nächsten, also (m+2)ten Programmtakts mit dem Tastverhältnis
Dm+2 für die um tm verlängerte Erregungsdauer betrieben. Während
und nach dem (m+3)ten Programmtakt wird dann das Magnetventil
mit dem Soll-Tastverhältnis D1 betrieben.
Wenn bei Fig. 29 der D2-Befehl für die Zufuhr des niedrigeren
hydraulischen Arbeitsdrucks zur Kupplung gegeben wird, kann
das Magnetventil mit dem Tastverhältnis Dn+1 für die um tm verkürzte
Erregungsdauer betrieben werden; dies erfolgt in dem Programmtakt
der Fig. 29, welcher dem (n+1)ten Programmtakt der Fig. 27 entspricht.
Während des nächsten, also des (n+2)ten Programmtakts wird in diesem
Fall das Magnetventil mit dem Tastverhältnis Dn+2 für die um tm
verlängerte Erregungszeitdauer betrieben. Während und nach dem
(n+3)ten Programmtakt wird das Magnetventil mit dem Soll-Tastver
hältnis D2 betrieben.
Die Fig. 31 und 31 zeigen verschiedene abgewandelte Arten der
Treibersignalkorrektur für ein Magnetventil. Bei der Änderung des
Tastverhältnisses von 100% (bzw. 0% für das normalerweise geöffnete
Ventil) auf D1 während eines Programmtakts, der dem (m+2)ten
Programmtakt der Fig. 27 entspricht, wie das durch die fette durch
gezogene Linie A1 der Fig. 30 dargestellt ist, wird das Magnetventil
zunächst während des vorletzten Programmtakts m mit einem Tastver
hältnis Dm betrieben, und dann wieder mit dem Tastverhältnis 100%
während des (m+1)ten Programmtakts. Auch auf diese Weise kann der
hydraulische Arbeitsdruck ruckfrei und weich geändert werden.
Als Alternative kann das Magnetventil mit dem Soll-Tastverhältnis
D1 betrieben werden, nachdem es mit Tastverhältnissen Dm′ und
Dm+1′ betrieben wurde, die beide niedriger sind als 100% (bzw.
höher als 0% für das normalerweise geöffnete Ventil). Wie in Fig. 30
durch die fette gestrichelte Linie A2 dargestellt, ist das während des
m-ten und (m+1)ten Programmtakts der Fall. In diesem Fall kann das
Magnetventil während des (m+2)ten Programmtakts mit dem Tastver
hältnis D1 betrieben werden, falls das Tastverhältnis so einge
stellt wird, daß die Erregungszeitdauer des Magnetventils im
m-ten Programmtakt um tm länger ist als bei dem Verlauf A1 der
Fig. 30, und daß die Nichterregungs-Zeitdauer des Magnetventils
während des (m+1)ten Programmtakts ebensolang wie tm ist.
Als Alternative kann ferner die Erregungszeitdauer des Magnetventils
im m-ten Programmtakt um die Zeitdauer tm kürzer gemacht werden als
die für die Linie A1 dargestellte Erregungszeitdauer, wie das in
Fig. 30 durch die fette strichpunktierte Linie A3 angedeutet ist,
so daß man dort das Tastverhältnis Dm′′ erhält. In diesem Fall wird
das Magnetventil während des (m+1)ten Programmtakts wieder mit dem
Tastverhältnis von 100% betrieben, im (m+2)ten Programmtakt mit dem
Tastverhältnis Dm+2 mit der um tm verlängerten Erregungszeitdauer,
und im (m+3)ten Programmtakt mit dem Tastverhältnis D1.
Wie in Fig. 31 dargestellt, kann das Tastverhältnis auf verschiedene
Arten, welche den Anstiegsarten der Fig. 30 ähnlich sind, zu niedrigeren
Werten geändert werden. Wie die fette durchgezogene Linie B1 der
Fig. 31 zeigt, wird das Magnetventil mit einem Tastverhältnis Dn
betrieben, das höher ist als 0% (niedriger als 100% für den Fall des
normalerweise geöffneten Magnetventils) während eines Programmtakts,
der dem n-ten Programmtakt der Fig. 27 entspricht, dann wieder mit
dem Tastverhältnis 0% während des (n+1)ten Programmtakt, und mit
dem Soll-Tastverhältnis D2 während des (n+2)ten Programmtakts.
