DE102015120080A1

DE102015120080A1 - Automatisches Schaltsteuersystem

Info

Publication number: DE102015120080A1
Application number: DE102015120080.5A
Authority: DE
Inventors: Shuji Toyokawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2016-05-25
Also published as: US20160146340A1; JP2016098902A; JP6102894B2; CN105626853A; CN105626853B; US9587738B2

Abstract

Bei einem Ausfall der Fähigkeit zum Detektieren einer Betriebsposition Psh wird ein Schaltbefehl an eine Vorwärts-Zahnradposition (in dieser Ausführungsform die 2. Gang-Zahnradposition „2.” und die 8. Gang-Zahnradposition „8.”), die in Verbindung mit einer Eingriffsvorrichtung (in dieser Ausführungsform eine Bremse B1) hergestellt wird, die das Blockieren von Antriebsrädern bewirkt, wenn sie mit einer Freilaufkupplung F1 in Eingriff genommen ist, unter bestimmten Vorwärts-Zahnradpositionen, die gebildet werden, wenn die Betriebsposition eine Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, nicht generiert.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein automatisches Schaltsteuersystem, in dem Zahnradpositionen hergestellt werden, wenn ein oder mehrere ausgewählte Reibungseingriffsvorrichtungen und eine Freilaufkupplung in Eingriff gebracht werden.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein Steuersystem eines Automatikgetriebes, das es dem Fahrzeug ermöglicht zu fahren, wenn die Fähigkeit zum Detektieren einer Betriebsposition eines Schaltelements verloren geht, ist dem Fachmann vertraut. Ein Beispiel dieser Art von Steuersystem ist ein Hydrauliksteuersystem eines Automatikgetriebes, das in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2007-177934 ( JP 2007-177934 A ) beschrieben ist. Wenn eine Schaltposition nicht detektiert werden kann, so wird eine Steuerung zum Herstellen einer Position im ersten Vorwärtsgang ausgeführt, und die Position des ersten Vorwärtsgangs wird so gehalten, wie es der Fall ist, wenn die Ist-Schaltposition ein Vorwärtsfahrbereich ist, wie dies in JP 2007-177934 A beschrieben ist. Wenn eine Schaltposition nicht detektiert werden kann und die Ist-Schaltposition ein Rückwärtsfahrbereich ist, so wird kein Vorwärtsfahrbereichsdruck, der zum Herstellen der Position des ersten Vorwärtsgangs benötigt wird, über ein Handschaltventil generiert, das in Verbindung mit dem Schalthebel arbeitet, und ein Hydrauliksteuerkreis ist dafür ausgebildet, einen Rückwärtsfahrbereichsdruck, der über das Handschaltventil generiert wird, für eine Eingriffsvorrichtung zum Herstellen einer Rückwärtsfahrposition bereitzustellen, wie dies ebenfalls in JP 2007-177934 A beschrieben ist.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Bei einem Ausfall, wie dieser oben beschrieben ist, ist es wünschenswert, zusätzlich zum Generieren eines Befehls zum Herstellen der Zahnradposition für den ersten Vorwärtsgang beispielsweise einen Befehl zum Schalten oder Ändern der Zahnradposition gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit zu generieren, unter der Annahme, dass die Betriebsposition ungeachtet der Ist-Betriebsposition eine Vorwärtsfahrt-Betriebsposition ist, um so eine Fahrleistung in einer mittleren bis hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsregion sowie eine Fahrleistung beim Starten des Fahrzeugs oder in einer langsamen Fahrzeuggeschwindigkeitsregion sicherzustellen. In Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Automatikgetriebes gibt es eine Reibungseingriffsvorrichtung, die eine Rotation von Antriebsrädern in einer Rückwärtsrichtung einschränkt, wenn sie zusammen mit einer Freilaufkupplung in Eingriff genommen wird. Da die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition als die Betriebsposition während der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs angesehen wird, wenn der Ausfall eintritt und die Rückwärtsfahrt-Betriebsposition ausgewählt ist, besteht eine Wahrscheinlichkeit des Generierens eines Befehls zum Schalten des Getriebes in eine Vorwärts-Zahnradposition, die in Verbindung mit der Reibungseingriffsvorrichtung hergestellt wird, die eine Rückwärtsdrehung der Antriebsräder einschränkt, wenn sie zusammen mit der Freilaufkupplung in Eingriff genommen ist. Für diesen Fall wird die Drehzahl der Antriebsräder reduziert, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Um dieses Problem zu lösen, kann in Betracht gezogen werden, eine Hardware-Konfiguration hinzuzufügen, wie zum Beispiel ein ausfallsicheres Ventil, das beispielsweise in Reaktion auf einen Rückwärtsfahrbereichsdruck zu der Reibungseingriffsvorrichtung arbeitet, was eine Reduzierung der Rotation der Antriebsräder während der Rückwärtsfahrt bewirkt, wenn sie zusammen mit der Freilaufkupplung in Eingriff genommen ist, und zu verhindern, dass die Reibungseingriffsvorrichtung in Eingriff genommen wird, wenn die Rückwärtsfahrt-Betriebsposition ausgewählt ist. Jedoch ist die Hinzufügung der Hardware-Konfiguration nicht wünschenswert, da dies die Kosten in die Höhe treibt und den Platzbedarf vergrößert, so dass das oben beschriebene Problem weiterhin nach einer Lösung verlangt. Das oben beschriebene Problem ist unbekannt.
Diese Erfindung stellt ein automatisches Schaltsteuersystem bereit, das in der Lage ist, die Reduzierung der Rotation von Antriebsrädern während der Rückwärtsfahrt zu vermeiden, ohne eine Hardware-Konfiguration hinzuzufügen, wenn ein Schaltbefehl, der generiert werden würde, wenn die Betriebsposition eine Vorwärtsfahrt-Betriebsposition ist, zu einem Zeitpunkt des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition generiert wird.
Ein automatisches Schaltsteuersystem umfasst Folgendes: ein Automatikgetriebe, das mehrere Reibungseingriffsvorrichtungen, eine Freilaufkupplung und eine Hydrauliksteuerungsvorrichtung umfasst, die dafür ausgebildet ist, einen Hydraulikdruck für die mehreren Reibungseingriffsvorrichtungen und die Freilaufkupplung bereitzustellen, wobei die Hydrauliksteuerungsvorrichtung dafür ausgebildet ist, einen Rückwärtsfahrtdruck für eine erste Reibungseingriffsvorrichtung bereitzustellen, wobei der Rückwärtsfahrtdruck ein Hydraulikdruck ist, der generiert wird, wenn eine Ist-Betriebsposition eines Schaltelements eine Rückwärtsfahrt-Betriebsposition ist, wobei die erste Reibungseingriffsvorrichtung eine Reibungseingriffsvorrichtung ist, die der Herstellung einer zuvor festgelegten Rückwärtsfahrt-Zahnradposition zugeordnet ist, wobei das Automatikgetriebe dafür ausgebildet ist, mehrere Zahnradpositionen herzustellen, die verschiedene Übersetzungsverhältnisse aufweisen, wenn ein oder mehrere ausgewählte der mehreren Reibungseingriffsvorrichtungen und die Freilaufkupplung in Eingriff gebracht werden; und eine elektronische Steuereinheit, die dafür ausgebildet ist, i) zu bestimmen, ob es einen Ausfall der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition des Schaltelements gibt, ii) einen Schaltbefehl auszugeben, eine bestimmte Zahnradposition herzustellen, wenn die Betriebsposition des Schaltelements eine Fahrtbetriebsposition ist, und iii) einen Schaltbefehl auszugeben, der zu generieren ist, wenn die Betriebsposition eine Vorwärtsfahrt-Betriebsposition ist, wenn der Ausfall der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition des Schaltelements eintritt, dergestalt, dass zuvor festgelegte Vorwärts-Zahnradpositionen hergestellt werden, wobei die zuvor festgelegten Vorwärts-Zahnradpositionen Zahnradpositionen sind, die mindestens eine Zahnradposition ausschließen, die in Verbindung mit einer zweiten Reibungseingriffsvorrichtung hergestellt wird, wobei die zweite Reibungseingriffsvorrichtung eine Reibungseingriffsvorrichtung ist, die eine Rückwärtsdrehung von Antriebsrädern einschränkt, wenn sie zusammen mit der Freilaufkupplung in Eingriff genommen ist.
