DE4114382A1

DE4114382A1 - Kupplungsumschaltung bei einem automatischen getriebe

Info

Publication number: DE4114382A1
Application number: DE4114382A
Authority: DE
Inventors: Yusuke Minagawa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-01
Filing date: 1991-05-02
Publication date: 1991-11-21
Anticipated expiration: 2011-05-03
Also published as: JPH04211760A; JP2687734B2; DE4114382B4; US5207122A; DE4143429C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System zur Schaltungssteuerung in einem automatischen Getriebe, das antreibend mit einem Motor mit einem Be lastungssteuerglied gekoppelt ist.

Das US-Patent Nr. 47 30 521 von Hayasaki et al. vom 15. März 1988 und eine europäische Patentanmeldung, die unter der Veröffentlichungsnummer 02 14 467 am 19. Oktober 1988 ver öffentlicht wurde, offenbaren ein automatisches Getriebe mit einer Vorwärtsgang-Einwegekupplung und einer Niedriggeschwindigkeits-Einwegekupplung. In dem bekannten automatischen Getriebe tourt die Einwegekupplung über, um ein gleitendes stoßfreies Schalten zu bewirken. Die Bereit stellung der Einwegekupplungen lieferte einen Beitrag zur Vereinfachung der Eingriffssteuerung eines "on-coming" bzw. eines Anlege-Reibelementes. Die Bereitstellung solcher Ein wegekupplungen jedoch sind ein Hindernis, die automatischen Getriebe kompakter zu machen. Um die Einwegekupplungen zu ersetzen, schlagen die SAE-Schriften 8 90 529 und 9 05 048 eine adaptive Steuerung zur Kupplungsumschaltung vor.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und ein System für eine Schaltungssteuerung in einem automatischen Getriebe bereitzustellen, solcherart, daß eine Schaltqualität spürbar verbessert wird durch Ver hüten des Auftretens eines Motorhochlaufs, während eine größere Freiheit beim Auswählen des Anfangszeitpunktes des Eingriffs eines "on-going" bzw. Anlege-Reibungselementes be reitgestellt wird.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird ein Ver fahren einer Schaltungssteuerung in einem automatischen Ge triebe, das antreibend mit einem Motor gekoppelt ist, bereitgestellt, wobei das automatische Getriebe eine Ein gangswelle, die antreibend mit dem Motor gekoppelt ist, ein Anlegeelement und ein Freigabeelement aufweist, wobei das automatische Getriebe eine Schaltung durch Freigeben des Freigabeelements und Eingreifen des Anlegeelements bewirkt, wobei das Verfahren folgende Stufen umfaßt:

Freigeben des Freigabeelemeents solcherart, um eine Erhöhung der Motordrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Grades für eine Zeitdauer zu gestatten; Eingreifen des Anlegeelements während der genannten Zeitdauer.

In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System für eine Schaltungskontrolle in einem automatischen Getriebe, das treibend mit einem Motor gekoppelt ist, bereitgestellt, wobei das automatische Ge triebe eine Eingangswelle, die antreibend mit dem Motor ge kuppelt ist, ein Anlegeelement und ein Freigabeelement auf weist, wobei das automatische Getriebe das Schalten durch Freigeben des Freigabeelements und Eingreifen des Anlegeele ments bewirkt, wobei das System umfaßt: Eine Einrichtung zum Bestimmen einer Operationsvariablen des automatischen Getriebes bezogen auf das Schalten in dem automatischen Getriebe; und eine Einrichtung zum Freigeben des Freigabeelements im Ansprechen auf die Operationsvariable solcherart, um eine Erhöhung der Motordrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Grades in einer Zeitdauer zu gestatten und Eingreifen des Anlegeelements während der genannten Zeitdauer.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Automatikgetriebes, das antreibend mit einem Motor über einen Dreh momentwandler gekoppelt ist,

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Steueranordnung, das eine hydraulische Steuerventilanordnung aufweist mit verschiedenen Reibelementen und eine Steuereinheit aufweist mit unterschiedlichen Sensoren,

Fig. 3, 4, 5 und 6 Flußdiagramme, die in einer ersten Aus führungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung Anwendung finden,

Fig. 7 ein Zeitdiagramm für die erste Ausführungsform,

Fig. 8, 9, 10, 11 und 12 Flußdiagramme, die in einer zweiten Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfin dung Anwendung finden, und

Fig. 13 ein Zeitdiagramm für die zweite Ausführungsform.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 weist ein automatisches Getriebe eine Eingangswelle (Turbinenwelle) 10 auf, die antreibend über einen Drehmomentwandler T/C mit einem Motor gekoppelt ist, der ein Belastungssteuerglied in Form eines Drosselventils, welches sich gradweise öffnet, aufweist. Das automatische Getriebe hat eine Ausgangswelle 12, einen ersten Planetengetriebesatz PG₁ und einen zweiten Planetengetriebesatz PG₂.

