DE69931922T2

DE69931922T2 - Schaltsteuergerät- und Verfahren für Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE69931922T2
Application number: DE69931922T
Authority: DE
Inventors: c/o Aisin AW Co. Hiroshi Anjo-shi Aichi-ken Tsutsui; c/o Aisin AW Co. Kouichi Anjo-shi Aichi-ken Kojima; c/o Aisin AW Co. Yutaka Anjo-shi Aichi-ken Teraoka
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-12-29
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2019-12-30
Also published as: KR100643076B1; EP1096178A3; KR20010049142A; JP2001132835A; JP4665274B2; DE69931922D1; EP1096178B1; EP1096178A2; US6270444B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Schaltsteuerverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 24. In besonderer Weise betrifft die vorliegende Erfindung eine Technik zur leichtgängigen Ausführung eines Schaltvorgangs, der die Ausrückung und den Eingriff zweier Eingriffselemente zwischen Schaltzuständen erfordert (simultane Greifänderung von vier Elementen).
Es ist bekannt, daß in einem Automatikgetriebe eine Kraftübertragungsstrecke über ein aus Planetengetrieben zusammengesetztes Schaltelement geschaltet wird durch Ineinandergreifen und Ausrücken von Reibungseingriffselementen, wobei damit eine Mehrzahl von Schaltzuständen durch die Änderung einer Getriebeübersetzung erreicht wird. Es ist erforderlich, den Eingriff und die Ausrückung der Eingriffselemente während des Schaltens durch hydraulische Steuerung durchzuführen, und zwar so einfach wie möglich, um Erschütterungen zu verringern, die sich aus dem Schalten ergeben. Somit weist der Gebrauch von Eingriffselementen für das Heraufschalten und Herabschalten im Allgemeinen grundsätzlich eine zusätzliche Einbindung eines anderen Eingriffselements oder Loslösung von mindestens einem im Eingriff stehenden Eingriffselements auf. Wenn die vorstehend genannte Arbeitsweise wegen der Antriebskonstruktion nicht ausgeführt werden kann, wird ein Eingriffselement, das bereits im Eingriff steht, losgelöst, um ein anderes Eingriffselement in Eingriff zu bringen, das heißt, es wird ein sogenannter Haftungswechselbetrieb der Eingriffselemente durchgeführt.
In letzter Zeit wird in Automatikgetrieben zunehmend eine mehrstufige Schaltvorrichtung eingesetzt, um das Fahrverhal ten zu verbessern und die Kraftstoffkosten für einen abnehmenden Energieverbrauch zu verringern. Solch eine mehrstufige Schaltung wird im Allgemeinen erreicht durch das Hinzufügen einer Beschleunigungs- oder Verzögerungsphase, indem ein Schnellgang- oder Untersetzungsgetriebe für eine Schaltvorrichtung verwendet wird, die aus einer mehrstufigen Planetengetriebegruppe besteht. In anderer Hinsicht wird in Dokument EP-0434525B1 als allgemeiner Stand der Technik eine Technologie offenbart für das Erreichen von Mehrstufigkeit durch den Einsatz eines Antriebs durch eine Planetengetriebegruppe des Ravigneaux-Typs aus zwei Hoch/Niedrig-Systemen, so daß Mehrstufigkeit erreicht wird.
In dem vorstehend beschriebenen mehrstufigen Radgetriebe kann der mit dem Fahrzustand des Fahrzeugs übereinstimmende Schaltgang aus einem breiteren Bereich von Auswahlmöglichkeiten gewählt werden, was somit den Bedarf sowohl für einen komplizierten Haftungswechsel von vier Elementen als auch für einen einfachen Haftungswechsel von zwei Elementen verursacht. Als ein Beispiel, das solch einen Haftungswechsel von vier Elementen erfordert, wird eine sogenannte Sprungschaltung gezeigt von einer Anzahl von Schaltstufen zu einer einzelnen Schaltstufe zu einem gegebenen Zeitpunkt. Auf jeden Fall wird, wenn solch ein vielfacher Haftungswechsel von vier Elementen durchgeführt wird, ein Schlüsselproblem sein, wie die Aufeinanderfolge oder der Zeitablauf des Eingreifens und des Ausrückens jedes Eingriffselements zu steuern ist. Die Störung dieser Steuerung kann, falls vorhanden, das Problem eines Verlustes der leichtgängigen Arbeitsweise der mit der Getriebevorrichtung betriebenen Schaltung verursachen. Zusätzlich gibt es, wenn die Schaltkontinuität verloren geht, ein anderes Problem, nämlich das Erzeugen von stufenartigen Stößen während des Schaltens, die Verschlimmerung von Stößen am Ende des Schaltens oder eine erforderliche Zunahme der Schaltung.
Das Dokument US-5,315,898, das am genauesten den Stand der Technik darstellt, offenbart die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 oder 24 und zeigt ein Automatikgetriebe, das in der Lage ist, eine sogenannte Schnellschaltung von der zweiten Getriebestufe hoch zur fünften Getriebestufe auszuführen durch die Aktivierung von vier Eingriffselementen in Übereinstimmung mit einer bestimmten in 5 gezeigten Aktivierungs-/Zeittabelle in Kombination mit dem Schaltablaufdiagramm in 8 des Dokuments US-5,315,898.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein besseres Schaltsteuergerät und Schaltsteuerverfahren für ein Automatikgetriebe zu schaffen. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Schaltsteuergerät, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist oder durch ein Schaltsteuerverfahren, das die Merkmale von Anspruch 24 aufweist. Vorteilhafte Weiterentwicklungen werden in den Unteransprüchen dargelegt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe in der Lage, Schaltverzögerungen zu verhindern, indem während des Schaltens Stöße minimiert werden durch das Glätten der Vorschubschaltung, die den Eingriff und die Ausrükkung von vier Eingriffselementen erfordert.
Vorzugsweise weist das Automatikgetriebe Bremsen, Kupplungen und/oder Einweg-Kupplungen als Eingriffselemente auf.
Im Allgemeinen wird für einen Übergangszustand der Schaltung, in dem vier Eingriffselemente miteinander verbunden sind, angenommen, daß ein Zustand auftritt, in dem alle vier Eingriffselemente rutschen. Wenn solch ein Rutschzustand einen längeren Zeitraum andauert, entwickelt sich der Schaltzustand der Schaltvorrichtung in einer ungeordneten Weise, was zu beträchtlichen Schaltstößen führt, wenn der Schaltvorgang beendet wird. Darüber hinaus bleibt das Vorrücken der Schaltung vorübergehend stehen, wenn ein Zustand auftritt, in dem die Eingriffselemente der Ausrückungs- und Eingriffsseiten gleichzeitig vollständig miteinander im Eingriff stehen. Danach beginnen die Eingriffselemente auf der Ausrückungsseite zu rutschen und treten in den nächsten Schaltzustand ein. Somit gliedert sich das Schalten in zwei Stufen, was das Fahrgefühl unbequem macht. Selbst, wenn der Eingriff des Eingriffselements auf der Eingriffsseite und die Ausrückung des Eingriffselements auf der Ausrückungsseite durch eine gute Zeitsteuerung gleichzeitig beginnen kann, um einen Schaltzustand zu gewährleisten, bei dem zur Vermeidung des Auftretens jeder der oben genannten Zustände immer nur ein Eingriffselement im Eingriff steht, wird die Schaltgeschwindigkeit unvermeidlich vorübergehend verzögert, da die Ausrückung des Ausrückungsseitenelements allmählich abläuft, wobei der Fahrer die zweistufige Schaltung wie den vollständigen Eingriffszustand von zwei Eingriffselementen empfindet. Deshalb ist es, um die Schaltung in einen idealen Zustand zu bringen und um zu veranlassen, daß die Schaltung kontinuierlich ohne das Hervorrufen von zweistufigem Schalten arbeitet, erforderlich, daß die Zeitdauer, in der der Rutschzustand der vier Eingriffselemente auftritt, so kurz wie möglich gehalten wird, wohingegen der Schaltzustand, in dem nur ein Eingriffselement vollständig im Eingriff steht, maximiert wird. Gleichzeitig ist es erforderlich, den vollständigen Eingriffszustand von zwei Elementen auf den vorübergehenden Ausrückungs- und Eingriffsseiten mitten im Schaltvorgang zu verhindern. In dieser Hinsicht wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Ausrückung des vierten Eingriffselements begonnen, nachdem die Ausrückung des ersten Eingriffselements begonnen hat; der Eingriff des vierten Eingriffselements wird begonnen, nachdem der Eingriff des dritten Eingriffselements abgeschlossen wurde, wodurch es ermöglicht wird, einen Schaltzustand zu minimieren, in dem alle vier Eingriffselemente rutschen und die Schaltzeit zu maximieren, in der ein Eingriffszustand eingestellt ist. Außerdem wird die Ausrückung des zweiten Eingriffselements begonnen, bevor der Eingriff des dritten Eingriffselements beendet wird, wodurch es ermöglicht wird, eine Schaltung auszuführen, die einen Übergangszustand verhindert, in dem zwei Eingriffselemente gleichzeitig vollständig miteinander im Eingriff stehen. Somit kann die Schaltung wie vorstehend beschrieben unter Ausschluß von zweistufigem Schalten ausge führt werden, während die Schaltung in einen idealen Zustand gebracht wird.
Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Ausrückung des zweiten Eingriffselements eingeleitet kurz vor dem Vervollständigen des Eingriffs des dritten Eingriffselements (vollständiger Eingriff), wodurch es möglich wird, die Zeitdauer wesentlich zu verkürzen, in der vier Eingriffselemente rutschen.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch den Beginn der Ausrückung des zweiten Eingriffselements nach dem Beginn des Eingriffs des dritten Eingriffselements und vor der Vervollständigung des Eingriffs (vollständiger Eingriff), die durch den Start des Eingreifens des dritten Eingriffselements verursachte Verzögerung der Schaltung aufgehoben durch das Anstoßen des Motors infolge des Rutschens des zweiten Eingriffselements, so daß es möglich wird, die gesamte Schaltung zu glätten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein hydraulischer Druck auf der Basis eines Bezugswerts gesteuert, der eine Weiterentwicklung des Zustands einer ermittelten Schaltung anzeigt, wobei es möglich wird, jedes Eingriffselement in einem Soll-Zeitablauf zu steuern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Betrieb des zweiten Eingriffselements entsprechend eines Eingriffszustandes des ersten Eingriffselements gesteuert, bis das zweite Eingriffselement mit der Ausrückung beginnt, wobei es somit ermöglicht wird, das Ausrücken des zweiten Eingriffselements rechtzeitig zu beginnen, so daß der Schaltanschluß erheblich verbessert wird.
Weiterhin kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Arbeitsweise des zweiten Eingriffselements eingestellt werden durch die Steuereigenschaft des zweiten Eingriffselements, durch die ein hydraulischer Druck einer hydraulischen Servoein richtung abgesenkt wird, bis dadurch die Ausrückung eingeleitet wird, wodurch es möglich wird, eine genaue Einstellung des Zeitablaufs durchzuführen in Bezug auf den Eingriffstart des dritten Eingriffselements, übereinstimmend mit der Einschätzung des weiter geeigneten Schaltzustandes.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Arbeitsweise des zweiten Eingriffselements durch die Steuerung eines vorgegebenen Zeitablaufs für die Absenkung des hydraulischen Drucks einer hydraulischen Servoeinrichtung für ein zweites Eingriffselement, bis dadurch die Ausrückung eingeleitet wird, wodurch es möglich wird, eine noch genauere Einstellung des Zeitablaufs durchzuführen in Bezug auf den Eingriffstart des dritten Eingriffselements, übereinstimmend mit der Einschätzung des Schaltzustandes.
Als nächstes wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Schaltung vom ersten Gang zum zweiten Gang umgeschaltet durch die Schaltung vom dritten Gang zum zweiten Gang, was erreicht wird durch die Bedienung zweier Eingriffselemente mittels der Schaltung vom ersten Gang zum zweiten Gang, erreicht durch die Bedienung zweier Eingriffselemente. Dies beseitigt die Notwendigkeit, drei oder mehr Eingriffselemente gleichzeitig zu steuern, so daß die Steuerbarkeit verbessert wird und Schaltstöße verhindert werden. Außerdem wird während des Schaltens die Ausrückung des zweiten Eingriffselements für die Schaltung vom dritten Gang zum zweiten Gang gesteuert entsprechend eines Zustandes der Schaltung vom ersten Gang zum dritten Gang, was für ein kontinuierliches Schalten sorgt. Dadurch wird es möglich, den Fahrkomfort sicherzustellen, ohne dem Fahrer Unbequemlichkeiten zu bereiten.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Absenkung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung zur Bedienung des zu lösenden zweiten Eingriffselements in Übereinstimmung mit der Antriebs-/Abtriebsumdrehung begonnen als eine Kennzahl, die sich während des Schaltens auf einen vorbestimmten Gang verändert. Da der hydraulische Druck der hydraulischen Servoeinrichtung zum Ausrücken eines Eingriffselements vor dem Schalten auf den zweiten Gang die Absenkung einleitet, kann der Beginn der Schaltung auf den zweiten Gang ohne eine zeitliche Verzögerung durchgeführt werden, so daß die Schaltzeit verringert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch die Absenkung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung zum Ausrücken eines zweiten Eingriffselements und dem damit verbundenen Beginn des Eingriffs des dritten Eingriffselements, das während des Schaltens auf einen vorbestimmten Gang in Eingriff gebracht werden muß, das Hochtouren des Motors infolge der übermäßigen Abnahme des hydraulischen Drucks des Eingriffselements, das heißt das Rutschen, unterdrückt werden durch die Anwendung eines Drehmoments (Eingriffskraft) des in Eingriff zu bringenden dritten Eingriffselements. Als Ergebnis kann das Hochtouren des Motors am Ende des Schaltens verringert werden.
