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Fachgebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verriegelungs-Steuervorrichtung
für ein
automatisches Getriebe, das mit einer Sperrkupplung in einem Drehmomentwandler
ausgerüstet
ist, und das eine Sperrkupplung in einem vorbestimmten Betriebsbereich
in Eingriff bringt.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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Herkömmliche
Verriegelungs-Steuervorrichtungen sind so konstruiert, dass sie
eine Sperrkupplung außer
Eingriff bringen, wenn ein Schaltvorgang in einem Zustand ausgeführt wird,
in dem die Sperrkupplung bei einer vorbestimmten Schaltposition
in Eingriff ist, um dadurch einen Schaltschlag zu vermeiden.
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Wenn
sich jedoch eine Regelgröße der Sperrkupplung
plötzlich
verringert, so dass die Sperrkupplung außer Eingriff gebracht wird,
wenn eine Entscheidung getroffen wird, einen Schaltvorgang auszuführen (d.
h. wenn ein Schaltbefehl erkannt wird), kann der Motor hochdrehen
oder ein Schaltschlag kann auftreten.
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Um
dieses Problem anzugehen, wird z. B. in Japanese Patent Application
Laid-open Publication No. 5-172239 eine Steuerung für einen
Hydraulikdruck veröffentlicht,
bei der ein Hydraulikdruck auf einen Minimaldruck (der Zwischen-Hydraulikdruck)
in einem solchen Bereich, dass die Sperrkupplung nicht rutscht,
wenn eine Entscheidung getroffen wird einen Schaltvorgang auszuführen, gesteuert
und dann schrittweise verringert wird, um die Sperrkupplung außer Eingriff
zu bringen und dadurch einen Schaltschlag zu vermeiden.
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Wenn
bei dieser Vorrichtung die Sperrkupplung in Eingriff oder außer Eingriff
gebracht wird, ohne die Schaltposition zu verändern, wird eine Regelgröße der Sperrkupplung
zu dem Zeitpunkt, an dem eine Schlupfdrehzahl (= Motordrehzahl – Turbinendrehzahl
eines Drehmomentwandlers) schrittweise Null erreicht oder beginnt,
sich schrittweise von Null zu entfernen, für jedes Eingangsdrehmoment des
Drehzahlwandlers lerngesteuert, und der Zwischen-Hydraulikdruck
wird mit der gelernten Variable bei dem nächsten Schaltvorgang korrigiert.
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Der
oben beschriebene Stand der Technik hat einen Nachteil, weil die
Schlupfdrehzahl am Ende des Schaltvorgangs nicht immer gleichmäßig sein kann,
und weil der Schaltschlag deshalb nicht stabil verringert werden
kann.
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Genauer
gesagt, wird der Hydraulikdruck von einem minimalen Hydraulikdruck
um einen vorbestimmten Gradienten in solch einem Bereich vermindert,
dass die Sperr kupplung nicht rutscht. Aus diesem Grund ändert sich
der Rutschstatus der Sperrkupplung am Ende eines Schaltvorgangs,
wenn eine Schaltzeit auf Grund von Veränderungen bzw. Verschlechterungen
der Schaltkupplungen variiert. Dies kann einen Schaltschlag vergrößern.
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Der
Zwischen-Hydraulikdruck wird darüber hinaus
aus dem Hydraulikdruck bestimmt, bei dem die Turbinendrehzahl identisch
mit der Motordrehzahl ist, wenn die Sperrkupplung in Eingriff oder
außer Eingriff
gebracht wird. Der Zwischen-Hydraulikdruck wird jedoch tatsächlich aus
dem Hydraulikdruck ermittelt, der mit einer vorbestimmten Veränderungsrate
ansteigt (oder abfällt,
wenn die Sperrkupplung außer
Eingriff gebracht wird). Aus diesem Grund gibt es eine Differenz
zwischen dem tatsächlichen
Hydraulikdruck und dem erkannten Hydraulikdruck. Dies macht es schwierig,
den Zwischen-Hydraulikdruck korrekt zu bestimmen.
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Auch
wenn der Zwischen-Hydraulikdruck korrekt eingestellt werden kann,
kann der tatsächliche
Hydraulikdruck den Sollwert überschreiten
und dazu führen,
dass der Motor hochdreht.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist deshalb ein Ziel dieser Erfindung, eine Verriegelungs-Steuervorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, die in der Lage ist, das Hochdrehen eines Motors und
das Auftreten von Schaltschlägen
während
eines Schaltvorgangs sicher zu verhindern.
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Das
oben erwähnte
Ziel kann erreicht werden, indem eine Verriegelungs-Steuervorrichtung
für ein
automatisches Getriebe zur Verfügung
gestellt wird, das mit einer Sperrkupplung ausgerüstet ist,
die durch einen Hydraulikdruck gesteuert wird, der durch ein Verriegelungs-Arbeitsverhältnis geregelt
wird, und die während
eines Schaltvorgangs außer
Eingriff ist. Die Verriegelungssteuervorrichtung weist folgendes
auf: eine Verriegelungs-Arbeitsverhältnis-Steuereinrichtung zum
Festlegen des Verriegelungs-Arbeitsverhältnisses auf ein vorbestimmtes
Verhältnis zu
der Zeit, wenn ein Schaltvorgang tatsächlich beginnt, und zum Steuern
des Verriegelungs-Arbeitsverhältnisses
in solch einer Weise, dass ein Hydraulikdruck mit einer vorbestimmten
Veränderungsrate von
einem Hydraulikdruck vermindert wird, der dem vorbestimmten Arbeitsverhältnis entspricht,
bis der Schaltvorgang beendet ist, wobei die Verriegelungs-Arbeitsverhältnis-Steuereinrichtung
das vorbestimmte Arbeitsverhältnis
so lern-steuert, dass eine Schlupfdrehzahl am Ende des Schaltvorgangs
gleich einer Ziel-Schlupfdrehzahl sein kann.
