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Diese
Anmeldung erfolgt auf der Basis der
japanischen Patentanmeldungen Nr. 2003-270300 , angemeldet
am 2 Juli 2003, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin voll mit offenbart
wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe
einschließlich
einer Mehrzahl von hydraulisch betätigten Kupplungsvorrichtungen,
von denen wenigstens eine selektiv betätigt wird, um eine Gangstufe
einer Mehrzahl von Gängen
einzuschalten und insbesondere eine hydraulische Steuerschaltung,
die eine Mehrzahl von elektromagnetischen Ventilvorrichtungen umfaßt, die entsprechende
hydraulische Drücke
zur Betätigung der
hydraulisch betätigbaren
Kupplungsvorrichtungen des Automatikgetriebes ausgeben. Genauer
beschrieben betrifft die vorliegende Erfindung eine Betriebssicherungsfunktion
der hydraulischen Steuerschaltung, die das Fahrzeug befähigt zu
fahren, selbst wenn die elektromagnetischen Ventilvorrichtungen
einen Totalausfall erleiden, in dem keine der elektromagnetischen
Ventilvorrichtungen den entsprechenden hydraulischen Druck ausgibt.
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Stand der Technik
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Es
ist ein Fahrzeug bekannt, das ein Automatikgetriebe besitzt einschließlich einer
Mehrzahl von hydraulisch betätigten
Kupplungsvorrichtungen, von denen wenigstens eine mit wenigstens
einem Hydraulikdruck versorgt und selektiv betätigt wird, um eine korrespondierende
aus einer Mehrzahl von Gangstufen einzu schalten. Beispielsweise
hat das Fahrzeug zusätzlich
eine Mehrzahl von elektromagnetischen Ventilvorrichtungen, die entsprechende
hydraulische Drücke
ausgeben, die direkt den hydraulisch betätigten Kupplungsvorrichtungen
zugeführt werden.
Bei diesem Fahrzeug werden die elektromagnetischen Ventilvorrichtungen
entsprechend den zugeordneten Steuersignalen betätigt, die beispielsweise von
einer elektronischen Steuervorrichtung ausgegeben werden, um wenigstens
einen Hydraulikdruck an wenigstens eine hydraulisch betätigte Kupplungsvorrichtung
auszugeben und dadurch eine gewünschte
Gangstufe des Automatikgetriebes einzuschalten. Wenn die von der
elektronischen Steuervorrichtung ausgegebenen Steuersignale die
elektromagnetischen Ventilvorrichtungen aus irgendeinem Grund nicht
erreichen, z. B. weil Drähte
unterbrochen sind oder Verbindungen sich lösen, können deshalb die elektromagnetischen
Ventilvorrichtungen die entsprechenden Hydraulikdrücke nicht
ausgeben und demgemäß die hydraulisch
betätigbaren
Kupplungsvorrichtungen nicht betätigen,
so daß das
Automatikgetriebe den gewünschten
Gang nicht einschalten und infolgedessen das Fahrzeug nicht fahren
kann.
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Es
wurde deshalb für
das Auftreten eines Totalausfalls der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen,
bei dem keine der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen einen
der entsprechenden Hydraulikdrücke
ausgibt, eine Technik vorgeschlagen, wenigstens eine hydraulisch
betriebene Kupplungsvorrichtung des Automatikgetriebes in Betrieb
zu nehmen und dadurch dem Fahrzeug das Fahren zu ermöglichen.
Ein Beispiel für
diese Technik ist die
japanische Patentpublikation
Nr. 9-303545 .
Bei der durch diese Publikation offenbarten Technik wird, falls
die elektromagnetischen Ventilvorrichtungen ausfallen und demgemäß die Automatikgetriebe
den gewünschten Gang
nicht einschalten kann, ein Leitungsdruck, d. h. ein Quellendruck
einer mit dem Automatikgetriebe verbundenen hydraulischen Steuereinheit,
die getrennt ist von entsprechenden Hydraulikkanälen zur Zufuhr der entsprechenden
Hydraulikdrücke
der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen zu den hydraulisch betätigbaren
Kupplungsvorrichtungen, wenigstens einer hydraulisch betätigbaren
Kupplungsvorrichtung zugeführt,
um eine vorgewählte
Schaltstufe des Automatikgetriebes einzuschalten und dadurch das
Fahren des Fahrzeugs zu ermöglichen.
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Die
durch die oben genannte Publikation offenbarte hydraulische Steuerschaltung
kann jedoch nur den einzigen, vorgewählten Gang einschalten, wenn
der Totalausfall der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen auftritt.
Es kann deshalb, abhängig von
dem augenblicklichen Betriebszustand des Fahrzeugs beim Eintreten
des Totalausfalls und von der vorgewählten Gangstufe für den Fall
des Totalausfalls, möglicherweise
das Fahrzeug nicht fähig
sein, nach dem Totalausfall in annehmbarer Weise zu fahren. Beispielsweise,
wenn das Fahrzeug beim Eintreten des Totalausfalls mit hoher Geschwindigkeit
fährt und
der vorgewählte
Gang für
den Ausfallzustand der dritte Gang, also eine niedrige oder mittlere
Gangstufe ist, kann die Drehzahl des Motors so stark erhöht werden,
daß sie
in den Überdrehungsbereich
gelangt; und wenn der Totalausfall bei gestopptem Fahrzeug eintritt,
und der für
den Ausfallzustand vorgewählte
Gang der fünfte
Gang ist, also ein hoher Gang, kann die Antriebskraft nicht hoch
genug sein, um das Fahrzeug in Bewegung zu setzen. Diese Probleme
sind insbesondere bei solchen Fahrzeugen von Bedeutung, die eine
große
Anzahl von Schaltstufen haben.
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Aus
der
DE 3725578 A1 ist
eine elektro-hydraulische Steuerung für ein automatisch zu schaltendes
Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, das eine Einrichtung enthält, die
beim Ausfall der Elektronik während
der Fahrt das automatische Getriebe so in einem hohen Gang hält, daß gewährleistet
ist, daß die maximal
zulässige
Motordrehzahl nicht überschritten wird.
Die Einrichtung ist so gestaltet, daß bei ausgefallener Elektronik
vor dem Starten oder Wiederstarten des Motors ein zum Starten geeigneter
niedriger Gang eingestellt wird. In ähnlicher Weise ist die elektro-hydraulische
Steuerung nach der
EP
1 031 770 A2 ausgebildet. Die bekannten Vorrichtungen lösen die
gestellte Aufgabe mit einem relativ komplizierten schaltungstechnischen
Aufwand.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine vereinfachte, übersichtlich
gegliederte hydraulische Steuerschaltung zu schaffen, die hydraulisch
einen Gangwechsel bei einem automatischen Fahrzeuggetriebe steuert,
das eine Mehrzahl von hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtungen
aufweist, von denen wenigstens eine selektiv betätigbar ist, um eine zugeordnete
aus einer Mehrzahl von Gangstufen einzuschalten, und insbesondere
eine solche Steuerschaltung, die eine Mehrzahl von elektromagnetischen
Ventilvorrichtungen umfaßt,
die entsprechende hydraulische Drücke zur Betätigung der hydraulisch betätigbaren
Kupplungen des automatischen Getriebes ausgeben, und die, wenn die
elektromagnetischen Ventilvorrichtungen in einen Ausfallzustand
fallen, in dem keine der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen
den entsprechenden hydraulischen Druck ausgibt, eine geeignete,
dem augenblicklichen Betriebszustand des Fahrzeugs entsprechende
Gangstufe einschalten und dadurch das Fahrzeug nach dem Auftreten
des Ausfallzustands zu einer angemessenen Fahrt zu befähigen.
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Gemäß einer
ersten Idee der vorliegenden Erfindung wird eine hydraulische Steuerschaltung
für ein
Automatikgetriebe eines Fahrzeugs vorgesehen, wobei das Automatikgetriebe
eine Mehrzahl von hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtungen
umfaßt,
von denen wenigstens eine selektiv betätigbar ist, um eine zugeordnete
aus einer Mehrzahl von Gangstufen einzuschalten, und wobei die hydraulische
Steuerschaltung eine Mehrzahl von elektromagnetischen Ventileinrichtungen
umfaßt,
die entsprechende hydraulische Drücke ausgeben, um die jeweiligen
hydraulisch betätigbaren
Kupplungsvorrichtungen zu betätigen,
wobei die hydraulische Steuerschaltung weiter eine einen Totalausfall
ermittelnde und schaltende Ventilvorrichtung mit einem einen Totalausfall
ermittelnden Ventil und einem schaltenden Ventil umfaßt, die
auf der Basis eines Totalausfall-Zustands der elektromagnetischen
Ventilvorrichtungen in der keine der elektromagnetischen Ventileinrichtungen
den zugehörigen
Hydraulikdruck ausgibt, auf einen einer Fehlerposition entsprechenden
Betriebszustand geschaltet wird, in dem das einen Totalausfall ermittelnden
Ventil einen hydraulischen Quellendruck als einen ersten Hydraulikdruck
sowohl an ein Betriebszustandspeicherventil, das ausgehend von einem Betriebszustand
des Fahrzeugs vor dem Auftreten des Totalausfall-Zustands der elektromagnetischen
Ventileinrichtungen von einer Nicht-laufend-Position, die anzeigt,
daß das
Fahrzeug nicht läuft,
in eine Laufend-Position, die anzeigt, daß das Fahrzeug läuft, geschaltet
wird, und das auf einer der beiden Positionen, Nicht-laufend-Position
oder Laufend-Position, gehalten wird. als auch an das schaltende
Ventil ausgibt, das, wenn es den ersten Hydraulikdruck empfangt,
den ersten Hydraulikdruck der ersten hydraulisch betätigbaren
Kupplungsvorrichtung der Mehrzahl von hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtungen
zuführt,
und das Betriebszustandspeicherventil als hydraulischen Betriebsdruck
den hydraulischen Quellendruck oder den ersten Hydraulikdruck dieser
zweiten oder dritten hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtung
zuführt, die
dieser Nicht-laufend-Position oder dieser Laufend-Position entspricht,
auf der das Betriebszustandspeicherventil gehalten wird.
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Bei
der hydraulischen Steuerschaltung nach der ersten Idee der vorliegenden
Erfindung werden, wenn der Totalausfall-Zustand der elektromagnetischen
Ventilvorrichtungen eintritt, die erste und die zweite hydraulisch
betätigbare
Kupplungsvorrichtung oder die erste und die dritte hydraulisch betätigbare Kupplungsvorrichtung
betätigt
entsprechend der Nicht-laufend-Position bzw. der Laufend-Position
als dem Betriebszustand des Betriebszustandspeicherventils beim
Eintreten des Totalausfall-Zustands, der nach dem Auftreten des
Totalausfall-Zustands vom Speicherventil beibehalten wird. Somit
kann die erfindungsgemäße hydraulische
Steuerschaltung einen von zwei Gängen
des Automatikgetriebes einschalten. Beispielsweise kann, wenn das
Fahrzeug noch nicht zu laufen begonnen hat, wenn der Totalausfall-Zustand
eintritt, die hydraulische Steuerschaltung einen niedrigen oder
mittleren Gang des Automatikgetriebes einschalten, indem die erste
und die zweite hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung betätigt
werden; und wenn das Fahrzeug beim Eintreten des Totalausfall-Zustands
läuft,
kann die hydraulische Steuerschaltung einen hohen Gang des Automatikgetriebes
einschalten, indem die erste und die dritte hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung betätigt
werden. Bei diesem Beispiel wird die hydraulische Steuerschaltung
daran gehindert, einen niedrigen oder mittleren Gang einzuschalten,
falls der Totalausfall-Zustand eintritt, wenn das Fahrzeug läuft, so daß die Motordrehzahl
des Fahrzeugs davor bewahrt wird, in einen Überdrehungsbereich anzusteigen;
und wenn der Totalausfall-Zustand eintritt, wenn das Fahrzeug nicht
läuft,
wird die hydraulische Steuerschaltung daran gehindert, einen hohen
Gang einzuschalten, so daß vermieden
wird, daß die
Antriebskraft des Motors so weit absinkt, daß sie nicht mehr ausreichend
ist. Es wird somit dem Fahrzeug ermöglicht, nach dem Eintreten
des Totalausfall-Zustands angemessen weiterzulaufen. Diese Steuerungsschaltung
zeichnet sich durch ein klar gegliedertes, drei Ventile, nämlich das
Totalausfallermittlungsventil, das Betriebszustandsspeicherventil
und das Schaltventil zur Einstellung der für den Notlauf vorgesehenen
Gänge,
umfassendes, auf den Ausfall der elektronischen Ventilsteuerung
ansprechendes hydraulisches System aus.