Bei der Arbeitsweise, die mit der fetten gestrichelten Linie B2 darge
stellt ist, wird das Magnetventil mit dem Soll-Tastverhältnis D2 be
trieben, nachdem es zuvor mit den Tastverhältnissen Dn′ und Dn+1′
betrieben worden war, die höher sind als 0% (bzw. niedriger als
100% für das normalerweise geöffnete Magnetventil), und zwar
- wie dargestellt - während des n-ten bzw. (n+1)ten Programmtakts.
Als Alternative kann die Erregungszeitdauer des Magnetventils gemäß
der fetten strichpunktierten Linie B3 im n-ten Programmtakt länger
gemacht werden als bei B1. In diesem Fall wird das Magnetventil wieder
mit dem Tastverhältnis 0% während des (n+1)ten Programmtakts be
trieben, mit dem Tastverhältnis Dn+2 (mit einer um tm verkürzten
Erregungszeitdauer) während des (n+2)ten Programmtakts, und mit dem
Soll-Tastverhältnis D2 während des (n+3)ten Programmtakts.
Bei den erwähnten verschiedenen Arten der Treibersignalkorrektur
für ein Magnetventil, wie sie in den Fig. 28-31 dargestellt sind,
kann die Anpassungs-Zeitdauer tm auf einen empirisch zu bestimmenden
geeigneten Wert eingestellt werden für den ruckfreien, weichen Über
gang des hydraulischen Arbeitsdrucks aus dem transienten Übergangs
zustand in den Normalzustand, und zwar durch entsprechende Änderung
des Tastverhältnisses. Dies hängt von verschiedenen Parametern ab,
z. B. der hydraulischen Kapazität und Füllmenge der Kupplung oder
einer anderen hydraulisch betätigten Last, der Rohrleitungslänge, dem
Leitungsdurchmesser, Material etc.
Es folgt nun eine Beschreibung der Vorgänge, welche stattfinden,
wenn eine erneute Änderung des Tastverhältnisses vorgenommen wird,
bevor die Treibersignalkorrektur infolge der vorhergehenden Änderung
des Tastverhältnisses beendigt ist.
Hierzu wird auf Fig. 32 Bezug genommen. Es sei angenommen, daß
der D1-Befehl für die Änderung des Tastverhältnisses von D0 nach
D1 zum Zeitpunkt t70 in Fig. 32(a) gegeben wird, und der D2-Befehl
für die Änderung von D1 nach D2 erneut zum Zeitpunkt t71 gegeben
wird, der direkt vor t72 liegt, zu dem der hydraulische Druck ent
sprechend dem Tastverhältnis D1 erreicht worden wäre. In einem
solchen Fall erfaßt das Getriebesteuergerät 16 zunächst das Zeitinter
vall tx3 zwischen den Zeitpunkten t70 und t71, an denen der
D1-Befehl bzw. der D2-Befehl gegeben wird, und errechnet ein Tast
verhältnis D₁′ entsprechend dem hydraulischen Arbeitsdruck am Ende
des Zeitabschnitts tx3, d. h. zum Zeitpunkt t71, an dem der D2-Befehl
gegeben wird. Dies geschieht anhand der in Fig. 32(b) dargestellten
Tastverhältnis-Korrekturzeit-Kennlinie. Unter der Annahme, daß
der D2-Befehl für die Änderung des Tastverhältnisses zu dem Zeit
punkt gegeben wurde, an dem ein Treibersignal für das Tastver
hältnis D1′ geliefert wird, wird nun eine Korrekturzeit tx4 für die
Änderung des Tastverhältnisses von D1′ nach D2 berechnet. Unter
Verwendung der Korrekturzeit tx4 kann das Magnetventil-Treiber
signal nach den Gleichungen (27) bis (31) korrigiert werden, falls
der D2-Befehl für die Erhöhung des hydraulischen Drucks bestimmt
ist, oder nach den Gleichungen (32) bis (36), falls der D2-Befehl
für die Absenkung des hydraulischen Drucks bestimmt ist.