Weiterhin ist gemäß der vorliegenden Erfindung für die Bestimmung eines Drehmoments kein zusätzlich bereitzustellender Sensor erforderlich, so daß dadurch Kosten verringert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Beginn der Absenkung des hydraulischen Drucks zum Ausrücken des zweiten Eingriffselements nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit vom Beginn des Schaltens bis zu einem vorbestimmten Gang, d. h. die Absenkung des hydraulischen Drucks des zweiten Eingriffselement, eingeleitet werden mit einer sehr einfachen Konstruktion, womit die Notwendigkeit einer Erhöhung der Speicherkapazität der Steuervorrichtung unterbunden wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Zeitdauer eingestellt bis das zweite Eingriffselement anfängt zu rutschen, und es wird eine Drehzahl für den Beginn der Absenkung des hydraulischen Drucks an einem zum eingestellten Zeitpunkt auszurückenden Eingriffselement durch Drehzahlbeschleunigung berechnet. Demzufolge kann das Schalten auf den zweiten Gang ohne Zeitverzögerung begonnen werden, und das Hochtouren des Motors, das auf das Rutschen des zweiten, am Ende des Schaltens auf einen vorbestimmten Gang auszurückenden Eingriffselements zurückzuführen ist, kann verhindert werden.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung das Absenkungsmaß des auf das zweite auszurückende Eingriffselement angewendeten hydraulischen Drucks durch ein vorbestimmtes Maß verringert, wenn ein Schaltzustand zu einem vorbestimmten Gang gewählt wird. Da der hydraulische Druck auf das Eingriffselement relativ höher wird in einem Zustand, bei dem das Schalten nicht fortgesetzt wird, kann das Hochdrehen des Motors oder dergleichen in der Mitte des Schaltens auf einen vorbestimmten Gang verhindert werden. Darüber hinaus kann, da der hydraulische Druck auf das Eingriffselement verringert wird, wenn der Schaltvorgang fortgesetzt wird, das Schalten auf den zweiten Gang ohne Zeitverzögerung begonnen werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein hydraulischer Standby-Druck für ein auszurückendes Eingriffselement theoretisch eingestellt werden auf einen hydraulischen Druck entsprechend eines Antriebsdrehmoments, das dem Getriebe zugeführt werden muß, so daß das Eingriffselement vor dem Rutschen bewahrt wird. Tatsächlich wird der hydraulische Druck herkömmlich eingestellt, um einen geringen Sicherheitsfaktor einzuschließen in Anbetracht der Streuung der Eingriffseigenschaften oder der Alterung von einzelnen Getrieben. Wenn der Sicherheitsanteil ein übermäßig großer Wert ist, wird der Beginn des Schaltens auf einen vorbestimmten Gang verzögert. Andererseits, wenn er ein äußerst kleiner Wert ist, rutscht das Eingriffselement, was zum Hochdrehen des Motors führt, wenn die Streuung den Sicherheitsfaktor überschreitet. Deshalb wird der Sicherheitsfaktor schrittweise vom maximalen Wert zum minimalen Wert verringert, entsprechend der Stufe der Fortsetzung der Schaltung, so daß die Verzögerung beim Start des Schaltens und das Hochtouren des Motors am Ende des Schaltens verhindert werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Reaktion auf eine Herunterschalten verbessert werden, so daß der Anforderung durch den Fahrer sofort entsprochen werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Schalten vom ersten Gang zum zweiten Gang umgeschaltet durch das Schalten vom dritten Gang zum zweiten Gang, was erreicht wird durch den Betrieb zweier Eingriffselemente mittels der Schaltung vom ersten Gang zum zweiten Gang, erreicht durch den Betrieb zweier Eingriffselemente. Dies beseitigt die Notwendigkeit, drei oder mehr Eingriffselemente gleichzeitig zu steuern, womit die Steuerbarkeit verbessert wird und Schaltstöße verhindert werden. Außerdem kann das Schalten unterbrechungsfrei durchgeführt werden durch die Steuerung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung für das während des Schaltens vom dritten Gang zum zweiten Gang auszurückende Eingriffselement. Dadurch wird es möglich, den Fahrkomfort sicherzustellen, ohne dem Fahrer Unbequemlichkeiten zu bereiten.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein dritter Gang zwischen den ersten und zweiten Gang gesetzt und der hydraulische Druck der hydraulischen Servoeinrichtung für ein während des Schaltens vom dritten Gang zum zweiten Gang auszurückende Eingriffselement wird in Übereinstimmung mit einem Zustand der Schaltung, die der zweiten Schaltstufe entspricht gesteuert. Als Ergebnis kann das Schalten zum zweiten Gang ohne Zeitverzögerung begonnen werden, so daß die Schaltzeit verringert wird.
Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung nur ein Eingriffselement für das Schalten vom dritten zum zweiten Gang ausgerückt, so daß keine Notwendigkeit besteht für eine komplizierte Steuerung für die gleichzeitige Ausrückung von zwei Eingriffselementen in Übereinstimmung mit einem Zustand der Schaltung, die der zweiten Schaltstufe entspricht, wobei die weitere Steuerung verbessert wird und Schaltstöße verhindert werden.
Weiter kann gemäß der vorliegenden Erfindung das Schalten vom dritten zum zweiten Gang lediglich durch eine einfache Betätigung des zweiten Eingriffselements auf der Ausrükkungsseite gesteuert werden, wodurch die Steuerung vereinfacht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das dritte Eingriffselement in Eingriff gebracht und gesteuert entsprechend eines Schaltzustands, der sich in Abhängigkeit vom Eingriffszustand des ersten Eingriffselements verändert, so daß ein unnötiges Hochtouren des Motors oder Stockungen verhindert werden. Mit Stillständen ist ein Zustand gemeint, in dem ein im Eingriff stehendes Eingriffselement sich zu früh in einem Haftungswechsel befindet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das vierte Eingriffselement in Eingriff gebracht und gesteuert entsprechend eines Schaltzustands, der sich in Abhängigkeit vom Eingriffszustand des ersten Eingriffselements verändert, so daß ein überflüssiges Hochtouren des Motors oder Stillstände verhindert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Eingriffselement in Eingriff gebracht und gesteuert entsprechend eines Schaltzustands, der sich in Abhängigkeit vom Eingriffszustand des dritten Eingriffselements verändert, so daß die Zunahme der Schaltzeit oder überflüssige Stillstände oder dergleichen verhindert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Steuerung des vierten Eingriffselements nach dem vollständigen Eingriff des dritten Eingriffselements begonnen, um unnötige Stillstände zu verhindern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Steuerung des vierten Eingriffselements gleichzeitig mit dem Start der Steuerung des dritten Eingriffselements begonnen, so daß es ermöglicht wird, die Schaltzeit zu verringern. Außerdem wird das vierte Eingriffselement unter einem vorbestimmten niedrigen Druck ohne Drehmoment gehalten, bis zu einer vorbestimmten Zeit, das heißt bei einem hydraulischen Druck, der einer Federspannung entspricht, so daß unnötige Stillstände zu verhindert werden.
Die Aufgabe und andere Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden deutlicher durch die folgende Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:
1 ein Blockschaltbild ist, das eine Systemanordnung eines Signalsystems eines Steuergeräts für ein Automatikgetriebe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Schaltplan ist, der ein Radgetriebe des Automatikgetriebes zeigt;
3 eine Tabelle ist, die eine Eingriffs-Ausrückungsbeziehung zwischen jedem Gang und jedem Eingriffselement zeigt, die durch das Radgetriebe erreicht wird;
4 ein Diagramm ist, das die Gänge des Radgetriebes darstellt;
5 ein hydraulisches Schaltbild ist, das ein Betriebssystem des Steuersystems zeigt;
6 ein Flußdiagramm ist, das die Kupplungseingriffssteuerung C-1 während der Schaltung 6 → 3 zeigt;
7 ein Flußdiagramm ist, das die Bremsausrückungssteuerung B-1 während der Schaltung 6 → 3 zeigt;
8(a) und 8(b) Flußdiagramme sind, die die Kupplungsausrückungssteuerung C-2 während der Schaltung 6 → 3 zeigen;
9 ein Diagramm für eine hydraulische Kennlinie ist, das ein Verfahren zeigt für die Einstellung eines Sicherheitsfaktors des hydraulischen Drucks der Kupplungsausrückung C-2;
10 ein Flußdiagramm ist, das die Kupplungseingriffs Steuerung C-3 während der Schaltung 6 → 3 zeigt;
11 ein Zeitablaufdiagramm ist, das die Steuerungsbeziehung jedes Eingriffselements während der Schaltung 6 → 3 zeigt;
12 ein Zeitablaufdiagramm ist, das die Steuerungsbeziehung jedes Eingriffselements während der herkömmlich ausgeführten Schaltung 6 → 4 und 4 → 3 zeigt;
13 ein Zeitablaufdiagramm ist, das eine Beziehung zwischen der Einrückung-Ausrückung und dem Fortsetzen des Schaltens mit zwei Kupplungen während der Schaltung 6 → 3 zeigt;
14(A)–(D) Zeitablaufdiagramme sind, die verschiedene abgewandelte Beispiele der hydraulischen Kennlinie der Kupplungsausrückung C-2 während der Schaltung 6 → 3 gemäß der ersten Ausführungsform zeigen;
15 eine Ansicht der hydraulischen Kennlinie der hydraulischen Steuerung der Servoeinrichtung während der Schaltung 6 → 3 ist, bei der das Steuergerät gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
16 ein Zeitablaufdiagramm ist, das die hydraulische Steuerung der Servoeinrichtung während der Schaltung 6 → 3 zeigt, bei der das Steuergerät gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
17 ein Zeitablaufdiagramm ist, das die hydraulische Steuerung der Servoeinrichtung während der Schaltung 6 → 3 zeigt, bei der das Steuergerät gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
18 ein Zeitablaufdiagramm ist, das die hydraulische Steuerung der Servoeinrichtung während der Schaltung 6 → 3 zeigt, bei der das Steuergerät gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
19 ein Zeitablaufdiagramm ist, das eine Steuerungsbeziehung jedes Eingriffselements während der Schaltung 5 → 2 zeigt, bei der das Steuergerät gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
20 ein Zeitablaufdiagramm ist, das eine hydraulische Steuerung der Servoeinrichtung zeigt, bei der das Steuergerät gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Nun werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 bis 11 zeigen eine erste Ausführungsform des automatischen Getriebes, für das ein Schaltsteuergerät der vorliegenden Erfindung angewendet worden ist. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Systemanordnung eines Signalsystems des Steuergeräts. Wie in der Zeichnung gezeigt, weist dieses Steuergerät auf eine elektronische Steuereinheit (ECU) 2 als dessen Kernelement; verschiedene Sensoren 31–34 als Erfassungsmittel für den Eingang verschiedener Informationen dazu, d. h. Motordrehzahlsensoren (E/G) 31 zur Ermittlung einer Motordrehzahl eines Fahrzeugs; einen Drosselklappenöffnungssensor 32 zur Bestimmung einer Motorlast; einen Sensor für die Schaltantriebswellendrehzahl 33 zur Ermittlung der Antriebsdrehzahl der Schaltung und einen Sensor für die Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit 34 aus der Abtriebswellendrehzahl der Schaltung. Das Steuergerät setzt sich weiterhin zusammen aus einer Mehrzahl von Magneten als Ausgabemittel, die aktiviert werden durch die Ausgabe eines auf einer Steuerinformation basierenden Antriebssignals, d. h. die Magneten 1 bis 4 sind Stellglieder der Magnetventile 41 bis 44, die an einer hydraulischen Steuereinheit angeordnet sind, die später im Detail mit Bezug auf 5 beschrieben wird.
2 zeigt einen Schaltplan eines 6-Radgetriebes für ein Fahrzeug mit Frontmotor/Hinterradantrieb (FR) als ein Beispiel eine Schaltvorrichtungssteuerung durch das vorstehend genannte Steuergerät. Dieses Radgetriebe setzt sich zusammen aus einer Schaltvorrichtung von 6 Vorwärtsgangstufen und einem Rückwärtsgang, die aus einer Kombination aus einem Drehmomentwandler 7 mit einer Überbrückungskupplung und einem Planetengetriebesatz G des Ravigneaux-Typs einschließlich eines Abbremsungsgetriebes G1 eines einfachen Planetentyps besteht.