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Nach
einer zweiten Idee der vorliegenden Erfindung wird eine hydraulische
Steuerschaltung für ein
Automatikgetriebe eines Fahrzeugs vorgesehen, wobei das Automatikgetriebe
eine Mehrzahl von hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtungen
umfaßt,
von denen wenigstens eine selektiv betätigbar ist, um eine zugeordnete
aus einer Mehrzahl von Gangstufen einzuschalten, und wobei die hydraulische
Steuerschaltung eine Mehrzahl von elektromagnetischen Ventileinrichtungen
umfaßt,
die entsprechende hydraulische Drücke ausgeben, um die jeweiligen
hydraulisch betätigbaren
Kupplungsvorrichtungen zu betätigen,
die Mehrzahl der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen umfassen
eine erste elektromagnetische Ventilvorrichtung, die den Hydraulikdruck
zur Einschaltung wenigstens eines niedrigen oder mittleren Gangs,
den niedrigsten Gang einschließend,
aus der Mehrzahl der Gangstufen ausgibt, und eine zweite elektromagnetische
Ventilvorrichtung, die den Hydraulikdruck zur Einschaltung wenigstens
eines hohen Gangs, den höchsten
Gang einschließend,
aus der Mehrzahl der Gangstufen ausgibt, und dadurch gekennzeichnet,
ein erstes schaltendes Ventil, das beaufschlagt von dem von der
ersten elektromagnetischen Ventilvorrichtung ausgehenden Hydraulikdruck
in einen ersten Betriebszustand schaltet, um einen hydraulischen
Quellendruck an einen ersten Hydraulikkanal abzugeben, und das beaufschlagt
von dem von der zweiten elektromagnetischen Ventilvorrichtung ausgehenden
Hydraulikdruck in einen zweiten Be triebszustand schaltet, um den
hydraulischen Quellendruck an einen zweiten Hydraulikkanal abzugeben,
und das in dem ersten oder dem zweiten Betriebszustand gehalten wird,
der ein Betriebszustand von ihm ist, wenn die erste und die zweite
elektromagnetische Ventilvorrichtung aufgrund einer entsprechenden
Fehlfunktion unfähig
werden, die entsprechenden Hydraulikdrücke auszugeben, und ein zweites
schaltendes Ventil, das geeignet ist, einen Totalausfall-Zustand
der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen festzustellen, in dem
keine der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen die entsprechenden
Hydraulikdrücke
ausgibt, durch Ermittlung eines Zustands, in dem keine (a) der ersten
oder der zweiten elektromagnetischen Ventilvorrichtungen und (b)
der anderen als der ersten oder der zweiten Ventilvorrichtungen
aus der Mehrzahl der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen die
entsprechenden Hydraulikdrücke
ausgibt, und das nach Entdeckung des Totalausfall-Zustands auf einen
Betriebszustand schaltet zur Versorgung einer ersten hydraulisch
betätigbaren
Kupplungsvorrichtung aus der Mehrzahl der hydraulisch betätigbaren
Kupplungsvorrichtungen mit dem hydraulischen Quellendruck und zur
Versorgung einer entsprechenden zweiten oder dritten hydraulisch
betätigbaren
Kupplungsvorrichtung mit dem Hydraulikdruck aus dem ersten oder
dem zweiten Hydraulikkanal, der dem ersten oder dem zweiten Betriebszustand
zugeordnet ist, in dem sich das erste schaltende Ventil befindet.
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Bei
der hydraulischen Steuerschaltung nach der zweiten Idee der vorliegenden
Erfindung wird das erste Schaltventil ausgehend von dem Hydraulikdruck,
der von der ersten elektromagnetischen Ventilvorrichtung zugeführt wird
und benutzt wird, um wenigstens einen niedrigen oder mittleren Gang,
den niedrigsten Gang einschließend,
in einen ersten Betriebszustand geschaltet, um einen hydraulischen Quellendruck
an einen ersten Hydraulikkanal abzugeben, und wird ausgehend von
dem Hydraulikdruck, der von der zweiten elektromagnetischen Ventilvorrichtung
zugeführt
wird und benutzt wird, um wenigstens einen hohen Gang, den höchsten Gang
einschließend,
in einen zweiten Betriebszustand geschaltet, um den hydraulischen
Quellendruck an einen zweiten Hydraulikkanal abzugeben, und wird
in dem ersten oder dem zweiten Betriebszustand, d. h. einem seiner
Betriebszustände
zu einem Zeitpunkt. zu dem die erste und die zweite elektromagnetische Ventilvorrichtung
durch ihren jeweiligen Ausfall unfähig zur Ausgabe des jeweiligen
Hydraulikdrucks werden. Zusätzlich
entdeckt das zweite Schaltventil einen Totalausfall-Zustand der
elektromagnetischen Ventilvorrichtungen, in welchem keine (a) der
ersten oder zweiten elektromagnetischen Ventilvorrichtungen und
(b) alle anderen oder verbleibenden elektromagnetischen Ventilvorrichtungen
die entsprechenden Hydraulikdrücke
liefern und das zweite Schaltventil nach der Entdeckung des Totalausfall-Zustandes
seinen Betriebszustände
schaltet, in dem es den hydraulischen Quellendruck an die erste
hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung liefert und den Hydraulikdruck aus dem ersten
und dem zweiten Hydraulikkanal, der demjenigen des ersten oder zweiten
Betriebszustands entspricht, in dem das erste Schaltventil gehalten
wird, an die entsprechende der zweiten oder der dritten hydraulisch
betätigbaren Kupplungsvorrichtung
liefert. Es wird deshalb, wenn der Totalausfall-Zustand der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen
eintritt, die erste hydraulisch betätigbare Kupplungsvorrichtung
betätigt
und die zweite oder die dritte hydraulisch betätigbare Kupplungsvorrichtung
wird durch den Hydraulikdruck betätigt, der von jenem Kanal des
ersten oder zweiten Hydraulikkanals geliefert wird, der demjenigen
Betriebszustand, dem ersten oder zweiten, entspricht, in dem sich
das erste Schaltventil befindet. Somit kann die erfindungsgemäße hydraulische
Schaltvorrichtung selektiv einen von zwei Gängen der Automatikkupplung
einschalten. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße hydraulische
Steuerschaltung, wenn das Fahrzeug läuft und wenn der Totalausfall-Zustand bei einem
durch den von der ersten elektromagnetischen Ventilvorrichtung ausgegeben
Hydraulikdruck geschalteten niedrigen oder mittleren Gang eintritt,
die erste und die zweie hydraulisch betätigbare Kupplungsvorrichtung
betätigen;
und wenn das Fahrzeug beim Eintritt des Totalausfall-Zustands mit einem
durch den von der zweiten elektromagnetischen Ventilvorrichtung
ausgegebenen Hydraulikdruck geschalteten hohen Gang läuft, kann
die erfindungsgemäße hydraulische
Steuerschaltung die erste und die dritte hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung betätigen.
Wenn beispielsweise die hydraulische Steuerschaltung den gleichen
oder einen anderen niedrigen oder mittleren Gang einschaltet durch
Betätigung
der ersten und der zweiten hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtung,
und den gleichen oder einen anderen hohen Gang einschaltet durch
Betätigung
der ersten und der dritten hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtung,
wird die hydraulische Steuerschaltung davor bewahrt, einen niedrigen
oder mittleren Gang einzuschalten, wenn der Totalausfall-Zustand
eintritt bei einem Fahrzeug, das mit einem hohen Gang fährt, so
daß die
Motordrehzahl davor geschützt
wird, so gesteigert zu werden, daß sie eine Überdrehungsgrenze überschreitet,
und außerdem
wird die hydraulische Steuerschaltung daran gehindert einen hohen
Gang einzuschalten, wenn der Totalausfall-Zustand bei einem Fahrzeug
eintritt, da mit einem niedrigen oder mittleren Gang läuft, so
daß verhindert
wird, daß die
Antriebskraft des Motors so weit absinkt, daß sie unzureichend niedrig
wird. Somit kann das Fahrzeug nach den Eintritt des Totalausfall-Zustands
in angemessener Weise weiterlaufen.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der
ersten oder zweiten Idee der vorliegenden Erfindung wird ein niedriger
oder mittlerer Gang aus der Mehrzahl der Gangstufen eingeschaltet,
wenn die erste und zweite hydraulisch betätigbare Kupplungsvorrichtung
betätigt
sind, und ein hoher Gang aus der Mehrzahl der Gangstufen eingeschaltet,
wenn die erste und die dritte hydraulisch betätigbare Kupplungsvorrichtung
betätigt
sind.
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Bei
der hydraulischen Steuerschaltung nach der ersten Idee der vorliegenden
Erfindung kann, wenn der Totalausfall-Zustand bei laufendem Fahrzeug
eintritt, ein hoher Gang des Automatikgetriebes eingeschaltet werden,
und wenn das Fahrzeug noch nicht in Betrieb gesetzt wurde, kann
ein niedriger Gang des Automatikgetriebes eingeschaltet werden. Somit
kann das Fahrzeug nach dem Eintritt eines Totalausfall-Zustands in angemessener
Weise weiterlaufen. In gleicher Weise kann bei der hydraulischen Steuerschaltung,
wenn der Totalausfall-Zustand bei mit hohem Gang laufendem Fahrzeug
eintritt, der gleiche oder eine anderer, höherer Gang eingeschaltet werden;
und falls der Totalausfall-Zustand eintritt, wenn das Fahrzeug mit
einem niedrigen oder mittleren Gang fährt, oder noch gar nicht in
Bewegung gesetzt wurde, der gleiche oder ein anderer, niedriger oder
mittlerer Gang eingeschaltet werden. Somit kann das Fahrzeug nach
dem Eintritt eines Totalausfall-Zustands in angemessener Weise weiterlaufen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und technische
sowie industrielle Bedeutung der vorliegenden Erfindung werden besser
verständlich
durch das Lesen der folgenden, detaillierten Beschreibung von derzeit
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
in Betracht gezogen wird, welche zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Kraftübertragungssystems
eines Fahrzeugs, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt ist;
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2 eine
Funktionstabelle zur Darstellung der Beziehung zwischen einer Mehrzahl
von Getriebestufen eines automatischen Getriebes des in 1 gezeigten
Kraftübertragungssystems
und von Kombinationen der entsprechenden Betriebszustände von
Bremsen und Kupplungen zur Einschaltung dieser Getriebestufen;
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3 ein
Blockschaltbild zur Erläuterung
der elektrischen Signale, die bei einer elektronischen Steuervorrichtung
des Fahrzeugs ein- und ausgegeben werden;
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4 ein
Diagramm der bei der elektronischen Steuervorrichtung nach 3 benutzten
Geschwindigkeitsverteilung zur Steuerung des Gangwechsels des automatischen
Getriebes;
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5 ein
Schaltbild einer hydraulischen Steuerschaltung als eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die bei dem Kraftübertragungssystem nach 1 benutzt
wird und die eine vorgewählter
Gangstufe einschalten und damit das Fahrzeug fahrfähig machen,
wenn keines der elektromagnetischen Ventile einen entsprechenden
Hydraulikdruck ausgibt;
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6 ein
Schaltbild einer anderen hydraulischen Steuerschaltung als eine
andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die beim Kraftübertragungssystem nach 1 anstelle
der hydraulischen Steuerschaltung nach 5 benutzt
werden kann;
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7A eine
Ansicht eines elektromagnetischen Ventils als eine Ausführungsform
einer jeden einer Mehrzahl von elektromagnetischen Ventilvorrichtungen,
die bei jeder der hydraulischen Steuerschaltungen in den 5 und 6 angewandt
werden können
und
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7B eine
Kombination eines elektromagnetischen Ventils und eines Drucksteuerventils
als eine andere Ausführungsform
einer jeden der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
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Die 1 zeigt
schematisch eine Konstruktion eines Kraftübertragungssystems 10 eines
Fahrzeugs, bei welchem die vorliegende Erfindung angewandt ist.
Das Kraftübertragungssystem 10 schließt ein transversales
Automatikgetriebe 16 ein und ist vorzugsweise bei einem
FF-(Frontmotor, Frontgetriebe)-Fahrzeug eingesetzt. Das Fahrzeug
weist einen Motor 12, z. B. einen Verbrennungsmotor, als
Quelle der Antriebskraft auf, der zum Antrieb des Fahrzeugs eine
Antriebskraft abgibt. Die vom Motor 12 abgegebene Antriebsenergie
wird zu einem linken und einem rechten Antriebsrad des Fahrzeugs über einen Drehmomentwandler 14 als
einer hydraulischen Getriebevorrichtung, ein transversales Automatikgetriebe 16,
ein nicht gezeigtes Differentialgetriebe und ein Paar von Achswellen
abgegeben.
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Der
Drehmomentwandler 14 schließt ein Pumpenrad 20 ein,
das mit einer Kurbelwelle 18 des Motors 12 verbunden
ist, ein Turbinenrad 24, das mit der Eingangswelle 22 des
Automatikgetriebes 16 verbunden ist und einen Stator 30,
der mit einem Getriebegehäuse 36 über eine
Einwegkupplung 28 verbunden ist, wobei der Drehmomentwandler 14 die Antriebskraft
hydraulisch überträgt. Eine
sperrbare Kupplung 26 ist zwischen dem Pumpenrad 20 und dem
Turbinenrad 24 vorgesehen. Die sperrbare Kupplung 26 ist
eine Art hydraulisch betätigbarer
Reibungskupplung, die durch einen Druckunterschied ΔP der entsprechenden
Hydraulikdrücke
einer dem Eingriff zugeordneten Hydraulikkammer 32 und
einer dem Lösen
zugeordneten Hydraulikkammer 34 in Reibungseingriff bringbar
ist. Wenn die sperrbare Kupplung 26 voll in Eingriff steht,
werden das Pumpenrad und das Turbinenrad 24 als ein einheitlicher Körper gedreht.
Der Druckunterschied ΔP,
d. h. das Eingriffsdrehmoment wird durch Rückkopplung gesteuert, so daß die sperrbare
Kupplung in einem vorgegebenen Schlupfzustand gehalten wird. Genauer gesagt
wird beim angetriebenen oder bewegten Fahrzeug, d. h. wenn die Antriebsstufe
EIN (ON) geschaltet ist, das Turbinenrad 24 gedreht. Um
dem Pumpenrad 20 mit einem vorgegebenen Schlupf, z. B.
50 U/min, zu folgen; und wenn das Fahrzeug nicht angetrieben wird,
d. h. wenn die Antriebsstufe AUS (OFF) geschaltet ist, wird das
Pumpenrad 20 gedreht, um dem Turbinenrad 24 mit
einem vorgegebenen Schlupf, z. B. 50 U/min, zu folgen.
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Das
Automatikgetriebe 16 schließt einen ersten Getriebeabschnitt 41 ein,
der im wesentlichen von einem ersten Planetengetriebesatz 40 mit
einem einzigen Ritzel gebildet wird, und einen zweiten Getriebeabschnitt 43,
der im wesentlichen von einem zweiten Planetengetriebesatz 42 mit
einem einzigen Ritzel und einem dritten Planetengetriebesatz 44 mit einem
Doppelritzel gebildet wird und der koaxial zum ersten Getriebeabschnitt 41 angeordnet
ist. Das Automatikgetriebe 16 überträgt eine Drehbewegung der Eingangswelle 22 als
einem Eingangselement und gibt die Drehbewegung über ein Ausgangsrad 46 als einem
Ausgangselement aus. Die Eingangswelle 22 ist eine Turbinenwelle
des Drehmomentwandlers 14, die durch den Motor 12 als
der Quelle der Antriebskraft des Fahrzeugs gedreht oder angetrieben
wird. Das Ausgangsrad 46 steht indirekt mit der Differentialgetriebeeinheit über eine Vorgelegewelle
oder direkt in Eingriff, so daß das
rechte und das linke Antriebsrad des Fahrzeugs angetrieben oder
gedreht werden. Das Automatikgetriebe 16 weist eine Konstruktion
auf, die im wesentlichen in Bezug auf seine horizontale Mittelachse
symmetrisch ist, und die untere Hälfte des Getriebes 16 ist
in 1 nicht gezeigt.
