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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein
in einem Fahrzeug oder dergleichen angebrachtes Automatikgetriebe.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Steuersystem
für ein Automatikgetriebe, das dazu fähig ist,
einen automatischen Schaltmodus auszuführen, der ein automatisches
Schalten basierend auf einem Fahrzeugfahrzustand durchführt,
und ebenso dazu fähig ist, einen manuellen Schaltmodus
auszuführen, der ein Schalten basierend auf einem durch
eine manuelle Operation generierten Befehl durchführt.
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Stand der Technik
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Ein
in einem Fahrzeug oder dergleichen angebrachtes Automatikgetriebe
ist derart aufgebaut, um automatisch ein Übersetzungsverhältnis
(eine Schaltstufe) basierend insbesondere auf einer Fahrpedalbetätigung
und einer Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen, während
das Fahrzeug vorwärts fährt, und ebenso eine Fahrt
bei einer geeigneten Gangstufe zu erreichen, ohne dass eine Schaltoperation durch
einen Fahrer notwendig ist. Jedoch wurde als Folge auf kürzliche
Nachfragen für ein sportliches Fahren, eine feinere Auswahl
einer Motorbremse und dergleichen, eine Vorrichtung vorgeschlagen,
die eine sogenannte manuelle Schaltoperation ermöglicht,
wobei der Fahrer frei das Übersetzungsverhältnis
(die Schaltstufe) auswählen kann. (Siehe japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift
Nr.
JP-A-H10-324169 )
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Offenbarung der Erfindung
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Hinsichtlich
Stufen-Automatikgetrieben der vergangenen Jähre haben sich
Mehrstufen-Automatikgetriebe, wie etwa jene, die sechs oder mehr
Vorwärtsgänge erreichen, etabliert, um zu einem
verbesserten Treibstoffverbrauch, usw., beizutragen. Auch Automatikgetriebe,
die ein stufenloses Schalten durchführen, wie etwa ein
stufenloses Getriebe (CVT) der Riemenart, weisen nun segmentierte Übersetzungsverhältnisse
(wie etwa sechs oder mehr Stufen) auf, und sind derart aufgebaut,
um die Auswahl von Pseudo-Schaltstufen zu ermöglichen.
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Wenn
jedoch ein Automatikgetriebe auf diese Weise in dessen Übersetzungsverhältnisse (Schaltstufen)
segmentiert (mehr gestuft) wird, muss das Übersetzungsverhältnis
(Gangstufe) beispielsweise um zwei oder drei Stufen geändert
werden, um eine signifikante Motorbremse während solcher
Begebenheiten, wie etwa ein Bergabfahren oder ein plötzlichen
Bremsen, zu erreichen. Insbesondere gilt in Fällen, in
denen die vorstehende manuelle Schaltoperation durchgeführt
wird, dass der Fahrer nicht nacheinander eine Anzahl von manuellen
Schaltoperationen in einer kurzen Zeit durchführen muss.
Solche Operationen werden zu einer Belastung, die zu dem Problem
einer schlechten Fahrzeugfahrbarkeit führen.
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Wenn
die vorstehende manuelle Schaltoperation durchgeführt wird,
kann die Belastung der Operation denkbar mit einer Konfiguration
reduziert werden, in der ein Mehrstufen-Änderungsbefehl durch
kontinuierliches Drücken eines Betätigungshebels
oder dergleichen zu einer Herunterschalt-Befehlsposition durchgeführt
werden, d. h., durch eine sogenannte Halteoperation. Wenn jedoch
eine Haltezeit für eine Bestimmung berücksichtigt
wird, die eingestellt sein muss, um eine fälschliche Operation oder
dergleichen auszuschließen, dauern die Schaltbefehle länger
um vollendet zu werden, was zu einem schlechten Ansprechverhalten
führt, was insbesondere für eine sportliche Fahrweise
ungeeignet ist. Zusätzlich ändert der Schaltbefehl
letztendlich eine Stufe zu einem Zeitpunkt, d. h., das Automatikgetriebe
wird zu einem Zeitpunkt einmal geschaltet, z. B. von einem sechsten
Gang zu einem fünften, zu einem vierten, und anschließend
zu einem dritten. Als eine Konsequenz wird ein Schalten nacheinander durchgeführt,
und führt zu dem Problem einer schlechten Fahrbarkeit.
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuersystem
für ein Automatikgetriebe bereitzustellen, welches dazu
fähig ist, unverzüglich zu einer vom Fahrer gewünschten
Gangstufe herunterzuschalten, wenn eine Operation eines durch eine
manuelle Betätigungseinrichtung generierten Herunterschaltbefehls
durchgeführt wird, ohne dass der Vorgang zu einer Belastung
wird.
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Die
vorliegende Erfindung (siehe z. B. 1 bis 6)
ist ein Steuersystem (1) für ein Automatikgetriebe
(3), das zum Ausführen eines automatischen Schaltmodus
(A-Modus) fähig ist, wobei ein Übersetzungsverhältnis
automatisch basierend auf einem Fahrzustand eines Fahrzeugs ausgewählt wird
(z. B. eine Fahrpedalbetätigung und eine Fahrzeuggeschwindigkeit),
und zum Ausführen eines manuellen Schaltmodus (M-Modus)
fähig ist, wobei das Übersetzungsverhältnis
basierend auf einem Heraufschaltbefehl (z. B. (+)) und einem Herunterschaltbefehl
(z. B. (–)), die durch eine manuelle Operation einer manuellen
Betätigungseinrichtung (21) generiert wird, geändert
wird. Das Steuersystem ist dadurch gekennzeichnet, dass dieses umfasst:
eine Berechnungseinrichtung eines benötigten Leistungsausmaßes
(61) zum Berechnen eines Ausmaßes einer Leistung,
die durch den Fahrer notwendig ist, basierend auf einer Fahroperation;
und eine Manuell-Schaltsteuerungseinrichtung (51), die
eine Angabeeinrichtung eines benötigten Leistungsausmaßes
(52) zum Ändern und Einstellen eines Vor-Herunterschalt-Übersetzungsverhältnisses
gemäß dem benötigten Leistungsausmaß aufweist,
und die ein Herunterschalten zu dem geänderten und eingestellten Übersetzungsverhältnis
in dem manuellen Schaltmodus (M-Modus) und während einer
Operation des durch die manuelle Betätigungseinheit (21)
generierten Herunterschaltbefehls durchführt.
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Demzufolge
gilt in dem manuellen Schaltmodus und während der Operation
des durch die manuelle Betätigungseinrichtung generierten
Herunterschaltbefehls, dass die Angabeeinrichtung des benötigten
Leistungsausmaßes ein Nach-Herunterschalt-Übersetzungsverhältnis
entsprechend dem durch den Fahrer benötigten Leistungsausmaß ändert
und einstellt, und ein Herunterschalten auf das geänderte
und eingestellte Übersetzungsverhältnis durchgeführt
wird.
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Daher
ermöglicht die einzelne Operation des durch die manuelle
Betätigungseinrichtung generierten Herunterschaltbefehls
ein Herunterschalten, das dem durch den Fahrer benötigten
Leistungsausmaß entspricht. Mit anderen Worten kann dadurch
ein unmittelbares Herunterschalten auf das durch den Fahrer gewünschte Übersetzungsverhältnis
erreicht werden, ohne dass der Vorgang zu einer Belastung wird.
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Die
vorliegende Erfindung (siehe z. B. 1 und 4 bis 6)
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Angabeeinrichtung des benötigten
Leistungsausmaßes (52) das Nach-Herunterschalt-Übersetzungsverhältnis
derart ändert und einstellt, dass eine Übersetzungsverhältnisdifferenz
vor und nach einem Herunterschalten mit dem Anstieg des benötigten
Leistungsausmaßes ansteigt.
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Demzufolge ändert
und stellt die Angabeeinrichtung des benötigten Leistungsausmaßes
das Nach-Herunterschalt-Übersetzungsverhältnis
derart ein, dass eine größere Differenz zwischen
dem Übersetzungsverhältnis vor und nach einem
Herunterschalten vorliegt, wenn das benötigte Leistungsausmaß ansteigt.
Daher kann ein Herunterschalten derart durchgeführt werden,
um eine Antriebskraft und eine Motorbremsung zu erhöhen,
wenn der Fahrer ein großes Leistungsausmaß benötigt,
und ebenso derart durchgeführt werden, um die Antriebskraft
und ein Motorbremsen zu vermindern, wenn der Fahrer ein kleines
Leistungsausmaß benötigt. Daher kann ein unmittelbares
Herunterschalten auf das durch den Fahrer gewünschte Übersetzungsverhältnis
erreicht werden.