Der im Wesentlichen aus der Schaltvorrichtung bestehende Planetengetriebesatz G weist auf zwei Sonnenräder S2 und S3, deren Durchmesser sich voneinander unterscheiden; ein Zahnkranz R2; ein langes Planetenrad P2, das extern mit einem Sonnenrad mit großem Durchmesser S2 und intern mit dem Hohlrad R2 verzahnt ist; ein kurzes Planetenrad P3, das extern mit einem Sonnenrad mit kleinem Durchmesser S3 und intern mit dem langen Planetenrad P2 verzahnt ist und einem Getriebesatz des Ravigneaux-Typs, der aus einem Träger C2 für die Aufnahme der beiden Planetenräder P2 und P3 besteht. Das Sonnenrad mit kleinem Durchmesser S3 des Planetengetriebesatzes G ist an eine Mehrscheiben-Kupplung (C-1) gekoppelt (im Folgenden steht eine Bezugsziffer unmittelbar nach jedem Eingriffselement); das Sonnenrad mit großem Durchmesser S2 ist an eine Mehrscheiben-Kupplung C-3 gekoppelt und kann eingreifbar verriegelt werden mit dem Gehäuse des Automatikgetriebes 10 mittels einer Bremse B-1, die aus einer Bandbremse zusammengesetzt ist, und kann ferner eingreifbar verriegelt werden mit dem Gehäuse des Automatikgetriebes 10 mittels einer Einweg-Kupplung F-1 und parallel dazu mit ei ner Mehrscheiben-Bremse B-2. Zusätzlich ist ein Träger C2 mit einer Antriebswelle 11 über eine Kupplung C-2 gekoppelt als ein Eingriffselement der Mehrscheiben-Anordnung. Dieser Träger kann eingreifbar verriegelt werden mit dem Gehäuse des Automatikgetriebes 10 mittels der Mehrscheiben-Bremse B-3 und kann in einer Richtung gedreht und eingreifbar verriegelt werden mit dem Gehäuse des Automatikgetriebes 10 mittels der Einweg-Kupplung F-2. Ein Hohlrad R2 ist mit einer Abtriebswelle 19 verbunden.
Ein Abbremsungsplanetengetriebe G1 ist zusammengesetzt aus einem einfachen Planetenrad, einem Hohlrad R1 als seinem Antriebselement, das mit der Antriebswelle 11 verbunden ist, einem Träger C1 als ein Abtriebselement, das mit dem Sonnenrad mit kleinem Durchmesser S3 über die Kupplung C-1 gekoppelt ist und das mit dem Sonnenrad mit großem Durchmesser S2 über die Kupplung C-3 gekoppelt ist und einem Sonnenrad S1 als ein Befestigungselement für den Erhalt einer Widerstandskraft, das am Getriebegehäuse 10 befestigt ist.
Im Fall dieses Automatikgetriebes wird eine Beziehung zwischen den Eingriffselementen, d. h. zwischen dem Eingriff und der Ausrückung von Kupplungen, Bremsen und Einweg-Kupplungen und Schaltstufen in einem Eingriffsdiagramm der 3 gezeigt. In diesem Eingriffsdiagramm kennzeichnet die Markierung
einen Eingriff, keine Markierung bezeichnet eine Ausrückung, die Markierung ρ bezeichnet einen Eingriff für die Ausführung der Motorbremse und die Markierung
bezeichnet einen Eingriff, der nicht direkt das Erreichen einer Schaltstufe beeinflußt. Außerdem ist 4 ein Gang-Diagramm, das eine Beziehung zeigt zwischen einer Schaltstufe, die erreicht wird durch den Eingriff von jeder der Kupplungen, Bremsen und Einweg-Kupplungen (
bezeichnet deren Eingriff) und der Drehzahl jedes Schaltelements zu diesem Zeitpunkt.
Mit Bezug auf diese Abbildungen ist klar ersichtlich, daß ein erster Gang (1st) durch die Verbindung zwischen der Kupplung C-1 und der Bremse B-3 (in der dargestellten Ausführungsform) erhalten wird und Bezug nehmend auf das Aktivierungsdiagramm wird der automatische Eingriff der Einweg-Kupplung F-2 anstatt des Eingriffs der Bremse B-3 angewendet. Gründe dafür, weshalb dieser Eingriff eingesetzt wird und warum dieser Eingriff mit dem Eingriff der Bremse B-3 übereinstimmt, sind folgende:
Die Einweg-Kupplung F-2 für das Freisetzen seiner Eingriffskraft zusammen mit dem Eingriff der Bremse B-1 wird angewendet, um die komplizierte hydraulische Steuerung für den Haftungswechsel der Bremsen B-3 und B-1 während der Schaltung 1 → 2, die später beschrieben wird, zu vermeiden und um die Ausrückungssteuerung der Bremse B-3 zu vereinfachen, die identisch ist mit dem Eingriff der Bremse B-3). In diesem Fall wird die von der Antriebswelle 11 über das Abbremsungsplanetengetriebe G1 verzögerte Drehung dem Sonnenrad mit kleinem Durchmesser S3 über eine Kupplung C-1 zugeführt, die Widerstandskraft wird für den Träger C2 erhalten, der eingreifbar verriegelt ist durch den Eingriff der Einweg-Kupplung F-2, und die Verzögerungsdrehung bei maximalem Verzögerungsmaß des Hohlrades R2 wird an die Abtriebswelle 19 abgegeben.
Als Nächstes wird ein zweiter Gang (2nd) erhalten durch die Verbindung zwischen der Kupplung C-1 und der Einweg-Kupplung F-1 in Übereinstimmung mit der Verbindung zwischen der Kupplung C-1 und der Bremse B-1 und dem Eingriff der Bremse B-2, die diese Eingriffe ermöglicht (ein Grund warum diese Eingriffe mit dem Eingriff der Bremse B-1 übereinstimmen wird später im Detail beschrieben). In diesem Fall wird die von der Antriebswelle 11 über das Abbremsungsplanetengetriebe G1 verzögerte Drehung dem Sonnenrad mit kleinem Durchmesser S3 über eine Kupplung C-1 zugeführt; die Widerstandskraft des Sonnenrads mit großem Durchmesser S2, das eingreifbar verriegelt ist durch den Eingriff zwischen der Bremse B-2 und der Einweg-Kupplung F-1, wird erhalten, und die Verzögerungsdrehung des Hohlrades R2 wird an die Abtriebswelle 19 abgegeben. Zu diesem Zeitpunkt ist, wie in 4 gezeigt, das Abbremsungsmaß kleiner als der erste Gang (1st).
Ein dritter Gang (3rd) wird erhalten durch den gleichzeitigen Eingriff der Kupplungen C-1 und C-3. In diesem Fall wird die von der Antriebswelle 11 über das Abbremsungsplanetengetriebe G1 verzögerte Drehung einem Sonnenrad mit großem Durchmesser S2 und einem Sonnenrad mit kleinem Durchmesser S3 gleichzeitig über die Kupplungen C-1 und C-3 zugeführt; der Planetengetriebesatz G ist direkt verbunden und die Drehung des Hohlrades R2, die gleich groß ist wie die Antriebsdrehung der beiden Sonnenräder wird an die Abtriebswelle 19 als Drehung abgegeben, die in Bezug auf die Drehung der Antriebswelle 11 abgebremst wird.
Weiter wird ein vierter Gang (4th) erhalten durch den gleichzeitigen Eingriff der Kupplungen C-1 und C-2. In diesem Fall wird die von der Antriebswelle 11 über das Abbremsungsplanetengetriebe G1 verzögerte Drehung einem Sonnenrad mit kleinem Durchmesser S3 über die Kupplung C-1 zugeführt, während die nicht verzögerte, von der Antriebswelle 11 über die Kupplung C-2 zugeführte Drehung an den Träger C2 weitergeben wird. Die Zwischendrehung dieser zwei zugeführten Drehungen werden an die Abtriebswelle 19 abgegeben als Rotation des Hohlrads, die für die Rotation der Antriebswelle 11 etwas abgebremst wird.
Weiter wird ein fünfter Gang (5th) erhalten durch den gleichzeitigen Eingriff der Kupplungen C-2 und C-3. In diesem Fall wird die von der Antriebswelle 11 über das Abbremsungsplanetengetriebe G1 verzögerte Drehung einem Sonnenrad mit großem Durchmesser S2 über die Kupplung C-3 zugeführt, während die nicht verzögerte, von der Antriebswelle 11 über die Kupplung C-2 zugeführte Drehung an den Träger C2 weitergeben wird. Die Rotation, die etwas beschleunigt wird, um größer als die der Antriebswelle 11 des Hohlrads R2 zu sein, wird an die Abtriebswelle 19 abgeführt.
Ein sechster Gang (6th) wird erhalten durch den Eingriff der Kupplung C-2 und der Bremse B-1. In diesem Fall wird die nicht abgebremste Drehung von der Antriebswelle 11 dem Träger C2 nur über die Kupplung C-2 zugeführt, die Widerstandskraft wird für das Sonnenrad S2 erhalten, das eingreifbar verriegelt ist durch den Eingriff der Bremse B-1 und die weiter beschleunigte Drehung des Hohlrades R2 wird an die Abtriebswelle 19 abgegeben.
Der Rückwärtsgang (R) wird erreicht durch den Eingriff zwischen der Kupplung C-3 und der Bremse B-3. In diesem Fall wird die von der Antriebswelle 11 über das Abbremsungsplanetengetriebe G1 verzögerte Drehung einem Sonnenrad mit großem Durchmesser S2 über die Kupplung C-3 zugeführt, die Widerstandskraft wird für den Träger C2 erhalten, der eingreifbar verriegelt ist durch den Eingriff der Bremse B-3 und die umgekehrte Drehung des Hohlrades R2 wird an die Abtriebswelle 19 abgegeben.
Im Folgenden wird ein Zusammenhang zwischen der Einweg-Kupplung F-1 und den zuvor erwähnten Bremsen B-1 und B-2 beschrieben. Die Eingriffsrichtung der mit dem Sonnenrad S2 gekoppelten Einweg-Kupplung F-1 wird längs einer Richtung eingestellt zur Aufnahme von Widerstandskraft und Drehmoment beim zweiten Gang des Sonnenrads mit großem Durchmesser S2, wodurch es für die Einweg-Kupplung möglich wird, im wesentlichen auf die gleiche Art und Weise zu funktionieren wie der Eingriff der Bremse B-1. Im Gegensatz zum Träger C2 ist dieses Sonnenrad jedoch nicht nur in Eingriff gebracht, um eine Motorbremswirkung während der zweiten Getriebestufe zu erhalten, sondern erfordert auch die Bremse B-1, weil das Zahnrad ein Schaltelement ist, das eingreifbar verriegelt sein muß zum Einlegen des sechsten Gangs. Darüber hinaus dreht sich das Sonnenrad mit großem Durchmesser S2, wie aus dem Gangdiagramm von 6 klar ersichtlich, in umgekehrter Richtung zur Antriebsdrehrichtung beim Ausführen des ersten Gangs (1st). Im Falle der dritten Getriebestufe oder höher dreht sich das Sonnenrad in die gleiche Richtung wie die An triebsdrehrichtung. Deshalb kann die Einweg-Kupplung F-1 nicht direkt mit einem Befestigungselement gekoppelt werden, und ist somit so aufgebaut, daß die Wirksamkeit eines Eingriffszustandes durch Abgleich mit der Bremse B-2 gesteuert werden kann.
Jeder dieser dadurch erreichten Gänge wird zu einer richtigen Gangstufe mit ihren relativ konstanten Intervallen für jede Getriebestufe wie es qualitativ klar ersichtlich ist mit Bezug auf vertikale, mit einem
markierte Intervalle eines Gangverhältnisses des Hohlrads R2 auf dem Gangdiagramm von 4. Dieses Radgetriebe erfordert keinen mehrfachen Haftungswechsel der Eingriffselemente während des Hoch- und Herunterschaltens zwischen allgemein benachbarten Gängen, aber es erfordert den Haftungswechsel bei einem Sprungschalten. Und zwar entspricht das das Sprungschalten erfordernde Herunterschalten der Sprungschaltung 6 → 3 und der Sprungschaltung 5 → 2 (bei dieser Schaltung ist jedoch die Bremse B-2 immer im Eingriff zur Vereinfachung der Steuerung im zweiten oder in höheren Gängen, so daß damit der automatische Eingriff der Einweg-Kupplung F-1 als Eingriff der Bremse B-1 dient).
Eine hydraulische Steuereinheit steuert die so aufgebaute Schaltvorrichtung durch die Betätigung der hydraulischen Servoeinrichtung jeder der Kupplungen und Bremsen. Die hydraulische Servoeinrichtung jedes Eingriffselements wird direkt und einzeln gesteuert mittels ihres eigenen Magnetventils über ein Magnetsteuersignal von der elektronischen Steuereinheit 2, um die obige Sprungschaltung auszuführen. 5 zeigt ein spezielles Schaltbild. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist in diesem hydraulischen Kreislauf jedes der Steuerventile 45 bis 48 parallel zu einem Druckleitungsölkanal 51 an einen Versorgungskreislauf einer Druckleitung angeschlossen (der maximale Kreislaufdruck, der geeignet ist für das in Eingriff bringen der Eingriffselemente mit jedem anderen entsprechend der Fahrzeugreiselast), wie durch ein Blockschaltbild dargestellt (irgendeine spezielle Konstruk tion ist nicht dargestellt). Jedes Steuerventil ist so ausgebildet, daß es bei einem gesteuerten Druck aktiviert werden kann entsprechend der magnetischen Andrücke, die durch die jeweiligen Magnetventile 41 bis 44 angewendet werden.