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Beim
tatsächlichen
Beginn des Schaltvorgangs wird das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis mit einer
vorbestimmten Veränderungsrate
von dem vorbestimmten Arbeits verhältnis verringert, so dass die Schlupfdrehzahl
am Ende des Schaltvorgangs die Ziel-Schlupfdrehzahl erreicht. Auch wenn
die Schaltzeit kurz ist oder auf Grund einer Veränderung bzw. Verschlechterung
der Schaltkupplungen variiert, kann somit die Ziel-Schlupfdrehzahl am
Ende des Schaltvorgangs zuverlässig
erreicht werden, wodurch Schaltschläge verringert werden.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung lern-steuert die Verriegelungs-Arbeitsverhältnis-Steuereinrichtung
das vorbestimmte Arbeitsverhältnis
entsprechend einer Differenz zwischen einer Schlupfdrehzahl und
einer Ziel-Schlupfdrehzahl am Ende eines vorangegangenen Schaltvorgangs,
wodurch die Schlupfdrehzahl am Ende des gegenwärtigen Schaltvorgangs enger an
die Ziel-Schlupfdrehzahl angenähert
wird.
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Dies
gestattet es der Schlupfdrehzahl, den Zielwert am Ende des Schaltvorgangs
genau zu erreichen.
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In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung lern-steuert
die Verriegelungs-Arbeitsverhältnis-Steuereinrichtung die
vorbestimmte Veränderungsrate
entsprechend einer Differenz zwischen einer Schlupfdrehzahl und einer
Ziel-Schlupfdrehzahl am Ende eines vorangegangenen Schaltvorgangs,
wodurch die Schlupfdrehzahl am Ende des gegenwärtigen Schaltvorgangs enger
an die Ziel-Schlupfdrehzahl
angenähert
wird.
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Dies
ermöglicht
es der Schlupfdrehzahl ebenfalls, den Zielwert am Ende des Schaltvorgangs genau
zu erreichen.
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Dies
verkürzt
die Zeit zum Wiedereingreifen der Sperrkupplung nach Abschluss des
Schaltvorgangs, wodurch ein Ansteigen des Kraftstoffverbrauchs vermieden
wird.
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Hinsichtlich
eines anderen Aspekts der Erfindung umfasst die Verriegelungs-Steuervorrichtung eine
erste Verriegelungs- Arbeitsverhältnis-
Festlegungs- und- Beibehaltungs- Einrichtung zum Festlegen des Verriegelungs-Arbeitsverhältnisses
auf ein erstes Arbeitsverhältnis,
d. h. ein niedrigerer Steuer-Hydraulikdruck als ein Steuer-Hydraulikdruck
vor der Bestimmung des Schaltvorgangs in einem solchen Bereich,
dass die Sperrkupplung nicht rutscht, und zum Beibehalten des ersten
Arbeitsverhältnisses bis
ein Schaltvorgang tatsächlich
begonnen wird; eine zweite Verriegelungs-Arbeitsverhältnis-Steuereinrichtung
zum Festlegen des Verriegelungs-Arbeitsverhältnisses auf ein zweites Arbeitsverhältnis zu
einem Zeitpunkt, an dem ein Schaltvorgang tatsächlich begonnen wird und zum
Steuern des Verriegelungs-Arbeitsverhältnisses in einer solchen Weise, dass
ein Hydraulikdruck von einem Hydraulikdruck, der dem zweiten Arbeitsverhältnis entspricht,
entsprechend einer vorbestimmten Veränderungsrate verringert wird,
bis der Schaltvorgang beendet ist; und in dem die zweite Verriegelungs-Arbeitsverhältnis-Steuereinrichtung
das zweite Arbeitsverhältnis
so lern-steuert, dass ein Schlupfdrehmoment am Ende des Schaltvorgangs
gleich einem Ziel-Schlupfdrehmoment sein kann.
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Da
das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis
gemäß der vorliegenden
Erfindung auf das erste Arbeitsverhältnis eingestellt wird, wenn
die Entscheidung getroffen wird, dass ein Schaltvorgang ausgeführt werden
soll, ist es möglich,
dass die Sperrkupplung in den Rutschzustand gerät, nachdem der Schaltvorgang
tatsächlich
beginnt, auch wenn die Schaltzeit kurz ist. Da das erste Arbeitsverhältnis darüber hinaus
den minimalen Hydraulikdruck innerhalb eines Bereiches realisiert,
in dem die Sperrkupplung nicht rutscht, wird verhindert, dass die
Sperrkupplung bis zum tatsächlichen
Beginn des Schaltvorgangs rutscht.
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Beim
tatsächlichen
Beginn des Schaltvorgangs wird das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis mit einer
vorbestimmten Veränderungsrate
von dem zweiten Arbeitsverhältnis
verringert, welches unabhängig
von dem ersten Arbeitsverhältnis
bestimmt wird, so dass die Schlupfdrehzahl am Ende des Schaltvorgangs
die Ziel-Schlupfdrehzahl erreicht. Auch wenn die Schaltzeit kurz
ist oder auf Grund einer Veränderung
bzw. Verschlechterung der Schaltkupplungen variiert, kann somit
die Ziel-Schlupfdrehzahl am Ende des Schaltvorgangs zuverlässig erreicht
werden, wodurch Schaltschläge
verringert werden.
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In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung korrigiert die erste Verriegelungs- Arbeitsverhältnis- Festlegungs-
und- Beibehaltungs- Einrichtung das erste Arbeitsverhältnis und behält das korrigierte
erste Arbeitsverhältnis
während
eines nächsten
Schaltvorgangs bei, wenn es einen Schlupf der Sperrkupplung ermittelt,
während das
erste Arbeitsverhältnis
bei dem gegenwärtigen Schaltvorgang
beibehalten wird. Dies verhindert ein Hochdrehen des Motors und
verringert den Schaltschlag.