Mit der oben beschriebenen Anordnung wird für den Fall des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition des Schaltelements der Schaltbefehl generiert, der generiert werden würde, wenn die Betriebsposition eine Vorwärtsfahrt-Betriebsposition ist, so dass im Wesentlichen die gleiche Fahrleistung wie für den Fall, dass es keinen Ausfall gibt, sichergestellt werden kann, wenn die Ist-Betriebsposition die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition ist. Wenn die Ist-Betriebsposition zum Zeitpunkt des oben erwähnten Ausfalls eine Rückwärtsfahrt-Betriebsposition ist, so wird eine gegebene Rückwärtsfahrt-Zahnradposition hergestellt, und die Rückwärts-Fahrleistung kann sichergestellt werden. Des Weiteren wird für den Fall des oben erwähnten Ausfalls kein Schaltbefehl zum Schalten zu einer Vorwärts-Zahnradposition, die in Verbindung mit der Reibungseingriffsvorrichtung hergestellt wird, welche die Rotation der Antriebsräder in der Rückwärtsrichtung einschränkt, wenn sie zusammen mit der Freilaufkupplung in Eingriff genommen ist, aus den zuvor festgelegten Vorwärts-Zahnradpositionen generiert. Wenn also der Schaltbefehl, der generiert werden würde, wenn die Betriebsposition die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition ist, zu einem Zeitpunkt des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition generiert wird, so ist es möglich, eine Reduzierung der Drehzahl der Antriebsräder während der Rückwärtsfahrt zu vermeiden, ohne eine Hardware-Konfiguration hinzufügen zu müssen.
In dem automatischen Schaltsteuersystem gemäß dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann der Schaltbefehl, der zu generieren ist, wenn die Betriebsposition die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition ist, ein Schaltbefehl zum Schalten der zuvor festgelegten Vorwärts-Zahnradpositionen gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit sein. Die elektronische Steuereinheit kann dafür ausgebildet sein, den Schaltbefehl, der zu generieren ist, wenn die Betriebsposition die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition ist, wenn der Ausfall der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition des Schaltelements eintritt, dergestalt auszugeben, dass das Automatikgetriebe hoch oder herunter geschaltet wird, während die mindestens eine Vorwärts-Zahnradposition übersprungen wird, die in Verbindung mit der zweiten Reibungseingriffsvorrichtung hergestellt wird. Mit dieser Anordnung ist es möglich, eine Reduzierung der (Geschwindigkeit der) Rotation der Antriebsräder während der Rückwärtsfahrt zu verhindern. Außerdem (Des Weiteren) kann, wenn die Ist-Betriebsposition die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition ist, die Fahrleistung in einer mittleren bis hohen (Fahrzeug-)Geschwindigkeitsregion sowie die Fahrleistung beim Start des Fahrzeugs oder in einer niedrigen (Fahrzeug-)Geschwindigkeitsregion auf zweckmäßige Weise sichergestellt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Merkmale, Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden unten mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente bezeichnen und in denen Folgendes zu sehen ist:
1 ist eine Ansicht, die die allgemeine Ausgestaltung eines Fahrzeugs veranschaulicht, auf das die Erfindung angewendet wird, und außerdem einen wesentlichen Teil eines Steuersystems in dem Fahrzeug veranschaulicht;
2 ist ein Prinzipschaubild, das einen Drehmomentwandler und ein Automatikgetriebe veranschaulicht;
3 ist eine Betriebstabelle, die Kombinationen von Reibungseingriffsvorrichtungen und einer Freilaufkupplung zeigt, die in Eingriff gebracht oder gelöst werden, wenn Zahnradpositionen des Automatikgetriebes hergestellt werden;
4 ist ein Nomogramm, das beim Erläutern eines Betriebes des Automatikgetriebes hilft;
5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von Betriebspositionen eines Schalthebels zeigt;
6 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel eines wesentlichen Teils eines Hydrauliksteuerkreises in Verbindung mit linearen Magnetventilen usw. zeigt, die den Betrieb jedes hydraulischen Aktuators von Kupplungen und Bremsen steuern;
7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Schaltdiagramms zeigt, das bei der Schaltsteuerung einer elektronischen Steuereinheit verwendet wird;
8 ist ein Flussdiagramm, das einen wesentlichen Teil eines Steuerungsbetriebes der elektronischen Steuereinheit veranschaulicht, und zwar den Steuerungsbetrieb zum Verhindern der Reduzierung der Drehzahl von Antriebsrädern während der Rückwärtsfahrt, wenn ein Schaltbefehl, der generiert werden würde, wenn die Betriebsposition eine Vorwärtsfahrt-Betriebsposition ist, zu einem Zeitpunkt des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition generiert wird; und
9 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Hardware-Konfiguration, die es ermöglicht, das Blockieren von Antriebsrädern während der Rückwärtsfahrt zu verhindern, als ein Vergleichsbeispiel zum Vergleich mit der Ausführungsform zeigt, bei der keine Hardware-Konfiguration hinzugefügt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 veranschaulicht die allgemeine Ausgestaltung eines Fahrzeugs 10, auf das diese Erfindung angewendet wird, und veranschaulicht außerdem einen wesentlichen Teil eines Steuersystems in dem Fahrzeug 10. In 1 umfasst das Fahrzeug 10 einen Motor 12, wie zum Beispiel einen Benzinmotor oder einen Dieselmotor, der als eine Vortriebsquelle für das Fahren des Fahrzeugs dient, Antriebsräder 14 und ein Kraftübertragungssystem 16, das zwischen dem Motor 12 und den Antriebsrädern 14 angeordnet ist. Das Kraftübertragungssystem 16 umfasst einen bekannten Drehmomentwandler 20 als eine hydraulische Kraftübertragungsvorrichtung, die mit dem Motor 12 gekoppelt ist, ein Automatikgetriebe 22, das mit dem Drehmomentwandler 20 gekoppelt ist, eine Gelenkwelle 26, die mit einer Abtriebswelle 24 als einem Abtriebsrotationselement des Automatikgetriebes 22 gekoppelt ist, eine Differentialgetriebevorrichtung (Differentialgetriebe) 28, die mit der Gelenkwelle 26 gekoppelt ist, ein Paar Achsen 30, die mit der Differentialgetriebevorrichtung 28 gekoppelt sind, und so weiter, innerhalb eines Getriebegehäuses 18 (das als das „Gehäuse 18” bezeichnet wird) als ein nicht-rotierendes Element, das an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist. In dem in der oben beschriebenen Weise aufgebauten Kraftübertragungssystem 16 wird Leistung (dieser Begriff ist synonym mit Drehmoment und Kraft, wenn sie nicht ausdrücklich voneinander unterschieden werden) des Motors 12 beispielsweise – in dieser Reihenfolge – über den Drehmomentwandler 20, das Automatikgetriebe 22, die Gelenkwelle 26, die Differentialgetriebevorrichtung 28 und die Achsen 30 zu einem Paar Antriebsräder 14 übertragen.
2 ist ein Prinzipschaubild, das den Drehmomentwandler 20 und das Automatikgetriebe 22 veranschaulicht. Der Drehmomentwandler 20, das Automatikgetriebe 22 und andere Komponenten sind mit Bezug auf eine Mittellinie (Achse RC) im Wesentlichen symmetrisch aufgebaut, und die untere Hälfte jeder Komponente unterhalb der Mittellinie ist in 2 weggelassen. Die Achse RC in 2 ist die Drehachse des Motors 12 und des Drehmomentwandlers 20.
In 2 ist der Drehmomentwandler 20 so montiert, dass er sich um die Achse RC dreht, und umfasst ein Pumpenrad 20p, das mit dem Motor 12 gekoppelt ist, und ein Turbinenrad 20t, das mit einer Getriebeantriebswelle 32 als einem Antriebsrotationselement des Automatikgetriebes 22 gekoppelt ist. Eine mechanische Ölpumpe 34 ist mit dem Pumpenrad 20p gekoppelt. Während des Betriebes wird die Ölpumpe 34 durch den Motor 12 gedreht/angetrieben, um Hydraulikdruck zu generieren, um eine Schaltsteuerung des Automatikgetriebes 22 auszuführen und jedes Teil eines Kraftübertragungspfades des Kraftübertragungssystems 16 mit Schmieröl zu versorgen.