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Der
erste Planetengetriebesatz 40, der den ersten Getriebeabschnitt 41 bildet,
schließt
drei Drehelemente ein, nämlich
ein Sonnenrad S1, einen Träger
CA1 und einen Zahnkranz R1. Wenn das mit der Eingangswelle 22 verbundene
Sonnenrad S1 durch die Welle 22 angetrieben oder gedreht
wird, und der Zahnkranz R1 über
eine dritte Bremse B3 am Getriebegehäuse 36 fixiert ist,
so daß der
Zahnkranz R1 nicht drehbar ist, wirkt der Träger CA1 als ein Zwischenausgangselement
derart, daß der
Träger
CA1 mit einer Drehzahl rotiert, die niedriger ist als jene der Eingangswelle 22.
Der zweite und der dritte Planetengetriebesatz 42, 44,
die den zweiten Getriebeabschnitt 43 bilden, sind teilweise
miteinander verbunden, um vier Drehelemente RM1, RM2, RM3 und RM4
zu bilden. Genauer beschrieben bildet das Sonnenrad S3 des dritten
Planetengetriebesatzes 44 das erstes Drehelement RM1; die
entsprechenden Zahnkränze
R2, R3 des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes 42, 44 sind
miteinander verbunden, um das zweites Drehelement RM2 zu bilden;
die entsprechenden Träger
CA2, CA3 des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes 42, 44 sind
miteinander verbunden, um das dritte Drehelement KM3 zu bilden;
und ein Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes 42 bildet
das vierte Drehelement RM4. Das heißt, der zweite und der dritte
Planetengetriebesatz 42, 44 bilden eine Planetengetriebekette
vom Ravigneaux-Typ, in dem die entsprechenden Zahnkränze R2,
R3 des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes durch ein
gemeinsames Teil gebildet werden; die entsprechenden Träger CA2,
CA3 des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes 42, 44 werden
durch ein anderes gemeinsames Teil gebildet; und die Ritzel des
ersten Planetengetriebesatzes 42 dienen auch als die zweiten
Ritzel des dritten Getriebesatzes 44.
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Das
erste Drehelement RM1 (d. h. das Sonnenrad S3) wird selektiv durch
eine erste Bremse B1 mit dem Getriebegehäuse 36 verbunden,
so daß das erste Drehelement
RM1 an einer Drehbewegung gehindert ist; das zweite Drehelement
RM2 (d. h. die Zahnkränze
R2, R3) werden selektiv durch eine zweite Bremse B3 mit dem Getriebegehäuse verbunden, so
daß das
zweite Drehelement RM2 an einer Drehbewegung gehindert ist; das
vierte Drehelement RM4 (d. h. das Sonnenrad S2) wird selektiv durch
eine erste Kupplung C1 mit der Eingangswelle 22 verbunden; das
zweite Drehelement RM2 (d. h. die Zahnkränze R2, R3) ist selektiv über eine
zweite Kupplung C2 mit der Eingangswelle 22 verbunden;
das erste Drehelement (RM1 (d. h. das Sonnenrad S3) ist integrierend mit
dem Träger
CA1 des ersten Planetengetriebesatzes 40 verbunden, der
als das Zwischenausgangselement wirksam ist; und das dritte Drehelement
RM3 (d. h. die Träger
CA2, CA3) ist integrierend mit dem Ausgangsrad 46 verbunden,
so daß es
die Drehbewegung abgibt. Jede der ersten und der zweiten Kupplungen
C1, C2 und der ersten, zweiten und dritten Bremsen B1, B2, B3 schließt eine
Mehrzahl von Reibungsplatten ein und ist eine hydraulisch betätigbare
Reibungskupplungsvorrichtung als eine Art von hydraulisch betätigbarer
Kupplungsvorrichtung, die durch ein hydraulisches Betätigungsorgan
in und außer
Eingriff gebracht, d. h. gesteuert, werden. Genauer beschrieben
werden die zwei Kupplungen C (C1, C2) und die drei Bremsen B (B1,
B2, B3) direkt durch zugeordnete Hydraulikdrücke gesteuert, die von fünf jeweils
durch ein Solenoid betätigten,
jeweils eine elektromagnetische Ventilvorrichtung bildenden Ventilen
SL1, SL2, SL3, SL4 und SL5 einer hydraulischen Steuerschaltung 98 ausgegeben
werden (3). Eine die hydraulische Steuerschaltung 98 einschließende Hydraulikschaltung
kann durch ein nicht gezeigtes, später erläutertes, manuell bedienbares
Ventil geschaltet werden.
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Die 2 zeigt
eine Funktionstabelle, die die Beziehung zwischen den Drehzahlstufen
des Automatikgetriebes 16 und Kombinationen der entsprechenden
Betriebszustände
der Kupplungen C1, C2 und der Bremsen B1 bis B3 zur Einschaltung
der entsprechenden Drehzahlstufen darstellt. In der Funktionstabelle
zeigt das Symbol „O" einen betätigten Zustand
oder Eingriffszustand jeder Kupplung C oder Bremse B an. Es arbeiten
auf diese Weise im Automatikgetriebe 16 die drei Planetengetriebesätze 40, 42 und 44,
die zwei Kupplungen C1 und C2, und die drei Bremsen B1, B2 und B3
miteinander zusammen, um die verschiedenen Drehzahlstufen einzuschalten, d.
h. sechs Vorwärtsfahrtstufen
und eine Rückwärtsfahrtstufe.
Das bedeutet, daß die
Gesamtzahl, zwei, der im Automatikgetriebe eingesetzten Kupplungen C
um eins kleiner ist im Vergleich mit dem Fall, daß drei Kupplungen
und zwei Bremsen eingesetzt werden. Deshalb können das Gewicht, die Produktionskosten
und die axiale Länge
des Automatikgetriebes um entsprechende, auf eine Kupplung entfallende Beträge reduziert
werden. Insbesondere können
die Gesamtzahl der Komponenten und die axiale Länge des Automatikgetriebes 16 weiter
reduziert werden, weil der zweite Planetengetriebesatz 42 mit
einem Einzelritzel und der dritte mit dem Doppelritzel versehene
Planetengetriebesatz 44 des zweiten Getriebeabschnitts 43 durch
eine Planetengetriebekette des Ravigneaux-Typs gebildet werden.
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Die
in 3 gezeigte hydraulische Steuerschaltung 98 schließt in Ergänzung zu
den solenoidbetätigten
Ventilen SL1 bis SL5 zur Steuerung des Automatikgetriebes 16 ein
lineares Solenoidventil SLU ein, das hauptsächlich einen hydraulischen Sperrdruck
steuert, d. h. den Druckunterschied ΔP der entsprechenden Hydraulikdrücke der
dem Eingriff zugeordneten Hydraulikkammer 32 und der dem Lösen zugeordneten
Hydraulikkammer 34 der Sperrkupplung 26; und ein
lineares Solenoidventil SLT, das hauptsächlich einen hydraulischen
Leitungsdruck PL steuert, der jedem Abschnitt
der hydraulischen Steuerschaltung 98 zugeführt wird.
Ein in der hydraulischen Steuerschaltung 98 gegenwärtiges Hydraulikfluid
wird auch an die Sperrkupplung 26 geliefert und wird zur
Schmierung eines jeden Abschnitts des Automatikgetriebes 16 benutzt.
Die hydraulisch betätigten
Reibungskupplungsvorrichtungen C1, C2, B2, B3 des Automatikgetriebes
und die Speerkupplung 26 werden durch die hydraulische
Steuerschaltung 98 gesteuert, basierend auf einem Hydraulikdruck,
der durch eine Ölpumpe 88 erzeugt
wird, die mechanisch mit dem Motor 12 verbunden ist und
durch diesen angetrieben oder in Drehung versetzt oder synchron
zu dessen Drehbewegung angetrieben wird.
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Die 3 ist
ein Blockschaltbild eines durch das Fahrzeug benutzten Steuersystems
zur Steuerung des Motors 12 und des in 1 gezeigten
Automatikgetriebes 16. Das Steuersystem schließt einen
Fahrpedalsensor 51 ein, der eine Drosselöffnung Acc
als einen die Bewegung eines Gaspedals wiedergebenden Wert ermittelt.
Das Fahrpedal 50 entspricht einem die Drossel betätigenden
Element, das betätigt
oder durch den Fuß des
Fahrers oder der Fahrerin um einen Betrag niedergedrückt wird,
der der von ihm oder ihr gewünschten
Leistungsabgabe entspricht und die Drosselöffnung Acc entspricht diesem
gewünschten
Betrag der Leistungsabgabe. In einem Ansaugrohr des Motors 12 ist
ein elektronisches Drosselventil 56 vorgesehen, das durch
eine Drosselbetätigung 54 um
eine Öffnungsweite ΘTH geöffnet wird, d. h. einem Grad der Öffnung des
Ventils 56 der der Drosselöffnung Acc entspricht. Das
elektronische Drosselventil 56 wird von einem Bypaßkanal 52 umgangen,
so daß eine
Leerlaufdrehzahl NEIDL des Motors 12 gesteuert
wird. Im Bypasskanal 52 befindet sich ein ISC-(idling rotation
speed control = Steuerung der Leerlaufdrehzahl)-Ventil 53,
das eine angesaugte Luftmenge steuert, wenn das Drosselventil 56 voll
geschlossen ist, damit die Leerlaufdrehzahl NEIDL des
Motors 12 gesteuert wird. Das Steuersystem enthält zusätzlich einen
Drehzahlermittlungssensor 58, der die Drehzahl NE des Motors 12 ermittelt; einen
Ansaugluftmengensensor 60, der die Menge Q der vom Motor
angesaugten Luft ermittelt; einen Ansauglufttemperatursensor 62,
der die Temperatur TA der vom Motor angesaugten
Luft ermittelt; einen Drosselsensor 64 mit einem Leerlaufschalter,
der den voll geschlossenen Zustand des elektronischen Drosselventils 56 (d.
h. den Leerlaufzustand des Motors 12) und die Öffnungsweite ΘTH des Drosselventils 56 ermittelt;
einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 66, der die Fahrgeschwindigkeit
V des Fahrzeugs ermittelt, die der Drehzahl NOUT des
Ausgangsrades 46 entspricht; einen Kühlwassertemperatursensor 68,
der die Temperatur TW eines zur Kühlung des
Motors 12 benutzten Kühlwassers
ermittelt; einen Bremsschalter 70, der ermittelt, ob eine
Fußbremse als
Servicebremse betätigt
ist oder nicht; einen Hebelpositionssensor 74, der eine
Betriebsposition PSH eines Schalthebels 72 ermittelt;
einen Turbinendrehzahlsensor 76, der die Turbinendrehzahl
NT ermittelt (d. h. die Drehzahl NIN der Eingangswelle 22); einen AT Öltemperatursensor 78,
der eine AT Öltemperatur TOIL als eine Temperatur des Hydrauliköls in der
hydraulischen Steuerschaltung 98 ermittelt; einen Aufwärts-Schalter 80,
der manuell betätigbar
ist, um einen Hochschaltbefehl RUP einzugeben,
durch den die Drehzahlstufe des Automatikgetriebes 16 erhöht wird,
und einen Abwärts-Schalter 82,
der manuell betätigbar
ist, um einen Abwärts-Schaltbefehl
RDN einzugeben, durch den die Drehzahlstufe
des Automatikgetriebes 16 abgesenkt wird. Diese Sensoren
und Schalter 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 74, 76, 78, 80, 82 liefern
an eine elektronische Steuervorrichtung 90 entsprechende
elektrische Signale, die für
die Motordrehzahl NE, die Menge der Ansaugluft
Q, die Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs, die Motorkühlwassertemperatur
Tw, die Tatsache, daß die
Fußbremse betätigt oder
nicht betätigt
ist, die Schaltposition des Schalthebels 72, die Turbinendrehzahl
NT, die AT Öltemperatur TOIL,
den Hochschaltbefehl Rom, den Abwärts-Schaltbefehl RDN repräsentativ
sind. Zusätzlich ist
das Steuersystem mit einem ABS (Antiblockiersystem) 84 verbunden,
das die Bremskraft derart steuert, daß die Fahrzeugräder bei
einer Betätigung der
Fußbremse
nicht blockieren (rutschen), und außerdem noch mit einer Klimaanlage 86.
Das Steuersystem erhält
von der ABS 84 ein Information über z. B. den hydraulischen
Bremsdruck der der Bremskraft entspricht, und von der Klimaanlage 86 ein
Signal, das anzeigt, ob die Klimaanlage in Betrieb ist oder nicht.
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Die
elektronische Steuervorrichtung 90 wird von einem sog.
Mikrocomputer gebildet, der eine CPU (central processing unit),
ein RAM (random access memory), ein ROM (read only memory) und eine
Eingangs- und eine Ausgangsschnittstelle aufweist. Die CPU verarbeitet
Signale entsprechend den im ROM vorab gespeicherten Steuerprogrammen, während sie
eine Zwischenspeicherfunktion des RAM nutzt und steuert die Ausgangsleistung
des Motors 12, den Wechsel der Drehzahlstufen des Automatikgetriebes
und die Wirkungsweise der Sperrkupplung 26. Der Mikrocomputer
kann zwei CPUs enthalten. Von denen eine für die Steuerung des Motors 12 und
die andere für
die Steuerung der hydraulischen Schaltung eingesetzt wird.