Der erste Planetengetriebesatz PG₁ weist ein Sonnenrad S₁, einen Ritzelträger PC₁, der drehbar eine Mehrzahl von Ritzeln P₁ trägt, die in das Sonnenrad S₁ eingreifen, und ein Innenzahnrad R_1, das in die Ritzel P₁ eingreift, auf. Das zweite Planetengetriebe PG₂ weist ein mit der Eingangs welle 10 drehbares Sonnenrad S₂, einen Ritzelträger PC₂, der drehbar eine Mehrzahl von Ritzeln P₂ trägt, die in das Son nenrad S₂ eingreifen, und ein Innenzahnrad R₂, das in die Mehrzahl von Ritzeln P₂ eingreift, auf. Der Ritzelträger PC₂ ist drehbar sowohl mit dem Innenzahnrad R₁ und der Ausgangs welle 12 verbunden. Eine Bandbremse B/B ist vorgesehen, um das Sonnenrad S₁ stationär zu halten. Eine Rückwärtsgang kupplung R/C ist wirksam zwischen der Eingangswelle 10 und ein Sonnenrad S₁ angeordnet, um auswahlsweise eine Antriebs verbindung zwischen ihnen zu gewährleisten. Eine Hochgeschwindigkeitskupplung H/C ist wirksam zwischen der Eingangswelle 10 und dem Ritzelträger PC₁ angeordnet, um auswahlweise eine Antriebsverbindung zwischen ihnen zu ge währleisten. Eine Overrunning-Kupplung 0 R/C ist wirksam zwischen den Ritzelträger PC₁ und dem Innenzahnrad R₂ ange ordnet, um auswahlsweise eine Antriebsverbindung zwischen ihnen zu gewährleisten. Eine Niedriggeschwindigkeitsrücklaufbremse L&/B ist vorgesehen, um den Ritzelträger PC₁ stationär zu halten.

Dieses Automatikgetriebe gestattet vier Vorwärtsgänge bzw.

-Geschwindigkeiten und ein(en) Rückwärtsgang bzw.
-Geschwindigkeit. Für den ersten Gang sind sowohl die Overrunning-Kupplung 0 R/C und die NiedriggeschwindigkeitsRücklaufbremse L&/B im Eingriff. Ein 1-2-Hochschalten wird durch Freigeben der Niedriggeschwindigkeits-Rücklaufbremse L&/B und Eingreifen der Bandbremse B/B bewirkt. Ein 2-3-Hochschalten wird durch Freigeben der Bandbremse B/B und Eingreifen der Hochgeschwindigkeitskupplung H/C bewirkt. Ein 3-4-Hochschalten wird durch Freigeben der Overruning-Kupplung 0 R/C und Eingreifen der Bandbremse B/B bewirkt. Die Rücklauf-R/C- und Niedriggeschwindigkeits-Rück laufbremse L&/B werden beide in Eingriff gebracht für den Rückwärtsgangantrieb.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 werden die Freigabe und der Eingriff der oben erwähnten Reibelemente hydraulisch durch eine Hydrauliksteuerventilanordnung 14 gesteuert, die wirksam mit einer Steuereinheit 16 verbunden ist.

Ein Turbinensensor 18 ist vorgesehen, um eine Umdrehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle 10 zu erfassen und ein die Eingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit angebendes Signal zu erzeugen, das die erfaßte Eingangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit angibt. Ein Ausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeitssensor 20 ist vorgesehen, um eine Umdrehungsgeschwindigkeit der Ausgangswelle 12 zu erfassen und ein die Ausgangswellen-Umdrehungsgeschwindigkeit angebendes Signal zu erzeugen, das die erfaßte Ausgangswellen-Umdrehungsge schwindigkeit angibt. Ein Drosselöffnungsgradsensor 22 ist vorgesehen, um einen Drosselöffnungsgrad des Motors zu erfassen und ein den Drosselöffnungsgrad angebendes Signal zu erzeugen, das den erfaßten Drosselöffnungsgrad angibt. Ein Motorumdrehzahlsensor 24 ist vorgesehen, um eine Drehzahl des Motors zu erfassen und ein die Motordrehzahl angebendes Signal zu erzeugen, das die erfaßte Motordrehzahl angibt. Die Sensorausgänge der oben erwähnten Sensoren 18, 20, 22 und 24 werden der Kontrolleinheit 16 zugeführt.

Die Kontrolleinheit 16 ist eine auf einem Mikrocomputer basierende Kontrolleinheit, die ähnlich der ist, die in dem automatischen Getriebe des Typs RE4RO1A Anwendung findet, welches in der Serviceanleitung "Nissan vollbereichselektronischgesteuertes Automatikgetriebe (A261C07)" beschrieben ist, veröffentlicht im März 1987. Es wird Bezug genommen auf diese Serviceanleitung, um ein volles Verständnis der oben erwähnten Komponenten des automatischen Getriebes zu erlangen, das in dieser Ausführungsform genutzt wird.

Als Beispiel für ein Hochschalten wird ein 1-2-Hochschalten beschrieben. Mit dem ursprünglich beschriebenen Getriebezug wird das 1-2-Hochschalten durch Freigeben der Niedriggeschwindigkeits-Rücklaufbremse L&/B und Anlegen der Bandbremse B/B bewirkt. In der folgenden Beschreibung wird die Niedriggeschwindigkeits-Rücklaufbremse L&/B als ein Freigabeelement bezeichnet, während die Bandbremse B/B als ein Anlegeelement bezeichnet wird.