Nachdem der D2-Befehl gegeben wurde, sollte überdies nur die erwähnte
Korrektur wiederholt werden, selbst wenn ein weiteres Korrektursignal
gegeben wird, ehe die Korrektur des Magnetventil-Treibersignals ent
sprechend dem D2-Befehl beendet ist.
Diese Art der Korrektur des Treibersignals für das Magnetventil kann
bei allen Fällen angewendet werden, bei denen ein Treibersignal für
ein Magnetventil erzeugt wird, mit Ausnahme der anfänglichen Druck
erzeugungssteuerung, z. B. zum Zeitpunkt der Lieferung des Treiber
signals für das Magnetventil 48 während des Zeitraums zwischen den
Zeitpunkten t1 und t2 der Fig. 13(c).
Die Tastverhältnis-Korrekturzeit-Kennlinien der Fig. 26 und 32(b)
beruhen auf einem vorgegebenen Referenzwert, z. B. 80°C, nämlich
der Betriebstemperatur des hydraulischen Druckmittels. Auch wenn diese
Temperatur vom Referenzwert abweicht, kann die Korrekturzeit
für das Treibersignal des Magnetventils genau eingestellt werden, indem
man die Korrekturzeit wie folgt korrigiert:
(tx)toil = (tx)₈₀/γ (37)
Hierbei ist (tx)toil eine Korrekturzeit für das Treibersignal, die einer
bestimmten Öltemperatur toil (°C) entspricht, die mittels des Öl
temperatursensors 19 erfaßt wurde.
(tx)₈₀ ist eine Treibersignal-Korrekturzeit, die man aus einer Tast
verhältnis-Korrekturzeit-Kennlinie für die vorgegebene Referenztemperatur
(80°C) entnommen hat, und γ ist ein Temperaturkorrekturfaktor.
Er wird gesetzt entsprechend der Temperaturkorrekturfaktorkurve der
Fig. 33, abhängig von der Betriebstemperatur toil des hydraulischen
Druckmittels, oder entsprechend einem äquivalenten Kennfeld, das
im Getriebesteuergerät 16 gespeichert ist.
Obwohl also das Tastverhältnis des Magnetventils durch die Magnetventil-Trei
bersignalkorrektur verändert wird, kann die Ansprechgeschwindigkeit
bei der Änderung des hydraulischen Arbeitsdrucks nach entsprechenden
Änderungsbefehlen durch die Erfindung erheblich verbessert werden.
In Verbindung mit dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wurden nur
die Vorgänge der hydraulischen Steuerung bzw. Regelung für die
Getriebesteuerung oder -schaltung zwischen dem ersten und zweiten
Gang und umgekehrt beschrieben, um die Beschreibung nicht unnötig
kompliziert zu machen. Es ist jedoch dem Fachmann klar, daß die Vor
gänge der hydraulischen Getriebesteuerung bzw. -regelung für jede
andere Kombination von Gängen, z. B. für das Schalten zwischen dem
zweiten und dritten Gang und umgekehrt, in der gleichen Weise erklärt
werden können.
Ferner werden beim beschriebenen Ausführungsbeispiel hydraulisch
betätigte Kupplungen als Reibungseingriffselemente zur Getriebe
steuerung verwendet. Alternativ können jedoch in gleicher Weise Ge
triebesteuerbremsen zum selben Zweck verwendet werden, z. B. Brems
bänder oder sonstige Bremsen.