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In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird eine Korrektur des ersten Arbeitsverhältnisses
und des zweiten Arbeitsverhältnisses
oder der vorbestimmten Veränderungsrate
verhindert, wenn ein Verriegelungs-Arbeitsverhältnis keinen Maximalwert aufweist,
wenn eine Entscheidung getroffen wird, dass das ein Schaltvorgang
ausgeführt
werden soll.
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Dies
verhindert das Hochdrehen des Motors und das Auftreten des Schaltschlages
auf Grund inkorrekten Lernens.
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Kurze Erläuterung
der Zeichnungen
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Das
Wesen dieser Erfindung, sowie weitere Ziele und Vorteile werden
im Folgenden an Hand der begleitenden Zeichnungen erklärt, wobei
gleiche Ziffern in allen Zeichnungen gleiche oder ähnliche
Teile beschreiben.
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1 ist
ein Diagramm, welches ein System gemäß des ersten Ausführungsbeispiels
darstellt.
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2 ist
ein Diagramm, welches eine Motordrehzahl und ähnliches während des Schaltvorgangs zeigt.
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3 und 4 sind
Flussdiagramme, die einen Steuerprozess während eines Schaltvorgangs gemäß des ersten
Ausführungsbeispiels
zeigen.
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5 und 6 sind
Flussdiagramme, die einen Steuerprozess während eines Schaltvorgangs gemäß des zweiten
Ausführungsbeispiels
zeigen.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele
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Die
bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die
begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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1 stellt
ein System gemäß des ersten Ausführungsbeispiels
dar, bei welchem die vorliegende Erfindung angewandt wurde. In einem
Drehmomentwandler 10 befindet sich eine Sperrkupplung 18, die
einen Belag 30 aufweist, der sich in Kontakt mit einer
Reibungsfläche
auf einer Längswand
einer Abdeckung 28 befindet. Eine Entspannungskammer 22 ist
zwischen der Längswand
der Abdeckung 28 und der Sperrkupplung 18 gebildet.
Eine Druckkammer 20 ist gegenüber der Entspannungskammer 22 und über der
Sperrkupplung 18 gebildet. Die Sperrkupplung 18 wird
in Eingriff und außer
Eingriff gebracht, indem ein Differentialdruck zwischen dem Hydraulikdruck
in der Druckkammer 20 und dem Hydraulikdruck in der Entspannungskammer 22 (im
Folgenden als Verriegelungs-Differentialdruck bezeichnet) verändert wird.
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Die
Druckkammer 20 ist mit einem Ölkanal 24 verbunden,
und die Entspannungskammer 22 ist mit einem Ölkanal 26 verbunden.
Ein Sperrkupplungs-Steuerventil 32 steuert die Zufuhr des
Hydraulikdrucks zum Ölkanal 24 und
zum Ölkanal 26.
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Das
Sperrkupplungs-Steuerventil 32 enthält einen Kolben 34,
eine Hülse 36,
einen Stopfen 38 und eine Feder 40. Das Sperrkupplungs-Steuerventil 32 ist
weiterhin mit einem Ölkanal 42,
einem Ölkanal 44,
einem Ölkanal 46,
einem Ölkanal 48 und
einem Ölkanal 50 verbunden.
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Dem Ölkanal 42 wird
von einem Drehmomentwandler-Entspannungsventil 52 ein konstanter Druck
zugeführt.
Das Drehmomentwandler-Entspannungsventil 52 führt eine Regelung
aus, indem der Hydraulikdruck in dem Ölkanal 54 verwendet
wird, der entsprechend einem Motordrehmoment durch ein Druckregelventil
(nicht gezeigt) geregelt wird. Der Ölkanal 44 ist mit
einem Ölkühler 56 verbunden,
und das Öl
von dem Ölkühler 56 wird
zur Schmierung verwendet. Dem Ölkanal 50 wird
konstanter Druck zugeführt,
der von einem Regelventil (nicht gezeigt) geregelt wird. Der Ölkanal 46 zweigt über eine Öffnung 56 vom Ölkanal 50 ab
und ist mit einem Verriegelungs-Magnetventil 58 verbunden.
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Das
Verriegelungs-Magnetventil 58 enthält einen Tauchkolben 62,
der eine Öffnung 60 in
dem Ölkanal 46 schließt, wenn
keine Spannung anliegt. Die Stromversorgung, und damit der Schaltzustand des
Verriegelungs-Magnetventils 58 wird mittels eines Verriegelungs-Arbeitsverhältnisses
gesteuert, das einem Signal von einer Steuereinheit 64 entspricht.
Genauer gesagt wird das Verriegelungs-Magnetventil 58 in
einem vorbestimmten Zyklus wiederholt an- und ausgeschaltet, um
die Öffnung 60 entsprechend
einer Einschaltdauer zu öffnen.
Dadurch wird der Hydraulikdruck in dem Ölkanal 46 so geregelt,
dass er der Einschaltzeit umgekehrt proportional ist.
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Die
Steuereinheit 64 empfängt
Signale von folgenden Sensoren: einem Motor-Drehzahlsensor 66,
der eine Motordrehzahl Ne erfasst, einem Ausgangswellen-Drehzahlsensor 68,
der eine Drehzahl No der Ausgangswelle eines Getriebes erfasst,
ein Drosselklappen-Öffnungssensor 70 und
einem Turbinen-Drehzahlsensor 71, der eine Turbinendrehzahl Nt
erfasst. Gemäß den von
diesen Sensoren empfangenen Signalen steuert die Steuereinheit 64 den
Betrieb des Verriegelungs-Magnetventils 58. Die Steuereinheit 64 ist
in der Lage, ein Eingangsdrehmoment TQ zu berechnen, dass dem Drehzahlwandler 10 aus der
Motordrehzahl und ähnlichem
zugeführt
wird.
