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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein in einem Antriebsstrang eines
Fahrzeugs angeordnetes Gangschaltungssteuerungssystem für
ein Automatikgetriebe.
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Als
ein in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs angeordnetes Getriebe
ist ein mechanisches Automatikgetriebe bekannt, in dem kein Drehmomentwandler
verwendet wird.
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In
diesem mechanischen Automatikgetriebe ist kein Drehmomentwandler
erforderlich, weil eine Gangschaltungssteuerung (Auswahl und Implementierung
eines Gangschaltvorgangs) ausgeführt wird und der Einrück-
und Ausrückvorgang einer Kupplung, die normalerweise in
einem Handschaltgetriebe ausgeführt werden, durch einen
Aktuator implementiert werden. Beispielsweise weist, wie in den 8A und 8B dargestellt
ist, ein Gangschaltungssteuerungssystem für ein Automatikgetriebe
eine Schaltwelle 100, die in eine Schaltrichtung sf und
eine Auswahlrichtung se bewegbar ist, Schaltmuffen 120,
die jeweils in einem Abschnitt von mehreren in der Auswahlrichtung
se angeordneten Schaltschienen 110 derart ausgebildet sind,
dass sie nach außen radial davon hervorstehen, und Schaltgabeln 131, 132, 133 auf,
die mit anderen Abschnitten der Schaltschienen 110 jeweils
integral verbunden sind.
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Außerdem
ist auf der Schaltwelle 100 ein Steuerfinger (Armabschnitt) 140 derart
angeordnet, dass er radial davon hervorsteht, und ein Paar Klauenabschnitte 121 sind
auf jeder Schaltmuffe 120 derart ausgebildet, dass sie
in der Schaltrichtung sf voneinander beabstandet sind.
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Im
mechanischen Automatikgetriebe mit der vorstehend beschriebenen
Konfiguration werden durch Bewegen der Schaltwelle 100 durch
einen Aktuator (nicht dargestellt) das Paar Klauenabschnitte 121 einer
der Schaltschienen 110 durch den Steuerfinger 140 selektiv
in die eine oder in die andere Schaltrichtung sf bewegt, so dass
veranlasst wird, dass die mit der Schaltschiene 110 verbundene Schaltgabel 131 ein
gegenüberliegend der Schaltgabel 131 angeordnetes
Zahnrad verschiebt und schaltet.
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Außerdem
ist ein Doppelkupplungs-Automatikgetriebe entwickelt worden, in
dem zwei Kupplungen zwischen einem dem vorstehend beschriebenen Getriebe ähnlichen
Automatikgetriebe und einem als Leistungsquelle dienenden Motor
eingefügt sind. Dieses Automatikgetriebe weist eine erste
und eine zweite Hauptwelle auf, die die Drehzahl einer ihnen von
den zugeordneten Kupplungen zugeführten Drehkraft für
eine Übertragung zu ihnen gegenüberliegenden Gegenwellen ändern,
wobei die drehzahlgeänderte Drehbewegung anschließend
von jeder der Gegenwellen zu einer Abtriebszahnradseite des Getriebes übertragen
wird. Im Doppelkupplungs-Automatikgetriebe wird bei einem Gangschaltvorgang ein
Zustand, in dem ein Gang oder Zahnrad über die erste Hauptwelle
und eine der Kupplungen eingekuppelt ist, auf einen Zustand geschaltet,
in dem ein Zielgang oder -zahnrad über die zweite Hauptwelle
und die andere Kupplung eingekuppelt ist, wodurch ein neutraler
oder Leerlaufzustand während des Gangwechsels eliminiert
werden kann, indem die eine Kupplung ausgerückt wird, während
der eingekuppelte Zustand der anderen Kupplung mit dem Zielgang
oder -zahnrad gehalten wird, wodurch ein glat ter Gangwechsel ohne
jegliche Unterbrechung eines Kraftflusses während des Gangwechsels
realisierbar ist.
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In
einem im vorstehend beschriebenen Getriebe verwendeten Gangschaltungssteuerungssystem,
das beispielsweise in 9A dargestellt ist, wird vorausgesetzt,
dass z. B. ein Gangwechsel von einem vierten Gang (Zahnrad), das
ein aktuell eingekuppeltes Zahnrad ist, zu einem Zielzahnrad, z.
B. einem ersten Zahnrad oder Gang, ausgeführt worden ist,
während der eingekuppelte Zustand des ersten Gangs (Zahnrades)
aufrechterhalten wird. Unmittelbar danach wird, wie in 9B dargestellt
ist, während der Schaltvorgang vom eingekuppelten Zustand der
Kupplung zur zielzahnradseitigen Kupplung stattfindet, der zum vorangehend
eingekuppelten Zahnrad (hier zum vierten Zahnrad oder Gang) ausgeführte
Gangschaltvorgang zurückgesetzt. Dies wird nachstehend
unter Bezug auf eine durch eine Strich-Doppelpunkt-Linie in der
Figur dargestellte Ortskurve beschrieben, wobei beim Zurücksetzen des
Gangschaltvorgangs von der vorangehenden Zahnradposition die folgenden
Schritte schnell ausgeführt werden müssen: ein
Schritt (1), in dem der Steuerfinger von der Position des
Zielzahnrads (ersten Zahnrads) in die Auswahlrichtung versetzt wird, ein
Schaltschritt (2), in dem der Steuerfinger auf eine neutrale
Linie N zurückkehrt, ein Auswahlschritt (3), in
dem der Steuerfinger sich zum Zahnrad (vierten Zahnrad) hin bewegt,
ein Schaltschritt (4), in dem der Steuerfinger sich zum
Zahnrad (vierten Zahnrad) hin bewegt, ein Auswahlschritt (5),
in dem der Steuerfinger die Position des Zahnrads (vierten Zahnrads)
erreicht, und ein Gangschaltrücksetzschritt (6)
ausgeführt werden, in dem der Steuerfinger den zum Zahnrad
(vierten Zahnrad) ausgeführten Gangschaltvorgang auf eine
(durch die Strich-Doppelpunkt-Linie dargestellte) neutrale Position
zurücksetzt.
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Außerdem
wird im Patentdokument
JP-A-2001-304411 ein
Automatikgetriebe vorgeschlagen, in dem ein Paar Klauenabschnitte
auf jeder Schaltmuffe derart angeordnet sind, dass sie in einer Schaltrichtung
weit voneinander beabstandet sind, so dass ein Steuerfinger zwischen
das Paar Klauenabschnitte auf der Schaltmuffe eines auf einen neutralen
Zustand eingestellten Zielzahnrads eintreten kann, indem er lediglich
von einer Position zwischen dem Paar Klauenabschnitten der auf den
Schaltzustand eingestellten Schaltmuffe in eine Auswahlrichtung
bewegt wird, um die Bewegung eines Schaltelements zu vereinfachen.
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Auf
diese Weise wird im Doppelkupplungs-Automatikgetriebe, weil der
Gangschaltvorgang zum Zielzahnrad und der Gangschaltungsrücksetzvorgang
vom aktuell eingekuppelten Zahnrad während des Gangschaltvorgangs
in dieser Reihenfolge ausgeführt werden müssen,
die Bewegung des Steuerfingers 140 kompliziert, wodurch
die Gangwechselzeit verlängert wird, so dass auf diesem Fachgebiet
ein Bedarf für eine Verbesserung besteht.