Das Automatikgetriebe 22 ist ein Mehrgang-Planetengetriebe, das als ein variables Stufenautomatikgetriebe dient, in dem eine oder mehrere von mehreren Reibungseingriffsvorrichtungen und eine Freilaufkupplung F1 selektiv in Eingriff genommen werden, so dass mehrere Zahnradpositionen (Geschwindigkeiten), die verschiedene Übersetzungsverhältnisse (Geschwindigkeitsverhältnisse) aufweisen, hergestellt werden. Beispielsweise ist das Automatikgetriebe 22 ein variables Stufengetriebe, das ein sogenanntes Kupplung-zu-Kupplung-Schalten ausführt und in bekannten Fahrzeugen häufig verwendet wird. Das Automatikgetriebe 22 hat eine erste Doppelplanetenrad-Planetengetriebeeinheit 36, eine zweite Einzelplanetenrad-Planetengetriebeeinheit 38 vom Ravigneauxtyp und eine dritte Doppelplanetenrad-Planetengetriebeeinheit 40, die auf derselben Achse (der Achse RC) angeordnet sind. Das Automatikgetriebe 22 ändert die Drehzahl der Getriebeantriebswelle 32 und überträgt die resultierende Rotationsleistung von der Abtriebswelle 24.
Wie dies dem Fachmann allgemein bekannt ist, besteht jede der ersten Planetengetriebeeinheit 36, der zweiten Planetengetriebeeinheit 38 und der dritten Planetengetriebeeinheit 40 aus drei Rotationselementen (Drehelementen), und zwar einem Sonnenrad (S1, S2, S3), einem Träger (CA1, CA2, CA3), der Planetenräder (P1, P2, P3) dergestalt stützt, dass sich die Planetenräder um sich selbst und um das Sonnenrad drehen können, und einem Zahnkranz (R1, R2, R3), der über die Planetenräder mit dem Sonnenrad verzahnt ist. Teile dieser drei Rotationselemente sind miteinander verbunden oder werden direkt oder indirekt (oder selektiv) über die Reibungseingriffsvorrichtungen (Kupplungen C1, C2, C3, C4 und Bremsen B1, B2) und die Freilaufkupplung F1 mit der Getriebeantriebswelle 32, dem Gehäuse 18 oder der Abtriebswelle 24 verbunden.
Die oben erwähnten Kupplungen C1, C2, C3, C4 und Bremsen B1, B2 (die einfach als „Kupplungen C”, „Bremsen B” oder „Eingriffsvorrichtungen” bezeichnet werden, sofern sie nicht ausdrücklich voneinander unterschieden werden) sind hydraulische Reibungseingriffsvorrichtungen, wie sie in bekannten Fahrzeug-Automatikgetrieben häufig verwendet werden. Jede dieser Kupplungen und Bremsen kann als eine Mehrscheiben-Ölbadkupplung oder Bremse ausgebildet sein, die durch einen hydraulischen Aktuator zusammengedrückt wird, oder eine Bandbremse, die durch einen hydraulischen Aktuator gezogen und gespannt wird. Darüber hinaus umfasst das Automatikgetriebe 22 einen Hydrauliksteuerkreis 50 (siehe 1, 6), der lineare Magnetventile SL1–SL6 usw. aufweist, die den Kupplungen C bzw. Bremsen B entsprechen. Die Drehmomentkapazität (d. h. Eingriffskraft) einer jeden der Kupplungen C und Bremsen B wird durch einen Hydraulikdruck geändert, der von einem entsprechenden der linearen Magnetventile SL1–SL6 angelegt wird, so dass die Kupplungen C und Bremsen B selektiv in einen Eingriffszustand und einen gelösten Zustand gebracht werden.
Indem die Kupplungen C und die Bremsen B auf diese Weise gesteuert und durch den Hydrauliksteuerkreis 50 in Eingriff gebracht oder gelöst werden, wird jede Zahnradposition der acht Vorwärtsgänge und des einen Rückwärtsgangs gemäß dem Beschleunigen durch den Fahrer, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und so weiter hergestellt, wie dies in der Eingriff-Betriebstabelle von 3 und dem Nomogramm von 4 gezeigt ist. In 3 meinen „1.” bis „8.” jeweils eine 1. Gang-Zahnradposition bis eine 8. Gang-Zahnradposition als Vorwärts-Zahnradpositionen, „Rev” meint eine Rückwärtsfahrt-Zahnradposition, „N” meint einen Neutralzustand, in dem keine der Zahnradpositionen hergestellt wird, und „P” meint den Neutralzustand und einen Zustand, in dem die Rotation der Abtriebswelle 24 mechanisch gehemmt oder gesperrt wird. Das Übersetzungsverhältnis γ (= Getriebeantriebswellendrehzahl Nin/Abtriebswellendrehzahl Nout) des Automatikgetriebes 22, das jeder Zahnradposition entspricht, wird in geeigneter Weise durch jeweilige Übersetzungsverhältnisse (= die Anzahl der Zähne des Sonnenrades/die Anzahl der Zähne des Zahnkranzes) ρ1, ρ2, ρ3 der ersten Planetengetriebeeinheit 36, der zweiten Planetengetriebeeinheit 38 und der dritten Planetengetriebeeinheit 40 bestimmt.
Die Eingriff-Betriebstabelle von 3 gibt die Beziehung zwischen einer jeden der oben erwähnten Zahnradpositionen und jeweiligen Betriebszuständen der Kupplungen C und Bremsen B an. In 3 gibt „
” an, dass die betreffende Kupplung oder Bremse in Eingriff genommen ist, „⌾” gibt an, dass die betreffende Kupplung oder Bremse nur dann in Eingriff genommen ist, wenn sie beispielsweise angetrieben wird, und Kein Symbol gibt an, dass die betreffende Kupplung oder Bremse gelöst ist. Somit wird in dem Automatikgetriebe 22 eine ausgewählte der Zahnradpositionen hergestellt, wenn eine oder mehrere bestimmte Eingriffsvorrichtungen durch Hydraulikdruck von einem oder mehreren entsprechenden linearen Magnetventilen SL1–SL6 in Eingriff gebracht werden. Es ist jedoch anzumerken, dass in dem Automatikgetriebe 22 dieser Ausführungsform die Freilaufkupplung F1 und die Bremse B2 zwischen dem Träger CA2 und dem Träger CA3, die integral miteinander gekoppelt sind, und dem Gehäuse 18 parallel zueinander angeordnet sind. Die Freilaufkupplung F1 hemmt die Rückwärtsdrehung des Trägers CA2 und des Trägers CA3, während sie eine positive Rotation (in derselben Drehrichtung wie die Getriebeantriebswelle 32) des Trägers CA2 und des Trägers CA3 erlaubt. Wenn also der Motor 12 sich dreht und die Antriebsräder 14 antreibt, so wird die Zahnradposition des 1. Gangs „1.” durch automatisches Einkuppeln der Freilaufkupplung F1 hergestellt, ohne dass die Bremse B2 eingreifen muss.
Wir wenden uns wieder 1 zu. Das Fahrzeug 10 ist mit einer elektronischen Steuereinheit 60 versehen, die eine Steuerungsvorrichtung des Automatikgetriebes 22 umfasst, die zum Beispiel der Schaltsteuerung des Automatikgetriebes 22 zugeordnet ist. 1 ist also eine Ansicht, die ein Eingabe-/Ausgabesystem der elektronischen Steuereinheit 60 zeigt, und ist außerdem ein Funktionsblockschaubild, das zum Erläutern eines wesentlichen Teils der Steuerungsfunktionen geeignet ist, die durch die elektronische Steuereinheit 60 ausgeführt wird. Die elektronische Steuereinheit 60 umfasst einen sogenannten Mikrocomputer, der beispielsweise eine CPU, RAM, ROM, eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle usw. umfasst, und die CPU führt verschiedene Steuerungen des Fahrzeugs 10 aus, indem sie eine Signalverarbeitung gemäß Programmen ausführt, die im Voraus im ROM gespeichert wurden, während sie die temporäre Speicherfunktion des RAM nutzt. Beispielsweise führt die elektronische Steuereinheit 60 eine Leistungssteuerung des Motors 12, eine Schaltsteuerung des Automatikgetriebes 22 und so weiter aus und ist nach Bedarf in eine Untereinheit zur Leistungssteuerung des Motors, eine Untereinheit zur Hydrauliksteuerung und so weiter unterteilt.