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Das
Wechseln der Gangstufen des Automatikgetriebes 16 wird
entsprechend der Betriebsstellung PSN des
in 3 gezeigten Schalthebels 72 derart gesteuert,
daß ausgehend
von einer vorgespeicherten, in 4 gezeigten
Gangwechseltabelle und der aktuellen Drosselöffnung ΘTH und
Fahrzeuggeschwindigkeit V eine neue Gangstufe bestimmt und ausgewählt wird,
zu welcher die bestehende Gangstufe des Automatikgetriebes 16 verändert werden soll,
und es wird ein Gangwechselbefehl zum Übergang von der bestehenden
Gangstufe zur bestimmten, neuen Gangstufe ausgegeben. Der Schalthebel 72 ist
in der Nähe
des Fahrersitzes vorgesehen und kann vom Fahrer auf eine von vier
Betriebsstellungen geschaltet werden. d. h. „R-(reverse = rückwärts)-Position", „N-(neutral)-Position", „D-(drive
= fahren)-Position und „P-(parking = parken)-Position.
Die R-Position ist die Position für Rückwärtsfahrt, die N-Position ist die
Position, in der die Kraftübertragung
gestoppt ist, die D-Position bzw. der D-Bereich ist eine der Vorwärtsfahrt
zugeordnete Position bzw. ein der Vorwärtsfahrt zugeordneter Bereich,
in dem ein automatischer Wechsel der für die Vorwärtsfahrt vorgesehenen Gänge durchgeführt wird.
Die bestehende Betriebsstellung des Schalthebels 72 wird
durch den oben beschriebenen Hebelpositionssensor 74 ermittelt.
Wenn der Schalthebel 72 vorwärts und rückwärts bewegt wird, wird das nicht
gezeigte, manuell zu betätigende
Ventil, das mit dem Schalthebel 72 über ein Kabel oder Verbindungsglied
verbunden ist, mechanisch betätigt
und entsprechend wird die hydraulische Schaltung geschaltet. Insbesondere
wird über das
manuell bediente Ventil der hydraulischen Steuerschaltung 98 ein
vom hydraulischen Leitungsdruck PL als Quellendruck
abgeleiteter D-Positionsdruck PD zugeleitet,
wenn die augenblickliche Betriebsposition PSH des
Schalthebels 72 die D-Position ist.
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Wenn
der Schalthebel in die D-Position als die der Vorwärtsfahrt
zugeordnete Position bewegt wird, veranlaßt diese Bewegung des Hebels 72 das manuell
bediente Ventil zu einem Schaltvorgang in der hydraulischen Schaltung
und dadurch zu einer mechanischen Stabilisierung eines der Vorwärtsfahrt zugeordneten
Schaltkreise, so daß es
dem Fahrzeug gestattet wird, vorwärts zu fahren, während die Gangstufen
des Automatikgetriebes 16 unter den vom ersten bis zum
sechsten Gang reichenden, jeweils der Vorwärtsfahrt zugeordneten Gängen „1.", „2.", „3.", „4.", „5," und „6." gewählt werden
können, die
in der Betriebstabelle der 2 gezeigt
sind. Genauer beschrieben, erkennt es die elektronische Steuervorrichtung 90 aufgrund
des vom Hebelpositionssensor 74 zugeleiteten Signals, wenn
der Schalthebel 72 in die D-Position bewegt wird, und richtet einen
automatischen Gangwechsel-Betriebszustand ein, in dem alle der Vorwärtsfahrt
zugeordneten Gänge.
d. h. vom ersten bis zum sechsten Gang, „1." bis „6.", benutzt werden können, um die Fahrgeschwindigkeit
V des Fahrzeugs zu verändern.
Das bedeutet, daß die
fünf durch
Solenoid betätigten
Ventile SL1 bis SL5 gesteuert werden, um die hydraulische Steuerschaltung 98 zu
schalten und dadurch einen geeigneten der sechs Gänge so in
Funktion zu bringen, daß ein
Gangwechselstoß,
verursacht durch einen Wechsel der Antriebskraft, nicht auftreten
kann, oder die Lebensdauer jedes Reibungselements nicht beeinträchtigt wird.
Bei der gegenwärtigen
Ausführungsform
ist die hydraulische Steuerschaltung so konstruiert, daß die zugeordneten
Hydraulikdrücke,
die von den durch Solenoid betätigten
Ventilen SL1 bis SL5 ausgegeben werden, direkt benutzt werden, um
die beiden Kupplungen C1, C2 bzw. die drei Bremsen B1, B2, B3 zu
steuern. Beispielsweise wird die in der Betriebstabelle der 2 gezeigte
erste Gangstufe „1." dadurch eingerichtet,
daß veranlaßt wird,
daß die erste
Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 in Eingriff gebracht werden
durch die entsprechenden hydraulischen Drücke, die von den Solenoidventilen SL1,
SL4 ausgehen entsprechend einem Steuerstrom I, der von der elektronischen
Steuervorrichtung 90 abgegebenen wurde und ein drive duty
ratio D hat. Die 4 zeigt ein Diagramm, in dem
Hochschaltlinien als ausgezogene Linien und Abwärtsschaltlinien als unterbrochene
Linien dargestellt sind. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt
oder die Drosselöffnung ΘTH zunimmt, wird eine aktuell wirksame Gangstufe
abwärtsgeschaltet
auf eine neue Gangstufe, die ein größeres Drehzahländerungsverhältnis {=
(Eingangsdrehzahl NIN)/(Ausgangsdrehzahl
NOUT)} aufweist. Mit anderen Worten, wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt oder die Drosselöffnung ΘTH abnimmt, wird eine aktuell wirksame Gangstufe hochgeschaltet
auf eine neue Gangstufe, die ein kleineres Drehzahländerungsverhältnis aufweist.
In 4 bezeichnen Ziffern "1", "2", "3", "4", "5" und "6" die erste bis sechste Gangstufe.
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Die 5 zeigt
eine hydraulische Steuerschaltung 100 als einen wesentlichen
Teil der in 3 gezeigten hydraulischen Steuerschaltung 98, der
eine Betriebssicherheits-Funktion der Steuerschaltung 98 zur
Verfügung
stellt. Wenn die durch Solenoide betätigten Ventile SL1 bis SL5
der hydraulischen Schaltung 98 in einen „Ausfall"-Zustand fallen,
d. h. in einen Zustand, in dem keine Drücke von den Solenoidventilen
SL1 bis SL5 ausgegeben werden, schaltet die Betriebssicherheits funktion
der hydraulischen Steuerschaltung 100 einen geeigneten Gang
einer Mehrzahl von vorgewählten
Gangstufen ein und ermöglicht
es dadurch dem Fahrzeug in angemessener Weise zu fahren. Die hydraulische
Steuerschaltung 100 umfaßt ein Totalausfallermittlungsventil 102,
ein Betriebszustandsspeicherventil 104 und ein Schaltventil 106.
Das Totalausfallermittlungsventil 102 und das Schaltventil 106 arbeiten
miteinander zusammen, um eine den Totalausfall ermittelnde und schaltende
Vorrichtung zu bilden. In 5 bezeichnen
die Symbole „PSL1", „PSL2", „PSL3", „PSL4" und „PSL5" entsprechende
Steuerdrücke
PSL1, PSL2, PSL3, PSL4, PSL5 als die entsprechenden Hydraulikdrücke, die
von den solenoidgesteuerten Ventilen SL1 bis
SL5 ausgegeben werden.
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Das
Totalausfallermittlungsventil 102 umfaßt einen kolbenförmigen Ventilkörper 108;
eine auf einer Seite eines der gegenüberliegenden axialen Enden
des Ventilkörpers 108 angeordnete
Feder 110, die auf den Ventilkörper 108 einen Schub
ausübt,
um den Ventilkörper 108 in
Richtung auf eine ihm zugeordnete Ausfall-Position zu bewegen; einen
kolbenförmigen
Ventilkörper 112,
der mit dem anderen axialen Ende des Ventilkörpers 108 in Kontakt
steht und auf den Ventilkörper 108 einen
Schub ausübt,
um den Ventilkörper 108 in
Richtung eine ihm zugeordnete Normal-Position zu bewegen; einen
kolbenförmigen
Ventilkörper 114,
der mit dem Ventilkörper 112 in
Kontakt steht und auf den Ventilkörper 112 einen Schub
ausübt,
um den Ventilkörper 108 in
seine normale Position zu bewegen; einen kolbenförmigen Ventilkörper 116,
der mit dem Ventilkörper 114 in Kontakt
steht und auf den Ventilkörper 114 einen Schub
ausübt,
um den Ventilkörper 108 in
Richtung auf seine normale Position zu bewegen; einen kolbenförmigen Ventilkörper 118,
der mit dem Ventilkörper 116 in
Kontakt steht und auf den Ventilkörper 116 einen Schub
auszuüben,
um den Ventilkörper 108 in Richtung
seiner normalen Position zu bewegen; und vier Hydraulikkammern 120, 122, 124, 126,
die die entsprechenden Steuerdrücke
PSL2, PSL3, PSL4, PSL5 erhalten,
um den Ventilkörper 108 in
Richtung seiner normalen Position zu belasten.
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Wenn
die solenoidbetätigten
Ventile SL1 bis SL5 in den Totalausfall-Zustand fallen, ist das Totalausfallermittlungsventil 102 nicht
in der Lage, irgendeinen der Steuerdrücke PSL1,
PSL2, PSL3, PSL4, PSL5 oder PSL5 von den Ventilen SL1–SL5 zu empfangen, und demgemäß drückt die
Feder 110 des Ermittlungsventils 102 den Ventilkörper 108 in
Richtung auf seine Ausfall-Position, die im rechten Teil des in 5 gezeigten
Ermittlungsventils 102 dargestellt ist, so daß der der
D-Position zugeordnete, über
einen Einlaß 128 als
der Quellendruck zugeführte Druck
PD als ein erster Hydraulikdruck PD1 über
eine Auslaßöffnung 130 ausgegeben
wird.
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Das
Betriebszustandsspeicherventil 104 ist zwischen zwei Betriebszuständen schaltbar
in Abhängigkeit
davon, ob der Steuerdruck PSL1 vom Solenoidventil
SL1 ausgegangen ist oder war, und umfaßt einen
kolbenförmigen
Ventilkörper 132;
eine auf einer Seite eines der gegenüberliegenden axialen Enden
des Ventilkörpers 132 angeordnete
Feder 134, die auf den Ventilkörper 132 einen Schub
ausübt,
um den Ventilkörper 132 in
Richtung auf eine ihm zugeordnete Ausfall-Position zu bewegen, die
als eine Nicht-fahrend-Position anzeigt, daß das Fahrzeug nicht fährt; und
eine Hydraulikkammer 138, die in der Nähe des anderen axialen Endes
des Ventilkörpers 132 vorgesehen
ist und den hydraulischen Leitungsdruck PL erhält, um den
Ventilkörper 132 in
Richtung auf seine normale Position zu belasten.
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Wenn
der Steuerdruck PSL1 in die Hydraulikkammer 136 des
Betriebszustandsspeicherventils 104 eingegeben wird, wird
deshalb der Ventilkörper 132 in
Richtung seiner normalen Position belastet, die in der linken Hälfte des
in 5 gezeigten Speicherventils 104 gezeigt
ist. Falls in diesem Zustand das Solenoidventil SL1 unfähig wird,
den Steuerdruck PSL1 abzugeben, wird der
einer Eingangsöffnung 152 zugeführte Leitungsdruck
PL über
eine Bypass-Öffnung 154 einer
Hydraulikkammer 138 zugeführt, so daß der Ventilkörper 132 in
Richtung auf seine normale Position belastet wird. Somit wird der Ventilkörper 132 unter
einer gegen seine normale Stellung gerichteten Vorspannung gehalten.
Kurz gesagt wird das Betriebszustandsspeicherventil 104 in seinem
normalen Betriebszustand gehalten, der der normalen Position des
Ventilkörpers 132 entspricht, und
selbst wenn die Solenoidventile SL1–SL5 in den Ausfall-Zustand
fallen sollten, wird das Speicherventil 104 in seinem normalen
Betriebszustand gehalten und erinnert sich so an seinen normalen
Betriebszustand. Der Steuerdruck PSL1 geht
vom Solenoidventil SL1 aus, so daß die erste Kupplung C1 betätigt wird als
eine von zwei hydraulisch betätigbaren
Kupplungsvorrichtungen, die benutzt werden, um jede der ersten bis
vierten Gangstufen (2) entsprechend der D-Position einzuschalten.
Wenn sich das Fahrzeug in einem Betriebszustand befindet, in dem
die Solenoidventile SL1–SL5
nicht im Ausfall-Zustand sind, und wenn der Schalthebel 72 zunächst von
der N-Position zur D-Position bewegt wird, nachdem die Zündung des
Motors 12 auf EIN geschaltet, d. h. der Motor gestartet
wurde, wird deshalb das Betriebszustandsspeicherventil 104 von
seinem Ausfall-Fehloperationszustand
in seinen normalen Zustand geschaltet, weil es mit dem Steuerdruck
PSL1 als einem von zwei Steuerdrücken beaufschlagt
wird, die zur Einschaltung der ersten Gangstufe erforderlich sind. Selbst
wenn die Solenoidventile SL1–SL5
in den Totalausfall-Zustand fallen, hält das Speicherventil 104 den
normalen Betriebszustand bei, oder speichert ihn, so lang das Fahrzeug
danach seine Fahrt fortsetzt, d. h. bis die Zündung auf AUS geschaltet, d.
h. gestoppt wird. Wenn sich das Fahrzeug jedoch in einem Zustand
befindet, in dem die Solenoidventile SL1–SL5 im Ausfall-Zustand sind,
und wenn der Schalthebel 72 zunächst von der N-Position zur D-Position bewegt wird,
nachdem die Zündung
des Motors 12 auf EIN geschaltet wurde, wird der Steuerdruck
PSL1 nicht in das Speicherventil 104 eingegeben
und demgemäß bleibt
das Speicherventil 104 in dem Ausfall-Betriebszustand.