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Außerdem
müssen gemäß der im Patentdokument
JP-A-2001-304411 beschriebenen
verwandten Technik, damit der Armabschnitt (Steuerfinger) des Schaltelements
zwischen das Paar Klauenabschnitte eintreten kann, wenn der Armabschnitt
direkt in die Auswahlrichtung bewegt wird, die Klauenabschnittpaare
jeweils derart angeordnet sein, dass sie relativ weit voneinander
beabstandet sind. In diesem Fall drückt, wie in
7 dargestellt
ist, wenn ein Abstand L1 zwischen dem Paar Klauenabschnitten
121 zunimmt,
der Armabschnitt
140 des Schaltelements in einem derartigen
Zustand gegen den Klauenabschnitt
121, dass der Armabschnitt
140 wesentlich
in die Schaltrichtung geneigt wird. Wenn dies der Fall ist, wird,
wenn vorausgesetzt wird, dass eine durch ein Drehmoment T der Steuerwelle
100 auf
den Klauenabschnitt
121 ausgeübte Kraft eine Tangentialkraft F
ist, ein Abstand von einem Kontaktpunkt a zwischen dem Armabschnitt
140 des
Schaltelements
121 und einer axialen Mitte C der Steuerwelle
100 ein Abstand
L2 ist, und ein Neigungswinkel einer Linie, die den Kontaktpunkt
a mit der axialen Mitte C zur Schaltrichtung hin verbindet, ein
Winkel α ist, eine Kraftkomponente der Tangentialkraft
F in der Schaltrichtung, d. h. eine Kraftkomponente P1, die eine Kraft
zum Bewegen des Klauenabschnitts
121 in die Schaltrichtung
darstellt, durch die folgende Gleichung (1) erhalten:
P1 = F × cosα = (T/L2) × cosα (1) -
Gemäß der
vorstehenden Gleichung (1) ist deutlich, dass, weil der Abstand
L2 unabhängig vom Winkel α im Wesentlichen konstant
ist, die Kraftkomponente
21 mit zunehmendem Winkel α im
Bereich von 0 bis 90 Grad abnimmt. Außerdem ist ersichtlich, dass
der Abstand L2 zunimmt und die Kraftkomponente P1 weiter abnimmt,
wenn der Winkel α innerhalb eines Bereichs von 0 bis 90
Grad zunimmt. Dadurch nimmt, wenn der Abstand L1 zwischen dem Paar
Klauenabschnitten
121 zunimmt, was gemäß dem
Patentdokument
JP-A-2001-304411 der
Fall ist, die in der Schaltrichtung auf den Klauenabschnitt
121 drückende
Kraft P1 ab, so dass es schwierig wird, die mit dem Klauenabschnitt
121 verbundene
Schaltmuffe mit hohem Wirkungsgrad in die Schaltrichtung zu bewegen.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Daher
ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Gangschaltungssteuerungssystem
für ein Automatikgetriebe bereitzustellen, durch das ein
Schaltvorgang eines mit einem Schaltelement verbundenen Armabschnitts
während eines Gangwechsels vereinfacht werden kann, um
die Gangwechselsteuerung zu verbessern, und das darüber
hinaus einen durch den Armabschnitt in eine Schaltrichtung ausgeübten Druck
auf einem relativ hohen Wert halten kann, um eine Gangwechselsteuerungszeit
zu verkürzen.
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Um
die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß ein
Gangschaltungssteuerungssystem für ein Automatikgetriebe
bereitgestellt, mit:
einem Schaltelement mit einem Wellenabschnitt,
der derart angeordnet ist, dass eine Auswahlachse davon in eine
Auswahlrichtung ausgerichtet ist, und mit einem Armabschnitt, der
am Wellenabschnitt derart ausgebildet ist, dass er radial davon
hervorsteht;
Schaltgabelabschnitten, die dazu geeignet sind, Gangschaltvorgänge
von Zahnrädern innerhalb eines Wechselschaltgetriebeabschnitts
auszuführen;
mehreren Schaltschienenelementen, die
mit den Schaltgabelabschnitten verbunden und derart angeordnet sind,
dass ihre Schaltachsen in einer Schaltrichtung ausgerichtet sind;
und
Schaltmuffenelementen, die von den Schaltschienenelementen
hervorstehen und dazu geeignet sind, dem Armabschnitt zugewandt
zu werden; wobei
der Armabschnitt des Schaltelements sich für
eine Auswahl und einen Gangschaltvorgang bewegt und gegen das ausgewählte
Schaltmuffenelement drückt, so dass durch den Schaltgabelabschnitt,
der mit dem Schaltmuffenelement verbunden ist, gegen das gedrückt
wird, ein Gangschaltvorgang zu einem Zielzahnrad oder -gang ausgeführt
wird;
die Schaltmuffenelemente säulenförmige
Abschnitte aufweisen; und
der Armabschnitt sich für
eine Auswahl in eine Richtung der Auswahlachse bewegt, um das Schaltmuffenelement
auszuwählen, und dann eine Schwenkbewegung um die Auswahlachse
ausführt, um
einen Druck in die Schaltrichtung auf
eine Seite des säulenförmigen Abschnitts des ausgewählten
Schaltmuffenelements auszuüben und zu veranlassen, dass
der Schaltgabelabschnitt des mit dem Schaltmuffenelement verbundenen
Schaltschienenelements einen Schaltvorgang ausführt; und
einen
Druck auf die andere Seite des säulenförmigen
Abschnitts in die Schaltrichtung auszuüben, um zu veranlassen,
dass der Schaltgabelabschnitt des mit dem Schaltmuffenelement verbundenen
Schaltschienenelements einen Schaltrücksetzvorgang ausführt.
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Der
säulenförmige Abschnitt des Schaltmuffenelements
kann ein Paar Seitenflächenabschnitte aufweisen, die in
der Schaltrichtung einander gegenüberliegend angeordnet
sind. Wenn durch den Armabschnitt auf eine dieser Seitenflächenabschnitte
des säulenförmigen Abschnitts des Schaltmuffenelements
ein Druck ausgeübt wird, kann der Schaltgabelabschnitt
des mit dem Schaltmuffenelement verbundenen Schaltschienenelements
einen Schaltvorgang ausführen. Wenn ein Druck auf den anderen Seitenflächenabschnitt
ausgeübt wird, wird veranlasst, dass der Schaltgabelabschnitt
einen Schaltrücksetzvorgang ausführt.
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Der
säulenförmige Abschnitt des Schaltmuffenelements
kann vom Schaltschienenelement bezüglich der Schaltrichtung
im Wesentlichen senkrecht hervorstehen. Der säulenförmige
Abschnitt des Schaltmuffenelements kann derart angeordnet sein, dass
eine Mittelachse in der Vorsprungrichtung des säulenförmigen
Abschnitts des Schaltmuffenelements die Auswahlachse schneidet,
die eine Drehachse des Armelements darstellt, wenn der Schaltgabelabschnitt
des Schaltschienenelements sich in einem neutralen Zustand befindet.