Fig. 3 ist ein Flußplan, wobei die Informationen, die notwendig für die Hochschaltsteuerung sind, bestimmt werden durch Einleseoperationen oder Berechnungen. Die Ausführung dieses Flußablaufs wird wiederholt bis zum Ablauf der ersten Zeitdauer t (delta t), z. B. 10 msec. In einer Stufe 26 werden die Einleseoperationen der Ausgangssignale der Sensoren 18, 20, 22 und 24 ausgeführt und die Ergebnisse werden als eine Eingangswellendrehzahl (Turbinenwellendrehzahl) Nt, eine Ausgangswellendrehzahl No, ein Drosselöffnungsgrad TvO und eine Motorumdrehzahl Ne gespeichert. In den nachfolgenden Stufen 27 und 28 wird ein Verhältnis von Nt/No berechnet und das Ergebnis wird als Übersetzungsverhältnis g_r gespeichert, ein Verhältnis Nt/Ne wird berechnet und das Ergebnis wird als Drehmomentenwandler-Geschwindigkeitsverhältnis e gespeichert. Nach der Stufe 28 werden Tabellenableseoperationen der Drehmomentenverhältnis-Eigenschaftskurve und eine Drehmomentenkapazitätskoeffizienten-Eigenschaftskurve des Drehmomentwandlers TC ausgeführt, basierend auf dem Drehmomentwandler-Geschwindigkeitsverhältnis e. Die Ergebnisse werden als ein Drehmomentverhältnis t (e) und als ein Drehmomentkapazitätskoeffizient · (e) (tau e) gespeichert. Ein Eingangswellendrehmoment Tt wird durch Berechnen der folgenden Gleichung erhalten:
Tt = t(e)× ·(e)×Ne².

Fig. 4 ist ein Flußplan eines Output-Programms des Druckwerts P_L für das Freigabeelement L&/B und eines Druckwerts P_H für das Anlegeelement B/B. Die Ausführung dieses Programms wird wiederholt bis zum Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer · t (delta t).

Fig. 5 ist ein Flußplan eines Schaltsteuerungsprogramms zum Bestimmen der oben erwähnten Drücke P_L und P_H. Die Ausführung dieses Programms wird wiederholt bis zum Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode · t (delta t). An der Stufe 41 wird eine Bestimmung gemacht, ob ein Schalten erforderlich ist. Im besonderen wird eine Tabellen-Ableseoperation des gespeicherten Schaltpunktmapping basierend auf einem Drosselöffnungsgrad TVO und einer Ausgangswellenumdrehzahl No ausgeführt, um eine gewünschte Getriebeposition zu bestimmen, ein Vergleich wird gemacht zwischen einer gegenwärtigen Getriebeposition und der gewünschten Getriebeposition und wenn die gegenwärtige Getriebeposition nicht gleich der gewünschten Getriebeposition ist, wird eine Bestimmung gemacht, was für einen Schaltungstyp gefordert wird und ein Schaltbefehl für solch ein gefordertes Schalten wird ausgegeben. An der nachfolgenden Stufe 42 werden ein Freigabeelement und ein Anlegeelement für das geforderte Schalten bestimmt und ein geeignetes Steuerprogramm wird ausgewählt und ausgeführt zum Bestimmen der Hydraulikdrücke für dieses Freigabe- bzw. Anlegeelement. Falls ein 1-2-Hochschalten erforderlich ist, ist das Freigabeelement die Niedriggeschwindigkeits-Rücklaufbremse L&/B und das Anlegeelement die Bandbremse B/B und die Ausführung des in Fig. 6 gezeigten Programms wird eingeleitet.

Das in Fig. 6 gezeigte Programm wird erläutert in Verbindung mit einem in Fig. 7 gezeigten Zeitdiagramm. Die Ausführung dieses Programms wird zu einem Moment t₁ (siehe Fig. 7) eingeleitet beim Auftreten eines Schaltbefehls für das 1-2-Hochschalten. In einer Stufe 51 wird bestimmt, ob der vorliegende Zyklus das erstemal auftritt. Falls die Untersuchung in der Stufe 51 positiv verläuft, schreitet das Programm zu einer Stufe 52 fort, wo ein geforderter Druck Pop für das Freigabeelement L&/B und ein Vor-Anschnittdruck Ppr für das Anlegeelement B/B berechnet werden. Da sie während der nachfolgenden Zyklen übersprungen wird, wird die Stufe 52 nur einmal ausgeführt im oder unmittelbar nach dem Moment t₁. Vor der Berechnung des Drucks Pop wird ein Koeffizient k, der durch µ ×2×N×A×R ausgedrückt wird, vorgegeben, wobei µ ein Reibkoeffizient des Freigabeelements L&/B, N eine Anzahl von Reibplatten, A ein Reibbereich für jede der Platten, und R ein durchschnittlicher Effektivradius ist. Durch Nutzung dieses Koeffizienten wird der Druck Pop ausgedrückt und durch die folgende Gleichung gegeben,

Pop = Tt×Tb/k,

wobei Tb ein Drehmomentenaufnahmemaß des Freigabeelements L&/B ist.

Das Setzen ist solcherart, daß der Vor-Anschnittdruck Ppr eine Kraft entwickelt, die einer Rückführfeder des Anlegeelements B/B gegenübersteht, um einen Hubverlust eines Servokolbens zu minimieren. Auf diese Weise ist die durch den Vor-Anschnittdruck Ppr entwickelte Kraft im wesentlichen gleich der Kraft, die durch die Rückführfeder entwickelt wird, und das Anlegeelement B/B wird in einer Nichteingriffsposition gegenüber dem Eingreifen gehalten. Die Drücke Pop und Ppr werden als P_L und P_H gespeichert.

