DE102019215320A1

DE102019215320A1 - Steuervorrichtung für eine antriebskraftübertragungsvorrichtung in einem fahrzeug

Info

Publication number: DE102019215320A1
Application number: DE102019215320.8A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Ayabe; Kunio HATTORI; Asami Fujita; Yusuke Ohgata; Shinji Oita
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2019-10-07
Publication date: 2020-04-16
Also published as: CN111059285A; US20200116257A1; JP2020063773A

Abstract

Steuervorrichtung (100) für eine Fahrzeugantriebskraftübertragungsvorrichtung (16), die einen ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) definiert, der eine erste Kupplung (C1) und eine Zweiwegekupplung (TWC) umfasst, und einen zweiten Antriebskraftübertragungsweg (PT2), der ein stufenloses Getriebe (24) und eine zweite Kupplung (C2) umfasst. Die Steuervorrichtung (100) schaltet die Zweiwegekupplung (TWC) aus ihrem verriegelten Modus in ihren Freilaufmodus, wenn der zweite Antriebskraftübertragungsweg (PT2) anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs (PT1) eingerichtet werden soll. In einem Fall, in dem während des Vorwärtsfahrens eines Fahrzeugs (10), bei dem die Zweiwegekupplung (TWC) in den verriegelten Modus versetzt ist, die Zweiwegekupplung (TWC) selbst bei einer Anforderung, den zweiten Antriebskraftübertragungsweg (PT2) anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs (PT1) einzurichten, nicht vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus umschaltet, bewirkt die Steuervorrichtung (100), dass die zweite Kupplung (C2) einrückt, und begrenzt die Antriebskraft der Maschine (12).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung, die in einem Fahrzeug vorzusehen ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung einen ersten und einen zweiten Antriebskraftübertragungsweg festlegt, die parallel zueinander zwischen einer Maschine und Antriebsrädern des Fahrzeugs vorgesehen sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung ist bekannt, die in einem Fahrzeug mit einer Maschine und Antriebsrädern vorzusehen ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung einen ersten und einen zweiten Antriebskraftübertragungsweg definiert, die jeweils parallel zueinander zwischen der Maschine und den Antriebsrädern vorgesehen sind. Der erste Antriebskraftübertragungsweg weist eine erste Kupplung und eine Klauenkupplung auf, und der zweite Antriebskraftübertragungsweg umfasst ein stufenloses Getriebe und eine zweite Kupplung. Beispielsweise offenbart die WO 2013/176 208 A eine derartige Antriebskraftübertragungsvorrichtung. In der offenbarten Antriebskraftübertragungsvorrichtung werden die erste Kupplung und die Klauenkupplung so gesteuert, dass sie freigegeben bzw. gelöst werden, und die zweite Kupplung wird so gesteuert, dass sie eingerückt wird, wenn aus einem ersten Zustand, in dem eine Antriebskraft der Maschine entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs auf die Antriebsräder übertragen wird, in einen zweiten Zustand geschaltet werden soll, in dem die Antriebskraft der Maschine entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs auf die Antriebsräder übertragen wird.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Nebenbei bemerkt ist in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung, die in der WO2013/176 208 A offenbart ist, die Klauenkupplung im ersten Antriebskraftübertragungsweg vorgesehen und ist in einem Fahrzustand des Fahrzeugs gelöst bzw. ausgerückt, der bewirken könnte, dass die erste Kupplung mit hoher Drehzahl dreht, um zu verhindern, dass die erste Kupplung mit hoher Drehzahl dreht. Die Klauenkupplung ist jedoch so aufgebaut, dass sie Komponenten wie einen Synchronisationsmechanismus enthält, wodurch die Anzahl der Komponenten und die Kosten für die Herstellung der Antriebskraftübertragungsvorrichtung erhöht werden.
Um die Kosten zu senken, kann die Klauenkupplung durch eine Zweiwegekupplung ersetzt werden, die in einen ausgewählten aus zahlreichen Betriebsmodi versetzbar ist, die mindestens einen Freilaufmodus und einen verriegelten Modus umfassen, so dass die Zweiwegekupplung dazu aufgebaut ist, eine Antriebskraft während eines angetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft während eines nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu unterbrechen, wenn die Zweiwegekupplung in den Freilaufmodus geschaltet ist, und derart, dass die Zweiwegekupplung dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu übertragen, wenn die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist. Somit wird in einem Fahrzustand des Fahrzeugs, der bewirken könnte, dass die erste Kupplung mit hoher Drehzahl dreht, die Zweiwegekupplung in den Freilaufmodus versetzt, wodurch die Übertragung der Drehung durch die Zweiwegekupplung auf die erste Kupplung unterbunden wird, so dass verhindert werden kann, dass die erste Kupplung mit hoher Drehzahl dreht.
In der wie vorstehend beschrieben aufgebauten Antriebskraftübertragungsvorrichtung könnte die Zweiwegekupplung möglicherweise dabei versagen, vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus geschaltet zu werden, wenn sich das Fahrzeug im nichtangetriebenen Zustand befindet (in dem das Fahrzeug durch Trägheit zum Fahren gebracht wird), beispielsweise während einer Trägheitsfahrt des Fahrzeugs, weil Elemente der Zweiwegekupplung miteinander in Kontakt stehen und Kräfte aufeinander ausüben. Wenn das Fahrzeug weiterfährt, während die Zweiwegekupplung im verriegelten Modus gehalten wird, wird die Drehung über die Zweiwegekupplung auf die erste Kupplung übertragen, so dass die Gefahr besteht, dass die erste Kupplung mit hoher Drehzahl dreht, wenn die Fahrgeschwindigkeit eine hohe Geschwindigkeit wird.
Die vorliegende Erfindung wurde im Anbetracht des vorstehend beschriebenen Stands der Technik gemacht. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung zu schaffen, die in einem Fahrzeug mit einer Maschine und Antriebsrädern vorgesehen ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung erste und zweite Antriebskraftübertragungswege definiert, die parallel zueinander zwischen der Maschine und den Antriebsrädern vorgesehen sind, wobei der erste Antriebskraftübertragungsweg mit einer ersten Kupplung und einer Zweiwegekupplung versehen ist und der zweite Antriebskraftübertragungsweg ein stufenloses Getriebe und eine zweite Kupplung umfasst, und wobei die Steuervorrichtung dazu fähig ist, die erste Kupplung daran zu hindern, mit einer hohen Drehzahl zu drehen, selbst wenn es der Zweiwegekupplung misslingt, aus ihrem verriegelten Modus in ihren Freilaufmodus zu schalten.