Nach dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel findet das
Verfahren zur Erfassung des Motordrehmoments und das hydrau
lische Steuer- und Regelverfahren für eine Getriebesteuervorrichtung
unter Verwendung des Erfassungsverfahrens nach der vorliegenden
Erfindung Anwendung bei einer automatischen Getriebesteuerung mit
einem Momentenwandler. Die Antriebsenergieumwandlungsvorrichtung
ist jedoch nicht auf eine hydrodynamische Kupplung, z. B. einen
Momentenwandler, beschränkt, oder auf eine direkt gekoppelte Kupplung
vom Schlupftyp wie die Dämpferkupplung 28. Verschiedene andere
Übertragungsvorrichtungen können zu diesem Zweck verwendet werden,
sofern sie auf Grund der Drehzahl einer Antriebs- oder Abtriebs
welle das Transmissionsmoment genügend genau festsetzen können,
oder sofern sie das Transmissionsmoment von außen steuern können,
so daß Steuerparameter, die dem Transmissionsmoment entsprechen,
erfaßt werden können. Zu diesen verfügbaren Transmissionsvorrichtungen
gehören z. B. die schlupfgesteuerte Magnetpulverkupplung, die
Visco-Kupplung, etc.
Bei diesem hydraulischen Steuerverfahren wird also der Verfahrens
schritt verwendet, die Zeitrate zu ändern, mit der pro Zeiteinheit
Drucköl einem Öldurchlaß zugeführt wird, der mit einer hydraulisch
betätigbaren Last, z. B. der Kupplung eines Automatikgetriebes,
verbunden ist. Dabei wird die Zeitrate von einer ersten Zeitrate auf
eine zweite Zeitrate geändert, wodurch der zeitlich durchschnittliche
Öldruck im Öldurchlaß von einem ersten Öldruckwert zu einem zweiten
Öldruckwert geändert wird. Diese Zeitrate der Einleitung von Druck
öl in den Öldurchlaß wird von der ersten Zeitrate zur zweiten Zeitrate
über eine dritte Drucköl-Einleitungs-Zeitrate geändert, welch letztere
einem dritten Öldruckwert entspricht, der vom ersten und vom zweiten
Öldruckwert verschieden ist. Wenn der zweite Öldruckwert größer
ist als der erste, beträgt die dritte Drucköl-Einleitungs-Zeitrate im
wesentlichen 100%. Wenn der zweite Öldruckwert kleiner ist als der
erste, beträgt die dritte Zeitrate im wesentlichen 0%. Bevorzugt folgt
dem Verfahrensschritt der Drucköleinleitung in den Öldurchlaß mit
der dritten Drucköl-Einleitung-Zeitrate mindestens ein Schritt, bei
dem das Drucköl dem Öldurchlaß mit einer Drucköl-Einleitungs-Zeit
rate zugeführt wird, welche einem Öldruckwert entspricht, der sich
vom dritten Öldruckwert unterscheidet. Vorzugsweise werden außerdem
die Öldruck-Einleitungs-Zeitraten entsprechend der Temperatur des
Drucköls einer Temperaturkorrektur unterworfen.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung zahlreiche
Abwandlungen und Modifikationen möglich.