Im zweiten Zyklus und vorwärtsschreitend (nach dem Moment t₁ in Fig. 7) schreitet das Programm von der Stufe 51 zu einer Stufe 53, wo P_L durch Addieren eines Proportionalausdruckes Pp und eines Integralausdruckes Pi zu Pop modifiziert wird. In dieser Rückführsteuerung ist eine gesteuerte Variable das Übersetzungsverhältnis t_r oder die Eingangswellendrehzahl Nt und ein tatsächlicher Wert der Variablen, die einem ersten Zielwert angenähert wird, der erhöht wird durch einen vorbestimmten Wert Ro aus dem tatsächlichen Wert des Moments t₁ bis zum Auftreten des Schaltbefehls (siehe Fig. 7). In dieser Ausführungsform wird das Übersetzungsverhältnis g_r als die Variable der Rückführsteuerung genutzt. Deshalb sinkt der Druck P_L in dem Freigabeelement L&/B. In Fig. 7 wird nach dem Moment t₁ und vor dem nachfolgenden Moment t₂ das Freigabeelement L&/B im Eingriff gehalten. Im Moment t₂ entwickelt das Freigabeelement L&/B nicht länger genügend Kraft, um den tatsächlichen Wert des Übersetzungsverhältnisses zu halten und gestattet eine Drehzahlerhöhung der Turbinenwelle 10. Infolge dieser Erhöhung beginnt das Übersetzungsverhältnis gegenüber dem ersten Zielwert anzuwachsen, da der Druck P_H in dem Anlegeelement B/B beim Vor-Anschnittdruck Ppr gehalten wird. Nach dem Moment t₂ bis zu einem Moment t₃ wird eine Schleife gebildet durch Wiederholen der Stufen 51, 53, 54 und 55, und auf diese Weise dauert das Absinken des Drucks P_L in dem Freigabeelement L&/B an.

Im Moment t₃ schreitet das Programm der Stufe 55 zu den Stufen 56 und 57 einmal und in den nachfolgenden Zyklen fort, wobei die Stufen 55, 56 und 57 übersprungen werden, da das Zeichen FLAG in der Stufe 56 auf 1 gesetzt wird. In dem Moment t₃ wächst der Druck in dem Anlegeelement B/B gegen einen Anschnittdruck Pc an, der von dem Drosselöffnungsgrad TVO abhängt. In dieser Ausführungsform erreicht das Übersetzungsverhältnis g_r den ersten Zielwert im Moment t₃. Falls gewünscht, kann ein zweiter Zielwert, der sich von dem ersten Zielwert unterscheidet, gesetzt werden und der Moment t₃, zu dem der Anschnittdruck Pc als der Druck P_H für das Anlegeelement B/B gesetzt wird, kann als ein Moment definiert werden, wo das Übersetzungsverhältnis den zweiten Zielwert erreicht.

Da die Ausführung der Stufe 53 wiederholt wird, wird nach dem Moment t₃ der Druck P_L für das Freigabeelement L&/B gesteuert, um das Übersetzungsverhältnis g_r solcherart zu erhalten, daß ein Wachsen in dem Übersetzungsverhältnis durch den vorbestimmten Wert Ro verhindert wird. Mit dem Druck P_L, der auf dem Anschnittdruck Pc gehalten wird, greift das Anlegeelement B/B ein und entwickelt genügend Kraft, um das Abfallen der Eingangswellen-Drehzahl Nt zu starten, und das Übersetzungsverhältnis g_r wechselt im Moment t₄. Dieses verursacht wiederum ein Abfallen des Drucks P_L in dem Freigabeelement L&/B. In einer Stufe 58 wird eine Abweichung Pe, die aus dem Subtrahieren von P_L von Pop resultiert, berechnet und die Abweichung wird mit einem vorbestimmten Wert Ps (TVO), der vom Drosselöffnungsgrad TVO abhängt verglichen. Zwischen dem Moment t₄ und einem Moment t_5, wenn die Abweichung Pe größer oder gleich dem vorbestimmten Wert Ps (TVO) wird, kehrt das Programm zu der Stufe 53 aus der Stufe 59 zurück, so daß der Druck P_L fortdauernd sinkt.

In dem Moment t₅ schreitet das Programm aus der Stufe 59 zu einer Stufe 60 fort, wo der Druck P_L gleich Null (0) gesetzt wird, um das Hydraulikfluid aus dem Freigabeelement L&/B vollständig abzuleiten. In dieser Ausführungsform wechselt der Druck P_L auf Null, um das Freigabeelement L&/B ohne Verzögerung freizugeben. Falls gewünscht, kann der Freigabeprozess in einem graduellen Maße vollzogen werden. Da der Druck P_H in dem Anlegeelement B/B auf dem Anschnittdruck Pc gehalten wird, dauert der Eingriff des Anlegeelements B/B fortschreitend fort und auf diese Weise wechselt das Übersetzungsverhältnis g_r gegen ein Übersetzungsverhältnis g_rmin entsprechend dem zweiten Gang bzw. Geschwindigkeit. In einem Moment t₆ wenn g_r gleich oder kleiner g_rmin wird, schreitet das Programm von einer Stufe 61 auf eine Stufe 62 fort, wobei der Druck P_H für das Anlegeelement B/B gleich dem Maximalwert Pmax gesetzt wird. Auf diese Weise wird das Anlegeelement B/B dauerhaft nach Beendigung des Schaltens im Eingriff gehalten.

Aus der vorstehenden Beschreibung der ersten Ausführungsform wird verstanden werden, daß der Grad des Anwachsens des Übersetzungsverhältnisses g_r nach Freigeben des Freigabeelements unterhalb des vorbestimmten Werts Ro gehalten wird und daß das Anlegeelement dem Anschnittdruck Pc unterworfen ist, wobei die Entwicklung einer genügend großen Kraft ausgelöst wird, um das Übersetzungsverhältnis zu verringern, wenn das Übersetzungsverhältnis g_r durch den vorbestimmten Wert Ro erhöht wird, so daß ein verbessertes Schalten ohne Motorhochlauf und Drehmomentenabfall ausgeführt wird.