Die vorstehend angegebene Aufgabe wird gemäß den folgenden Aspekten der vorliegenden Erfindung gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Steuervorrichtung für eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung geschaffen, die in einem Fahrzeug mit einer Maschine und Antriebsrädern bereitstellbar ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung ein stufenloses Getriebe, eine erste Kupplung, eine zweite Kupplung und eine dritte Kupplung umfasst, und erste und zweite Antriebskraftübertragungswege definiert, die parallel zueinander zwischen der Maschine und den Antriebsrädern vorgesehen sind, so dass die erste Kupplung und die dritte Kupplung im ersten Antriebskraftübertragungsweg vorgesehen sind, und derart, dass das stufenlose Getriebe und die zweite Kupplung im zweiten Antriebskraftübertragungsweg vorgesehen sind, wobei der erste Antriebskraftübertragungsweg durch Einrücken bzw. in-Eingriff-bringen der ersten Kupplung und Ausrücken bzw. Lösen der zweiten Kupplung einzurichten ist, so dass eine Antriebskraft entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs durch die erste Kupplung und die dritte Kupplung übertragbar ist, wenn der erste Antriebskraftübertragungsweg eingerichtet ist, wobei der zweite Antriebskraftübertragungsweg durch Lösen der ersten Kupplung und Einrücken der zweiten Kupplung einzurichten ist, so dass die Antriebskraft entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs durch das stufenlose Getriebe und die zweite Kupplung übertragbar ist, wenn der zweite Antriebskraftübertragungsweg eingerichtet ist, wobei die dritte Kupplung eine Zweiwegekupplung ist, die in einen aus mehreren Betriebsmodi ausgewählten versetzbar ist, die zumindest einen Freilaufmodus und einen verriegelten Modus umfassen, so dass die Zweiwegekupplung dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während eines angetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft während eines nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu unterbinden, wenn die Zweiwegekupplung in den Freilaufmodus versetzt ist und so, dass die Zweiwegekupplung dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu übertragen, wenn die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist, wobei die Steuervorrichtung einen Steuerabschnitt aufweist, der dazu aufgebaut ist, die Zweiwegekupplung aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus umzuschalten, wenn der zweite Antriebskraftübertragungsweg anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs einzurichten ist, und wobei in einem Fall, in dem während des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs, bei dem die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist, die Zweiwegekupplung nicht aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus umgeschaltet wird, selbst wenn eine Anforderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs vorliegt, der Steuerabschnitt dazu aufgebaut ist, zu bewirken, dass die zweite Kupplung eingerückt und die Antriebskraft der Maschine begrenzt wird. Man bemerke, dass das Merkmal hinsichtlich der Zweiwegekupplung (mit dem beschrieben wird, dass die Zweiwegekupplung dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während eines angetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft während eines nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu unterbinden, wenn die Zweiwegekupplung in den Freilaufmodus versetzt ist, und die Zweiwegekupplung dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu übertragen, wenn die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist) alternativ so beschrieben werden kann, dass die Zweiwegekupplung einen eingangsseitigen drehenden Abschnitt und einen ausgangsseitigen drehenden Abschnitt umfasst, so dass eine Drehung zwischen der Maschine und dem eingangsseitigen drehenden Abschnitt entlang des ersten Antriebskraftübertragungsweges übertragbar ist und so, dass eine Drehung zwischen dem ausgangsseitigen drehenden Abschnitt und den Antriebsrädern entlang des ersten Antriebskraftübertragungsweges übertragbar ist, wobei der eingangsseitige drehende Abschnitt daran gehindert wird, in eine vorab festgelegte der entgegengesetzten Richtungen relativ zum ausgangsseitigen drehenden Abschnitt gedreht zu werden, und in die andere der entgegengesetzten Richtungen relativ zum ausgangsseitigen drehenden Abschnitt gedreht werden kann, wenn die Zweiwegekupplung in den Freilaufmodus versetzt ist, und wobei der eingangsseitige drehende Abschnitt daran gehindert wird, in beide einander entgegengesetzte Richtungen relativ zum ausgangsseitigen drehenden Abschnitt zu drehen, wenn die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist. Außerdem kann die Steuervorrichtung einen Verriegelungszustandsbestimmungsabschnitt enthalten, der dazu aufgebaut ist, während des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs basierend auf einer Drehzahldifferenz zwischen einer Drehzahl des eingangsseitigen drehenden Abschnitts und einer Drehzahl des ausgangsseitigen drehenden Abschnitts zu bestimmen, ob die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist, wobei der Verriegelungszustandsbestimmungsabschnitt dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, dass die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist, wenn die Drehzahldifferenz nicht größer ist als ein vorab festgelegter Schwellenwert. Darüber hinaus ist beispielsweise die Zweiwegekupplung zwischen der ersten Kupplung und den Antriebsrädern im ersten Antriebskraftübertragungsweg vorgesehen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist in der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung der Steuerabschnitt dazu aufgebaut, die zweite Kupplung abhängig von einer Drehzahldifferenz zwischen einem Istdrehzahlwert einer Eingangswellendrehzahl einer dem ersten und dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg gemeinsamen Eingangswelle und einem Solldrehzahlwert zu steuern, der ein Drehzahlwert der Eingangswellendrehzahl der Eingangswelle nach dem Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs ist, wobei der Steuerabschnitt dazu aufgebaut ist, zu bewirken, dass die zweite Kupplung mit dem Einrücken wartet, bis die Drehzahldifferenz nicht größer als ein vorab festgelegter Schwellenwert wird, ohne zu veranlassen, dass die zweite Kupplung eingerückt wird, bis die Drehzahldifferenz nicht größer als der vorgegebene Schwellenwert wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist in der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung der Steuerabschnitt dazu aufgebaut, die zweite Kupplung abhängig von einer Zeitdauer ab einem Zeitpunkt zu steuern, an dem die Anforderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs gestellt wird, wobei der Steuerabschnitt dazu aufgebaut ist, zu bewirken, dass die zweite Kupplung mit dem Einrücken wartet, bis die Zeitdauer größer als eine vorab festgelegte Dauer wird, ohne zu bewirken, dass die zweite Kupplung eingerückt wird, bis die Zeitdauer größer als die vorab festgelegte Dauer ist.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist in der Steuervorrichtung gemäß dem zweiten oder dritten Aspekt der Erfindung der Steuerabschnitt dazu aufgebaut, zu bewirken, dass das Einrücken der zweiten Kupplung beginnt, wenn ein Gaspedal bzw. eine Beschleunigungsanforderungseinrichtung des Fahrzeugs betätigt wird, während er bewirkt, dass die zweite Kupplung auf das Einrücken wartet.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung ist in der Steuervorrichtung gemäß dem zweiten oder dritten Aspekt der Erfindung der Steuerabschnitt dazu aufgebaut, zu bewirken, dass das Einrücken der zweiten Kupplung beginnt, wenn die Zweiwegekupplung vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus geschaltet wird, während er bewirkt, dass die zweite Kupplung auf das Einrücken wartet
In der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist in einem Fall, in dem während des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs, bei dem die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist, die Zweiwegekupplung nicht aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus schaltet, obwohl eine Forderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs vorliegt, der Steuerabschnitt dazu aufgebaut, zu bewirken, dass die zweite Kupplung eingerückt wird, so dass es möglich ist, eine lange Dauer eines Leerlaufzustands der Antriebskraftübertragungsvorrichtung zu vermeiden, in dem die Übertragung der Antriebskraft unterbrochen ist, wodurch ein unangenehmes Gefühl verringert wird, das einem Fahrer des Fahrzeugs vermittelt wird. Währenddessen könnte, wenn die zweite Kupplung eingerückt ist, wobei sich die Zweiwegekupplung im verriegelten Modus befindet, eine Drehung von den Antriebsrädern über die Zweiwegekupplung auf die erste Kupplung übertragen werden, falls die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs erhöht wird, so dass die Gefahr besteht, dass die erste Kupplung mit hoher Drehzahl gedreht werden kann. In der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird jedoch die Antriebskraft der Maschine begrenzt, um eine Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit zu begrenzen, wodurch verhindert werden kann, dass die erste Kupplung mit hoher Drehzahl dreht.
In der Steuervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird die zweite Kupplung veranlasst, auf das Einrücken zu warten, bis die Drehzahldifferenz (zwischen dem Istdrehzahlwert der Eingangswellendrehzahl und dem Solldrehzahlwert der Eingangswellendrehzahl) nicht größer als der vorgegebene bzw. vorab festgelegte Schwellenwert wird, ohne dass die zweite Kupplung dazu gebracht wird, einzurücken, bis die Drehzahldifferenz nicht größer als der vorab festgelegte Schwellenwert ist. Somit wird in einem Fall, in dem die Zweiwegekupplung vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus umgeschaltet wird, während veranlasst wird, dass mit dem Einrücken der zweiten Kupplung gewartet wird, die Drehung nicht von den Antriebsrädern nach dem Einrücken der zweiten Kupplung auf die erste Kupplung übertragen, so dass verhindert wird, dass die erste Kupplung mit hoher Drehzahl dreht. Da ferner die zweite Kupplung eingerückt wird, wenn die Eingangswellendrehzahl mit der Solldrehzahl synchronisiert ist, ist es möglich, den Stoß bzw. Ruck zu verringern, der während des Einrückens der zweiten Kupplung erzeugt wird.
In der Steuervorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird veranlasst, dass die zweite Kupplung mit dem Einrücken wartet, bis die Zeitdauer (von dem Zeitpunkt an, an dem die Forderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungsweges anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs erfolgt) größer wird als die vorab festgelegte Dauer, ohne zu bewirken, dass die zweite Kupplung eingerückt wird, bis die Zeitdauer größer als die vorab festgelegte Dauer wird. Somit wird in einem Fall, in dem die Zweiwegekupplung vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus geschaltet wird, während veranlasst wird, dass die zweite Kupplung mit dem Einrücken wartet, die Drehung nicht von den Antriebsrädern nach dem Einrücken der zweiten Kupplung auf die erste Kupplung übertragen, so dass ein Drehen der ersten Kupplung mit einer hohen Drehzahl unterbunden wird. Da ferner die zweite Kupplung eingerückt ist, wenn die Zeitdauer (ab dem Zeitpunkt, zu dem die Forderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs erfolgt) die vorab festgelegte Zeitdauer übersteigt, ist es möglich, das unangenehme Gefühl zu verringern, das dem Fahrzeugführer aufgrund der Verzögerung des Einrückens der zweiten Kupplung vermittelt wird.
In der Steuervorrichtung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird bewirkt, dass die zweite Kupplung in Eingriff gebracht wird, wenn das Gaspedal des Fahrzeugs betätigt wird, während die zweite Kupplung dazu veranlasst wird, mit dem Einrücken zu warten. Somit ist es möglich, ein Hochjagen der Maschine im Leerlaufzustand der Antriebskraftübertragungsvorrichtung zu unterbinden, in dem die Übertragung der Antriebskraft unterbrochen ist.