In die elektronische Steuereinheit 60 werden verschiedene Ist-Werte (zum Beispiel die Motordrehzahl Ne, die Getriebeantriebswellendrehzahl Nin als die Turbinendrehzahl Nt, die Abtriebswellendrehzahl Nout, die der Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, die Gaspedalstellung θacc, die Drosselklappenöffnung θth und die Betriebsposition (die auch als „Schaltposition” oder „Schalthebelposition” bezeichnet wird) Psh des Schalthebels 82 als das Schaltelement) auf der Basis von Detektionssignalen eingespeist, die durch verschiedene Sensoren (zum Beispiel verschiedene Drehzahlsensoren 70, 72, 74, Gaspedalpositionssensor 76, Drosselklappensensor 78 und ein Schaltpositionssensor 80), die in dem Fahrzeug 10 enthalten sind, erhalten werden. Des Weiteren werden ein Motorleistungssteuerbefehlssignal Se für eine Leistungssteuerung des Motors 12, ein Hydrauliksteuerbefehlssignal Sp für eine Hydrauliksteuerung zum Schalten des Automatikgetriebes 22 und so weiter von der elektronischen Steuereinheit 60 generiert. Beispielsweise wird als der Hydrauliksteuerbefehlssignal Sp ein Befehlssignal (Befehlsdruck) zum Ansteuern eines jeden der linearen Magnetventile SL1–SL6, die jeweilige Hydraulikdrücke regeln, die den entsprechenden hydraulischen Aktuatoren ACT1–ACT6 der Kupplungen C und der Bremsen B zugeführt werden, für den Hydrauliksteuerkreis 50 generiert.
5 zeigt ein Beispiel von Betriebspositionen Psh des Schalthebels 82. Wie dies in 5 gezeigt ist, wird der Schalthebel 82 manuell in eine der Betriebspositionen „P”, „R”, „N”, „D” und „S” verschoben. Die Betriebsposition „P” ist eine Parkbetriebsposition P zum Auswählen einer Parkposition (P-Position) des Automatikgetriebes 22 und zum Versetzen des Automatikgetriebes 22 in einen Neutralzustand, in dem der Kraftübertragungspfad getrennt ist, während mechanisch eine Rotation der Abtriebswelle 24 gehemmt wird. Die Betriebsposition „R” ist eine Rückwärtsfahrt-Betriebsposition R zum Auswählen einer Rückwärtsfahrtposition (R-Position) des Automatikgetriebes 22 zum Rückwärtsfahren des Fahrzeugs. Die Rückwärtsfahrt-Betriebsposition R ist eine Fahrtbetriebsposition, die eine Rückwärtsfahrt mittels der Rückwärtsfahrt-Zahnradposition des Automatikgetriebes 22 erlaubt. Die Betriebsposition „N” ist eine neutrale Betriebsposition N zum Auswählen einer neutralen Position (N-Position) des Automatikgetriebes 22 und zum Versetzen des Automatikgetriebes 22 in den Neutralzustand. Die Betriebsposition „D” ist eine Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D zum Auswählen einer Vorwärtsfahrtposition (D-Position) des Automatikgetriebes 22 für das Vorwärtsfahren des Fahrzeugs. Die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist eine Fahrtbetriebsposition, in der eine automatische Schaltsteuerung unter Verwendung der gesamten Vorwärts-Zahnradpositionen, d. h. die 1. Gang-Zahnradposition „1.” bis zur 8. Gang-Zahnradposition „8.”, im Schaltbereich (D-Bereich) ausgeführt wird, was ein Schalten des Automatikgetriebes 22 erlaubt, wodurch das Fahrzeug vorwärts fahren kann. Die Betriebsposition „S” ist eine sequenzielle Betriebsposition S zum Begrenzen des Schaltbereichs der Zahnradposition in der D-Stellung des Automatikgetriebes 22. Die sequenzielle Betriebsposition S ist eine Fahrtbetriebsposition, die ein manuelles Schalten erlaubt, indem mehrere Arten von Schaltbereichen geschaltet werden, die verschiedene hoch-fahrzeuggeschwindigkeitsseitige (hochseitige) Zahnradpositionen haben, in die das Getriebe geschaltet werden kann. In der Betriebsposition „S” werden eine Hochschalt-Betriebsposition „+” zum Schalten des Schaltbereichs aufwärts, warm immer der Schalthebel 82 betätigt wird, und eine Herunterschalt-Betriebsposition „–” zum Schalten des Schaltbereichs abwärts, wann immer der Schalthebel 82 betätigt wird, bereitgestellt.
6 ist ein Schaltbild, das einen Hauptteil des Hydrauliksteuerkreises 50 zeigt, der den linearen Magnetventilen SL1–SL6 usw. zugeordnet ist, die den Betrieb der jeweiligen hydraulischen Aktuatoren ACT1–ACT6 der Kupplungen C und der Bremsen B steuern. In 6 umfasst der Hydrauliksteuerkreis 50 eine Hydraulikzufuhrvorrichtung 52 und die linearen Magnetventile SL1–SL6.
Die Hydraulikzufuhrvorrichtung 52 umfasst beispielsweise ein Primärreglerventil 54 vom Entlastungstyp, das einen Leitungsdruck PL mittels eines Hydraulikdrucks regelt, der durch die Ölpumpe 34 als der ursprüngliche Druck generiert wird, und ein lineares Magnetventil SLT, das einen Signaldruck P_slt an das Primärreglerventil 54 ausgibt, so dass der Leitungsdruck PL gemäß der Motorlast (zum Beispiel dem Motordrehmoment Te oder dem Getriebeantriebsdrehmoment Tat) geregelt wird, die durch die Drosselklappenöffnung θth usw. dargestellt wird. Die Hydraulikzufuhrvorrichtung 52 umfasst des Weiteren ein Modulatorventil 56, das einen Modulatordruck PM unter Verwendung des Leitungsdruck PL als dem ursprünglichen Druck auf einen bestimmten Wert regelt, und ein manuelles Ventil 58, in dem Ölkanäle in Verbindung mit dem Schalt- oder Auswahlvorgang des Schalthebels 82 mechanisch geschaltet werden. Wenn sich der Schalthebel 82 in der Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D oder in der sequenziellen Betriebsposition S befindet, so generiert das manuelle Ventil 58 den empfangenen Leitungsdruck PL als einen Vorwärtsfahrtdruck (D-Bereichsdruck, Fahrtdruck) PD. Wenn der Schalthebel 82 in der Rückwärtsfahrt-Betriebsposition R steht, so generiert das manuelle Ventil 58 den empfangenen Leitungsdruck PL als einen Rückwärtsfahrtdruck (R-Bereichsdruck, Rückwärtsfahrtdruck) PR. Wenn des Weiteren der Schalthebel 82 in der neutralen Betriebsposition N oder der Parkbetriebsposition P steht, so schaltet das manuelle Ventil 58 die Ausgabe von Hydraulikdruck ab und leitet den Fahrtdruck PD und den Rückwärtsfahrtdruck PR zur Auslassseite. Somit generiert die Hydraulikzufuhrvorrichtung 52 den Leitungsdruck PL, den Modulatordruck PM, den Fahrtdruck PD und den Rückwärtsfahrtdruck PR.
Die Hydraulikdrücke Pc1, Pc2, Pc4, die durch die linearen Magnetventile SL1, SL2 bzw. SL4 unter Verwendung des Fahrtdrucks PD als dem ursprünglichen Druck geregelt werden, werden jeweiligen hydraulischen Aktuatoren ACT1, ACT2, ACT4 der Kupplungen C1, C2, C4 zugeführt. Des Weiteren werden die Hydraulikdrücke Pc3, Pb1, Pb2, die durch die linearen Magnetventile SL3, SL5 bzw. SL6 unter Verwendung des Leitungsdrucks PL als dem ursprünglichen Druck geregelt werden, jeweiligen hydraulischen Aktuatoren ACT3, ACT5, ACT6 der Kupplung C3 und der Bremsen B1, B2 zugeführt. Die linearen Magnetventile SL1–SL6 haben im Grunde die gleiche Ausgestaltung, und die Erregung, Nicht-Erregung und Stromsteuerung dieser Magnetventile werden unabhängig durch die elektronische Steuereinheit 60 ausgeführt. Der Hydrauliksteuerkreis 50 umfasst des Weiteren ein Schaltventil 59, und die Hydraulikdrücke Pc3, Pb2 werden den hydraulischen Aktuatoren ACT3, ACT6 über das Schaltventil 59 zugeführt, wie dies später noch beschrieben wird.