Außerdem wird eine Einwege-Kupplung nicht benötigt, wodurch ein großer Beitrag geliefert wird, automatische Getriebe kompakter zu gestalten.

Im folgenden wird eine zweite Ausführungsform beschrieben.

In der zweiten Ausführungsform wird auch das Rädergetriebe der ersten Ausführungsform eingesetzt.

Im folgenden wird auf die Fig. 8 und 9 Bezug genommen, wobei Fig. 8 der Fig. 3 und die Fig. 9 der Fig. 5 entspricht.

Das durch das Flußdiagramm der Fig. 4 dargestellte Programm wird auch bei dieser Ausführungsform verwendet.

Fig. 8 entspricht im wesentlichen der Fig. 3 mit Ausnahme der Einfügung der zwei Schritte 124 und 125 zwischen den Schritten 28 und 29. Im Schritt 124 werden die Daten Nt der Drehzahl der Eingangsantriebswelle, die im vorliegenden Takt aufgezeichnet worden sind, als Daten Nt (alt) der vorherigen Drehzahl der Eingangsantriebswelle aufgezeichnet. Eine Änderungsrate der Eingangsantriebswellendrehzahl oder eine Ableitung nach der Zeit der Eingangsantriebswellendrehzahl Ntd wird nach folgender Formel berechnet:

NTd = (Nt - Nt(alt))×100.

Im folgenden Schritt 125 wird ein Filterprozeß an der Ableitung NTd durchgeführt, um Abweichungen von einem Takt zum anderen zu eliminieren.

Fig. 9 entspricht im wesentlichen der Fig. 5 bis auf die Kontrolle der Drehmomentphase und der Trägheitsphase in Schritt 42. Die Drehmomentphasenkontrolle wird durch das in Fig. 10 dargestellte Flußdiagramm beschrieben, während die Drehmomentphasenkontrolle durch das in Fig. 11 dargestellte Flußdiagramm beschrieben wird. In der folgenden Beschreibung der Drehmomentphasenkontrolle gemäß Fig. 10 und der Trägheitsphasenkontrolle gemäß Fig. 11 wird beispielhaft eine Hochschalten von der ersten in die zweite Gangstufe dargestellt.

Nach Fig. 10 wird das Programm zu einem Zeitpunkt t₁₁ (s. Fig. 13) bei Ausgabe eines Befehls zum 1-2 Hochschalten initiiert. Wird im Schritt 151 in Fig. 10 festgestellt, daß der gegenwärtige Takt zum ersten Mal auftritt, schreitet das Programm vom Schritt 151 zum Schritt 152 fort. Im Schritt 152 wird ein Druck P_op bestimmt und als Druck P_L in gleicher Weise wie in Schritt 52 der Fig. 6 gesetzt. Zusätzlich wird ein erster Zähler C₁ zurückgesetzt und verschiedene Variablen werden eingelesen. Die Variablen sind abhängig vom Drosselöffnungswinkel TVO, der zum Zeitpunkt t₁₁ gespeichert wird und umfassen eine Freigabeelement-Feedback-Verstärkung G_L (TVO), einen vorgegebenen Zielwert NTd₁ (TVO) der ersten Ableitung NTd der Eingangswellendrehzahl, einen Feedback-Endwert NTd₂ (TVO) an dem die Feeback-Kontrolle beendet wird und einen Anlegelementrampenwert Pramp (TVO).

Sowohl im zweiten als auch in den darauffolgenden Takten wird der erste Zähler C₁ im Schritt 153 um 1 aufgezählt. In den Schritten 154 und 155 werden der Druck P_L für das Freigabeelement L&/B und der Druck P_H des Anlegeelements B/B entsprechend bestimmt. In Schritt 154 wird eine PI-Kontrolle auf Grundlage einer Abweichung von NTd von einem vorgegebenen Zielwert NTd₁ durchgeführt, so daß der Druck P_L für das Freigabeelement L&/B allmählich solange abnimmt, bis die Abweichung auf Null abnimmt. Im Schritt 155 wird der Druck P_H für das Anlegeelement B/B um den Rampenwert Pramp incrementiert, welcher in Schritt 152 in Richtung eines Anschnittdrucks Pap (Tt) entsprechend zu Fig. 13 gesetzt worden ist. Der Anschnittdruck Pap (Tt) ist abhängig vom Eingangswellen(Turbinen)drehmoment Tt. Gemäß Fig. 13 fällt der Druck P_L im Freigabeelement L & /B auf den Wert Pop sofort nach dem Zeitpunkt t₁₁ und wächst danach allmählich an, während der Druck P_H im Anlageelement B/B sofort nach dem Zeiptunkt t₁₁ anfängt mit einer Rate des Rampenwertes Pramp (TVO) zu wachsen.

Die durch die Schritte 151, 153, 154, 155 und 157 gebildete Schleife wird solange wiederholt, bis NTd den vorherbestimmten Zielwert NTd₁ erreicht. Zu einem Zeitpunkt t₁₂, bei dem im Schritt 157 festgestellt wird, daß NTd gleich oder größer als der vorherbestimmte Zielwert NTd₁ ist, wird das Programm mit den Schritten 158 und 159 einmal fortgesetzt. Im Schritt 158 wird das Markierungszeichen FLAG auf Eins gesetzt und im Schritt 159 ein Ausgangswellendrehmoment vor der Schaltung Tob unter Verwendung des Eingangswellendrehmoments Td und der Ableitung der Eingangswellendrehzahl NTd berechnet. Dieser Wert Tob wird im Schritt 173 der Trägheitsphasenkontrolle gemäß Fig. 11 verwendet und zur Durchführung einer geglätteten Schaltung in die Trägheitsphasenkontrolle verwendet.