In der Steuervorrichtung gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung wird bewirkt, dass die zweite Kupplung mit dem Einrücken beginnt, wenn die Zweiwegekupplung aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus geschaltet wird, während die zweite Kupplung dazu veranlasst wird, auf das Einrücken zu warten. Somit kann, da die Zweiwegekupplung bereits in den Freilaufmodus geschaltet wurde, wenn die zweite Kupplung eingerückt ist, verhindert werden, dass die erste Kupplung mit hoher Drehzahl dreht. Zudem beginnt die zweite Kupplung früh einzurücken, so dass es möglich ist, das Ansprechverhalten beim Umschalten auf den zweiten Antriebskraftübertragungsweg zu verbessern.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Fahrzeugs zeigt, das von einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung steuerbar ist, sowie Hauptsteuerfunktionen und Steuerabschnitte der Steuervorrichtung;
2 ist eine Ansicht, die schematisch einen Aufbau einer in 1 gezeigten Zweiwegekupplung zeigt, wobei die Ansicht eine Schnittansicht eines Umfangsabschnitts der Zweiwegekupplung in einer Ebene senkrecht zu einer radialen Richtung der Zweiwegekupplung ist, und zeigt die Zweiwegekupplung in ihrem Freilaufmodus;
3 ist eine Ansicht, die schematisch den Aufbau der in 1 gezeigten Zweiwegekupplung zeigt, wobei die Ansicht die Schnittansicht des Umfangsabschnitts in der Ebene senkrecht zur radialen Richtung der Zweiwegekupplung ist, und die Zweiwegekupplung in ihrem verriegelten Modus zeigt;
4 ist eine Tabelle, die einen Betriebszustand jeder der Eingriffsvorrichtungen für jede der Betriebspositionen angibt, die durch den Betrieb einer manuell betätigten Schaltvorrichtung in Form eines Schalthebels ausgewählt wird, der im Fahrzeug vorgesehen ist;
5 ist ein Ablaufplan, der einen Hauptteil eines Steuerprogramms zeigt, das von der elektronischen Steuervorrichtung ausgeführt wird, nämlich ein Steuerprogramm, das ausgeführt wird, um zu verhindern, dass eine erste Kupplung mit hoher Drehzahl dreht, selbst wenn das Schalten der Zweiwegekupplung in den Freilaufmodus misslingt; und
6 ist ein Zeitschaubild, das ein Ergebnis des Steuerprogramms zeigt, das durch die Steuerfunktionen der in 1 gezeigten elektronischen Steuervorrichtung ausgeführt wird, nämlich ein Ergebnis des Steuerprogramms, das wie im Ablaufplan der 5 gezeigt ausgeführt wird.

GENAUE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Die Figuren der Zeichnung sind nach Bedarf vereinfacht oder nicht maßstäblich, und die einzelnen Abschnitte werden nicht unbedingt hinsichtlich Abmessungsverhältnissen, Form usw. präzise dargestellt.
AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Fahrzeugs 10 zeigt, das von einer Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung steuerbar ist, sowie Hauptsteuerfunktionen und Steuerabschnitte der Steuervorrichtung. Wie in 1 gezeigt wird, weist das Fahrzeug 10 eine Brennkraftmaschine bzw. Maschine 12 auf, die als eine Antriebskraftquelle dient, die zum Erzeugen einer Antriebskraft aufgebaut ist, Antriebsräder 14 und einen Antriebsstrang bzw. eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 des Fahrzeugs, die zum Übertragen der Antriebskraft der Maschine 12 auf die Antriebsräder 14 aufgebaut ist.
Die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 umfasst ein nicht drehendes Element in Form eines Gehäuses 18, eine fluidbetriebene Antriebskraftübertragungsvorrichtung in Form eines bekannten Drehmomentwandlers 20, der mit der Maschine 12 verbunden ist, eine Eingangswelle 22, die mit dem Drehmomentwandler 20 verbunden ist, ein stufenloses Riemengetriebe 24, das mit der Eingangswelle 22 verbunden ist, eine Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26, die mit der Eingangswelle 22 verbunden ist, einen Zahnrad- bzw. Getriebemechanismus 28, der parallel zum stufenlosen Getriebe 24 vorgesehen ist, und der mit der Eingangswelle 22 über die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 verbunden ist, eine Ausgangswelle 30, die als Ausgangsdrehelement dient, das dem stufenlosen Getriebe 24 und dem Getriebemechanismus 28 gemeinsam ist, eine Gegen- bzw. Vorgelegewelle 32, eine Untersetzungsgetriebevorrichtung 34, die aus einem Paar miteinander in Eingriff stehender Zahnräder besteht, von denen jedes mit einer entsprechenden aus der Ausgangswelle 30 und der Vorgelegewelle 32 verbunden ist, um relativ zur entsprechenden Welle 30, 32 drehfest zu sein, ein mit der Vorgelegewelle 32 drehfest gegenüber der Vorgelegewelle 32 verbundenes Zahnrad 36, eine mit dem Zahnrad 36 antriebskraftübertragungsfähig verbundene Differentialgetriebevorrichtung 38, und eine rechte und eine linke Achse 40, die mit der Differentialgetriebevorrichtung 38 verbunden sind. Die Maschine 12, der Drehmomentwandler 20, die Eingangswelle 22, das stufenlose Getriebe 24, die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26, der Getriebemechanismus 28, die Ausgangswelle 30, die Vorgelegewelle 32, die Untersetzungsgetriebevorrichtung 34, das Zahnrad 36 und die Differentialgetriebevorrichtung 38 sind im Gehäuse 18 angeordnet.
In der wie vorstehend beschrieben aufgebauten Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 wird die von der Maschine 12 erzeugte Antriebskraft über den Drehmomentwandler 20, die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26, den Getriebemechanismus 28, die Untersetzungsgetriebevorrichtung 34, die Differentialgetriebevorrichtung 38, die Achsen 40 und andere Elemente auf das rechte und das linke Antriebsrad 14 übertragen, oder alternativ über den Drehmomentwandler 20, das stufenlose Getriebe 24, die Untersetzungsgetriebevorrichtung 34, die Differentialgetriebevorrichtung 38, die Achsen 40 und andere Elemente. Man bemerke, dass die vorstehend beschriebene Antriebskraft gleichbedeutend ist mit einem Antriebsmoment oder einer Antriebsleistung, sofern sie nicht anderweitig von diesen unterschieden wird.