Claims (6)
1. Hydraulisches Steuerverfahren, bei welchem zum Zwecke der Einleitung
von unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit in einen mit einer
hydraulischen Last verbundenen Durchlaß ein Tastverhältnis eines im
EIN-AUS-Betrieb arbeitenden Magnetventils von einem ersten
Tastverhältnis (Fig. 26, 27: D0), das einem ersten hydraulischen Druck
(Fig. 26: P0) entspricht, zu einem zweiten Tastverhältnis (D1), das
einem zweiten hydraulischen Druck (P1) entspricht, geändert wird und
dadurch der zeitliche Durchschnittswert des hydraulischen Drucks in
diesem Durchlaß vom ersten hydraulischen Druck (P0) zum zweiten
hydraulischen Druck (P1) geändert wird, welch letzterer größer ist
als der erste hydraulische Druck (P0), mit folgenden Schritten:
Das Tastverhältnis (D) wird vom ersten Tastverhältnis (D0) zum zweiten Tastverhältnis (D1) über ein einem dritten hydraulischen Druck entsprechendes Zwischen-Tastverhältnis - im folgenden drittes Tastverhältnis genannt - geändert, welcher dritte hydraulische Druck größer ist als der zweite hydraulische Druck (P1);
das dritte Tastverhältnis wird während einer Zeitdauer von m Takten ab Ausgabe eines Befehls (Fig. 27: D1-Befehl) für die Änderung vom ersten zum zweiten Tastverhältnis aufrechterhalten, wobei m ganzzahlig ist und folgenden Bedingungen genügt: 0 < [tx1 - (Zeit eines Einzeltakts)×m] < (Zeit eines Einzeltakts),wobei tx1 eine Korrekturzeit bezeichnet, welche auf der Grundlage der Werte des ersten Tastverhältnisses (D0) und des zweiten Tastverhältnisses (D1) aus einer vorgegebenen Tastverhältnis-Kor rekturzeit-Kennlinie (Fig. 26) erhältlich ist, welche die Beziehung zwischen einer Tastverhältnisänderung (Fig. 26: ΔD1) und einer Korrekturzeit (tx1) darstellt, welch letztere erforderlich ist, damit sich der hydraulische Druck (P) im Durchlaß ändert von einem ersten Wert entsprechend einem ersten Tastverhältnis vor der Tastverhältnisänderung zu einem zweiten Wert entsprechend einem zweiten Tastverhältnis nach der Tastverhältnisänderung dadurch, daß das Tastverhältnis des Magnetventils auf das dritte Tastverhältnis eingestellt wird.
Das Tastverhältnis (D) wird vom ersten Tastverhältnis (D0) zum zweiten Tastverhältnis (D1) über ein einem dritten hydraulischen Druck entsprechendes Zwischen-Tastverhältnis - im folgenden drittes Tastverhältnis genannt - geändert, welcher dritte hydraulische Druck größer ist als der zweite hydraulische Druck (P1);
das dritte Tastverhältnis wird während einer Zeitdauer von m Takten ab Ausgabe eines Befehls (Fig. 27: D1-Befehl) für die Änderung vom ersten zum zweiten Tastverhältnis aufrechterhalten, wobei m ganzzahlig ist und folgenden Bedingungen genügt: 0 < [tx1 - (Zeit eines Einzeltakts)×m] < (Zeit eines Einzeltakts),wobei tx1 eine Korrekturzeit bezeichnet, welche auf der Grundlage der Werte des ersten Tastverhältnisses (D0) und des zweiten Tastverhältnisses (D1) aus einer vorgegebenen Tastverhältnis-Kor rekturzeit-Kennlinie (Fig. 26) erhältlich ist, welche die Beziehung zwischen einer Tastverhältnisänderung (Fig. 26: ΔD1) und einer Korrekturzeit (tx1) darstellt, welch letztere erforderlich ist, damit sich der hydraulische Druck (P) im Durchlaß ändert von einem ersten Wert entsprechend einem ersten Tastverhältnis vor der Tastverhältnisänderung zu einem zweiten Wert entsprechend einem zweiten Tastverhältnis nach der Tastverhältnisänderung dadurch, daß das Tastverhältnis des Magnetventils auf das dritte Tastverhältnis eingestellt wird.
2. Hydraulisches Steuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß nach den m Takten mit der Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit mit dem dritten Tastverhältnis mindestens ein Takt (m+1) folgt, bei dem die Hydraulikflüssigkeit in den Durchlaß mit einem vierten Tastverhältnis eingeleitet wird, das einem vierten hydraulischen Druck entspricht, der vom dritten Hydraulikdruck verschieden ist,
daß die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit in den Durchlaß nach dem Verfahrensschritt mit dem vierten Tastverhältnis (Fig. 27: Takt m+1) mit dem zweiten Tastverhältnis (Fig. 27: ab Takt m+2) eingeleitet wird,
und daß das vierte Tastverhältnis unter Verwendung der Korrekturzeit (tx1) berechnet wird.