Nach dem Zeitpunkt t₁₂ werden die Schritte 157, 158 und 159 übersprungen und das Programm wird nach Schritt 156 direkt mit Schritt 160 fortgesetzt. In diesem Schritt wird festgestellt, ob oder ob nicht NTd gleich oder kleiner als NTd₂ ist. Solange die Abfrage im Schritt 160 negativ ist, wird der Schritt 154 ausgeführt und der Druck P_L im Freigabeelement L&/B wird in einer solchen Weise kontrolliert, um NTd in Übereinstimmung mit dem vorherbestimmten Zielwert NTd₁ zu bringen. Folglich wird während dieses Prozesses ein kleiner Geschwindigkeitswert oder ein kleines Anwachsen aufrechterhalten, während der Druck P_H im Anlageelement B/B weiterhin bis zum Rampenwert Pramp zunimmt. Die Ableitung NTd nimmt folglich ab und wird negativ aufgrund eines Abfalls in der Eingangswellendrehzahl Nt. Zu einem Zeitpunkt t₁₃ zu dem die Ableitung NTd fällt und den Feedback(B/B)-Endwert NTd₂ erreicht, wird die Abfrage im Schritt 160 positiv. Darauffolgend im Schritt 161 wird der Druck P_L für das Freigabeelement L&/B gleich Null gesetzt. Folglich wird die die Ableitung NTd verwendende Feedback-Kontrolle beendet und das Freigabeelement L&/B wird sofort freigegeben. Falls erwünscht, kann der Freigabeprozeß des Freigabeelements L&/B allmählich durchgeführt werden.

Die Trägheitsphasenkontrolle wird im Zusammenhang mit Fig. 11 erläutert. Zwischen den Zeitpunkten t₁₃ und t₁₄ wird eine Offenschleifen(O/L)-Kontrolle unter Verwendung des Anschnittdrucks Pap (Tt) als Zielwert durchgeführt und daraufhin eine Feedback-Kontrolle eingeleitet. In Fig. 11 wird nach Feststellung im Schritt 172, ob der gegenwärtige Takt das erste Mal auftritt, ein Schritt 173 einmal durchgeführt. Im Schritt 173 wird ein zweiter Zähler C₂ zurückgesetzt, ein integrierter Wert S₁ gleich Null gesetzt, eine Feeback-Verstärkung G_H(TVO), der vom Drosselöffnungsgrad TVO abhängt, gelesen und ein Zeitmeßwert T_i3 (TVO), der vom Drosselöffnungsgrad TVO abhängt, gelesen und als Inhalt eines dritten Zählers C₃ eingesetzt. Das Setzen erfolgt in einer solchen Weise, daß T_i3 (TVO) die maximale Zeitperiode darstellen, die bis zur Vollendung der Kontrolle des Anlageelementdrucks erlaubt ist. Außerdem werden im Schritt 173 das Ausgangswellendrehmoment vor Schaltung Tob (berechnet im Schritt 159) und die Ableitung NTd verwendet, um eine Ausgangszeitableitung der Eingangswellendrehzahl NTd₃ zu berechnen, um ein glattes Schalten des Drehmoments zu erzielen.

In den darauffolgenden Takten wird das Programm vom Schritt 172 zu Schritt 174 und weiter fortgesetzt. Im Schritt 174 wird der zweite Zähler C₂ incrementiert. Folglich mißt der Zähler C₂ die seit dem Zeitpunkt t₁₃ vergangene Zeit. Im Schritt 175 wird der Zähler C₂ mit dem Zähler C₃ verglichen, welcher die maximal erlaubte Zeitperiode darstellt, wie es anhand der Fig. 13 erläutert wurde. Ist C₂ kleiner als C₃, wird das Programm im Schritt 175 fortgesetzt, wo bestimmt wird, ob oder ob nicht ein Kennzeichen FLAG_FB gleich eins gesetzt ist. FLAG_FB wird gleich eins, während der ersten Durchführung eines Feedback-Unterprogramms gesetzt (Schritt 180). Folglich vor Initiierung des Feedback-Unterprogramms (zwischen den Zeitpunkten t₁₃ und t₁₄) wird die Offenschleifen-Kontrolle durch die Durchführung einer Schleife aus den Schritten 176, 177, 178, 179, 171, 172 und 174 beeinflußt.

Im Schritt 177 wird eine Zielableitung NTd_t nach der folgenden Formal berechnet:

NTd_t = NTd₃ - NTd₃×(C₂/C₃).