Wir wenden uns wieder 1 zu. Die elektronische Steuereinheit 60 umfasst einen Motorleistungssteuereinheit 62 und eine Schaltsteuereinheit 64.
Der Motorleistungssteuereinheit 62 berechnet die erforderliche Antriebskraft Fdem durch Anwenden der Ist-Gaspedalstellung θacc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V auf eine zuvor festgelegte Beziehung (zum Beispiel eine Antriebskraftkarte), die beispielsweise zuvor empirisch oder rechnerisch erhalten wurden, und stellt ein Soll-Motordrehmoment Tetgt ein, das die erforderliche Antriebskraft Fdem bereitstellt. Dann gibt die Motorleistungssteuereinheit 62 Motorleistungssteuerbefehlssignale Se zum Steuern der Leistung des Motors 12 beispielsweise an einen Drosselklappenaktuator, Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Zündvorrichtungen aus, um das Soll-Motordrehmoment Tegt bereitzustellen.
Die Schaltsteuereinheit 64 führt eine Steuerung zum Schalten von Eingreifen und Lösen der Eingriffsvorrichtungen gemäß der Betriebsposition Psh des Schalthebels 82 aus. Genauer gesagt, wenn die Betriebsposition Psh die neutrale Betriebsposition N oder die Parkbetriebsposition P ist, so löst die Schaltsteuereinheit 64 alle Eingriffsvorrichtungen. Wenn die Betriebsposition Psh irgend eine Fahrtbetriebsposition als eine der Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D, der sequenziellen Betriebsposition S und der Rückwärtsfahrt-Betriebsposition R ist, so gibt die Schaltsteuereinheit 64 einen Schaltbefehl zum Eingreifen einer entsprechenden der Eingriffsvorrichtungen aus, um eine bestimmte Zahnradposition beispielsweise gemäß der Eingriffstabelle in 3 gezeigten herzustellen. Wenn die Betriebsposition Psh beispielsweise die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, so führt die Schaltsteuereinheit 64 eine Schaltbestimmung aus (d. h. sie bestimmt eine Vorwärts-Zahnradposition), indem sie die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit V und die Gaspedalstellung Acc auf eine zuvor festgelegte Beziehung (Schaltkarte, Schaltdiagramm) unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Gaspedalstellung Acc als Variablen anwendet, wie dies zum Beispiel in 7 gezeigt ist. Dann gibt die Schaltsteuereinheit 64 einen Hydrauliksteuerbefehlssignal Sp als einen Schaltbefehl zum Eingreifen und/oder Lösen der Eingriffsvorrichtungen, die dem Schalten des Automatikgetriebes 22 zugeordnet sind, an den Hydrauliksteuerkreis 50 aus, um die so bestimmte Vorwärts-Zahnradposition herzustellen. Gemäß dem Hydrauliksteuerbefehlssignal Sp werden die linearen Magnetventile SL1–SL6 in dem Hydrauliksteuerkreis 50 so angesteuert, dass das Schalten des Automatikgetriebes 22 ausgeführt wird und die hydraulischen Aktuatoren ACT–ACT6 der Eingriffsvorrichtungen, die dem Schalten zugeordnet sind, betätigt werden. In der Schaltkarte von 7 sind die durchgezogenen Linien Hochschaltlinien, auf deren Basis ein Hochschalten bestimmt wird, und die durchbrochenen Linien sind Herunterschaltlinien, auf deren Basis das Herunterschalten bestimmt wird. In der Schaltkarte von 7 sind Schaltlinien für die 1. Gang-Zahnradposition „1.” bis zur 6. Gang-Zahnradposition „6.” aus der 1. Gang-Zahnradposition „1.” bis zur 8. Gang-Zahnradposition „8.”, in die das Automatikgetriebe 22 geschaltet werden kann, beispielhaft veranschaulicht.
Darüber hinaus besteht die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls, und zwar die Wahrscheinlichkeit, dass die Betriebsposition Psh des Schalthebels 82 aufgrund einer Funktionsstörung eines Kontaktpunktes des Schaltpositionssensors 80 oder einer Trennung oder eines Kurzschlusses einer Signalleitung, durch die ein Signal vom Schaltpositionssensor 80 übertragen wird, nicht detektiert wird. Für den Fall des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition Psh gibt die Schaltsteuereinheit 64 einen Schaltbefehl aus, der generiert werden würde, wenn die Betriebsposition Psh die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist. Und zwar wird für den Fall des oben erwähnten Ausfalls die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D als die Betriebsposition Psh – ungeachtet der Ist-Betriebsposition – angesehen. Genauer gesagt, unternimmt die Schaltsteuereinheit 64 für den Fall des oben erwähnten Ausfalls eine Schaltbestimmung durch Anwenden der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Gaspedalstellung Acc beispielsweise auf die Schaltkarte, wie dies in 7 gezeigt ist, und gibt einen Schaltbefehl auf der Basis der Schaltbestimmung aus. Wenn also die Ist-Betriebsposition zum Zeitpunkt des Ausfall die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D (oder die sequenzielle Betriebsposition S) ist, so werden die Hydraulikdrücke Pc1, Pc2, Pc3, Pc4, Pb1, Pb2, die unter Verwendung des Leitungsdrucks PL und des Fahrtdrucks PD geregelt werden, die von der Hydraulikzufuhrvorrichtung 52 als die ursprünglichen Drücke zugeführt werden, jeweils zu entsprechenden hydraulischen Aktuatoren ACT1–ACT6 der Eingriffsvorrichtungen, die der Herstellung der Zahnradposition zugeordnet sind, zugeführt, so dass die Zahnradposition gemäß der Schaltbestimmung geändert wird. Wenn des Weiteren die Ist-Betriebsposition zum Zeitpunkt des Ausfalls die neutrale Betriebsposition N, die Parkbetriebsposition P oder die Rückwärtsfahrt-Betriebsposition R ist, so wird der Fahrtdruck PD nicht an die Hydraulikzufuhrvorrichtung 52 übermittelt, und der Hydraulikdruck Pc1, Pc2, Pc4 wird nicht an die hydraulischen Aktuatoren ACT1, ACT2, ACT4 übermittelt. Daher wird keine der Vorwärts-Zahnradpositionen hergestellt, selbst wenn der Schaltbefehl, der generiert werden würde, wenn der Schalthebel 82 in der Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, generiert wird.