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Das
Automatikgetriebe kann mehrere Zahnräder (Gänge)
aufweisen, die in eine erste und eine zweite Gruppe eingeteilt sind,
und eine erste und eine zweite Hauptwelle, die der ersten bzw. der
zweiten Gruppe zugeordnet sind. Beide Hauptwellen können über
eine Doppelkupplung mit einer Motorantriebskraftübertragungswelle
verbunden sein.
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Ein
Armelement zum Schalten der jeweiligen Zahnräder (Gänge)
der ersten Gruppe kann an einer ersten Position auf dem Wellenabschnitt
ausgebildet sein, und ein Armelement zum Schalten der jeweiligen
Zahnräder der zweiten Gruppe kann an einer zweiten Position
auf dem Wellenabschnitt angeordnet sein. Die erste Position und
die zweite Position können in einem vorgegebenen Abstand
in der Auswahlrichtung voneinander beabstandet sein.
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Um
die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß außerdem
ein Gangschaltungscontroller bereitgestellt, mit:
einer sich
in eine Auswahlrichtung erstreckenden Welle mit einem Arm, der in
einer radialen Richtung der Welle hervorsteht und um eine Achse
der Welle drehbar ist; und
einer sich in eine Schaltrichtung
erstreckenden Schiene mit einer davon hervorstehenden Schaltmuffe;
wobei
die Schaltmuffe eine erste und eine zweite Fläche aufweist,
die in der Schaltrichtung einander gegenüberliegend ausgerichtet
sind; und
ein Schaltvorgang oder ein Schaltrücksetzvorgang ausgeführt
wird, wenn der Arm sich dreht, um gegen die erste oder die zweite
Fläche zu drücken.
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Vorzugsweise
wird zusätzlich oder wahlweise ein Gangschaltungssteuerungssystem
für ein Automatikgetriebe bereitgestellt, mit: einem Schaltelement
mit einem Wellenabschnitt, der derart angeordnet ist, dass eine
Auswahlachse davon in einer Auswahlrichtung ausgerichtet ist, und
mit einem Armabschnitt, Schaltgabelabschnitten, die dazu geeignet
sind, Gangschaltvorgänge von Zahnrädern auszuführen,
Schaltschie nenelementen, die mit den Schaltgabelabschnitten verbunden
und derart angeordnet sind, dass ihre Schaltachsen in einer Schaltrichtung
ausgerichtet sind, und Schaltmuffenelementen, die von den Schaltschienenelementen
hervorstehen und säulenförmige Abschnitte aufweisen. Der
Armabschnitt ist um die Auswahlachse schwenkbar, um einen Druck
in die Schaltrichtung auf eine Seite des säulenförmigen
Abschnitts auszuüben und zu veranlassen, dass der Schaltgabelabschnitt
einen Schaltvorgang ausführt, und einen Druck in die Schaltrichtung
auf die andere Seite des säulenförmigen Abschnitts
auszuüben, um zu veranlassen, dass der Schaltgabelabschnitt
einen Schaltrücksetzvorgang ausführt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehenden ausführlichen
Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen, die lediglich
zur Erläuterung dienen und die vorliegende Erfindung nicht
einschränken sollen, näher erläutert;
es zeigen:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs,
das eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Gangschaltungssteuerungssystems aufweist;
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2 ein
schematisches Blockdiagramm des Gangschaltungssteuerungssystems
von 1 betrachtet in Draufsicht;
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3 eine
schematische perspektivische Ansicht eines Teils des Gangschaltungssteuerungssystems
von 1;
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4A und 4B erläuternde
Diagramme von Operationen eines Armabschnitts eines Schaltelements
und eines Vorsprungabschnitts einer Schaltschiene, die im Gangschaltungssteuerungssystem von 1 verwendet
werden, wobei 4A einen Zeitpunkt darstellt,
zu dem ein erster Schaltvorgang ausgeführt wird, und 4B einen
Zeitpunkt darstellt, zu dem ein Schaltvorgang in die bezüglich
des ersten Schaltvorgangs entgegengesetzte Richtung ausgeführt
wird;
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5A und 5B erläuternde
Diagramme von Operationen des Armabschnitts und des Vorsprungabschnitts,
die ausgeführt werden, wenn durch das Gangschaltungssteuerungssystem
von 1 ein Schaltvorgang zum Hochschalten von einem
ersten Gang in einen zweiten Gang ausgeführt wird, wobei 5A eine
Draufsicht und 5B eine Seitenansicht zeigen;
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6A und 6B erläuternde
Diagramme von Operationen des Armabschnitts und des Vorsprungabschnitts,
die ausgeführt werden, wenn durch das Gangschaltungssteuerungssystem
von 1 ein Schaltvorgang zum Hochschalten von einem
fünften Gang in einen sechsten Gang ausgeführt
wird, wobei 6A eine Draufsicht und 6B eine
Seitenansicht zeigen;
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7 ein
erläuterndes Diagramm von Operationen eines Armabschnitts
und eines Vorsprungabschnitts, die ausgeführt werden, wenn
ein Gangschaltvorgang durch ein herkömmliches Gangschaltungssteuerungssystem
ausgeführt wird;
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8A und 8B Diagramme
zum Darstellen des Armabschnitts und des Vorsprungabschnitts eines
herkömmlichen Gangschaltungssteuerungssystems; wobei 8A eine
Draufsicht und 8B eine Seitenansicht zeigen;
und
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9A und 9B Diagramme
zum Darstellen des Armabschnitts und des Vorsprungabschnitts für
den Fall, dass durch ein herkömmliches Gangschaltungssteuerungssystem
ein Gangschaltvorgang von einem vierten Gang in einen ersten Gang
ausgeführt wird, wobei 9A eine
Draufsicht und 9B eine Seitenansicht zeigen.
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Ausführliche Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
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Nachstehend
wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Gangschaltungssteuerungssystems unter Bezug auf die 1 und 2 beschrieben.
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Wie
in 1 dargestellt ist, ist ein Automatikgetriebe 1 ein
Doppelkupplungs-Automatikgetriebe mit zwei Kupplungen 2, 3,
zwei konzentrisch zueinander angeordneten Hauptwellen 4, 5 und
zwei Gegenwellen 6, 7. Der ersten Hauptwelle 4 wird über
die erste Kupplung 2 von einer Antriebskraftübertragungswelle 8 Leistung
zugeführt, der eine Antriebskraft von einem Motor 8 zugeführt
wird, während der zweiten Hauptwelle 5 über
die zweite Kupplung 3 von der Antriebskraftübertragungswelle 9 Leistung
zugeführt wird. Die beiden Kupplungen werden durch eine nicht
dargestellte Steuerschaltung (z. B. eine hydraulische, elektrische
oder mechanische Steuerschaltung) gesteuert und dadurch ein- und
ausgerückt.
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Die
erste Gegenwelle 6 und die zweite Gegenwelle 7 sind
derart angeordnet, dass sie voneinander beabstandet und ihre Achsen
parallel zur ersten Hauptwelle 4 und zur zweiten Hauptwelle 5 ausgerichtet
sind. Außerdem sind ein Abtriebszahnrad g2 der Gegenwelle 6 und
ein Abtriebszahnrad g3 der Gegenwelle 7 jeweils dazu geeignet,
Kraft zu einem Reduktionszahnrad g1 eines an einer hinteren Stufe des
Automatikgetriebes 1 angeordneten Differentials 10 zu übertragen.