Wie vorstehend beschrieben wird, umfasst die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 den Getriebemechanismus 28 und das stufenlose Getriebe 24, die parallel zueinander in jeweiligen Antriebskraftübertragungswegen PT zwischen der Maschine 12 und den Antriebsrädern 14 vorgesehen sind. Insbesondere umfasst die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 den Getriebemechanismus 28 und das stufenlose Getriebe 24, die parallel zueinander in den jeweiligen Antriebskraftübertragungswegen PT zwischen der Eingangswelle 22 und der Ausgangswelle 30 vorgesehen sind. Das bedeutet, dass die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 die zahlreichen Antriebskraftübertragungswege festlegt, die parallel zueinander zwischen der Eingangswelle 22 und der Ausgangswelle 30 liegen, so dass die Antriebskraft der Maschine 12 von der Eingangswelle 22 zur Ausgangswelle 30 über einen ausgewählten der Antriebskraftübertragungswege PT zu übertragen ist. Die zahlreichen Antriebskraftübertragungswege PT bestehen aus einem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1, der hauptsächlich aus dem Getriebemechanismus 28 besteht, und einem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2, der hauptsächlich aus dem stufenlosen Getriebe 24 besteht. Kraftübertragungswege PT1, PT2 sind parallel zueinander zwischen der Eingangswelle 22 und der Ausgangswelle 30 definiert. Der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 ist ein Antriebskraftübertragungsweg, entlang dessen die Antriebskraft der Maschine 12 von der Eingangswelle 22 über den Getriebemechanismus 28 zu den Antriebsrädern 14 übertragbar ist. Der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 ist ein Antriebskraftübertragungsweg, entlang dessen die Antriebskraft der Maschine 12 von der Eingangswelle 22 über das stufenlose Getriebe 24 zu den Antriebsrädern 14 übertragbar ist. Man beachte, dass die Eingangswelle 22 eine Eingangswelle ist, die dem ersten und dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT1, PT2 gemeinsam ist, und dass die Abtriebs- bzw. Ausgangswelle 30 eine Ausgangswelle ist, die dem ersten und zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT1, PT2 gemeinsam ist.
Der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 umfasst Folgendes: die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 mit einer ersten Kupplung C1 und einer ersten Bremse B1; den Getriebemechanismus 28 und eine Zweiwegekupplung TWC, die als dritte Kupplung dient, und ist ein Antriebskraftübertragungsweg, entlang dessen die Antriebskraft der Maschine 12 von der Eingangswelle 22 über den Getriebemechanismus 28 auf die Antriebsräder 14 übertragbar ist. Im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 sind die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26, der Getriebemechanismus 28 und die Zweiwegekupplung TWC in der beschriebenen Reihenfolge in einer Richtung von der Maschine 12 hin zu den Antriebsrädern 14 angeordnet, so dass die erste Kupplung C1 (die in der Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 enthalten ist) im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 näher bei der Maschine 12 liegt als die Zweiwegekupplung TWC. Der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 umfasst das stufenlose Getriebe 24 und eine zweite Kupplung C2, und ist ein Antriebskraftübertragungsweg, entlang dessen die Antriebskraft der Maschine 12 von der Eingangswelle 22 an die Antriebsräder 14 über das stufenlose Getriebe 24 übertragbar ist. Im zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 sind das stufenlose Getriebe 24 und die zweite Kupplung C2 in der beschriebenen Reihenfolge in einer Richtung von der Maschine 12 hin zu den Antriebsrädern 14 angeordnet.
Der Getriebemechanismus 28, der im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 vorgesehen ist, liefert ein Übersetzungsverhältnis EL (= Eingangswellendrehzahl Nin/Ausgangswellendrehzahl Nout), das höher als ein höchstes Übersetzungsverhältnis im zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 ist, das einem höchsten Übersetzungsverhältnis ymax des stufenlosen Getriebes 24 entspricht. Das heißt, das Übersetzungsverhältnis EL des Getriebemechanismus 28, das auch als Übersetzungsverhältnis im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 interpretiert werden kann, ist so eingestellt, dass es ein Übersetzungsverhältnis ist, das eine niedrigere Geschwindigkeit bzw. Drehzahl als das höchste Übersetzungsverhältnis ymax liefert, so dass ein Übersetzungsverhältnis, das im zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 eingerichtet ist, eine höhere Geschwindigkeit bzw. Drehzahl als das Übersetzungsverhältnis EL bereitstellt, das im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 eingerichtet ist. Man bemerke, dass die Eingangswellendrehzahl Nin eine Drehzahl der Eingangswelle 22 ist, und dass die Ausgangswellendrehzahl Nout eine Drehzahl der Ausgangswelle 30 ist.
Das stufenlose Getriebe 24 umfasst eine Primärwelle 58, die so vorgesehen ist, dass sie koaxial zur Eingangswelle 22 und einstückig mit der Eingangswelle 22 verbunden ist, eine Primärriemenscheibe bzw. Primärscheibe 60, die mit der Primärwelle 58 verbunden ist und einen variablen effektiven Durchmesser aufweist, eine Sekundärwelle 62, die koaxial zur Ausgangswelle 30 vorgesehen ist, eine Sekundärscheibe bzw. Sekundärriemenscheibe 64, die mit der Sekundärwelle 62 verbunden ist und einen variablen wirksamen Durchmesser aufweist, und ein Übertragungselement in Form eines Transmissionsriemens 66, der über die Scheiben 60, 64 geschlungen oder auf diesen montiert ist. Das stufenlose Getriebe 24 ist ein bekanntes stufenloses Getriebe vom Riementyp, bei dem die Antriebskraft aufgrund einer Reibungskraft übertragen wird, die zwischen dem Übertragungsriemen 66 und jeder der Riemenscheiben 60, 64 erzeugt wird, und das dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft der Maschine 12 auf die Antriebsräder 14 zu übertragen. Die Primärscheibe 60 umfasst ein primäres Hydraulikstellglied 60a, das den effektiven Durchmesser der Primärscheibe 60 variabel einrichtet. Die Sekundärscheibe 64 umfasst ein sekundäres Hydraulikstellglied 64a, durch das der effektive Durchmesser der Sekundärriemenscheibe 64 variabel ist.
In der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 wird entweder der erste oder der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT1, PT2 eingerichtet, der abhängig von einem Fahrzustand des Fahrzeugs 10 gewählt wird, und die Antriebskraft der Maschine 12 wird auf die Antriebsräder 14 entlang des festgelegten ersten oder zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT1, PT2 übertragen. Daher umfasst die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 zahlreiche Eingriffsvorrichtungen zum selektiven Einrichten des ersten und des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT1, PT2. Die zahlreichen Eingriffsvorrichtungen umfassen die vorstehend beschriebene erste Kupplung C1, die erste Bremse B1, die zweite Kupplung C2 und die Zweiwegekupplung TWC.