Wenn die Ist-Betriebsposition zum Zeitpunkt des oben erwähnten Ausfalls die Rückwärtsfahrt-Betriebsposition R ist, so wird der Rückwärtsfahrtdruck PR von der Hydraulikzufuhrvorrichtung 52 zugeführt. Dann wird unter Verwendung des Rückwärtsfahrtdrucks PR die Rückwärtsfahrt-Zahnradposition hergestellt. Genauer gesagt, hat das in dem Hydrauliksteuerkreis 50 angeordnete Schaltventil 59 ein Schieberventilelement, dessen Ventilposition zwischen einer Ventilposition A und einer Ventilposition B umgeschaltet wird. In der Ventilposition A ist ein Öldurchgang Lc3, durch den Hydraulikdruck Pc3 fließt, mit dem hydraulischen Aktuator ACT3 verbunden, und ein Öldurchgang Lb2, durch den Hydraulikdruck Pb2 fließt, ist mit dem hydraulischen Aktuator ACT6 verbunden. In der Ventilposition B ist ein Öldurchgang Lr, durch den Rückwärtsfahrtdruck PR fließt, mit dem hydraulischen Aktuator ACT3 verbunden, und der Öldurchgang Lr ist mit dem hydraulischen Aktuator ACT6 verbunden. Das Schaltventil 59 umfasst eine Feder 59s, die das Schieberventilelement in Richtung der Ventilposition A vorspannt, eine Ölkammer 59ca, die den Hydraulikdruck Pb1 zum Vorspannen des Schieberventilelements in Richtung der Ventilposition A empfängt, und eine Ölkammer 59cb, die den Leitungsdruck PL zum Vorspannen des Schieberventilelements in Richtung der Ventilposition B empfängt. In dem auf diese Weise aufgebauten Schaltventil 59 wird, wenn der Leitungsdruck PL gemäß der Motorlast geregelt wird, das Schieberventilelement unter der Vorspannkraft der Feder 59s in der Ventilposition A gehalten. Einerseits wird, wenn der Leitungsdruck PL so geregelt wird, dass er gleich dem maximalen Leitungsdruck PLmax ist, das Schieberventilelement in der Ventilposition B gehalten. Wenn andererseits der Hydraulikdruck Pb1 generiert wird, so wird das Schieberventilelement in der Ventilposition A gehalten, selbst wenn der Leitungsdruck PL der maximale Leitungsdruck PLmax ist. Wenn also der Hydraulikdruck Pb1 nicht generiert wird und der Leitungsdruck PL gleich dem maximalen Leitungsdruck PLmax ist, während die Ist-Betriebsposition zum Zeitpunkt des oben erwähnten Ausfalls die Rückwärtsfahrt-Betriebsposition R ist, so wird der Rückwärtsfahrtdruck PR den hydraulischen Aktuatoren ACT3, ACT6 über das Schaltventil 59 zugeführt, das in der Ventilposition B gehalten wird, so dass die Rückwärtsfahrt-Zahnradposition hergestellt wird. Wenn der oben erwähnte Ausfall nicht eintritt, so wird der Leitungsdruck PL gemäß der Motorlast geregelt, und der Hydraulikdruck Pc3, Pb2 wird den hydraulischen Aktuatoren ACT3, ACT6 über das Schaltventil 59 zugeführt, das in der Ventilposition A gehalten wird. Somit liefert der Hydrauliksteuerkreis 50 für den Fall des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition Psh den Rückwärtsfahrtdruck PR, der generiert werden würde, wenn die Ist-Betriebsposition die Rückwärtsfahrt-Betriebsposition R ist, an die Kupplung C3 und die Bremse B2 als die Reibungseingriffsvorrichtungen, die der Herstellung der Rückwärtsfahrt-Zahnradposition zugeordnet sind.
Wie dies oben beschrieben ist, ist das Fahrzeug, wenn der Schalthebel 82 zum Zeitpunkt des Ausfalls in die Rückwärtsfahrt-Betriebsposition R geschoben wird, in der Lage, rückwärts zu fahren, selbst wenn der Schaltbefehl generiert wird, der generiert werden würde, wenn der Schalthebel 82 in der Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist. In diesem Zusammenhang wird während der Rückwärtsfahrt zum Zeitpunkt des Ausfalls mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit V ein Schaltbefehl zum Eingreifen der Kupplung C1 und der Bremse B1 generiert, um die 2. Gang-Zahnradposition „2.” zu bilden. Während der Hydraulikdruck Pc1 für die Kupplung C1 nicht generiert wird, da sie den Fahrtdruck PD als den ursprünglichen Druck verwendet, wird der Hydraulikdruck Pb1 für die Bremse B1 generiert, da sie den Leitungsdruck PL als den ursprünglichen Druck verwendet. Da der Hydraulikdruck Pb1 auch der Ölkammer 59ca des Schaltventils 59 zugeführt wird, wird das Schaltventil 59 in der Ventilposition A gehalten, wenn der Schaltbefehl zum Schalten zur 2. Gang-Zahnradposition „2.” generiert wird. Dementsprechend werden die Kupplung C3 und die Bremse B2 gelöst, und daher wird eine gegenseitige Verriegelung (doppelter Eingriff) des Automatikgetriebes 22 selbst dann vermieden, wenn die Bremse B1 in Eingriff genommen ist. Andererseits versucht das Automatikgetriebe 22 selbst dann, wenn die Kupplung C3 und die Bremse B2 gelöst sind, einen Zustand der durchbrochenen Linie A herzustellen, die beispielsweise in dem Nomogramm von 4 angedeutet ist, wenn die Bremse B1 während der Rückwärtsfahrt in Eingriff genommen ist. Da jedoch die Freilaufkupplung F1 in dem Automatikgetriebe 22 angeordnet ist, kann der Zustand der durchbrochenen Linie A nicht hergestellt werden, und die Drehzahl der Antriebsräder 14 wird aufgrund des Eingriffs der Bremse B1 und der Funktion der Freilaufkupplung F1 reduziert. Infolge dessen kann ein Blockieren der Antriebsräder als ein Phänomen des Stoppens der Rotation der Antriebsräder 14 erfolgen (siehe die durchbrochene Linie B in dem Nomogramm von 4).
Angesichts der oben beschriebenen Situation gibt die Schaltsteuereinheit 64 zum Zeitpunkt des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition Psh einen Schaltbefehl aus, der generiert werden würde, wenn die Betriebsposition Psh die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, um eine der Vorwärts-Zahnradpositionen herzustellen, die hergestellt werden, wenn die Betriebsposition Psh die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, mit Ausnahme einer oder mehrerer Vorwärts-Zahnradpositionen, die in Verbindung mit einer Eingriffsvorrichtung hergestellt werden, die eine Rückwärtsdrehung der Antriebsräder 14 einschränkt, wenn sie zusammen mit der Freilaufkupplung F1 in Eingriff genommen werden. Beispielsweise gibt die Schaltsteuereinheit 64 für den Fall des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition Psh den Schaltbefehl aus, der generiert werden würde, wenn die Betriebsposition Psh die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, so dass das Automatikgetriebe 22 hoch oder herunter geschaltet wird, während die Vorwärts-Zahnradpositionen übersprungen werden, die in Verbindung mit der Eingriffsvorrichtung hergestellt werden, die eine Rückwärtsdrehung der Antriebsräder 14 einschränkt, wenn sie zusammen mit der Freilaufkupplung F1 in Eingriff genommen ist. In dem Automatikgetriebe 22 sind die Vorwärts-Zahnradpositionen, die in Verbindung mit der Eingriffsvorrichtung hergestellt werden, die eine Rückwärtsdrehung der Antriebsräder 14 einschränkt, wenn sie zusammen mit der Freilaufkupplung F1 in Eingriff genommen ist, die 2. Gang-Zahnradposition „2.” und die achte Zahnradposition „8.”. Dementsprechend wird der Schaltbefehl zu einem Zeitpunkt des Ausfalls generiert, um das Automatikgetriebe 22 rauf oder runter von „1.” zu „3.”, „3.” zu „4.”, „4.” zu „5.”, „5.” zu „6.” und „6.” zu „7.” und von „7.” zu „6.”, „ 6.” zu „5.”, „5.” zu „4.”, „4.” zu „3.” und „3.” zu „1.” zu schalten. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht auf einen Wert angehoben werden soll, an dem das Automatikgetriebe 22 in der Rückwärtsfahrt-Zahnradposition in die 8. Gang-Zahnradposition „8.” geschaltet wird, wird der Schaltbefehl so generiert, dass das Automatikgetriebe 22 zwischen „1.” und „3.”, und „4.”, „4.” und „5.” und „6.”, „6.” und „7.” und „7.” und „8.” rauf oder runter geschaltet wird.
Genauer gesagt, umfasst die elektronische Steuereinheit 60 des Weiteren eine Einheit zum Bestimmen des Ausfalls der Betriebspositionsdetektion 66. Die Einheit zum Bestimmen des Ausfalls der Betriebspositionsdetektion 66 bestimmt zum Beispiel auf der Basis des Umstandes, ob die elektronische Steuereinheit 60 ein Detektionssignal der Betriebsposition Psh empfängt oder nicht, ob ein Ausfall der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition Psh eingetreten ist.
8 ist ein Flussdiagramm, das einen wesentlichen Teil eines Steuerungsbetriebes der elektronischen Steuereinheit 60 veranschaulicht, und zwar einen Steuerungsbetrieb zum Verhindern, dass die Drehzahl der Antriebsräder 14 während der Rückwärtsfahrt reduziert wird, wenn ein Schaltbefehl, der generiert werden würde, wenn die Betriebsposition Psh die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, zum Zeitpunkt des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition Psh generiert wird. Beispielsweise wird eine Steuerungsroutine des Flussdiagramms von 8 wiederholt ausgeführt.