Insbesondere ist die hydraulische Servoeinrichtung 61 der Kupplung C-1 an einen Druckleitungsölkanal 51 über das C-1-Steuerventil 45 angeschlossen und das Spulenende des C-1-Steuerventils 45 ist an einen Ölkanal 52 mit magnetisch moduliertem Druck über ein Magnetventil 41 angeschlossen (Öldruck, bei dem ein Leitungsdruck verringert wird über das Modulatorventil und über das Magnetventil 41). Das C-1-Steuerventil 45 ist ein Spulenventil mit Boden, dessen beide Enden unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Eine Magnetsignalkraft wird auf ein Bodenende mit dem großen Durchmesser angewendet gegen eine Federkraft, die auf das Bodenende mit kleinem Durchmesser angewendet wird. Auf diese Weise wird eine Konstruktion derart übernommen, daß eine Abflußöffnung auf der Seite des Bodenendes mit dem großen Durchmesser geschlossen wird; ein Druckleitungsölkanal 51 und eine hydraulische Servoeinrichtung 61 sind miteinander verbunden, während der Raum zwischen einer IN-Öffnung, die mit dem Druckleitungsölkanal 51 verbunden ist, und einer AUS-Öffnung, die mit der hydraulischen Servoeinrichtung 61 verbunden ist, durch den Boden mit dem kleinen Durchmesser gedrosselt wird; die IN-Öffnung wird am Boden mit dem kleinem Durchmesser durch die Ausrückung mit der Magnetkraft geschlossen und die hydraulische Servoeinrichtung 61 ist mit dem Abfluß verbunden durch die Freigabe einer Abflußöffnung am Boden mit großem Durchmesser. Demgegenüber ist das Magnetventil 41 ein stets geöffnetes lineares Magnetventil. In ähnlicher Weise wird eine Konstruktion derart übernommen, daß die Drosselklappe zwischen dem Ölkanal mit magnetisch moduliertem Druck 52 und dem Magnetdruckölkanal 53 eingestellt wird bei einer Last, die auf einen Stößel ausgeübt wird gegen eine Federkraft, die auf ein Ende der Spule angewendet wird, die einen Boden an ihren beiden Enden aufweist, und eine Abflußmenge des Magnetdruckölkanals 53 wird reguliert, wodurch der Ma gnetdruck eingestellt wird. Für die andere Kupplung C-2, Bremse B-1 und Kupplung C-3 wird eine parallele Kreislaufanordnung übernommen, die aus ähnlichen Steuerventilen 46, 47 und 48; Magnetventilen 42, 43 und 44 und Magnetdruckölkanälen 54, 55 und 56 zum wechselseitigen Verbinden dieser Ventile besteht.
Das so ausgebildete Automatikgetriebe erfordert die Aktivierung von vier Eingriffselementen (Kupplungen C-1, C-2 und C-3 und Bremse B-1), zum Beispiel während der Schaltung 6 → 3, bei der, wenn eine erste Schaltposition zum sechsten Gang eingestellt wird, ein vom sechsten Gang durch zwei Gänge getrennter dritter Gang, eine zweite Schaltposition ist. In diesem Fall wird eine erste Schaltposition (sechster Gang) durch den Eingriff der ersten und zweiten Eingriffselemente (Bremse B-1 und Kupplung C-2) erreicht, und eine zweite Schaltposition wird durch den Eingriff der dritten und vierten Eingriffselemente (Kupplungen C-1 und C-3) erreicht. Außerdem wird, in dem Fall, wenn eine erste Schaltposition ein fünfter Gang ist, beim Versuch, vom fünften Gang zum davon durch zwei Stufen getrennten zweiten Gang zu schalten, auch die Aktivierung von vier Eingriffselementen erforderlich (Kupplungen C-1, C-2 und C-3 und Einweg-Kupplung F-1). In diesem Fall ist das erste Eingriffselement die Kupplung C-2, das zweite Eingriffselement die Kupplung C-3 und das dritte Eingriffselement die Einweg-Kupplung F-1. Für solch eine Schaltung weist das Schaltsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine Schaltsteuervorrichtung 21 (in 1 gezeigt) zum Starten der Ausrückung des zweiten Eingriffselements (Kupplung C-2 oder Kupplung C-3) nach dem Beginn der Ausrückung des ersten Eingriffselements (Bremse B-1 oder Kupplung C-2); zum Vervollständigen des Eingriffs des vierten Eingriffselements (Kupplung C-3 oder Einweg-Kupplung F-1) nach dem Fertigstellen des Eingriffs des dritten Eingriffselements (Kupplung C-1) und zum Starten der Ausrückung des zweiten Eingriffselements (Kupplung C-2 oder Kupplung C-3) vor dem Abschluß des Eingriffs des dritten Eingriffselements (Kupplung C-1).
Solch eine Ausrückung und Einrückung dieser Eingriffselemente kann vor der vollständigen Ausrückung/Einrückung einen vorübergehenden Rutschzustand beinhalten. Daher bedeutet der Beginn einer Ausrückung, daß die Eingriffselemente anfangen zu rutschen. Bezüglich der Eingriffselemente für die dieser Beginn durch hydraulischen Druck bewerkstelligt wird, bedeutet das Starten der Ausrückung, daß das Rutschen durch die Verringerung der Eingriffskraft eingeleitet wird. In Bezug auf eine Einweg-Kupplung ohne hydraulische Bedienung bedeutet das Starten der Ausrückung, daß das die Kupplung gelöst wird zusammen mit einem Wechsel der Drehrichtung eines Rotationselements. In gleicher Weise bedeutet der Abschluß des Eingriffs, daß die Eingriffselemente nicht länger rutschen. Deshalb bedeutet der Abschluß des Eingriffs, daß die mittels hydraulischen Druck betätigten Eingriffselemente niemals rutschen, was zurückzuführen ist auf die Erhöhung der Eingriffskraft, und daß Eingriffselemente ohne hydraulische Bedienung verriegelt werden mittels des Drehrichtungswechsels des Rotationselements.
In der dargestellten Ausführungsform wird die Schaltsteuervorrichtung 21 ferner verwendet durch die Aktivierung zweier Eingriffselemente (Kupplung C-1 und Bremse B-1) von den obigen vier Eingriffselementen für eine erste Schaltposition (sechster Gang oder fünfter Gang) und einer zweiten Schaltposition (dritter Gang oder zweiter Gang); die Vorrichtung 21 stellt eine dritte Schaltposition ein (vierter Gang oder dritter Gang), wobei die zweite Schaltposition (dritter Gang oder zweiter Gang) durch die Aktivierung der verbliebenen beiden Eingriffselemente erreicht wird; und die Vorrichtung 21 wechselt die Schaltung von der ersten Schaltposition (sechster Gang oder fünfter Gang) zur zweiten Schaltposition (dritter Gang oder zweiter Gang), um von der dritten Schaltposition (vierter Gang oder dritter Gang) zur zweiten Schaltposition (dritter Gang oder zweiter Gang) über das Schalten von der ersten Schaltposition (sechster Gang oder fünfter Gang) zur dritten Schaltposition (vierter Gang oder dritter Gang) zu schalten. In diesem Fall sind die vier Eingriffselemente:
die Kupplung C-1, die während des Schaltens in die dritte Schaltposition im Eingriff steht (vierter Gang oder dritter Gang); die Bremse B-1 oder die Kupplung C-2, die während des Schaltens gelöst sind; die Kupplung C-3 oder die Einweg-Kupplung F-1, die während des Schaltens zur zweiten Schaltposition (dritter Gang oder zweiter Gang) im Eingriff stehen und die Kupplung C-2 oder die Kupplung C-3, die während des Schaltens gelöst sind.
Als Nächstes wird eine spezifische Anordnung der Schaltsteuervorrichtung 21 mittels des Beispiels der 6 3-Schaltung beschrieben. In der erläuterten Ausführungsform ist die Schaltsteuervorrichtung 21 als Programm in der Steuervorrichtung ausgebildet; das Schalten wird durchgeführt durch das Steuern der hydraulischen Servoeinrichtungen 61 bis 64 für jedes Eingriffselement mittels der Aktivierung der Magnetventile 41 bis 44, indem ein Magnetsteuersignal verwendet wird, das aufgrund des Programms ausgegeben wird. Im Folgenden wird ein Steuerablauf der Schaltsteuervorrichtung 21 für jedes Eingriffselement beschrieben.
Zunächst wird ein Steuerablauf für den Eingriff der Kupplung C-1 als ein drittes Eingriffselement in 6 gezeigt.
[C-1 Eingriffssteuerung]
In dieser Steuerung wird beim beginnenden Schritt S11 ein Zeitgeber betätigt (Zeitgeberbeginn t = 0). Danach wird in Schritt S12 die Verarbeitung einer Unterroutine zur Servoaktivierungssteuerung ausgeführt. Diese Verarbeitung ist dafür bestimmt, den nachfolgenden Kolbenhubdruck aufrechtzuerhalten für die Verringerung eines Abstandes zwischen einer ersten Füllung des hydraulischen Drucks zum Befüllen des Inneren des hydraulischen Servozylinders der Kupplung C-1 und eines hydraulischen Servokolbens und Reibungselements eines Eingriffselements, wobei dies wohl bekannt ist als ausführ bar für den Kupplungseingriff. Danach wird in Schritt S13 ein Vorrückzustand R) als eine Kennzahl für die Beurteilung des Fortschritts der Schaltung bewertet (Verschiebung R > S_End1). Dieser Schaltvorrückzustand (Verschiebung R) kann eine Kennzahl für die Einschätzung einer Antriebswellendrehzahl oder eines hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung sein, wobei jedoch in der erläuterten Ausführungsform die Antriebs-/Abtriebswellendrehzahl als eine gemäß der folgenden Gleichung ausgedrückte Kennzahl dargestellt wird. Verschiebung R = (Getriebeantriebsdrehzahl – Getriebeübersetzung vor dem Schalten × Getriebeabtriebsdrehzahl) × 100/Getriebeabtriebsdrehzahl × (Getriebeübersetzung nach dem Schalten – Getriebeübersetzung vor dem Schalten) [%]
Die Verschiebung R kann z. B. auf 70% eingestellt werden und wird berechnet auf der Basis eines Wertes, der durch den Sensor für die Getriebeantriebswellendrehzahl 33 und den Fahrzeugsensor 34, wie in 1 gezeigt, ermittelt wird. Im Anfangsstadium führt die Bewertung zu einem „Nein", so daß sie fortgesetzt wird bis die Schaltung weiter vorrückt und somit die Beurteilung zu einem „Ja" führt. Wenn die Beurteilung „Ja" heißt, wird eine Druckzunahme zum Starten des Eingriffs der Kupplung C-1 in Schritt S14 eingeleitet (starker Anstieg mit einem Gradienten dP_c1a). Insbesondere bedeutet diese Verarbeitung, daß ein Steuersignalstromwert für den Magneten 1 gesteuert wird; das in 1 gezeigte Magnetventil 41 aktiviert wird, um eine Druckanpassung auszuführen und der hydraulische Druck der hydraulischen Servoeinrichtung durch ein Steuerventil 45 bei einem Gradienten dP_c1a des sich daraus ergebenden Magnetdrucks erhöht wird (die Beziehung zwischen diesem Steuersignal und dem Servodruck ist in allen folgenden hydraulischen Steuerungen ähnlich). Während die obige Druckzunahme fortgesetzt wird, wird beurteilt, ob der Schaltablauf 90% erreicht oder nicht, z. B. vor der Synchronisierung des vierten Gangs vom Vorrückzustand (Verschiebung R) zum nächsten Schritt S15 (Verschiebung R > S_End2). Diese Beurteilung führt im Anfangsstadium auch zu einem „Nein" und das Hochfahren wird fortgesetzt durch die Wiederholung einer Schleife für das Zurückkehren zum Schritt S14 bis die Schaltung fortschreitet, um bei der Beurteilung ein „Ja" zu erhalten. Wenn die Beurteilung in Schritt S15 ein „Ja" ist, wird der Steuerablauf zur Erhöhung des Drucks bis zu einem Leitungsdruck weiter ausgeführt, der den Eingriff der Kupplung C-1 in Schritt S16 zuverlässig gewährleistet (starker Anstieg mit einem Gradienten dP_c1b). Während dieser Periode wird wiederholt eingeschätzt, ob der hydraulische Servodruck im nächsten Schritt S17 einen Leitungsdruck erreicht oder nicht (P_c1 > P_FULL). Somit endet die 6-4 Schaltsteuerung zum gesteuerten Eingriff der Kupplung C-1, wenn die Beurteilung in Schritt S17 „Ja" lautet.
Als nächstes wird in 7 ein Steuerablauf für das Freigeben der Bremse B-1 als erstes Eingriffselement gezeigt.