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Die
Sperrkupplung 18 wird auf folgende Weise schrittweise außer Eingriff
gebracht. Die Einschaltdauer als das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis wird
so gesteuert, dass der Tauchkolben 62 die Öffnung 60 vollständig verschließt. Dadurch
wird in dem Ölkanal 46 derselbe
Hydraulikdruck erzeugt wie in dem Ölkanal 50, und der
erzeugte Hydraulikdruck wirkt auf die linke Seite des Kolbens 34 in
dem Sperrkupplungs-Steuerventil 32 in 1.
Dadurch gelangt der Kolben 34 in den in 1 gezeigten
Zustand, in dem der Ölkanal 42 und
der Ölkanal 44 entsprechend mit
dem Ölkanal 26 bzw.
dem Ölkanal 24 verbunden sind.
Der Hydraulikdruck in dem Ölkanal 42 wird durch
den Ölkanal 26 in
die Entspannungskammer 22 geleitet, und der Hydraulikdruck
der Entspannungskammer 22 fließt in die Druckkammer 20 durch einen
Spalt zwischen der Reibungsfläche
der Abdeckung 28 und dem Belag 30. Der Hydraulikdruck
aus der Entspannungskammer 22 fließt dann durch den Ölkanal 24 in
das Sperrkupplungs-Steuerventil 32 zurück und wird in den Ölkanal 44 abgelassen.
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Das
heißt,
dass der Hydraulikdruck der Entspannungskammer 22 durch
den Ölkanal 26 zugeführt und
dann aus der Druckkammer 20 in den Ölkanal 24 abgelassen
wird. Dies führt
dazu, dass der Hydraulikdruck der Entspannungskammer 22 genau
so hoch ist wie der Hydraulikdruck in der Druckkammer 20,
wodurch die Sperrkupplung 18 außer Eingriff gebracht wird.
Kurz gesagt wird der Drehmomentwandler 10 in einen sogenannten
Drehmomentwandler-Zustand gebracht wird, bei dem das Drehmoment nur
durch ein flüssiges
Medium übertragen
wird.
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Die
Sperrkupplung 18 wird auf folgende Weise schrittweise aus
dem oben beschriebenen Außer-Eingriff-Zustand
in Eingriff gebracht. Wenn das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis (die
Einschaltdauer), die dem Verriegelungs-Magnetventil 58 von
der Steuereinheit 64 signalisiert wird, schrittweise erhöht wird, tritt
das Öl
aus der Öffnung 60 aus.
Dadurch verringert sich der Hydraulikdruck in dem Ölkanal 46.
Dies verringert den Hydraulikdruck, der auf die linke Seite des
Kolbens 34 in dem Sperrkupplungs-Steuerventil 32 wirkt,
so dass sich der Kolben 34 und der Stopfen 38 (in 1)
nach links bewegen. Wenn sich der Kolben 34 und der Stopfen 38 um
einen vorbestimmten Betrag nach links bewegt haben, entsteht eine schmale
Verbindung zwischen dem Ölkanal 26 und einer
Ablassöffnung 72.
Der Ölkanal 42 wird
gleichzeitig mit dem Ölkanal 24 verbunden.
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Da
der Hydraulikdruck in dem Ölkanal 26 durch
den Ölkanal 48 auf
die rechte Seite des Stopfens 38 rückgekoppelt wird, wird das
Sperrkupplungs-Steuerventil 32 in einen Druckregulierungszustand
gebracht. Deshalb wird der Hydraulikdruck in dem Ölkanal 26 entsprechend
des Hydraulikdrucks reguliert, der aus dem Ölkanal 46 kommend
auf die linke Seite des Kolbens 34 wirkt.
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In
diesem Zustand wird der Druckkammer 20 in dem Drehmomentwandler 10 der
Hydraulikdruck durch den Ölkanal 24 zugeführt. Der
Hydraulikdruck fließt
von der Druckkammer 20 durch einen Spalt zwischen der Sperrkupplung 18 und
der Abdeckung 28 in die Entspannungskammer 22 und
durch den Ölkanal 26 ab.
Der Hydraulikdruck in dem Ölkanal 26 wird durch
den Hydraulikdruck in dem Ölkanal 46 gesteuert,
d. h. durch den Hydraulikdruck, der umgekehrt proportional zum Verriegelungs-Arbeitsverhältnis geregelt
wird. Da der Hydraulikdruck in der Entspannungskammer 22 niedriger
ist als der Hydraulikdruck in der Druckkammer 20, wird
der Belag 30 der Sperrkupplung 18 gegen die Reibungsfläche der
Abdeckung 28 gedrückt.
Wie oben bereits erwähnt,
steuert das Verriegelungs-Magnetventil 58 die Andrückkraft der
Sperrkupplung 18 (d. h. den Verriegelungs-Differentialdruck).
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2 ist
eine charakteristische Zeichnung, die eine Motordrehzahl und ähnliches
während
des Schaltvorgangs zeigt.
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Wenn
die Entscheidung getroffen wird den Schaltvorgang auszuführen, wird
das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis
auf ein erstes Arbeitsverhältnis
DTYMID verringert, das in einem Bereich liegt, in dem die Sperrkupplung 18 nicht
rutscht, so dass der Verriegelungs-Differentialdruck einen minimalen Wert
haben kann. Das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis wird dann auf dem Wert
des ersten Arbeitsverhältnisses
DTYMID beibehalten. Wenn sich die Sperrkupplung 18 bei
normalem Fahrzustand, in dem kein Schaltvorgang auszuführen ist,
in Eingriff befindet, wird das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis auf
einen maximalen Wert eingestellt, um ein Rutschen der Sperrkupplung 18 zu
verhindern. Wenn das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis vom tatsächlichen
Beginn des Schaltvorgangs an von dem Maximalwert verringert wird,
wird die Reaktion verzögert,
um den Schlupf-Startzeitpunkt zu verschieben. Dies verursacht einen
Schlag, oder es führt
dazu, dass die Sperrkupplung 18 bis zum Ende des Schaltvorgangs nicht
außer
Eingriff gebracht wird.