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Insbesondere
ist die vorliegende Erfindung (siehe z. B. 1 bis 6)
dadurch gekennzeichnet, dass eine Berechnungseinrichtung des benötigten
Leistungsausmaßes (61) das benötigte
Leistungsausmaß basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit
(V), einer Fahrpedalbetätigungsänderungsgeschwindigkeit
(ΔTH) und einer Fahrpedalbetätigung (TH) während
einer vorbestimmten Zeit berechnet.
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Demzufolge
berechnet die Berechnungseinrichtung des benötigten Leistungsausmaßes
das benötigte Leistungsausmaß basierend auf der
Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrpedalbetätigungsänderungsgeschwindigkeit
und der Fahrpedalbetätigung während einer vorbestimmten
Zeit. Daher kann das durch den Fahrer benötigte Leistungsausmaß genau
unter Berücksichtigung der Betätigungsabsicht
des Fahrers, dem Straßenzustand und dergleichen berechnet
werden. Demzufolge kann ein Herunterschalten durch eine manuelle
Operation entsprechend dem durch den Fahrer benötigten
Leistungsausmaß genau durchgeführt werden.
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Weiterhin
ist die vorliegende Erfindung (siehe z. B. 1 bis 5 insbesondere dadurch gekennzeichnet,
dass diese weiterhin ein Angabekennfeld eines benötigten
Leistungsausmaßes (53) umfasst, in dem ein Nach-Herunterschalt-Übersetzungsverhältnis
entsprechend dem benötigten Leistungsausmaß und
der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) zuvor für jedes Vor-Herunterschalt-Übersetzungsverhältnis gespeichert
ist.
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Demzufolge
wird das Angabekennfeld des benötigten Leistungsausmaßes,
in dem das Nach-Herunterschalt-Übersetzungsverhältnis
entsprechend dem benötigten Leistungsausmaß und der
Fahrzeuggeschwindigkeit zuvor gespeichert wird, für jedes
Vor-Herunterschalt-Gangübersetzungsverhältnis
bereitgestellt. Daher gibt es keine Notwendigkeit, eine komplexe
Berechnung für ein Herunterschalten durch eine manuelle
Operation durchzuführen, und ein Herunterschalten in Übereinstimmung
mit dem durch den Fahrer benötigten Leistungsausmaß kann
umgehend durchgeführt werden. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit
in dem Nach-Herunterschalt-Übersetzüngsverhältnis
berücksichtigt werden kann, ist es möglich, einen
genauen Spitzenwert einer Antriebskraft und einer benötigten
Motorbremse in Abhängigkeit auf der Fahrzeuggeschwindigkeit
zu erzeugen. Demzufolge kann eine Fahrbarkeit verbessert werden,
während ebenso ein sicheres Fahren während eines
Herunterschaltens durch eine manuelle Operation sichergestellt wird.
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Die
vorliegende Erfindung (siehe z. B. 2 und 3)
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Automatikgetriebe (3)
ein Mehrstufen-Automatikgetriebe umfasst, das eine Vielzahl von
Schaltstufen (z. B. acht Vorwärtsgänge) durch Ändern
eines Kraftübertragungsweges eines Gangänderungsgetriebemechanismus
(6) erreicht, und die manuelle Schaltsteuereinrichtung
(51) das Nach-Herunterschalt-Übersetzungsverhältnis
durch Ändern und Einstellen einer Anzahl von herunterzuschaltenden
Gangstufen basierend auf einem Herunterschaltbefehl gemäß dem durch
den Fahrer benötigten Leistungsausmaß ändert
und einstellt.
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Demzufolge
umfasst das Automatikgetriebe ein Mehrstufen-Automatikgetriebe,
das eine Vielzahl von Schaltstufen durch Ändern eines Kraftübertragungswegs
eines Gangänderungsgetriebemechanismus erreicht, und die
Manuell-Schaltsteuerungseinrichtung das Nach-Herunterschalt-Übersetzungsverhältnis
durch Ändern und Einstellen einer Anzahl von herunterzuschaltenden
Gangstufen basierend auf einem Herunterschaltbefehl gemäß dem
durch den Fahrer benötigten Leistungsausmaß ändert
und einstellt. Durch Durchführen der Operation eines einzelnen Herunterschaltbefehls
durch Verwenden der manuellen Betätigungseinrichtung kann
ein Herunterschalten auf eine Schaltstufe gemäß dem
durch den Fahrer benötigten Leistungsausmaß durchgeführt
werden. Mit anderen Worten kann ein Herunterschalten auf eine durch
den Fahrer gewünschte Gangstufe unverzüglich durchgeführt
werden, ohne dass der Vorgang zu einer Belastung wird.
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Es
sei angemerkt, dass die vorstehenden Bezugszeichen in Klammern Bezug
auf die Zeichnungen nehmen, um das Verständnis der Erfindung zu
verbessern, aber keinerlei Einfluss auf den in den Patentansprüchen
beschriebenen Aufbau haben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm, das ein Steuersystem für ein Automatikgetriebe
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
ein skelettartiges Schaubild, das ein Automatikgetriebe zeigt, an
dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
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3 ist
eine Eingriffsabbildung des Automatikgetriebes gemäß der
vorliegenden Erfindung.
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4 ist
ein Flussdiagramm, das eine Manuell-Herunterschaltsteuerung unter
Berücksichtigung eines benötigten Leistungsausmaßes
zeigt.
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5 zeigt Zeichnungen von Kennfeldern, die
ein benötigtes Leistungsausmaß angeben, wobei 5A ein
Kennfeld für einen achten Gang, 5B ein
Kennfeld für einen siebten Gang, 5C ein Kennfeld
für einen sechsten Gang, 5D ein
Kennfeld für einen fünften Gang und 5E ein
Kennfeld für einen vierten Gang darstellt.
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6 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Berechnen des benötigten
Leistungsausmaßes zeigt.
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Beste Methoden zum Ausführen
der Erfindung
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Mit
Bezugnahme auf die 1 bis 6 werden
nachstehend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
beschrieben. Zunächst wird ein schematischer Aufbau eines
Automatikgetriebes 3, an dem die vorliegende Erfindung
anwendbar ist, hauptsächlich mit Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Wie in 1 veranschaulicht ist, ist das Automatikgetriebe 3 zwischen
einem Motor (E/G) 2 und einem Antriebsrad 4 zwischengeschoben
bereitgestellt, und im weitesten Sinne aufgebaut, um einen Momentenwandler
(T/C) 5, einen automatischen Gangwechselmechanismus (einen
Gangwechselgetriebemechanismus) 6 und eine Hydrauliksteuervorrichtung 7 zu
umfassen.
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Wie
in 2 veranschaulicht ist, ist das Automatikgetriebe 3 gut
für eine Verwendung in einem Fahrzeug der FF-Art (Frontmotor,
Frontantrieb) geeignet und weist eine Eingangswelle 8 auf,
womit das Automatikgetriebe 3 mit dem Motor 2 verbunden
werden kann (siehe 1). Der Momentenwandler 5 ist mit
der Eingangswelle 8 verbunden, und besitzt ein Pumpenantriebsrad 5b,
das mit der Eingangswelle 8 gekoppelt ist, und einen Turbinenläufer 5c,
an den die Drehung des Pumpenantriebsrades 5b über
ein Arbeitsfluid übertragen wird. Der Turbinenläufer 5c ist
mit einer Eingangswelle 9 des automatischen Gangwechselmechanismus 6 verbunden,
der koaxial mit der Eingangswelle 8 angebracht ist. Ebenso
ist der Momentenwandler 5 mit einer Sperrkupplung bzw.
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Überbrückungskupplung 5a ausgestattet. Ein
Eingreifen der Überbrückungskupplung 5a über eine
Hydrauliksteuerung der Hydrauliksteuervorrichtung 7 (siehe 1) überträgt
direkt die Drehung der Eingangswelle 8 des Automatikgetriebes 3 zu
der Eingangswelle 9 des automatischen Gangwechselmechanismus 6.