[B-1 Ausrückungssteuerung)
Diese Steuerung wird gleichzeitig mit der 6-4 Schaltsteuerung begonnen zur Steuerung des vorherigen Eingriffs der Kupplung C-1. Als nächstes wird in Schritt S22 die Verarbeitung für die Aufrechterhaltung des hydraulischen Servodrucks auf einem vorbestimmten Druckniveau fortgeführt, das geringfügig kleiner ist als ein Druck (Leitungsdruck), der geeignet ist für das vorübergehende Beibehalten eines zuverlässigen Eingriffs (P_B1 = P_B1a). Diese Verarbeitung ist dafür vorgesehen, das Hochtouren des Motors zu verhindern, das auf einen Unterschied zwischen den einzelnen Getriebeeinheiten oder die durch Alterung verursachte Streuung der Kupplungsaktivierung zurückzuführen ist. Diese Haltezeit für einen konstanten Druck wird im nächsten Schritt S23 überwacht und wird fortgesetzt bis die Beurteilung zu einem „Ja" führt (Zeitgeber t > t warten). Nach dem Ablaufen dieser durch den Zeitgeber eingestellten Zeit wird der Startvorgang der Ausrückung der Bremse B-1 durchgeführt zur schnellen Verringerung des hydraulischen Servodrucks auf einen vorbestimmten Druck in Schritt S24 (P_ai = P_aic). Danach wird in Schritt S25 der Verarbeitungsvorgang für die allmähliche Verringerung des servo-hydraulischen Drucks durchgeführt (Herunterfahren bei einem Gradienten dP_D1c) und das Maß für das Vorrücken der Schaltung (Verschiebung B) wird weiter im nächsten Schritt S26 beurteilt. Auch in diesem Fall wird das Maß für das Vorrücken im Anfangsstadium mit „Nein" bewertet und somit eine Schleife für das Zurückkehren zum Schritt S25 wiederholt. Folglich wird, wenn das Maß für das Vorrücken in Schritt S26 (Verschiebung R > S_End2) mit „Ja" beurteilt wird, ein Druckverringerungsvorgang durchgeführt zum vollständigen Abbau des servo-hydraulischen Drucks der Bremse B-1 im nächsten Schritt S27 (Herunterfahren bei einem Gradienten dP_B1d). Dieser Arbeitsablauf wird beendet durch das Erreichen der vollständigen Leistung des Magnetventils 3, so daß die 6-4 Schaltsteuerung zur Ausrückung der Bremse B-1 insbesondere ohne die Durchführung der Überwachungseinschätzung endet.
Als nächstes ist in 8(a) und 8(b) ein Steuerungsablauf für das Loslösen der Kupplung C-2 als zweites Eingriffselement dargestellt.
[C-2 Ausrückungssteuerung]
Bei dieser Verarbeitung wird angenommen, daß die C-2 Ausrükkungssteuerung nicht arbeitet, wenn die 6-4 Schaltung schon beendet ist. Um diesen Fall anfangs auszuschließen, wird das Ende der 6-4 Schaltung in Schritt S31 abgefragt. Wenn es mit „Ja" bewertet wird, wird die anschließende Verarbeitung übersprungen und die C-2 Ausrückungssteuerung beendet. Unter dieser Ausschließung wird im nächsten Schritt S32 abgeschätzt, ob eine Schaltanweisung zu einem dritten Gang gegeben wird (Dritte Beurteilung) oder nicht. Auf diese Weise wird die vorstehende Schaltung unterschieden vom Schalten in einen anderen Gang. Somit wird, nachdem geprüft wurde, daß diese Steuerung korrekt durchgeführt wurde, die Beurteilung des Schaltvorrückzustands (Verschiebung R) begonnen zur Bestimmung einer Startzeit für die Verringerung des servohydraulischen Drucks der Kupplung C-2 in Schritt S33. In diesem Fall wird eine Anzeigeeinrichtung zur Beurteilung des Schaltvorrückzustands eingestellt auf den Wert (Verschiebung R_S), auf der Grundlage einer Drehzahl der Schaltungsantriebswelle. Wenn die Beurteilung „Ja" heißt (Verschiebung R > Verschiebung R_S), wird ein Druckverringerungsvorgang (P_c2 = P_{c2_}OS + P_{c2_}to) durchgeführt zur schnellen Verringerung des servo-hydraulischen Drucks der Kupplung C-2 in Schritt S34. In diesem Fall umfaßt ein vorbestimmter hydraulischer Druck einen hydraulischen Druck (P_{c2_}OS) entsprechend des Sicherheitsfaktors für den hydraulischen Druck (P_{c2_}to) in Übereinstimmung mit einem Antriebsdrehmoment für die Kupplung C-2.
Hierbei kann das Antriebsdrehmoment erhalten werden durch die Berechnung eines Motordrehmoments aus einem Diagramm, das den Grad der Öffnung der Drosselklappe und die Motordrehzahl anzeigt; die Berechnung einer Getriebeübersetzung aus den Antriebs- und Abtriebsdrehfrequenzen eines Drehmomentwandlers und der Multiplikation des resultierenden Motordrehmoments mit der Getriebeübersetzung. Das Antriebsdrehmoment wird umgewandelt in einen hydraulischen Druck durch seine Dividierung durch ein Vielfaches der Kolbenaufnahmedruckfläche, die Anzahl der Reibungselemente, den wirksamen Radius und den Reibungskoeffizienten der hydraulischen Servoeinrichtung für ein Eingriffselement, und das Addieren des Kolbenhubdrucks zu diesem Wert. In diesem Fall wird jedoch, wie in 9 gezeigt, der hydraulische Druck entsprechend des Sicherheitsfaktors (P_{c2_}OS) verringert von P_c2a auf P_c2b in Übereinstimmung mit dem Vorrücken der Schaltung. In diesem Fall wird die Ausrückung (das Rutschen) der Kupplung C-2 durch das Einstellen von P_c2b auf 0 gestartet. Es ist der wichtigste Aspekt der vorliegenden Erfindung, diesen Zeitpunkt auf einen Punkt festzulegen vor dem Erreichen von 100% des Schaltungsfortschritts. Dieser Punkt wird im Detail beschrieben relativ zu einem zeitlichen Beginn des Eingriffs (Rutschens) der Kupplung C-1. Somit wird, während eine Verarbeitung mit niedrigem Druck durchgeführt wird, die Beurteilung des Schaltvorrückzustands (Verschiebung R) ausgeführt zum Abschätzen einer Stufe, die der Synchronisation des vierten Gangs im nächsten Schritt S35 (Verschiebung R > S_End3) vorangeht. Wenn diese Beurteilung vor der Synchronisation zu einem „Ja" führt, wird abgeschätzt, ob der servohydraulische Druck (P_c1) der Kupplung C-1 einen hydraulischen Druck (P_{c1_} eg·k) überschreitet oder nicht überschreitet, der geringer ist als ein für die Aufrechterhaltung des Eingriffs eines Antriebsdrehmoments (P_c1 > P_{c1_} eg·k) erforderlicher hydraulischer Druck. In diesem Fall ist k ein Koeffizient, der z. B. auf etwa 0,7 festlegbar ist. Ein Antriebsdrehmoment wird bei dieser Abschätzung wie vorstehend beschrieben berechnet. Die Feststellung der positiven Bewertung sagt aus, daß der vierte Gang vollständig eingelegt ist. Somit wird die 4-3 Schaltsteuerung im wesentlichen aktiviert (Beginn der 4-3 Schaltsteuerung).
In Schritt S37 als Anfangsschritt für die 4-3 Schaltsteuerung wird, während der Servodruck (P_c2) der Kupplung C-2 dem Absenkvorgang mit einem Gradienten von dP_c2c unterworfen wird, die Beurteilung des Schaltvorrückzustands (Verschiebung R) in Schritt S38 (Verschiebung R > S_End2) durchgeführt. Danach wird die Absenkung fortgesetzt bis die Beurteilung zu einem „Ja" führt. Wenn die Beurteilung „Ja" lautet, wird in Schritt S39 ein Druckverringerungsvorgang durchgeführt, um den servo-hydraulischen Druck der Kupplung C-2 (Absenkvorgang mit einem Gradienten von dP_c2d) vollständig abzubauen. Dieser Arbeitsablauf wird beendet durch das Erreichen der vollständigen Leistung des Magnetventils 2, so daß die 4-3 Schaltsteuerung zur Ausrückung der Kupplung C-2 insbesondere ohne die Durchführung der Überwachungseinschätzung endet. Damit endet die C-2 Ausrückungssteuerung.
Als nächstes wird in 10 ein Steuerungsablauf der eingreifenden Kupplung C-3 als ein viertes Eingriffselement gezeigt.
[C-3 Eingriffssteuerung]
Diese Steuerung ist im wesentlichen die gleiche wie die vorstehend beschriebene Eingriffssteuerung der Kupplung C-1, ausgenommen der unterschiedliche Start-Zeitpunkt. Bei dieser Steuerung wird in Schritt S52 ein Zeitgeber als Anfangsschritt gestartet (Zeitgeberbeginn t = 0). Danach wird in Schritt S52 die Verarbeitung einer Unterroutine zur Servoaktivierungssteuerung ausgeführt. Diese Verarbeitung ist dafür bestimmt, den nachfolgenden Kolbenhubdruck aufrechtzuerhalten für die Verringerung eines Abstandes zwischen einer ersten Füllung des hydraulischen Drucks zum Befüllen des Inneren des hydraulischen Servozylinders der Kupplung C-3 und eines hydraulischen Servokolbens und des Reibungselements eines Eingriffselements, wobei dies wohl bekannt ist als ausführbar für den Kupplungseingriff.
Danach wird in Schritt S53 ein Vorrückzustand (Verschiebung R) als eine Kennzahl für die Beurteilung des Fortschritts der Schaltung abgeschätzt (Verschiebung R > S_End1). Dieser Schaltvorrückzustand (Verschiebung R) ist vorstehend beschrieben. Wenn das Ergebnis dieser Beurteilung „Ja" ist, wird in Schritt S54 für das in Eingriff bringen der Kupplung C-3 die Erhöhung des Drucks begonnen (Hochfahren mit einem Gradienten von dP_c2a). Dann wird, während die obige Druckzunahme fortgesetzt wird, im nächsten Schritt S55 beurteilt, ob der Schaltvorrückzustand (Verschiebung R) eine Synchronisierung des dritten Gangs (Verschiebung R > S_End2) erreicht oder nicht. Diese Beurteilung führt im Anfangsstadium zu einem „Nein" und das Hochfahren wird fortgesetzt durch die Wiederholung der Schleife für das Zurückkehren zum Schritt S54 bis die Schaltung fortschreitet, um bei der Beurteilung ein „Ja" zu erhalten. Wenn die Beurteilung in Schritt S55 ein „Ja" ist, wird der Arbeitsablauf zur Erhöhung des Drucks in Schritt S56 bis zu einem Leitungsdruck ausgeführt, der den Eingriff der Kupplung C-3 zuverlässig gewährleistet (starker Anstieg mit einem Gradienten dP_c3b). Während dieser Periode wird wiederholt eingeschätzt, ob der hydraulische Servodruck im nächsten Schritt S57 den Leitungsdruck erreicht oder nicht (P_c1 > P_FULL). Somit endet die 4-3 Schaltsteuerung zum gesteuerten Eingriff der Kupplung C-3, wenn die Beurteilung in Schritt S57 „Ja" lautet.
11 ist ein Zeitablaufdiagramm, das eine Beziehung zwischen dem servo-hydraulischen Druck und der Antriebswellendrehzahl zeigt in Bezug auf die Aktivierung der vier Eingriffselemente durch die vorstehend beschriebene 6 → 3 Schaltungssteuerung. In der Zeichnung wird im Fall der Bremsung angenommen, daß die Eingriffselementdrehzahl positiv ist, wenn das Drehseitenelement in die gleiche Richtung rotiert wie die Motordrehung, und negativ ist, wenn es in die umgekehrte Richtung rotiert. Für die Kupplung ist eine Seite, auf der die Abtriebselementseite eine beschleunigte Rotation in Motordrehungsrichtung erzeugt, als positiv definiert, und die entgegengesetzte Seite ist als negativ definiert. Wie in der Zeichnung gezeigt, werden die Eingriffssteuerung der Kupplung C-1 und die Ausrückungssteuerung der Bremse B-1 gleichzeitig begonnen. Wenn der servohydraulische Druck der Bremse B-1 auf einen ersten Fülldruck erhöht wird, wird der servo-hydraulische Druck der Bremse B-1 vorübergehend auf einen Druck eingestellt, der etwas geringer ist als der gleichzeitig vorliegende Leitungsdruck. Danach wird der Druck weiter verringert auf einen vorbestimmten Druck. Auf diese Weise wird die 6-4 Schaltung eingeleitet und wird mit der Erhöhung der Antriebswellendrehzahl begonnen. Der servo-hydraulische Druck der Bremse B-1 wird bei einem konstanten Gradienten verringert; der servohydraulische Druck der Kupplung C-1 wird bei einem Kolbenhubdruck gehalten und die Kupplung C-1 tritt in einen Eingriffswartezustand ein. Zu diesem Zeitpunkt beginnt, wie mit Bezug auf 4 deutlich wird, die Bremse B-1 zu rutschen, wobei das Sonnenrad S3 in Verzögerungsrichtung und das Sonnenrad S2 in Beschleunigungsrichtung rund um einen Eingriffspunkt der Kupplung C-2 im Eingriff stehend ausgerichtet ist. Auf diese Art und Weise beginnt eine Rotationselementseite der Bremse B-1 in positive Richtung zu rotieren von einem Zustand, bei dem kein Eingriff besteht; und eine Abtriebselementseite der Kupplung C-3 wird beschleunigt von einer negativen Rotation auf der Abtriebselementseite in Bezug auf die Verzögerungsrotation auf der Antriebselementseite und dreht sich in positiver Richtung. Demgegenüber wird die Kupplung C-1 in eine Richtung abgebremst, die identisch ist mit der Motordrehung bei gleicher Drehzahl von einem Zustand der positiven Rotation, der erheblich beschleunigt ist in Bezug auf die Motordrehung.