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Das
Schaltventil 106 umfaßt
ein kolbenförmigen
Ventilkörper 140;
eine auf einer Seite eines der gegenüberliegenden axialen Enden
des Ventilkörpers 140 angeordnete
Feder 142, die auf den Ventilkörper 140 einen Schub
ausübt,
um den Ventilkörper 140 in
Richtung auf seine „normale" Position zu bewegen;
eine Hydraulikkammer 144, welche die Feder 142 aufnimmt
und den Steuerdruck PSL1 erhält, so daß der Ventilkörper 140 in
Richtung auf seine normale Position belastet wird; und eine Hydraulikkammer 146,
die auf einer Seite des anderen axialen Endes des Ventilkörpers 140 angeordnet
ist und den ersten Hydraulikdruck PD1 erhält, so daß der Ventilkörper 140 in
Richtung auf seine Ausfall-Position belastet wird.
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Wenn
die Solenoidventile SL1–SL5
in den Ausfall-Zustand fallen und demgemäß der erste Hydraulikdruck
PD1 ausgegeben wird, beaufschlagt der erste
Hydraulikdruck PD1 die Hydraulikkammer 146 des
Steuerventils 106 und demgemäß wird der Ventilkörper 140 in
Richtung seiner Fehler-Position belastet, die in der linken Hälfte des
in 5 gezeigten Ventils 106 dargestellt ist.
Kurz gesagt ist das Schaltventil 106 zwischen zwei Betriebszuständen umschaltbar,
deren einer dem Ausfall-Zustand der Solenoidventile SL1–SL5 entspricht
und deren anderer einem normalen Zustand entspricht, in dem diese
Solenoidventile SL1–SL5
nicht im Ausfall-Zustand sind, wodurch das Schaltventil 106 die
entsprechenden, der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3 zugeführten Steuerdrücke PSL2, PSL5 steuern
kann.
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Anschließend wird
die betriebssichere Funktion der hydraulischen Steuerschaltung 100 beschrieben,
die wie oben beschrieben konstruiert ist und, wenn die Solenoidventile
SL1, SL5 in den Totalausfall-Zustand fallen, eine geeignete der
vorgewählten
Gangstufen einschaltet und dadurch das Fahren des Fahrzeugs ermöglicht,
zusammen mit einem Beispiel einer Gangwechselsteueroperation, die ausgeführt wird,
wenn diese Ventile SL1–SL5
sich nicht im Totalausfall-Zustand befinden.
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Wenn
die Solenoidventile SL1–SL5
in den Ausfall-Zustand fallen, ist die in 5 gezeigte
betriebssichere Funktion der hydraulischen Steuerschaltung 100 eine
Ausführungsform
für das
Einschalten von zwei verschiedenen Gangstufen einschließlich einer
dritten Gangstufe als eine der niedrigen und Zwischengangstufen,
d. h. der ersten bis vierten Gangstufe, und der fünften Gangstufe
als eine der hohen Gangstufen, d. h. der fünften und sechsten Gangstufe.
Das bedeutet, daß die
hydraulische Steuerschaltung 100 so konstruiert ist, daß sie die
dritte Gangstufe durch Betätigung
der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 einschaltet und
die fünfte
Gangstufe durch die Betätigung
der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3, jeweils entsprechend
der Betriebstabelle in 2. Bei der gegenwärtigen Ausführungsform
entspricht die dritte Bremse B3 einer ersten hydraulisch betätigbaren
Kupplungsvorrichtung; die erste Kupplung C1 entspricht einer zweiten
hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtung;
und die zweite Kupplung C2 entspricht einer dritten hydraulisch
betätigten
Kupplungsvorrichtung.
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Bei
einer im Normalzustand durchgeführten Gangwechseloperation
wird die dritte Gangstufe dadurch eingerichtet, daß die Solenoidventile
SL1, SL5 betätigt
werden, um die entsprechenden Steuerdrücke PSL1,
PSL5 zur Steuerung der ersten Kupplung C1 und
der dritten Bremse B3 abzugeben. Wenn die Steuerdrücke PSL1, PSL5 in das
Totalausfallermittlungsventil 102 eingegeben werden, wird
der Ventilkörper 108 in
Richtung auf seine normale Stellung belastet, die in der linken
Hälfte
des in 5 gezeigten Ermittlungsventils 102 dargestellt
ist, so daß die Eingangsöffnung 128 geschlossen
ist und demzufolge der erste Hydraulikdruck PD1 nicht
aus der Ausgangsöffnung 130 ausgegeben
wird, wohl aber der durch eine Eingangsöffnung 148 eingeleitete
Steuerdruck PSL1 aus der Ausgangsöffnung 150 austritt.
Wie oben beschrieben, wird das Betriebszustandsspeicherventil 104 in
den normalen Betriebszustand geschaltet und darin gehalten, wenn
der Steuerdruck PSL1 ausgegeben wird. Der
Steuerdruck PSL1, der aus der Ausgangsöffnung 150 ausgegeben
wird, tritt durch die Eingangsöffnung 156 der
Speicherventils 104 ein und wird von einer Versorgungsöffnung 159 der
ersten Kupplung C1 zugeführt,
so daß die
erste Kupplung C1 betätigt
oder in Eingriff gebracht wird. Gleichzeitig wird der Steuerdruck
PSL5, der über eine Eingangsöffnung 160 des
in seinem normalen Betriebszustand gehaltenen Schaltventils 160 eingeleitet
wird, von einer Versorgungsöffnung 162 der
dritten Bremse B3 zugeführt,
so daß die
dritte Bremse B3 betätigt
oder in Eingriff gebracht wird. Auf diese Weise wird die dritte
Gangstufe eingeschaltet.
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Bei
eine Gangwechselsteueroperation im Normalzustand wird die fünfte Gangstufe
durch die Betätigung
der Solenoidventile SL2, L5 eingeschaltet, zur Ausgabe der entsprechenden
Steuerdrücke PSL2, PSL5 zur Steuerung
der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3. Wenn der Steuerdruck PSL5 in die Eingangsöffnung 160 des in
seinem normalen Betriebszustand gehaltenen Steuerventils 160 eingeleitet
wird und von der Versorgungsöffnung 162 zur
dritten Bremse gelangt, wird die dritte Bremse in Eingriff gebracht.
Gleichzeitig wird der Steuerdruck PSL2 einer
Eingangsöffnung 164 des
Steuerventils 106 und über
eine Versorgungsöffnung 166 der
zweiten Kupplung C2 zugeführt,
so daß die
zweite Kupplung C2 in Eingriff gelangt. Auf diese Weise wird die fünfte Gangstufe
eingeschaltet.
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Als
nächstes
wird die Wirkungsweise der hydraulischen Steuerschaltung 100 erläutert, die
deren Betriebssicherungsfunktion entspricht, d. h. ausgeführt wird,
wenn die Solenoidventile SL1–SL5
im Totalausfall-Zustand sind. Diese Aktion hängt von dem augenblicklichen
Betriebszustand des Fahrzeugs bei Eintreten des Totalausfalls ab.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
wird die Zeit beim Eintreten des Totalausfalls aufgeteilt in eine
erste Zeitspanne, während
der der Schalthebel 72 aus der N-Position in die D-Position
gebracht wird, nachdem oder bevor die Zündung des Motors auf EIN geschaltet
wurde, und eine zweite Zeitspanne, während der das Fahrzeug läuft. Zunächst werden
während
der ersten Zeitspanne, wenn der der Schalthebel 72 aus
der N-Position in die D-Position gebracht wird, nachdem oder bevor die
Zündung
des Motors auf EIN geschaltet wurde, das Totalausfallermittlungsventil 102,
das Betriebszustandspeicherventil 104 und das Schaltventil 106 alle
in den entsprechenden Ausfallbetriebszuständen gehalten, wie oben beschrieben.
Deshalb wird der der D-Position entsprechende Druck PD,
der als der Quellendruck in eine Eingangsöffnung 168 des Betriebszustandspeicherventils 104 eingeleitet
wurde, von der Versorgungsöffnung 158 der
ersten Kupplung C1 zugeführt,
so daß die
erste Kupplung C1 in Eingriff gebracht wird. Gleichzeitig wird der
erste Hydraulikdruck PD1 aus der Öffnung 130 einer
Eingangsöffnung 170 des
Steuerventils 106 zugeführt und
von der Versorgungsöffnung 162 zur
dritten Bremse B3, so daß die
dritte Bremse in Eingriff kommt. Somit ist der dritte Gang geschaltet
und dem Fahrzeug wird ermöglicht,
mit dem Fahren zu beginnen. Wie der dritte Gang einer aus der Gruppe
der niederen und mittleren Gänge
der sechs Gangstufen ist, stellt der dritte Gang eine höhere Antriebskraft
zur Verfügung
als die höheren
Gänge,
so daß das
Fahrzeug schneller in Fahrt kommt.
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Als
Nächstes
werden in der zweiten Zeitspanne, wenn das Fahrzeug läuft, das
Totalausfallventil 102 und das Schaltventil 106 in
ihren jeweiligen Ausfall- Betriebsstellungen
gehalten, aber das Betriebszustandspeicherventil 104 wird
im normalen Betriebszustand gehalten, weil das Fahrzeug wenigstens
einmal normal gelaufen war. Deshalb wird der aus der Ausgangsöffnung 130 wirkende
erste Hydraulikdruck PD1 in eine Eingangsöffnung 172 des Betriebszustandspeicherventils 104 eingegeben, wirkt
aus einer Ausgangsöffnung 174,
gelangt zu einer Eingangsöffnung 176 des
Schaltventils 106 und wird von der Versorgungsöffnung 166 der
zweiten Kupplung C2 zugeleitet, so daß die zweite Kupplung C2 in
Eingriff gelangt. Gleichzeitig tritt der erste hydraulische Druck
PD1 in die Eingangsöffnung 170 des Steuerventils 106 ein
und wird von der Versorgungsöffnung 162 der
dritten Bremse B3 zugeführt,
so daß die
dritte Bremse B3 in Eingriff kommt. Somit wird der fünfte Gang
geschaltet und dem Fahrzeug wird die Fortsetzung der Fahrt ermöglicht.
Weil der fünfte Gang
zu den höheren
Gängen
der sechs Gangstufen gehört,
erlaubt es der fünfte
Gang dem Fahrzeug, schneller mit hoher Geschwindigkeit zu fahren
als es die niedrigen und mittleren Gänge ermöglichen, während die Motordrehzahl NE übertragen
wird ohne so zuzunehmen, daß sie
die Überdrehungsgrenze überschreitet.
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Auf
diese Weise wirken die drei Ventile der hydraulischen Steuerschaltung 100,
das Totalausfallermittlungsventil 102, das Betriebszustandspeicherventil 104 und
das Schaltventil 106 miteinander zusammen um die Betriebssicherungsfuktion
zur Verfügung
zu stellen, die den Totalausfall-Zustand der Solenoidventile SL1–SL5 überwindet.
Die Betriebssicherungsfunktion schaltet jeden einzelnen der beiden
Gänge (d.
h. den dritten und den fünften
Gang) als einen vorgewählten
Gang ein. Genauer gesagt, wenn der Totalausfall-Zustand eintritt,
bevor das Fahrzeug zu laufen beginnt, wird ein niedriger oder mittlerer
Gang eingeschaltet; und wenn der Totalausfall-Zustand eintritt,
wenn das Fahrzeug läuft,
wird ein hoher Gang eingeschaltet. Das Fahrzeug ist somit in der
Lage, auf angemessene Weise das Fahren zu beginnen oder die Fahrt
fortzusetzen.
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Die 6 zeigt
eine andere hydraulische Steuerschaltung 200 als eine andere
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die anstelle der in 5 gezeigten
hydraulischen Steuerschaltung verwendet werden kann. Gleiche Bezugszeichen wie
bei der in 5 gezeigten ersten Ausführungsform
werden benutzt, um entsprechende Elemente der in 6 gezeigten,
zweiten Ausführungsform
zu bezeichnen, und die Beschreibung dieser Elemente ist in der folgenden
Beschreibung der zweiten Ausführungsform
weggelassen.
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Die
in 6 gezeigte hydraulische Steuerschaltung 200 schließt ein erstes
Schaltventil 202 und ein zweites Schaltventil 204 ein,
und unterscheidet sich von der hydraulischen Steuerschaltung deutlich
dadurch, daß die
hydraulische Steuerschaltung 200 aus zwei Ventilen, d.
h. dem ersten und dem zweiten Steuerventil 202, 204 besteht,
und darin, daß die
Zeit, in der der Totalausfall-Zustand der Solenoidventile SL1–SL5 auftritt,
in eine erste Zeitspannegegliedert wird, in der das Fahrzeug mit
einem niedrigen oder mittleren Gang läuft, und in eine zweite Zeitspanne,
in der das Fahrzeug mit einem hohen Gang läuft.
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Das
erste Steuerventil 202 umfaßt einen kolbenförmigen Ventilkörper; eine
Feder 208, die an einer Seite eines der einander gegenüberliegenden axialen
Enden des kolbenförmigen
Ventilkörpers 206 angeordnet
ist und die auf den kolbenförmigen
Ventilkörper 206 einen
Schub ausübt,
um ihn in Richtung auf eine mit „1–4" gekennzeichnete Position zu bewegen,
die der ersten bis vierten Gangstufe des Automatikgetriebes zugeordnet
ist; eine Hydraulikkammer 210, die die Feder 208 aufnimmt
und den Steuerdruck PSL1 empfangt zur Vorspannung
des kolbenförmigen
Ventilkörpers 206 in
Richtung auf die „1–4"-Position; eine Hydraulikkammer 212,
die auf einer Seite des anderen axialen Endes des kolbenförmigen Ventilkörpers 206 vorgesehen
ist und den Steuerdruck PSL2 aufnimmt, um
den kolbenförmigen Ventilkörper 206 genen
eine Position zu spannen, die mit „5, 6" gekennzeichnet und der fünften und
sechsten Gangstufe des Automatikgetriebes zugeordnet ist; und eine
Hydraulikkammer 214, die in der Nähe des anderen axialen Endes
des kolbenförmigen
Ventilkörpers 206 vorgesehen
ist und den der D-Position zugeordneten Druck PD aufnimmt,
wenn der Quellendruck den kolbenförmigen Ventilkörper 206 in
Richtung auf die „5,
6"-Position drückt.