daß nach den m Takten mit der Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit mit dem dritten Tastverhältnis mindestens ein Takt (m+1) folgt, bei dem die Hydraulikflüssigkeit in den Durchlaß mit einem vierten Tastverhältnis eingeleitet wird, das einem vierten hydraulischen Druck entspricht, der vom dritten Hydraulikdruck verschieden ist,
daß die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit in den Durchlaß nach dem Verfahrensschritt mit dem vierten Tastverhältnis (Fig. 27: Takt m+1) mit dem zweiten Tastverhältnis (Fig. 27: ab Takt m+2) eingeleitet wird,
und daß das vierte Tastverhältnis unter Verwendung der Korrekturzeit (tx1) berechnet wird.
3. Hydraulisches Steuerverfahren, bei welchem zum Zwecke der
Abfuhr von unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit
aus einem mit einer hydraulischen Last verbundenen Durchlaß ein
Tastverhältnis eines im EIN-AUS-Betrieb arbeitenden Magnetventils
von einem ersten Tastverhältnis (Fig. 26, 27: D1), das einem ersten
hydraulischen Druck (Fig. 26: P1) entspricht, zu einem zweiten
Tastverhältnis (D2), das einem zweiten hydraulischen Druck (P2)
entspricht, geändert wird und dadurch der zeitliche Durchschnittswert
des hydraulischen Drucks in diesem Durchlaß vom ersten hydraulischen
Druck (P1) zum zweiten hydraulischen Druck (P2) geändert wird, welch
letzterer kleiner ist als der erste hydraulische Druck (P1), mit
folgenden Schritten:
Das Tastverhältnis (D) wird vom ersten Tastverhältnis (D1) zum zweiten Tastverhältnis (D2) über ein einem dritten hydraulischen Druck entsprechendes Zwischen-Tastverhältnis - im folgenden drittes Tastverhältnis genannt - geändert, welcher dritte hydraulische Druck kleiner ist als der zweite hydraulische Druck (P2);
das dritte Tastverhältnis wird während einer Zeitdauer von n Takten ab Ausgabe eines Befehls (Fig. 27: D2-Befehl) für die Änderung vom ersten zum zweiten Tastverhältnis aufrechterhalten, wobei n ganzzahlig ist und folgenden Bedingungen genügt: 0 < [tx2 - (Zeit eines Einzeltakts)×n] < (Zeit eines Einzeltakts),wobei tx2 eine Korrekturzeit bezeichnet, welche auf der Grundlage der Werte des ersten Tastverhältnisses (D1) und des zweiten Tastverhältnisses (D2) aus einer vorgegebenen Tastverhältnis-Kor rekturzeit-Kennlinie (Fig. 26) erhaltlich ist, welche die Beziehung zwischen einer Tastverhältnisänderung (Fig. 26: ΔD2) und einer Korrekturzeit (tx2) darstellt, welch letztere erforderlich ist, damit sich der hydraulische Druck (P) im Durchlaß ändert von einem ersten Wert entsprechend einem ersten Tastverhältnis vor der Tastverhältnisänderung zu einem zweiten Wert entsprechend einem zweiten Tastverhältnis nach der Tastverhältnisänderung dadurch, daß das Tastverhältnis des Magnetventils auf das dritte Tastverhältnis eingestellt wird.