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Der
automatische Gangwechselmechanismus 6 ist mit dem Planetengetriebe
DP und der Planetengetriebeeinheit PU ausgestattet, die sich beide an
der Eingangswelle 9 befinden. Das Planetengetriebe DP ist
ein sogenanntes Planetengetriebe der Doppelritzel-Bauart, das mit
einem Sonnenrad S1, einem Träger CR1 und einem Ringrad
bzw. Hohlrad R1 ausgestattet ist, wobei sich der Träger
CR1 sowohl mit einem Zahnrad P2, das im Eingriff mit dem Sonnenrad
S1 steht, und einem Zahnrad P1, das im Eingriff mit dem Hohlrad
R steht, in Eingriff steht.
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Inzwischen
ist die Planetengetriebeeinheit PU ein sogenanntes Planetengetriebe
der Ravigneaux-Bauart, das mit einem Sonnenrad S2, einem Sonnenrad
S3, einem Träger CR2 und einem Hohlrad R2 ausgestattet
ist, wobei der Träger CR2 sowohl mit einem langen Ritzel
P3, das im Eingriff mit dem Sonnenrad S3 und dem Hohlrad R2 steht,
und einem kurzen Ritzel P4, das in Eingriff mit dem Sonnenrad S2
steht, in Eingriff steht.
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Das
Sonnenrad S1 des Planetengetriebes GP ist integral an einem Gehäuse 16 fixiert.
Der Träger CR1 ist mit der Eingangswelle 9 verbunden,
wobei die Drehung des Trägers CR1 (die nachstehend als
Eingangsdrehung bezeichnet wird) identisch mit der Drehung der Eingangswelle 9 ist,
und ebenso mit einer Kupplung C-4 verbunden ist. Aufgrund des stationären
Sonnenrades S1 und der Eingangsdrehung des Trägers CR1
ist die Eingangsdrehung des Hohlrades R1 eine verlangsamte Drehung,
deren Drehzahl reduziert wurde. Ebenso ist das Hohlrad R1 mit einer
Kupplung C-1 und einer Kupplung C-3 verbunden.
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In
der Planetengetriebeeinheit PU ist das Sonnenrad S3 mit einer Bremse
B-1 verbunden, und bezüglich des Gehäuses 16 fixierbar.
Das Sonnenrad S3 ist ebenso mit der Kupplung C-4 und der Kupplung
C-3 verbunden. Sowohl die Eingangsdrehung des Trägers CR1
als auch die verlangsamte Drehung des Hohlrades R1 können über
die Kupplung C-4 beziehungsweise die Kupplung C-3 an das Sonnenrad S1
eingegeben werden. Das Sonnenrad S2 ist mit der Kupplung C-1 verbunden,
und die verlangsamte Drehung des Hohlrades R1 kann daran eingegeben werden.
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Weiterhin
ist der Träger CR2 mit einer Kupplung C-2 verbunden, an
die die Drehung der Eingangswelle 9 eingegeben wird, und
eine solche Eingangsdrehung kann über die Kupplung C-2
an den Träger CR2 eingegeben werden. Der Träger
CR2 ist ebenso mit einer Freilauf- bzw. Einwegkupplung F-1 und einer
Bremse B-2 verbunden. Die Einwegkupplung F-1 reguliert die Drehung
des Trägers CR2 in eine Richtung bezüglich des
Gehäuses 16, während die Bremse B-2 dazu
fähig ist, die Drehung des Trägers CR2 zu stoppen.
Das Hohlrad R2 ist mit einem Gegenzahnrad 10 verbunden,
das beispielsweise bezüglich einem (nicht gezeigten) bezüglich
des Gehäuses 16 fixierten Zentralstützelement
drehbar gestützt ist.
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Das
Gegenzahnrad 10 steht im Eingriff mit einem Zahnrad großen
Durchmessers 11, das an einem Ende einer Gegenwelle 12 eines
Gegenwellenabschnitts 17 fixiert angebracht ist. Ein Zahnrad
kleinen Durchmessers 12a, das an einem anderen Ende der
Gegenwelle 12 fixiert angebracht ist, steht in Eingriff
mit einem Zahnrad 14 eines Diffenzialabschnitts 18.
Das Zahnrad 14 ist mit einem Differenzialgetriebe 13 ineinander
verzahnt, und ist mit einer rechten und linken Radachse (Ausgangswellen) 15, 15 über
das Differenzialgetriebe 13 auf eine Weise verbunden, die
eine Absorption einer Rechts-Links-Differenzdrehung ermöglicht.
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Basierend
auf dem obigen Aufbau wird als nächstes der Betrieb des
Automatikgetriebes 3 mit Bezugnahme auf die 2 und 3 erläutert.
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Um
einen D-(”Drive”; Fahren)-Bereich beispielsweise
in einem ersten Vorwärtsgang (1.) zu erreichen, befindet
sich die Kupplung C-1 und die Einwegkupplung F-1, wie in 3 gezeigt,
in Eingriff. Demzufolge gilt, wie in 2 gezeigt
ist, dass die Drehung des Hohlrades R1, deren Drehzahl durch das
stationäre Sonnenrad S1 und die Eingangsdrehung des Trägers
CR1 reduziert wurde, an das Sonnenrad S2 über die Kupplung
C-1 eingegeben wird. Die Drehung des Trägers CR2 wird in
eine Richtung (eine Normal-Drehrichtung) reguliert, d. h. der Träger CR2
ist stationär, und eine Rückwärtsdrehung
dessen ist unterbunden. Demzufolge wird die verlangsamte Dreheingabe
zu dem Sonnenrad S2 an das Hohlrad R2 über den stationären
Träger CR2 ausgegeben, und eine Normaldrehung, die als
der erste Vorwärtsgang gilt, wird von dem Gegenzahnrad 10 ausgegeben.
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Es
sei angemerkt, dass während einer Motorbremsoperation (während
eines Ausrollens), die Bremse B-2 geschlossen ist um den Träger
CR2 stationär zu halten und die Normaldrehung des Trägers CR2
zu verhindern, wobei der erste Vorwärtsgang-Zustand beibehalten
wird. In dem ersten Vorwärtsgang verhindert die Einwegkupplung
F-1 die Rückwärtsdrehung des Trägers
CR2 während des Erlaubens einer Normaldrehung. Daher gilt,
dass wenn von einem Nicht-Fahrbereich auf einen Fahrbereich geschaltet
wird, beispielsweise der erste Vorwärtsgang sanft durch
ein automatisches Eingreifen der Einwegkupplung F-1 erreicht werden
kann.
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In
einem zweiten Vorwärtsgang (2.) befindet sich die Kupplung
C-1 in Eingriff, und die Bremse B-1 ist geschlossen, wie in 3 gezeigt
ist. Demzufolge gilt, wie in 2 gezeigt
ist, dass die Drehung des Hohlrades R1, die durch das stationäre
Sonnenrad S1 und die Eingangsdrehung des Trägers CR1 drehzahlreduziert
wurde, an das Sonnenrad S2 über die Kupplung C-1 eingegeben
wird. Das Sonnenrad S3 wird aufgrund des Schließens der
Bremse B-1 stationär gehalten. Demzufolge ist die verlangsamte
Drehung des Trägers CR2 langsamer als die des Sonnenrades
S2. Die verlangsamte Drehungseingabe des Sonnenrades S2 wird über
den Träger CR2 an das Hohlrad R2 ausgegeben, und eine Normaldrehung,
die als die zweite Vorwärtsgangstufe dient, wird von dem
Gegenzahnrad 10 ausgegeben.
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In
einer dritten Vorwärtsgangstufe (3.) befinden sich die
Kupplung C-1 und die Kupplung C-3 miteinander in Eingriff, wie in 3 gezeigt
ist. Demzufolge gilt, wie in 2 gezeigt
ist, dass die Drehung des Hohlrades R1, die durch das stationäre
Sonnenrad 51 und die Eingangsdrehung des Trägers
CR1 drehzahlreduziert wurde, über die Kupplung C-1 an das
Sonnenrad S2 eingegeben wird. Die verlangsamte Drehung des Hohlrades
R1 wird aufgrund des Eingriffs der Kupplung C-3 an das Sonnenrad
S3 eingegeben. Mit anderen Worten gilt, dass weil die verlangsamte
Drehung des Hohlrades R1 an das Sonnenrad S3 und das Sonnenrad S2
eingegeben wird, die verlangsamte Drehung der Planetengetriebeeinheit
PU in eine Direktkopplung übertragen wird. Die verlangsamte
Drehung wird daher unverändert an das Hohlrad R2 ausgegeben,
und eine Normaldrehung, die als die dritte Gangstufe dient, wird
von dem Gegenzahnrad 10 ausgegeben.