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Wenn
der Motor hochdreht, wenn die Sperrkupplung 18 rutscht,
da der Verriegelungs-Differentialdruck
wegen eines geringen ersten Arbeitsverhältnisses DTYMID zu gering ist,
wird das erste Arbeitsverhältnis
DTYMID korrigiert (Lernen), um zu verhindern, dass der Motor während des
nächsten
Schaltvorgangs erneut hochdreht. Ob der Motor hochdreht oder nicht,
wird anhand einer Schlupfdrehzahl ΔNi ermittelt. Die Schlupfdrehzahl ΔNi entspricht
dem Schlupf der Sperrkupplung 18 während eines Zeitraums von dem
Moment, an dem die Entscheidung getroffen wurde dass ein Schaltvorgang
aufgeführt werden
soll, bis zum tatsächlichen
Beginn der Änderung
des Übersetzungsverhältnisses,
d. h. sie ist eine Differenz zwischen der Motordrehzahl und der
Turbinendrehzahl (Ne – Nt).
Das Übersetzungsverhältnis (Turbinendrehzahl
Nt/Drehzahl No der Ausgangswelle) wird regelmäßig erfasst.
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Das
erste Arbeitsverhältnis
DTYMID wird während
eines Zeitraums (Ti) beibehalten, der an dem Punkt beginnt, an dem
die Entscheidung getroffen wurde einen Schaltvorgang auszuführen, und
bis zu dem Zeitpunkt reicht, an dem der Gangwechsel tatsächlich einsetzt.
In anderen Worten wird der Verriegelungs-Differentialdruck in einem
Bereich, in dem die Sperrkupplung 18 nicht rutscht, auf
einem Minimalwert gehalten, bis sich das Übersetzungsverhältnis zu ändern beginnt,
d. h. bis der Schaltvorgang tatsächlich
beginnt.
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Wenn
sich das Übersetzungsverhältnis zu verändern beginnt,
d. h. wenn der tatsächliche Schaltvorgang
beginnt, wird das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis auf ein zweites Arbeitsverhältnis DTYSTA
verringert. Das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis wird von dem zweiten
Arbeitsverhältnis DTYSTA
mit einer vorbestimmten Veränderungsrate bis
zum Ende des Gangwechsels verringert, so dass der Verriegelungs-Differentialdruck
mit einem vorbestimmten Verlauf verringert werden kann. Durch die Steuerung
des Verriegelungs-Arbeitsverhältnisses
in der oben beschriebenen Weise wird eine Schlupfdrehzahl ΔNf (= Ne – Nt) der
Ziel-Schlupfdrehzahl am Ende des Schaltvorgangs angeglichen (d.
h. wenn das Übersetzungsverhältnis ein
Ziel-Übersetzungsverhältnis Gf
am Ende des Schaltvorgangs erreicht hat).
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Wenn
die Schlupfdrehzahl ΔNf
am Ende des Schaltens außerhalb
des Bereiches zwischen einer oberen Grenze Nfh und einer unteren
Grenze Nfl der Zieldrehzahl liegt, wird das zweite Arbeitsverhältnis DTYSTA
korrigiert (Lernen), so dass die Schlupfdrehzahl ΔNf am Ende
eines nächsten
Schaltvorgangs näher
an der Ziel-Schlupfdrehzahl liegt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die vorbestimmte Veränderungsrate
für das
Verriegelungs-Arbeitsverhältnis
ein fester Wert.
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3 und 4 sind
Flussdiagramme, die einen Steuerprozess zeigen, der gemäß des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
während
eines Schaltvorgangs von der Steuereinheit 64 ausgeführt wird. Die
Steuereinheit 64 führt
die Steuerung in vorbestimmten Zeitabständen aus. Die Steuereinheit 64 berechnet
regelmäßig das
Eingangsdrehmoment TQ und das Übersetzungsverhältnis und
erfasst eine Öltemperatur
TMP des Getriebes.
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In
einem Schritt 101 speichert die Steuereinheit 64 das
Verriegelungs-Arbeitsverhältnis
zu dem Zeitpunkt, an dem eine Entscheidung getroffen wird, einen
Schaltvorgang auszuführen.
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In
einem Schritt 102 wird aus dem Eingangsdrehmoment TQ entsprechend
eines Kennliniendiagramms, das die Beziehung zwischen dem Eingangsdrehmoment
TQ und einem Basis-Arbeitsverhältnis
TDYi wiedergibt, das Basis-Arbeitsverhältnis TDYi ermittelt.
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In
einem Schritt 103 wird aus dem Eingangsdrehmoment TQ, der Öltemperatur
TMP und anderen Informationen anhand von Kennliniendiagrammen, welche
jeweils die Beziehung zwischen dem Eingangsdrehmoment TQ, der Öltempertur
TMP bzw. den anderen Informationen und einem Korrekturwert di wiedergeben,
der Korrekturwert di ermittelt.
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In
einem Schritt 104 wird das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis auf
das erste Verriegelungs-Arbeitsverhältnis DTYMID verringert, das durch
folgende Berechnung ermittelt wurde: DTYi + di.
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In
einem Schritt 105 wird festgestellt, ob der Schaltvorgang
tatsächlich
begonnen hat oder nicht, d. h. ob sich das Übersetzungsverhältnis zu ändern begonnen
hat oder nicht.
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Wenn
der Schaltvorgang tatsächlich
begonnen hat, wird der Prozess mit Schritt 108 fortgeführt. Wenn
der Schaltvorgang nicht tatsächlich
begonnen hat, wird der Prozess mit Schritt 106 fortgeführt.
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Im
Schritt 106 wird festgestellt, ob die Einschaltdauer als
das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis einen
Maximalwert aufweist oder nicht (der Verriegelungs-Differentialdruck
ist der Maximaldruck), wenn die Entscheidung getroffen wurde, einen
Schaltvorgang durchzuführen.