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Ein
erstens angetriebenes Zahnrad (erster Gang) 11, ein zweites
angetriebenes (zweiter Gang) Zahnrad 12, ein drittes angetriebenes
Zahnrad (dritter Gang) 13 und ein sechstes angetriebenes
Zahnrad (sechster Gang) 14 werden auf der ersten Gegenwelle 6 drehbar
gehalten. Ein viertes angetriebenes Zahnrad (vierter Gang) 15,
ein fünftes angetriebenes Zahnrad (fünfter Gang) 16 und
ein rückwärts angetriebenes Zahnrad 17 (Rückwärtsgang)
(R) werden auf der Gegenwelle 7 drehbar gehalten. Außerdem
ist ein Parkzahnrad (Parkgang) 18 an der Gegenwelle 7 befestigt.
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Außerdem
sind das erste angetriebene Zahnrad 11, das dritte angetriebene
Zahnrad 13 und das fünfte angetriebene Zahnrad 16,
die Zahnräder einer ersten Gruppe sind, mit der ersten
Hauptwelle 4 derart verbunden, dass die Drehbewegung der
ersten Hauptwelle 4 zu den damit verbundenen Zahnrädern übertragen
werden kann. Das zweite angetriebene Zahnrad 12, das vierte
angetriebene Zahnrad 15, das sechste angetriebene Zahnrad 14 und
das rückwärts angetriebene Zahnrad 17,
die Zahnräder einer zweiten Gruppe sind, sind mit der zweiten Hauptwelle 5 derart
verbunden, dass die Drehbewegung der zweiten Hauptwelle zu den damit
verbundenen Zahnrädern übertragen werden kann.
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Außerdem
weist, wie in 1 dargestellt ist, ein Getriebeabschnitt 101 vier
Schaltgabeln 20 bis 23 auf. Die erste Schaltgabel 20 und
die zweite Schaltgabel 21 sind derart installiert, dass
sie entlang der Achse der ersten Gegenwelle 6 gleiten,
während die dritte Schaltgabel 22 und die vierte
Schaltgabel 23 derart installiert sind, dass sie entlang
der Achse der zweiten Gegenwelle 7 gleiten.
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Durch
Verschieben der Schaltgabeln 20 bis 23 auf die
vorstehend beschriebene Weise können das zweite angetriebene
Zahnrad 12 und das sechste angetriebene Zahnrad 14 durch
die erste Schaltgabel 20 selektiv mit der Gegenwelle 6 verbunden
(auf die Gegenwelle 6 geschaltet) werden, oder die Verbindung
kann unterbrochen werden (die Zahnräder können
von der Gegenwelle geschaltet werden), während das erste
angetriebene Zahnrad 11 und das dritte angetriebene Zahnrad 13 durch
die zweite Schaltgabel 21 selektiv mit der Gegenwelle 6 verbunden
(auf die Gegenwelle 6 geschaltet) werden können
oder die Verbindung unterbrochen werden kann (die Zahnräder
können von der Gegenwelle geschaltet werden). Außerdem
können das vierte angetriebene Zahnrad 15 und
das rückwärts angetriebene Zahnrad 17 durch
die dritte Schaltgabel 22 selektiv mit der Gegenwelle 7 verbunden
(auf die Gegenwelle 7 geschaltet) werden, oder die Verbindung
kann unterbrochen werden (die Zahnräder können
von der Gegenwelle geschaltet werden), während das fünfte angetriebene
Zahnrad 16 durch die vierte Schaltgabel 23 selektiv
mit der Gegenwelle 7 verbunden (auf die Gegenwelle 7 geschaltet)
werden kann, oder die Verbindung kann unterbrochen werden (das Zahnrad kann
von der Gegenwelle geschaltet werden).
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Auf
diese Weise wird im Getriebeabschnitt 101 des Doppelkupplungs-Automatikgetriebes über die
erste Kupplung 2 ein selektiver Schaltvorgang auf ein beliebiges
Zahnrad einer ersten Gruppe ausgeführt, die aus einem ersten
Zahnrad, einem dritten Zahnrad und einem fünften Zahnrad
besteht, während durch die zweite Kupplung 3 ein
selektiver Schaltvorgang zu einem beliebigen Zahnrad einer zweiten
Gruppe ausgeführt wird, die aus einem zweiten Zahnrad,
einem vierten Zahnrad, einem sechsten Zahnrad und einem Rücklaufzahnrad
besteht.
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Wie
in den 2 und 3 dargestellt ist, weist das
Gangschaltungssteuerungssystem des Automatikgetriebes mit der vorstehend
beschriebenen Konfiguration auf: ein Schaltelement 55 mit
einem Wellenabschnitt 50, der sich in eine Auswahlrichtung „se"
erstreckt, und einem in einem Abschnitt davon angeordneten Aktuator,
Armabschnitte (Finger) 51, die derart ausgebildet sind,
dass sie von einer ersten Position E1 und einer zweiten Position
E2 auf dem Wellenabschnitt 50 radial hervorstehen, mehrere Schaltschienen 30,
die, wie in den 2, 3, 4A und 4B dargestellt
ist, derart angeordnet sind, dass ihre Achsen in einer Schaltrichtung „sf" ausgerichtet
sind, die den Wellenabschnitt 50 unter rechten Winkeln
schneidet, Schaltgabeln 20 bis 23, die jeweils
mit den Schaltschienen 30 verbunden und dazu geeignet sind,
die im Automatikgetriebe angeordneten angetriebenen Zahnräder 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 zu
schalten, und Schaltmuffen 40, die mit den mehreren Schaltschienen 30 verbunden
und den Armabschnitten 51 entgegengesetzt zugewandt sind und
jeweils einen einzelnen klauenförmigen Vorsprungabschnitt
(einen säulenförmigen Abschnitt) 401 aufweisen,
der derart darauf ausgebildet ist, dass er davon hervorsteht.
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In
diesem Gangschaltungssteuerungssystem des Automatikgetriebes 1 wird
ein Gangschaltvorgang zu einem Zielgang durch eine beliebige der Schaltgabeln 20 bis 23 ausgeführt,
die mit der Schaltmuffe 40 verbunden ist, die durch die
Armabschnitte in der ersten Position E1 und in der zweiten Position E2
auf dem Schaltelement 55 ausgewählt wird, das durch
den Aktuator aktiviert wird, um das Schaltelement für eine
Auswahl und einen Gangschaltvorgang zu bewegen.
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Wie
in den 2 und 3 dargestellt ist, sind die
Schaltgabeln 20 bis 23 an vier Schaltschienen 30 befestigt,
die in der Schaltrichtung sf beweglich angeordnet sind. Außerdem
sind die Schaltmuffen 40 auf den jeweiligen Schaltschienen 30 angeordnet.
Der Vorsprungabschnitt (der säulenförmige Abschnitt) 401 ist
auf jeder der. Schaltmuffen 40 derart ausgebildet, dass
er von der zugeordneten Schaltschiene 30 bezüglich
der Schaltrichtung sf im Wesentlichen senkrecht hervorsteht, wie
in 4B dargestellt ist.