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Hier
dient der vom Solenoidventil SL1 als erster elektromagnetischen
Ventilvorrichtung ausgegebene Steuerdruck PSL1 zur
Betätigung
der ersten Kupplung C1 als einer von zwei hydraulisch betätigbaren
Kupplungsvorrichtungen, die benutzt werden, um jede einzelne der
ersten bis vierten Gangstufe als die niedrigen und mittleren Gänge zu schalten,
einschließlich
des ersten Gangs als der niedrigsten der D-Position zugeordneten Gangstufe, wie
dies in der Betriebstabelle der 2 gezeigt
ist; und der Steuerdruck PSL2, der vom Solenoidventil
SL2 als der zweiten elektromagnetischen Ventilvorrichtung ausgegeben
wird, dient der Betätigung
der zweiten Kupplung C2 als einer von zwei hydraulisch betätigbaren
Kupplungsvorrichtungen, die benutzt werden, um jede einzelne der
vierten Gangstufe und der fünften
und sechsten Gangstufe als den hohen Gangstufen, einschließlich der
sechsten Gangstufe als der höchsten Gangstufe
zu schalten, die der D-Position zugeordnet sind, wie die in der
Betriebstabelle der 2 gezeigt ist.
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Deshalb
wird, wenn das Fahrzeug mit einem Gang der ersten bis vierten Gangstufe
läuft,
die jede der D-Position zugeordnet sind, das erste Schaltventil 202 durch
den Steuerdruck PSL1 in einen geeigneten
Betriebszustand geschaltet, der der „1-4"-Position
des kolbenförmigen
Ventilkörpers 206 entspricht, so
daß der
der D-Position zugeordnete Druck PD als der
Quellendruck einer Eingangsöffnung 216 zugeführt aus
der Ausgangsöffnung 218 zu
einem ersten Hydraulikkanal 220 austritt. Im einzelnen
wird, wenn das Fahrzeug mit dem vierten Gang fährt, nicht nur der Steuerdruck
PSL1, sondern auch der Steuerdruck PSL2 in das erste Steuerventil 202 eingeleitet.
Jedoch wird das erste Steuerventil 202 durch die Feder 208 in
seinen der Position „1–4" entsprechenden Betriebszustand
geschaltet. In diesem Betriebszustand des ersten Schaltventils 202 ird
das erste Schaltventil 202, selbst wenn der Totalausfall-Zustand
der Solenoidventile SL1–SL5
eintritt, durch die Feder 208 in seinem der „1–4"-Position zugeordneten
Betriebszustand gehalten. Deshalb wird die „1–4"-Position durch das erste Schaltventil 202 gespeichert.
Kurz gesagt, selbst wenn der Totalausfall-Zustand der Solenoidventile
SL1–SL5
eintritt, wenn das Fahrzeug mit einem der D-Position entsprechenden
Gänge eins
bis vier läuft,
wird das erste Steuerventil 202 in seinem der „1–4"-Position zugeordneten
Betriebszustand gehalten.
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Zusätzlich wird
das erste Steuerventil 202, wenn das Fahrzeug mit einem
der Gänge
der der D-Position zugeordneten fünften und sechsten Gangstufe
läuft,
durch den Steuerdruck PSL2 in einen seiner
Betriebszustände
geschaltet, der der „5, 6"-Position des kolbenförmigen Ventilkörpers 206 entspricht,
so daß der
D-Positions-Druck als Quellendruck der Eingangsöffnung 216 zugeführt, aus
einer Ausgangsöffnung 222 einem
zweiten Hydraulikkanal 224 zugeleitet wird und zusätzlich in
die Hydraulikkammer 214 eingeleitet wird. Somit wird das
erste Steuerventil 202 in seinem Betriebszustand gehalten,
der der „5,
6"-Position entspricht.
Dadurch wird die „5,
6"-Position durch das
erste Steuerventil 202 gespeichert. Die „5, 6"-Position wird aufrecht
erhalten, bis der in die Hydraulikkammer 214 eingeleitete D-Positions-Druck
PD über
die Entleerungsöffnung 226 abgeleitet
wird, d. h. bis der Steuerdruck PSL1 in das
erste Steuerventil 202 eingeleitet und dieses Ventil 202 in
seinen der „1–4"-Position entsprechenden
Betriebszustand geschaltet wird, oder bis der Motor 12 auf
die Zündstellung
AUS geschaltet, d. h. gestoppt wird. Somit wird das erste Steuerventil 202 in
seinem der „5,
6"-Position entsprechenden
Betriebszustand gehalten, selbst wenn der Totalausfall-Zustand der
Solenoidventile SL1–SL5
auftritt, während
das Fahrzeug mit einem der der D-Position entsprechenden Gänge fünf und sechs
fährt.
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Das
erste Schaltventil 202 gibt einen von zwei Steuerdrücken, den
Steuerdruck PSL1, der der Eingangsöffnung 226 zugeführt wird,
bzw. den Steuerdruck PSL2, der der Eingangsöffnung 228 zugeführt wird,
und zwar den der dem augenblicklichen seiner zwei Betriebszustände entspricht,
als einen Signaldruck PS aus einer Ausgangsöffnung 230 aus.
Genauer beschrieben: wenn das Fahrzeug mit einem Gang aus der der
D-Position zugeordneten Gruppe der ersten bis vierten Gangstufe
fährt,
gibt da erste Steuerventil 202 den Steuerdruck PSL1 als Signaldruck PS aus;
und wenn das Fahrzeug mit einem Gang aus der der D-Position zugeordneten
Gruppe der fünften
und sechsten Gangstufe fährt,
gibt das erste Steuerventil 202 den Steuerdruck PSL2 als Signaldruck PS aus. Wie in der Betriebstabelle
der 2 gezeigt, muß eine
der beiden Kupplungen C1, C2 betätigt
werden, wenn einer der Gänge
der ersten bis sechsten Gangstufe geschaltet wird, und dementsprechend
muß einer
der Steuerdrücke PSL1, PSL2 ausgegeben
werden. Deshalb kann der Totalausfall-Zustand, in dem keines der
Solenoidventile SL1–SL5
den entsprechenden Steuerdruck PSL1, PSL2 ausgibt, identifiziert werden, soweit
die Steuerdrücke PSL1, PSL2 betroffen
sind, allein basierend auf dem Signaldruck PS als einem Ausgangsdruck
jedes der beiden Steuerdrücke
PSL1, PSL2 Somit
kann der Totalausfall-Zustand der Solenoidventile SL1–SL5 dadurch
festgestellt werden, daß keiner
der Signaldrücke
PS und der anderen Steuerdrücke PSL3-PSL5 ausgegeben werden.
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Das
zweite Schaltventil 204 umfaßt einen kolbenförmigen Ventilkörper 232;
eine Feder 234, die auf einer Seite eines der axialen Enden
des kolbenförmigen
Ventilkörpers 232 angeordnet
ist und auf den kolbenförmigen
Ventilkörper 232 einen
Schub ausübt,
um den Ventilkörper 232 in
Richtung auf eine als „Ausfall" gekennzeichnete
Position zu bewegen; einen kolbenförmiger Ventilkörper 236 der
mit dem anderen axialen Ende des kolbenförmigen Ventilkörpers 232 in
Kontakt steht und auf den kolbenförmigen Ventilkörper 232 einen
Schub ausübt,
um ihn in eine Position zu bewegen, die als „normal" gekennzeichnet ist; einen kolbenförmiger Ventilkörper 238,
der mit dem kolbenförmigen
Ventilkörper 236 in
Kontakt steht und auf diesen einen Schub ausübt, um den kolbenförmigen Ventilkörper 232 in
Richtung auf seine normale Position zu bewegen; einen kolbenförmigen Ventilkörper 240,
der mit dem kolbenförmigen Ventilkörper 238 in
Kontakt steht. und auf diesen einen Schub ausübt, um den kolbenförmigen Ventilkörper 232 in
Richtung auf seine normale Position zu bewegen; und vier Hydraulikkammern 242, 244, 246 und 248,
die den Signaldruck PS bzw. die drei Steuerdrücke PSL3, PSL4 und PSL5 aufnehmen, um den kolbenförmigen Ventilkörper 232 in
Richtung auf seine normale Stellung zu belasten.
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Deshalb
wird, wenn das zweite Steuerventil 204 keinen der Signaldrücke PS und
der drei Steuerdrücke
PSL3–PSL5 empfingt, das zweite Steuerventil 204 in
einen seiner Betriebszustände
geschaltet, der der Ausfall-Position des kolbenförmigen Ventilkörpers 232 entspricht.
Das bedeutet, daß das
zweite Steuerventil 204 den Totalausfall-Zustand der Solenoidventile
SL1–SL5
in im wesentlichen der gleichen Weise erkennen kann, wie es das
Totalausfall-Erkennungsventil 102 der hydraulischen Steuerschaltung 100 durchführt. Weil
die Gesamtzahl der beteiligten kolbenförmigen Ventilkörper beim
zweiten Steuerventil 204 um eins kleiner ist als bei Totalausfall-Erkennungsventil 102,
kann das zweite Steuerventil 204 insgesamt gekürzt werden
und deshalb in einem kleineren Raum untergebracht werden.
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Nachfolgend
wird die Betriebssicherungsfunktion der hydraulischen Steuerschaltung 200 beschrieben,
die wie vorstehend erläutert
konstruiert ist, und die, wenn die Solenoidventile SL1. SL5 in den Totalausfall-Zustand
fallen, geeignete Gangstufen schaltet und damit dem Fahrzeug ermöglichet
die Fahrt fortzusetzen, zusammen mit einem Beispiel eines Gangwechselsteuervorgangs,
der ausgeführt wird,
wenn die Ventile SL1, SL5 sich nicht im Totalausfall-Zustand befinden.
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Die
in 6 gezeigte Betriebssicherungsfunktion der hydraulischen
Steuereinheit 200 ist eine Ausführungsform, die, wenn die Solenoidventile SL1–SL5 in
den Totalausfall-Zustand fallen, zwei verschiedene Gangstufen, einschließlich des
dritten Gangs als einer der niedrigen und mittleren Gangstufen,
und des fünften
Gangs als einer der hohen Gangstufen, schaltet. Das bedeutet, daß die hydraulische
Steuerschaltung 200 eine Konstruktion aufweist, um den
dritten Gang durch Betätigung
der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 zu schalten, und
den fünften
Gang durch Betätigung
der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3, jeweils entsprechend
der Betriebstabelle nach 2. Bei der gegenwärtigen Ausführungsform
entspricht die dritte Bremse B3 der ersten hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtung;
die erste Kupplung C1 entspricht der zweiten hydraulisch betätigten Kupplungsvorrichtung;
und die zweite Kupplung C2 entspricht der dritten hydraulisch betätigten Kupplungsvorrichtung.
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Bei
einem normalen Gangwechselsteuerungsvorgang wird der dritte Gang
dadurch eingeschaltet, daß die
Solenoidventile SL1, SL5 betätigt werden,
um die entsprechenden Steuerdrücke
PSL1 und PSL5 zur
Steuerung der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 auszugeben.
Der Steuerdruck PSL1 wird einer Eingangsöffnung 250 des
zweiten Steuerventils 204 zugeführt, das in einem Betriebszustand
gehalten wird, der der normalen Stellung des kolbenförmigen Ventilkörper 232 entspricht,
und wird aus einer Versorgungsöffnung 252 der
ersten Kupplung C1 zugeführt,
so daß die
erste Kupplung C1 betätigt
oder in Eingriff gebracht wird. Gleichzeitig wird der über eine
Eingangsöffnung 254 des
Steuerventils 204 eingegebene Steuerdruck PSL5 von
einer Versorgungsöffnung 256 aus
der dritten Bremse B3 zugeführt,
so daß die
dritte Bremse B3 betätigt
oder in Eingriff gebracht wird. Somit ist der dritte Gang geschaltet.
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Bei
dem im Normalzustand durchgeführten Gangwechselsteuervorgang
wird der fünfte
Gang durch Betätigung
der Solenoidventile SL2, SL5 geschaltet, wodurch die entsprechenden
Steuerdrücke PSL2, PSL5 zur Steuerung
der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3 ausgegeben werden. Wenn
der Steuerdruck PSL2 bei einer Eingangsöffnung 258 des
zweiten Steuerventils 204 eingegeben wird, das in seinem
der Normalposition entsprechenden Betriebszustand gehalten wird,
und von der Versorgungsöffnung 260 der
zweiten Kupplung C2 zugeführt
wird, wird die zweite Kupplung C2 in Eingriff gebracht. Gleichzeitig
wird der Steuerdruck PSL5 über eine
Eingangsöffnung 254 des
zweiten Steuerventils 204 eingeleitet und über eine
Versorgungsöffnung 256 der
dritten Bremse B3 zugeführt,
so da0 die dritte Bremse B3 in Eingriff gebracht wird. Somit ist
der fünfte
Gang geschaltet.
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Als
nächstes
wird die Betriebsweise der hydraulischen Steuerschaltung 200 erläutert, die
ihrer der Betriebssicherheitsfunktion entspricht, d. h. ausgeführt wird,
wenn die Solenoidventile SL1–SL4
in den Totalausfall-Zustand fallen. Diese Betriebsweise hängt von
dem augenblicklichen Betriebszustand des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt
ab, zu dem der Totalausfall-Zustand eintritt. Bei der vorliegenden
Ausführungsform
wird die Zeit, zu der der Totalausfall-Zustand eintritt, in eine
erste Zeitspanne unterteilt, in der das Fahrzeug mit einem niedrigen
oder mittleren Gang fährt,
und ein zweite Zeitspanne, in der das Fahrzeug mit einem hohen Gang
fährt.
Zunächst, während der
ersten Zeitspanne. In der das Fahrzeug mit einem niedrigen oder
mittleren Gang fährt,
wird das erste Steuerventil 202 in einem Betriebszustand gehalten,
der der „1–4"-Position entspricht,
und das zweite Steuerventil 204 wird in einem Betriebszustand
gehalten, der dem Totalausfall-Zustand entspricht, wie oben beschrieben.