Der Schritt 106 dient dazu, ein inkorrektes Lernen zu verhindern,
indem der Betriebszustand des Verriegelungs-Magnetventils 58 geprüft wird.
Genauer gesagt könnte
das erste Verriegelungs-Arbeitsverhältnis DTYMID auf ein inkorrektes
Arbeitsverhältnis
geändert
werden, wenn das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis in dem Fall korrigiert wird,
in dem das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis nicht den Maximalwert
aufweist, wenn die Entscheidung getroffen wurde, einen Schaltvorgang
durchzuführen.
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Wenn
die Einschaltdauer als das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis den
Maximalwert aufweist, wird der Prozess mit einem Schritt 107 fortgeführt. Wenn
die Einschaltdauer als das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis nicht
den Maximalwert aufweist, kehrt der Prozess zu Schritt 105 zurück.
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Im
Schritt 107 wird festgestellt, ob die Schlupfdrehzahl ΔNi den eingestellten
Wert Ni in einem Zeitraum (Ti), in dem das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis auf
dem Wert des ersten Arbeitsverhältnisses
DTYMID gehalten wird, überschreitet
oder nicht. Ni ist ein Referenzwert um festzustellen, ob der Motor hochdreht
oder nicht.
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Wenn
die Schlupfdrehzahl ΔNi
den Wert Ni überschreitet,
wird der Prozess mit einem Schritt 120 fortgeführt. Wenn
die Schlupfdrehzahl ΔNi
den Wert Ni nicht überschreitet,
kehrt der Prozess zu Schritt 105 zurück.
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Im
Schritt 120 wird der Korrekturwert di aktualisiert, indem
der eingestellte Wert Δdi
zu ihm addiert wird. Der Prozess kehrt dann zu Schritt 105 zurück. Bei
dem nächsten
Schaltvorgang wird das erste Arbeitsverhältnis TDYMID erhöht, um zu
verhindern dass der Motor hochdreht.
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Im
Schritt 108 wird aus dem Eingangsdrehmoment TQ, nachdem
das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis auf
dem ersten Arbeitsverhältnis
TDYMID gehalten wurde, und aus den Arten des Gangwechsels entsprechend
eines Kennliniendiagramms, dass die Beziehung zwischen dem Eingangsdrehmoment
TQ, den Arten des Gangwechsels und einem Basis-Arbeitsverhältnis TDYf
wiedergibt, das Basis-Arbeitsverhältnis DTYf ermittelt.
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In
einem Schritt 109 wird aus dem Eingangsdrehmoment TQ und
der Öltemperatur
TMP anhand von Kennliniendiagrammen, welche jeweils die Beziehung
zwischen dem Eingangsdrehmoment TQ und der Öltemperatur TMP und einem Korrekturwert du
wiedergeben, der Korrekturwert du ermittelt.
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In
einem Schritt 110 wird das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis auf
das zweite Verriegelungs-Arbeitsverhältnis DTYSTA verringert, das durch
folgende Berechnung ermittelt wurde: DTYf + df.
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In
einem Schritt 111 wird aus dem Eingangsdrehmoment TQ und
den Arten des Gangwechsels anhand von Kennliniendiagrammen, welche
jeweils die Beziehung zwischen dem Eingangsdrehmoment TQ und den
Arten des Gangwechsels und einer Veränderungsrate θ wiedergeben,
die Veränderungsrate θ ermittelt.
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In
einem Schritt 112 wird das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis von
dem zweiten Verriegelungs-Arbeitsverhältnis DTYSTA mit der Veränderungsrate θ verringert.
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In
einem Schritt 113 wird festgestellt, ob der Schaltvorgang
beendet wurde oder nicht, d. h. ob das Übersetzungsverhältnis das
Ziel-Übersetzungsverhältnis Gf
erreicht hat oder nicht.
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Wenn
der Schaltvorgang beendet ist, wird die Sperrkupplung in einem Schritt 114 wieder
in Eingriff gebracht, indem das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis mit
einer vorbestimmten Veränderungsrate
erhöht
wird.
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In
einem Schritt 115 wird anschließend festgestellt, ob das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis einen
Maximalwert aufweist oder nicht, wenn der Verriegelungs-Differentialdruck
den Maximaldruck aufweist, d. h. wenn die Entscheidung getroffen
wurde, einen Schaltvorgang durchzuführen. Der Schritt 115 dient
dazu, ein inkorrektes Lernen durch Prüfen des Betriebszustandes des
Verriegelungs-Magnetventils 58 zu verhindern, wie in Schritt 106 beschrieben
wurde.
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Wenn
das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis den
Maximalwert aufweist, wird der Prozess mit einem Schritt 115 fortgeführt. Wenn
das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis
nicht den Maximalwert aufweist, wird der Steuerprozess beendet.
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Im
Schritt 116 wird festgestellt, ob die Schlupfdrehzahl ΔNf am Ende
des Schaltvorgangs höher
ist als Nfh oder nicht.
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Wenn
die Schlupfdrehzahl ΔNf
höher ist
als Nfh, wird der Prozess mit einem Schritt 118 fortgeführt. Wenn
die Schlupfdrehzahl ΔNf
nicht höher
ist als Nfh, wird der Prozess mit einem Schritt 117 fortgeführt.
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Im
Schritt 118 wird der Korrekturwert df aktualisiert, indem
der Wert Δdf
zu ihm addiert wird. Anschließend
wird der Steuerprozess beendet.
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Der
Schritt 118 dient dazu, die Schlupfdrehzahl Nfh beim nächsten Schaltvorgang
um ΔNf zu verringern.
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Im
Schritt 117 wird festgestellt, ob die Schlupfdrehzahl ΔNf am Ende
des Schaltvorgangs niedriger ist als Nfl oder nicht.