Diese Gleichung wird in Fig. 13 durch eine gerade unterbrochene Linie A dargestellt, die vom Punkt NTd₃ bis zur Null fortgesetzt wird. Solange die Offenschleifenkontrolle des Drucks P_H des Anlageelements B/B fortgesetzt wird, wird die Ableitung NTd gleich oder kleiner als die Zielableitung NTd₃ zum Zeitpunkt t₁₄ Im auf den Schritt 177 folgenden Schritt 178 wird festgestellt, ob oder ob nicht die Ableitung NTd kleiner oder gleich der Zielableitung NTd_t ist. Zwischen den Zeitpunkten t₁₃ und t₁₄ wird eine Abweichung (Fehler) zwischen der Zielableitung NTd_t und der tatsächlichen Ableitung NTd berechnet und der integrierte Wert S₁ um die im Schritt 179 berechnete Abweichung vergrößert. Der integrierte Wert S₁ kennzeichnet den Betrag der Energie entsprechend einer Fläche der schraffieret dargestellten Zone zwischen den Zeitpunkten t₁₃ und t₁₄ in Fig. 13. Dieser integrierte Wert S₁ wird bei der Bestimmung einer Zielzeitableitung verwendet, wobei die Ableitung die in der Feedback-(F/B)Kontrolle verwendete Eingangswellendrehzahl betrifft, die nach dem Zeitpunkt t₁₄ initiiert wird. Die Zielableitung wird in der Feeback-Kontrolle so bestimmt, daß eine Fläche der gestrichelten Zone nach dem Zeitpunkt t₁₄ im wesentlichen gleich der Fläche der gestichelten Zone vor dem Zeitpunkt t₁₄ in Fig. 13 wird.

Zu dem Zeitpunkt t₁₄, wenn im Schritt 178 festgestellt wird, daß NTD niedriger als der Zielwert NTd₁ wird, wird das Programm mit Schritt 180 fortgesetzt. In diesem Schritt wird ein Feedback-Kontrollunterprogramm gemäß Fig. 12 gestartet. Da FLAG_FB bei Starten der Durchführung des Unterprogramms gemäß Fig. 12 gleich Eins gesetzt ist, werden die Schritte 177 und 178 in den darauffolgenden Takten übersprungen.

In Fig. 12 wird das Programm mit den Schritten 202, 203 und 204 fortgesetzt, wenn im Schritt 201 festgestellt wurde, daß der gegenwärtige Takt zum ersten Mal auftritt. Im Schritt 202 werden ein Proportionalausdruck Pp und ein Integralausdruck Pi beide auf Null gesetzt. Unter Verwendung des integrierten Werts S₁ und des Absolutwertes von NTd, die zum Zeitpunkt t₁₄ (=NTdt) erhalten werden, wird ein Zeitwert T_i4 anhand der folgenden Formel erhalten,
T_i4 = 2×Si/NTd, wobei,
NTd ein Absolutwert ist.

Unter Verwendung dieses Zeitwertes T_i wird ein Rampenwert Nramp durch folgende Formel erhalten

Nramp - NTd_t/(C₃3 - C₂ - T_i4).

In dieser Gleichung kennzeichnet der Zähler C₂ eine Zeitperiode zwischen den Zeitpunkten t₁₃ und t_14, d. h. eine Verzögerung seit der Initiierung der Feedback-Kontrolle.

Der Zeitwert T_i4 kennzeichnet eine Zeitperiode zwischen den Zeitpunkten t₁₄ und t₁₅, während der der Zielwert konstant gehalten wird. Folglich entspricht der Ausdruck C₃ - C₂ - ti₄ einer Restzeitperiode zwischen den Zeitpunkten t₁₅ und t₁₆. Der Rampenwert Nramp kennzeichnet daher eine Anwachsrate der Zielableitung. Dieser Wert Nramp wird in der Berechnung im Schritt 207 verwendet.

Nach Schritt 202 wird das Programm mit Schritt 203 fortgesetzt, indem der Inhalt des zweiten Zählers C₂ als Inhalt des vierten Zählers C₄ gesetzt wird und im folgenden Schritt 205 ein Kennzeichen FLAG_FB auf Eins gesetzt wird. Der vierte Zähler C₄ wird im Schritt 205 verwendet, da er eine Zeitperiode zwischen den Zeitpunkten t₁₃ und t₁₄ kennzeichnet.

Das Programm wird nach Schritt 201 mit Schritt 205 im zweiten Takt und in weiteren Takten fortgesetzt. Im Schritt 205 wird festgestellt, ob oder ob nicht der zweite Zähler C₂, der im Schritt 174 in Fig. 11 incrementiert worden ist, gleich oder größer ist als die Summe T_i4 + C₄. Ist die Zeitperiode T_i4 noch nicht abgelaufen, wird das Programm mit Schritt 206 fortgesetzt. In diesem Schritt wird eine Feedback-Kontrolle von P_H in einer Richtung beeinflußt, um die Abweichung zwischen NTd_t und NTd bis auf Null zu vermindern. Folglich wird während der Zeitperiode zwischen t₁₄ und t₁₅ die Ableitung NTd auf dem Wert NTd_t gehalten, der während dieser Zeitperiode konstant ist. Nach Ablauf der Zeitperiode zwischen t₁₄ und t₁₅, insbesondere nach dem Zeitpunkt t₁₅ schreitet das Programm von Schritt 205 zu Schritt 207 fort, in welchem die Zielableitung NTd_t um den Rampenwert Nramp incementiert wird. Darauf folgt Schritt 208, in dem eine Feedback-Kontrolle (PI-Kontrolle) des Drucks P_H so beeinflußt wird, daß eine Abweichung zwischen NTd_t, der im Schritt 205 increment wurde, und der vorliegenden Ableitung NTd auf Null reduziert wird. Insbesondere ist im Schritt 208 ein Proportionalausdruck Pp durch Berechnung gemäß (NTd - NTd_t)×G_H, ein Integralausdruck durch Berechnung gemäß Pp + Pi und der Druck P_h durch Incrementierung um Pp + Pi gegeben. Folglich ist nach dem Zeitpunkt t₁₄ die vorliegende Ableitung NTd so eingestellt, daß sie der gebrochenen Linie mit einem durch den Rampenwert gegebenen Gradienten. folgt. Im Schritt 209 wird festgestellt, ob oder ob nicht die Zielableitung NTd_t gleich oder größer als Null wird. Falls das Vorzeichen der Zielableitung NTd_t negativ bleibt, ist die Abfrage im Schritt 209 negativ und folglich wird die Feedback-Kontrolle im Schritt 208 fortgesetzt. Ist die Abfrage im Schritt 209 positiv wird die Feedback-Kontrolle abgeschlossen.