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Wie
in den 4A und 4B dargestellt ist,
weist der Vorsprungabschnitt 401 der Schaltmuffe 40 ein
Paar Seitenflächenabschnitte f0 auf, die in der Schaltrichtung
sf einander gegenüberliegend angeordnet sind. Wenn durch
den Armabschnitt 51 auf einen der Seitenflächenabschnitte
ein Druck ausgeübt wird, werden die Schaltgabeln 20 bis 23 aktiviert,
um einen Gangschaltvorgang auszuführen, während, wenn
der Druck auf den anderen Seitenflächenabschnitt ausgeübt
wird, die Schaltgabeln 20 bis 23 aktiviert werden,
um einen Gangschaltrücksetzvorgang auszuführen.
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Indem
die Armabschnitte 51 durch den Aktuator bewegt werden,
so dass sie in einer Auswahlrichtung se (in den 4A und 4B senkrecht
zur Zeichenebene) integral entlang einer (in den 4A und 4B durch
Bezugszeichen c bezeichneten) Operationsachse Lc gleiten, können
die Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 und in der zweiten
Position E2 sich entlang den vier Schaltschienen 30 bewegen
und außerdem eine Schwenkbewegung in der Schaltrichtung
sf ausführen, wenn sie sich um die Operationsachse Lc drehen.
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Außerdem
kann, wie in 4A dargestellt ist, der Armabschnitt 51 mit
einer der einander gegenüberliegenden Seitenflächen
(Seitenwände) des Vorsprungabschnitts 401 in Kontakt
kommen, der dem Armabschnitt 51 nach einer Drehbewegung
zugewandt ist, d. h. des ausgewählten Vorsprungabschnitts 401,
auf den ein Druck Ps ausgeübt werden soll, um die Schaltschiene 30 derart
zu verschieben, dass sie in einer der Schaltpositionen angeordnet wird.
Andererseits kann, wie in 4B dargestellt
ist, der Armabschnitt 51 mit der anderen der einander gegenüberliegenden
Seitenflächen (Seitenwände) des Vorsprungabschnitts 401 in
Kontakt kommen, der der Armabschnitt 51 nach einer Drehbewegung zugewandt
ist, um einen Druck Ps darauf auszuüben und die Schaltschiene 30 derart
zu verschieben, dass sie in der anderen der Schaltpositionen angeordnet wird.
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Außerdem
sind, wie in den 2, 3 dargestellt
ist, die Armabschnitte 51 auf dem Wellenabschnitt 50 in
der ersten Position E1 und in der zweiten Position E2 derart angeordnet,
dass sie in einem vorgegebenen Abstand „e" voneinander
beabstandet sind. Der Armabschnitt 51 in der ersten Position
E1 ist dazu geeignet, die jeweiligen Zahnräder (das erste,
das zweite, das dritte und das sechste Zahnrad) einer Gruppe einer
ersten Seite (einer Unterseite in 1) zu schalten,
und der Armabschnitt 51 in der zweiten Position E2 ist
dazu geeignet, die jeweiligen Zahnräder (das vierte, das
fünfte und das Rücklaufzahnrad) einer Gruppe einer
zweiten Seite (einer Oberseite in 1) zu schalten.
Durch diese Konfiguration ist, wie in 2 dargestellt,
der Armabschnitt 51 in der ersten Position E1 Auswahlpositionen
Se1, Se3 von vier Auswahlpositionen Se1 bis Se4 zugewandt, und der
Armabschnitt 51 in der zweiten Position E2 ist Auswahlpositionen
Se2, Se4 zugewandt, so dass ein schneller Auswahlvorgang implementierbar
ist.
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Auf
diese Weise kann, obwohl die Armabschnitte 51 in der ersten
und in der zweiten Position E1, E2 in einem vorgegebenen Abstand
e voneinander beabstandet sind, veranlasst werden, dass die Armabschnitte 51 sich
maximal über den vorgegebenen Abstand e bewegen. D. h.,
weil der Armabschnitt E1 in der ersten Position E1 dazu geeignet
ist, die jeweiligen Zahnräder der Gruppe der ersten Seite
(der Unterseite in 1) zu schalten, während
der Armabschnitt 51 in der zweiten Position E2 dazu geeignet
ist, die jeweiligen Zahnräder der Gruppe der zweiten Seite
(der Oberseite in 1) zu schalten, kann veranlasst
werden, das jeder Armabschnitt 51 sich für eine
Auswahl nicht über den vorgegebenen Abstand e hinausgehend
zu der Gruppe von Zahnrädern bewegt, die durch den anderen Armabschnitt
geschaltet werden sollen, so dass ein Bewegungsmaß in der
Auswahlrichtung, über die der Wellenabschnitt 50 sich
für eine Auswahl bewegen muss, relativ klein gemacht werden
kann, wodurch die Steuerbarkeit des für eine Auswahl aktivierten Systems
verbessert werden kann.
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Außerdem
kann, wenn der Armabschnitt 51 sich bezüglich
den vier Schaltschienen 30 in die Auswahlrichtung se bewegt,
der Armabschnitt sich bewegen, ohne mit den jeweiligen Vorsprungabschnitten 401 der
Schaltmuffen 40 zu Wechselwirken.
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D.
h., wie in den 4A und 4B dargestellt
ist, der Armabschnitt 50 wird vorübergehend in einem
Rücksetzdrehbereich e1 gehalten, in dem eine Rücksetzposition
gesichert werden kann, die um einen vorgegebenen Abstand hr weiter
nach oben beabstandet ist als jede Schaltmuffe 40 (beispielsweise weiter
nach oben als eine durch Bezugszeichen b bezeichnete Linie), und
kann sich dann frei in die Auswahlrichtung se bewegen.
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Wie
in den 2 und 3 dargestellt ist, wird die
Schaltwelle 50 durch einen Schaltmotor 701 und
einen mit dem Motor 701 verbundenen Untersetzungsgetriebemechanismus
Gsf derart angetrieben, dass sie sich in die Schaltrichtung um die
Operationsachse Lc dreht, und wird außerdem durch einen
Auswahlmotor 702 und einen mit dem Motor 702 verbundenen
Untersetzungsgetriebemechanismus Gse derart angetrieben, dass sie
in Richtung der Operationsachse Lc verschoben wird. Der Schaltmotor 701 und der
Auswahlmotor 702 bilden den Aktuator, und die Komponenten
dieses Aktuators oder Aktoren werden durch eine ECU 62 basierend
auf der Betätigung eines nicht dargestellten Gangschalthebels
und den Betriebszuständen des Motors 8 gesteuert.
Beispielsweise werden diese Aktautoren sequenziell ein- und ausgeschaltet,
wenn ein Gangwechsel vom aktuell eingekuppelten Zahnrad oder Gang
zu einem Zielzahnrad oder -gang ausgeführt wird.
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Die
ECU 62 steuert während eines Gangwechsels die
Betätigung der Kupplungen 2, 3. Insbesondere
schaltet die ECU 62 bei einem Gangwechsel einen Zustand,
in dem eine der Kupplungen 2 oder 3 mit einem
aktuellen Zahnrad in Eingriff steht ist, auf einen Zustand, in dem
die andere Kupplung 3 oder 2 mit dem nächsten
Zahnrad in Eingriff steht, während das aktuelle Zahnrad
durch die eine der Kupplungen 2 oder 3 im eingerückten
Zustand gehalten wird. Dann wird das vorangehende Zahnrad zu einem
Zeitpunkt ausgekuppelt, zu dem die Drehzahl des nächsten
Zahnrades mit derjenigen des Motors synchronisiert ist, wodurch
ein Gangwechsel ohne jegliche Unterbrechung des Kraftflusses realisierbar
ist.