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In
einer vierten Vorwärtsgangstufe (4.) befinden sich die
Kupplung C-1 und die Kupplung C-4, wie in 3 gezeigt
ist, in Eingriff. Demzufolge gilt, wie in 2 gezeigt
ist, dass die Drehung des Hohlrades R1, die durch das stationäre
Sonnenrad S1 und die Eingangsdrehung des Trägers CR1 drehzahlreduziert
wurde, über die Kupplung C-1 an das Sonnenrad S2 eingegeben
wird. Die Eingangsdrehung des Trägers CR1 wird aufgrund
des Eingriffs der Kupplung C-4 an das Sonnenrad S3 eingegeben. Demzufolge
ist die verlangsamte Drehung des Trägers CR2 schneller
als die des Sonnenrades S2. Die verlangsamte Dreheingabe des Sonnenrades
S2 wird an das Hohlrad R2 über den Träger CR2
ausgegeben, und eine Normaldrehung, die als die vierte Vorwärtsgangstufe
dient, wird von dem Gegenzahnrad 10 ausgegeben.
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Bei
einer fünften Vorwärtsgangstufe (5.) befindet
sich die Kupplung C-1 und die Kupplung C-2 in Eingriff, wie in 3 gezeigt
ist. Demzufolge gilt, wie in 2 gezeigt
ist, dass die Drehung des Hohlrades R1, die durch das stationäre
Sonnenrad S1 und die Eingangsdrehung des Trägers CR1 drehzahlreduziert
wurde, über die Kupplung C-1 an das Sonnenrad S2 eingegeben
wird. Die Eingangsdrehung wird ebenso aufgrund des Eingriffs der
Kupplung C-2 an den Träger CR2 eingegeben. Demzufolge gilt
aufgrund der verlangsamten Dreheingabe an das Sonnenrad S2 und der
Eingangsdrehungseingabe an den Träger CR2, dass eine verlangsamte
Drehung, die schneller als die vierte Vorwärtsgangstufe
ist, erreicht und an das Hohlrad R2 ausgegeben wird, und eine Normaldrehung,
die als die fünfte Vorwärtsgangstufe dient, von
dem Gegenzahnrad 10 ausgegeben wird.
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In
einer sechsten Vorwärtsgangstufe (6.) befindet sich die
Kupplung C-2 und die Kupplung C-4, wie in 3 gezeigt
ist, in Eingriff. Demzufolge gilt, wie in 2 gezeigt
ist, dass die Eingangsdrehung des Trägers CR1 aufgrund
des Eingriffs der Kupplung C-4 an das Sonnenrad S3 eingegeben wird.
Die Eingangsdrehung wird ebenso aufgrund des Eingriffs der Kupplung
C-2 an den Träger CR2 eingegeben. Mit anderen Worten gilt,
dass weil die Eingangsdrehung an das Sonnenrad S3 und den Träger
CR2 eingegeben wird, die Eingangsdrehung der Planetengetriebeeinheit
PU in einer Direktkopplung übertragen wird. Die Eingangsdrehung
wird daher unverändert an das Hohlrad R2 ausgegeben, und
eine Normaldrehung, die als die sechste Vorwärtsgangstufe dient,
wird von dem Gegenzahnrad 10 ausgegeben.
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In
einer siebten Vorwärtsgangstufe (7.) befinden sich die
Kupplung C-2 und die Kupplung C-3, wie in 3 gezeigt
ist, in Eingriff. Demzufolge gilt, wie in 2 gezeigt
ist, dass die Drehung des Hohlrades R1, die durch das stationäre
Sonnenrad S1 und die Eingangsdrehung des Trägers CR1 drehzahlreduziert
wurde, über die Kupplung C-3 an das Sonnenrad S3 eingegeben
wird. Die Eingangsdrehung wird ebenso aufgrund des Eingriffs der
Kupplung C-2 an den Träger CR2 eingegeben. Demzufolge gilt,
dass aufgrund der verlangsamten Dreheingabe an das Sonnenrad S3
und die Eingangsdrehungseingabe an den Träger CR2 eine
beschleunigte Drehung, die leicht schneller als die Eingangsdrehung
ist, erreicht und an das Hohlrad R2 ausgegeben wird, und eine Normaldrehung,
die als die siebte Vorwärtsgangstufe dient, von dem Gegenzahnrad 10 ausgegeben
wird.
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In
einer achten Vorwärtsgangstufe (8.) befindet sich die Kupplung
C-2 in Eingriff und die Bremse B-1 ist, wie in
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3 gezeigt
ist, geschlossen. Demzufolge gilt, wie in 2 gezeigt
ist, dass die Eingangsdrehung des Trägers CR2 aufgrund
des Eingriffs der Kupplung C-2 eingegeben wird. Das Sonnenrad S3 wird
aufgrund des Schließens der Bremse B-1 stationär
gehalten. Demzufolge gilt, dass aufgrund des stationären
Sonnenrades S3 die Eingangsdrehung des Trägers CR2 schneller
als die siebte Vorwärtsgangstufe und an das Hohlrad R2
ausgegeben wird, und eine Normaldrehung, die als die achte Vorwärtsgangstufe
dient, von dem Gegenzahnrad 10 ausgegeben wird.
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In
einer ersten Rückwärtsgangstufe (Rev1) ist die
Kupplung C-3 in Eingriff und die Bremse B-2 ist, wie in 3 gezeigt
ist, geschlossen. Demzufolge gilt, wie in 2 gezeigt
ist, dass die Drehung des Hohlrades R1, die durch das stationäre
Sonnenrad S1 und die Eingangsdrehung des Trägers CR1 drehzahlreduziert
wurde, über die Kupplung C-3 an das Sonnenrad S3 eingegeben
wird. Der Träger CR2 wird aufgrund des Schließens
der Bremse B-2 stationär gehalten. Demzufolge wird die
verlangsamte Dreheingabe an das Sonnenrad S3 über den stationären
Träger CR2 an das Hohlrad R2 ausgegeben, und eine Rückwärtsdrehung,
die als die erste Rückwärtsstufe dient, wird von
dem Gegenzahnrad 10 ausgegeben.
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In
einer zweiten Rückwärtsgangstufe (Rev2) ist die
Kupplung C-4 in Eingriff und die Bremse B-2 ist, wie in 3 gezeigt
ist, geschlossen. Demzufolge gilt, wie in 2 gezeigt
ist, dass die Eingangsdrehung des Trägers CR1 aufgrund
des Eingriffs der Kupplung C-4 an das Sonnenrad S3 eingegeben wird.
Der Träger CR2 wird aufgrund des Schließens der
Bremse B-2 stationär gehalten. Demzufolge gilt, dass die
an das Sonnenrad eingegebene Eingangsdrehung an das Hohlrad R2 über
den stationären Träger CR2 ausgegeben wird, und
eine Rückwärtsdrehung, die als die zweite Rückwärtsgangstufe
dient, wird von dem Gegenzahnrad 10 ausgegeben.
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Es
sei angemerkt, dass in einem P-(Park)-Bereich und einem N-(Neutral)-Bereich
beispielsweise die Kupplung C-1, die Kupplung C-2, die Kupplung
C-3 und die Kupplung C-4 gelöst sind. Demzufolge sind der
Träger CR1 und das Sonnenrad S3 getrennt, das Hohlrad R1
und das Sonnenrad S3 getrennt, und das Hohlrad R1 und das Sonnenrad
S2 ebenso voneinander getrennt. Mit anderen Worten gilt, dass das
Planetengetriebe BP und die Planetengetriebeeinheit PU getrennt
sind. Die Eingangswelle 9 und der Träger CR2 sind
ebenso getrennt. Daher ist die Kraftübertragung zwischen
der Eingangswelle 9 und der Planetengetriebeeinheit PU
getrennt, d. h., die Kraftübertragung von der Eingangswelle
zu dem Gegenzahnrad 10 ist getrennt.
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Die
Drehausgabe durch das Gegenzahnrad 10 gemäß den
vorstehenden ersten bis achten Vorwärtsgangstufen und ersten
und zweiten Rückwärtsgangstufen wird weiterhin
durch das Zahnrad großen Durchmessers 11 und das
Zahnrad kleinen Durchmessers 12a der Gegenwelle 12 drehzahlreduziert. Diese
Drehung wird anschließend an die rechte und linke Achse
bzw. Achswelle 15, 15 über das Differenzialgetriebe 13 ausgegeben,
während die Rechts-Links-Differenzdrehung absorbiert wird,
und anschließend an das Antriebsrad 4 übertragen.