Deshalb wird der der D-Position entsprechende Druck PD als
Quellendruck, der über
die Eingangsöffnung 216 in
das erste Steuerventil 202 eingetreten ist, über die
Ausgangsöffnung 218 ausgegeben
und über
einen ersten Hydraulikkanal 220 einer Eingangsöffnung 262 des zweiten
Steuerventils 204 zugeführt,
das in seinem der Totalausfall-Position entsprechenden Betriebszustand
gehalten wird. Dann wird der der D-Position entsprechende Druck
PD von der Versorgungsöffnung 252 der ersten
Kupplung C1 zugeführt,
so daß die
erste Kupplung C1 in Eingriff gelangt. Gleichzeitig wird der der
D-Position entsprechende Druck PD über eine
Eingangsöffnung 264 des
zweiten Steuerventils 204 eingebracht und von der Versorgungsöffnung 256 der
dritten Bremse B3 zugeführt,
so daß die
dritte Bremse B3 in Eingriff gelangt. Somit ist der dritte Gang
geschaltet und das Fahrzeug in die Lage versetzt, die Fahrt fortzusetzen.
Weil der niedrige oder mittlere Gang auf den dritten Gang geschaltet
wurde, kann diese Schaltung schnell erfolgen, ohne daß die Antriebskraft
des Fahrzeugs verringert wird, und demgemäß kann das Fahrzeug seine Fahrt
leicht fortsetzen.
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Wenn
die Zündung
des Motors 12 auf AUS geschaltet wird, d. h. gestoppt wird,
wird das erste Steuerventil 202, wie oben beschrieben,
in seinen der „1–4"-Position entsprechenden Betriebszustand geschaltet.
Deshalb wird, wenn der Totalausfall-Zustand der Solenoidventile
SL1–SL5
eintritt, wenn der Schalthebel 72 von der N-Position in
die S-Position gebracht wird, nachdem die Zündung des Motors auf EIN geschaltet
wurde, d. h. der Motor 12 gestartet wurde, oder bevor die
Zündung
des Motors 12 auf EIN geschaltet wurde, während der
ersten Zeitspanne, wenn das Fahrzeug mit niedrigem oder mittlerem Gang
fährt,
der dritte Gang eingeschaltet. Somit wird dem Fahrzeug der Start
ermöglicht.
Weil der dritte Gang den niedrigen und mittleren Gängen der
Sechs Gangstufen angehört,
bietet der dritte Gang eine größere Antriebskraft
als die hohen Gänge
und deshalb kann das Fahrzeug schneller starten.
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Als
nächstes
wird, wenn das Fahrzeug mit einem hohen Gang fährt, das erste Steuerventil 202 in einem
der „5,
6"-Position entsprechenden
Betriebszustand gehalten und das zweite Steuerventil 204 wird
in seinem Betriebszustand gehalten, der der Ausfall-Position entspricht,
wie oben beschrieben. Deshalb wird der durch die Eingangsöffnung 216 des ersten
Steuerventils 202 eingebrachte, der D-Position entsprechende
Druck PD über die Ausgangsöffnung 222 ausgegeben
und über
den zweiten Hydraulikkanal 224 einer Eingangsöffnung 266 des
zweiten Steuerventils 204 zugeführt, das in einem Betriebszustand
gehalten wird, der der Ausfall-Position entspricht. Dann wird der
der D-Position entsprechende Druck PD von
der Versorgungsöffnung 260 der
zweiten Kupplung C2 zugeführt,
so daß die
zweite Kupplung C2 in Eingriff kommt. Gleichzeitig wird der der D-Position
entsprechende, über
die Eingangsöffnung 264 des
zweiten Steuerventils 204 eingeleitete Druck Pq von
der Versorgungsöffnung 256 der
dritten Bremse B3 zugeleitet, so daß die dritte Bremse in Engriffkommt.
Somit ist der fünfte
Gang geschaltet und dem Fahrzeug wird ermöglicht, seine Fahrt fortzusetzen. Weil
der hohe Gang auf den fünften
Gang geschaltet ist, wird es dem Fahrzeug ermöglicht, seine Fahrt schneller
mit hoher Geschwindigkeit fortzusetzen, als dies mit einem niedrigen
oder mittleren Gang möglich wäre, während die
Motordrehzahl NE übertragen wird,
ohne derart anzusteigen, daß sie
die Überdrehgrenze überschreitet.
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Somit
arbeiten die beiden Ventile der hydraulischen Steuerschaltung 200,
das erste und das zweite Schaltventil 202, 204,
miteinander zusammen, um eine betriebssichere Funktion zu schaffen
und den Totalausfall-Zustand der Solenoidventile SL1–SL5 zu bewältigen.
Die Betriebssicherheitsfunktion schaltet jede von zwei Gangstufen
(d. h. den dritten und den fünften
Gang) als eine vorgewählte
Gangstufe. Insbesondere wird, wen der Totalausfall-Zustand eintritt, bevor
das Fahrzeug mit der Fahrt beginnt oder wenn das Fahrzeug mit einem
niedrigen oder mittleren Gang fährt,
der gleiche oder ein unterschiedlicher niedriger oder mittlerer
Gang eingeschaltet, und wenn der Totalausfall-Zustand eintritt,
wenn das Fahrzeug mit einem hohen Gang fährt, wird der gleiche oder
ein anderer hoher Gang eingeschaltet. Dadurch ist das Fahrzeug auf
angemessene Weise befähigt,
die Fahrt zu beginnen oder fortzusetzen. Zusätzlich kann die hydraulische
Steuerschaltung 200 in einem verkleinerten Raum untergebracht
werden, weil sie, obwohl sie im wesentlichen die gleiche Betriebssicherheitsfunktion
ausübt
wie die hydraulische Steuerschaltung 100, eine geringere
Zahl von Ventilen benötigt
(d. h. die zwei Ventile 202, 204) als die Ventile
(d. h. drei Ventile 102, 104, 106) der
hydraulischen Steuerschaltung 100.
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Wie
aus der vorstehenden Beschreibung der in 5 gezeigten
ersten Ausführungsform
ersichtlich wird, wird, wenn die den Totalausfall ermittelnde und
schaltende Ventilvorrichtung (d. h. das den Totalausfall ermittelnde
Ventil 102 und das schaltende Ventil 106) den
Totalausfall-Zustand der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen
(SL1 bis SL5) bemerkt, bei dem keine der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen
die entsprechenden Hydraulikdrücke
(d. h. die entsprechenden Steuerdrücke PSL1 bis
PSL5) ausgibt, die den Totalausfall ermittelnde
und schaltende Ventilvorrichtung in einen Betriebszustand geschaltet,
der der Ausfall-Position entspricht und den hydraulischen Quellendruck
ausgibt (d. h. den der D-Position zugeordneten Druck PD)
als den ersten Hydraulikdruck PD1 zur ersten
hydraulisch betätigbaren
Kupplungsvorrichtung (d. h. der dritten Bremse B3), so daß die erste
hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung betätigt
wird. Zusätzlich
wird das Betriebszustandspeicherventil 104 geschaltet,
ausgehend von dem Betriebszustand des Fahrzeugs vor dem Eintritt
des Totalausfall-Zustands der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen,
von der Nicht-laufend-Position, die anzeigt, daß das Fahrzeug nicht läuft, zur
Laufend-Position, die anzeigt, daß das Fahrzeug läuft, und
wird auf einer der beiden Positionen, Nicht-laufend-Position oder
Laufend-Position, gehalten. Insbesondere wird, wenn das Fahrzeug nicht
läuft (bevor
der Motor 12 des Fahrzeugs gezündet, d. h. angelassen wird)
wird, wenn der Totalausfall-Zustand der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen
eintritt, das Betriebszustandspeicherventil 104 in der
Nicht-laufend-Position gehalten, das ist ein Betriebszustand davon
zu dem Zeitpunkt, zu dem der Totalausfall-Zustand eintritt; und
wenn das Fahrzeug läuft,
wenn der Totalausfall-Zustand eintritt, dann wird das Betriebszustandspeicherventil 104 in
der Laufend-Position gehalten, das ist sein Betriebszustand, zu
dem Zeitpunkt, zu dem der Totalausfall-Zustand eintritt. Somit überführt das
Betriebszustandspeicherventil 104 selektiv den hydraulischen
Betriebsdruck an die zweite oder die dritte hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung (d. h. die erste und die zweite Kupplung C1,
C2) die der einen der zwei Positionen (Nicht-laufend-Position und
Laufend-Position) entspricht, auf der das Betriebszustandspeicherventil
gehalten wird, so daß die
zweite oder die dritte hydraulisch betätigbare Kupplungsvorrichtung selektiv
betätigt
wird. Deshalb kann ausgehend von dem Nicht-laufend- oder Laufend-Zustand
des Fahrzeugs beim Auftreten des Totalausfall-Zustands der elektromagnetischen
Ventilvorrichtungen die hydraulische Steuerschaltung 100 selektiv
einen entsprechenden Gang von zwei Gangstufen des Automatikgetriebes 16 einschalten
durch Betätigung
der ersten hydraulisch betätigbaren
Kupplungsvorrichtung und einer entsprechenden der zweiten oder dritten
hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung. Beispielsweise, falls das Fahrzeug noch nicht
gestartet wurde, wenn der Totalausfall erfolgt, kann die hydraulische
Steuerschaltung 100 einen niedrigen oder mittleren Gang
des Automatikgetriebes 16 einschalten durch Betätigung der
erste und zweiten hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtung;
und falls das Fahrzeug läuft,
wenn der Totalausfall-Zustand
eintritt, kann der hydraulische Steuerkreis 100 einen hohen Gang
des Automatikgetriebes 16 einschalten durch Betätigung der
ersten und der dritten hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtung.
In diesem Fall wird, wenn der Totalausfall-Zustand eintritt, wenn
das Fahrzeug läuft,
die hydraulische Steuerschaltung 100 davor bewahrt werden,
einen niederen oder mittleren Gang einzuschalten, so daß eine Drehzahl
des Motors 12 des Fahrzeugs daran gehindert wird, so gesteigert
zu werden, daß sie
eine Überdrehgrenze überschreitet,
und falls der Totalausfall-Zustand eintritt, wenn das Fahrzeug noch
nicht gestartet ist, wird die hydraulische Steuerschaltung daran
gehindert, einen hohen Gang einzuschalten, so daß die Antriebskraft des Motors 12 daran
gehindert wird, so stark zu sinken, daß sie unfähig ist, das Fahrzeug zu starten.
Somit kann das Fahrzeug nach dem Eintreten eines Totalausfall-Zustands
angemessen fahren.
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Zusätzlich schließt bei der
ersten, in 5 gezeigten Ausführungsform
das den Totalausfall ermittelnde und schaltende Ventil das den Totalausfall ermittelnde
Ventil 102 und das schaltende Ventil 106 ein,
und, wenn der Totalausfall-Zustand der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen
(SL1 bis SL5) eintritt, bei dem keine der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen
den entsprechenden hydraulischen Druck (d. h. die entsprechenden
Steuerdrücke
PSL1 bis PSL5) abgibt,
liefert das den Totalausfall ermittelnde Ventil 104 den
ersten Hydraulikdruck PD1 an das Betriebszustandspeicherventil 104 ebenso
wie an das Schaltventil 106, und das Schaltventil 106 liefert, wenn
es den ersten Hydraulikdruck PD1 erhält, den ersten
Hydraulikdruck PD1 an die erste hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung (d. h. die dritte Bremse B3), und das Betriebszustandspeicherventil 104 liefert
einen der hydraulischen Quellendrücke (d. h. den der D-Position
zugeordneten Druck PD) und den ersten Hydraulikdruck
PD1, der einer Position der Nicht-laufend-Position
bzw. der Laufend-Position entspricht, auf der das Betriebszustandspeicherventil 104 festgehalten
ist, an eine entsprechende der zweiten oder dritten hydraulisch
betätigbaren
Kupplungsvorrichtung (d. h. der ersten bzw. zweiten Kupplung C1,
C2). Das bedeutet, daß,
wenn der Totalausfall-Zustand eintritt, die erste und die zweie
hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung oder die erste und die dritte hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung betätigt
werden auf der Basis einer Position der Nicht-laufend-Position und der
Laufend-Position, auf der das Betriebszustandspeicherventil 104 festgehalten
ist. Somit kann die hydraulische Steuerschaltung eine von zwei Gängen des
Automatikgetriebes einschalten. Beispielsweise, wenn das Fahrzeug
noch nicht zu laufen begonnen hat, wenn der Totalausfall-Zustand
eintritt, kann die hydraulische Steuerschaltung 100 einen
niedrigen oder einen mittleren Gand des Automatikgetriebes 16 einschalten, indem
die erste und die zweite hydraulisch betätigbare Kupplungsvorrichtung
betätigt
werden; und falls das Fahrzeug läuft,
wenn der Totalausfall-Zustand eintritt, kann die hydraulische Steuerschaltung 100 einen
hohen Gang des Automatikgetriebes 16 einschalten, durch
Betätigung
der ersten und der dritten hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtung.
In diesem Fall, wenn der Totalausfall-Zustand eintritt, wenn das
Fahrzeug läuft,
wird die hydraulische Steuerschaltung daran gehindert, einen niederen
oder mittleren Gang einzuschalten, so daß die Drehzahl des Motors 12 des
Fahrzeugs daran gehindert wird, so anzusteigen, daß eine Überdrehungsgrenze überschritten
wird; und falls der Totalausfall-Zustand eintritt, wenn das Fahrzeug
noch nicht gestartet wurde, wird die hydraulische Steuerschaltung 100 daran
gehindert, einen hohen Gang einzuschalten, so daß eine Antriebskraft des Motors 12 davor
bewahrt wird, so weit abzusinken, daß sie unfähig wird, das Fahrzeug zu starten.
Somit kann das Fahrzeug nach dem Auftreten des Totalausfall-Zustands
in angemessener Weise laufen.
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Wie
aus der vorstehenden Beschreibung der in 6 gezeigten
zweiten Ausführungsform
ersichtlich ist, wird das erste Schaltventil 202, basierend
auf dem Hydraulikdruck PSL1, der von der
ersten elektromagnetischen Ventilvorrichtung PL1 geliefert wird, die
benutzt wird, um den ersten bis vierten Gang einzuschalten, deren
jeder ein niedriger oder mittlerer Gang ist, einschließlich des
niedrigsten Gangs (d. h. der ersten Gangstufe), in einen ersten
Betriebszustand geschaltet, um den hydraulischen Quellendruck auszugeben
(d. h. den der D-Position entsprechenden Druck PD)
an den ersten Hydraulikkanal 220, und wird auf der Basis
einer Hydraulikdrucks PSL2, der von der
zweiten elektromagnetischen Ventilvorrichtung PL2 zugeführt wird
und benutzt wird, um den fünften
oder sechsten Gang einzuschalten, deren jeder ein hoher Gang ist,
einschließlich
des höchsten
Gangs (d. h. der sechsten Gangstufe), auf einen zweiten Betriebszustand
geschaltet, um den hydraulischen Quellendruck PD an den zweiten
Hydraulikkanal 224 auszugeben, und wird in einem ersten
der einem zweiten Betriebszustand festgehalten, der sein Betriebszustand
zu dem Zeitpunkt ist, wenn die erste und die zweite elektromagnetische
Ventilvorrichtung PL1, PL2 wegen ihres entsprechenden Ausfallzustands
unfähig
werden, die entsprechenden Hydraulikdrücke PSL1,
PSL2 auszugeben. Zusätzlich ermittelt das zweite
Schaltventil 204 den Totalausfall-Zustand der elektromagnetischen
Ventilvorrichtungen SL1 bis SL5, von denen keine der elektromagnetischen
Ventilvorrichtungen die entsprechenden Hydraulikdrücke PSL1 bis PSL5 ausgeben,
durch Entdeckung eines Zustands, in dem keine der (a) ersten oder
zweiten elektromagnetischen Ventilvorrichtungen SL1, SL2 und (b)
anderen elektromagnetischen Ventilvorrichtungen SL3 bis SL5 die
entsprechenden Hydraulikdrücke
PSL1 bis PSL5 ausgeben,
und das zweite Schaltventil 204 wird nach Entdeckung seines Totalausfall-Zustands
auf einen Betriebszustand geschaltet, um den Hydraulikdruck PD an die erste hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung (d. h. die dritte Bremse B3) auszugeben und
den von dem ersten Hydraulikkanal 220 oder dem zweiten
Hydraulikkanal 224 zugeführten Hydraulikdruck, der dem
ersten oder dem zweiten Betriebszustand entspricht, in dem das erste Schaltventil 202 gehalten
wird, an die entsprechende der hydraulisch betätigbaren ersten und zweiten
Kupplungsvorrichtung (d. h. die erste oder zweite Kupplung C1, C2)
weiterzugeben. Deshalb wird, wenn der Totalausfall-Zustand der elektromagnetischen
Ventilvorrichtungen eintritt, die erste hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung betätigt
und die zweite oder die dritte hydraulisch betätigbare Kupplungsvorrichtung
wird durch den von einem der beiden, dem ersten und dem zweiten
Hydraulikkanal 220, 224, zugeführten Hydraulikdruck betätigt, der
dem ersten oder dem zweiten Betriebszustand entspricht, in dem das
erste Schaltventil 202 festgehalten wird. Damit kann die
hydraulische Steuerschaltung 200 selektiv einen von zwei
Gängen
des Automatikgetriebes 16 einschalten. Wenn beispielsweise
der Totalausfall-Zustand eintritt, wenn das Fahrzeug mit einem niedrigen
oder mittleren Gang fährt,
der durch den Hydraulikdruck eingeschaltet ist. der von der ersten
elektromagnetischen Ventilvorrichtung ausgegeben wird, kann die
hydraulische Steuerschaltung 200 die erste und die zweite
hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung betätigen, und
wenn das Fahrzeug mit einem hohen Gang fährt, der durch den Hydraulikdruck
eingeschaltet ist, der von der zweiten elektromagnetischen Ventilvorrichtung
kommt, kann die hydraulische Steuerschaltung 200 die erste
und die dritte hydraulisch betätigbare Kupplungsvorrichtung
betätigen.
Falls die hydraulische Steuerschaltung 200 die gleiche
oder eine andere niedrige oder mittlere Gangstufe durch Betätigung der
ersten und der zweiten hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtung
einschaltet, und die gleiche oder eine andere hohe Gangstufe durch
Betätigung
der ersten und der dritten hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtung
einschaltet, wird die hydraulische Steuervorrichtung gehindert,
einen niedrigen oder mittleren Gang einzuschalten, wenn der Totalausfall-Zustand bei einem
Fahrzeug eintritt, das mit einem hohen Gang fährt, so daß die Drehzahl NE des
Motors 12 des Fahrzeugs daran gehindert wird, so weit anzusteigen,
daß sie
die Überdrehgrenze überschreitet
und weiter wird die hydraulische Steuerschaltung 200 daran
gehindert, einen hohen Gang einzuschalten, wenn der Totalausfall-Zustand
eintritt, wenn das Fahrzeug mit einem niedrigen oder mittleren Gang
fährt,
so daß die
Antriebskraft des Motors 12 davor bewahrt wird, so weit
zu sinken, daß sie
unzureichend niedrig wird. Somit wird das Fahrzeug nach dem Eintreten
des Totalausfall-Zustands in angemessener Weise fahren können.
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Sowohl
bei der ersten wie auch der zweiten Ausführungsform, wie sie in den 5 und 6 gezeigt
sind, wird eine niedrige oder mittlere Gangstufe, z. B. der dritte
Gang, eingeschaltet, wenn die erste und die zweite hydraulisch betätigbare
Kupplungsvorrichtung (d. h. die dritte Bremse B3 und die erste Kupplung
C1) betätigt
werden, und eine hohe Gangstufe, z. B. der fünfte Gang, wird eingeschaltet,
wenn die erste und die dritte hydraulisch betätigbare Kupplungsvorrichtung
(d. h. die dritte Bremse B3 und die zweite Kupplung C2) betätigt werden.
Somit kann bei der in 5 gezeigten ersten Ausführungsform,
falls der Totalausfall-Zustand auftritt, wenn das Fahrzeug läuft, ein
hoher Gang des Automatikgetriebes 16 eingeschaltet werden;
und falls der Totalausfall-Zustand eintritt, wenn das Fahrzeug noch
nicht zu laufen begonnen hat, kann ein niedriger Gang des Automatikgetriebes 16 eingeschaltet
werden. Gleichermaßen kann
bei der in 6 gezeigten zweiten Ausführungsform,
falls der Totalausfall-Zustand eintritt, wenn das Fahrzeug mit einem
hohen Gang fährt,
der gleiche oder ein anderer hoher Gang eingeschaltet werden; und
wenn der Totalausfall-Zustand
eintritt, wenn das Fahrzeug mit einem niedrigen oder mittleren Gang
fährt oder
das Fahrzeug noch nicht zu laufen begonnen hat, der gleiche oder
ein anderer niedriger oder mittlerer Gang eingeschaltet werden.
Somit kann das Fahrzeug nach dem Auftreten des Totalausfall-Zustandes
in angemessener Weise fahren.
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Inzwischen
sind in jeder der hydraulischen Steuerschaltungen 100 und 200 die
fünf Steuerdrücke PSL1 bis PSL5 die
entsprechenden Hydraulikdrücke,
die direkt von den fünf,
als eine Mehrzahl von elektromagnetischen Ventilvorrichtungen wirkenden Solenoidventilen
SL1 bis SL5 ausgegeben werden wie dies in 7a gezeigt
ist. Es können
jedoch die elektromagnetischen Ventilvorrichtungen zusätzlich zu
den fünf
Solenoidventilen SL1 bis SL5 fünf
Drucksteuerventile CV1, CV2, CV3, CV4, CVV5 umfassen, die jeweils
den fünf
Solenoidventilen SL1 bis SL5 zugeordnet sind, wie dies in 7B gezeigt
ist. Obwohl in 7A nur das Solenoidventil S1
als repräsentatives
Beispiel für
alle Solenoidventile SL1 bis SL5 als elektromagnetische Ventilvorrichtung
gezeigt ist, und die 7B nur die Kombination des Solenoidventils SL1
und des Drucksteuerventils CV1 als repräsentatives Beispiel für alle diese Kombinationen
der Solenoidventile SL1 bis SL5 und den Drucksteuerventilen CV!
Bis CV5 als elektromagnetische Ventilvorrichtungen zeigen, haben
alle die Solenoidventile SL1 bis SL5 als elektromagnetische Ventilvorrichtungen
eine identische Konstruktion und alle die Kombinationen der Solenoidventile
Sl1 bis SL5 and der Drucksteuerventile CV1 bis CV5 als elektromagnetischer
Ventilvorrichtungen haben eine identische Konstruktion. In letzterem
Fall, gezeigt in 7B, können die Steuerdrücke PSL1 bis PSL5 entsprechende
Hydraulikdrücke sein,
die durch die Drucksteuerventile CV1 bis CV5 ausgegeben werden durch
Steuerung oder Einstellung einer Druckquelle, z. B. eine der D-Position
zugeordneten Drucks PD, der auf einem entsprechenden
Pilotdruck PSL1-P, PSL2-P,
PSL3-P, PSL4-P,
PSL5-P basiert, der von den entsprechenden
Solenoidventilen SL1 bis DL5 ausgegeben wird. Da eine Menge des Hydraulikfluids,
die als Pilotdruck PSL-P bei jeden der in 7B gezeigten
Solenoidventile SL ausgegeben wird, klein ist, kann jedes Solenoidventil
SL eine geringere Größe aufweisen
im Vergleich mit jedem in 7A gezeigten
Solenoidventil SL. Es können
jedoch die elektromagnetischen Ventilvorrichtungen eine unterschiedliche
Konstruktion als die in den 7A und 7B gezeigten,
so lange diese Ventilvorrichtungen unabhängig voneinander die entsprechenden
Steuerdrücke
PSL1 bis PSL5 ausgeben
können.
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Während die
vorliegende Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsformen durch Bezugnahme auf
die Zeichnung beschrieben wurde, ist doch verständlich, daß die vorliegende Erfindung
auch in anderer Weise verwirklicht werden kann.
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Beispielsweise
kann bei jeder der dargestellten Ausführungsformen, wenn der Totalausfall-Zustand
der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen eintritt, der dritte
Gang als niedriger der mittlerer Gang eingeschaltet werden, und
der fünfte.
Gang wird als hoher Gang eingeschaltet. Es können jedoch einer oder mehrere
unterschiedliche Gänge
eingeschaltet werden, abhängig
von der Charakteristik des Fahrzeugs und/oder der Gesamtanzahl der
Gangstufen des Automatikgetriebes 16.
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Bei
der in 6 gezeigten zweiten Ausführungsform wird das zweite
Schaltventil 204 zwischen seinen zwei Betriebszuständen geschaltet
durch den Signaldruck PS und die Steuerdrücke PSL3 bis PSL5. Zusätzlich kann
jedoch das zweite Schaltventil 204 so modifiziert werden,
daß das
Ventil 204 zwischen seinen zwei Betriebszuständen durch
alle Steuerdrücke
PSL1 bis PSL5 geschaltet wird, wie das den Totalausfall ermittelnde,
bei dem in 5 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel
eingesetzte Ventil 102.
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Zusätzlich sei
erwähnt,
daß die
hydraulischen Steuerschaltungen 100 und 200 nur
Beispiele für
die erfindungsgemäßen Steuerschaltungen
sind, und durch verschiedene hydraulische Steuerschaltungen mit
unterschiedlicher Konstruktion ersetzt werden können, sofern jede dieser hydraulischen Steuerschaltungen
unterschiedliche Gänge
bzw. Gangstufen entsprechend den unterschiedlichen Zuständen des
Fahrzeugs beim Eintreten des Totalausfall-Zustandes der elektromagnetischen
Ventilvorrichtungen schalten kann, und daß sich das Fahrzeug nach dem
Eintreten des Totalausfall-Zustandes in
angemessener Weise bewegen kann.
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Bei
jedem der gezeigten Beispiele kann eine Einwegkupplung in parallelem
Verhältnis
zur zweiten Bremse B2 im Automatikgetriebe 16 vorgesehen werden.
In diesem Fall kann der Gangwechselsteuervorgang leicht ausgeführt werden.
Beispielsweise kann der erste Gang geschaltet werden, wenn die erste
Kupplung C1 betätigt
oder in Eingriff gebracht wird. Die zweite Bremse B2 kann betätigt oder
in Eingriff gebracht werden, wenn eine Tätigkeit einer Motorbremse erforderlich
wird. Wenn das Fahrzeug vorwärts
fährt,
kann deshalb der Totalausfall-Zustand der elektromagnetischen Ventilvorrichtungen
ohne Ermittlung des vom Solenoidventil SL4 zur Steuerung der zweiten
Bremse B2 ausgegeben Steuerdrucks PSL4 festgestellt werden.
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Bei
jedem der dargestellten Ausführungsbeispiele
werden die sechs Vorwärts-Gangstufen
durch das Automatikgetriebe 16 geschaltet, das eine Kombination
von drei Planetenradgetrieben 40, 42 und 44 benutzt.
Es kann jedoch das Automatikgetriebe 16 durch verschiedene
Automatikgetriebe ersetzt werden so lange diese Getriebe Gangstufen
wechseln können
durch Anwendung wenigstens einer Funktion von Lösen und Eingreifen (d. h. ein
nicht wirksamer und ein wirksamer Zustand) hydraulisch betriebener Reibungskupplungsvorrichtungen,
z. B. Kupplungen C und Bremsen B. Es kann deshalb das Automatikgetriebe 16 durch
andere ersetzt werden, die durch eine von drei abweichende Anzahl
von Planetengetriebesätzen
gebildet werden oder durch solche, die eine andere Anzahl von Vorwärtsgängern als
sechs, z. B. sieben oder fünf
Vorwärtsgänge, aufweisen.
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Es
ist zu verstehen, daß die
vorliegende Erfindung mit vielen anderen Veränderungen, Modifikationen und
Verbesserungen versehen werden kann, die sich für einen Fachmann im Rahmen
der vorstehend beschriebenen technischen Lehren ergeben können.