Danach wird, wenn ein Zeitsteuerungsbeginn für die Absenkung des servo-hydraulischen Drucks aus einer Zunahme der Antriebswellendrehzahl erhalten wird, der servo-hydraulische Druck der Kupplung C-2 schnell auf einen hydraulischen Druck eines solchen Maßes verringert, daß die Ausrückung (Rutschen) nicht beginnt, wobei der Druck bei einem vorbestimmten Gradienten vermindert wird. Andererseits wird die 6-4 Schaltung zur Synchronisierung des vierten Schaltzustands fortgesetzt. Wenn die Beurteilung (S_End1) über das Erreichen der 70% vor der Synchronisierung des vierten Gangs mit der Antriebswellendrehzahl „Ja" lautet, wird der servohydraulische Druck der Kupplung C-1 erhöht und der Eingriff der Kupplung C-1 wird fortgesetzt. Auf diese Weise lautet, wenn die Kupplung C-1 vor dem Abschluß des Eingriffs 90% ihrer Wirkung erreicht, die Beurteilung vor der Synchronisierung der vierten Getriebestufe (S_End2) „Ja". Somit wird der servo-hydraulische Druck der Kupplung C-1 so gesteuert, daß der Druck im Vergleich zum Leitungsdruck erhöht wird. Andererseits wird der servo-hydraulische Druck der Kupplung C-2 während der Druckabfallsteuerung so gesteuert, daß ein hydraulischer Druck vorliegt, der geeignet ist zum Erreichen des Punkts der der Ausrückung vorangeht die durch die Steuerung seiner Verringerung begonnen wird, wenn die Beurteilung des der Synchronisierung der vierten Getriebestufe vorangehenden Zustands „Ja" lautet (S_End3), so daß daher ein zweiter Stufensteuerungszustand erhalten wird, in dem ein Gradient gegenüber der vorherigen Stufe verändert hat. Zu diesem Zeitpunkt rutscht die Kupplung C-2 und eine negative Drehung tritt auf. Unmittelbar nach diesem Auftreten wechselt die Kupplung C-1, die abbremst in einen Zustand, bei dem das Rutschen abgebremst wird aus einem Ausrückungsverzögerungszustand, zu einer nicht vorhandenen Drehung des Eingriffs. Demgegenüber wird die Drehung der Kupplung C-3 kon tinuierlich erhöht. Wenn eingeschätzt wird, daß der servohydraulische Druck der Kupplung C-1 einen Leitungsdruck erreicht, wird die Eingriffssteuerung der Kupplung C-3 eingeleitet. Auf diese Art und Weise nimmt die Rotation der Kupplung C-3 ab mit der Rotation während der Synchronisierung des vierten Gangs (100% des 4th), die einen Scheitelwert erreicht, und ist ausgerichtet in einer Richtung der Drehzahl 0 eines vollständigen Eingriffs über ein Schlupfabbremszustand. Die hydraulische Drucksteuerung entsprechend des Fortschritts des Eingriffs der Kupplung C-3 ähnelt einem Fall der Kupplung C-1, abgesehen davon, daß die Feststellung des Fortschritts 70% ist und ein der Synchronisierung vorangehender Zustand durch einen dritten Gang ersetzt wird. Wenn die Synchronisierung des dritten Gangs durch die Fortsetzung der 4 → 3 Schaltung erreicht wird, läßt der servohydraulische Druck die Kupplung C-2 vollständig ausrücken und der servo-hydraulische Druck der Kupplung C-3 wird auf das Niveau des Leitungsdrucks erhöht. Auf diese Weise wird die 6 → 3 Schaltung in Form einer 6-4-3 Schaltung erreicht.
Der Einfluß des Verhaltens der Kupplung C-2 an der Ausrükkungsseite und der Kupplung C-1 an der Eingriffsseite auf die Änderung der Antriebswellendrehzahl wird mit Bezug auf 12 detaillierter beschrieben. Wie in der Zeichnung gezeigt, wird, wenn der Druck der durch eine gestrichelte Linie gekennzeichneten hydraulischen Servoeinrichtung von Kupplung C-2 verringert wird in Bezug auf eine durch eine durchgezogene Linie gekennzeichnete Druckzunahme der hydraulischen Servoeinrichtung von Kupplung C-1, der Eingriff der Kupplung C-1 abgeschlossen, bevor sie zu rutschen beginnt. Somit ruft die Antriebswellenumdrehung, wie durch gestrichelte Linie gekennzeichnet, durch Drehmomentverzögerung eine Drehzahlverminderung hervor, die den Fahrer einen Schaltstoß empfinden läßt. Solch eine Drehzahlverminderung der Antriebswellenumdrehung tritt sogar unvermeidlich dann auf, wenn der Punkt der Eingriffsfertigstellung (P_c1eg) der Kupplung C-1 und der Punkt des Ausrückungsbeginns (P_c1to + P_c2b) der Kupplung C-2 theoretisch zusammenfallen könnten. Im Ge gensatz dazu, tritt infolge eines geringen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung der Kupplung C-2, gekennzeichnet mit einer durchgezogenen Linie gemäß der dargestellten Ausführungsform, die Eingriffsfertigstellung (vollständiger Eingriff) der Kupplung C-1 unmittelbar nach dem Rutschen der Kupplung C-2 auf. In diesem Rutschzustand unmittelbar nach dem Rutschen der Kupplung C-2 und in dem Rutschzustand genau vor dem Fertigstellen des Eingriffs der Kupplung C-1 kann ein Zustand der kontinuierlichen Zunahme der Antriebswellendrehzahl erreicht werden, in der die obige Drehzahlverminderung ausgeglichen wird durch einen geeigneten Betrag der Motorbeschleunigung.
Weiter ist 13 ein Zeitablaufdiagramm, das eine herkömmliche zweistufige Schaltung 6-4 und 4-3 im Vergleich zu der vorstehenden 6-4-3 Schaltung zeigt. In dem in 13 gezeigten Zeitablaufdiagramm sind wesentliche Schaltperioden die durch Doppelpfeile 6-4 und 4-3 gekennzeichneten Zeitperioden. Zwischen diesen Schaltperioden tritt eine in der Zeichnung als Zeitverzögerung bezeichnete Zeitperiode auf, wenn das Schalten nicht als im wesentlichen kontinuierlich durchgeführt wird. Im Gegensatz dazu wird eine im Zeitablaufdiagramm der 11 gezeigte Periode, die durch Doppelpfeile 6-4 und 4-3 gekennzeichnet ist, kontinuierlich, so daß es möglich wird, die Schaltperiode bezüglich der vorstehenden Zeitverzögerung zu verringern.
Folglich wird gemäß des Schaltsteuergeräts der ersten Ausführungsform die Ausrückung der Kupplung C-2 nach dem Beginn der Ausrückung der Bremse B-1 eingeleitet, und der Eingriff der Kupplung C-1 wird vervollständigt. Danach wird der Eingriff der Kupplung C-3 abgeschlossen, so daß dadurch der Eingriff aufrechterhalten wird bis zum Ausrückungsbeginn eines Eingriffselements, d. h. der Kupplung C-2 für eine Schaltperiode und Erhalten des Eingriffs bis zum Abschluß des Eingriffs der Kupplung C-1. Auf diese Weise wird eine Schaltperiode erweitert, in welcher der Eingriff aufrechterhalten wird, und eine Periode minimiert, in der alle vier Eingriffselemente rutschen. Zudem wird vor der Fertigstellung des Eingriffs der Kupplung C-1 die Ausrückung der Kupplung C-2 begonnen, wodurch ein Schaltzustand erhalten wird, bei dem zwei Elemente während des Schaltens gleichzeitig nicht vollständig in Eingriff gebracht sind. Somit ist eine von zweistufigem Schalten freie kontinuierliche Schaltung durchführbar, indem das Schalten in einem optimalen Zustand fortgesetzt wird.
Zusätzlich wird nach dem Beginn des Eingriffs der Kupplung C-1 und vor dem Erreichen des vollständigen Eingriffs die Ausrückung der Kupplung C-2 begonnen, und die Drehzahlverminderung des Schaltens, die durch den Eingriffsbeginn der Kupplung C-1 verursacht wurde, wird durch das Hochdrehen des Motors, das durch das Rutschen des zweiten Eingriffselements erzeugt wird, ausgeglichen, wodurch ein völlig fließendes, kontinuierliches Schalten ermöglicht wird.
Überdies wird der hydraulische Druck für die Kupplung C-2 durch ein vorbestimmtes Maß verringert wie ein Zustand der Schaltung zur dritten Schaltposition (vierter Gang) fortschreitet. Je langsamer der Schaltzustand wird, desto mehr wird der hydraulische Druck für die Kupplung C-2 erhöht. Somit kann ein Hochtouren des Motors oder dergleichen inmitten des Schaltvorgangs zur dritten Schaltposition (vierter Gang) verhindert werden. Beim Vorrücken der Schaltposition wird der hydraulische Druck für die Kupplung C-2 verringert, um es so zu ermöglichen, die Schaltung zur zweiten Schaltposition (dritter Gang) ohne Zeitverzögerung zu beginnen.
Außerdem kann, wenn ein hydraulischer Standby-Druck für die Kupplung C-2 eingestellt wird, die Kupplung C-2 theoretisch ohne Schlupf gehalten werden durch das Einstellen des hydraulischen Standby-Drucks auf einen hydraulischen Druck entsprechend eines Antriebsdrehmoments, das dem Getriebe zugeführt wird. Tatsächlich ist es bekannt, eine Toleranzspanne mit einem bestimmten Sicherheitsfaktor einzustellen in Anbetracht der Streuung oder dergleichen in Hardware-Sy stemen. Wenn der Sicherheitsfaktor übermäßig groß ist, wird der Schaltungsbeginn von der dritten Schaltposition (vierter Gang) zur zweiten Schaltposition (dritter Gang) verzögert. Im Gegensatz dazu rutscht die Kupplung C-2 und es tritt ein Hochtouren des Motors auf, wenn der Sicherheitsfaktor übertrieben klein ist und wenn die Streuung im Hardware-System größer ist als der Sicherheitsfaktor. Deshalb wird der obige Sicherheitsfaktor schrittweise verringert vom maximalen Wert entsprechend des Grades des Schaltungsfortschritts von der ersten Schaltposition (sechster Gang) zur dritten Schaltposition (vierter Gang), wodurch es ermöglicht wird, die Verzögerung des Starts der Schaltung zur zweiten Schaltposition (dritter Gang) zu verhindern und zuverlässig das Auftreten des Hochtourens des Motors am Ende des Schaltens zur dritten Schaltposition (vierter Gang) zu verhindern.
Insbesondere wird in der dargestellten Ausführungsform durch die Steuerung der servo-hydraulische Druck der Bremse B-1 verringert auf einen hydraulischen Druck in Übereinstimmung mit einem zum Zeitpunkt des Schaltbeginns vorliegenden Antriebsdrehmoments, so daß die Bremse B-1 rutscht und somit die Antriebsdrehzahl unmittelbar ansteigt. Daher ist diese Aktivierung nicht nur nützlich, um die effektive Schaltzeit zu verringern, sondern ruft auch ein flottes Schaltgefühl hervor. Im Besonderen arbeitet die vorstehende Aktivierung in wirksamer Weise, um die Reaktion beim Runterschalten und den Fahrkomfort zu verbessern, und dient als eine Sprungschaltung um auf die Anforderung des Fahrers schnell zu reagieren.
Währenddessen wird in der ersten Ausführungsform der servohydraulische Druck der Kupplung C-2 kontinuierlich mit einem vorbestimmten Gradienten heruntergefahren bis zum Schaltzustand (S_End3) vor der Synchronisierung des vierten Gangs mitten in der Schaltung zur vierten Getriebestufe. Diese Kennlinien zur Verringerung des hydraulischen Drucks können auch die anderen Kennlinien ersetzen. 14(A)–(D) zeigt abgewandelte Beispiele der Kennlinien, in denen der servo hydraulische Druck der Kupplung C-2 vom Schaltbeginn bis zum vierten Gang (Drehänderungsstart) heruntergefahren wurde. 14(A) zeigt ein Kennlinienbeispiel, bei dem der hydraulische Druck schrittweise verringert und gehalten wird; 14(B) zeigt ein Beispiel, bei dem der hydraulische Druck bei einem vorbestimmten Gradienten verringert wird; 14(C) zeigt ein Beispiel, bei dem ein Absenkungsgradient verändert wird und 14(D) zeigt ein Beispiel, bei dem der hydraulische Druck zu einem vorbestimmten Druck verringert und dort gehalten wird. Außerdem kann ein Beginn der Zeitsteuerung für die Verringerung des hydraulischen Drucks erhalten werden beim Erteilen einer Schaltanweisung. Somit können die Kennlinien zur Verringerung des hydraulischen Drucks verschiedene Ausführungsformen annehmen ohne Einzuschränkung der Kennlinie der ersten Ausführungsform.
In ähnlicher Weise können verschiedene Formen für eine anfängliche Zeitsteuerung der Absenkung des hydraulischen Drucks verwendet werden. 15 zeigt eine Darstellung der zweiten Ausführungsform, in der sich der anfängliche Zeitverlauf für die Absenkung des hydraulischen Drucks ändert. In der dargestellten Ausführungsform ist er so ausgebildet, daß die Absenkung des hydraulischen Drucks (P_c2) der während der 4-3 Schaltung auszurückenden Kupplung C-2 begonnen wird, wenn der hydraulische Druck (P_c1) der bei der 6-4 Schaltung in Eingriff zu bringenden Kupplung C-1 einen vorbestimmten Wert (Pils) überschreitet. In diesem Fall wird der anfängliche hydraulische Druck (P_c2) des niedrigen Drucks auf P_c2to + P_c2a festgelegt. Die durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnete Kennlinie in der Zeichnung zeigt die Kennlinie des hydraulischen Drucks, wenn ein Sicherheitsfaktor nicht berücksichtigt ist.