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Nachstehend
wird unter Bezug auf die 5A und 5B ein
Fall beschrieben, in dem ein Schaltvorgang zum Hochschalten vom
aktuell eingekuppelten ersten Zahnrad (das auf der Seite der ersten
Kupplung 2 angeordnet ist) zum zweiten Zahnrad ausgeführt
wird (das auf der Seite der zweiten Kupplung 3 angeordnet
ist).
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In
diesem Fall ist, wie durch die durchgezogenen Linien in 5A dargestellt
ist, der Gangwechsel auf das aktuell eingekuppelte erste Zahnrad bereits
abgeschlossen worden, und der Aktuator versetzt beide Armabschnitte 51 in
der ersten und in der zweiten Position E1, E2 von der Schaltlinie
und dreht sie in die Rücksetzpositionen (vgl. Rücksetzdrehbereich
e1 in 5B). Dann wählt der
Aktuator den Armabschnitt 51 in der ersten Position E1
aus und dreht ihn derart, dass er auf einer 6. Gang → 2. Gang-Schaltlinie
positioniert wird, und veranlasst dann, dass der gleiche Armabschnitt 51 derart
geschwenkt wird, dass der säulenförmige Vorsprungabschnitt 401 der
Schaltmuffe 40, der sich in einer neutralen Position N
befindet ist, in das zweite Zahnrad (zweiter Gang) verschoben wird.
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Daraufhin
wird, wenn die Drehzahlsynchronisierung des zweiten Zahnrades abgeschlossen
ist, die erste Kupplung 2 ausgerückt, während
die zweite Kupplung 3 eingerückt wird, wodurch
ein glatter Gangwechsel ohne jegliche Unterbrechung des Kraftflusses
ausgeführt wird. Außerdem versetzt in der vorliegenden
Ausführungsform, weil die Doppelkupplung verwendet wird,
der Aktuator in Vorbereitung auf den nächsten Gangwechselvorgang
oder einen sogenannten Schaltvorgang zum Hochschalten in den dritten
Gang, beide Armabschnitte 51 in der ersten und in der zweiten
Position E1, E2 von der Schaltlinie und dreht sie zu den Rücksetzpositionen. Anschließend
wählt der Aktuator den Armabschnitt 51 in der
ersten Position E1 aus, dreht ihn und stellt daraufhin den Armabschnitt 51 auf
eine 1. Gang → 3. Gang-Schaltlinie zurück, wobei
der Armabschnitt 51 sich nicht nur dreht, um den säulenförmigen
Vorsprungabschnitt 401 der 1. Gang → 3. Gang-Schaltschiene 30,
dem der Armabschnitt 51 nun zugewandt ist, von der Position
des ersten Zahnrads auf seine neutrale Position N zurückzustellen,
sondern auch den Schaltvorgang der gleichen Schaltschiene 30 auf das
dritte Zahnrad in Vorbereitung auf einen Schaltvorgang zum Hochschalten
auf das dritte Zahnrad fortzusetzen.
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Außerdem
werden, wenn das erste Zahnrad auf den neutralen Zustand zurückgestellt
werden muss, beide Armabschnitte 51 in der ersten und in der
zweiten Position E1, E2 von der Schaltlinie versetzt und zur Rücksetzposition
gedreht, und anschließend wird der Armabschnitt 51 in
der ersten Position E1 ausgewählt und derart gedreht, dass
er auf die 1. Gang → 3. Gang-Schaltlinie zurückgestellt wird.
Dann wird der Armabschnitt 51 in dieser Position gedreht,
um einen Rückstellvorgang (vergl. 5B) zu
implementieren, bei dem der säulenförmige Vorsprungabschnitt 401 der
1. Gang → 3. Gang-Schaltschiene 30, dem
der Armabschnitt 51 nun entgegengesetzt zugewandt ist,
von der Position des ersten Zahnrads auf seine neutrale Position
zurückgestellt wird.
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Auf
diese Weise wählt der Armabschnitt 51 in der ersten
Position E1 in der Schaltmuffe 40 auf der 1. Gang → 3.
Gang-Schaltlinie die 1. Gang → 3. Gang-Schaltlinie aus
und bewegt sich zu dieser Schaltlinie, wo der Armabschnitt 51 mit
einer Seitenfläche f0 der beiden Seitenflächen
des säulenförmigen Vorsprungabschnitts 401 der
Schaltmuffe in Kontakt kommt, um einen Druck F darauf auszuüben,
wodurch der Gangschaltvorgang auf das erste Zahnrad durch Schwenken
des Armabschnitts 51 ausgeführt wird. Daraufhin
wird der Armabschnitt 51 in der ersten Position E1 ausgewählt,
um ihn zur 6. Gang → 2. Gang-Schaltlinie zu bewegen, wodurch
ein Schaltvorgang zum Hochschalten auf das zweite Zahnrad (zweiter
Gang) abgeschlossen wird. Anschließend wird der Armabschnitt 51 in
der ersten Position E1 ausgewählt, um ihn erneut zur 1.
Gang → 3. Gang-Schaltlinie zurückzustellen, wo
der Armabschnitt 51 den Druck F auf die andere Seitenfläche
f0 der Seitenflächen der Schaltmuffe 40 ausübt,
um einen Gangschaltrücksetzvorgang auszuführen.
Wenn dies der Fall ist, können, wie in 5B dargestellt
ist, der "Gangschaltvorgang" (Gangeinkupplungsvorgang)" und der
"Gangschaltrücksetzvorgang (Gangauskupplungsvorgang)" durch
den säulenförmigen Vorsprung 401 der
einzelnen Schaltmuffe 40 ausgeführt werden, so
dass das Vorsprungmaß der Schaltmuffe 40 auf einen
kleinstmöglichen Wert vermindert werden kann. Außerdem
wird der Freiheitsgrad für das Design erhöht,
und es kann eine Kostensenkung erreicht werden.
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Außerdem
wird der Armabschnitt 51 in der ersten Position E1 ausgewählt,
um ihn von der neutralen Position des aktuell eingekuppelten Zahnrades zu
einer neutralen Position auf der Zielzahnradseite zu bewegen und
anschließend einen Gangschaltvorgang zum Zielzahnrad auszuführen.
Bei einem daraufhin auftretenden Gangschaltrücksetzvorgang
versetzt der Aktuator beide Armabschnitte 51 in der ersten
und in der zweiten Position E1, E2 von der Schaltlinie und dreht
sie zu den Rücksetzpositionen, woraufhin der Armabschnitt 51 in
der ersten Position E1 ausgewählt und gedreht wird, um
einen Gangschaltrücksetzvorgang abzuschließen,
in dem das vorangehende Zahnrad (das erste Zahnrad) auf seine neutrale
Position zurückgestellt wird. Dadurch kann die Anzahl der
für den Gangschaltrücksetzvorgang erforderlichen
Schritte vermindert und ein glatter Gangschaltrücksetzvorgang
erhal ten werden, wodurch die Gangwechselzeit verkürzt werden
kann.