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Als
nächstes wird ein Steuersystem 1 für
ein Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung
mit Bezugnahme auf 1 und die 4–6 beschrieben.
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Wie
in 1 veranschaulicht ist, umfasst das Steuersystem 1 für
ein Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Steuereinheit (ECU) 30. Die Steuereinheit 30 ist
mit (nicht gezeigten) Sensoren eines Schalthebelabschnitts 20,
einem Fahrpedalöffnungssensor bzw. Fahrpedalbetätigungssensor 25,
einem Abtriebswellen- bzw. Antriebswellendrehzahl-(Fahrzeuggeschwindigkeits-)Sensor 26 und
dergleichen verbunden, und ebenso mit (nicht gezeigten) Magnetventilen
der Hydrauliksteuervorrichtung 7 des Automatikgetriebes 3 verbunden.
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Die
Steuereinheit 30 ist mit einer Schaltbefehls- bzw Schaltanweisungseinrichtung 31,
einer Modus-Änderungseinrichtung 32, einer Automatik-Schalt(modus)-Beurteilungseinrichtung 41 zum Ausführen
eines Automatik-Schaltmodus A-Modus und einer Berechnungseinrichtung
eines benötigten Leistungsausmaßes 61 ausgestattet.
Die Manuell-Schaltmodus-Steuereinrichtung 51 ist so aufgebaut,
dass diese eine Angabeeinrichtung des benötigten Leistungsausmaßes 52 und
ein Angabekennfeld des benötigten Leistungsausmaßes 53 besitzt, während
die Berechnungseinheit des benötigten Leistungsausmaßes 61 so
aufgebaut ist, um eine Fuzzy-Inferenz-Verarbeitungseinrichtung 61a und eine
Filterverarbeitungseinrichtung 61b aufzuweisen.
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Der
Schalthebelabschnitt 20 ist in der Umgebung eines Fahrersitzes
angebracht und derart aufgebaut, dass ein Fahrer einen Schalthebel
(manuelle Betätigungseinrichtung) 21 betätigen
kann, welche nur durch eine gestrichelte Linie in der Figur gezeigt ist,
um eine Position davon auszuwählen. Der Schalthebelabschnitt 20 ist
durch eine Bereichsauswahlspalte LA für ein Automatik-Schalten,
der nur den Schaltbereich auswählt, und eine Manuell-Schaltungs-Auswahlspalte
LM, wobei der Fahrer manuell die Schaltstufe auswählt,
ausgebildet. Insbesondere gilt, wie dies bekannt ist, dass durch
Betätigen einer Position eines Schalthebels 21 die
Bereichsauswahlspalte LA zwischen einer P-Position (Parkbereichsposition),
einer R-Position (Rückwärtsbereichsposition),
einer N-Position (Neutralbereichsposition) und einer D-Position
(Fahrbereichsposition) ausgewählt werden kann. Von der
D-Position kann der Schalthebel 21 zu der Manuell-Schaltungs-Auswahlspalte
LM bewegt werden. Eine M-Position (fixierte Schaltposition), eine
(+)-Position (Heraufschalt-Position) und eine (–)-Position
(Herunterschalt-Position) kann durch betätigen des Schalthebels 21 ausgewählt werden.
Diese Positionen des Schalthebels 21 werden durch (nicht
gezeigte) Sensoren an verschiedenen Orten erfasst und an die Steuereinheit 30 ausgegeben.
Es sei angemerkt, dass der Schalthebel 21 in Richtung der
M-Position über eine Feder oder dergleichen an der (+)-Position
und der (–)-Position vorgespannt ist, und nach einer Betätigung
durch den Fahrer der Schalthebel 21 automatisch zu der
M-Position zurückkehrt.
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Es
sollte angemerkt werden, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ein Beispiel erklärt wird, in dem der Manuell-Schalt-Befehl
durch den Schalthebel durchgeführt wird. Jedoch ist die
vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt; weitere Ausführungsbeispiele
sind denkbar, vorausgesetzt, dass der Manuell-Schalt-Befehl durchgeführt
werden kann, wie etwa eines, in dem ein Lenkrad mit einem Heraufschalteknopf
und einem Herunterschaltknopf ausgestattet ist, und eines, in dem
eine Rückseite des Lenkrades mit einer Heraufschaltekonsole
und einer Herunterschaltkonsole ausgestattet ist.
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In
der folgenden Beschreibung ist ein Beispiel des vorliegenden Ausführungsbeispiels
erläutert, in dem die Schaltstufe fixiert ist, wenn sich
der Schalthebel auf der M-Position befindet. Jedoch beschränkt
dies die vorliegende Erfindung nicht, und auf der M-Position kann
die durch den Heraufschaltbefehl oder den Herunterschaltbefehl bestimmte Drehzahl
als eine obere Grenzschaltstufe verwendet werden, und ein automatisches
Schalten bis zu der oberen Grenzschaltstufe durchgeführt
werden.
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Wenn
der Schalthebel 21 in dem Schalthebelabschnitt 20 betätigt
wird, um die D-Position auszuwählen, wählt die
Modus-Änderungseinrichtung 32 den Automatik-Schaltmodus
A-Modus (wenn von der M-Position auf die D-Position gewechselt wird,
wird der Manuell-Schaltmodus M-Modus auf den Automatik-Schaltmodus
A-Modus geändert). Als Folge führt die Automatik-Schalt-Beurteilungseinrichtung 41 eine
Automatik-Schaltung durch, während auf das Schaltkennfeld 42 Bezug
genommen wird, das auf einer durch den Fahrpedalbetätigungssensor 25 erfassten
Fahrpedalbetätigung TH und einer durch den Abtriebswellendrehzahlsensor 26 erfassten
Fahrzeuggeschwindigkeit V basiert. Das heißt, dass das Schaltkennfeld 42 eine
Heraufschalt-Gangstufenwechsellinie und eine Herunterschalt-Gangstufenwechsellinie
(Schaltpunkte) entsprechend der Fahrpedalbetätigung TH
und der Fahrzeuggeschwindigkeit V aufzeichnet. Wenn die Fahrpedalbetätigung TH
und die Fahrzeuggeschwindigkeit V bei solchen Zeitpunkten die Stufenwechseländerungslinien überschreiten,
bestimmt die Automatik-Schalt-Beurteilungseinrichtung 41,
dass ein Schalten durchzuführen ist. Wenn die Automatik-Schalt-Beurteilungseinrichtung 41 ein
Schalten bestimmt, steuert als Folge eine Schaltbefehlseinrichtung 31 ein
(nicht gezeigtes) Magnetventil der Hydrauliksteuervorrichtung 7 über
einen elektrischen Befehl, sodass die bestimmte Schaltstufe erreicht
wird, wodurch das Automatikgetriebe 3 in den Zustand der
bestimmten Schaltstufe gesetzt wird.
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Wenn
der Schalthebel 21 in dem Schalthebelabschnitt 20 betätigt
wird, um von der D-Position die M-Position auszuwählen
(zu ändern), wählt die Modus-Änderungseinrichtung 32 den
Manuell-Schaltmodus M-Modus (der Automatik-Schaltmodus A-Modus wird
auf den Manuell-Schaltmodus M-Modus geändert). Demzufolge
gilt, dass jedes Mal, wenn der Schalthebel 21 auf die (–)-Position
betätigt wird, die Manuell-Schalt-Steuereinrichtung 51 jede
dieser Operationen als einen Herunterschaltbefehl berücksichtigt.
Insbesondere bestimmt die Manuell-Schalt-Steuereinrichtung 51 ein
Herunterschalten, das eine Betätigungsabsicht des Fahrers
(nachstehend beschrieben) berücksichtigt. Andererseits gilt,
dass jedes Mal, wenn der Schalthebel 21 auf die (+)-Position
betätigt wird, die Manuell-Schalt-Steuereinrichtung 51 jede
dieser Operationen als einen Heraufschaltbefehl berücksichtigt,
und ein Heraufschalten um eine Stufe bestimmt. Auf diese Weise gilt, dass
wenn eine Heraufschaltbeurteilung oder eine Herunterschaltbeurteilung
durch die Manuell-Schalt-Steuereinrichtung 51 getroffen
wird, und anschließend, wie oben, die Schaltbefehlseinrichtung 31 ein
(nicht gezeigtes) Magnetventil der Hydrauliksteuervorrichtung 7 über
einen elektrischen Befehl derart steuert, dass die bestimmte Schaltstufe erreicht
wird, wodurch das Automatikgetriebe 3 in einen Zustand
der bestimmten Schaltstufe gesetzt wird.