In Übereinstimmung mit der Absenkungssteuerung des hydraulischen Drucks (P_c2) der Kupplung C-2 der zweiten Ausführungsform ist der anfängliche Zeitverlauf für die Absenkung des hydraulischen Drucks steuerbar durch eine Beurteilung, die auf einer Zunahme des servo-hydraulischen Drucks der spezi ell in Eingriff zu bringenden Kupplung C-1 basiert. Es kann ein Vorteil angeführt werden, daß es nicht notwendig ist, einen zusätzlichen Sensor für die Ermittlung eines Drehmoments anzuordnen, so daß damit eine Kostenverringerung sichergestellt werden kann.
Weiter zeigt 16 eine Darstellung für die dritte Ausführungsform, in der die Absenkung des hydraulischen Drucks (P_c2) der während der 4-3 Schaltung auszurückenden Kupplung C-2 zeitgesteuert ist. In der dargestellten Ausführungsform wird die Schaltungsvorrückung durch Auszählen abgeschätzt, indem ein Zeitgeber verwendet wird, der beim Start der 6-4 Schaltung beginnt, wobei die Absenkung des hydraulischen Drucks in Vergleich zu einer vorbestimmten Zeit (Zeit 1) gestartet wird, die im Voraus in Übereinstimmung mit einer Zeitsteuerung vor der Synchronisierung des vierten Gangs eingestellt wird. Diese vorbestimmte Zeit (Zeit 1) ist in einer Speichereinheit des Schaltgeräts in Form eines Kennfelds speicherbar. Ebenfalls zeigt die in der dargestellten Ausführungsform durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnete Kennlinie in der Zeichnung die Kennlinie des hydraulischen Drucks, wenn ein Sicherheitsfaktor nicht berücksichtigt ist.
Im Falle dieses Steuerverfahrens wird die Absenkung des hydraulischen Drucks für die Kupplung C-2 nach dem Ablauf der vorbestimmten Zeit (Zeit 1) ab dem Start des Schaltens auf die dritte Schaltposition (vierter Gang) begonnen. Auf diese Weise kann die Absenkung des hydraulischen Drucks für die Kupplung C-2 vor dem Schalten zur zweiten Schaltposition (dritter Gang) mit einer äußerst einfachen Anordnung eingeleitet werden. Somit kann die Installation eines Sensors zur Ermittlung des Schaltfortschritts vermieden werden, und weiterhin kann eine Erhöhung der Speicherkapazität der Steuereinheit (ECU) für die Programmverarbeitung verhindert werden.
Weiterhin zeigt 17 eine Darstellung für die vierte Ausführungsform, in der in der die Absenkung des hydraulischen Drucks (P_c2) der während der 4-3 Schaltung auszurückenden Kupplung C-2 gesteuert ist basierend auf der Antrieb-/Abtriebswellendrehzahl des Getriebes. In der dargestellten Ausführungsform wird eine Zeit (T), die verstreichen soll bis die Kupplung C-2 zu rutschen beginnt, im Voraus durch Experiment oder dergleichen festgelegt. Danach wird eine Änderung der Antriebswellendrehzahl innerhalb der Zeit (T) erhalten durch die Ermittlung einer Beschleunigung der Antriebsdrehung (ΔNt) während der 6-4 Schaltung, wodurch die Anzahl der während der Umdrehung auftretenden Änderungen erhalten wird. Ferner wird die Abtriebswellendrehzahl des Getriebes, wenn die 6-4 Schaltung beginnt, nach dem Schalten (vierter Gang) multipliziert mit einer Getriebeübersetzung, wodurch die Antriebswellendrehzahl der Schaltung am Ende der 6-4 Schaltung vorausberechnet wird. Ein Maß der Drehungsänderung, das erzeugt wird bis die Kupplung C-2 zu rutschen beginnt, wird von der vorausberechneten Antriebswellendrehzahl abgezogen, wodurch die Schaltantriebswellendrehzahl (NtS) für den Beginn der Absenkung des hydraulischen Drucks für die Kupplung C-2 berechnet wird. Und zwar wird diese Beziehung durch die folgende Formel dargestellt: Nt > vierte Getriebeübersetzung nach dem Schalten × Abtriebswellendrehzahl – ΔNt × T
Ebenfalls zeigt in der dargestellten Ausführungsform die durch eine gestrichelte Linie in der Abbildung gekennzeichnete Kennlinie die hydraulische Druck-Kennlinie, wenn der Sicherheitsfaktor nicht berücksichtigt ist.
Auf diese Weise wird eine Zeit (T) eingestellt, die vergeht bis die Kupplung C-2 zu rutschen beginnt, und wird eine Drehzahl (NtS) für den Beginn der Absenkung des hydraulischen Drucks der Kupplung C-2 innerhalb der Zeit (T) durch Drehzahlbeschleunigung (ΔNt) berechnet. So kann das Schalten auf die zweite Schaltposition (dritter Gang) ohne zeitliche Verzögerung begonnen werden, und das auf das Rutschen der Kupplung C-2 zurückzuführende Hochtouren des Motors kann am Ende des Schaltens zur dritten Schaltposition (vierter Gang) verhindert werden.
In jeder der vorstehend genannten Ausführungsformen wird die Steuerung des hydraulischen Drucks für die Ausrückung der Kupplung C-2 verschiedenartig geändert im Vergleich zur erste Ausführungsform. Als nächstes können die anderen Ausführungsformen für eine Zeitsteuerung des der Kupplung C-3 zugeführten hydraulischen Drucks übernommen werden. 18 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die fünfte Ausführungsform zeigt, in der die obige Steuerung verändert ist. In der dargestellten Ausführungsform wird ein Verfahren angewendet, bei dem die Zuführung des hydraulischen Drucks an die Kupplung C-3 zur gleichen Zeit beginnt wie der Start der 6-4 Schaltung, der hydraulische Servokolben verringert einen unzulässigen Hub und der niedrige Druck (Kolbenhubdruck) ist betriebsbereit für einen hydraulischen Druck, der auf ein Reibungselement in einen Zustand kurz vor dem Eingriff ausgeübt wird.
Obwohl der Fall der 6 → 3 Schaltung vorstehend beschrieben worden ist, ist die Schaltbetriebsart im Fall der 5 → 2 Schaltung ähnlich, abgesehen davon, daß die für die Steuerung vorgesehenen Eingriffselemente ausgetauscht sind. In diesem Fall ist das erste Eingriffselement die Kupplung C-2; das zweite Eingriffselement die Kupplung C-3 und das dritte Eingriffselement die Kupplung C-1. Als spezielles Merkmal dieses Radgetriebes wird ein Aufbau übernommen, in dem der Eingriff (Sperre) einer Einweg-Kupplung F-1 als ein erstes Eingriffselement verwendet wird, anstatt des Eingriffs der Bremse B-1 zum Erreichen der zweiten Schaltposition. Im Gegensatz zum Fall der 6 → 3 Schaltung fällt die Steuerung des hydraulischen Drucks für den Eingriff der Bremse B-1 bei einer zweiten Schaltposition (3-2 Schaltung) weg, wodurch die Steuerung vereinfacht wird.
19 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die 5 → 2 Schaltung (5-3-2) zeigt. In diesem Fall wird die Kupplung C-2 ausgerückt und statt der Bremse B-1 mit einem ähnlichen Steuerverfahren gesteuert wie in der ersten Ausführungsform, und die Kupplung C-3 wird an Stelle der Kupplung C-2 mit einem ähnlichen Verfahren ausgerückt und gesteuert. Wie vorstehend angegeben, wird der Eingriff der für die Kupplung C-3 zu ersetzenden Bremse B-1 umgeschaltet auf den Kupplung C-2 automatischen Eingriff der Einweg-Kupplung F-1, so daß er unsteuerbar wird. In diesem Fall wird die Drehung jedes Eingriffselements ersetzt durch eine Abfrageentscheidung zwischen einer Kurve der Drehzahl des Eingriffselements, die durch ein Verfahren ähnlich dem des in 11 gezeigten Zeitablaufdiagramms der ersten Ausführungsform ist, und einem Gangdiagramm aus 4. Im Fall der 5 → 2 Schaltung kann das Schalten bei der Schaltung von der dritten Schaltposition (dritter Gang) zur zweiten Schaltposition (zweiter Gang) lediglich durch die Betätigung der Kupplung C-3 als zweites Eingriffselement auf der Ausrückungsseite durchgeführt werden, so daß dadurch eine vereinfachte Steuerung erreichbar ist. Außerdem wird die Einweg-Kupplung F-1, wie durch die Änderung der Drehzahl der in der Zeichnung gezeigten Einweg-Kupplung F-1 ersichtlich ist, automatisch zur gleichen Zeit wie die vollständige Ausrückung der verriegelt, womit das Schalten beendet wird und es somit möglich wird, die Schaltperiode zu verkürzen.
Und schließlich wird in 20, obwohl dies nicht für das beispielhaft gezeigte Radgetriebe angewendet wird, ein Zeitablaufdiagramm gezeigt, das die Schaltung im Falle eines Radgetriebes darstellt, in dem der Eingriff der Einweg-Kupplung verwendet wird anstatt des Eingriffs der Bremse bei der dritten Schaltposition in Umkehrung zu der obigen Eingriffsbeziehung. In solch einem Fall kann, wie gezeigt, die Synchronisierung der dritten Schaltposition mit der ersten Schaltposition beurteilt werden durch die Verriegelung der Einweg-Kupplung, die das dritte Eingriffselement darstellt. Außerdem ist die Steuerung des hydraulischen Drucks für den Eingriff auf die Steuerung der Servo-Drucks gerichtet, wobei nur ein Eingriffselement während der zweiten Schaltstufe vorliegt, was die Steuerung einfacher macht.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend im Detail mittels typischer Ausführungsformen in einem speziellen Radgetriebe beschrieben wurde, ist der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf das als Beispiel angeführte Radgetriebe beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf alle Radgetriebe, in denen eine Beziehung zwischen dem Eingriff und der Ausrückung von Eingriffselementen einer Schaltung, bei der vier Eingriffselemente miteinander verknüpft sind, auf den gleichzeitigen Haftungswechsel von zwei Elementen gerichtet ist. Obwohl alle vorliegenden Ausführungsformen einen Herunterschaltvorgang beschreiben, trifft das erfinderische Prinzip auch auf das Hochschalten zu (nicht nur 6 → 3 und 5 → 2, sondern auch andere Schaltvorgänge).