In 8 wird zu Beginn in Schritt S10, welcher der Einheit zum Bestimmen des Ausfalls der Betriebspositionsdetektion 66 entspricht, bestimmt, ob ein Ausfall der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition Psh eintritt. Wenn eine negative Entscheidung (NEIN) in Schritt S10 erhalten wird, so wird eine Steuerung gemäß jeder Betriebsposition Psh in Schritt S20 ausgeführt, welcher der Schaltsteuereinheit 64 entspricht. Wenn andererseits eine positive Entscheidung (JA) in Schritt S10 erhalten wird, so wird ein Hydraulikbefehl, der den Leitungsdruck PL auf den maximalen Leitungsdruck PLmax einstellt, an das lineare Magnetventil SLT in Schritt S30 generiert, welcher der Schaltsteuereinheit 64 entspricht. Der Weiteren wird ein Schaltbefehl generiert, der generiert werden würde, wenn die Betriebsposition Psh die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, so dass eine Steuerung ausgeführt wird, während die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D als die Betriebsposition Psh angesehen wird. Zu dieser Zeit wird die 2. Gang-Zahnradposition „2.” gehemmt, und der Schaltbefehl wird generiert, so dass das Automatikgetriebe 22 hoch oder herunter geschaltet wird, während die 2. Gang-Zahnradposition „2.” übersprungen wird.
Wie dies oben beschrieben ist, wird gemäß dieser Ausführungsform zum Zeitpunkt des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition Psh der Schaltbefehl generiert, der generiert werden würde, wenn die Betriebsposition Psh die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, so dass die Fahrleistung, die der Fahrleistung bei Nichtvorliegen des oben beschriebenen Ausfalls entspricht, sichergestellt werden kann, wenn die Ist-Betriebsposition die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist. Des Weiteren wird, wenn die Ist-Betriebsposition zum Zeitpunkt des Ausfalls die Rückwärtsfahrt-Betriebsposition R ist, die Rückwärtsfahrt-Zahnradposition hergestellt, und die Rückwärts-Fahrleistung kann sichergestellt werden. Des Weiteren gibt die Schaltsteuereinheit 64 zum Zeitpunkt des Ausfalls keine Schaltbefehle zum Schalten zu den Vorwärts-Zahnradpositionen (in dieser Ausführungsform die 2. Gang-Zahnradposition „2.” und die 8. Gang-Zahnradposition „8.”), die in Verbindung mit der Eingriffsvorrichtung (in dieser Ausführungsform die Bremse B1) hergestellt werden, die das Blockieren der Antriebsräder bewirken würde, wenn sie zusammen mit der Freilaufkupplung F1 in Eingriff genommen ist, unter den bestimmten Vorwärts-Zahnradpositionen aus, die hergestellt werden, wenn sich der Schalthebel 82 in den Vorwärtsfahrt-Betriebsposition befindet. Wenn also der Schaltbefehl, der generiert werden würde, wenn die Betriebsposition Psh die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, zu einem Zeitpunkt des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition Psh generiert wird, so wird verhindert, dass die Antriebsräder während der Rückwärtsfahrt blockiert werden.
Wie dies beispielsweise in 9 gezeigt ist, ist es möglich, das Blockieren der Antriebsräder während der Rückwärtsfahrt zu verhindern, indem ein Schaltventil 90 hinzugefügt wird, das einen Öldurchgang sperrt, durch den Hydraulikdruck Pb1 zu dem hydraulischen Aktuator ACT 5 geführt wird, wenn es den Rückwärtsfahrtdruck PR empfängt. Andererseits ist es in dieser Ausführungsform, wie dies in dem Flussdiagramm von 8 veranschaulicht ist, möglich, das Blockieren der Antriebsräder während der Rückwärtsfahrt zu verhindern, ohne die in 9 gezeigte Hardware-Konfiguration hinzuzufügen. Dementsprechend ist es möglich, die Kosten zu reduzieren, das Gewicht zu senken oder Platz zu sparen.
Gemäß dieser Ausführungsform gibt die Schaltsteuereinheit 64 für den Fall des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition Psh einen Schaltbefehl aus, der generiert werden würde, wenn die Betriebsposition Psh die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, so dass das Automatikgetriebe 22 hoch oder herunter geschaltet wird, während die 2. Gang-Zahnradposition „2.” und die 8. Gang-Zahnradposition „8.” übersprungen werden. Daher wird verhindert, dass die Antriebsräder während der Rückwärtsfahrt blockieren. Des Weiteren kann, wenn die Ist-Betriebsposition die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, die Fahrleistung in einer mittleren bis hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsregion sowie die Fahrleistung beim Start der Fahrzeugs oder in einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsregion in geeigneter Weise sichergestellt werden.
Obgleich eine konkrete Ausführungsform der Erfindung im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben wurde, kann die Erfindung auch in anderen Formen verkörpert sein.
Beispielsweise wird in der oben beschriebenen Ausführungsform für den Fall des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition Psh ein Schaltbefehl generiert, der generiert werden würde, wenn die Betriebsposition Psh die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, so dass das Automatikgetriebe 22 hoch oder herunter geschaltet wird, während die 2. Gang-Zahnradposition „2.” und der 8. Gang-Zahnradposition „8.” übersprungen wird. Jedoch ist diese Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt. Beispielsweise kann ein Schaltbefehl generiert werden, um ein Schalten unter Verwendung der Zahnradpositionen zu bewirken, die höher als die 3. Gang-Zahnradposition „3.” sind, oder es kann ein Schaltbefehl generiert werden, um ein Schalten unter Verwendung fester Zahnradpositionen zu bewirken, zum Beispiel der 1. Gang-Zahnradposition „1.”, der 3. Gang-Zahnradposition „3.” und der 5. Gang-Zahnradposition „5.”. Zusammenfassend ausgedrückt, kann der Schaltbefehl generiert werden, um ein Schalten zu anderen Zahnradpositionen als mindestens der 2. Gang-Zahnradposition „2.” und der 8. Gang-Zahnradposition „8.” zu bewirken. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht auf einen Wert angehoben werden soll, an dem das Automatikgetriebe 22 in der Rückwärtsfahrt-Zahnradposition in die 8. Gang-Zahnradposition „8.” geschaltet wird, kann der Schaltbefehl zum Zeitpunkt des Ausfalls generiert werden, um das Automatikgetriebe 22 zwischen „1.” und „3.”, „3.” und „4.”, „4.” und „5.”, „5.” und „6.”, „6.” und „7.” und „7.” und „8.” hoch und runter zu schalten. Für diesen Fall lautet die Aussage in dem Block von Schritt S30 von 8 „STEUERUNG DES SCHALTENS UNTER DER ANNAHME, DASS DER SCHALTHEBEL IN BETRIEBSPOSITION D STEHT, WÄHREND DER 2. GANG VERHINDERT IST”. In Schritt S30 ist, wenn das Schalten unter der Annahme gesteuert wird, dass die Betriebsposition Psh die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D ist, die 2. Gang-Zahnradposition „2.” daran gehindert, hergestellt zu werden, und ein Schaltbefehl wird generiert, um ein Schalten zu bewirken, während die zweite Zahnradposition „2.” übersprungen wird. Wenn des Weiteren bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 rückwärts fährt, unter der Annahme, dass ein Schaltbefehl, der generiert werden würde, wenn der Schalthebel in der Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D steht, zu einem Zeitpunkt des Ausfalls generiert wird, so kann der Schaltbefehl, der in der Vorwärtsfahrt-Betriebsposition D generiert werden würde, zu einem Schaltbefehl geschaltet oder geändert werden, der generiert werden würde, wenn der Schalthebel in der Rückwärtsfahrt-Betriebsposition R steht. Wenn beispielsweise das Ist-Übersetzungsverhältnis γ des Automatikgetriebes 22, das auf der Basis der Getriebeantriebswellendrehzahl Nin und der Abtriebswellendrehzahl Nout berechnet wird, das Übersetzungsverhältnis der Rückwärtsfahrt-Zahnradposition ist, so wird bestimmt, dass das Fahrzeug rückwärts fährt (oder es wird auf der Basis der durch einen Sensor detektierten Drehrichtung bestimmt, dass das Fahrzeug rückwärts fährt), und der Schaltbefehl wird zu einem Schaltbefehl geschaltet, der generiert werden würde, wenn der Schalthebel in der Rückwärtsfahrt-Betriebsposition R steht.