Das Tastverhältnis (D) wird vom ersten Tastverhältnis (D1) zum zweiten Tastverhältnis (D2) über ein einem dritten hydraulischen Druck entsprechendes Zwischen-Tastverhältnis - im folgenden drittes Tastverhältnis genannt - geändert, welcher dritte hydraulische Druck kleiner ist als der zweite hydraulische Druck (P2);
das dritte Tastverhältnis wird während einer Zeitdauer von n Takten ab Ausgabe eines Befehls (Fig. 27: D2-Befehl) für die Änderung vom ersten zum zweiten Tastverhältnis aufrechterhalten, wobei n ganzzahlig ist und folgenden Bedingungen genügt: 0 < [tx2 - (Zeit eines Einzeltakts)×n] < (Zeit eines Einzeltakts),wobei tx2 eine Korrekturzeit bezeichnet, welche auf der Grundlage der Werte des ersten Tastverhältnisses (D1) und des zweiten Tastverhältnisses (D2) aus einer vorgegebenen Tastverhältnis-Kor rekturzeit-Kennlinie (Fig. 26) erhaltlich ist, welche die Beziehung zwischen einer Tastverhältnisänderung (Fig. 26: ΔD2) und einer Korrekturzeit (tx2) darstellt, welch letztere erforderlich ist, damit sich der hydraulische Druck (P) im Durchlaß ändert von einem ersten Wert entsprechend einem ersten Tastverhältnis vor der Tastverhältnisänderung zu einem zweiten Wert entsprechend einem zweiten Tastverhältnis nach der Tastverhältnisänderung dadurch, daß das Tastverhältnis des Magnetventils auf das dritte Tastverhältnis eingestellt wird.
4. Hydraulisches Steuerverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß nach den n Takten mit der Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit mit dem dritten Tastverhältnis mindestens ein Takt (Fig. 27: n+1) folgt,
bei welchem die Hydraulikflüssigkeit in den Durchlaß mit einem vierten Tastverhältnis eingeleitet wird, das einem vierten hydraulischen Druck entspricht, der vom dritten hydraulischen Druck verschieden ist,
daß die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit in den Durchlaß nach dem Verfahrensschritt mit dem vierten Tastverhältnis (Fig. 27: Takt n+1) mit dem zweiten Tastverhältnis (Fig. 27: D2; ab Takt n+2) eingeleitet wird,
und daß das vierte Tastverhältnis unter Verwendung der Korrekturzeit (tx2) berechnet wird.
daß nach den n Takten mit der Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit mit dem dritten Tastverhältnis mindestens ein Takt (Fig. 27: n+1) folgt,
bei welchem die Hydraulikflüssigkeit in den Durchlaß mit einem vierten Tastverhältnis eingeleitet wird, das einem vierten hydraulischen Druck entspricht, der vom dritten hydraulischen Druck verschieden ist,
daß die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit in den Durchlaß nach dem Verfahrensschritt mit dem vierten Tastverhältnis (Fig. 27: Takt n+1) mit dem zweiten Tastverhältnis (Fig. 27: D2; ab Takt n+2) eingeleitet wird,
und daß das vierte Tastverhältnis unter Verwendung der Korrekturzeit (tx2) berechnet wird.
5. Hydraulisches Steuerverfahren nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur
(toil) der unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit erfaßt wird,
und daß mindestens ein Tastverhältnis entsprechend dieser erfaßten
Temperatur (toil) korrigiert wird.
6. Hydraulisches Steuerverfahren nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
dritte Tastverhältnis 100% oder 0% beträgt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9702087 | 1987-04-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3812672A1 DE3812672A1 (de) | 1988-11-10 |
DE3812672C2 true DE3812672C2 (de) | 1995-09-28 |
Family
ID=14180704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3812672A Expired - Fee Related DE3812672C2 (de) | 1987-04-20 | 1988-04-17 | Hydraulisches Steuerverfahren für eine hydraulisch betätigbare Last |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3812672C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10161742A1 (de) * | 2001-12-15 | 2003-06-18 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Verfahren zur Berechnung der Einschaltdauer von hydraulischen Komponenten |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1310519C (en) * | 1988-04-29 | 1992-11-24 | Gerald L. Holbrook | Method of learning for adaptively controlling an electronic automatic transmission system |