Gemäß Fig. 11 wird nach Abschluß des Unterprogramms im Schritt 180 das Programm mit dem Schritt 181 fortgesetzt. In diesem Schritt wird festgestellt, ob oder ob nicht das Ubersetzungsverhältnis g_r gleich oder kleiner als das Ubersetzungsverhältnis g_rmin des zweiten Zahnrades ist. Zum Zeitpunkt t₁₆ zu dem das Übersetzungsverhältnis g_r auf den Wert g_rmin gefallen ist, wird das Programm mit Schritt 182 fortgesetzt. In diesem Schritt wird der Druck P_H gleich dem Maximaldruck P_max (so hoch wie der Leitungsdruck) und die Kennzeichnung FLAG_FB zurückgesetzt. Der vollständige Eingriff der Bandbremse B/B ist erzielt.

Wird in Fig. 11 bei einer positiven Abfrage in Schritt 175 vor einem Abfall des Ubersetzungsverhältnisses g_r auf den Wert g_rmin erhalten, wird die Zielableitung NTd_t gleich Null gesetzt und P_H gleich P_max im Schritt 182 gesetzt. Folglich, falls das Übersetzungsverhältnis g_r nicht bis auf den Wert g_rmin fällt, während der vorherbestimmten Zeitperiode, die durch den Zähler C₃ startend zum Zeitpunkt t₁₃ angezeigt wird, ist das Anlageelement B/B vollständig im Eingriff sofort nach Ablauf dieser Zeitperiode (zum Zeitpunkt t₁₆).

Aufgrund der vorangehenden Beschreibung der Ausführungsformen gemäß der Erfindung ergibt sich, daß das Freigabeelement so kontrolliert wird, daß die Motorgeschwindigkeit jeweils um nur kleine Beträge anwächst. Da der Anwachsgrad der Motorgeschwindigkeit an einem Überschreiten einer vorgegebenen Zunahme gehindert ist, wird der Motor während des Schaltvorgangs am Hochdrehen gehindert. Da das Anlageelement zu jedem Zeitpunkt angreifen kann, während ein Anwachsen der Motorgeschwindigkeit während der Freigabe durch ein Freigabeelement erlaubt ist, ist es immer möglich, einen passenden Anlagezeitpunkt für das Anlageelement zu wählen.

Claims

1. Verfahren zur Schaltkontrolle bei einem automatischen Getriebe, das mit einem Motor antriebsverbunden ist, wobei das automatische Getriebe eine mit dem Motor antriebsverbundene Eingangswelle, ein Anlageelement und ein Freigabeelement umfaßt, das automatische Getriebe den Schaltvorgang durch Freigabe des Freigabeelements und Anlage des Anlageelements auslöst, mit den folgenden Verfahrensschritten:
Freigabe des Freigabeelements, wobei die Motorgeschwindigkeit in einer Zeitperiode um ein bestimmtes Ausmaß zunimmt und Anlage das Anlageelement während dieser Zeitperiode.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabeelement so freigegeben wird, daß eine Abweichung zwischen einem vorliegenden Wert eines
Übersetzungsverhältnisses und einem Zielwert eines
Übersetzungsverhältnisses auf Null reduziert wird, und ein
Übersetzungsverhältnis größer als ein
Übersetzungsverhältnis entsprechend einer Zahnradstellung vor dem Schaltvorgang als Zielwert gesetzt wird, um das Anwachsen der Motorgeschwindigkeit zu ermöglichen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabeelement freigegeben wird, wobei eine Abweichung zwischen einem vorliegenden Wert einer Zeitableitung der Eingangswellendrehzahl und einem Zielwert der Ableitung auf Null reduziert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage des Anlageelements während der Trägheitsphase so kontrolliert wird, daß der vorliegende Wert bis zum Zielwert geändert wird und der Zielwert während des Fortschreitens der Trägheitsphase variabel ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabeelement vollständig in Anlage ist, wenn der Freigabezustand des Freigabeelements eine vorbestimmte Bedingung erfüllt.

6. Vorrichtung zur Schaltkontrolle bei einem mit einem Motor antriebsverbundenen automatischen Getriebe, wobei das automatische Getriebe eine mit dem Motor antriebsverbundene Eingangswelle, ein Anlageelement und ein Freigabeelement umfaßt, daß automatische Getriebe den Schaltvorgang durch Freigabe des Freigabeelements und Anlage des Anlageelements hervorruft, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ermittlung einer Operationsvariabelen des automatischen Getriebes, die mit dem Schaltvorgang im automatischen Getriebe in Beziehung steht und eine Einrichtung zur Freigabe des Freigabeelements in Abhängigkeit der Operationsvariablen, wobei für eine bestimmte Zeitperiode die Motorgeschwindigkeit mit einem bestimmten Ausmaß anwächst und das Anlageelement während dieser Zeitperiode in Anlage ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung eine Einrichtung zur Feststellung einer Drehzahl der Eingangswelle und zum Erzeugen eines Eingangswellenkennzeichnungssignals zur Kennzeichnung der aufgenommenen Drehzahl umfaßt.