Obgleich die Ventilposition des Schaltventils 59 in der oben beschriebenen Ausführungsform durch den Hydraulikdruck Pb1 geschaltet wird, ist diese Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt. Beispielsweise braucht die Ventilposition des Schaltventils 59 nicht durch den Hydraulikdruck Pb1 geschaltet zu werden, sofern das Automatikgetriebe 22 hoch oder herunter geschaltet wird, während die 2. Gang-Zahnradposition „2.” zum Zeitpunkt des Ausfalls übersprungen wird. Für diesen Fall wird die Ölkammer 59ca, die den Hydraulikdruck Pb1 empfängt, nicht bereitgestellt.
Obgleich das Automatikgetriebe 22 in der oben beschriebenen Ausführungsform durch Eingriff der Kupplung C3 und der Bremse B2 in die Rückwärtsfahrt-Zahnradposition versetzt wird, kann die Rückwärtsfahrt-Zahnradposition zum Beispiel auch durch Eingriff der Kupplung C4 und der Bremse B2 hergestellt werden. Des Weiteren wird das Automatikgetriebe 22 zwar in jede Zahnradposition der acht Vorwärts-Zahnradpositionen versetzt, doch die Erfindung ist nicht auf diese Anordnung beschränkt. Des Weiteren sind in der obigen Ausführungsform die Vorwärts-Zahnradpositionen, die gemäß dem Schaltbefehl zum Zeitpunkt des Ausfalls der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition Psh daran gehindert werden, hergestellt zu werden, die Vorwärts-Zahnradpositionen, die in Verbindung mit der Eingriffsvorrichtung (d. h. der Eingriffsvorrichtung, die eine Drehung der Antriebsräder 14 stoppt) hergestellt werden, die das Blockieren der Antriebsräder veranlasst, wenn sie zusammen mit der Freilaufkupplung F1 in Eingriff genommen ist. Jedoch können die Vorwärts-Zahnradpositionen, die daran gehindert sind, hergestellt zu werden, auch die Vorwärts-Zahnradpositionen sein, die in Verbindung mit der Eingriffsvorrichtung (der Kupplung C3 für den Fall, dass die Rückwärtsfahrt-Zahnradposition zum Beispiel durch Eingriff der Kupplung C4 und der Bremse B2 hergestellt wird) hergestellt werden, welche die Drehzahl der Antriebsräder 14 reduziert. Zusammenfassend ausgedrückt, kann diese Erfindung auf das Automatikgetriebe 22 angewendet werden, wenn es ein Automatikgetriebe ist, das in mehrere Zahnradpositionen versetzt wird, die verschiedene Übersetzungsverhältnisse aufweisen, wenn eine oder mehrere ausgewählte von mehreren Eingriffsvorrichtungen und die Freilaufkupplung F1 in Eingriff gebracht werden, und kann auf ein Automatikgetriebe angewendet werden, das eine oder mehrere Vorwärts-Zahnradpositionen aufweist, die in Verbindung mit der Eingriffsvorrichtung hergestellt werden, die eine Rückwärtsdrehung der Antriebsräder 14 einschränkt, wenn sie zusammen mit der Freilaufkupplung F1 in Eingriff genommen ist. Das Einschränken einer Rückwärtsdrehung der Antriebsräder 14 umfasst das Reduzieren der Drehzahl sowie das Stoppen der Drehung.
Obgleich in der oben beschriebenen Ausführungsform der Motor 12 als ein Beispiel einer Vortriebsquelle veranschaulicht ist, ist diese Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann auch eine andere Hauptvortriebsquelle, wie zum Beispiel ein Elektromotor, allein oder in Kombination mit dem Motor 12 als die Vortriebsquelle(n) verwendet werden. Obgleich die Leistung des Motors 12 in der oben beschriebenen Ausführungsform über den Drehmomentwandler 20 zu dem Automatikgetriebe 22 übertragen wird, ist die Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt. Beispielsweise können auch andere hydraulische Kraftübertragungsvorrichtungen, wie zum Beispiel eine Fluidkupplung ohne Drehmomentverstärkungsfunktion, anstelle des Drehmomentwandlers 20 verwendet werden. Auf die hydraulische Kraftübertragungsvorrichtung kann gegebenenfalls auch verzichtet werden. Des Weiteren kann die Betriebsposition „S” eine manuelle Schaltbetriebsposition zum Ändern der Zahnradposition des Automatikgetriebes 22 gemäß einer Betätigung des Schalthebels 82 sein, oder auf die Betriebsposition „S” kann gegebenenfalls auch verzichtet werden.
Es versteht sich, dass die oben beschriebene Ausführungsform lediglich ein Beispiel ist und dass diese Erfindung auf der Basis des Wissens eines Fachmannes mit verschiedenen Änderungen, Abwandlungen oder Verbesserungen verkörpert werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-177934 A [0002]

Claims

Automatisches Schaltsteuersystem, das Folgendes umfasst: ein Automatikgetriebe, das Folgendes umfasst: mehrere Reibungseingriffsvorrichtungen, eine Freilaufkupplung (F1), und eine Hydrauliksteuerungsvorrichtung (50), die dafür ausgebildet ist, einen Hydraulikdruck für die mehreren Reibungseingriffsvorrichtungen und die Freilaufkupplung bereitzustellen, wobei die Hydrauliksteuerungsvorrichtung dafür ausgebildet ist, einen Rückwärtsfahrtdruck für eine erste Reibungseingriffsvorrichtung bereitzustellen, wobei der Rückwärtsfahrtdruck ein Hydraulikdruck ist, der generiert wird, wenn eine Ist-Betriebsposition eines Schaltelements eine Rückwärtsfahrt-Betriebsposition ist, wobei die erste Reibungseingriffsvorrichtung eine Reibungseingriffsvorrichtung ist, die der Herstellung einer zuvor festgelegten Rückwärtsfahrt-Zahnradposition zugeordnet ist, wobei das Automatikgetriebe dafür ausgebildet ist, mehrere Zahnradpositionen herzustellen, die verschiedene Übersetzungsverhältnisse aufweisen, wenn eine oder mehrere ausgewählte der mehreren Reibungseingriffsvorrichtungen und die Freilaufkupplung in Eingriff gebracht werden; und eine elektronische Steuereinheit (60), die dafür ausgebildet ist, i) zu bestimmen, ob es einen Ausfall der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition des Schaltelements gibt, ii) einen Schaltbefehl auszugeben, eine bestimmte Zahnradposition herzustellen, wenn die Betriebsposition des Schaltelements eine Fahrtbetriebsposition ist, und iii) einen Schaltbefehl auszugeben, der zu generieren ist, wenn die Betriebsposition eine Vorwärtsfahrt-Betriebsposition ist, wenn der Ausfall der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition des Schaltelements eintritt, dergestalt, dass zuvor festgelegte Vorwärts-Zahnradpositionen hergestellt werden, wobei die zuvor festgelegten Vorwärts-Zahnradpositionen Zahnradpositionen sind, die mindestens eine Zahnradposition ausschließen, die in Verbindung mit einer zweiten Reibungseingriffsvorrichtung hergestellt wird, wobei die zweite Reibungseingriffsvorrichtung eine Reibungseingriffsvorrichtung ist, die eine Rückwärtsdrehung von Antriebsrädern einschränkt, wenn sie zusammen mit der Freilaufkupplung in Eingriff genommen ist.
Automatisches Schaltsteuersystem nach Anspruch 1, wobei: der Schaltbefehl, der zu generieren ist, wenn die Betriebsposition die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition ist, ein Schaltbefehl zum Schalten der zuvor festgelegten Vorwärts-Zahnradpositionen gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit ist; und die elektronische Steuereinheit dafür ausgebildet ist, den Schaltbefehl, der zu generieren ist, wenn die Betriebsposition die Vorwärtsfahrt-Betriebsposition ist, wenn der Ausfall der Fähigkeit zur Detektion der Betriebsposition des Schaltelements eintritt, dergestalt auszugeben, dass das Automatikgetriebe hoch oder herunter geschaltet wird, während die mindestens eine Vorwärts-Zahnradposition übersprungen wird, die in Verbindung mit dem zweiten Reibungseingriffsvorrichtung hergestellt wird.