Die erste Kupplung C1, die im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 vorgesehen ist, ist eine Eingriffsvorrichtung, die dazu aufgebaut ist, den ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 selektiv zu verbinden und zu trennen, und die dazu aufgebaut ist, zu ermöglichen, dass die Antriebskraft durch Einrücken entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 übertragbar ist, wenn das Fahrzeug 10 vorwärtsfahren soll. Die erste Bremse B1, die ebenfalls im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 vorgesehen ist, ist eine Eingriffsvorrichtung, die dazu aufgebaut ist, den ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 selektiv zu verbinden und zu trennen, und die dazu aufgebaut ist, die Übertragung der Antriebskraft entlang des ersten Antriebskraftübertragungsweges PT1 durch Eingreifen zu ermöglichen, wenn das Fahrzeug 10 rückwärtsfahren soll. Der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 wird durch Einrücken entweder der ersten Kupplung C1 oder der ersten Bremse B1 eingerichtet.
Die Zweiwegekupplung TWC, die ebenfalls im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 vorgesehen ist, ist in einen aus einem Freilaufmodus und einem verriegelten Modus ausgewählten zu versetzen, so dass die Zweiwegekupplung TWC dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während eines angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 beim Vorwärtsfahren zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft während eines nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 beim Vorwärtsfahren zu unterbinden, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt ist, und so, dass die Zweiwegekupplung TWC dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 zu übertragen, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist. Wenn beispielsweise die erste Kupplung C1 in den eingerückten Zustand versetzt ist und die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt ist, wird die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 über den ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 übertragbar, während das Fahrzeug 10 durch die Antriebskraft der Maschine 12 vorwärtsfährt. Das heißt, während des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs 10 wird die Antriebskraft der Maschine 12 entlang des ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 auf die Antriebsräder 14 übertragen. Andererseits wird während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10, beispielsweise während einer Trägheitsfahrt des Fahrzeugs 10, eine von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung durch die Zweiwegekupplung TWC selbst dann blockiert, wenn sich die erste Kupplung C1 im eingerückten Zustand befindet. Man bemerke, dass der angetriebene Zustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand ist, in dem ein an die Eingangswelle 22 angelegtes Drehmoment einen positiven Wert annimmt, um auf die Eingangswelle 22 in einer Richtung zu wirken, die zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 passt, nämlich praktisch ein Zustand, in dem das Fahrzeug 10 durch die Antriebskraft der Maschine 12 angetrieben wird. Man bemerke außerdem, dass der nichtangetriebene Zustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand ist, in dem ein an die Eingangswelle 22 angelegtes Drehmoment einen negativen Wert annimmt, um auf die Eingangswelle 22 in einer Richtung zu wirken, die der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 entgegengesetzt ist, nämlich praktisch ein Zustand, in dem das Fahrzeug 10 durch Trägheit zum Fahren gebracht wird, während die Maschine 12 durch eine von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung geschleppt wird.
In einem Zustand, in dem sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet, während die erste Kupplung C1 eingerückt ist, wird ermöglicht, dass die Antriebskraft während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 ebenso wie während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 über die Zweiwegekupplung TWC übertragbar ist. In diesem Zustand wird die Antriebskraft der Maschine 12 entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 auf die Antriebsräder 14 übertragen, und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10, wie zum Beispiel während der Trägheitsfahrt, wird die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 auf die Maschine 12 übertragen, wodurch die Maschine 12 geschleppt wird, um ein Motorbremsen zu erzeugen. Ferner wird in einem Zustand, in dem sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet, während die erste Bremse B1 eingerückt ist, die Antriebskraft der Maschine 12 über die Zweiwegekupplung TWC entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 auf die Antriebsräder 14 übertragen und wirkt auf die Antriebsräder 14 so, dass sie die Antriebsräder 14 dazu zwingt, in eine Richtung zu drehen, die bewirkt, dass das Fahrzeug 10 rückwärtsfährt. Daher kann das Fahrzeug 10 in diesem Zustand mit der Antriebskraft rückwärtsfahren, die auf dem Übertragungsweg PT1 an die Antriebsräder 14 übertragen wird. Der Aufbau der Zweiwegekupplung TWC wird später erläutert.
Die zweite Kupplung C2, die im zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 vorgesehen ist, ist eine Eingriffsvorrichtung, die dazu aufgebaut ist, den zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 selektiv zu verbinden und zu trennen, und die dazu aufgebaut ist, die Übertragung der Antriebskraft entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 durch Einrücken zu ermöglichen, wenn das Fahrzeug 10 vorwärtsfahren soll. Die erste Kupplung C1, die erste Bremse B1 und die zweite Kupplung C2 sind jeweils bekannte hydraulisch betätigte Reibeingriffsvorrichtungen vom nassen Typ, die durch Betätigung eines Hydraulikstellglieds reibschlüssig in Eingriff bringbar sind. Die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 bilden jeweils einen Teil der Vorwärts-/ Rückwärtsschaltvorrichtung 26.
Die Maschine 12 umfasst eine Maschinensteuervorrichtung 42, die eine elektronische Drosselvorrichtung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Zündvorrichtung und andere Vorrichtungen umfasst, die zum Steuern einer Leistung der Maschine 12 nötig sind. Die Steuervorrichtung 42 in der Maschine 12 wird von einer elektronischen Steuervorrichtung 100 (die der in den beigefügten Ansprüchen angegebenen „Steuervorrichtung“ entspricht) auf der Grundlage eines Betätigungsbetrags θacc eines Gaspedals 45 gesteuert, der zu einer verlangten Antriebskraft des Fahrzeugs 10 passt, die ein Fahrer des Fahrzeugs 10 fordert, wodurch ein Maschinenmoment Te als eine Leistung der Maschine 12 gesteuert wird.