Claims

Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe, in welchem die Aktivierung von vier Eingriffselementen (C-1, C-2, C-3, B-1, F-1) zum Schalten von einem ersten Gang (sechster Gang; fünfter Gang) zu einem zweiten Gang (dritter Gang; zweiter Gang) erforderlich ist, wobei der erste Gang (sechster Gang; fünfter Gang) durch den Eingriff des ersten (B-1; C-2) und zweiten (C-2; C-3) Eingriffselements und der zweite Gang (dritter Gang; zweiter Gang) durch den Eingriff des dritten (C-1) und vierten (C-3; F-1) Eingriffselements erreichbar ist, wobei – die Ausrückung des zweiten Eingriffselements (C-2; C-3) wird nach dem Beginn der Ausrückung des ersten Eingriffselements eingeleitet; – der Eingriff des vierten Eingriffselements (C-3; F-1) wird nach der Beendigung des Eingriffs des dritten Eingriffselements (C-1) abgeschlossen und – die Ausrückung des zweiten Eingriffselements (C-2; C-3) wird vor dem Abschluß des Eingriffs des dritten Eingriffselements (C-1) beendet, wobei – das zweite (C-2; C-3) und dritte (C-1) Eingriffselement durch hydraulische Drücke der entsprechenden Servoeinrichtungen gesteuert werden und – die Schaltsteuervorrichtung die Ausrückung des zweiten Eingriffselements (C-2; C-3) einleitet durch die Verringerung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung nach dem Beginn des Eingriffs des dritten Eingriffselements (C-1) durch die Erhöhung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung und weiterhin den Eingriff des dritten Eingriffselements (C-1) durch die Erhöhung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung vervollständigt, wobei – die Schaltsteuervorrichtung angewendet wird, um einen Vorrückzustand der Schaltung vom ersten Gang (sechster Gang; fünfter Gang) zum zweiten Gang (dritter Gang; zweiter Gang) zu ermitteln und um den hydraulischen Druck jeder hydraulischen Servoeinrichtung für das zweite (C-2; C-3) und dritte (C-1) Eingriffselement in Übereinstimmung mit dem Vorrückzustand zu steuern, wobei der Beginn der Ausrückung des zweiten Eingriffselements (C-2; C-3) eingeleitet wird, wenn der Vorrückzustand der Schaltung das Erreichen eines dritten Referenzwertes anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass – wenn der Vorrückzustand der Schaltung das Erreichen eines ersten Referenzwertes (S_End1) anzeigt, der Eingriff des dritten Eingriffselements (C-1) begonnen wird durch die Erhöhung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung für das dritte Eingriffselement, und wenn der Vorrückzustand der Schaltung weiter das Erreichen eines zweiten Referenzwertes (S_End2) anzeigt, das dritte Eingriffselement (C-1) vollständig in Eingriff gebracht wird durch die weitere Erhöhung des hydraulischen Drucks, und – wenn der Vorrückzustand der Schaltung das Erreichen eines dritten Referenzwertes (S_End3) anzeigt, der den Vorrückzustand zwischen dem ersten (S_End1) und dem zweiten (S_End2) Referenzwert kennzeichnet, die Ausrückung des zweiten Eingriffselements (C-2; C-3) durch die Vermindeurng des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung für das zweite Eingriffselement (C-2; C-3) eingeleitet wird.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltsteuervorrichtung die Ausrückung des zweiten Eingriffselements (C-2; C-3) direkt vor dem Vervollständigen des Eingriffs des dritten Eingriffselements (C-1) beginnt.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltsteuervorrichtung einen Ausrückungsvorgang steuert bis das zweite Eingriffselement (C-2; C-3) in Übereinstimmung mit einer Lage des ersten Eingriffselements (B-1; C-2) mit der Ausrückung beginnt.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Lage des ersten Eingriffselements (B-1; C-2) den Schaltzustand anzeigt, der sich in Abhängigkeit vom Ausrückungsvorgang des ersten Eingriffselements (B-1; C-2) verändert; das zweite Eingriffselement (C-2; C-3) steuerbar ist in Bezug auf die Bedienung bis zum Beginn von dessen Ausrückung durch die Verringerung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung für das zweite Eingriffselement (C-2; C-3) und – die Kennlinie der Verminderung des hydraulischen Drucks gesteuert wird auf der Grundlage einer Beurteilung in Bezug auf den Schaltzustand.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die Lage des ersten Eingriffselements (B-1; C-2) den Schaltzustand anzeigt, der sich in Abhängigkeit vom Ausrückungsvorgang des ersten Eingriffselements (B-1; C-2) verändert; das zweite Eingriffselement (C-2; C-3) steuerbar ist in Bezug auf die Bedienung bis zum Beginn von dessen Ausrückung durch die Verringerung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung für das zweite Eingriffselement (C-2; C-3) und – eine Zeitsteuerung für die Verminderung des hydraulischen Drucks gesteuert wird auf der Grundlage einer Beurteilung bezüglich des Schaltzustands.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 3, Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die Schaltung vom ersten Gang (sechster Gang; fünfter Gang) zum zweiten Gang (dritter Gang; zweiter Gang) erreicht wird durch den Eingriff eines (C-1) der vier Eingriffselemente (C-1, C-2, C-3, B-1; F-1) und die gleichzeitige Ausrückung der anderen Eingriffselemente (B-1; C-2), und der zweite Gang (dritter Gang; zweiter Gang) ausgeführt wird durch die Aktivierung der verbliebenen beiden Eingriffselemente (C-2, C-3; C-3, F-1), und – der Schaltzustand die Schaltung vom ersten Gang (sechster Gang; fünfter Gang) zum dritten Gang (vierter Gang; dritter Gang) anzeigt.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, Anspruch 3 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass – der Schaltzustand beurteilt wird durch die Verwendung einer Kennzahl, die eine Antriebs-/Abtriebsdrehzahl des Getriebes kennzeichnet, die sich während des Schaltens auf einen vorbestimmten Gang verändert, und – die Verringerung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung für das zweite Eingriffselement (C-2; C-3) begonnen wird, wenn die Kennzahl einen vorbestimmten Wert (Verschiebung R_S) annimmt.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – der Schaltzustand beurteilt wird durch die Verwendung einer Kennzahl, die eine Eingriffskraft des in Eingriff zu bringenden dritten Eingriffselements (C-1) verwendet, und – die Verringerung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung für das auszurückende zweite Eingriffselement (C-2; C-3) begonnen wird, wenn der Eingriff des in Eingriff zu bringenden dritten Eingriffselements (C-1) eingeleitet wird.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – die Eingriffskraft des in Eingriff zu bringenden dritten Eingriffselements (C-1) vorher berechnet wird basierend auf dem hydraulischen Druck der hydraulischen Servoeinrichtung für das dritte Eingriffselement (C-1), und – die Verringerung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung für das auszurückende zweite Eingriffselement (C-2; C-3) begonnen wird, wenn der hydraulische Druck der hydraulischen Servoeinrichtung für das in Eingriff zu bringende dritte Eingriffselement (C-1) einen vorbestimmten Wert des hydraulischen Drucks (P_c1s) oder höher annimmt.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 3, Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass – der Schaltzustand beurteilt wird durch die Verwendung einer Kennzahl, die eine Zeit (t) kennzeichnet, die vom Schaltbeginn bis zu einem vorbestimmten Gang gemessen wird, und – die Verringerung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung für das auszurückende zweite Eingriffselement (C-2; C-3) begonnen wird nach einem Ablauf einer vorbestimmten Zeit (Zeit 1) ab dem Schaltbeginn.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kennzahl auf die Antriebswellendrehzahl des Getriebes festgelegt wird; der vorbestimmte Wert (NtS) auf eine aus der Umdrehungsbeschleunigung während des Schaltens vorherberechnete Drehzahl eingestellt wird auf der Basis einer Zeit, die verstreicht bis das auszurückende zweite Eingriffselement (C-2; C-3) zu rutschen beginnt, und – die Verringerung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung für das auszurückende zweite Eingriffselement (C-2; C-3) begonnen wird, wenn die Antriebswellendrehzahl einen vorherberechneten Wert annimmt.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß dem Anspruch 3, Anspruch 4 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinien der Verringerung des hydraulischen Drucks so festgelegt sind, dass der hydraulische Druck verringert wird durch ein vorbestimmtes Maß zusammen mit dem Vorrücken des Schaltungszustandes auf einen vorbestimmten Gang,
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß einem der Ansprüche 3, 4, 6 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kennlinien der Verringerung des hydraulischen Drucks auf eine Größe festgelegt sind, die durch das Hinzufügen eines einem Sicherheitsfaktor entsprechenden hydraulischen Drucks zu einem hydraulischen Druck, der einem Antriebsdrehmoment entspricht, erhalten wird, und – der hydraulischen Druck, der einem Sicherheitsfaktor entspricht, in Übereinstimmung mit einem Zustand der Schaltung vom ersten (sechsten Gang; fünften Gang) Gang zum dritten Gang (vierten Gang; dritten Gang) verringert wird.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalten vom ersten Gang (sechsten Gang; fünften Gang) zum zweiten Gang (dritten Gang; zweiten Gang) durch ein Herunterschalten mittels Durchtretens eines Gaspedals durchgeführt wird.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalten vom ersten Gang (sechsten Gang; fünften Gang) zum zweiten Gang (dritten Gang; zweiten Gang) erreicht wird durch das in Eingriff bringen eines (C-1) der vier Eingriffselemente (C-1, C-2, C-3, B-1; F-1) und die gleichzeitige Ausrückung der anderen Eingriffselemente (B-1; C-2), und der zweite Gang (dritter Gang; zweiter Gang) ausgeführt wird durch die Aktivierung der verbliebenen beiden Eingriffselemente (C-2, C-3; C-3, F-1).
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass – der dritte Gang (vierter Gang; dritter Gang) eingelegt wird zwischen dem ersten (sechsten Gang; fünften Gang) und zweiten Gang (dritter Gang; zweiter Gang), und – das Schalten durch eine Sprungschaltung durchgeführt wird.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Eingriffselemente (C-1, C-2, C-3, B-1; F-1) aufweisen: – ein drittes Eingriffselement (C-1), das im Eingriff steht während des Schaltens in den dritten Gang (vierten Gang; dritten Gang) – ein erstes Eingriffselement (B-1; C-2), das während des Schaltens in den dritten Gang (vierten Gang; dritten Gang) ausrückt – ein viertes Eingriffselement (C-3; F-1) das im Eingriff steht während des Schaltens in den zweiten Gang (dritten Gang; zweiten Gang) und – ein zweites Eingriffselement (C-2; C-3), das während des Schaltens in den zweiten Gang (dritten Gang; zweiten Gang) ausrückt.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Eingriffselement eine Einweg-Kupplung (F-1) ist.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriff des dritten Eingriffselements (C-1) gesteuert wird in Übereinstimmung mit einem Vorrückzustand der Schaltung, der sich in Abhängigkeit vom Ausrückungszustand des ersten Eingriffselements (B-1; C-2) verändert.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1, 3 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriff des vierten Eingriffselements (C-3; F-1) gesteuert wird in Übereinstimmung mit einem Vorrückzustand der Schaltung, der sich in Abhängigkeit vom Ausrückungszustand des zweiten Eingriffselements (C-2; C-3) verändert.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, Anspruch 19 und Anspruch 20 dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriff des vierten Eingriffselements (C-3; F-1) gesteuert wird in Übereinstimmung mit einem Vorrückzustand der Schaltung, der sich in Abhängigkeit vom Eingriffszustand des dritten Eingriffselements (C-1) verändert.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beginn der Zeitsteuerung für das vierte Eingriffselement (C-3; F-1) gesteuert wird in Übereinstimmung mit einem Vorrückzustand der Schaltung, der sich in Abhängigkeit vom Eingriffszustand des dritten Eingriffselements (C-1) verändert, wobei die Steuerung begonnen wird, nachdem das dritte Eingriffselement (C-1) vollständig im Eingriff steht.
Schaltsteuergerät für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beginn der Zeitsteuerung für das vierte Eingriffselement (C-3; F-1) gesteuert wird in Übereinstimmung mit einem Vorrückzustand der Schaltung, der sich in Abhängigkeit vom Eingriffszustand des dritten Eingriffselements (C-1) verändert, wobei die Steuerung des vierten Eingriffselements (C-3; F-1) gleichzeitig mit dem Start der Steuerung des dritten Eingriffselements (C-1) begonnen wird und aufrechterhalten wird bis zu einem Zeitpunkt für den Beginn des Eingriffs bei einem geringen Druck in Übereinstimmung mit dem Ausrückungszustand des zweiten Eingriffselements (C-2; C-3).
Schaltsteuerverfahren für die Schaltung eines Automatikgetriebes, in welchem die Aktivierung von vier Eingriffselementen (C-1, C-2, C-3, B-1, F-1) zum Schalten von einem ersten Gang (sechster Gang; fünfter Gang) zu einem zweiten Gang (dritter Gang; zweiter Gang) erforderlich ist, wobei der erste Gang (sechster Gang; fünfter Gang) durch den Eingriff des ersten (B-1; C-2) und zweiten (C-2; C-3) Eingriffselements und der zweite Gang (dritter Gang; zweiter Gang) durch den Eingriff des dritten (C-1) und vierten (C-3; F-1) Eingriffselements erreichbar ist, wobei das Steuerverfahren folgende Schritte aufweist: – die Ausrückung des zweiten Eingriffselements (C-2; C-3) wird nach dem Beginn der Ausrückung des ersten Eingriffselements (B-1; C-2) eingeleitet; – der Eingriff des vierten Eingriffselements (C-3; F-1) wird nach der Beendigung des Eingriffs des dritten Eingriffselements (C-1) abgeschlossen und – die Ausrückung des zweiten Eingriffselements (C-2; C-3) wird vor dem Abschluß des Eingriffs des dritten Eingriffselements (C-1) beendet, wobei – das zweite (C-2; C-3) und dritte (C-1) Eingriffselement durch hydraulische Drücke der entsprechenden Servoeinrichtungen gesteuert werden und – die Schaltsteuervorrichtung die Ausrückung des zweiten Eingriffselements (C-2; C-3) einleitet durch die Verringerung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung nach dem Beginn des Eingriffs des dritten Eingriffselements (C-1) durch die Erhöhung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung und weiterhin den Eingriff des dritten Eingriffselements (C-1) durch die Erhöhung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung vervollständigt, wobei – die Schaltsteuervorrichtung angewendet wird, um einen Vorrückzustand der Schaltung vom ersten Gang (sechster Gang; fünfter Gang) zum zweiten Gang (dritter Gang; zweiter Gang) zu ermitteln und um den hydraulischen Druck jeder hydraulischen Servoeinrichtung für das zweite (C-2; C-3) und dritte (C-1) Eingriffselement in Übereinstimmung mit dem Vorrückzustand zu steuern, wobei der Beginn der Ausrückung des zweiten Eingriffselements (C-2; C-3) eingeleitet wird, wenn der Vorrückzustand der Schaltung das Erreichen eines dritten Referenzwertes anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass- wenn der Vorrückzustand der Schaltung das Erreichen eines ersten Referenzwertes (S_End1) anzeigt, der Eingriff des dritten Eingriffselements (C-1) begonnen wird durch die Erhöhung des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung für das dritte Eingriffselement, und wenn der Vorrückzustand der Schaltung außerdem das Erreichen eines zweiten Referenzwertes (S_End2) anzeigt, das dritte Eingriffselement (C-1) vollständig in Eingriff gebracht wird durch die weitere Erhöhung des hydraulischen Drucks, und – wenn der Vorrückzustand der Schaltung das Erreichen eines dritten Referenzwertes (S_End3) anzeigt, der den Vorrückzustand zwischen dem ersten (S_End1) und dem zweiten (S_End2) Referenzwert kennzeichnet, die Ausrückung des zweiten Eingriffselements (C-2; C-3) durch die Vermindeurng des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servoeinrichtung für das zweite Eingriffselement (C-2; C-3) eingeleitet wird.