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Außerdem
wird in der ausgewählten Bewegung zur 6. Gang 2.
Gang-Schaltlinie der folgende Vorteil erzielt, wenn der Armabschnitt 51 in
der ersten Position E1 geschwenkt wird, um den säulenförmigen
Vorsprungabschnitt 401 der Schaltmuffe 40 in das
zweite Zahnrad zu verschieben (vgl. 5A), oder
wenn der Armabschnitt 51 nach dem Gangschaltrücksetzvorgang
einen Schaltvorgang zum Hochschalten in den dritten Gang auf der
1. Gang → 3. Gang-Schaltlinie ausführt. D. h.,
wie in 5B dargestellt ist, ein Winkel α2
einer Schwenkbewegungsmittelachse des Armabschnitts 51,
der mit dem säulenförmigen Vorsprungabschnitt 401 in
Kontakt kommt, dessen Mittelachse N die (in 5B durch Bezugszeichen
c bezeichnete) Operationsachse Lc des Wellenabschnitts 50 schneidet,
ist relativ klein. Infolgedessen kann der Druck Ps, der durch den Armabschnitt 51 auf
die Flächen f0 des säulenförmigen Vorsprungabschnitts 401 ausgeübt
wird, die in der Schaltrichtung sf einander gegenüberliegend
angeordnet sind, auf einem relativ hohen Druckwert gehalten werden.
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D.
h., wie in 5B dargestellt ist, unter der Voraussetzung,
dass die durch den Armabschnitt 51 auf die einander gegenüberliegenden
Flächen f0 des Vorsprungabschnitts 401 ausgeübte
Kraft eine Tangentialkraft F ist, ein Abstand von einem Kontaktpunkt
a zwischen dem Armabschnitt 51 und dem säulenförmigen
Vorsprungabschnitt 401 zu einer axialen Mitte C der Steuerwelle 100 ein
Abstand L2 ist, ein Neigungswinkel einer Linie, die den Kontaktpunkt
a mit der axialen Mitte C in der Schaltrichtung sf verbindet, ein
Winkel α ist, wird eine Kraftkomponente P1 (die in den 5A und 5B durch
Ps bezeichnet ist) der Tangentialkraft F in der Schaltrichtung durch die
vorstehend erwähnte Gleichung (1) erhalten.
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Anhand
von Gleichung (1) ist klar, dass, wenn der Winkel α kleiner
wird, die (in den 5A und 5B durch
Ps bezeichnete) Kraftkomponente P1 sich der Tangentialkraft annähert,
d. h., die Kraftkomponente P1 nimmt zu, wodurch gewährleistet
ist, dass der Gangschaltvorgang geeignet ausgeführt wird,
so dass die Gangwechselzeit vermindert werden kann.
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Außerdem
ist, wenn der "Gangschaltrücksetzvorgang (Gangauskupplungsvorgang)"
wie durch eine Strich-Doppelpunkt-Linie in 5B dargestellt
ausgeführt wird, weil der durch den anderen Armabschnitt
des Paars Armabschnitte 51 ausgeübte Druck klein
ist, eine Kraft erforderlich, die kleiner ist als die Gangschaltkraft
für den "Gangschaltvorgang (Gangeinkupplungsvorgang)",
so dass ein glatter Gangschaltrücksetzvorgang erhalten
werden kann.
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Außerdem
kann, wie in 1 dargestellt ist, wenn die
Erfindung als Gangschaltungssteuerungssystem für das Automatikgetriebe 1 angewendet wird,
in dem die Drehkraft über die erste und die zweite Hauptwelle 4, 5 der
Doppelkupplung und die Zahnräder selektiv zu den einander
gegenüberliegenden Gegenwellen 6, 7 des
Automatikgetriebes übertragen wird, weil die Gangwechselzeit
verkürzt und die Gangwechselgeschwindigkeit erhöht
werden kann, durch das Gangschaltungssteuerungssystem die Steuerbarkeit
des Gangwechsels in Zusammenwirkung mit der Doppelkupplung verbessert
werden.
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Nachstehend
wird unter Bezug auf die 6A und 6B ein
Fall beschrieben, in dem ein Schaltvorgang zum Hochschalten vom
aktuell eingekuppelten Zahnrad, das in diesem Fall das fünfte Zahnrad
ist, zum sechsten Zahnrad ausgeführt wird.
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In
diesem Fall ist das aktuell eingekuppelte Zahnrad das fünfte
Zahnrad (vgl. die durchgezogenen Linien in 6A). Der
Aktuator versetzt beide Armabschnitte 51 in der ersten
und in der zweiten Position E1, E2 und dreht sie zu den Rücksetzpositionen.
Daraufhin wählt der Aktuator den Armabschnitt 51 in
der ersten Position E1 aus und dreht ihn und bewegt den Armabschnitt 51 zur
6. Gang → 2. Gang-Schaltlinie, wo der Armabschnitt 51 die
Schaltmuffe 40 auf der Seite des sechsten Zahnrads (Zielzahnrads)
in das sechste Zahnrad verschiebt. Wenn ein Gangschaltrücksetzvorgang
vom aktuell eingekuppelten fünften Zahnrad ausgeführt
wird, versetzt der Aktuator beide Armabschnitte 51 in der
ersten und in der zweiten Position E1, E2 und dreht die zu den Rücksetzpositionen
(vgl. eine Rücksetzposition e1 in 6B). Anschließend
dreht der Aktuator den Armabschnitt 51 in der zweiten Position
E2 auf der 5. Gang-Schaltlinie auf der Seite des vorangehenden fünften
Zahnrads (des vorangehend eingekuppelten Zahnrads) und stellt den
gleichen Armabschnitt 51 in der Schaltrichtung zurück,
um das vorangehende fünfte Zahnrad (das vorangehend eingekuppelte Zahnrad)
auf seine neutrale Position zurückzusetzen, wodurch der
Gangschaltrücksetzvorgang abgeschlossen wird. Außerdem
wird, wenn die Drehzahlsynchronisation des sechsten Zahnrades mit
der Motordrehzahl abgeschlossen ist, die erste Kupplung 2 ausgerückt,
während die zweite Kupplung 3 eingerückt
wird, wodurch ein Gangwechsel ohne Unterbrechung des Kraftflusses
ausgeführt wird.
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In
diesem Fall werden im Gangschaltrücksetzvorgang beide Armabschnitte 51 in
der ersten und in der zweiten Position E1, E2 von der Schaltlinie versetzt,
woraufhin veranlasst wird, dass der Armabschnitt 51 in
der zweiten Position E2 in die Gangschaltrücksetzrichtung
geschwenkt wird, so dass er auf den neutralen Zustand zurückgesetzt wird.
Infolgedessen müssen die vorstehend erwähnten
Operationen nur ausgeführt werden, um den Gangschaltrücksetzvorgang
abzuschließen, wobei der Gangschaltrücksetzvorgang
im Vergleich zum herkömmlichen Gangschaltungssteuerungssystem glatter
ausgeführt werden kann, und die Gangwechselzeit kann ebenfalls
verkürzt werden.