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Es
sei angemerkt, dass die Manuell-Schaltungssteuereinrichtung 51 beispielsweise
einen Warnton an den Fahrersitz kommunizieren kann, und die Schaltoperation
des Schalthebels 21 durch den Fahrer verhindern kann, wenn
basierend auf der Fahrpedalbetätigung TH und der Fahrzeuggeschwindigkeit
V ein Problem mit der Schaltstufe nach einem Schalten auftritt,
d. h. es ein Risiko eines Motor-Überdrehens oder eines
Motor-Absterbens aufgrund des Schaltens besteht. Selbstverständlich
verhindert die Manuell-Schalt-Steuereinrichtung 51 ebenso
ein Heraufschalten von dem achten Vorwärtsgang (höchste Gangstufe)
und ein Herunterschalten von dem ersten Vorwärtsgang (unterste
Schaltstufe). Zusätzlich gilt, dass wenn keine Schaltoperation
des Schalthebels 21 durch den Fahrer vorliegt, aber die
Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt, und es ein Risiko eines Motorabsterbens
gibt, oder wenn ein Beibehalten der Schaltstufe nicht wünschenswert
ist, die Manuell-Schalt-Steuereinrichtung 51 einen Warnton
an den Fahrersitz ausgibt und ein Schalten auf eine Schaltstufe
erzwingt, die einen gewünschten Zustand ermöglicht.
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Ein
manuelles Herunterschalten, das eine Betätigungsabsicht
des Fahrers in Betracht zieht und ein essenzielles Element der vorliegenden
Erfindung darstellt, wird nachstehend unter Verwendung der 4 bis 6 beschrieben,
während ebenso auf 1 Bezug
genommen wird.
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Die
Berechnung (das Einstellen) eines benötigten Leistungsausmaßes
wird zunächst basierend auf 6 beschrieben.
Zum Beispiel berechnet in einem Zündungs-EIN-Zustand (in
mindestens dem Zustand des manuellen Schaltmodus M-Modus) die Berechnungseinrichtung
des benötigten Leistungsausmaßes 61,
wenn notwendig, ein benötigtes Leistungsausmaß (ein
Ausmaß von Leistung, das durch den Fahrer benötigt
wird) basierend auf dem Folgenden: der durch den Fahrpedalbetätigungssensor 25 erfassten
Fahrpedalöffnung bzw. -betätigung TH, einer aus
der Fahrpedalbetätigung TH berechneten Fahrpedalbetätigungsänderungsgeschwindigkeit ΔTH
und der durch den Abtriebswellendrehgeschwindigkeit(Fahrzeuggeschwindigkeits-)Sensor 26 erfassten
Fahrzeuggeschwindigkeit V.
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Insbesondere
gilt, wie in 6 veranschaulicht ist, dass
die Berechnungseinrichtung des benötigten Leistungsausmaßes 61 eine
durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit während einer
vorbestimmten Zeitspanne (z. B. 30 Sekunden) berechnet (S2-1), und
gleichzeitig einen maximalen Durchschnittswert für jeden
vorbestimmten Zyklus (z. B. alle 3 Sekunden) der Fahrpedalbetätigungsänderungsgeschwindigkeit ΔTH
während des vorbestimmten Zeitraums berechnet (S2-2). Die
Berechnungseinrichtung des benötigten Leistungsausmaßes 61 berechnet
ebenso simultan einen Zeitanteil, während dem eine vorbestimmte
Fahrpedalbetätigung in der vorbestimmten Zeitspanne überschritten wird
(S2-3).
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Die
Routine fährt anschließend mit Schritt S2-4 fort,
in dem die Fuzzy-Inferenz-Verarbeitungseinrichtung 61a eine
Fuzzy-Inferenz-Verarbeitung basierend auf drei Werten durchführt:
der
Durchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit während des vorbestimmten
Zeitraums (nachstehend als durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit
bezeichnet), einen maximalen Durchschnittswert für jeden vorbestimmten
Zyklus der Fahrpedalbetätigungsänderungsgeschwindigkeit ΔTH
während des vorbestimmten Zeitraums (nachstehend als Fahrpedalbetätigungsänderungswert
bezeichnet), und einen Zeitanteil, während dem eine vorbestimmte
Fahrpedalbetätigung während des vorbestimmten
Zeitraums überschritten wird (nachstehend als ”lange
Betätigungsperiode” bezeichnet). Die Fuzzy-Inferenz-Verarbeitung
ist eine Verarbeitung, die in Abhängigkeit auf den vorstehenden
drei Werten das benötigte Leistungsausmaß gemäß verschiedenen
voreingestellten Regeln ändert und einstellt. Das heißt,
dass in Abhängigkeit auf einen Straßenzustand
(z. B. Stadt- und Landstraßen, Autobahnen, Gebirgsstraßen,
und dergleichen) und der Betätigungsabsicht des Fahrers
(für ein sportliches, normales, ökonomisches oder
anderes Fahren), die vorstehenden drei Werte, die durch Änderungen
generiert werden, an den verschiedenen Regeln angewendet werden,
und der Wert des benötigten Leistungsausmaßes
demzufolge erhöht oder vermindert wird.
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Als
ein Beispiel gilt in dem Fall einer niedrigen durchschnittlichen
Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. kleiner als 60 km/h) und einer kurzen
langen Betätigungsperiode, dass wenn der Straßenzustand
eine Stadtstraße ist, und der Fahrpedalbetätigungsänderungswert
größer als der als Referenz für eine
Stadtstraße ist, die Absicht des Fahrers als sportliche Fahrweise
erkannt wird, und demzufolge das benötigte Leistungsausmaß erhöht
wird. Andererseits gilt in dem Fall einer Stadtstraßenbedingung,
in dem der Fahrpedalbetätigungsänderungswert kleiner
als der für eine Referenz der Stadtstraße verwendet
wird, dass die Absicht des Fahrers eine ökonomische Fahrweise
ist, und demzufolge das benötigte Leistungsausmaß vermindert
wird.
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Als
ein weiteres Beispiel gilt in dem Fall einer mittleren durchschnittlichen
Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 60 km/h bis 110 km/h), und einer
in etwa langen Betätigungsperiode, dass wenn die Straßenbedingung
eine Landstraße ist, und der Fahrpedalbetätigungsänderungswert
größer als der für eine Referenz einer
Landstraße verwendete Wert ist, die Absicht des Fahrers
eine sportliche Fahrweise ist, und das benötigte Leistungsausmaß demzufolge
erhöht wird. Andererseits gilt in dem Fall einer Landstraßenbedingung,
in dem der Fahrpedalbetätigungsänderungswert kleiner
als der für eine Referenz der Landstraße verwendete
Wert ist, die Absicht des Fahrers eine ökonomische Fahrweise
ist, und demzufolge das benötigte Leistungsausmaß vermindert
wird.
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Als
noch ein weiteres Beispiel gilt in dem Fall einer schnellen durchschnittlichen
Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 110 km/h oder mehr), dass wenn die
Straßenbedingung eine Autobahn ist, die lange Betätigungsperiode
lang ist, und der Fahrpedalbetätigungsänderungswert
größer als der für eine Referenz einer
Autobahn verwendete Wert ist, die Absicht des Fahrers eine sportliche
Fahrweise ist, und demzufolge das benötigte Leistungsausmaß erhöht
wird. Andererseits gilt in dem Fall eines Autobahn-Straßenzustands,
in dem die lange Betätigungsperiode kurz ist, und der Fahrpedalbetätigungsänderungswert
kleiner als der für eine Referenz einer Autobahn verwendete
Wert ist, die Absicht des Fahrers eine ökonomische Fahrweise
ist, und demzufolge das benötigte Leistungsausmaß vermindert
wird.
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Als
noch ein weiteres Beispiel gilt in dem Fall einer niedrigen durchschnittlichen
Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. kleiner als 60 km/h) und einer langen
langen Betätigungsperiode, dass wenn die Straßenbedingung
eine Gebirgsstraße ist, und der Fahrpedalbetätigungsänderungswert
größer als der für eine Referenz einer
Gebirgsstraße verwendete Wert ist, die Absicht des Fahrers
eine sportliche Fahrweise ist, und demzufolge das benötigte
Leistungsausmaß erhöht wird. Andererseits gilt
in dem Fall eines Gebirgsstraßenzustands, in dem der Fahrpedalbetätigungsänderungswert
kleiner als der für eine Referenz einer Gebirgsstraße
verwendete Wert ist, die Absicht des Fahrers eine ökonomische
Fahrweise ist, und demzufolge das benötigte Leistungsausmaß vermindert
wird.
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Sobald
das benötigte Leistungsausmaß durch die Fuzzy-Inferenz-Verarbeitung
auf diese Weise geändert und eingestellt wurde (S2-4),
führt die Filterverarbeitungseinrichtung 61b eine
Filterverarbeitung durch, sodass das durch die vorstehende Fuzzy-Inferenz-Verarbeitung
eingestellte benötigte Leistungsausmaß ein Verzögerungsglied
erster Ordnung aufweist.
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Insbesondere
wird eine Filterverarbeitung derart durchgeführt, dass
eine plötzliche Änderung entgegen der Absicht
des Fahrers nicht auftritt (S2-5). Das heißt, dass die
Filterung derart durchgeführt wird, dass der Wert des benötigten
Leistungsausmaßes nicht plötzlich abfällt,
wenn aufgrund einer temporären Verkehrsbedingung oder dergleichen
ein Übergang von einem Zustand in dem der Fahrer ein hohes
Leistungsausmaß benötigt, zu einer Fahroperation,
in dem das benötigte Leistungsausmaß nicht hoch
beibehalten werden kann, oder anders herum, sodass der Wert des
benötigten Leistungsausmaßes nicht plötzlich
ansteigt, wenn aufgrund einer temporären und notwendigen
Beschleunigung oder dergleichen ein Übergang von einem
Zustand, in dem der Fahrer ein niedriges Leistungsausmaß benötigt,
zu einer Fahroperation, in dem das benötigte Leistungsausmaß nicht
niedrig beibehalten werden kann.
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Ein
Beispiel einer solchen Filterung ist eine Berechnungsverarbeitung,
in der gilt [gegenwärtiges benötigtes Leistungsausmaß]
= [vorhergehendes benötigtes Leistungsausmaß] × [1-Koeffizient]
+ [gegenwärtiges benötigtes Leistungsausmaß] × [Koeffizient].
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Die
Berechnungseinrichtung des benötigten Leistungsausmaßes 61 stellt
als Nächstes ein Ergebnis der Fuzzy-Inferenz-Verarbeitung
durch die Fuzzy-Inferenz-Verarbeitungseinrichtung 61a und der
Filterverarbeitung durch die Filterverarbeitungseinrichtung 61b als
das benötigte Leistungsausmaß ein (S2-6). Es sei
angemerkt, dass die Berechnung des benötigten Leistungsausmaßes
von Schritt S2-1 bis Schritt S2-6 natürlich zu einem vorbestimmten Zeitintervall
wiederholt wird, und das benötigte Leistungsausmaß auf
eine Weise eingestellt ist, auf die das neueste benötigte
Leistungsausmaß zu jedem Zeitpunkt angepasst wird.
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Ein
manuelles Herunterschalten entsprechend dem benötigten
Leistungsausmaß wird nachstehend mit Bezugnahme auf die 1, 4 und 5 beschrieben. Die gegenwärtige
Steuerung wird initiiert, wenn der Fahrer den Schalthebel 21 von
der D-Position auf die M-Position bewegt. Beispielsweise gilt, dass
während das Fahrzeug fährt, und der Fahrer den
Schalhebel 21 von der M-Position auf die (–)-Position
betätigt, und einen Herunterschaltbefehl, der als ein manuelles
Schalten (nachstehend als manuelles Herunterschalten bezeichnet)
dient, in die Steuereinheit 30 eingegeben wird (S1-1).
In einem solchen Fall gibt die Angabeeinrichtung des benötigten
Leistungsausmaßes 52 das benötigte Leistungsausmaß ein,
das durch die Berechnungseinrichtung des benötigten Leistungsausmaßes 61 berechnet wurde,
und nimmt Bezug darauf, und bezieht sich ebenso auf das in 5 gezeigte Angabekennfeld des benötigten
Leistungsausmaßes 53, basierend auf dem benötigten
Leistungsausmaß und der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
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Insbesondere
bezieht sich die Angabeeinrichtung des benötigten Leistungsausmaßes 52 auf das
in 5A gezeigte Kennfeld, wenn die gegenwärtige
Schaltstufe (vor dem Herunterschalten) die achte Vorwärtsgangstufe
ist, bezieht sich auf das in 5B gezeigte
Kennfeld, wenn die gegenwärtige Schaltstufe die siebte
Vorwärtsschaltstufe ist, bezieht sich auf das in 5C gezeigte
Kennfeld, wenn die gegenwärtige Schaltstufe die sechste
Vorwärtsgangstufe ist, bezieht sich auf das in 5D gezeigte Kennfeld,
wenn die gegenwärtige Schaltstufe die fünfte Vorwärtsgangstufe
ist, und bezieht sich auf das in 5E gezeigte
Kennfeld, wenn die gegenwärtige Schaltstufe die vierte
Vorwärtsgangstufe ist. Es sollte angemerkt sein, dass wenn
die gegenwärtige Schaltstufe eine Schaltstufe niedriger
als die dritte Vorwärtsgangstufe ist, es unter Berücksichtigung
des Unterschieds des Automatikgetriebeverhältnisses keine
Notwendigkeit eines Herunterschaltens von zwei oder mehr Gangstufen
gibt, und es natürlich unmöglich ist, zwei oder
mehr Gangstufen von der zweiten Vorwärtsgangstufe herunterzuschalten.
Daher müssen Kennfelder für die erste bis dritte
Vorwärtsgangstufe nicht in dem Angabekennfeld des benötigten
Leistungsumfangs 53 enthalten sein.
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Das
Angabekennfeld des benötigten Leistungsausmaßes 53,
das in den 5A bis 5E gezeigt
ist, ist so aufgebaut, dass wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V (km/h)
abnimmt oder das benötigte Leistungsausmaß ansteigt,
die Anzahl von herunterzuschaltenden Gangstufen umgehend erhöht
werden. Das Angabekennfeld des benötigten Leistungsausmaßes 53 ist
ebenso aufgebaut, sodass eine höhere Schaltstufe vor dem
Herunterschalten mit einer erhöhten Anzahl von herunterzuschaltenden
Gangstufen umgehend einhergeht.
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Durch
Bezugnahme auf das Angabekennfeld des benötigten Leistungsausmaßes 53 mit
dem obigen Aufbau bestimmt die Angabeeinrichtung des benötigten
Leistungsausmaßes 52 (ändert und stellt ein)
die Anzahl von herunterzuschaltenden Gangstufen (S1-2), und weist
die Schaltanweisungseinrichtung 31 an, ein Herunterschalten
auf die so bestimmte Gangstufe (Übersetzungsverhältnis)
durchzuführen (S1-3), wonach die Routine beendet wird (S1-4).
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Es
sei angemerkt, dass wenn der Fahrer den Schalthebel 21 von
der M-Position auf die D-Position ändert, die gegenwärtige
vorstehend beschriebene Steuerung beendet wird, und die Modus-Änderungseinrichtung 32 auf
den Automatik-Schaltmodus A-Modus schaltet, d. h. die Automatik-Schaltsteuerung
initiiert.
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Gemäß dem
Steuersystem 1 des vorstehend beschriebenen Automatikgetriebes
gilt, dass während sich dieses in dem Manuell-Schaltmodus
M-Modus befindet, und während die Operation des durch den
Schalthebel 21 generierten Herunterschaltbefehls gilt,
die Angabeeinrichtung des benötigten Leistungsumfangs 52 eine
Nach-Herunterschaltgangstufe entsprechend dem benötigten
Leistungsausmaß ändert und einstellt, und die
Manuell-Schaltsteuerungseinrichtung 51 anschließend
ein Herunterschalten auf die geänderte eingestellte Schaltstufe
durchführt. Daher kann die einzelne Operation des durch den
Schalthebel 21 generierten Herunterschaltbefehls ein Herunterschalten
ermöglichen, das dem durch den Fahrer benötigten
Leistungsausmaß entspricht. Ein promptes Herunterschalten
auf das durch den. Fahrer gewünschte Übersetzungsverhältnis kann
dadurch erreicht werden, ohne dass der Vorgang zu einer Belastung
wird.
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Wenn
das benötigte Leistungsausmaß ansteigt, ändert
und stellt die Angabeeinrichtung des benötigten Leistungsausmaßes 52 die
Nach-Herunterschaltgangstufe derart ein, dass eine größere
Differenz zwischen der Schaltstufe zuvor und nach dem Herunterschalten
vorliegt (dass eine größere Differenz zwischen
den Übersetzungsverhältnissen vorliegt). Daher
kann ein manuelles Herunterschalten derart durchgeführt,
werden, um die Antriebskraft und die Motorbremse zu erhöhen,
wenn der Fahrer ein großes Leistungsausmaß benötigt,
und ebenso derart durchgeführt werden, um die Antriebskraft
und Motorbremse zu verringern, wenn der Fahrer ein kleines Leistungsausmaß benötigt.
Ein umgehendes Herunterschalten auf die durch den Fahrer gewünschte Gangstufe
kann dadurch erreicht werden.
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Die
Berechnungseinrichtung des benötigten Leistungsausmaßes 61 berechnet
das benötigte Leistungsausmaß basierend auf der
Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Fahrpedalbetätigungsänderungsgeschwindigkeit ΔTH
und der Fahrpedalbetätigung TH während eines vorbestimmten
Zeitraums, und wird insbesondere basierend auf der durchschnittlichen
Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Fahrpedalbetätigungsänderungswert
und der langen Betätigungsperiode berechnet. Daher kann
das durch den Fahrer benötigte Leistungsausmaß genau
unter Berücksichtigung der Betätigungsabsicht
des Fahrers, dem Straßenzustand und dergleichen berechnet werden.
Demzufolge kann ein manuelles Herunterschalten entsprechend dem
durch den Fahrer benötigten Leistungsausmaß genau
durchgeführt werden.
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Das
Angabekennfeld des benötigten Leistungsausmaßes 53,
in dem die Nach-Herunterschaltgangstufe entsprechend dem benötigten
Leistungsausmaß und die Fahrzeuggeschwindigkeit V zuvor gespeichert
wird, ist für jede Vor-Herunterschaltgangstufe bereitgestellt.
Daher gibt es keine Notwendigkeit, eine komplexe Berechnung für
ein manuelles Herunterschalten durchzuführen, und ein Herunterschalten
gemäß dem durch den Fahrer benötigten Leistungsausmaß kann
umgehend durchgeführt werden. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit
V in der Nach-Herunterschaltgangstufe widergespiegelt wird, ist
es möglich, ein genaues Maximum einer Antriebskraft und
einer Motorbremse in Abhängigkeit auf der Fahrzeuggeschwindigkeit
V zu generieren. Demzufolge kann ein Fahrverhalten verbessert werden, während
ebenso ein sicheres Fahren während eines manuellen Herunterschaltens
sichergestellt wird.
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Es
sei angemerkt, dass das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
an dem Steuersystem 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung bei einem Stufenautomatikgetriebe 3 angewendet
wird, das dazu fähig ist, acht Vorwärtsgangstufen
und zwei Rückwärtsgangstufen zu erreichen. Jedoch
ist die vorliegende Erfindung nicht auf dies beschränkt,
und die vorliegende Erfindung ist natürlich bei einer stufenlosen Übertragung,
wie etwa einem stufenlosen Automatikgetriebe (CVT) der Riemenart
als Beispiel anwendbar. Für ein manuelles Herunterschalten
des stufenlosen Getriebes wird anstatt eines Änderns und
Einstellens der Schaltstufe das Übersetzungsverhältnis
geändert und eingestellt. In einem solchen Fall kann das
zu ändernde Übersetzungsverhältnis gemäß dem
durch den Fahrer benötigten Leistungsausmaß eben
so auf eine stufenlose Weise im Verhältnis beispielsweise
eines segmentierten Ausmaßes der benötigten Leistung
eingestellt werden.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das benötigte
Leistungsausmaß genau durch eine Fuzzy-Inferenz-Verarbeitung
und eine Filterverarbeitung berechnet. Jedoch kann das benötigte Leistungsausmaß einfach
durch einen Vergleich mit einem Referenzwert, wie etwa der Fahrpedalbetätigung
oder der Fahrzeuggeschwindigkeit, eingestellt werden. Mit anderen
Worten gilt, vorausgesetzt dass das manuelle Herunterschalten unter
Widerspiegelung des benötigten Leistungsausmaßes
durchgeführt wird, dass jedes Verfahren zum Berechnen des benötigten
Leistungsausmaßes innerhalb des Umfangs der vorliegenden
Erfindung liegt.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde das benötigte
Leistungsausmaß als ein Wert beschrieben, der eine Betätigungsabsicht
des Fahrers und eine Straßenbedingung bzw. einen Straßenzustand
berücksichtigt. Jedoch liegt das Berechnen des benötigten
Leistungsausmaßes nur durch Verwenden der Betätigungsabsicht
des Fahrers, d. h. insbesondere ein manuelles Herunterschalten,
das durch Ändern und Einstellen der Nach-Herunterschalt-Gangstufe
gemäß der Betätigungsabsicht des Fahrers
durchgeführt wird, innerhalb des Umfangs der vorliegenden
Erfindung.
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In
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ändert
und stellt die einmalig durchgeführte Manuell-Herunterschaltanweisung
die Anzahl der herunterzuschaltenden Gangstufen ein, und ein Herunterschalten
auf die eingestellte Gangstufe wird durchgeführt. Wenn
beispielsweise der Fahrer eine Vielzahl von Manuell-Herunterschaltbefehlen
nacheinander sendet, und die gegenwärtige Steuerung alle der
Anweisungen ausführt, besteht ein Risiko, dass ein Herunterschalten über
die durch den Fahrer beabsichtigte Gangstufe hinaus durchgeführt
wird. Daher gilt in Fällen, in denen eine Vielzahl von
Manuell-Herunterschaltbefehlen innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums
gegeben werden, dass die gegenwärtige Steuerung beendet
werden kann, und ein Herunterschalten um eine Gangstufe zu einem
Zeitpunkt wird wie normal durchgeführt. Alternativ gilt, dass
auch wenn eine Vielzahl von Manuell-Herunterschaltbefehlen innerhalb
eines vorbestimmten Zeitraums gegeben werden, nur eine (wie etwa
die erste) unter der Vielzahl von Manuell-Herunterschaltbefehlen
empfangen werden kann.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Das
Steuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß der
vorliegenden Erfindung kann bei einem in einem Personenfahrzeug,
einem Lastwagen, einem Bus, einem landwirtschaftlichen Fahrzeug
oder dergleichen angebrachten Automatikgetriebe verwendet werden,
und ist insbesondere gut für einem Gebrauch geeignet, bei
dem ein Herunterschalten notwendig ist, nachdem ein Manuell-Herunterschaltbefehl
hinsichtlich einer Stufe eines segmentierten Übersetzungsverhältnisses
gegeben ist.
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Zusammenfassung
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Ein
Steuersystem 1 für ein Automatikgetriebe ist mit
einem Manuell-Schaltmodus M-Modus ausgestattet, der dazu fähig
ist, ein durch einen durch eine manuelle Operation ausgeführten
Schaltbefehl durchzuführen. Während eines Betriebs
in dem Manuell-Schaltmodus M-Modus und während der Operation
eines durch einen Schalthebel 21 generierten Herunterschaltbefehls
berechnet eine Manuell-Schaltsteuereinrichtung 51 ein durch
einen Fahrer benötigtes Leistungsausmaß, das beispielsweise eine
Betätigungsabsicht des Fahrers und eine Straßenbedingung
berücksichtigt. Eine Nach-Herunterschalt-Gangstufe wird
anschließend gemäß dem benötigten
Leistungsausmaß bestimmt und ein Herunterschalten durchgeführt.
Durch Durchführen nur eines Herunterschaltbefehls durch
eine manuelle Operation wird ein Herunterschalten gemäß dem
durch den Fahrer benötigten Leistungsausmaß durchgeführt.
Ein Herunterschalten auf eine durch den Fahrer gewünschte
Gangstufe kann daher umgehend durchgeführt werden, ohne
dass der Vorgang zu einer Belastung wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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