Der Drehmomentwandler 20 ist zwischen der Maschine 12 einerseits und dem stufenlosen Getriebe 24 und der Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 andererseits vorgesehen und umfasst einen Pumpenimpeller bzw. ein Pumpenlaufrad 20p und ein Turbinenlaufrad 20t, so dass das Pumpenlaufrad 20p mit der Maschine 12 verbunden ist, während das Turbinenlaufrad 20t mit der Eingangswelle 22 verbunden ist. Der Drehmomentwandler 20 ist eine fluidbetriebene Antriebskraftübertragungsvorrichtung, die dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft der Maschine 12 zur Eingangswelle 22 zu übertragen. Der Wandler 20 umfasst eine bekannte Überbrückungskupplung LU, die zwischen dem Pumpenlaufrad 20p und dem Turbinenlaufrad 20t angeordnet ist, die als Ein- bzw. Ausgangsdrehelement des Drehmomentwandlers 20 dienen, so dass das Pumpenlaufrad 20p und das Turbinenlaufrad 20t, nämlich die Maschine 12 und die Eingangswelle 22, abhängig vom Fahrzustand des Fahrzeugs 10 über die Überbrückungskupplung LU direkt miteinander verbunden werden können. Die Maschine 12 und die Eingangswelle 22 sind zum Beispiel durch die Überbrückungskupplung LU direkt miteinander verbunden, wenn das Fahrzeug 10 mit einer Geschwindigkeit innerhalb eines relativ hohen Geschwindigkeitsbereichs fährt.
Die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 umfasst eine mechanischen Ölpumpe 44, die mit dem Pumpenlaufrad 20p verbunden ist. Die Ölpumpe 44 ist von der Maschine 12 antreibbar, um einen Arbeitsfluiddruck als den Ausgangsdruck einer Hydrauliksteuereinheit 46 (einer Hydrauliksteuerschaltung) zuzuführen, die im Fahrzeug 10 vorgesehen ist, um einen Schaltsteuervorgang im stufenlosen Getriebe 24 durchzuführen, eine Riemenklemmkraft im stufenlosen Getriebe 24 zu erzeugen, den Betriebszustand der Überbrückungskupplung LU umzuschalten und den Betriebszustands jeder der vorstehend beschriebenen Eingriffsvorrichtungen zwischen ihrem eingerückten und gelösten Zustand oder zwischen dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus umzuschalten.
Die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 umfasst zusätzlich zur ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 eine Planetengetriebevorrichtung 26p vom Doppelritzeltyp. Die Planetengetriebevorrichtung 26p ist ein Differentialmechanismus mit drei Drehelementen, der aus einem Eingangselement in Form eines Trägers 26c, einem Ausgangselement in Form eines Sonnenrads 26s und einem Reaktionselement in Form eines Hohlrads 26r besteht. Der Träger 26c ist mit der Eingangswelle 22 verbunden. Das Hohlrad 26r ist über die erste Bremse B1 mit dem Gehäuse 18 wirkverbunden. Das Sonnenrad 26s ist radial außerhalb der Eingangswelle 22 angeordnet und ist mit einem Zahnrad 48 mit kleinem Durchmesser verbunden, das relativ zur Eingangswelle 22 drehbar ist. Der Träger 26c und das Sonnenrad 26s sind durch die erste Kupplung C1 miteinander wirkverbunden.
Der Getriebemechanismus 28 umfasst zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Zahnrad 48 mit kleinem Durchmesser eine Vorgelegewelle 50 des Getriebemechanismus und ein Zahnrad 52 mit großem Durchmesser, das mit dem Zahnrad 48 mit kleinem Durchmesser kämmt und das auf der Vorgelegewelle 50 relativ zur Vorgelegewelle 50 drehbar montiert ist. Der Getriebemechanismus 28 umfasst ferner ein Gegenzahnrad bzw. Vorgelegerad 54 und ein Ausgangszahnrad 56. Das Gegenzahnrad bzw. kurz Gegenrad 54 ist auf der Vorgelegewelle 50 drehfest zur Vorgelegewelle 50 montiert und kämmt mit dem Ausgangszahnrad 56, das auf der Ausgangswelle 30 montiert ist.
Die Zweiwegekupplung TWC ist zwischen dem Zahnrad 52 mit großem Durchmesser und dem Gegenrad 54 in einer Axialrichtung der Vorgelegewelle 50 vorgesehen, so dass die Zweiwegekupplung TWC im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 näher als die erste Kupplung C1 und der Getriebemechanismus 28 an den Antriebsrädern 14 angeordnet ist. Die Zweiwegekupplung TWC ist zwischen der ersten Kupplung C1 und den Antriebsrädern 14 im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 vorgesehen. Die Zweiwegekupplung TWC ist zwischen dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus umschaltbar, indem ein hydraulischer Aktuator 41 betätigt wird, der benachbart zur Zweiwegekupplung TWC in der Axialrichtung der Vorgelegewelle 50 angeordnet ist, um entweder in den Freilauf- oder den verriegelten Modus versetzt zu werden.
Jede der 2 und 3 ist eine Ansicht, die schematisch einen Aufbau der Zweiwegekupplung TWC zeigt, der das Umschalten zwischen dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus ermöglicht, wobei die Ansicht eine Schnittansicht eines Umfangsabschnitts der Zweiwegekupplung ist, die in einer Ebene senkrecht zu einer radialen Richtung der Zweiwegekupplung TWC aufgenommen ist. 2 zeigt einen Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt ist. 3 zeigt einen Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist. Sowohl in 2 als auch in 3 entspricht eine vertikale Richtung auf dem Zeichnungsblatt einer Umfangsrichtung der Zweiwegekupplung TWC, eine Aufwärtsrichtung auf dem Zeichnungsblatt entspricht einer Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs (also einer Drehrichtung für die Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs 10), und eine Abwärtsrichtung auf dem Zeichnungsblatt entspricht einer Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs (also einer Drehrichtung für die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs 10). Außerdem entspricht sowohl in 2 als auch in 3 eine horizontale Richtung auf dem Zeichnungsblatt der Axialrichtung der Gegenwelle 50 (im Folgenden bedeutet der Begriff „Axialrichtung“ die Axialrichtung der Gegenwelle 50, sofern nicht anders angegeben), eine Richtung nach rechts auf dem Zeichnungsblatt entspricht einer Richtung zum Zahnrad 52 mit großem Durchmesser, das in 1 gezeigt ist, und eine Richtung nach links auf dem Zeichenblatt entspricht einer Richtung zum Gegenrad 54, das in 1 gezeigt ist.