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Außerdem
kann, wie in 6B dargestellt ist, weil der
Winkel α2 der Schwenkbewegungsmittelachse (die durch eine
Linie aus alternierenden langen und kurzen Strichen dargestellt
ist) des Armabschnitts 51, der an einem Punkt c (der Position der
Auswahlachse) mit der Mittelachse des säulenförmigen
Vorsprungabschnitts 401 in Kontakt kommt, relativ klein
ist, die (in den 6A und 6B durch Ps
bezeichnete) Kraftkomponente in der Schaltrichtung der Tangentialkraft
F, die durch den Armabschnitt 51 auf die Seitenflächen
f0 des Vorsprungabschnitts 401 ausgeübt wird,
die in der Schaltrichtung einander gegenüberliegend angeordnet
sind, relativ groß gehalten werden, so dass ein geeigneter
Schaltvorgang gewährleistet wird und die Gangwechselzeit
verkürzt werden kann.
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Das
vorstehend beschriebene Automatikgetriebe 1 ist ein Doppelkupplungs-Automatikgetriebe mit
den beiden Kupplungen 2, 3 und den beiden Hauptwellen 4, 5 und
ist derart konfiguriert, dass die Drehzahl der Drehkraft selektiv
geändert wird, um über die erste und die zweite
Hauptwelle 4, 5 und die angetriebenen Zahnräder 11 bis 17 auf
die einander gegenüberliegenden Gegenwellen 6, 7 des
Automatikgetriebes übertragen zu werden. Weil die Erfindung
als Gangschaltungssteuerungssystem für das Automatikgetriebe 1 mit
der vorstehend beschriebenen Konfiguration verwendet wird, kann
insbesondere die Funktion zum Verkürzen des Gangwechselvorgangs
zum Erhöhen der Gangwechselgeschwindigkeit mit der Funktion
der Doppelkupplung Wechselwirken, um die Steuerbarkeit des Gangwechselvorgangs
zu verbessern.
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Außerdem
kann die Erfindung außer auf ein Doppelkupplungs-Automatikgetriebe
auch auf ein normales Einzelkupplungs-Automatikgetriebe angewendet
werden, wobei in die sem Fall die gleiche Funktion erhalten und der
gleiche Vorteil erzielt werden wie bei der vorliegenden Ausführungsform.
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Im
Gegensatz zum Stand der Technik, gemäß dem das
Armelement für einen Schaltvorgang bewegt wird, so dass
es in Nuten auf den Schaltmuffen eintritt, die Paare aus linken
und rechten Klauenabschnitten aufweisen, wird gemäß einem
Aspekt der Erfindung der Freiheitsgrad für das Design des Armelements
erhöht, das um die Auswahlachse drehbar ist, um die Rücksetzposition
zu erreichen, und daher ausgewählt werden kann, um es in
die Auswahlachsenrichtung zu bewegen, und die Schaltmuffen, auf
denen die säulenförmigen Abschnitte ausgebildet
sind, und die Form der Schaltmuffen werden vereinfacht, wodurch
die Herstellungskosten vorteilhaft gesenkt werden. Außerdem
können, indem das Armelement, das sich um die Auswahlachse dreht,
mit dem säulenförmigen Abschnitt der Schaltmuffe
von beiden Seiten davon in Kontakt gebracht wird, um einen Druck
darauf auszuüben, der "Gangschaltvorgang (Gangeinkupplungsvorgang)"
und der "Gangschaltrücksetzvorgang (Gangauskupplungsvorgang)"
durch eine einzelne säulenförmige Schaltmuffe
ausgeführt werden, wodurch die Anzahl der auf der Schaltmuffe
ausgebildeten Vorsprungabschnitte maximal vermindert und die Form
der Schaltmuffe vereinfacht wird.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, weil die Seiten des säulenförmigen
Abschnitts der Schaltmuffe, mit denen das Armelement in Kontakt
gebracht wird, derart ausgebildet sind, dass sie eine ebene Form
haben, der durch das Armelement ausgeübte Druck durch die
Flächen auf eine sichere Weise aufgenommen werden, wodurch ein
geeigneter "Gangschaltvorgang (Gangeinkupplungsvorgang") und ein
geeigneter "Gangschaltrücksetzvorgang (Gangauskupplungsvorgang)"
gewährleistet werden können.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, indem die Drehmittelachse
des Fingers (des Armabschnitts) auf der Mittelachse in der Vorsprungrichtung
des säulenförmigen Abschnitts des Schaltmuffenelements
angeordnet ist, wenn der Gangschaltvorgang (Gangeinkupplungsvorgang) ausgeführt
wird, der Winkel, unter dem der Finger mit dem säulenförmigen
Abschnitt der Schaltmuffe in Kontakt gebracht wird, sehr klein,
d. h., der Kontaktwinkel zwischen dem Finger und der Seitenfläche des
säulenförmigen Abschnitts des Schaltmuffenelements
liegt in der Nähe von 90°, so dass der durch den
Finger in der Form einer Gangschaltkraft ausgeübte Druck
mit hohem Wirkungsgrad übertragen wird. Andererseits entsteht,
wenn der Gangschaltrücksetzvorgang (Gangauskupplungsvorgang)
ausgeführt wird, obwohl der Druck des Fingers vermindert
ist, dadurch kein Problem, weil die für den Gangschaltrücksetzvorgang
(Gangauskupplungsvorgang) erforderliche Kraft nicht so groß ist
wie die für den Gangschaltvorgang (Gangeinkupplungsvorgang)
erforderliche Kraft.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung kann die Erfindung auf ein Gangschaltungssteuerungssystem für
ein Automatikgetriebe angewendet werden, in dem die Drehzahl einer
Drehkraft selektiv geändert und über erste und
zweite Hauptwellen der Doppelkupplung und Zahnräder zu
einander gegenüberliegenden Gegenwellen des Getriebes übertragen
würde, wobei, wenn dies der Fall ist, insbesondere weil der
Gangwechselvorgang verkürzt und dadurch die Gangwechselgeschwindigkeit
erhöht werden kann, durch das Gangschaltungssteuerungssystem
die Steuerbarkeit des Gangwechsels in Zusammenwirkung mit der Doppelkopplung
verbessert werden kann.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung kann, indem veranlasst wird, dass das Armelement
in der ersten Position die jeweiligen Zahnräder der ersten Gruppe
schaltet und das Armelement in der zweiten Position die jeweiligen
Zahnräder der zweiten Gruppe schaltet, veranlasst werden,
dass die jeweiligen Armabschnitte sich zwischen der ersten und der zweiten
Gruppe nicht über einen vorgegebenen Abstand hinausgehend
bewegen, wodurch das Bewegungsmaß jedes Armabschnitts in
der Auswahlrichtung relativ klein gemacht werden kann, so dass die Steuerbarkeit
des für die Operation ausgewählten Systems verbessert
werden kann.
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Die
vorstehend beschriebene Erfindung kann auf viele Weisen modifiziert
werden. Diese Modifikationen werden nicht als Abweichung vom Umfang
der Erfindung betrachtet, und für Fachleute ist ersichtlich,
dass jegliche derartigen Modifikationen innerhalb des durch die
beigefügten Patentansprüche definierten Schutzumfangs
der Erfindung liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2001-304411
A [0008, 0010, 0011]