DE4023365C2 (de) * | 1990-07-23 | 1998-04-02 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Schalten eines automatischen Stufenwechselgetriebes |
JP2924711B2 (ja) * | 1995-05-12 | 1999-07-26 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 自動変速機の制御装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2293736A1 (fr) * | 1974-12-02 | 1976-07-02 | Wabco Westinghouse | Procede et dispositif de regulation d'une pression |
DE2811345C2 (de) * | 1978-03-16 | 1986-12-11 | Knorr-Bremse AG, 8000 München | Druckregler für pneumatische Drücke, insbesondere in Fahrzeugen |
DE2948400C2 (de) * | 1979-12-01 | 1982-07-22 | Voith Getriebe Kg, 7920 Heidenheim | Hydrodynamische Drehmoment-Übertragungseinheit, insbesondere hydrodynamische Bremse |
JPS59189060A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-26 | Ube Ind Ltd | 射出成形装置におけるシリンダ速度制御方法 |
DE3502276A1 (de) * | 1985-01-24 | 1986-07-24 | Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH, 3000 Hannover | Einrichtung zur stetigen steuerung eines normalerweise fuer unstetige betriebsweise ausgebildeten magnetventiles |
DE3616974A1 (de) * | 1986-05-21 | 1987-11-26 | Bosch Gmbh Robert | Schaltungsanordnung zur ansteuerung der induktivitaet eines druckregelventils |
-
1988
- 1988-04-17 DE DE3812672A patent/DE3812672C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10161742A1 (de) * | 2001-12-15 | 2003-06-18 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Verfahren zur Berechnung der Einschaltdauer von hydraulischen Komponenten |
US7003429B2 (en) | 2001-12-15 | 2006-02-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for calculating the operating time of hydraulic components |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3812672A1 (de) | 1988-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3812673C2 (de) | Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments | |
DE102006005552B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Steuerung von Herunterschaltvorgängen mit anstehender Leistung und Überspringen des Neutralzustandes | |
DE3025054A1 (de) | Automatikgetriebe-oeldruckregler | |
DE2902632C2 (de) | ||
DE69832442T2 (de) | Hydrauliksteuerungssystem für Automatikgetriebe | |
DE10302601B4 (de) | Automatikgetriebesteuerungsvorrichtung | |
DE19601555B4 (de) | Gangänderungssteuerungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe | |
DE19511897C2 (de) | Verfahren zum Steuern einer ein- und ausrückbaren Reibschlußverbindung bei einer Schaltungsvorrichtung eines automatischen Stufengetriebes eines Kraftfahrzeuges | |
DE102005050615A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Steuerung von Herunterschaltvorgängen mit anstehender Leistung in einem Automatikgetriebe | |
DE19836756B4 (de) | Hydrauliksteuerungssystem für Automatikgetriebe | |
DE4320858A1 (de) | Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes | |
DE102013114959B4 (de) | Hochschaltsteuerung eines trockenen Doppelkupplungsgetriebes | |
DE2756811A1 (de) | Gangschaltungsregler | |
DE3936115C2 (de) | Elektronisches Steuersystem für die Regulierung eines variablen Leitungsdrucks in einem hydraulischen Steuerkreis eines Automatikgetriebes | |
DE102004006498B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Automatikgetriebes | |
DE69821892T2 (de) | Steuerventilsystem für ein mehrgängiges Automatikgetriebe | |
DE19839290B4 (de) | Übersetzungsverhältnisschalt-Steuer/Regel- System für ein Fahrzeugautomatikgetriebe | |
DE10321474B4 (de) | Schaltsteuereinrichtung für Automatikgetriebe | |
DE19544517C2 (de) | Steuereinrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe | |
EP0545298A1 (de) | Fahrzeugantriebsstrang mit hydraulisch gesteuertem Schaltgetriebe | |
DE4337021C2 (de) | Vorrichtung zum Steuern einer die Drehzahldifferenz einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges bestimmenden Stellgröße | |
DE19644286A1 (de) | Herunterschalt-Steuervorrichtung für Automatikgetriebe | |
DE19545750C2 (de) | Verfahren zum Steuern des Antriebsdrehmomentes | |
DE19649442C2 (de) | Herunterschalt-Steuervorrichtung für Automatikgetriebe | |
DE3937976A1 (de) | Verfahren zur regelung einer kupplung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |