DE102004008361B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung von Fahrzeugen - Google Patents

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Abstract

Fahrzeug-Steuereinheit für ein automatisiertes Schaltgetriebe (50), das mehrere Zahnräder (1–6, 11–16) und mehrere Synchronisationseinrichtungen (51–56) aufweist, durch die ein Drehmoment während eines Schaltvorgangs von einem Motor (7) über eine Kupplung (8), eine Antriebswelle (41) und eine Abtriebswelle (42) an Räder übertragbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Fahrzeug-Steuereinheit einen Schaltvorgang ausführt, wobei ein erster Drehmomentübertragungsweg von der Antriebswelle (41) zu der Abtriebswelle (42), der durch eine erste Verbindung zwischen den Zahnrädern (1–6, 11–16) und den Synchronisationseinrichtungen (51–56) gebildet wird,
umschaltbar ist
zu einem zweiten Drehmomentübertragungsweg von der Antriebswelle (41) zu der Abtriebswelle (42), der durch eine zweite Verbindung gebildet wird,
über mindestens einen Zwischenübertragungsweg, der durch eine dritte Verbindung gebildet wird, die eine der Synchronisationseinrichtungen (51–56) verwendet, die ein kleineres Untersetzungsverhältnis aufweist, als das Untersetzungsverhältnis der ersten Verbindung,
bei eingerückter Kupplung (8),
wobei
die Fahrzeug-Steuereinheit eine Antriebsstrang-Steuereinheit (100) mit Zustandunterscheidungsmitteln (301) und Synchronisationseinrichtung-Auswahlmitteln...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit und ein Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug, das ein automatisiertes Schaltgetriebe enthält, und insbesondere eine Steuereinheit und ein Steuerungsverfahren, die für ein Fahrzeug geeignet sind, das ein Synchrongetriebe mit mehreren Zahnrädern und mehreren Synchronisationseinrichtungen enthält, das als automatisiertes Schaltgetriebe ein Drehmoment von der Antriebswelle an die Abtriebswelle übertragen kann.
  • Vor kurzem ist ein automatisiertes Handschaltgetriebe (das nachfolgend als ein automatisches MT bezeichnet wird) als ein System mit einer Kupplung und einer Gangwechseleinrichtung entwickelt worden, die unter Verwendung eines Synchrongetriebes, das für ein Handschaltgetriebe verwendet wird, automatisiert sind. Unter der Steuerung durch ein herkömmliches automatisches MT zum Schalten wird das Antriebsdrehmoment durch die Operation zum Einrücken und Ausrücken der Kupplung unterbrochen und die Schaltqualität ist verschlechtert, außerdem kann sich beim Fahrer ein Gefühl der Inkompatibilität einstellen.
  • Zum Beispiel ist aus JP 2001-213201-A ein Verfahren bekannt, bei dem dann, wenn von der ersten Kopplung zu der zweiten Kopplung gewechselt wird, das Motordrehmoment durch eine ausgewählte Synchronisationseinrichtung von der Antriebswelle an die Abtriebswelle übertragen wird und die Unterbrechung des Antriebsdrehmoments ausgeglichen wird. Durch dieses Verfahren wird zum Schalten des Gangs der Übertragungsweg, der durch die erste Kopplung gebildet ist, zu dem Übertragungsweg umgeschaltet, der durch die Synchronisationseinrichtung gebildet ist, und anschließend wird der Übertragungsweg, der durch die Synchronisationseinrichtung gebil det ist, zu dem Übertragungsweg umgeschaltet, der durch die zweite Kopplung gebildet ist, somit wird die Unterbrechung des Antriebsdrehmoments ausgeglichen und die Verschlechterung der Schaltqualität wird verhindert.
  • Durch das Verfahren, das aus JP 2001-213201 bekannt ist, erhöht sich jedoch dann, wenn das Motordrehmoment von der Antriebswelle unter Verwendung des durch die Synchronisationseinrichtung gebildeten Übertragungsweges an die Abtriebswelle übertragen wird, die Temperatur der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung durch die Wirkung von Wärme, die in der Synchronisationseinrichtung erzeugt wird. Deswegen steigt dann, wenn der Gang in einem Zustand geschaltet wird, wenn die Reibungsfläche nicht ausreichend gekühlt ist, die Temperatur der Reibfläche stärker an und der Abrieb der Synchronisationseinrichtung erfolgt plötzlich und es entsteht im schlimmsten Fall ein Problem dadurch, dass die Synchronisationseinrichtung durch ein Feuer beschädigt wird.
  • Die DE 100 43 420 A1 betrifft ein Getriebe mit einer zusätzlich zu einer Anfahrkupplung auf der Antriebs- oder Abtriebswelle des Getriebes angeordneten Lastschaltkupplung zur Übertragung eines Motordrehmoments während eines Gangwechsels.
  • Die DE 199 08 602 A1 betrifft einen automatisierten Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs, wodurch mit nur einer einzigen als Trennkupplung ausgebildeten Reibungskupplung Gangwechsel möglichst schnell und mit einer möglichst großen Zugkraftunterstützung durchführbar sein sollen. Dabei sind keine erfindungsgemäßen Zustandsunterscheidungsmittel offenbart, mit denen eine Temperatur, eine Wärmemenge und/oder ein Abriebverlust der Synchronisationseinrichtungen erfassbar oder ableitbar wäre.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung von automatisierten Schaltgetrieben zu schaffen, mit der eine Drehmomentübertragung während eines Schaltvorgangs unter geringer Belastung der Synchronisationseinrichtungen ermöglicht wird.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Fahrzeugsteuervorrichtung bzw. durch ein Fahrzeugsteuerverfahren nach den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung kann eine Vorrichtung zur Fahrzeugsteuerung zum Beaufschlagen eines automatisierten Schaltgetriebes enthalten, das mehrere Zahnräder und mehrere Synchronisationseinrichtungen aufweist, die ein Drehmoment von einer Antriebsquelle über eine Reibkupplung, eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle an Räder übertragen kann sowie das Drehmoment von der Antriebswelle an die Abtriebswelle übertragen kann und/oder Synchronisationseinrichtungen aufweist, die das Drehmoment durch Reibung an die mehreren Synchronisationseinrichtungen übertragen können. Die Fahrzeugsteuereinheit kann einen Schaltvorgang ausführen, indem sie einen Drehmomentübertragungsweg von der Antriebswelle zur Abtriebswelle durch die Kopplung der Zahnräder und/oder der Synchronisationseinrichtung bildet, wobei dann, wenn die Kopplung der Zahnräder und/oder der Synchronisationseinrichtung von der ersten Kopplung zur zweiten Kopplung in dem eingerückten Zustand der Reibkupplung durch wenigstens eine Synchronisationseinrichtung umgeschaltet wird, das Drehmoment der Antriebsquelle von der Antriebswelle zu der Abtriebswelle übertragen wird und/oder der Übertragungsweg, der durch die erste Kopplung gebildet ist, zu wenigstens einem Zwischenübertragungsweg umgeschaltet wird, der durch die Synchronisationseinrichtung gebildet ist, und/oder anschließend zu einem Übertragungsweg umgeschaltet wird, der durch die zweite Kopplung gebildet ist. Die Fahrzeug-Steuereinheit kann Zustandsunterscheidungsmittel zum Erfassen und/oder Ableiten des Zustands der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung und/oder Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel zum Auswählen einer Synchronisationseinrichtung zum Bilden des Zwischenübertragungswegs gemäß eines Parameters enthalten, der den durch die Zustandsunterscheidungsmittel erfassten und/oder abgeleiteten Zustand der Reiboberfläche angibt.
  • Die Fahrzeug-Steuereinheit kann ferner die Zustandsunterscheidungsmittel zum Erfassen und/oder Ableiten des Zustands der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung und/oder Antriebsquelle-Drehmomentsteuermittel zum Verringern des Drehmoments der Antriebsquelle gemäß einem Parameter enthalten, der den durch die Zustandsunterscheidungsmittel erfassten oder abgeleiteten Zustand der Reiboberfläche angibt.
  • Die Fahrzeug-Steuereinheit kann ferner die Zustandsunterscheidungsmittel zum Erfassen und/oder Ableiten des Zustands der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung und/oder Schaltbetriebsart-Umschaltmittel zum Einschalten der ersten Schaltbetriebsart und/oder der zweiten Schaltbetriebsart gemäß einem Parameter enthalten, der den durch die Zustandsunterscheidungsmittel erfassten oder abgeleiteten Zustand der Reiboberfläche angibt.
  • Die Fahrzeug-Steuereinheit kann ferner die Zustandsunterscheidungsmittel zum Erfassen und/oder Ableiten des Zustands der Reib oberfläche der Synchronisationseinrichtung, Antriebsquelle-Drehmomentsteuermittel zum Verringern des Drehmoments der Antriebsquelle gemäß einem Parameter, der den durch die Zustandsunterscheidungsmittel erfassten und/oder abgeleiteten Zustand der Reiboberfläche angibt, und/oder Schaltbetriebsart-Umschaltmittel zum Einschalten der ersten Schaltbetriebsart und/oder der zweiten Schaltbetriebsart gemäß einem Parameter enthalten, der den durch die Zustandsunterscheidungsmittel erfassten oder abgeleiteten Zustand der Reiboberfläche angibt.
  • Durch die Verwendung eines derartigen Aufbaus wird die Belastung der Synchronisationseinrichtung verringert und eine Beschädigung der Synchronisationseinrichtung durch ein Feuer wird verhindert.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
  • 1 einen Blockschaltplan eines Fahrzeugsystems, das die Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet;
  • 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Synchronisationsmechanismus, der für ein Getriebe verwendet wird, das durch die Steuereinheit des automatisierten Schaltgetriebes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gesteuert wird;
  • 3 einen Steuerungs-Blockschaltplan, der den Aufbau der Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zeigt, die die Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 4 einen Ablaufplan, der den Überblick über den gesamten Steuerungsumfang der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 5 einen Ablaufplan, der den gesamten Verarbeitungsumfang der konkreten Steuerung während des Schaltvorgangs der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 6 einen Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang bei der Berechnung des abgeleiteten Werts der Wärmemenge in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 7 einen Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang des Synchronisationseinrichtung-Auswahlprozesses in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 8 einen Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang der Entscheidungsmerker-Berechnung in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 9 einen Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang der Berechnung der Soll-Antriebswellendrehzahl in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 10 einen Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang der Berechnung des Soll-Hilfsdrehmoments in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 11 einen Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang der Berechnung der Soll-Schaltlast in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 12 einen Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang der Berechnung der Soll-Kupplungsposition in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 13 einen Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang der Berechnung des Soll-Motordrehmoments in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 14–16 jeweils Funktionspläne bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-6-2-Drehmomentübertragung in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigen;
  • 17 einen Zeitablaufplan bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-6-2-Drehmomentübertragung in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 18 einen Zeitablaufplan bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-2-Drehmomentübertragung in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 19 einen Zeitablaufplan bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-2-Drehmomentübertragung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei eine Drehmomentreduzierung in der Fahrzeug-Steuereinheit eingestellt ist;
  • 20 einen Zeitablaufplan bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-2-Drehmomentübertragung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei das Ausrücken der Kupplung in der Fahrzeug-Steuereinheit eingestellt ist;
  • 21 einen Zeitablaufplan bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-2-Drehmomentübertragung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei das Motordrehmoment anhand der Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung gesteuert wird, die vor dem Schaltvorgang in der Fahrzeug-Steuereinheit erwartet wird; und
  • 22 einen Zeitablaufplan bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-2-Drehmomentübertragung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei die Kupplung anhand der Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung, die vor dem Schaltvorgang in der Fahrzeug-Steuereinheit erwartet wird, ausgerückt ist.
  • Der Aufbau und die Wirkungsweise der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 22 erläutert. Zunächst erfolgt unter Bezugnahme auf 1 eine Erläuterung des Aufbaus eines Fahrzeugsystems unter Verwendung der Fahrzeug-Steuereinheit dieser Ausführungsform.
  • 1 ist ein Blockschaltplan eines Fahrzeugsystems, das die Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet.
  • Ein Motor 7, der eine Antriebsquelle darstellt, besitzt einen Motordrehzahlsensor (der in der Zeichnung nicht gezeigt ist) zum Messen der Drehzahl des Motors 7, eine elektronische Drossel 10 zum Einstellen des Motordrehmoments und eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (die in der Zeichnung nicht gezeigt ist) zum Einspritzen einer Kraftstoffmenge, die der Menge der Ansaugluft entspricht. Eine Motorsteuereinheit 101 kann durch Einstellen der Ansaugluftmenge, der Kraftstoffmenge und des Zündzeitpunkts das Drehmoment des Motors 7 mit großer Genauigkeit steuern.
  • Als eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung sind ein Lufteinlassanschluss-Einspritzsystem, das Kraftstoff zu einem Lufteinlassanschluss einspritzt, und ein zylindereigenes Einspritzsystem, das Kraftstoff direkt in den Zylinder einspritzt, vorhanden, obwohl es vorteilhaft ist, durch Vergleichen des Betriebsbereichs (der Bereich, der durch das Motordrehmoment und die Motordrehzahl festgelegt ist), der für den Motor erforderlich ist, einen Motor eines Systems zu verwenden, dessen Kraftstoffverbrauch verringert werden kann und dessen Abgasleistung gut ist. Als Antriebsquelle kann nicht nur ein benzingetriebener Motor, sondern außerdem ein dieselgetriebener Motor, ein erdgasbetriebener Motor und ein Motor verwendet werden.
  • Zwischen dem Motor 7 und einer Antriebswelle 41 eines Getriebes 40 ist eine Kupplung 8 installiert. Die Kupplung 8 kann durch die Steuerung ihrer Position mittels einer Aktuator-Steuereinheit 104 und eines Aktuators 111 die Presskraft einstellen. Die Leistung von dem Motor 7 wird durch Einrücken der Kupplung 8 zur Antriebswelle 41 übertragen. Wenn die Presskraft eingestellt wird, kann das Drehmoment, das von dem Motor 7 an die Antriebswelle 41 übertragen wird, eingestellt werden. Ferner kann dann, wenn die Kupplung 8 ausgerückt ist, die Leistungsübertragung von dem Motor 7 zur Antriebswelle 41 unterbrochen werden. Als Kupplung 8 wird eine Reibkupplung des Einscheiben-Trockensystems verwendet, die im Allgemeinen in einem Fahrzeug verwendet wird, das ein allgemeines Handschaltgetriebe beaufschlagt. Der Aktuator 111 der Kupplung 8 enthält einen Motor (der in der Zeichnung nicht gezeigt ist) und einen Mechanismus zum Umsetzen der Drehbewegung des Motors in eine lineare Bewegung. Die Presskraft der Kupplung 8 wird durch den Aktuator 111 gesteuert. Ferner können als Kupplung 8 eine Reibkupplung des Mehrscheiben-Nasssystems, eine elektromagnetische Kupplung und weitere Kupplungen verwendet werden, bei denen das zu übertragende Drehmoment eingestellt werden kann.
  • Ein Getriebe 20 besitzt die Antriebswelle 41, eine Abtriebswelle 42, Zahnräder 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12, 13, 14, 15 und 16, Hülsen 21, 22 und 23, Synchronisationseinrichtungen 51, 52, 53, 54, 55 und 56, einen Antriebswellen-Drehzahlsensor 31 und einen Abtriebswellen-Drehzahlsensor 32. Die Zahnräder 11 und 14 sind Freilaufzahnräder, die drehbar an der Abtriebswelle 42 angebracht sind. Die Zahnräder 1 und 4 sind an der Antriebswelle 41 befestigt. Die Zahnräder 12, 13, 15 und 16 sind an der Abtriebswelle 42 befestigt. Die Zahnräder 1 und 11, die Zahnräder 2 und 12, die Zahnräder 3 und 13, die Zahnräder 4 und 14, die Zahnräder 5 und 15 und die Zahnräder 6 und 16 greifen jeweils ineinander. Der Antriebswellen-Drehzahlsensor 31 ist als ein Mittel zum Erfassen der Drehzahl der Antriebswelle 41 installiert. Der Abtriebswellen-Drehzahlsensor 32 ist als ein Mittel zum Erfassen der Drehzahl der Abtriebswelle 42 installiert.
  • Die Abtriebswelle 42 ist so geschaltet, dass sie über ein Abschlusszahnrad, das in der Zeichnung nicht gezeigt ist, die Räder antreibt und das Drehmoment des Motors 7 über die Kupplung 8 und ein Getriebe 50 an die Antriebsräder überträgt.
  • Anschließend wird der Synchronisationseinrichtungsmechanismus, der die Hülsen und die Synchronisationseinrichtungen enthält, erläutert. Der Synchronisationseinrichtungsmechanismus wird im Allgemeinen in einem Fahrzeug verwendet, das ein allgemeines Handschaltgetriebe beaufschlagt. Die Synchronisationseinrichtungen des Synchronisationseinrichtungsmechanismus synchronisieren die Drehzahl der Antriebswelle 41 mit der Drehzahl der Abtriebswelle 42, damit die Schaltoperation leicht ausgeführt werden kann. Zuerst werden der Synchronisationseinrichtungsmechanismus, der die Hülse 21 und die Synchronisationseinrichtung 51 enthält, und der Synchronisationseinrichtungsmechanismus, der die Hülse 21 und die Synchronisationseinrichtung 54 enthält, erläutert.
  • An der Abtriebswelle 42 ist die Hülse 21 installiert, um die Zahnräder 11 und 14 direkt mit der Abtriebswelle 42 zu koppeln. Um eine axiale Bewegung der Zahnräder 11 und 14 relativ zu der Abtriebswelle 42 zu verhindern, ist ein Anschlag (der in der Zeichnung nicht gezeigt ist) installiert. In der Hülse 21 sind (in der Zeichnung nicht gezeigte) Schlitze, die mit mehreren Schlitzen (die in der Zeichnung nicht gezeigt sind) der Abtriebswelle 42 verzahnt sind, ausgebildet und die Hülse 21 kann sich relativ zu der Abtriebswelle 42 axial bewegen, wobei die Bewegung der Abtriebswelle 42 in der Drehrichtung beschränkt ist. Die Hülse 21 ist mit der Abtriebswelle 42 verzahnt, somit wird das Drehmoment der Hülse 21 an die Abtriebswelle 42 übertragen. Um das Drehmoment der Zahnräder 11 und 14 an die Abtriebswelle 42 zu übertragen, wird die Hülse 21 relativ zu der Abtriebswelle 42 axial verschoben und das Zahnrad 11 oder das Zahnrad 14 wird direkt mir der Hülse 21 gekoppelt. Ferner ist die Synchronisationseinrichtung 51 zwischen dem Zahnrad 11 und der Hülse 21 installiert und die Hülse 21 wird gegen die Synchronisationseinrichtung 51 gepresst, somit wird eine Reibkraft zwischen dem Zahnrad und der Synchronisationseinrichtung 51 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Drehmoment von dem Zahnrad 11 über die Synchronisationseinrichtung 51 an die Hülse 21 übertragen und die Drehzahl des Zahnrads 11 wird mit der Drehzahl der Hülse 21 synchronisiert. Wenn die Synchronisation der Drehzahl beendet ist, wird die Hülse 21 durch die Synchronisationseinrichtung 51 verschoben und wird mit dem Zahnrad 11 direkt gekoppelt. In ähnlicher Weise ist die Synchronisationseinrichtung 54 zwischen dem Zahnrad 14 und der Hülse 21 installiert und die Hülse 21 wird gegen die Synchronisationseinrichtung 54 gepresst, somit wird eine Reibkraft zwischen dem Zahnrad 14 und der Synchronisationseinrichtung 54 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Drehmoment von dem Zahnrad 14 über die Synchronisationseinrichtung 54 an die Hülse 21 übertragen und die Drehzahl des Zahnrads 14 wird mit der Drehzahl der Hülse 21 synchronisiert. Wenn die Synchronisation der Drehzahl beendet ist, wird die Hülse 21 durch die Synchronisationseinrichtung 54 verschoben und wird mit dem Zahnrad 14 direkt gekoppelt. Der Aktuator 112 der Hülse 21 enthält einen Motor (der in der Zeichnung nicht gezeigt ist) und einen Mechanismus zum Umsetzen der Drehbewegung des Motors in eine lineare Bewegung und die Presskraft von der Hülse 21 an die Synchronisationseinrichtung 51 oder 54 wird durch den Aktuator 112 gesteuert.
  • Als Nächstes werden der Synchronisationseinrichtungsmechanismus, der die Hülse 22 und die Synchronisationseinrichtung 52 enthält, und der Synchronisationseinrichtungsmechanismus, der die Hülse 22 und die Synchronisationseinrichtung 55 enthält, erläutert.
  • An der Antriebswelle 41 ist die Hülse 22 für eine direkte Kopplung der Zahnräder 2 und 5 mit der Antriebswelle 41 installiert. Um eine axiale Bewegung der Zahnräder 2 und 5 relativ zu der Antriebswelle 41 zu verhindern, ist ein Anschlag (der in der Zeichnung nicht gezeigt ist) installiert. In der Hülse 22 sind (in der Zeichnung nicht gezeigte) Schlitze, die mit mehreren (in der Zeichnung nicht gezeigten) Schlitzen der Abtriebswelle 41 verzahnt sind, ausgebildet und die Hülse 22 kann sich axial relativ zu der Antriebswelle 41 bewegen, wobei die Bewegung der Antriebswelle 41 in der Drehrichtung begrenzt ist. Die Antriebswelle 41 ist mit der Hülse 22 verzahnt, somit wird das Drehmoment der Antriebswelle 41 an die Hülse 22 übertragen. Um das Drehmoment der Antriebswelle 41 an die Zahnräder 2 und 5 zu übertragen, wird die Hülse 22 axial relativ zu der Antriebswelle 41 verschoben und das Zahnrad 2 oder das Zahnrad 5 wird mit der Hülse 22 direkt gekoppelt. Ferner ist die Synchronisationseinrichtung 52 zwischen dem Zahnrad 2 und der Hülse 22 installiert und die Hülse 22 wird gegen die Synchronisationseinrichtung 52 gepresst, somit wird eine Reibkraft zwischen der Synchronisationseinrichtung 52 und dem Zahnrad 2 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Drehmoment von der Hülse 22 über die Synchronisationseinrichtung 52 an das Zahnrad 2 übertragen und die Drehzahl der Hülse 22 wird mit der Drehzahl des Zahnrads 2 synchronisiert. Wenn die Synchronisation der Drehzahl beendet ist, wird die Hülse 22 durch die Synchronisationseinrichtung 52 verschoben und wird direkt mit dem Zahnrad 2 gekoppelt. In ähnlicher Weise ist die Synchronisationseinrichtung 55 zwischen dem Zahnrad 5 und der Hülse 22 installiert und die Hülse 22 wird gegen die Synchronisationseinrichtung 55 gepresst, somit wird eine Reibkraft zwischen der Synchronisations einrichtung 55 und dem Zahnrad 5 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Drehmoment von der Hülse 22 über die Synchronisationseinrichtung 52 an das Zahnrad 5 übertragen und die Drehzahl der Hülse 22 wird mit der Drehzahl des Zahnrads 5 synchronisiert. Wenn die Synchronisation der Drehzahl beendet ist, wird die Hülse 22 durch die Synchronisationseinrichtung 55 verschoben und wird direkt mit dem Zahnrad 5 gekoppelt. Der Aktuator 113 der Hülse 22 enthält einen (in der Zeichnung nicht gezeigten) Motor und einen Mechanismus zum Umsetzen der Drehbewegung des Motors in eine lineare Bewegung und die Presskraft von der Hülse 22 auf die Synchronisationseinrichtung 52 oder 55 wird durch den Aktuator 113 gesteuert.
  • Drittens werden der Synchronisationseinrichtungsmechanismus, der die Hülse 23 und die Synchronisationseinrichtung 53 enthält, und der Synchronisationseinrichtungsmechanismus, der die Hülse 23 und die Synchronisationseinrichtung 56 enthält, erläutert.
  • An der Antriebswelle 41 ist die Hülse 23 installiert, um die Zahnräder 3 und 6 mit der Antriebswelle 41 direkt zu koppeln. Um eine axiale Bewegung der Zahnräder 3 und 6 relativ zu der Antriebswelle 41 zu verhindern, ist ein (in der Zeichnung nicht gezeigter) Anschlag installiert. In der Hülse 23 sind (in der Zeichnung nicht gezeigte) Schlitze, die mit mehreren Schlitzen (die in der Zeichnung nicht gezeigt sind) der Antriebswelle 41 verzahnt sind, ausgebildet und die Hülse 23 kann sich axial relativ zu der Antriebswelle 41 bewegen, wobei die Bewegung der Antriebswelle 41 in der Drehrichtung begrenzt ist. Die Antriebswelle 41 ist mit der Hülse 23 verzahnt, somit wird das Drehmoment der Antriebswelle 41 an die Hülse 23 übertragen. Um das Drehmoment der Antriebswelle 41 an die Zahnräder 3 und 6 zu übertragen, wird die Hülse 22 axial relativ zu der Antriebswelle 41 verschoben und das Zahnrad 3 oder das Zahnrad 6 muss mit der Hülse 23 direkt gekoppelt sein. Ferner ist die Synchronisationseinrichtung 53 zwischen dem Zahnrad 3 und der Hülse 23 installiert und die Hülse 23 wird gegen die Synchronisationseinrichtung 53 gepresst, somit wird eine Reibkraft zwischen der Synchronisationseinrichtung 53 und dem Zahnrad 3 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Drehmoment von der Hülse 23 über die Synchronisationseinrichtung 53 an das Zahnrad 3 übertragen und die Drehzahl der Hülse 23 wird mit der Drehzahl des Zahnrads 3 synchronisiert. Wenn die Synchronisation der Drehzahl beendet ist, wird die Hülse durch die Synchronisationseinrichtung 53 verschoben und wird mit dem Zahnrad 3 direkt gekoppelt. In ähnlicher Weise ist die Synchronisationseinrichtung 56 zwischen dem Zahnrad 6 und der Hülse 23 installiert und die Hülse 23 wird gegen die Synchronisationseinrichtung 56 gepresst, somit wird eine Reibkraft zwischen der Synchronisationseinrichtung 56 und dem Zahnrad 6 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Drehmoment von der Hülse 23 über die Synchronisationseinrichtung 56 an das Zahnrad 6 übertragen und die Drehzahl der Hülse 23 wird mit der Drehzahl des Zahnrads 6 synchronisiert. Wenn die Synchronisation der Drehzahl beendet ist, wird die Hülse 23 durch die Synchronisationseinrichtung 53 verschoben und wird mit dem Zahnrad 6 direkt gekoppelt. Der Aktuator 114 der Hülse 23 enthält einen (in der Zeichnung nicht gezeigten) Motor und einen Mechanismus zum Umsetzen der Drehbewegung des Motors in eine lineare Bewegung und die Presskraft der Hülse 23 gegen die Synchronisationseinrichtung 53 oder 56 wird durch den Aktuator 114 gesteuert.
  • Der Motor 7 wird mittels der Motor-Steuereinheit 101 gesteuert. Die Aktuatoren 111, 112, 113 und 114 werden durch die Aktuator-Steuereinheit 104 gesteuert. Ferner wird in dieser Ausführungsform für die Aktuatoren 111, 112, 113 und 114 eine Kombination aus einem Motor und einem Mechanismus verwendet. Ein hydraulischer Aktuator, der ein Magnetventil verwendet, kann jedoch eingesetzt werden.
  • An eine Antriebsstrang-Steuereinheit 100 werden verschiedene Signale von einem Beschleunigungssensor, einem Bremsschalter und einem Sperrschalter, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind, eingegeben und die Betriebszustände (Kupplungsposition, Schaltstellung, Drehzahl, Drehmoment usw.) des Motors 7, der Kupplung 8 und des Getriebes 50 werden eingegeben. Die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 steuert anhand dieser Eingangssignale unter Verwendung eines LAN (lokales Netz) 103 die Motor-Steuereinheit 101 und die Aktuator-Steuereinheit 104.
  • In dieser Ausführungsform wird in 1 angenommen, dass der Antriebsstrang, der die Zahnräder 1 und 11 enthält, den ersten Gang darstellt, der Antriebsstrang, der die Zahnräder 2 und 12 enthält, den zweiten Gang darstellt, der Antriebsstrang, der die Zahnräder 3 und 13 enthält, den dritten Gang darstellt, der Antriebsstrang, der die Zahnräder 4 und 14 enthält, den vierten Gang darstellt, der Antriebsstrang, der die Zahnräder 5 und 15 enthält, den fünften Gang darstellt und der Antriebsstrang, der die Zahnräder 6 und 16 enthält, den sechsten Gang darstellt. Ferner wird angenommen, dass der Synchronisationseinrichtungsmechanismus, der die Hülse 21 und die Synchronisationseinrichtungen 51 und 54 enthält, die Schalteinrichtung A darstellt, der Synchronisationseinrichtungsmechanismus, der die Hülse 22 und die Synchronisationseinrichtungen 52 und 55 enthält, die Schalteinrichtung B darstellt und der Synchronisationseinrichtungsmechanismus, der die Hülse 23 und die Synchronisationseinrichtungen 53 und 56 enthält, die Schaltein richtung C darstellt. Die Aktuator-Steuereinheit 104 kann durch die Steuerung der Ströme der Motoren, die in dem Aktuator 112 der Schalteinrichtung A, in dem Aktuator 113 der Schalteinrichtung B und in dem Aktuator 114 der Schalteinrichtung C installiert sind, die Presslasten oder die Positionen für die Betätigung der ersten Hülse 21, der zweiten Hülse 22 und der dritten Hülse 23 steuern.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 2 der Aufbau eines Synchronisationseinrichtungsmechanismus, der für ein Getriebe verwendet wird, das durch die Steuereinheit des automatisierten Schaltgetriebes dieser Ausführungsform gesteuert wird, erläutert.
  • 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Synchronisationseinrichtungsmechanismus, der für ein Getriebe verwendet wird, das durch die Steuereinheit des automatisierten Schaltgetriebes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gesteuert wird. 2 zeigt die Hülse 22, die Synchronisationseinrichtung 52, die Antriebswelle 41 und das Zahnrad 2, die in 1 gezeigt wurden und extrahiert und vergrößert sind.
  • Die Hülse 22 enthält eine Kupplungshülse 22a, eine Synchronisationseinrichtung-Passfeder 22b und eine Synchronisationseinrichtung-Nabe 22c. Bei dem in 2 gezeigten Synchronisationseinrichtungsmechanismus ist die Kupplungshülse 22a in die Synchronisationseinrichtung-Nabe 22c keilverzahnt, die sich einteilig mit der Antriebswelle 41 dreht. Wenn die Kupplungshülse 22a mit einer Presslast beaufschlagt wird, bewegt sich die Synchronisationseinrichtung-Passfeder 22b gemeinsam mit der Kupplungshülse 22a und presst die Synchronisationseinrichtung 52 (die als Synchronisierring bezeichnet wird) gegen den Kegelabschnitt des Zahnrads 2, das durch die Antriebswelle 41 an ihrer Stirnfläche drehbar gehalten wird. An der Kegelfläche der Synchronisationseinrichtung 52 und des Zahnrads 2 wird Reibung erzeugt. Somit wird das Drehmoment übertragen und die Drehbewegung des Zahnrads 2 gleicht sich langsam der Drehbewegung der Hülse 22 an.
  • Wenn sich die Kupplungshülse 22a weiter verschiebt, die sich dadurch von der Synchronisationseinrichtung-Passfeder 22b löst, presst die Kupplungshülse 22a direkt gegen die Synchronisationseinrichtung 52. Dann wird an der Kegelfläche der Synchronisationseinrichtung 52 und des Zahnrads 2 Reibung erzeugt und die Drehbewegung des Zahnrads 2 stimmt mit der Drehbewegung der Kupplungshülse 22a überein, d. h. ist mit dieser synchronisiert.
  • Dann wird die Synchronisationseinrichtung 52 drehbar und stört die Bewegung der Kupplungshülse 22a nicht. Folglich wird die Kupplungshülse 22a durch die Synchronisationseinrichtung 52 verschoben, gelangt mit den Laufzähnen 2a des Zahnrads 2 in eine perfekte Verzahnung und das Einrücken ist beendet.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 2 die Wärmemenge, die in der Synchronisationseinrichtung erzeugt wird, erläutert. Wird angenommen, dass die Drehzahl des Zahnrads 2 N2 beträgt, die Drehzahl der Hülse 22 Ns beträgt und das Drehmoment, das durch die Synchronisationseinrichtung übertragen wird, Tc beträgt, kann die momentane Wärmemenge IQs (Wärmemenge pro Zeiteinheit, die in der Synchronisationseinrichtung erzeugt wird) als IQs = (|N2 – Ns|) × Tc × k berechnet werden, wobei k ein Einheiten-Umsetzungskoeffizient zum Umsetzen der Drehzahl [r/min] in die Winkelgeschwindigkeit [rad/s] ist. Wird angenommen, dass das Untersetzungsverhältnis des zweiten Gangs G2 beträgt, die Antriebswellen-Drehzahl Ni beträgt und die Abtriebswellen-Drehzahl als No beträgt, gilt N2 = No × G2 und Ns = Ni, so dass die momentane Wärmemenge IQs als IQs = (|No × G2 – Ni|) × Tc × k berechnet werden kann. Ferner kann das Drehmoment, das von der Synchronisationseinrichtung übertragen wird, aus der Presslast auf die Kupplungshülse 22a, dem effektiven Radius der Kegelfläche der Synchronisationseinrichtung und des Zahnrads 2, dem Reibungskoeffizienten und der Anzahl der Kegelflächen berechnet werden. Somit wird die momentane Wärmemenge IQs in der Antriebsstrang-Steuereinheit 100 berechnet, daher können die Wärmemenge, die in der Synchronisationseinrichtung während des Schaltvorgangs erzeugt wird, und die Wärmemenge, die in der Synchronisationseinrichtung durch Schaltvorgänge akkumuliert wird, abgeleitet werden.
  • Bei dieser Ausführungsform wird ein Einzelkonustyp, bei dem der Synchronisationseinrichtungsmechanismus eine Konusfläche besitzt, verwendet. Es gibt jedoch einen Doppelkonustyp mit zwei Konusflächen und einen Dreifachkonustyp mit drei verfügbaren Konusflächen, um ein großes Drehmoment bei einer geringen Presslast zu übertragen, wobei es vorteilhaft ist, einen großvolumigen Synchronisationseinrichtungsmechanismus mit mehreren Konusflächen zu verwenden. Ferner wird bei dieser Ausführungsform ein Synchronisationseinrichtungsmechanismus eines Trägheitsverriegelungstyps verwendet. Es stehen jedoch zusätzlich verschiedene Typarten zur Verfügung, wie etwa ein Stifttyp und ein Servotyp, wobei jeder Typ annehmbar ist.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 3 der Aufbau der Antriebsstrang-Steuereinheit 100, die die Fahrzeug-Steuereinheit dieser Ausführungsform darstellt, erläutert.
  • 3 ist ein Steuerungs-Blockschaltplan, der den Aufbau der An triebsstrang-Steuereinheit 100 zeigt, die die Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist.
  • In die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 werden Signale des Motordrehmoments Te, die Motordrehzahl Ne, die Antriebswellendrehzahl Ni und die Abtriebswellendrehzahl No eingegeben. Um außerdem den Zustand der Bereichsoperation oder der Beschleunigungs/Bremsoperation eines Fahrers zu erfassen, werden in die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 Signale der Bereichsposition RngPs, der Vergaseröffnung APS und des Bremsschalters BRKSW eingegeben. Um ferner den Zustand des Getriebes 50 zu erfassen, werden in die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Position RPSFTB der Schalteinrichtung B und die Position RPSFTC der Schalteinrichtung C, die den Hüben der Hülsen 21, 22 und 23 entsprechen, sowie die Kupplungsposition RPSTA, die dem Hub der Kupplung 8 entspricht, eingegeben. Die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 berechnet das Soll-Motordrehmoment TTe auf der Grundlage dieser Eingangssignale und überträgt es durch das LAN 103, das ein Kommunikationsmittel darstellt, an die Motor-Steuereinheit 101. Die Motor-Steuereinheit 101 berechnet die Drosselventilöffnung, die Kraftstoffmenge und den Zündzeitpunkt zum Realisieren des Soll-Motordrehmoments TTe und steuert die entsprechenden Aktuatoren. Ferner berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A, die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B und die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C sowie die Soll-Position TPSTA der Kupplung und überträgt sie durch das LAN 103, das ein Kommunikationsmittel darstellt, an die Aktuator-Steuereinheit 104. Die Aktuator-Steuereinheit 104 berechnet das Motordrehmoment zum Realisieren der Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A, der Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B und der Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C sowie der Soll-Position TPSTA der Kupplung und steuert die entsprechenden Aktuatoren.
  • Die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 berechnet einen Schaltbefehl auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und der Vergaseröffnung APS, die anhand der Abtriebswellendrehzahl No berechnet wurde. In einem Fahrzeugsystem, das eine Betriebsart (die nachfolgend als Handbetriebsart bezeichnet wird) zum Festlegen des Schaltzeitpunkts durch den Fahrer durch Betätigen des Handschalters aufweist, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 außerdem einen Schaltbefehl auf der Grundlage der Betätigung durch den Fahrer.
  • Die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 weist Zustandunterscheidungsmittel 301, Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302, Motordrehmoment-Steuermittel 303 und Schaltbetriebsart-Umschaltmittel 304 auf. Die Zustandunterscheidungsmittel 301 erfassen Parameter (Temperatur, Wärmemenge und Abriebverlust der Reiboberfläche) oder leiten diese ab, die den Zustand der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung auf der Grundlage des Zustands eines Fahrzeuges und des Schaltmusters angeben. Um ein Drehmoment von der Antriebswelle 41 an die Abtriebswelle 42 während des Schaltvorgangs gemäß wenigstens einem Parameter zu übertragen, der den durch die Zustandunterscheidungsmittel 301 erfassten oder abgeleiteten Zustand angibt, wählen die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302 wenigstens eine Synchronisationseinrichtung aus. Ferner steuern die Motordrehmoment-Steuermittel 303 gemäß der Synchronisationseinrichtung, die von den Synchronisationseinrichtung-Auswahlmitteln 302 ausgewählt wurde, und wenigstens einem Parameter, der den durch die Zustandunterscheidungsmittel 301 erfassten oder abgeleiteten Zustand angibt, das Drehmoment des Motors 7. Die Schaltbetriebsart-Umschaltmittel 304 entscheiden ferner gemäß der Synchronisationseinrichtung, die die von den Synchronisationseinrichtung-Auswahlmitteln 302 ausgewählt wurde, und wenigstens einem Parameter, der den durch die Zustandunterscheidungsmittel 301 erfassten oder abgeleiteten Zustand angibt, ob das Drehmoment während des Schaltvorgangs übertragen werden soll oder nicht, und wenn während des Schaltvorgangs kein Drehmoment übertragen werden soll, rücken sie die Kupplung 8 aus und schalten den Gang.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf die 4 bis 13 das Steuerverfahren während des Schaltvorgangs für die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, die die Fahrzeug-Steuereinheit dieser Ausführungsform darstellt, erläutert.
  • Zuerst wird unter Bezugnahme auf 4 der Überblick über den gesamten Steuerungsumfang der Fahrzeug-Steuereinheit dieser Ausführungsform erläutert.
  • 4 ist ein Ablaufplan, der den Überblick über den gesamten Steuerungsumfang der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Der nachfolgend angegebene Umfang der Schaltsteuerung ist in der Antriebsstrang-Steuereinheit 100 programmiert und wird in einem vorgegebenen Zyklus wiederholt ausgeführt. Im Einzelnen werden die nachfolgend in den Schritten 901 bis 910 angegebenen Vorgänge durch die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 ausgeführt.
  • Im Schritt 901 liest die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 Parameter, die in den Schritten 902 bis 910 verwendet werden.
  • Im Schritt 902 stellt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 eine Gangposition ein, wenn die momentane Gangposition sich von der eingestellten Gangposition unterscheidet, entscheidet über den Beginn des Schaltvorgangs und geht zum Schritt 903. Wenn die momentane Gangposition gleich der eingestellten Gangposition ist, entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, dass kein Schaltvorgangs erforderlich ist und beendet die Verarbeitung.
  • Wenn die Schaltsteuerung im Schritt 903 beginnt (die Ausrück-Steuerphase), führt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 eine Ausrück-Steuerung aus, um den Gang auszurücken. Die Ausrück-Steuerung wird später genau erläutert.
  • Anschließend entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 904, ob die Ausrück-Steuerung beendet ist oder nicht, und wenn die Ausrück-Steuerung beendet ist, geht sie zum Schritt 905, und wenn die Ausrück-Steuerung nicht beendet ist, führt sie den Schritt 903 erneut aus. Wenn dabei im Schritt 904 die Entscheidung ein Herunterschalten ist (3. Gang → 2. Gang), entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, ob die Position RPSFTC der Schalteinrichtung C, die ein Hubsignal der Hülse 23 ist, eine Position ist, die als eine Ausrückposition angesehen werden kann, um zu entscheiden, ob die Hülse 23 am Zahnrad 3 außer Eingriff ist oder nicht.
  • Um zu bewirken, dass die Antriebswellendrehzahl Ni auf die Drehzahl (der Soll-Drehzahl), die der nächsten Gangposition entspricht, synchronisiert wird, steuert die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 anschließend im Schritt 905 (Rotationssynchronisation-Steuerphase) die Presslast auf die Synchronisationseinrichtung, indem sie die Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs ausführt, und das Drehmoment des Motors 7. Die Rotationssynchronisations steuerung wird später genau beschrieben.
  • Im Schritt 906 entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, ob die Rotationssynchronisationssteuerung beendet ist oder nicht. Dabei wird als die Beendigungsbedingung der Rotationssynchronisationssteuerung angenommen, dass die Differenz zwischen der Antriebswellendrehzahl Ni und der Drehzahl (der Soll-Drehzahl), die der nächsten Gangposition entspricht, klein ist, d. h. der Wert |Antriebswellendrehzahl Ni – Abtriebswellendrehzahl No × Soll-Übersetzungsverhältnis Gn der Gangposition| ist klein. Wenn die Rotationssynchronisationssteuerung beendet ist, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zum Schritt 907 und wenn die Rotationssynchronisationssteuerung nicht beendet ist, geht sie erneut zum Schritt 905 und setzt die Synchronisationssteuerung fort.
  • Wenn die Synchronisationssteuerung im Schritt 907 (die Einrück-Steuerphase) beendet ist, führt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Einrücksteuerung aus, um den Gang einzurücken.
  • Anschließend entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 908, ob die Einrücksteuerung beendet ist oder nicht. Um dabei, wenn die Beendigungsbedingung der Einrücksteuerung ein Herunterschalten (3. Gang → 2. Gang) ist, zu entscheiden, ob die Hülse 22 am Zahnrad 2 in Eingriff ist oder nicht, entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, ob die Position RPSFTB der Schalteinrichtung B, die ein Hubsignal der Hülse 22 ist, eine Position ist, die als eine Einrückposition festgelegt werden kann. Wenn die Einrücksteuerung beendet ist, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zum Schritt 909, und wenn die Einrücksteuerung nicht beendet ist, geht sie erneut zum Schritt 907 und setzt die Einrücksteuerung fort.
  • Wenn die Einrücksteuerung im Schritt 909 beendet ist (die Schaltungsendphase), führt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Schaltvorgang-Beendigungssteuerung aus. Die Schaltvorgang-Beendigungssteuerung wird später genau beschrieben.
  • Anschließend entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 910, ob der Schaltvorgang beendet ist oder nicht. Wenn dabei die Beendigungsbedingung der Schaltvorgang-Beendigungssteuerung ein Herunterschalten ist (3. Gang → 2. Gang), entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, ob die Position RPSFTA der Schalteinrichtung A und die Position RPSFTC der Schalteinrichtung C, die Hubsignale der Hülsen 21 und 23 sind, nahe an der neutralen Stellung liegen oder nicht. Wenn ferner das Drehmoment des Motors 7 während des Schaltvorgangs gesteuert wird, um das Drehmoment des Motors 7 auf das Drehmoment zurückzuführen, das der Vergaseröffnung bei der Schaltvorgang-Beendigungssteuerung entspricht, wird die Bedingung dafür, ob das Drehmoment des Motors 7 auf der Grundlage der Drosselventilöffnung zu dem Drehmoment, das der Vergaseröffnung entspricht, zugeführt wird oder nicht, der Beendigungsbedingung der Schaltvorgang-Beendigungssteuerung hinzugefügt. Wenn der Schaltvorgang beendet ist, beendet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Verarbeitung und wenn die Schaltsteuerung nicht beendet ist, geht sie erneut zum Schritt 909.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf die 5 bis 13 der konkrete Steuerungsumfang der Fahrzeug-Steuereinheit dieser Ausführungsform während des Schaltvorgangs erläutert.
  • 5 zeigt den gesamten Steuerungsumfang der Fahrzeug-Steuereinheit dieser Ausführungsform während des Schaltvorgangs. Der in 5 gezeigte Ablaufplan gibt Vorgänge zum Berechnen und Festle gen der Parameter im Schritt 403 (der Ausrücksteuervorgang), im Schritt 405 (der Rotationssynchronisationssteuervorgang) und im Schritt 407 (der Einrücksteuervorgang) an, die in 4 gezeigt sind.
  • 5 ist ein Ablaufplan, der den gesamten Verarbeitungsumfang des konkreten Steuerungsumfangs während des Schaltvorgangs der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Der Ablauf der Schaltsteuerung enthält den Schritt 1001 (die Berechnung des abgeleiteten Wertes der Wärmemenge), den Schritt 1002 (den Synchronisationseinrichtung-Auswahlvorgang), den Schritt 1003 (die Entscheidungsmerker-Berechnung), den Schritt 1004 (die Berechnung der Soll-Antriebswellendrehzahl), den Schritt 1005 (die Berechnung des Soll-Hilfsdrehmoments), den Schritt 1006 (die Berechnung der Soll-Schaltlast), den Schritt 1007 (die Berechnung der Soll-Kupplungsposition) und den Schritt 1008 (die Berechnung des Soll-Motordrehmoments).
  • Die Vorgänge in den Schritten 1001 bis 1008 werden durch die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 ausgeführt. Die in 3 gezeigten Zustandsunterscheidungsmittel 301 realisieren z. B. den Schritt 1001 (die Berechnung des abgeleiteten Wertes der Wärmemenge), den Schritt 1002 (der Synchronisationseinrichtung-Auswahlvorgang) und den Schritt 1003 (die Entscheidungsmerker-Berechnung). In ähnlicher Weise realisieren die in 3 gezeigten Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302 den Schritt 1002 (der Synchronisationseinrichtung-Auswahlvorgang). In ähnlicher Weise realisieren die in 3 gezeigten Motordrehmoment-Steuermittel 303 den Schritt 1003 (die Entscheidungsmerker-Berechnung) und den Schritt 1008 (die Berechnung des Soll-Motordrehmoments) und die in 3 gezeigten Schaltbetriebsart-Umschaltmittel 304 realisieren den Schritt 1003 (die Entscheidungsmerker-Berechnung), den Schritt 1006 (die Berechnung der Soll-Schaltlast), den Schritt 1007 (die Berechnung der Soll-Kupplungsposition) und den Schritt 1008 (die Berechnung des Soll-Motordrehmoments). Dabei werden die Realisierungsverfahren für die Schritte 301 bis 304 in Übereinstimmung mit den Schritten 1001 bis 1008 erläutert. Die Schritte sind jedoch nicht auf die Verfahren beschränkt, die in den Schritten 1001 bis 1008 angegeben sind und wenn das durch die Zustandsunterscheidungsmittel 301 zu unterscheidende Objekt keine Wärmemenge ist, sind die Vorgänge, die durch die entsprechenden Schritte ausgeführt werden, nicht auf den oben erwähnten Umfang beschränkt.
  • Der Schritt 1001 (die Berechnung des abgeleiteten Wertes der Wärmemenge) wird später unter Bezugnahme auf 6 genau beschrieben. Der Schritt 1002 (der Synchronisationseinrichtung-Auswahlvorgang) wird später unter Bezugnahme auf 7 genau beschrieben. Der Schritt 1003 (die Entscheidungsmerker-Berechnung) wird später unter Bezugnahme auf 8 genau beschrieben. Der Schritt 1004 (die Berechnung der Soll-Antriebswellendrehzahl) wird später unter Bezugnahme auf 9 genau beschrieben. Der Schritt 1005 (die Berechnung des Soll-Hilfsdrehmoments) wird später unter Bezugnahme auf 10 genau beschrieben. Der Schritt 1006 (die Berechnung der Soll-Schaltlast) wird später unter Bezugnahme auf 11 genau beschrieben. Der Schritt 1007 (die Berechnung der Soll-Kupplungsposition) wird später unter Bezugnahme auf 12 genau beschrieben. Der Schritt 1008 (die Berechnung des Soll-Motordrehmoments) wird später unter Bezugnahme auf 13 genau beschrieben.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 6 der Schritt 1001 (die Berechnung des abgeleiteten Wertes der Wärmemenge), der in 5 gezeigt ist, genau beschrieben.
  • 6 ist ein Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang der Berechnung des abgeleiteten Wertes der Wärmemenge in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Zuerst liest die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1101 die Parameter, die in den Schritten 1102 bis 1107 verwendet werden sollen.
  • Anschließend berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1102 eine erwartete Wärmemenge PSQSYN, die voraussichtlich in der Synchronisationseinrichtung zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs erzeugt wird. Dabei wird angenommen, dass die erwartete Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 53 die erwartete Wärmemenge PSQSYN3 des 3. Gangs ist, die erwartete Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 54 die erwartete Wärmemenge PSQSYN4 des 4. Gangs ist, die erwartete Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 55 die erwartete Wärmemenge PSQSYN5 des 5. Gangs ist und die erwartete Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 56 die erwartete Wärmemenge PSQSYN6 des 6. Gangs ist. Die erwartete Wärmemenge PSQSYN kann aus der momentanen Wärmemenge IQs, die in 2 erläutert wurde, erhalten werden. Die erwartete Wärmemenge PSQSYN ist z. B. der Wert (J'), der in 21 gezeigt ist.
  • Anschließend berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1103 auf der Grundlage der im Schritt 1102 berechneten erwarteten Wärmemenge PSQSYN eine erwartete akkumulierte Wärmemenge PSSQSYN, die voraussichtlich in der Synchronisationseinrich tung durch den nächsten Schaltvorgang akkumuliert wird. Dabei wird angenommen, dass die erwartete akkumulierte Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 53 die erwartete akkumulierte Wärmemenge PSSQSYN3 des 3. Gangs ist, die erwartete akkumulierte Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 54 die erwartete akkumulierte Wärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs ist, die erwartete akkumulierte Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 55 die erwartete akkumulierte Wärmemenge PSSQSYN5 des 5. Gangs ist und die erwartete akkumulierte Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 56 die erwartete akkumulierte Wärmemenge PSSQSYN6 des 6. Gangs ist. Die erwartete akkumulierte Wärmemenge PSSQSYN kann aus der momentanen Wärmemenge IQs, die in 2 erläutert wurde, erhalten werden. Die erwartete akkumulierte Wärmemenge PSQSYN ist z. B. der Wert (J''), der in 22 gezeigt ist.
  • Anschließend entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1104, ob bei der Synchronisationseinrichtung eine Schaltsteuerung erfolgt oder nicht, und wenn bei der Synchronisationseinrichtung keine Schaltsteuerung erfolgt, geht sie zum Schritt 1105, und wenn bei der Synchronisationseinrichtung eine Schaltsteuerung erfolgt, geht sie zum Schritt 1106.
  • Wenn bei der Synchronisationseinrichtung im Schritt 1105 keine Schaltsteuerung erfolgt, initialisiert die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die unter Schaltsteuerung berechnete Wärmemenge und beendet die Verarbeitung.
  • Wenn bei der Synchronisationseinrichtung im Schritt 1106 eine Schaltsteuerung erfolgt, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Wärmemenge SQSYN der Synchronisationseinrichtung während des Schaltvorgangs. Dabei wird angenommen, dass die Wär memenge der Synchronisationseinrichtung 53 die Wärmemenge SQSYN3 des 3. Gangs ist, die Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 54 die Wärmemenge SQSYN4 des 4. Gangs ist, die Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 55 die Wärmemenge SQSYN5 des 5. Gangs ist und die Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 56 die Wärmemenge SQSYN6 des 6. Gangs ist. Die Wärmemenge SQSYN kann aus der momentanen Wärmemenge IQs, die in 2 erläutert wurde, erhalten werden. Die Wärmemenge SQSYN ist z. B. der Wert (J'), der in 21 gezeigt ist.
  • Anschließend berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1107 auf der Grundlage der im Schritt 1106 berechneten Wärmemenge SQSYN die akkumulierte Wärmemenge SSQSYN, die durch den Schaltvorgang in der Synchronisationseinrichtung akkumuliert wird und beendet die Verarbeitung. Dabei wird angenommen, dass die akkumulierte Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 53 die akkumulierte Wärmemenge SSQSYN3 des 3. Gangs ist, die akkumulierte Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 54 die akkumulierte Wärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs ist, die akkumulierte Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 55 die akkumulierte Wärmemenge SSQSYN5 des 5. Gangs ist und die akkumulierte Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung 56 die akkumulierte Wärmemenge SSQSYN6 des 6. Gangs ist. Die akkumulierte Wärmemenge SSQSYN kann aus der momentanen Wärmemenge IQs, die in 2 erläutert wurde, erhalten werden. Die akkumulierte Wärmemenge SSQSYN ist z. B. der Wert (J''), der in 22 gezeigt ist.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 7 der in 5 gezeigte Schritt 1002 (der Synchronisationseinrichtung-Auswahlvorgang) genau erläutert.
  • 7 ist ein Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang des Synchronisationseinrichtung-Auswahlvorgangs in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Zuerst liest die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1201 die Parameter, die in den Schritten 1202 bis 1211 zu verwenden sind.
  • Anschließend entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1202, ob bei der Synchronisationseinrichtung eine Schaltsteuerung erfolgt oder nicht, und wenn bei der Synchronisationseinrichtung während des Schaltvorgangs keine Schaltsteuerung erfolgt, geht sie zum Schritt 1203 und wenn bei der Synchronisationseinrichtung während des Schaltvorgangs eine Schaltsteuerung erfolgt, geht sie zum Schritt 1204.
  • Wenn bei der Synchronisationseinrichtung während des Schaltvorgangs keine Schaltsteuerung erfolgt, beendet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1203 die Verarbeitung unter der Annahme, dass nicht alle Synchronisationseinrichtungen ausgewählt werden sollen.
  • Wenn bei der Synchronisationseinrichtung während des Schaltvorgangs eine Schaltsteuerung erfolgt, entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1204, ob ein Schaltvorgang 2-1 erfolgt oder nicht, und wenn ein Schaltvorgang 2-1 erfolgt, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zu einer 2-1-Schaltauswahl-Verarbeitungseinheit, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, wählt eine Synchronisationseinrichtung aus, die während des Schaltvorgangs Drehmoment überträgt, und beendet die Verarbeitung. Der Verarbeitungsumfang der 2-1-Schaltauswahl-Verarbeitungseinheit ist der gleiche wie der einer 3-2-Schaltauswahl-Verarbeitungseinheit, die in den Schritten 1206 bis 1208 erläutert wird.
  • Wenn kein Schaltvorgang 2-1 erfolgt, entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1205, ob ein Schaltvorgang 3-2 erfolgt oder nicht, und wenn ein Schaltvorgang 3-2 erfolgt, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zu der 3-2-Schaltauswahl-Verarbeitungseinheit, die in den Schritten 1206 bis 1208 beschrieben wird.
  • Im Schritt 1206 entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, ob eine der Bedingungen, die durch die Formeln (1) und (2) nachfolgend angegeben sind, erfüllt ist oder nicht. erwartete Wärmemenge PSQSYN4 des 4. Gangs > PSQ4HO (1) erwartete akkumulierte Wärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs > PSSQ4HO (2)
  • Dabei ist PSQ4HO ein voreingestellter Schwellenwert der erwarteten Wärmemenge und PSSQ4HO ist ein voreingestellter Schwellenwert der erwarteten akkumulierten Wärmemenge.
  • Wenn keine der Formeln (1) und (2) erfüllt ist, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zum Schritt 1207 und wenn eine der Formeln (1) und (2) erfüllt ist, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zum Schritt 1208. Bei dieser Ausführungsform kann zum Zeitpunkt des Herunterschaltens vom 3. Gang zum 2. Gang ein 3-4-2-Drehmomentübertragungssystem, das die Drehmomentübertragung ausführt, wobei lediglich die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs verwendet wird, und ein 3-4-6-2-Drehmomentübertragungssystem, das die Drehmomentübertragung ausführt, wobei die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs und die Synchronisa tionseinrichtung 56 des 6. Gangs verwendet werden, ausgewählt werden. Im Einzelnen wird dann, wenn eine Zahnradposition verwendet wird, die ein kleineres Untersetzungsverhältnis aufweist als das der Zahnradposition vor dem Schaltvorgang, das Drehmoment während des Schaltvorgangs übertragen. Das 3-4-6-2-Drehmomentübertragungssystem wird ferner unter Bezugnahme auf die 14 bis 17 später genau beschrieben. Das 3-4-2-Drehmomentübertragungssystem wird unter Bezugnahme auf die 18 später genau beschrieben.
  • Wenn die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 feststellt, dass die Temperatur der Synchronisationseinrichtung 54 nicht übermäßig ansteigt, selbst wenn das Drehmoment während des Schaltvorgangs lediglich durch die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs übertragen wird, wählt sie im Schritt 1207 die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs und beendet die Verarbeitung.
  • Falls eine der Formeln (1) und (2) erfüllt ist, wenn das Drehmoment während des Schaltvorgangs lediglich durch die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs übertragen wird, stellt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 fest, dass die Temperatur der Synchronisationseinrichtung 54 übermäßig ansteigt und schaltet im Schritt 1208 die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs zur Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs um, wählt die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs und die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs aus und beendet die Verarbeitung.
  • Bei dieser Ausführungsform werden ein Fall, bei dem das Drehmoment während des Schaltvorgangs durch die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs übertragen wird, und ein Fall, bei dem die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs und die Synchronisa tionseinrichtung 56 des 6. Gangs eingeschaltet sind und das Drehmoment während des Schaltvorgangs übertragen wird, erläutert. Falls jedoch Synchronisationseinrichtungen das Drehmoment während des Schaltvorgangs gemäß der Auslegung (Zahnradanordnung, Anordnung des Synchronisationseinrichtungsmechanismus usw.) des Getriebes übertragen können, kann jede der Synchronisationseinrichtungen ausgewählt sein.
  • Wenn kein Schaltvorgang 3-2 erfolgt, stellt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1209 fest, ob ein Schaltvorgang 4-3 erfolgt oder nicht, und wenn ein Schaltvorgang 4-3 erfolgt, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zu einer 4-3-Schaltauswahl-Verarbeitungseinheit, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, und wählt eine Synchronisationseinrichtung, die das Drehmoment während des Schaltvorgangs überträgt und beendet die Verarbeitung. Der Verarbeitungsumfang der 4-3-Schaltauswahl-Verarbeitungseinheit ist gleich dem der oben erwähnten 3-2-Schaltauswahl-Verarbeitungseinheit.
  • Wenn kein Schaltvorgang 4-3 erfolgt, stellt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1210 fest, ob ein Schaltvorgang 5-4 erfolgt oder nicht, und wenn ein Schaltvorgang 5-4 erfolgt, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zu einer 5-4-Schaltauswahl-Verarbeitungseinheit, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, und wählt eine Synchronisationseinrichtung, die das Drehmoment während des Schaltvorgangs überträgt und beendet die Verarbeitung. Der Verarbeitungsumfang der 5-4-Schaltauswahl-Verarbeitungseinheit ist gleich dem der oben erwähnten 3-2-Schaltauswahl-Verarbeitungseinheit.
  • Wenn im Schritt 1210 kein Schaltvorgang 5-4 erfolgt, beendet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1211 die Verarbeitung unter der Annahme, dass nicht alle Synchronisationseinrichtungen ausgewählt werden sollen.
  • Bei dieser Ausführungsform gibt es ferner keine Zahnradposition, deren Untersetzungsverhältnis kleiner ist als das des 6. Gangs, so dass bei einem Schaltvorgang 6-5 die Kupplung 8 ausgerückt und der Gang geschaltet wird.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 8 der Schritt 1003 (die Entscheidungsmerker-Berechnung), der in 5 gezeigt ist, genau beschrieben.
  • 8 ist ein Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang der Entscheidungsmerker-Berechnung in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Bei diesem Vorgang werden ein Fall, bei dem in dem in 5 gezeigten Schritt 1002 (der Synchronisationseinrichtung-Auswahlvorgang) lediglich eine Synchronisationseinrichtung ausgewählt ist, z. B. in dem in 7 gezeigten Beispiel und ein Fall, bei dem im Schritt 1207 während des Schaltvorgangs 3-2 lediglich die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs ausgewählt ist und das Drehmoment unter Verwendung der Synchronisationseinrichtung des 4. Gangs übertragen wird, erläutert. Deswegen wird ein Fall, bei dem unter Verwendung der Synchronisationseinrichtung 53 des 3. Gangs während des Schaltvorgangs 2-1, unter Verwendung der Synchronisationseinrichtung 55 des 5. Gangs während des Schaltvorgangs 4-3 und unter Verwendung der Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs während des Schaltvorgangs 5-4 das Drehmoment während des Schaltvorgangs übertragen wird, erläutert.
  • Zuerst liest die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1301 die Parameter, die in den Schritten 1302 bis 1315 verwendet werden sollen.
  • Anschließend entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1302, ob bei der Synchronisationseinrichtung eine Schaltsteuerung erfolgt oder nicht, und wenn bei der Synchronisationseinrichtung keine Schaltsteuerung erfolgt, geht sie zum Schritt 1303, und wenn bei der Synchronisationseinrichtung eine Schaltsteuerung erfolgt, geht sie zum Schritt 1304.
  • Wenn bei der Synchronisationseinrichtung keine Schaltsteuerung erfolgt, löscht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 den Motordrehmomentverringerung-Merker fEGTQDN und den Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT. Dabei ist der Motordrehmomentverringerung-Merker fEGTQDN ein Merker zum Entscheiden, ob das Drehmoment des Motors 7 auf der Grundlage des im Schritt 1001 berechneten abgeleiteten Wertes der Wärmemenge gesteuert werden soll oder nicht. Ferner ist der Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT ein Merker zum Entscheiden, ob der Schaltvorgang durch Ausrücken der Kupplung 8 auf der Grundlage des abgeleiteten Wertes der Wärmemenge, der im Schritt 1001 berechnet wurde, realisiert werden soll oder nicht.
  • Wenn bei der Synchronisationseinrichtung eine Schaltsteuerung erfolgt, entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1304, ob ein Schaltvorgang 2-1 erfolgt oder nicht. Wenn der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 2-1 ist, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zu einer Wärmemengeentscheidungseinheit des 3. Gangs, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, um den Gang unter Verwen dung der Synchronisationseinrichtung 53 des 3. Gangs zu schalten. Der Verarbeitungsumfang der Wärmemengeentscheidungseinheit des 3. Gangs ist gleich dem einer Wärmemengeentscheidungseinheit des 4. Gangs (in den Schritten 1306 bis 1310), die später beschrieben wird.
  • Wenn der Schaltvorgang kein Schaltvorgang 2-1 ist, entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1305, ob der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 3-2 ist oder nicht. Wenn er ein Schaltvorgang 3-2 ist, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zu einer Wärmemengeentscheidungseinheit des 4. Gangs, die in der in den Schritten 1306 bis 1310 beschriebenen Weise aufgebaut ist, um den Gang unter Verwendung der Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs zu schalten.
  • Die Wärmemengeentscheidungseinheit des 4. Gangs entscheidet im Schritt 1306, ob eine der Bedingungen, die durch die Formeln (3) bis (6) nachfolgend angegeben ist, erfüllt ist oder nicht. erwartete Wärmemenge PSQSYN4 des 4. Gangs > PSQ4H1 (3) erwartete akkumulierte Wärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs > PSSQ4H1 (4) Wärmemenge SQSYN4 des 4. Gangs > SQ4H1 (5) akkumulierte Wärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs > SSQ4H1 (6)
  • Dabei ist PSQ4H1 ein voreingestellter Schwellenwert 1 der erwarteten Wärmemenge, PSSQ4H1 ist ein voreingestellter Schwellenwert 1 der erwarteten akkumulierten Wärmemenge, SQ4H1 ist ein voreingestellter Schwellenwert 1 der Wärmemenge und SSQ4H1 ist ein voreingestellter Schwellenwert 1 der akkumulierten Wärmemenge.
  • Wenn keine der Formeln (3) bis (6) erfüllt ist, stellt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 fest, dass die Temperatur der Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs gering ansteigt und geht zum Schritt 1307. Im Schritt 1307 löscht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 den Motordrehzahlverringerung-Merker fEGTQON und den Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT und beendet die Verarbeitung.
  • Wenn eine der Formeln (3) bis (6) erfüllt ist, entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1308, ob eine der Bedingungen, die durch die Formeln (7) bis (10) angegeben sind, erfüllt ist oder nicht. erwartete Wärmemenge PSQSYN4 des 4. Gangs > PSQ4H2 (7) erwartete akkumulierte Wärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs > PSSQ4H2 (8) Wärmemenge SQSYN4 des 4. Gangs > SQ4H2 (9) akkumulierte Wärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs > SSQ4H2 (10)
  • In diesem Fall ist PSQ4H2 ein voreingestellter Schwellenwert 2 der erwarteten Wärmemenge, PSSQ4H2 ist ein voreingestellter Schwellenwert 2 der erwarteten akkumulierten Wärmemenge, SQ4H2 ist ein voreingestellter Schwellenwert 2 der Wärmemenge und SSQ4H2 ist ein voreingestellter Schwellenwert 2 der akkumulierten Wärmemenge. Die Schwellenwerte, die in den Formeln (3) bis (10) angegeben sind, werden so eingestellt, dass gilt PSQ4H1 < PSQ4H2, PSSQ4H1 < PSSQ4H2, SQ4H1 < SQ4H2 und SSQ4H1 < SSQ4H2.
  • Wenn keine der Bedingungen der Formeln (7) bis (10) erfüllt ist, entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, dass trotz eines ziemlich starken Anstiegs der Temperatur der Synchronisationseinrichtung des 4. Gangs der Gang durch Verringern des Drehmoments des Motors 7 geschaltet werden kann, setzt den Motordrehmomentverringerung-Merker fEGTQDN und beendet die Verarbeitung.
  • Wenn eine der Bedingungen der Formeln (7) bis (10) erfüllt ist, steigt die Temperatur der Synchronisationseinrichtung des 4. Gangs stark an und es ist erforderlich, die Kupplung 8 auszurücken und den Schaltvorgang zu realisieren, so dass die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1310 den Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT setzt und die Verarbeitung beendet.
  • Wenn in dem Vorgang im Schritt 1305 festgestellt wird, dass kein Schaltvorgang 3-2 erfolgt, stellt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1311 fest, ob der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 4-3 ist oder nicht. Wenn der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 4-3 ist, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zu einer Wärmemengeentscheidungseinheit des 5. Gangs, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, um den Gang unter Verwendung der Synchronisationseinrichtung 55 des 5. Gangs zu schalten. Der Verarbeitungsumfang der Wärmemengeentscheidungseinheit des 5. Gangs ist gleich dem der Wärmemengeentscheidungseinheit des 3. Gangs, die oben erwähnt wurde.
  • Wenn der Schaltvorgang kein Schaltvorgang 4-3 ist, stellt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1312 fest, ob der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 5-4 ist oder nicht. Wenn der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 5-4 ist, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zu einer Wärmemengeentscheidungseinheit des 6. Gangs, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, um den Gang unter Verwendung der Synchronisationseinrichtung 56 des 5. Gangs zu schalten. Der Verarbeitungsumfang der Wärmemengeentscheidungseinheit des 6. Gangs ist gleich dem der Wärmemengeentscheidungseinheit des 4. Gangs, die oben erwähnt wurde.
  • Wenn der Schaltvorgang kein Schaltvorgang 5-4 ist, stellt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1313 fest, ob der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 6-5 ist oder nicht. Wenn der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 6-5 ist, setzt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1314 den Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT, um die Kupplung 8 auszurücken und den Schaltvorgang zu realisieren, und beendet die Verarbeitung. Wenn der Schaltvorgang kein Schaltvorgang 6-5 ist, löscht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1315 den Motordrehmomentverringerung-Merker fEGTQDN und den Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT und beendet die Verarbeitung.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 9 der Schritt 1004 (Berechnung der Soll-Antriebswellendrehzahl), der in 5 gezeigt ist, genau beschrieben.
  • 9 ist ein Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang der Berechnung der Soll-Antriebswellendrehzahl in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Zuerst liest die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1401 die Parameter, die in den Schritten 1402 bis 1404 verwendet werden sollen.
  • Anschließend setzt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Soll- Antriebswellendrehzahl TNi. Die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 setzt die Antriebswellendrehzahl TNi während der Rotationssynchronisation aus dem Schaltmuster und der Abtriebswellendrehzahl, um die Drehzahl, die der Zahnradposition vor dem Schaltvorgang entspricht, auf die Drehzahl, die der Zahnradposition nach dem Schaltvorgang entspricht, gleichmäßig zu ändern.
  • Anschließend berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1403 die Änderung DTNi der Soll-Antriebswellendrehzahl TNi.
  • Schließlich berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1404 das Trägheitsdrehmoment TTina. Dabei wird unter der Annahme, dass der Trägheitsfaktor von dem Motor auf die Antriebswelle J beträgt und der Einheiten-Umsetzungsfaktor zum Umsetzen der Drehzahl [r/min] auf die Winkelgeschwindigkeit [rad/s] k beträgt, das Trägheitsdrehmoment TTina aus TTina = J × DTNi × k berechnet.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 10 der Schritt 1005 (die Berechnung des Soll-Hilfsdrehmoments, der in 5 gezeigt ist, genau beschrieben.
  • 10 ist ein Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang der Berechnung des Soll-Hilfsdrehmoments in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Zuerst liest die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1501 die Parameter, die in den Schritten 1502 bis 1513 verwendet werden sollen.
  • Anschließend entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1502, ob bei der Synchronisationseinrichtung eine Schaltsteuerung erfolgt oder nicht, und wenn bei der Synchronisationseinrichtung eine Schaltsteuerung erfolgt, geht sie zum Schritt 1503. Wenn bei der Synchronisationseinrichtung keine Schaltsteuerung erfolgt, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1506 zum Schritt 1511 unter der Annahme, dass der Soll-Hilfsdrehmoment-Vorwärtssteuerungswert TTaFF = 0 ist.
  • Im Schritt 1503 entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, ob die Synchronisationseinrichtung in der Ausrück-Steuerphase ist oder nicht, und wenn die Synchronisationseinrichtung nicht in der Ausrück-Steuerphase ist, geht sie zum Schritt 1504. Wenn die Synchronisationseinrichtung in der Ausrück-Steuerphase ist, bringt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1507 den Soll-Hilfsdrehmoment-Vorwärtssteuerungswert TTaFF langsam nahe an das Motordrehmoment Te und geht zum Schritt 1511.
  • Im Schritt 1504 entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, ob die Synchronisationseinrichtung in der Rotationssynchronisation-Steuerphase ist oder nicht, und wenn die Synchronisationseinrichtung nicht in der Rotationssynchronisation-Steuerphase ist, geht sie zum Schritt 1505. Wenn die Synchronisationseinrichtung in der Rotationssynchronisation-Steuerphase ist, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1508 den Soll-Hilfsdrehmoment-Vorwärtssteuerungswert TTaFF als TTaFF = Motordrehmoment Te – Trägheitsdrehmoment TTina und geht zum Schritt 1511.
  • Im Schritt 1505 entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, ob die Synchronisationseinrichtung in der Einrücksteuerphase ist oder nicht, und wenn die Synchronisationseinrichtung in der Einrücksteuerphase ist, geht sie zum Schritt 1509, und wenn die Synchroni sationseinrichtung nicht in der Einrücksteuerphase ist, geht sie zum Schritt 1510.
  • Wenn die Synchronisationseinrichtung in der Einrücksteuerphase ist, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1509 den Soll-Hilfsdrehmoment-Vorwärtssteuerungswert TTaFF als TTaFF = Motordrehmoment Te und geht zum Schritt 1511.
  • Wenn die Synchronisationseinrichtung nicht in der Einrücksteuerphase ist, bringt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 den Soll-Hilfsdrehmoment-Vorwärtssteuerungswert TTaFF nahe auf Null und geht zum Schritt 1511.
  • Anschließend berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1511 den proportionalen Korrekturwert DNiP aus der Abweichung zwischen der Soll-Antriebswellendrehzahl TNi und der Antriebswellendrehzahl Ni, berechnet den integralen Korrekturwert DNiI aus dem integralen Wert der Ableitung und berechnet den differentiellen Korrekturwert DNiD aus dem differentiellen Wert der Abweichung.
  • Anschließend berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1512 den Soll-Hilfsdrehmoment-Rückführungswert TtaFB als TtaFB = J × (DNiP + DNiI + DNiD) × k.
  • Schließlich addiert die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1513 den Vorwärtsteuerungswert, der in den Schritten 1506 bis 1510 eingestellt wurde, und den Rückführungswert, der im Schritt 1512 berechnet wurde, und berechnet das Soll-Hilfsdrehmoment TTa.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 11 der Schritt 1006 (die Berechnung der Soll-Schaltlast), der in 5 gezeigt ist, genau beschrieben.
  • 11 ist ein Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang der Berechnung der Soll-Schaltlast in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Zuerst liest die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1601 die Parameter, die in den Schritten 1602 und 1612 verwendet werden sollen.
  • Anschließend entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1602, ob der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 2-1 ist oder nicht, und wenn der Schaltvorgang kein Schaltvorgang 2-1 ist, geht sie zum Schritt 1604. Wenn der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 2-1 ist, führt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die 2-3-1-Drehmomentübertragung aus, wobei das Drehmoment unter Verwendung der Stellung des 3. Gangs übertragen wird.
  • Im Schritt 1603 berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B als TFSFTB = –TFgof (Ausrücklast), um die Schalteinrichtung B vom 2. Gang auszurücken. Um die Schalteinrichtung A im 1. Gang einzurücken, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 außerdem die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A als TFSFTA = –TFgon (Einrücklast). Um das Drehmoment während des Schaltvorgangs durch die Synchronisationseinrichtung 53 in der Stellung des 3. Gangs zu übertragen, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 außerdem die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C als TFSFTC = TTa × Kcp3. Dabei gibt Kcp3 einen Faktor zum Umsetzen des durch die Synchronisationseinrichtung 53 zu übertragenden Drehmoments in die Presslast auf die Hülse 23 an, die aus dem wirksamen Radius der Kegelfläche der Synchronisationseinrichtung 53 und des Zahnrads 3, dem Reibungskoeffizienten und der Anzahl der Kegelflächen berechnet wird. Wenn jedoch der Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT im Schritt 1003 gesetzt ist, rückt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Kupplung 8 aus, ohne das Drehmoment während des Schaltvorgangs zu übertragen, und schaltet den Gang. Um die Schalteinrichtung C in der Leerlaufstellung zu steuern, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 deswegen die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C als TFSFTC = –TFneu (Leerlauf-Haltelast).
  • Im Schritt 1604 entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, ob der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 3-2 ist oder nicht, und wenn der Schaltvorgang kein Schaltvorgang 3-2 ist, geht sie zum Schritt 1606, und wenn der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 3-2 ist, geht sie zum Schritt 1605. Wenn der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 3-2 ist, führt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die 3-4-2-Drehmomentübertragung aus, wobei das Drehmoment unter Verwendung der Stellung des 4. Gangs übertragen wird.
  • Im Schritt 1605 berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C als TFSFTC = –TFgof (Ausrücklast), um die Schalteinrichtung C aus dem 3. Gang auszurücken. Um die Schalteinrichtung B im 2. Gang einzurücken, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 außerdem die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B als TFSFTB = Tfgon (Einrücklast). Um das Drehmoment während des Schaltvorgangs durch die Synchronisationseinrichtung 54 in der Stellung des 4. Gangs zu übertragen, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 außerdem die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A als TFSFTA = –TTa × Kcp4. Dabei gibt Kcp4 einen Faktor zum Umsetzen des durch die Synchronisationsein richtung 54 zu übertragenden Drehmoments in die Presslast auf die Hülse 21 an, die aus dem wirksamen Radius der Kegelfläche der Synchronisationseinrichtung 54 und des Zahnrads 14, dem Reibungskoeffizienten und der Anzahl der Kegelflächen berechnet wird. Wenn jedoch im Schritt 1003 der Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT gesetzt ist, rückt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Kupplung 8 aus, ohne das Drehmoment während des Schaltvorgangs zu übertragen, und schaltet den Gang. Um die Schalteinrichtung A in der Leerlaufstellung zu steuern, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 deswegen die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A als TFSFTA = TFneu (Leerlauf-Haltelast).
  • Im Schritt 1606 entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, ob der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 4-3 ist oder nicht, und wenn der Schaltvorgang kein Schaltvorgang 4-3 ist, geht sie zum Schritt 1608, und wenn der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 4-3 ist, geht sie zum Schritt 1607. Wenn der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 4-3 ist, führt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die 4-5-3-Drehmomentübertragung unter Verwendung der Stellung des 5. Gangs aus.
  • Im Schritt 1607 berechnet die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A als TFSFTA = TFgof (Ausrücklast), um die Schalteinrichtung A vom 4. Gang auszurücken. Um die Schalteinrichtung C im 3. Gang einzurücken, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 außerdem die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C als TFSFTC = TFgon (Einrücklast). Um das Drehmoment während des Schaltvorgangs durch die Synchronisationseinrichtung 55 in der Stellung des 5. Gangs zu übertragen, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 außerdem die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B als TFSFTB = –TTa × Kcp5. Dabei gibt Kcp5 einen Faktor zum Umsetzen des durch die Synchronisationseinrichtung 55 zu übertragenden Drehmoments in die Presslast auf die Hülse 22 an, die aus dem wirksamen Radius der Kegelfläche der Synchronisationseinrichtung 55 und des Zahnrads 5, dem Reibungskoeffizienten und der Anzahl der Kegelflächen berechnet wird. Wenn jedoch im Schritt 1003 der Kupplungsausrückschaltmerker fCOFSFT gesetzt ist, rückt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Kupplung 8 aus, ohne das Drehmoment während des Schaltvorgangs zu übertragen, und schaltet den Gang. Um die Schalteinrichtung B in der Leerlaufstellung zu steuern, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 deswegen die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B als TFSFTB = TFneu (Leerlauf-Haltelast).
  • Im Schritt 1610 entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100, ob der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 6-5 ist oder nicht, und wenn der Schaltvorgang kein Schaltvorgang 6-5 ist, setzt sie im Schritt 1612 die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A, die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B bzw. die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C auf 0. Wenn der Schaltvorgang ein Schaltvorgang 6-5 ist, setzt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1611 die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A auf 0, um die Kupplung 8 auszurücken, ohne das Drehmoment während des Schaltvorgangs zu übertragen, und schaltet den Gang. Außerdem berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C als TFSFTC = TFgof (Ausrücklast), um die Schalteinrichtung C aus dem 6. Gang auszurücken und berechnet die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A als TFSFTA = –Tfgon (Einrücklast), um die Schalteinrichtung A im 4. Gang einzurücken.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 12 der Schritt 1007 (die Berechnung der Soll-Kupplungsposition), der in 5 gezeigt ist, genau beschrieben.
  • 12 ist ein Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang der Berechnung der Soll-Kupplungsposition in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Zuerst liest die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1701 die Parameter, die in den Schritten 1702 bis 1706 verwendet werden sollen. Anschließend entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1702, ob bei der Synchronisationseinrichtung eine Schaltsteuerung erfolgt oder nicht, und wenn bei der Synchronisationseinrichtung keine Schaltsteuerung erfolgt, geht sie zum Schritt 1703 und berechnet die Kupplungssollposition TPSTA als TPSTA = PSTAON (Einrückposition).
  • Wenn bei der Synchronisationseinrichtung eine Schaltsteuerung erfolgt, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zum Schritt 1704 und entscheidet, ob der Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT gesetzt ist oder nicht. Wenn der Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT nicht gesetzt ist, geht die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zum Schritt 1705, und wenn der Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT gesetzt ist, geht sie zum Schritt 1706.
  • Wenn der Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT nicht gesetzt ist, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1705 die Kupplungssollposition TPSTA als TPSTA = PSTAON (Einrückposition).
  • Wenn der Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT gesetzt ist, rückt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1706 die Kupplung 8 aus und schaltet den Gang. Zuerst senkt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Kupplungssollposition TPSTA auf PSTAOF (Ausrückposition) ab und schaltet den Gang in den Zustand, so dass die Kupplung 8 ausgerückt ist. Nach dem Ende des Schaltvorgangs hebt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Kupplungssollposition TPSTA langsam auf PSTAON (Einrückposition) an und rückt die Kupplung 8 ein.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 13 der Schritt 1008 (die Berechnung des Soll-Motordrehmoments) der in 5 gezeigt ist, genau beschrieben.
  • 13 ist ein Ablaufplan, der den Verarbeitungsumfang der Berechnung des Soll-Motordrehmoments in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Zuerst liest die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1801 die Parameter, die in den Schritten 1802 bis 1809 verwendet werden sollen.
  • Anschließend berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1802 das vom Fahrer geforderte Drehmoment TTDRV durch die Funktion auf der Grundlage der Vergaseröffnung APS. In diesem Fall ist das vom Fahrer geforderte Drehmoment TTDRV das Motordrehmoment, das von einem Fahrer angefordert wird, und kann durch eine Zuordnung auf der Grundlage der Vergaseröffnung APS festgelegt sein.
  • Anschließend entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1803, ob bei der Synchronisationseinrichtung eine Schaltsteuerung erfolgt oder nicht, und wenn bei der Synchronisationseinrichtung eine Schaltsteuerung erfolgt, geht sie zum Schritt 1804, und wenn bei der Synchronisationseinrichtung keine Schaltsteuerung erfolgt, geht sie zum Schritt 1805.
  • Wenn bei der Synchronisationseinrichtung keine Schaltsteuerung er folgt, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1804 das Soll-Motordrehmoment TTe als TTe = TTDRV (vom Fahrer gefordertes Drehmoment).
  • Wenn bei der Synchronisationseinrichtung eine Schaltsteuerung erfolgt, entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1805, ob der Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT gesetzt ist oder nicht, und wenn der Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT gesetzt ist, geht sie zum Schritt 1806, und wenn der Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT nicht gesetzt ist, geht sie zum Schritt 1807.
  • Wenn der Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT gesetzt ist, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1806 das Soll-Motordrehmoment TTe zum Ausrücken der Kupplung 8 und zum Schalten des Gangs. Zuerst rückt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Kupplung 8 aus und verringert das Soll-Motordrehmoment TTe langsam auf 0. Nach dem Ausrücken der Kupplung 8 setzt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 das Soll-Motordrehmoment auf TeNeUP (Drehmoment in Übereinstimmung mit einem Anstieg der Motordrehzahl), um die Motordrehzahl Ne zu vergrößern. Nach der Beendigung des Schaltvorgangs rückt die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 die Kupplung 8 ein und bringt das Soll-Motordrehmoment TTe langsam wieder auf das vom Fahrer geforderte Drehmoment TTDRV.
  • Wenn der Kupplungsausrück-Schaltmerker fCOFSFT nicht gesetzt ist, entscheidet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1807, ob der Motordrehmomentverringerung-Merker fEGTQDN gesetzt ist oder nicht, und wenn der Motordrehmomentverringerung-Merker fEGTQDN nicht gesetzt ist, geht sie zum Schritt 1809, und wenn der Motordrehmomentverringerung-Merker fEGTQDN gesetzt ist, geht sie zum Schritt 1808.
  • Wenn der Motordrehmomentverringerung-Merker fEGTQDN nicht gesetzt ist, berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 das Soll-Motordrehmoment TTe als TTe = TTDRV (vom Fahrer gefordertes Drehmoment).
  • Wenn der Motordrehmomentverringerung-Merker fEGTQDN gesetzt ist, steuert die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 im Schritt 1808 das Drehmoment der Motor 7 so, dass eine Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs durch die Synchronisationseinrichtung möglich ist. Zuerst berechnet die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 den oberen Grenzwert des Motordrehmoments TeLMT als TeLMT = TTDRV × α, (0 ≤ α ≤ 1). Dabei ist der Faktor α ein Faktor zum Einstellen des oberen Grenzwerts, der auf der Grundlage des abgeleiteten Wertes der Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung eingestellt wird. Die Antriebsstrang-Steuereinheit 100 senkt das Soll-Motordrehmoment TTe langsam auf den oberen Grenzwert des Motordrehmoments TeLMT ab, wodurch das Drehmoment des Motors 7 gesenkt wird.
  • Wie oben erläutert wurde, wird durch die Steuerverfahren, die in den 4 bis 13 gezeigt sind, die Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung abgeleitet und gemäß den abgeleiteten Werten der Wärmemenge können verschiedene Steuerverfahren realisiert werden, wie etwa (a) das Wählen einer Synchronisationseinrichtung, die den Drehmomentübertragungsweg bildet (Zwischenübertragungsweg) während des Schaltvorgangs (die Schritte 1207 und 1208, die in 7 gezeigt sind), (b) das Senken des Drehmoments des Motors 7 zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs (Schritt 1309, der in 8 gezeigt ist, und Schritt 1808, der in 13 gezeigt ist), und (c) das Einschalten der Betriebsart (die erste Schaltbetriebsart) zum Bilden des Drehmomentübertragungswegs und Schalten des Gangs und der Betriebsart (die zweite Schaltbetriebsart) zum Ausrücken der Kupplung 8 und Schalten des Gangs (Schritt 1310, der in 8 gezeigt ist, und Schritt 1706, der in 12 gezeigt ist).
  • Ferner wird in den Ausführungsformen, die in den 4 bis 13 gezeigt sind, der abgeleitete Wert der Wärmemenge als ein Parameter verwendet, der den Zustand der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung angibt. Die Temperatur der Reiboberfläche, die durch einen Temperatursensor erfasst wird, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, kann jedoch verwendet werden und der abgeleitete Wert der Temperatur, der auf der Grundlage des abgeleiteten Werts der Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung berechnet wird, kann verwendet werden. Ferner kann der abgeleitete Wert der Wärmemenge als ein Parameter zum Erfassen der Blockierposition des Synchronisationseinrichtungsmechanismus aus einem Signal des Positionssensors zum Erfassen des Hubs der Hülse verwendet werden und den Zustand des Abriebverlustes der Synchronisationseinrichtung angeben, der auf der Grundlage der erfassten Blockierposition berechnet wird.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf die 14 bis 17 zum Zeitpunkt des Herunterschaltens (3. Gang → 2. Gang) im Schritt 1208, der in 7 gezeigt ist, die Schaltsteuerung durch die 3-4-6-2-Drehmomentübertragung zum Übertragen des Drehmoments durch die Stellungen des 4. Gangs und des 6. Gangs erläutert.
  • Dabei wird durch Bezugnahme auf die 14 bis 16 das Schaltprinzip der Schaltsteuerung durch die 3-4-6-2-Drehmomentübertragung erläutert.
  • Die 14 bis 16 sind Funktionspläne bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-6-2-Drehmomentübertragung in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Außerdem werden gleiche Teile durch gleiche Nummerierungen wie in 1 bezeichnet.
  • 14 zeigt ein Funktionsbeispiel, wenn der Übertragungsweg (der Übertragungsweg des 3. Gangs), der durch die Kopplung des Zahnrads 3 und der Schalteinrichtung A zu dem Übertragungsweg der Synchronübertragungsweg des 4. Gangs), der durch die Synchronisationseinrichtung des 4. Gangs gebildet wird, umgeschaltet wird. Außerdem ist in der Zeichnung der Übertragungsweg des 3. Gangs ein Weg, der durch einen Pfeil mit durchgehender Linie angegeben ist, und der Synchronübertragungsweg des 4. Gangs ist ein Weg, der durch eine gestrichelte Linie angegeben ist.
  • Der Drehmomentübertragungsweg des Motors 7 während der Fahrt im 3. Gang hat folgenden Verlauf: Motor 7 → Kupplung 8 → Antriebswelle 41 → Hülse 23 → Zahnrad 3 → Zahnrad 13 → Abtriebswelle 42. Nachdem ein Schaltbefehl zum Herunterschalten (3. Gang → 2. Gang) erzeugt wurde, beginnt sofort die Schaltsteuerung. Dann wählen die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302, die in 3 gezeigt sind, die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs.
  • Während der Fahrt im 3. Gang sind das Zahnrad 3 und die Hülse 23 in perfektem Eingriff, so dass eine Drehzahldifferenz zwischen der Hülse 21 und dem Zahnrad 14 erzeugt wird und die Drehmomentübertragung durch die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs möglich ist. Deswegen kann durch Vergrößerung der Presslast an die Hülse 23 das Drehmoment, das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragen wird, langsam an den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs übertragen werden. Wenn die Presslast an die Hülse 23 einen vorgegebenen Wert erreicht, ist das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast auf 0 verringert und die an dem Zahnrad 3 in Eingriff befindliche Hülse 23 kann außer Eingriff gebracht werden.
  • Durch die derartige Verwendung der Synchronisationseinrichtung 54 kann die Kopplung des Zahnrads 3 und der Schalteinrichtung A in dem eingerückten Zustand der Kupplung 8 gelöst werden. Nach dem die an dem Zahnrad 3 in Eingriff befindliche Hülse 23 außer Eingriff gebracht wurde, wird das Drehmoment des Motors 7 durch den Übertragungsweg (der Synchronübertragungsweg des 4. Gangs), der durch die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs gebildet wird, an die Abtriebswelle 42 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt besitzt der Drehmomentübertragungsweg des Motors 7 folgenden Verlauf: Motor 7 → Kupplung 8 → Antriebswelle 41 → Zahnrad 4 → Zahnrad 14 → Synchronisationseinrichtung 54 → Hülse 21 → Abtriebswelle 42.
  • 15 ist ein Funktionsplan für die Umschaltung des Übertragungswegs (der Synchronübertragungsweg des 4. Gangs), der durch die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs gebildet wird, zu dem Übertragungsweg (der Synchronübertragungsweg des 6. Gangs), der durch die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs gebildet wird. Ferner ist in der Zeichnung der Synchronübertragungsweg des 4. Gangs ein Weg, der durch einen Pfeil mit durchgehender Linie angegeben ist, und der Synchronübertragungsweg des 6. Gangs ist ein Weg, der durch eine gestrichelte Linie angegeben ist.
  • Wenn eine vorgegebene Zeit vergangen ist, nachdem der Übertragungsweg (der Übertragungsweg des 3. Gangs), der durch die Kopplung des Zahnrads 3 und der Schalteinrichtung A gebildet wird, zu dem Übertragungsweg, der durch die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs gebildet wird, umgeschaltet wurde, werden die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302, die in 3 gezeigt sind, durch die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs ausgewählt und die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs wird zu der Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs umgeschaltet.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehzahl der Antriebswelle 41 so gesteuert, dass sie auf die Drehzahl eingestellt ist, die dem 2. Gang entspricht (Drehzahl des 2. Gangs), so dass zwischen der Hülse 23 und dem Zahnrad 6 eine Drehzahldifferenz erzeugt wird und die Drehmomentübertragung durch die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs möglich ist. Deswegen kann durch langsame Vergrößerung der Presslast auf die Hülse 23 und durch langsame Verringerung der Presslast auf die Hülse 21 das Drehmoment, das durch den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs übertragen wird, allmählich an den Synchronübertragungsweg des 6. Gangs übertragen werden. Wenn die Presslast auf die Hülse 21 fast 0 erreicht, ist die Drehmomentübertragung lediglich über den Synchronübertragungsweg des 6. Gangs ermöglicht. Zu diesem Zeitpunkt besitzt der Drehmomentübertragungsweg des Motors 7 folgenden Verlauf: Motor 7 → Kupplung 8 → Antriebswelle 41 → Hülse 23 → Synchronisationseinrichtung 56 → Zahnrad 6 Zahnrad 16 → Abtriebswelle 42.
  • 16 ist ein Funktionsplan der Umschaltung des Übertragungswegs (der Synchronübertragungsweg des 6. Gangs), der durch die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs gebildet wird, zu dem Übertragungsweg (der Übertragungsweg des 2. Gangs), der durch das Zahnrad 2 und die Schalteinrichtung B gebildet wird. Ferner ist in der Zeichnung der Synchronisationseinrichtung des 6. Gangs ein Weg, der durch einen Pfeil mit durchgehender Linie angegeben ist, und der Übertragungsweg des 2. Gangs ist ein Weg, der durch eine gestrichelte Linie angegeben ist.
  • Wenn die Drehzahl der Antriebswelle 41 die Drehzahl erreicht, die dem 2. Gang entspricht (die Drehzahl des 2. Gangs), nachdem der Übertragungsweg (der Synchronübertragungsweg des 4. Gangs), der durch die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs gebildet ist, zu dem Übertragungsweg, der durch die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs gebildet ist, umgeschaltet wurde, ist das Zahnrad 2 mit der Hülse 22 gekoppelt. Um eine Änderung der Drehzahl zu verhindern, wenn die Hülse 22 verschoben wird, wird ferner die Presslast auf die Hülse 23 eingestellt, somit wird die Drehzahl der Antriebswelle 41 durch die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs auf einer Drehzahl gehalten, die dem 2. Gangs entspricht (die Drehzahl des 2. Gangs). Deswegen ist es erforderlich, die Drehmomentübertragung durch die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs fortzusetzen, bis die Hülse 22 am Zahnrad 2 in vollständigem Eingriff ist.
  • Wenn die Presslast auf die Hülse 23 langsam verringert wird, nachdem die Hülse 22 an dem Zahnrad 2 in vollständigem Eingriff ist, kann das Drehmoment, das durch den Synchronübertragungsweg des 6. Gangs übertragen wird, an den Übertragungsweg des 2. Gangs übertragen werden. Wenn die Presslast auf die Hülse 23 fast 0 erreicht, ist die Drehmomentübertragung lediglich durch den Übertragungsweg des 2. Gangs ermöglicht. Zu diesem Zeitpunkt besitzt der Drehmomentübertragungsweg des Motors 7 folgenden Verlauf: Motor 7 → Kupplung 8 → Antriebswelle 41 → Hülse 22 → Zahnrad 2 → Zahnrad 12 → Abtriebswelle 42.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 17 die Schaltoperation während des Herunterschaltens (3. Gang → 2. Gang) erläutert. Dabei werden, wie in den 14 bis 16 erläutert ist, zwei Synchronisationseinrichtungen in der folgenden Weise Übertragungsweg des 3. Gangs → Synchronübertragungsweg des 4. Gangs Synchronübertragungsweg des 6. Gangs → Übertragungsweg des 2. Gangs eingeschaltet und eine Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs wird realisiert.
  • 17 ist ein Ablaufplan bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-6-2-Drehmomentübertragung in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Abszissenachse, die in 17 gezeigt ist, gibt die Zeit an. Die Zeit von t1 bis t3 entspricht dem Betrieb unter der Ausrücksteuerung im Schritt 903, der in 9 gezeigt ist. Die Zeit von t3 bis t8 entspricht dem Betrieb unter der Rotationssynchronisationssteuerung im Schritt 905, der in 9 gezeigt ist. Die Zeit von t8 bis t9 entspricht dem Betrieb unter der Einrücksteuerung im Schritt 907, der in 9 gezeigt ist. Die Zeit von t9 bis t10 entspricht dem Betrieb unter der Schaltvorgangs-Beendigungssteuerung im Schritt 909, der in 9 gezeigt ist.
  • Außerdem gibt die Ordinatenachse, die in 17 gezeigt ist, in 17(A) die Soll-Kupplungsposition TPSTA, in 17(B) die Antriebswellendrehzahl Ni, in 17(C) das Soll-Motordrehmoment TTE, in 17(D) die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A, in 17(E) die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B, in 17(F) die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C, in 17(G) die Position RPSFTA der Schalteinrichtung A, in 17(H) die Position RPSFTB der Schalteinrichtung B, in 17(I) die Position RPSFTC der Schalteinrichtung C, in 17(J) das Abtriebswellendrehmoment Tout und in 17(J'') die akkumulierte Synchronisationswärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs und die erwartete akkumulierte Synchronisationswärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs an. Die erwartete akkumulierte Synchronisationswärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs ist ein abgeleiteter Wert der Wärmemenge, die voraussichtlich durch die Synchronisationseinrichtung 54 beim nächsten Schaltvorgang akkumuliert wird.
  • In diesem Fall ist bei der in 17(D) gezeigten Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A und bei der in 17(G) gezeigten Position RPSFTA der Schalteinrichtung A die Richtung des 1. Gangs ein positiver Wert und die Richtung des 4. Gangs ein negativer Wert. Bei der in 17(E) gezeigten Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B und bei der in 17(H) gezeigten Position RPSFTB der Schalteinrichtung B ist die Richtung des 2. Gangs ein positiver Wert und die Richtung des 5. Gangs ein negativer Wert. Bei der in 17(F) gezeigten Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C und bei der in 17(I) gezeigten Position RPSFTC der Schalteinrichtung C ist die Richtung des 3. Gangs ein positiver Wert und die Richtung des 6. Gangs ein negativer Wert. Bei der Position RPSFTA der Schalteinrichtung A in 17(G), der Position RPSFTB der Schalteinrichtung B in 17(H) und der Position RPSFTC der Schalteinrichtung C in 17(I) ist die Leerlaufstellung O. Die Fahrbedingung besteht darin, dass die Vergaseröffnung feststehend ist und ein Schaltbefehl zum Herunterschalten (3. Gang → 2. Gang) erzeugt wird.
  • Wenn ein Schaltbefehl zum Zeitpunkt t1 ausgegeben und die Schaltsteuerung begonnen wird, wird die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs durch die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302, die in 3 gezeigt sind, ausgewählt. Durch die Vorgänge im Schritt 1507, der in 10 gezeigt ist, und im Schritt 1605, der in 11 gezeigt ist, wird die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A im negativen Bereich langsam vergrößert, wie in 17(D) gezeigt ist. Ferner wird durch den Vorgang im Schritt 1605, der in 11 gezeigt ist, die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C im negativen Bereich auf einen kleinen Wert gesetzt (Vorausrückung), wie in 17(F) gezeigt ist, und wenn das Drehmoment, das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragen wird, fast 0 wird, wird die Hülse 23 sofort außer Eingriff gebracht.
  • Zum Zeitpunkt t2 wird das Drehmoment allmählich vom Übertragungsweg des 3. Gangs zu dem Synchronübertragungsweg des 4. Gangs übertragen und das Abtriebswellendrehmoment Tout wird außerdem allmählich verringert, wie in 17(J) gezeigt ist.
  • Zum Zeitpunkt t3 wird das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast 0 und das Abtriebswellendrehmoment Tout ist auf G4 × Te eingestellt. Dabei gibt G4 ein Untersetzungsverhältnis des 4. Gangs an. Wenn das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast 0 wird, wird die Hülse 23 unter der Vorausrücksteuerung der Schalteinrichtung C am Zahnrad 3 außer Eingriff gebracht und das Drehmoment des Motors 7 wird durch den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs an die Abtriebswelle übertragen.
  • Nachdem die Hülse 23 zum Zeitpunkt t3 am Zahnrad 3 außer Eingriff gebracht wurde, wird die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C auf einen vorgegebenen Wert im negativen Bereich gesetzt, um die Hülse 23 in der Leerlaufstellung zu halten, wie in 17(F) gezeigt ist. Nachdem zu dem Synchronübertragungsweg des 4. Gangs umge schaltet wurde, wird die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A eingestellt, damit die Antriebswellendrehzahl Ni einem gewünschten Drehzahlverlauf folgen kann, wie in 17(D) gezeigt ist.
  • Daraufhin wird die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs durch die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302, die in 3 gezeigt sind, ausgewählt und der Synchronübertragungsweg des 4. Gangs wird zu dem Synchronübertragungsweg des 6. Gangs umgeschaltet. Deswegen wird zum Zeitpunkt t4 die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C im negativen Bereich allmählich vergrößert, wie in 17(F) gezeigt ist.
  • Zum Zeitpunkt t5 wird dann, wenn die Position RPSFTC der Schalteinrichtung C die Position erreicht (die nachfolgend als die Blockierposition des 6. Gangs bezeichnet wird), an der die Synchronisationseinrichtung 56 die Drehmomentübertragung beginnt, die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A allmählich auf 0 zurückgeführt, um das Drehmoment des Motors 7 von der Synchronisationseinrichtung 56 zu übertragen, wie in 17(D) gezeigt ist, und die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C wird im negativen Bereich allmählich vergrößert, wie in 17(F) gezeigt ist. Dadurch wird das Drehmoment allmählich von dem Synchronübertragungsweg des 4. Gangs auf den Synchronübertragungsweg des 6. Gangs übertragen und das Abtriebswellendrehmoment Tout wird außerdem allmählich abgesenkt, wie in 17(J) gezeigt ist.
  • Wenn die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A zum Zeitpunkt t6 auf 0 verringert ist, wird das Drehmoment, das durch den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs übertragen wird, fast 0. Wenn der Synchronübertragungsweg des 4. Gangs auf den Synchronübertragungsweg des 6. Gangs umgeschaltet wird und das Drehmoment während des Schaltvorgangs in dieser Weise übertragen wird, vergrößert sich die in der Synchronisationseinrichtung 54 erzeugte Wärmemenge nicht und es wird eine Vergrößerung der akkumulierten Synchronisationswärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs verhindert, wie in 17(J'') durch eine durchgehende Linie gezeigt ist, und die akkumulierte Synchronisationswärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs wird kleiner als die erwartete akkumulierte Synchronisationswärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs.
  • Ferner ist durch eine gestrichelte Linie in 17(J'') die akkumulierte Synchronisationswärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs gezeigt, wenn die 3-4-2-Drehmomentübertragung ausgeführt wird, die später in 18 beschrieben wird. Im Vergleich dazu wird die akkumulierte Synchronisationswärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs, die in diesem Beispiel durch eine durchgehende Linie gezeigt ist, klein. Folglich kann ein plötzlicher Temperaturanstieg der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung 54 im Voraus verhindert werden und der Abrieb der Synchronisationseinrichtung 54 kann unterdrückt werden.
  • Nachdem zu dem Synchronübertragungsweg des 6. Gangs umgeschaltet wurde, damit die Antriebswellendrehzahl Ni einem gewünschten Drehzahlverlauf folgen kann, wie in 17(F) gezeigt ist, wird die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C eingestellt. Daraufhin verschiebt sich die Hülse 21 von der Position (die nachfolgend als die Blockierposition des 4. Gangs bezeichnet wird), in der die Synchronisationseinrichtung 54 die Drehmomentübertragung beginnt, in die Leerlaufposition, wie in 17(D) gezeigt ist, wobei die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A im positiven Bereich auf einen vorgegebenen Wert gesetzt wird (in der Leerlaufposition gehalten wird).
  • Anschließend wird zum Zeitpunkt t7 die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B allmählich im positiven Bereich vergrößert, wie in 17(E) gezeigt ist, und die Hülse 22 wird verschoben. Wenn sich die Antriebswellendrehzahl Ni der Drehzahl nähert, die dem 2. Gang entspricht (die Drehzahl des 2. Gangs), wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B bis zu einem vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs) im positiven Bereich vergrößert und die Hülse 22 gelangt am Zahnrad 2 in Eingriff.
  • Wenn die Hülse 22 zum Zeitpunkt t8 an dem Zahnrad 2 in Eingriff ist, ist der Schaltvorgang beendet. Da jedoch das Drehmoment des Motors 7 durch den Synchronübertragungsweg des 6. Gangs übertragen wird, wie in 17(J) gezeigt ist, wird Tout gleich G6 × Te. Dabei gibt G6 ein Untersetzungsverhältnis des 6. Gangs an. Nachdem der Schaltvorgangs zum Zeitpunkt t8 endet, wie in 17(E) gezeigt ist, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B für eine vorgegebene Zeitdauer im positiven Bereich auf einem vorgegebenen Wert gehalten (die Einrücklast des 2. Gangs). Das verhindert, dass sich die in Eingriff befindliche Hülse 22 unerwartet von dem Zahnrad 2 löst. Ferner wird nach dem Ende des Schaltvorgangs die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C allmählich auf 0 zurückgeführt und der Synchronübertragungsweg des 6. Gangs wird zu dem Übertragungsweg des 2. Gangs umgeschaltet. Da zu diesem Zeitpunkt die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C geändert wird, wie in 17(J) gezeigt ist, wird das Ausgangsdrehmoment allmählich vergrößert.
  • Wenn die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C zum Zeitpunkt t9 0 wird, wird das Drehmoment, das durch den Synchronübertragungsweg des 6. Gangs übertragen wird, fast 0 und das Abtriebswel lendrehmoment Tout wird gleich G2 × Te. Dabei gibt G2 ein Untersetzungsverhältnis des 2. Gangs an. Nachdem die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C zum Zeitpunkt t9 0 geworden ist, um die Hülse 23 von der Blockierposition des 6. Gangs zur Leerlaufposition zu bewegen, wie in 17(F) gezeigt ist, wird die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C im positiven Bereich auf einen vorgegebenen Wert gesetzt (in der Leerlaufposition gehalten).
  • Wenn die Hülse 23 zum Zeitpunkt 10 in der Leerlaufposition gehalten wird, wie in 17(E) gezeigt ist, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B, die für die vorgegebene Zeitdauer im positiven Bereich auf dem vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs) gehalten wurde, wieder auf 0 zurückgeführt und die Schaltsteuerung endet.
  • Wie oben erläutert wurde, kann zum Zeitpunkt des Herunterschaltens (3. Gang → 2. Gang) der Schaltvorgang, ohne dass das Antriebsdrehmoment unterbrochen wird, durch die 3-4-6-2-Drehmomentübertragung ausgeführt werden, indem der Übertragungsweg des 3. Gangs, der durch die Kopplung des Zahnrads 3 mit der Schalteinrichtung C gebildet wird, zu dem Synchronübertragungsweg des 4. Gangs, der durch die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs gebildet wird, umgeschaltet wird und anschließend der Synchronübertragungsweg des 4. Gangs zu dem Synchronübertragungsweg des 6. Gangs, der durch die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs gebildet wird, umgeschaltet wird und ferner der Synchronübertragungsweg des 6. Gangs zu dem Übertragungsweg des 2. Gangs, der durch die Kopplung des Zahnrads 2 mit der Schalteinrichtung B gebildet wird, umgeschaltet wird.
  • Darüber hinaus wird die 3-4-6-2-Drehmomentübertragung unter Verwendung von zwei Synchronisationseinrichtungen ausgeführt, so dass die akkumulierte Wärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs auf einen kleineren Wert verringert werden kann als durch die 3-4-2-Drehmomentübertragung. Deswegen kann ein plötzlicher Temperaturanstieg der Reiboberfläche jeder Synchronisationseinrichtung im Voraus verhindert werden und bei den Synchronisationseinrichtungen kann ein Abrieb vermieden werden.
  • Ferner kann die 3-5-6-2-Drehmomentübertragung ausgeführt werden, wobei an Stelle der Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs die Synchronisationseinrichtung 55 des 5. Gangs verwendet wird. Im Einzelnen kann jede in einem Antriebsstrang installierte Synchronisationseinrichtung mit einem kleineren Untersetzungsverhältnis als das des 3. Gangs, der die Zahnradposition am Anfangszeitpunkt des Schaltvorgangs darstellt, ersetzt werden. Wenn in diesem Fall eine in einem Getriebestrang installierte Synchronisationseinrichtung mit einem größeren Untersetzungsverhältnis als das des 3. Gangs verwendet wird, kann das Drehmoment nicht von dem Übertragungsweg des 3. Gangs übertragen werden. Ferner wird im Aufbau des Getriebes, das in 1 gezeigt ist, die Hülse 23 sowohl im 3. Gang als auch im 6. Gang verwendet, so dass die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs, selbst wenn ihr Untersetzungsverhältnis kleiner ist als das des 3. Gangs, aus konstruktiven Gründen nicht verwendet werden.
  • Ferner kann die 3-4-3-2-Drehmomentübertragung ausgeführt werden, wobei an Stelle der Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs die Synchronisationseinrichtung des 3. Gangs verwendet wird. Im Einzelnen können eine Synchronisationseinrichtung, die sich von der Synchronisationseinrichtung an der Soll-Gangposition (in dieser Ausführungsform der 2. Gang) unterscheidet, und die Syn chronisationseinrichtung (in dieser Ausführungsform der 4. Gang), die unmittelbar zuvor verwendet wurde, ersetzt werden. Ferner wird in dem Aufbau des Getriebes, das in 1 gezeigt ist, die Hülse 21 sowohl für den 1. Gang als auch für den 4. Gang verwendet und die Hülse 22 wird sowohl für den 2. Gang als auch für den 5. Gang verwendet, so dass die Synchronisationseinrichtung auf die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs oder die Synchronisationseinrichtung 53 des 3. Gangs beschränkt ist.
  • Ferner sind in 7 die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs und die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs eingeschaltet, somit ist die Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs realisiert. Jedoch kann wie bei dem Ablauf Übertragungsweg des 3. Gangs → Synchronübertragungsweg des 4. Gangs → Übertragungsweg des 2. Gangs die Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs durch eine Synchronisationseinrichtung realisiert werden. Wenn ferner wie beim Ablauf Übertragungsweg des 3. Gangs Synchronübertragungsweg des 4. Gangs → Synchronübertragungsweg des 6. Gangs → Übertragungsweg des 2. Gangs die oben erwähnte Einschränkung erfüllt werden kann, kann die Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs durch das Einschalten von drei und mehr Synchronisationseinrichtungen realisiert werden.
  • Anschließend wird durch Bezugnahme auf 18 zum Zeitpunkt des Herunterschaltens (3. Gang → 2. Gang) die Schaltsteuerung durch die 3-4-2-Drehmomentübertragung in der Position des 4. Gangs im Schritt 1207, der in 7 gezeigt ist, erläutert. Im Einzelnen wird wie bei dem Ablauf Übertragungsweg des 3. Gangs → Synchronübertragungsweg des 4. Gangs → Übertragungsweg des 2. Gangs die Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs unter Verwendung einer Synchronisationseinrichtung realisiert.
  • 18 ist ein Ablaufplan bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-2-Drehmomentübertragung in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Abszissenachse, die in 18 gezeigt ist, gibt die Zeit an. Die Zeit von t1 bis t3 entspricht dem Betrieb unter der Ausrücksteuerung im Schritt 903, der in 9 gezeigt ist. Die Zeit von t3 bis t5 entspricht dem Betrieb unter der Rotationssynchronisationssteuerung im Schritt 905, der in 9 gezeigt ist. Die Zeit von t5 bis t6 entspricht dem Betrieb unter der Einrücksteuerung im Schritt 907, der in 9 gezeigt ist. Die Zeit von t6 bis t7 entspricht dem Betrieb unter der Schaltvorgang-Beendigungssteuerung im Schritt 909, der in 9 gezeigt ist. Ferner sind die Ordinatenachsen, die in den 18 und 18(A) bis 18(J) gezeigt sind, die gleichen wie die in 17 gezeigten Ordinatenachsen.
  • Wenn ein Schaltbefehl zum Zeitpunkt t1 ausgegeben und die Schaltsteuerung begonnen wird, wird die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs durch die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302, die in 3 gezeigt sind, ausgewählt. Wie in 18(D) gezeigt ist, wird die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A allmählich im negativen Bereich vergrößert. Ferner wird, wie in 18(F) gezeigt ist, die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C im negativen Bereich auf einen kleinen Wert gesetzt (Vorausrücken) und wenn das Drehmoment, das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragen wird, fast 0 wird, ist die Hülse 23 bereit, sofort außer Eingriff zu gelangen.
  • Zum Zeitpunkt t2 wird das Drehmoment allmählich von dem Übertragungsweg des 3. Gangs zum Synchronübertragungsweg des 4. Gangs übertragen und das Abtriebswellendrehmoment Tout wird außerdem allmählich verringert, wie in 18(J) gezeigt ist.
  • Zum Zeitpunkt t3 wird das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast 0 und das Abtriebswellendrehmoment Tout ist auf G4 × Te gesetzt, wie in 18(J) gezeigt ist. Wenn das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast 0 wird, gelangt die Hülse 23 am Zahnrad 3 unter der Vorausrücksteuerung der Schalteinrichtung C außer Eingriff und das Drehmoment des Motors 7 wird durch den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs an die Abtriebswelle übertragen.
  • Nachdem die Hülse 23 zum Zeitpunkt t3 am Zahnrad 3 außer Eingriff gelangt ist, wird die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C im negativen Bereich auf einen vorgegebenen Wert gesetzt (in der Leerlaufposition gehalten), wie in 18(F) gezeigt ist, um die Hülse 23 in der Leerlaufposition zu halten. Nachdem zum Synchronübertragungsweg des 4. Gangs umgeschaltet wurde, wird die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A eingestellt, wie in 18(d) gezeigt ist, damit die Antriebswellendrehzahl Ni einem gewünschten Drehzahlverlauf folgen kann.
  • Nachdem zum Zeitpunkt t4 entschieden wurde, dass die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs nicht durch die in 3 gezeigten Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302 zu einer weiteren Synchronisationseinrichtung geschaltet wird, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B im positiven Bereich allmählich vergrößert und die Hülse 22 wird verschoben, wie in 18(E) gezeigt ist. Wenn sich die Antriebswellendrehzahl Ni der Drehzahl (der Drehzahl des Zahnrads 2) nähert, die dem 2. Gang entspricht, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B auf einen vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs) im positiven Bereich vergrößert und die Hülse 22 gelangt an dem Zahnrad 2 in Eingriff.
  • Wenn die Hülse 22 zum Zeitpunkt t5 an dem Zahnrad 2 in Eingriff ist, endet der Schaltvorgang. Da jedoch das Drehmoment des Motors 7 durch den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs übertragen wird, wird Tout gleich G4 × Te, wie in 18(J) gezeigt ist. Nachdem der Schaltvorgang zum Zeitpunkt t5 endet, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B für eine vorgegebene Zeitdauer im positiven Bereich auf einem vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs) gehalten, wie in 18(E) gezeigt ist. Das verhindert, dass die in Eingriff befindliche Hülse 22 an dem Zahnrad 2 unerwartet außer Eingriff gelangt. Ferner wird nach Beendigen des Schaltvorgangs die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A allmählich auf 0 zurückgeführt, wie in 18(D) gezeigt ist, und der Synchronübertragungsweg des 4. Gangs wird an den Übertragungsweg des 2. Gangs übertragen. Da sich zu diesem Zeitpunkt die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A ändert, steigt das Ausgangsdrehmoment Tout allmählich an.
  • Wenn die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A zum Zeitpunkt t6 0 wird, wird das durch den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs übertragene Drehmoment fast 0, wie in 18(D) gezeigt ist, und das Abtriebswellendrehmoment Tout wird gleich G2 × Te, wie in 18(J) gezeigt ist.
  • Nachdem die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A zum Zeitpunkt t6 0 geworden ist, wird die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A im positiven Bereich auf einen vorgegebenen Wert gesetzt (in der Leerlaufposition gehalten), wie in 18(D) gezeigt ist, um die Hülse 21 von der Blockierposition des 4. Gangs in die Leerlaufposition zu bewegen.
  • Wenn die Hülse 21 zum Zeitpunkt t7 in der Leerlaufposition gehalten wird, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B, die für die vorgegebene Zeitdauer im positiven Bereich auf dem vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs) gehalten wird, auf 0 zurückgeführt, wie in 18(E) gezeigt ist, und die Schaltsteuerung endet.
  • Wie oben erläutert wurde, wird gemäß dieser Ausführungsform der abgeleitete Wert der Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung zum Anfangszeitpunkt der Schaltsteuerung berechnet und die Synchronisationseinrichtung zum Bilden des Drehmomentübertragungswegs während des Schaltvorgangs wird gemäß dem abgeleiteten Wert der Wärmemenge ausgewählt, somit kann ein plötzlicher Temperaturanstieg der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung im Voraus verhindert werden und der Abrieb der Synchronisationseinrichtung kann unterdrückt werden.
  • Ferner werden in dem obigen Beispiel während des Schaltvorgangs 3-2 die Drehmomentübertragung durch die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs und die Drehmomentübertragung durch Umschalten der Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs zu der Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs gemäß des abgeleiteten Wertes der Wärmemenge ausgewählt. Jedoch kann jede Synchronisationseinrichtung, die eine Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs gemäß dem Aufbau (Zahnradanordnung, Anordnung des Synchronisationseinrichtungsmechanismus) des Getriebes 50 ausführen kann, ausgewählt werden. Zum Beispiel kann während des Schaltvorgangs 3-2 eine Drehmomentübertragung ausgeführt werden, indem die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs zu der Synchronisationseinrichtung 53 des 3. Gangs umgeschaltet wird, oder eine Drehmomentübertragung kann ausgeführt werden, indem die Synchronisationseinrichtung 55 des 5. Gangs zu der Synchroni sationseinrichtung 54 des 4. Gangs umgeschaltet wird.
  • Ferner kann während des Schaltvorgangs 2-1 ein Fall betrachtet werden, bei dem eine Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs lediglich durch die Synchronisationseinrichtung 53 des 3. Gangs ausgeführt wird, oder es kann ein Fall betrachtet werden, bei dem eine Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs lediglich durch die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs ausgeführt wird, so dass ein Verfahren zur Verfügung steht, bei dem die abgeleiteten Werte der Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung des 3. Gangs und der Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs berechnet werden und gemäß den berechneten abgeleiteten Werten der Wärmemenge entweder die Synchronisationseinrichtung 53 des 3. Gangs oder die Synchronisationseinrichtung 56 des 6. Gangs ausgewählt wird.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 19 die Schaltsteuerung erläutert, wenn zum Zeitpunkt des Herunterschaltens (3. Gang → 2. Gang) die Drehmomentübertragung in der Position des 4. Gangs im Schritt 1207, der in 7 gezeigt ist, auf die 3-4-2-Drehmomentübertragung eingestellt ist und darüber hinaus eine Drehmomentverringerung im Schritt 1309, der in 8 gezeigt ist, eingestellt ist.
  • 19 ist ein Ablaufplan bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-2-Drehmomentübertragung während des Einstellens der Drehmomentverringerung in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Abszissenachse, die in 19 gezeigt ist, gibt die Zeit an. Die Zeitdauer von t1 bis t7 ist gleich der Zeitdauer, die in 18 gezeigt ist. Ferner gibt der Zeitpunkt tx den Zeitpunkt an, wenn die Drehmomentverringerung gesetzt wird. Ferner sind die Ordinatenachsen, die in den 19, 19(A) bis 19(I) gezeigt sind, gleich denjenigen, die in 17 gezeigt sind. 19(J) zeigt die Synchronisationswärmemenge SQSYN4 des 4. Gangs. Die Synchronisationswärmemenge SQSYN4 des 4. Gangs ist ein abgeleiteter Wert der Wärmemenge, die in der Synchronisationseinrichtung des 4. Gangs erzeugt wird.
  • Wenn zum Zeitpunkt t1 ein Schaltbefehl ausgegeben und die Schaltsteuerung begonnen wird, wird die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs durch die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302, die in 3 gezeigt sind, ausgewählt. Deswegen wird durch die Vorgänge im Schritt 1507, der in 10 gezeigt ist, und im Schritt 1605, der in 11 gezeigt ist, die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A im negativen Bereich allmählich vergrößert, wie in 19(D) gezeigt ist. Ferner wird durch den Vorgang im Schritt 1605, der in 11 gezeigt ist, die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C im negativen Bereich auf einen kleinen Wert (Vorausrückung) gesetzt und wenn das Drehmoment, das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragen wird, fast 0 wird, ist die Hülse 23 vorbereitet, sofort außer Eingriff zu gelangen.
  • Zum Zeitpunkt t2 wird das Drehmoment allmählich von dem Übertragungsweg des 3. Gangs zu dem Synchronübertragungsweg des 4. Gangs übertragen und zum Zeitpunkt t3 wird das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast 0. Wenn das Drehmoment, das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragen wird, fast 0 wird, gelangt die Hülse 23 unter der Vorausrücksteuerung der Schalteinrichtung C am Zahnrad 3 außer Eingriff und das Drehmoment des Motors 7 wird durch den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs an die Abtriebswelle übertragen.
  • Nachdem die Hülse 23 zum Zeitpunkt t3 am Zahnrad 3 außer Ein griff gelangt ist, wird die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C im negativen Bereich auf einen vorgegebenen Wert gesetzt (in der Leerlaufposition gehalten), wie in 19(F) gezeigt ist, um die Hülse 23 in der Leerlaufposition zu halten. Nachdem zu dem Synchronübertragungsweg des 4. Gangs umgeschaltet wurde, damit die Antriebswellendrehzahl Ni einem gewünschten Drehzahlverlauf folgen kann, werden durch die Vorgänge im Schritt 1508, der in 10 gezeigt ist, und im Schritt 1605, der in 11 gezeigt ist, das Soll-Motordrehmoment TTe und die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A eingestellt.
  • Wenn daraufhin die Synchronisationswärmemenge SQSYN4 des 4. Gangs, die durch die in 3 gezeigten Zustandsunterscheidungsmittel 301 abgeleitet wird, zum Zeitpunkt tx einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht, d. h. wenn die Entscheidung im Schritt 1308, der in 8 gezeigt ist, "nein" lautet und der Drehmomentverringerung-Merker fEGTQDN im Schritt 1309 auf 1 gesetzt wird, um eine plötzliche Temperaturerhöhung der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung 54 zu verhindern, wird das Soll-Motordrehmoment TTe durch die Motordrehmoment-Steuermittel 303, die in 3 gezeigt sind, und den Vorgang im Schritt 1808, der in 13 gezeigt ist, verringert. In 19(C) ist der durch die gestrichelte Linie A angegebene Zustand ein Fall, bei dem das Soll-Motordrehmoment TTe nicht verringert wird, und der durch die durchgehende Linie B angegebene Zustand ist ein Fall, bei dem das Soll-Motordrehmoment TTe in diesem Beispiel verringert wird.
  • Unter dieser Steuerung wird das Drehmoment des Motors 7, das durch die Synchronisationseinrichtung 54 übertragen werden soll, auf einen geringeren Wert als das Motordrehmoment verringert, das der Vergaseröffnung entspricht, so dass sich der absolute Wert der Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A außerdem verringert, wie durch eine durchgehende Linie in 19(D) gezeigt ist. Deswegen steigt die Synchronisationswärmemenge des 4. Gangs allmählich an und die in der Synchronisationseinrichtung 54 erzeugte Wärmemenge ist kleiner, wie durch eine gestrichelte Linie in 19(J') gezeigt ist, im Vergleich zu einem Fall, bei dem das Soll-Motordrehmoment TTe nicht verringert wird. Folglich kann ein plötzlicher Temperaturanstieg der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung 54 verhindert werden und der Abrieb der Synchronisationseinrichtung 54 kann verhindert werden.
  • Wenn daraufhin entschieden wird, dass die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs zum Zeitpunkt t4 nicht durch die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 30, die in 3 gezeigt sind, zu einer anderen Synchronisationseinrichtung umgeschaltet wird, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B allmählich im positiven Bereich vergrößert, wie in 19(E) gezeigt ist, und die Hülse 22 wird verschoben. Wenn sich die Antriebswellendrehzahl Ni der Drehzahl (der Drehzahl des Zahnrads 2) nähert, die dem 2. Gang entspricht, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B im positiven Bereich bis zu einem vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs) vergrößert, wie in 19(E) gezeigt ist, und die Hülse 22 gelangt am Zahnrad 2 in Eingriff.
  • Wenn die Hülse 22 zum Zeitpunkt t5 am Zahnrad 2 in Eingriff gelangt, endet der Schaltvorgang. Nachdem der Schaltvorgangs zum Zeitpunkt t5 endet, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B während einer vorgegebenen Zeitdauer im positiven Bereich auf einem vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs) gehalten. Ferner wird nach dem Ende des Schaltvorgangs die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A allmählich auf 0 zurückgeführt, wie in
  • 19(D) gezeigt ist, und der Synchronübertragungsweg des 4. Gangs wird an den Übertragungsweg des 2. Gangs übertragen.
  • Wenn die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A zum Zeitpunkt t6 0 wird, wie in 19(D) gezeigt ist, wird das durch den Synchronübertragungsweg des 4 Gangs übertragene Drehmoment fast 0. Nachdem die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A 0 geworden ist, wird die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A im positiven Bereich auf einen vorgegebenen Wert gesetzt (in der Leerlaufposition gehalten), wie in 19(D) gezeigt ist, um die Hülse 21 von der Blockierposition des 4. Gangs in die Leerlaufposition zu verschieben. Ferner wird durch den Vorgang im Schritt 1510, der in 10 gezeigt ist, das Soll-Motordrehmoment TTE allmählich auf das Drehmoment zurückgeführt, das der Vergaseröffnung entspricht, wie in 19(C) gezeigt ist.
  • Wenn zum Zeitpunkt t7 die Hülse 21 in der Leerlaufposition gehalten wird und das Soll-Motordrehmoment TTE allmählich auf das Drehmoment zurückgeführt wird, das der Vergaseröffnung entspricht, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B, die während der vorgegebene Zeitdauer im positiven Bereich auf dem vorgegebenen Wert (Einrücklast des 2. Gangs) gehalten wird, auf 0 zurückgeführt, wie in 19(D) gezeigt ist, und die Schaltsteuerung endet.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 20 die Schaltsteuerung erläutert, wenn zu dem Zeitpunkt des Herunterschaltens (3. Gang → 2. Gang) eine Drehmomentübertragung in der Position des 4. Gangs im Schritt 1207, der in 7 gezeigt ist, als 3-4-2-Drehmomentübertragung eingestellt wird und darüber hinaus das Ausrücken der Kupplung 8 im Schritt 1310, der in 8 gezeigt ist, eingestellt wird.
  • 20 ist ein Ablaufplan bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-2-Drehmomentübertragung während der Einstellung des Ausrückens der Kupplung 8 in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Abszissenachse, die in 20 gezeigt ist, gibt die Zeit an. Der Zeitabschnitt von t1 bis t7 ist gleich dem in 18 gezeigten Zeitabschnitt. Ferner gibt der Zeitpunkt ty den Zeitpunkt an, wenn das Ausrücken der Kupplung 8 eingestellt wird. Ferner sind die Ordinatenachsen, die in den 20 und 20(A) bis 20(I) gezeigt sind, gleich denjenigen, die in 17 gezeigt sind. Die 20(J'') zeigt die akkumulierte Synchronisationswärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs. Die akkumulierte Synchronisationswärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs ist ein abgeleiteter Wert der Wärmemenge, die in der Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs akkumuliert wird.
  • Wenn ein Schaltbefehl zum Zeitpunkt t1 ausgegeben und die Schaltsteuerung begonnen wird, wird die Synchronisationseinrichtung des 4. Gangs durch die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302, die in 3 gezeigt sind, ausgewählt. Durch den Vorgang im Schritt 1507, der in 10 gezeigt ist, wird die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A im negativen Bereich allmählich vergrößert, wie in 20(D) gezeigt ist. Ferner wird die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C im negativen Bereich auf einen kleinen Wert gesetzt (Vorausrückung), wie in 20(F) gezeigt ist, und wenn das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast 0 wird, ist die Hülse 23 bereit, sofort außer Eingriff zu gelangen.
  • Zum Zeitpunkt t2 wird das Drehmoment allmählich vom Übertragungsweg des 3. Gangs an den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs übertragen und zum Zeitpunkt t3 wird das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast 0. Wenn das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast 0 wird, gelangt die Hülse 23 unter der Vorausrücksteuerung der Schalteinrichtung C am Zahnrad 3 außer Eingriff und das Drehmoment des Motors 7 wird durch den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs an die Abtriebswelle übertragen.
  • Nachdem die Hülse 23 zum Zeitpunkt t3 an dem Zahnrad 3 außer Eingriff gelangt ist, wird durch die Vorgänge im Schritt 1508, der in 10 gezeigt ist, und im Schritt 1605, der in 11 gezeigt ist, die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C im negativen Bereich auf einen vorgegebenen Wert gesetzt (in der Leerlaufposition gehalten), um die Hülse 23 in der Leerlaufposition zu halten. Nachdem zu dem Synchronübertragungsweg des 4. Gangs umgeschaltet wurde, werden durch die Vorgänge im Schritt 1508, der in 10 gezeigt ist, und im Schritt 1605, der in 11 gezeigt ist, das Soll-Motordrehmoment TTe und die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A eingestellt, damit die Antriebswellendrehzahl Ni einem gewünschten Drehzahlverlauf folgen kann.
  • Wenn daraufhin die akkumulierte Synchronisationswärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs, die durch die Zustandsunterscheidungsmittel 301, die in 3 gezeigt sind, zum Zeitpunkt ty einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht, d. h. wenn die Entscheidung im Schritt 1308, der in 8 gezeigt ist, "ja" lautet und der Kupplungsausrück-Merker fCOFSFT im Schritt 1310 auf 1 gesetzt ist, wird zur Verhinderung eines plötzlichen Temperaturanstiegs der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung 54 eine Steuerung derart ausgeführt, dass die Kupplung 8 durch die Schaltbetriebsart-Umschaltmittel 304, die in 3 gezeigt sind, ausrückt und die Hülse 22 an dem Zahnrad 2 in Eingriff gelangt.
  • Zuerst wird durch den Vorgang im Schritt 1706, der in 12 gezeigt ist, das Soll-Motordrehmoment TTE allmählich auf 0 verringert, wie in 20(C) gezeigt ist, und die Soll-Kupplungsposition TPSTA wird im Ausrückbereich verringert. Um die Hülse 21 in der Leerlaufposition zu halten, wird ferner durch den Vorgang im Schritt 1605, der in 11 gezeigt ist, die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A im positiven Bereich auf einen vorgegebenen Wert gesetzt, wie in 20(D) gezeigt ist. Unter dieser Steuerung wird die in der Synchronisationseinrichtung 54 erzeugte Wärmemenge nicht vergrößert und es wird verhindert, dass die akkumulierte Synchronisationswärmemenge SSQSYN4 ansteigt. Folglich wird ein plötzlicher Temperaturanstieg der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung 54 verhindert und ein Abrieb der Synchronisationseinrichtung 54 wird vermieden.
  • Nachdem die Kupplung 8 zum Zeitpunkt t4 ausgerückt wurde, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B im positiven Bereich allmählich vergrößert, wie in 20(E) gezeigt ist, und die Hülse 22 wird verschoben. Daraufhin wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B allmählich im positiven Bereich bis zu einem vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs) vergrößert, wie in 20(E) gezeigt ist, und die Hülse 22 gelangt am Zahnrad 2 in Eingriff. Zu diesem Zeitpunkt vergrößert sich die Antriebswellendrehzahl Ni durch die Synchronisationseinrichtung bis zu der Drehzahl (der Drehzahl des Zahnrads 2), die dem 2. Gang entspricht.
  • Wenn die Hülse 22 zum Zeitpunkt t6 am Zahnrad 2 in Eingriff ist, endet der Schaltvorgang. Zwischen den Zeitpunkten t4 und t6 wird das Soll-Motordrehmoment TTE auf einen vorgegebenen Wert gesetzt, so dass sich die Drehzahl Ne des Motors 7 bis nahe an die Drehzahl (die Drehzahl des Zahnrads 2), die dem 2. Gang entspricht, vergrößert.
  • Wenn der Schaltvorgang zum Zeitpunkt t6 endet, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B für eine vorgegebene Zeitdauer im positiven Bereich auf einem vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs) gehalten, wie in 20(E) gezeigt ist. Außerdem wird das Soll-Motordrehmoment TTe allmählich auf das Drehmoment zurückgeführt, das der Vergaseröffnung entspricht, und die Soll-Kupplungsposition TPSTA wird im Einrückbereich allmählich vergrößert.
  • Wie in 20(B) gezeigt ist, werden zum Zeitpunkt t7 die Motordrehzahl Ne und die Abtriebswellendrehzahl Ni gleich und wenn die Kupplung 8 vollständig eingerückt ist, endet die Schaltsteuerung.
  • Anschließend wird durch Bezugnahme auf 21 die Schaltsteuerung erläutert, wenn zum Zeitpunkt des Herunterschaltens (3. Gang → 2. Gang) die Drehmomentübertragung in der Stellung des 4. Gangs im Schritt 1207, der in 7 gezeigt ist, auf die 3-4-2-Drehmomentübertragung eingestellt ist und darüber hinaus das Motordrehmoment auf der Grundlage der vor dem Schaltvorgang erwarteten Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung gesteuert wird.
  • 21 ist ein Ablaufplan bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-2-Drehmomentübertragung, wenn das Motordrehmoment auf der Grundlage der vor dem Schaltvorgang erwarteten Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gesteuert wird. Die Abszissenachse, die in 21 gezeigt ist, gibt die Zeit an. Die Zeitdauer von t1 bis t7 ist gleich der in 18 gezeigten Zeitdauer. Außerdem sind die Ordinatenachsen, die in den 21 und 21(A) bis 21(I) gezeigt sind, gleich den in 17 gezeigten Ordinatenachsen. 21(J') zeigt die Synchronisationswärmemenge SQSYN4 des 4. Gangs und die erwartete Synchronisationswärmemenge PSQSYN4 des 4. Gangs. Die erwartete Synchronisationswärmemenge PSQSYN4 des 4. Gangs ist ein abgeleiteter Wert der Wärmemenge, die voraussichtlich in der Synchronisationseinrichtung 54 zum Zeitpunkt des nächsten Schaltvorgangs erzeugt wird.
  • Diese Ausführungsform steuert das Motordrehmoment auf der Grundlage der Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung, die vor dem Schaltvorgang erwartet wird, und sie ist ein Fall, bei dem die Drehmomentverringerung bereits zum Zeitpunkt t1 im Schritt 1309, der in 8 gezeigt ist, eingestellt wird.
  • Wenn zum Zeitpunkt t1 ein Schaltbefehl ausgegeben und die Schaltsteuerung begonnen wird, wird die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs durch die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302, die in 3 gezeigt sind, ausgewählt. Durch den Vorgang im Schritt 1507, der in 10 gezeigt ist, wird die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A im negativen Bereich allmählich vergrößert, wie in 21(D) gezeigt ist. Außerdem wird die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C im negativen Bereich auf einen kleinen Wert (Vorausrückung) eingestellt, wie in 21(F) gezeigt ist, und wenn das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast 0 wird, ist die Hülse 23 vorbereitet, sofort außer Eingriff zu gelangen. Wenn ferner die erwartete Synchronisationswärmemenge PSQSYN4 des 4. Gangs durch die Zustandsunterscheidungsmittel 301, die in 3 gezeigt sind, berechnet wird und die erwartete Synchronisationswärmemenge PSQSYN4 des 4. Gangs größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, d. h. wenn die Entscheidung im Schritt 1308, der in 8 gezeigt ist, "ja" lautet und der Kupplungsausrückmerker fCOFSFT im Schritt 1310 auf 1 gesetzt ist, verringern die Motordrehmoment-Steuermittel 304 durch den Vorgang im Schritt 1808, der in der Zeichnung gezeigt ist, das Soll-Motordrehmoment TTe bis auf den Wert, der durch Multiplizieren des Drehmoments, das der Vergaseröffnung entspricht, mit einem Koeffizienten α [%] erhalten wird, wie in 21(D) gezeigt ist. In 21(D) gibt die durchgehende Linie F einen Fall an, bei dem das Drehmoment in diesem Beispiel verringert ist. Die gestrichelte Linie E gibt einen Fall an, bei dem das Drehmoment nicht verringert ist und es ist das gleiche Drehmoment wie dasjenige, das durch die durchgehende Linie, die in 18(D) gezeigt ist, angegeben ist.
  • Zum Zeitpunkt t2 erreicht das Soll-Motordrehmoment TTe den Wert, der durch Multiplizieren des Drehmoments, das der Vergaseröffnung entspricht, mit einem Koeffizienten α [%] erhalten wird und dann wird das Drehmoment allmählich von der Übertragungsweg des 3. Gangs an den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs übergeben und zum Zeitpunkt t3 wird das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast 0. Wenn das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast 0 wird, ist die Hülse 23 am Zahnrad 3 unter der Vorausrücksteuerung der Schalteinrichtung C außer Eingriff und das Drehmoment des Motors 7 wird durch den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs an die Abtriebswelle übertragen.
  • Nachdem die Hülse 23 zum Zeitpunkt t3 am Zahnrad 3 außer Eingriff gelangt ist, wird durch die Vorgänge im Schritt 1508, der in 10 gezeigt ist, und im Schritt 1605, der in 11 gezeigt ist, die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C im negativen Bereich auf einen vorgegebenen Wert gesetzt (in der Leerlaufposition gehalten), wie in 21(F) gezeigt ist, um die Hülse 23 in der Leerlaufposition zu halten. Nachdem auf den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs umgeschaltet wurde, werden durch die Vorgänge im Schritt 1508, der in 10 gezeigt ist, und im Schritt 1605, der in 11 gezeigt ist, das Soll-Motordrehmoment TTe und die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A eingestellt, damit die Antriebswellendrehzahl Ni einem gewünschten Drehzahlverlauf folgen kann. Da in diesem Fall das Soll-Motordrehmoment TTe im Voraus vor dem Schaltvorgang verringert ist, ist der absolute Wert der Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A kleiner als der Wert, der durch die gestrichelte Linie angegeben ist, wie durch die durchgehende Linie in 21(D) angegeben ist.
  • Deswegen ist der Anstieg der Synchronisationswärmemenge SQSYN4 des 4. Gangs, der durch die durchgehende Linie in 21(J') angegeben ist, langsamer als der Anstieg in dem Beispiel der gestrichelten Linie (der dem in der 18 gezeigten Beispiel entspricht) und die in der Synchronisationseinrichtung 54 erzeugte Wärmemenge ist kleiner. Außerdem wird die Synchronisationswärmemenge SQSYN4b des 4. Gangs kleiner als die erwartete Synchronisationswärmemenge PSQSYN4b des 4. Gangs, wie in 21(J) gezeigt ist. Folglich kann ein plötzlicher Temperaturanstieg der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung 54 verhindert werden und der Abrieb der Synchronisationseinrichtung 54 kann vermieden werden.
  • Wenn daraufhin entschieden wird, dass die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs nicht durch die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302, die in 3 gezeigt sind, zum Zeitpunkt t4 zu einer anderen Synchronisationseinrichtung umgeschaltet wird, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B im positiven Bereich allmählich vergrößert, wie in 21(E) gezeigt ist, und die Hülse 22 wird verschoben. Wenn sich die Antriebswellendrehzahl Ni der Drehzahl (der Drehzahl des Zahnrads 2), die dem 2. Gang entspricht, nähert, vergrößert sich die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B im positiven Bereich bis zu einem vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs), wie in 21(E) gezeigt ist, und die Hülse 22 gelangt am Zahnrad 2 in Eingriff.
  • Wenn die Hülse 22 zum Zeitpunkt t5 am Zahnrad 2 in Eingriff ist, endet der Schaltvorgang. Nachdem der Schaltvorgang zum Zeitpunkt t5 endet, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B für eine vorgegebene Zeitdauer im positiven Bereich auf einem vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs) gehalten, wie in 21(E) gezeigt ist. Außerdem wird nach dem Ende des Schaltvorgangs die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A allmählich auf 0 zurückgeführt, wie in 21(D) gezeigt ist, und der Synchronübertragungsweg des 4. Gangs wird auf den Übertragungsweg des 2. Gangs übertragen.
  • Wenn die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A zum Zeitpunkt t6 0 wird, wird das durch den Synchronübertragungsweg des 4. Gangs übertragene Drehmoment fast 0. Nachdem die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A 0 wird, wird die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A im positiven Bereich auf einen vorgegebenen Wert gesetzt (in der Leerlaufposition gehalten), wie in 21(D) gezeigt ist, um die Hülse 21 von der Blockierposition des 4. Gangs in die Leerlaufposition zu bewegen. Außerdem wird das Soll-Motordrehmoment TTe allmählich auf das Drehmoment, das der Vergaseröffnung entspricht, zurückgeführt.
  • Wenn die Hülse 21 zum Zeitpunkt t7 in der Leerlaufposition gehalten wird und das Soll-Motordrehmoment TTe auf das Drehmoment, das der Vergaseröffnung entspricht, zurückgeführt wird, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B, die für die vorgegebene Zeitdauer im positiven Bereich auf dem vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs) gehalten wird, auf 0 zurückgeführt, wie in 21(D) gezeigt ist, und die Schaltsteuerung endet.
  • 22 ist ein Ablaufplan bei der Schaltsteuerung durch die 3-4-2-Drehmomentübertragung, wenn die Kupplung 8 auf der Grundlage der vor dem Schaltvorgang erwarteten Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung ausgerückt ist, in der Fahrzeug-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Die Abszissenachse, die in 22 gezeigt ist, gibt die Zeit an. Die Zeitdauer von t1 bis t2 entspricht dem Betrieb unter der Ausrücksteuerung im Schritt 903, der in 9 gezeigt ist. Die Zeitdauer von t2 bis t5 entspricht dem Betrieb unter der Rotationssynchronisationssteuerung im Schritt 905, der in 9 gezeigt ist. Die Zeitdauer von t5 bis t6 entspricht dem Betrieb unter der Einrücksteuerung im Schritt 907, der in 9 gezeigt ist, und dem Betrieb unter der Schaltbeendigungssteuerung im Schritt 909, der in 9 gezeigt ist. Außerdem sind die Ordinatenachsen, die in den 22 und 22(A) bis 22(I) gezeigt sind, gleich den in der 17 gezeigten Ordinatenachsen. 22(J'') zeigt die akkumulierte Synchronisationswärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs und die erwartete akkumulierte Synchronisationswärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs. Die erwartete akkumulierte Synchronisationswärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs ist ein abgeleiteter Wert der Wärmemenge, die voraussichtlich während des nächsten Schaltvorgangs in der Synchronisationseinrichtung des 4. Gangs akkumuliert wird.
  • Diese Ausführungsform steuert das Ausrücken der Kupplung 8 auf der Grundlage der vor dem Schaltvorgang erwarteten Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung und ist ein Fall, bei dem das Ausrücken der Kupplung 8 bereits zum Zeitpunkt t1 im Schritt 13010, der in 8 gezeigt ist, eingestellt wird.
  • Wenn zum Zeitpunkt t1 ein Schaltbefehl ausgegeben und die Schaltsteuerung begonnen wird, wird die Synchronisationseinrichtung 54 des 4. Gangs durch die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel 302, die in 3 gezeigt sind, ausgewählt. Wenn außerdem die erwartete akkumulierte Synchronisationswärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs durch die Zustandsunterscheidungsmittel 301, die in 3 gezeigt sind, berechnet wird und die erwartete akkumulierte Synchronisationswärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, d. h. wenn die Entscheidung im Schritt 1308, der in 8 gezeigt ist, "ja" lautet und der Kupplungsausrückmerker fCOFSFT im Schritt 1310 auf 1 gesetzt ist, wird die Kupplung 8 durch die Schaltbetriebsart-Umschaltmittel 304 ausgerückt und der Schaltvorgang wird ausgeführt. Deswegen wird das Soll-Motordrehmoment TTE allmählich auf 0 verringert, wie in 22(C) gezeigt ist, und die Soll-Kupplungsposition TPSTA wird im Ausrückbereich allmählich verringert, wie in 22(A) gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Soll-Last TFSFTA der Schalteinrichtung A auf 0 gesetzt, wie in 22(D) gezeigt ist. Außerdem ist die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C im negativen Bereich auf einen kleinen Wert (Vorausrücken) gesetzt, wie in 22(F) gezeigt ist, und wenn das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment durch das Ausrücken der Kupplung 8 fast 0 wird, ist die Hülse 23 vorbereitet, sofort außer Eingriff zu gelangen.
  • Zum Zeitpunkt t2 wird das Soll-Motordrehmoment TTe 0, wie in 22(C) gezeigt ist, und die Kupplung 8 ist ausgerückt und dann wird das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast 0. Wenn das durch den Übertragungsweg des 3. Gangs übertragene Drehmoment fast 0 wird, gelangt die Hülse 23 am Zahnrad 3 unter der Vorausrücksteuerung der Schalteinrichtung C außer Eingriff. Nachdem die Hülse 23 am Zahnrad 3 außer Eingriff gelangt ist, wird die Soll-Last TFSFTC der Schalteinrichtung C im negativen Bereich auf einen vorgegebenen Wert eingestellt (in der Leerlaufposition gehalten), wie in 22(F) gezeigt ist, um die Hülse 23 in der Leerlaufposition zu halten.
  • Die Kupplung 8 ist ausgerückt, somit ist die Drehmomentübertragung zwischen des Motors 7 und der Antriebswelle 41 unterbrochen, so dass sich die in der Synchronisationseinrichtung 54 erzeugt Wärmemenge nicht vergrößert und es wird eine Vergrößerung der akkumulierten Synchronisationswärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs verhindert und die akkumulierte Synchronisationswärmemenge SSQSYN4 des 4. Gangs wird kleiner als die erwartete akkumulierte Synchronisationswärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs, wie durch die durchgehende Linie in 22(J'') gezeigt ist. Außerdem wird die akkumulierte Synchronisationswärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs kleiner als die in der 20(J'') gezeigte akkumulierte Synchronisationswärmemenge PSSQSYN4 des 4. Gangs, die in 22(J'') durch die gestrichelte Linie angegeben ist. Folglich kann ein plötzlicher Temperaturanstieg der Synchronisationseinrichtung 54 verhindert werden und ein Abrieb der Synchronisationseinrichtung 54 kann vermieden werden.
  • Nachdem die Kupplung zum Zeitpunkt t2 ausgerückt wurde, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B zum Zeitpunkt t3 im positiven Bereich allmählich vergrößert, wie in 22(E) gezeigt ist, und die Hülse 22 wird verschoben. Nachdem die Hülse 22 zum Zeit punkt t4 in eine vorgegebene Position verschoben wurde, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B im positiven Bereich bis zu einem vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs) vergrößert, wie in 22(E) gezeigt ist, und die Hülse 22 gelangt am Zahnrad 2 in Eingriff. Zu diesem Zeitpunkt vergrößert sich die Antriebswellendrehzahl Ni durch die Synchronisationseinrichtung bis zu der Drehzahl (die Drehzahl des Zahnrads 2), die dem 2. Gang entspricht.
  • Wenn die Hülse 22 zum Zeitpunkt t5 an dem Zahnrad 2 in Eingriff gelangt ist, endet der Schaltvorgang. Zwischen den Zeitpunkten t2 und t5 ist das Soll-Motordrehmoment TTe, wie in 22(C) gezeigt ist, auf einen vorgegebenen Wert eingestellt, so dass sich die Drehzahl Ne des Motors 7 bis nahe zu der Drehzahl (die Drehzahl des Zahnrads 2) vergrößert, die dem 2. Gang entspricht.
  • Wenn der Schaltvorgang zum Zeitpunkt t5 endet, wird die Soll-Last TFSFTB der Schalteinrichtung B für eine vorgegebene Zeitdauer im positiven Bereich auf dem vorgegebenen Wert (die Einrücklast des 2. Gangs) gehalten. Außerdem wird das Soll-Motordrehmoment TTe allmählich auf das Drehmoment zurückgeführt, das der Vergaseröffnung entspricht, wie in 22(C) gezeigt ist, und die Soll-Kupplungsposition TPSTA wird im Einrückbereich allmählich vergrößert, wie in 22(A) gezeigt ist.
  • Zum Zeitpunkt t6 werden die Motordrehzahl Ne und die Antriebswellendrehzahl Ni gleich, wie in 22(B) gezeigt ist, und wenn die Kupplung 8 vollständig eingerückt ist, endet die Schaltsteuerung.
  • Außerdem wird in der obigen Erläuterung ein abgeleiteter Wert der Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung als ein Parameter verwendet, der den Zustand der Reiboberfläche der Synchronisations einrichtung angibt. Es kann jedoch jeder Parameter verwendet werden, der die Temperatur der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtung ableiten kann. Es wird z. B. an jeder Synchronisationseinrichtung ein Temperatursensor angebracht und unter Verwendung der von jedem Temperatursensor erfassten Temperatur jeder Synchronisationseinrichtung kann die oben erwähnte Schaltsteuerung ausgeführt werden.
  • Außerdem wird ein abgeleiteter Wert der Wärmemenge jeder Synchronisationseinrichtung berechnet und die Temperatur der Synchronisationseinrichtung wird gemäß der Form und dem Gewicht der Synchronisationseinrichtung abgeleitet und unter Verwendung der abgeleiteten Temperatur kann die oben erwähnte Schaltsteuerung ausgeführt werden.
  • Außerdem kann die oben erwähnte Schaltsteuerung gemäß dem Abriebverlust jeder Synchronisationseinrichtung ausgeführt werden. Wenn z. B. die Synchronisationseinrichtung in einer vorgegebenen Zahnradstellung, die die Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs ausführt, stark abgenutzt ist, wird die Kupplung 8 ausgerückt und der Schaltvorgang wird ausgeführt, und wenn das Drehmoment durch die Synchronisationseinrichtung übertragen werden kann, obwohl sie gering abgenutzt ist, wird das Motordrehmoment verringert und die Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs wird ausgeführt, somit ist der Schaltvorgang realisiert. Wenn ferner die Synchronisationseinrichtung in der vorgegebenen Zahnradposition infolge von Abnutzung nicht verwendet werden kann, kann die Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs unter Verwendung der Synchronisationseinrichtung an einer anderen Zahnradposition ausgeführt werden. Der Abriebverlust jeder Synchronisationseinrichtung kann aus dem Hub der Hülse des Synchronisationseinrichtungsmechanismus abgeleitet werden. Wenn die Synchronisationseinrichtung abgenutzt ist, wird das Spiel zwischen der Hülse und der Synchronisationseinrichtung größer gemacht, so dass die Blockierposition gegenüber dem Normalzustand verändert ist. Es ist deswegen möglich, die Blockierposition in einem Zustand der Drehmomentübertragung in der Antriebsstrang-Steuereinheit 100 zu speichern und den Abriebverlust der Synchronisationseinrichtung auf der Grundlage der gespeicherten Blockierposition abzuleiten.
  • Diese Ausführungsform beschreibt hauptsächlich das Herunterschalten (den Schaltvorgang von einer Zahnradstellung mit einem kleinen Untersetzungsverhältnis zu einer Zahnradstellung mit einem großen Untersetzungsverhältnis). Diese Ausführungsform kann gleichfalls für das Hochschalten (den Schaltvorgang von einer Zahnradstellung mit einem großen Untersetzungsverhältnis zu einer Zahnradstellung mit einem kleinen Untersetzungsverhältnis) angewendet werden. Zum Beispiel kann bei dem Hochschalten vom 2. Gang zum 3. Gang eine 2-4-3-Drehmomentübertragung, eine 2-3-4-3-Drehmomentübertragung oder eine 2-4-5-3-Drehmomentübertragung ausgeführt werden.
  • Außerdem ist das Getriebe, das in dieser Ausführungsform verwendet werden kann, nicht auf ein Getriebe mit dem 6. Vorwärtsgang beschränkt und ein Getriebe, das so aufgebaut ist, dass eine Zahnradposition des 3. oder größeren Gangs eingestellt werden kann, kann verwendet werden. Außerdem kann ein Getriebe verwendet werden, das so aufgebaut ist, dass eine Rückwärtsgang-Position eingestellt werden kann. Außerdem kann der Synchronisationseinrichtungsmechanismus entweder in der Antriebswelle 41 oder in der Abtriebswelle 42 installiert sein. Zum Beispiel können alle Synchronisations einrichtungen, die die Zahnradposition einstellen, in der Antriebswelle 41 installiert sein oder alle Synchronisationseinrichtungen, die die Zahnradposition einstellen, können in der Abtriebswelle 42 installiert sein.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird der Zustand der Reiboberfläche jeder Synchronisationseinrichtung, wie etwa die Temperatur, die Wärmemenge und der Abriebverlust der Reiboberfläche jeder Synchronisationseinrichtung, erfasst und abgeleitet und die Schaltsteuerung wird gemäß wenigstens einem Parameter, der den erfassten oder abgeleiteten Zustand angibt, ausgeführt, somit wird die Belastung der Synchronisationseinrichtung verringert und eine Beschädigung der Synchronisationseinrichtung durch ein Feuer wird verhindert.
  • Gemäß der Erfindung wird die Belastung jeder Synchronisationseinrichtung verringert und eine Beschädigung der Synchronisationseinrichtung durch ein Feuer wird verhindert.

Claims (16)

  1. Fahrzeug-Steuereinheit für ein automatisiertes Schaltgetriebe (50), das mehrere Zahnräder (1–6, 11–16) und mehrere Synchronisationseinrichtungen (51–56) aufweist, durch die ein Drehmoment während eines Schaltvorgangs von einem Motor (7) über eine Kupplung (8), eine Antriebswelle (41) und eine Abtriebswelle (42) an Räder übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeug-Steuereinheit einen Schaltvorgang ausführt, wobei ein erster Drehmomentübertragungsweg von der Antriebswelle (41) zu der Abtriebswelle (42), der durch eine erste Verbindung zwischen den Zahnrädern (1–6, 11–16) und den Synchronisationseinrichtungen (51–56) gebildet wird, umschaltbar ist zu einem zweiten Drehmomentübertragungsweg von der Antriebswelle (41) zu der Abtriebswelle (42), der durch eine zweite Verbindung gebildet wird, über mindestens einen Zwischenübertragungsweg, der durch eine dritte Verbindung gebildet wird, die eine der Synchronisationseinrichtungen (51–56) verwendet, die ein kleineres Untersetzungsverhältnis aufweist, als das Untersetzungsverhältnis der ersten Verbindung, bei eingerückter Kupplung (8), wobei die Fahrzeug-Steuereinheit eine Antriebsstrang-Steuereinheit (100) mit Zustandunterscheidungsmitteln (301) und Synchronisationseinrichtung-Auswahlmitteln (302) aufweist; durch die Zustandunterscheidungsmittel (301) als ein Parameter Temperatur, Wärmemenge oder Abriebverlust der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtungen (51–56) erfassbar oder ableitbar ist; und durch die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel (302) auf der Grundlage des Parameters mindestens eine der Synchronisationseinrichtungen (51–56) zur Übertragung eines Drehmoments von der Antriebswelle (41) an die Abtriebswelle (42) während eines Schaltvorgangs als der mindestens eine Zwischenübertragungsweg auswählbar ist.
  2. Fahrzeug-Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsstrang-Steuereinheit (100) weiter Motordrehmoment-Steuermittel (303) und Schaltbetriebsart-Umschaltmittel (304) aufweist; durch die Zustandunterscheidungsmittel (301) als Parameter Temperatur, Wärmemenge und Abriebverlust der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtungen (51–56) erfassbar oder ableitbar sind; gemäß der ausgewählten Synchronisationseinrichtung (51–56) und mindestens einem der Parameter das Drehmoment des Motors (7) durch die Motordrehmoment-Steuermittel (303) steuerbar ist; und durch die Schaltbetriebsart-Umschaltmittel (304) entscheidbar ist, ob das Drehmoment während des Schaltvorgangs übertragen wird.
  3. Fahrzeug-Steuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Antriebsstrang-Steuereinheit (100) die Synchronisationseinrichtung (51–56) mit dem nächst kleineren Untersetzungsverhältnis als dem Untersetzungsverhältnis der ersten Verbindung als Zwischenübertragungsweg auswählbar ist, wenn Bedingung (1): die erwartete Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung (51–56) des ausgewählten Zwischenübertragungswegs nicht größer ist als ein voreingestellter Schwellenwert, oder Bedingung (2): die erwartete akkumulierte Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung (51–56) des ausgewählten Zwischenübertragungswegs nicht größer ist als ein voreingestellter Schwellenwert.
  4. Fahrzeug-Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Antriebsstrang-Steuereinheit (100) ein weiterer Zwischenübertragungsweg auswählbar ist, wenn Bedingung (1): die erwartete Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung (51–56) des ausgewählten Zwischenübertragungswegs größer ist als ein voreingestellter Schwellenwert, oder Bedingung (2): die erwartete akkumulierte Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung (51–56) des ausgewählten Zwischenübertragungswegs größer ist als ein voreingestellter Schwellenwert.
  5. Fahrzeug-Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenn durch die Schaltbetriebsart-Umschaltmittel (304) aufgrund der von den Zustandunterscheidungsmitteln (301) erfassten oder abgeleiteten Parametern entschieden ist, dass während des Schaltvorgangs kein Drehmoment übertragen werden soll, oder die für die Drehmomentübertragung ausgewählte Synchronisationseinrichtung (51–56) stark abgenutzt ist, durch die Schaltbetriebsart-Umschaltmittel (304) die Kupp lung (8) ausrückbar und der Gang schaltbar ist.
  6. Fahrzeug-Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Motordrehmoment-Steuermittel (303) das Motordrehmoment verringerbar ist und so das Drehmoment während des Schaltvorgangs übertragbar ist, wenn die Synchronisationseinrichtung (51–56) in der Lage ist, das Drehmoment trotz geringer Abnutzung zu übertragen.
  7. Fahrzeug-Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Drehmoment während des Schaltvorgangs durch die für die Drehmomentübertragung ausgewählte Synchronisationseinrichtung (51–56) infolge von Abnutzung nicht übertragbar ist, die Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs unter Verwendung einer der anderen Synchronisationseinrichtungen (51–56) ausführbar ist.
  8. Fahrzeug-Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch Abnutzung entstandene Abweichung einer Blockierposition der für die Drehmomentübertragung ausgewählten Synchronisationseinrichtung (51–56) in der Antriebsstrang-Steuereinheit (100) speicherbar ist, wodurch ein Abriebverlust gegenüber einer Normalstellung der Synchronisationseinrichtung (51–56) auf der Grundlage der gespeicherten Blockierposition ableitbar ist.
  9. Fahrzeug-Steuerverfahren für ein automatisiertes Schaltgetriebe (50), das mehrere Zahnräder (1–6, 11–16) und mehrere Synchronisationseinrichtungen (51–56) aufweist, die ein Drehmoment während eines Schaltvorgangs von einem Motor (7) über eine Kupplung (8), eine Antriebswelle (41) und eine Abtriebswelle (42) an Räder übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltvorgang ausgeführt wird, wobei ein erster Drehmomentübertragungsweg von der Antriebswelle (41) zu der Abtriebswelle (42), der durch eine erste Verbindung zwischen den Zahnrädern (1–6, 11–16) und einer der Synchronisationseinrichtungen (51–56) gebildet wird, umgeschaltet wird zu einem zweiten Drehmomentübertragungsweg von der Antriebswelle (41) zu der Abtriebswelle (42), der durch eine zweite Verbindung gebildet wird, über mindestens einen Zwischenübertragungsweg, der durch eine dritte Verbindung gebildet wird, die eine der Synchronisationseinrichtungen (51–56) verwendet, die ein kleineres Untersetzungsverhältnis aufweist, als das Untersetzungsverhältnis der ersten Verbindung, bei eingerückter Kupplung (8), wobei die Fahrzeug-Steuereinheit eine Antriebsstrang-Steuereinheit (100) mit Zustandunterscheidungsmitteln (301) und Synchronisationseinrichtung-Auswahlmitteln (302) aufweist; die Zustandunterscheidungsmittel (301) als einen Parameter Temperatur, Wärmemenge oder Abriebverlust der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtungen (51–56) erfassen oder ableiten; und die Synchronisationseinrichtung-Auswahlmittel (302) auf der Grundlage des Parameters mindestens eine der Synchronisationseinrichtungen (51–56) zur Übertragung eines Drehmoments von der Antriebswelle (41) an die Antriebswelle (42) während eines Schaltvorgangs als den mindestens einen Zwischenübertragungsweg auswählen.
  10. Fahrzeug-Steuerverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandunterscheidungsmittel (301) als Parameter Temperatur, Wärmemenge und Abriebverlust der Reiboberfläche der Synchronisationseinrichtungen (51–56) erfassen oder ableiten; gemäß der ausgewählten Synchronisationseinrichtung (51–56) und mindestens einem der Parameter die Motordrehmoment-Steuermittel (303) das Drehmoment des Motors (7) steuern; und die Schaltbetriebsart-Umschaltmittel (304) entscheiden, ob das Drehmoment während des Schaltvorgangs übertragen wird.
  11. Fahrzeug-Steuerverfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsstrang-Steuereinheit (100) die Synchronisationseinrichtung (51–56) mit dem nächst kleineren Untersetzungsverhältnis als dem Untersetzungsverhältnis der ersten Verbindung als Zwischenübertragungsweg auswählt, wenn Bedingung (1): die erwartete Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung (51–56) des ausgewählten Zwischenübertragungswegs nicht größer ist als ein voreingestellter Schwellenwert, oder Bedingung (2): die erwartete akkumulierte Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung (51–56) des ausgewählten Zwischenübertragungswegs nicht größer ist als ein voreingestellter Schwellenwert.
  12. Fahrzeug-Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsstrang-Steuereinheit (100) einen weiteren Zwischenübertragungsweg auswählt, wenn Bedingung (1): die erwartete Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung (51–56) des ausgewählten Zwischenübertragungswegs größer ist als ein voreingestellter Schwellenwert, oder Bedingung (2): die erwartete akkumulierte Wärmemenge der Synchronisationseinrichtung (51–56) des ausgewählten Zwischenübertragungswegs größer ist als ein voreingestellter Schwellenwert.
  13. Fahrzeug-Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Schaltbetriebsart-Umschaltmittel (304) aufgrund der von den Zustandunterscheidungsmitteln (301) erfassten oder abgeleiteten Parameter entscheiden, dass während des Schaltvorgangs kein Drehmoment übertragen werden soll, oder die für die Drehmomentübertragung ausgewählte Synchronisationseinrichtung (51–56) stark abgenutzt ist, die Schaltbetriebsart-Umschaltmittel (304) die Kupplung (8) ausrücken und den Gang schalten.
  14. Fahrzeug-Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Motordrehmoment-Steuermittel (303) das Motordrehmoment verringern, wenn die Synchronisationseinrichtung (51–56) in der Lage ist, trotz geringer Abnutzung das Drehmoment zu übertragen, und so das Drehmoment während des Schaltvorgangs übertragen wird.
  15. Fahrzeug-Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Drehmoment während des Schaltvorgangs durch die für die Drehmomentübertragung ausgewählte Synchronisationseinrichtung (51–56) infolge von Abnutzung nicht übertragbar ist, die Drehmomentübertragung während des Schaltvorgangs unter Verwendung einer der anderen Synchronisationseinrichtungen (51–56) ausgeführt wird.
  16. Fahrzeug-Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch Abnutzung entstandene Abweichung einer Blockierposition der für die Drehmomentübertragung ausgewählten Synchronisationseinrichtung (51–56) in der Antriebsstrang-Steuereinheit (100) gespeichert wird, wodurch ein Abriebverlust gegenüber einer Normalstellung der Synchronisationseinrichtung (51–56) auf der Grundlage der gespeicherten Blockierposition ableitbar ist.
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