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Wenn
die Schlupfdrehzahl ΔNf
niedriger ist als Nfl, wird der Prozess mit einem Schritt 119 fortgeführt. Wenn
die Schlupfdrehzahl ΔNf
nicht niedriger ist als Nfl, wird der Steuerprozess beendet.
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Im
Schritt 119 wird der Steuerprozess beendet, nachdem der
Korrekturwert df aktualisiert wird, indem der Wert Δdf von ihm
subtrahiert wird, so dass die Schlupfdrehzahl beim nächsten Schaltvorgang höher sein
kann als Nfl.
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Der
funktionale Teil der Steuereinheit 64, der die Schritte 101 bis 107 und
den Schritt 120 ausführt, stellt
die erste Verriegelungs- Arbeitsverhältnis- Festlegungs- und- Beibehaltungs- Einrichtung
der Erfindung dar. Der funktionale Teil der Steuereinheit 64, der
die Schritte 108 bis 117 und die Schritte 118 bis 119 ausführt, stellt
die zweite Verriegelungs-Arbeitsverhältnis-Steuereinrichtung der
Erfindung dar.
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Wenn
die Entscheidung getroffen wird, einen Schaltvorgang durchzuführen, wird
das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis
gemäß des oben
beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels
auf das erste Arbeitsverhältnis
verringert. Dadurch wird es möglich, dass
die Sperrkupplung in den Rutschzustand gebracht wird, nachdem der
Schaltvorgang tatsächlich begonnen
hat, auch wenn die Schaltzeit kurz ist. Darüber hinaus wird das erste Arbeitsverhältnis entsprechend
einer Differenz der Schlupfdrehzahl in dem Zeitraum von der Entscheidung,
einen Schaltvorgang auszuführen,
bis zum tatsächlichen
Beginn des Schaltvorgangs beim vorangehenden Schaltvorgang korrigiert.
Dadurch wird es möglich,
den minimalen Hydraulikdruck innerhalb eines Bereiches sicher einzustellen,
in dem die Sperrkupplung nicht rutscht, wodurch verhindert wird,
dass die Sperrkupplung bis zum tatsächlichen Beginn des Schaltvorgangs rutscht.
Beim tatsächlichen
Beginn des Schaltvorgangs wird das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis von dem
zweiten Arbeitsverhältnis
verringert, welches unabhängig
von dem ersten Arbeitsverhältnis
bestimmt wird, und es wird entsprechend der Schlupfdrehzahl am Ende
des vorangegangenen Schaltvorgangs korrigiert. Dadurch kann die
Schlupfdrehzahl stabil die Ziel-Schlupfdrehzahl am Ende des Schaltvorgangs
erreichen, auch wenn die Schaltzeit kurz ist, oder die Schaltzeit
auf Grund einer Veränderung bzw.
Verschlechterung der Schaltkupplungen variiert. Dies verringert
den Schaltschlag.
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Da
die Schlupfdrehzahl am Ende des Schaltvorgangs der Ziel-Schlupfdrehzahl
angeglichen werden kann, wird die Sperrkupplung nach dem Abschluss
des Schaltvorgangs in kurzer Zeit wieder in Eingriff gebracht. Dadurch
wird ein Anstieg des Kraftstoffverbrauchs auf Grund eines verzögerten Wiedereingreifens
der Sperrkupplung verhindert.
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Wenn
ein Verriegelungs-Arbeitsverhältnis keinen
Maximalwert aufweist, wenn eine Entscheidung getroffen wird, dass
der eine Schaltvorgang ausgeführt
werden soll, wird eine Korrektur (Lernen) des ersten Arbeitsverhältnisses
und des zweiten Arbeitsverhältnisses
verhindert. Dadurch wird inkorrektes Lernen vermieden.
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Nun
wird das zweite Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich wie folgt vom ersten Ausführungsbeispiel. In dem ersten
Ausführungsbeispiel
wird das zweite Arbeitsverhältnis
als das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis lerngesteuert, so dass
die Schlupfdrehzahl am Ende des Schaltvorgangs in dem Bereich zwischen
der oberen Grenze und der unteren Grenze der Ziel-Schlupfdrehzahl
liegen kann. In dem zweiten Ausführungsbeispiel
steuert die Steuereinheit 64' (siehe 1)
die Veränderungsrate θ, während das
zweite Arbeitsverhältnis auf
einem gleichmäßigen Wert
gehalten wird, so dass die Schlupfdrehzahl am Ende des Schaltvorgangs
der Ziel-Schlupfdrehzahl angeglichen werden kann.
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5 und 6 sind
Flussdiagramme, die einen Steuerprozess zeigen, der gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels
von der Steuereinheit 64' ausgeführt wird.
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Die
Schritte 201 bis 205, 206, 207 und 220 sowie
ein Schritt 208 entsprechen den Schritten 101 bis 105, 106, 107 und 120 sowie
dem Schritt 108 im ersten Ausführungsbeispiel, das anhand
von 3 beschrieben wurde.
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In
einem Schritt 208 wird ein Basis-Arbeitsverhältnis DTYf
berechnet, und in einem Schritt 209 wird das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis auf
das zweite Arbeitsverhältnis
DTYSTA verringert, das DTYf entspricht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird das zweite Arbeitsverhältnis
DTYSTA auf einem gleichmäßigen Wert
gehalten, ohne korrigiert zu werden.
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In
einem Schritt 210 wird aus dem Eingangsdrehmoment TQ nach
Ablauf des Zeitraums Ti und den Arten des Gangwechsels anhand von
Kennliniendiagrammen, welche jeweils die Beziehung zwischen dem
Eingangsdrehmoment TQ und den Arten des Gangwechsels und einer Veränderungsrate θ wiedergeben,
die anfängliche
Veränderungsrate θ ermittelt.
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In
einem Schritt 211 wird ein Korrekturwert dθ für die anfängliche
Veränderungsrate θ aus dem Eingangsdrehmoment
TQ nach der Haltezeit Ti und der Öltemperatur TMP berechnet.
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In
einem Schritt 212 wird das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis von
dem zweiten Arbeitsverhältnis
DTYSTA mit einer Veränderungsrate θ verringert,
die durch folgende Berechnung ermittelt wurde: θ + dθ.
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In
einem Schritt 213 wird festgestellt, ob der Schaltvorgang
beendet wurde oder nicht, d. h. ob das Übersetzungsverhältnis das
Ziel-Übersetzungsverhältnis Gf
erreicht hat oder nicht.
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Wenn
der Schaltvorgang beendet ist, wird die Sperrkupplung in einem Schritt 214 wieder
in Eingriff gebracht, indem das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis mit
einer vorbestimmten Veränderungsrate
erhöht
wird.
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In
einem Schritt 215 wird anschließend festgestellt, ob das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis einen
Maximalwert aufweist oder nicht, wenn die Entscheidung getroffen
wurde, einen Schaltvorgang durchzuführen.
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Wenn
das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis den
Maximalwert aufweist, wird der Prozess mit einem Schritt 216 fortgeführt. Wenn
das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis
nicht den Maximalwert aufweist, wird der Steuerprozess beendet.
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Im
Schritt 216 wird festgestellt, ob die Schlupfdrehzahl ΔNf höher ist
als Nfh oder nicht.
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Wenn
die Schlupfdrehzahl ΔNf
höher ist
als Nfh, wird der Prozess mit einem Schritt 218 fortgeführt. Wenn
die Schlupfdrehzahl ΔNf
nicht höher
ist als Nfh, wird der Prozess mit einem Schritt 217 fortgeführt.
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Im
Schritt 218 wird der Korrekturwert dθ aktualisiert, indem der Wert Δdθ von ihm
subtrahiert wird, so dass die Schlupfdrehzahl ΔNf beim nächsten Schaltvorgang niedriger
sein kann als Nfh. Danach wird der Steuerprozess beendet.
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Im
Schritt 217 wird festgestellt, ob die Schlupfdrehzahl ΔNf am Ende
des Schaltvorgangs niedriger ist als Nfl oder nicht.
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Wenn
die Schlupfdrehzahl ΔNf
niedriger ist als Nfl, wird der Prozess mit Schritt 219 fortgeführt. Wenn
die Schlupfdrehzahl ΔNf
nicht niedriger ist als Nfl, wird der Steuerprozess beendet.
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Im
Schritt 219 wird der Korrekturwert dθ aktualisiert, indem der Wert Δdθ zu ihm
addiert wird, so dass die Schlupfdrehzahl ΔNf beim nächsten Schaltvorgang höher sein
kann als Nfl. Danach wird der Steuerprozess beendet.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt
der funktionale Teil der Steuereinheit 64', der die Schritte 201 bis 207 und
den Schritt 220 ausführt,
die erste Verriegelungs- Arbeitsverhältnis- Festlegungs- und- Beibehaltungs-
Einrichtung der Erfindung dar. Der funktionale Teil der Steuereinheit 64', der die Schritte 208 bis 217 und
die Schritte 218 bis 219 ausführt, stellt die zweite Verriegelungs-Arbeitsverhältnis-Steuereinrichtung
der Erfindung dar.
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Wenn
die Entscheidung getroffen wird, einen Schaltvorgang durchzuführen, wird
das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis
gemäß des oben
beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiels
auf das erste Arbeitsverhältnis
verringert. Dadurch wird es möglich, dass
die Sperrkupplung in den Rutschzustand gebracht wird, nachdem der
Schaltvorgang tatsächlich begonnen
hat, auch wenn die Schaltzeit kurz ist. Darüber hinaus wird das erste Arbeitsverhältnis entsprechend
einer Differenz der Schlupfdrehzahl in dem Zeitraum von der Entscheidung,
einen Schaltvorgang auszuführen,
bis zum tatsächlichen
Beginn des Schaltvorgangs beim vorangehenden Schaltvorgang korrigiert.
Dadurch wird es möglich,
den minimalen Hydraulikdruck innerhalb eines Bereiches sicher einzustellen,
in dem die Sperrkupplung nicht rutscht, wodurch verhindert wird,
dass die Sperrkupplung bis zum tatsächlichen Beginn des Schaltvorgangs rutscht.
Beim tatsächlichen
Beginn des Schaltvorgangs wird das Verriegelungs-Arbeitsverhältnis von dem
zweiten Arbeitsverhältnis
verringert, welches unabhängig
von dem ersten Arbeitsverhältnis
bestimmt wird, und zwar um die Veränderungsrate, die entsprechend
der Schlupfdrehzahl am Ende des vorangegangenen Schaltvorgangs korrigiert
wird. Dadurch kann die Schlupfdrehzahl stabil die Ziel-Schlupfdrehzahl
am Ende des Schaltvorgangs erreichen, auch wenn die Schaltzeit kurz
ist, oder die Schaltzeit auf Grund einer Veränderung bzw. Verschlechterung
der Schaltkupplungen variiert. Dies verringert den Schaltschlag.
Wenn ein Verriegelungs-Arbeitsverhältnis keinen Maximalwert aufweist, wenn
die Entscheidung getroffen wird, dass das ein Schaltvorgang ausgeführt werden
soll, wird eine Korrektur des ersten Arbeitsverhältnisses und der Veränderungsrate θ', und damit ein Lernen
für den
nächsten
Schaltvorgang verhindert. Dadurch wird inkorrektes Lernen vermieden.
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Da
die Schlupfdrehzahl am Ende des Schaltvorgangs auch in diesem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Ziel-Schlupfdrehzahl angeglichen werden kann, wird die Sperrkupplung
nach dem Abschluss des Schaltvorgangs in kurzer Zeit wieder in Eingriff gebracht.
Dadurch wird ein Anstieg des Kraftstoffverbrauchs auf Grund eines
verzögerten
Wiedereingreifens der Sperrkupplung verhindert.