Die Zweiwegekupplung TWC ist im Allgemeinen scheibenförmig und ist radial außerhalb der Gegenwelle 50 angeordnet. Die Zweiwegekupplung TWC umfasst ein eingangsseitiges drehendes Teil bzw. Drehelement 68, erste und zweite ausgangsseitige drehende Teile bzw. Drehelemente 70a, 70b, die so angeordnet sind, dass sie zum eingangsseitigen drehenden Teil 68 derart benachbart sind, dass sie sich in axialer Richtung auf jeweils gegenüberliegenden Seiten des eingangsseitigen drehenden Teils 68 befinden, zahlreiche erste Klinken bzw. Streben 72a und zahlreiche Torsionsschraubenfedern 73a, die zwischen dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 und dem ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a in der Axialrichtung angeordnet sind, und zahlreiche zweite Streben 72b und zahlreiche Torsionsschraubenfedern 73b, die zwischen dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 und dem zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b in der Axialrichtung angeordnet sind. Man bemerke, dass das eingangsseitige drehende Teil 68 einen „eingangsseitigen drehenden Abschnitt (der Zweiwegekupplung)“ bildet, der in den beigefügten Ansprüchen genannt ist, und dass das erste und das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70a, 70b zusammenwirken, um einen „ausgangsseitigen drehenden Abschnitt (der Zweiwegekupplung)“ zu bilden, der in den beigefügten Ansprüchen genannt ist.
Das eingangsseitige drehende Teil 68 ist allgemeinen scheibenförmig und ist relativ zur Gegenwelle 50 um eine Achse der Gegenwelle 50 drehbar. Das eingangsseitige drehende Teil 68 befindet sich in Axialrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangsseitigen drehenden Teil 70a, 70b (nachstehend als ausgangsseitige drehende Teile 70 bezeichnet, wenn sie nicht besonders voneinander zu unterscheiden sind). Das eingangsseitige drehende Teil 68 ist einstückig mit dem Zahnrad 52 mit großem Durchmesser ausgebildet, so dass Zähne des Zahnrads 52 mit großem Durchmesser radial außerhalb des eingangsseitigen drehenden Teils 68 angeordnet sind. Das eingangsseitige drehende Teil 68 ist mit der Maschine 12 beispielsweise über den Getriebemechanismus 28 und die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 kraftübertragungsfähig verbunden.
Das eingangsseitige drehende Teil 68 weist in seiner axialen Endfläche, die dem ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a in axialer Richtung gegenüberliegt, zahlreiche erste Aufnahmeabschnitte 76a auf, in denen die ersten Streben 72a und die Torsionsschraubenfedern 73a aufgenommen sind. Die ersten Aufnahmeabschnitte 76a sind in einer Umfangsrichtung des eingangsseitigen drehenden Teils 68 gleichwinklig voneinander beabstandet. Ferner weist das eingangsseitige drehende Teil 68 in seiner anderen axialen Endfläche, die dem zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b in Axialrichtung gegenüberliegt, mehrere zweite Aufnahmeabschnitte 76b auf, in denen die zweiten Federbeine 72b und die Torsionsschraubenfedern 73b aufgenommen sind. Die zweiten Aufnahmeabschnitte 76b sind in der Umfangsrichtung des eingangsseitigen drehenden Teils 68 gleichwinklig voneinander beabstandet. Die ersten und zweiten Aufnahmeabschnitte 76a sind im Wesentlichen in einer radialen Richtung des eingangsseitigen drehenden Teils 68 ausgerichtet.
Das erste ausgangsseitige drehende Teil 70a ist allgemein scheibenförmig und um die Achse der Gegenwelle 50 drehbar. Das erste ausgangsseitige drehende Teil 70a ist zur Gegenwelle 50 drehfest angeordnet, so dass es einstückig mit der Gegenwelle 50 drehbar ist. Das erste ausgangsseitige drehende Teil 70a ist beispielsweise über die Gegenwelle 50, die Ausgangswelle 30 des Gegenrads 54 und die Differentialgetriebevorrichtung 38 mit den Antriebsrädern 14 kraftübertragungsfähig verbunden.
Das erste ausgangsseitige drehende Teil 70a weist auf seiner Oberfläche, die dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 in der Axialrichtung gegenüberliegt, zahlreiche erste ausgesparte Abschnitte 78a auf, die jeweils in einer Richtung weg vom eingangsseitigen drehenden Teil 68 ausgespart sind. Die ersten ausgesparten Abschnitte 78a, deren Anzahl gleich der der ersten Aufnahmeabschnitte 76a ist, sind in Umfangsrichtung gleichwinklig voneinander beabstandet. Die ersten ausgesparten Abschnitte 78a sind im Wesentlichen an den ersten Aufnahmeabschnitten 76a ausgerichtet, die in dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 in einer radialen Richtung des ersten ausgangsseitigen drehenden Teils 70a vorgesehen sind. Wenn jeder der ersten Aufnahmeabschnitte 76a mit einem der ersten ausgesparten Abschnitte 78a in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, wenn also eine Drehposition jedes der ersten Aufnahmeabschnitte 76a mit derjenigen eines der ersten ausgesparten Abschnitte 78a übereinstimmt, liegen daher der erste Aufnahmeabschnitt 76a und der erste ausgesparte Abschnitt 78a einander in der Axialrichtung gegenüber und sind benachbart. Jeder der ersten ausgesparten Abschnitte 78a hat eine Form, durch die ein Längsendabschnitt einer der ersten Streben 72a im ersten ausgesparten Abschnitt 78a aufgenommen werden kann. Ferner weist jeder der ersten ausgesparten Abschnitte 78a an seinem Umfangsende eine erste Wandfläche 80a auf, die der Längsendabschnitt einer der ersten Streben 72a berühren soll, wenn das eingangsseitige drehende Teil 68 in der vorstehend beschriebenen Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs (entsprechend der Abwärtsrichtung auf dem Zeichnungsblatt in jeder der 2 und 3) relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen 70 durch die Antriebskraft der Maschine 12 gedreht wird.
Das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b ist im Allgemeinen scheibenförmig und um die Achse der Gegenwelle 50 drehbar. Das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b ist relativ zur Gegenwelle 50 drehfest. Das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b ist beispielsweise über die Gegenwelle 50, das Gegenrad 54, die Ausgangswelle 30 und die Differentialgetriebevorrichtung 38 mit den Antriebsrädern 14 antriebskraftübertragungsfähig verbunden.
Das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b weist in seiner Oberfläche, die dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 in der axialen Richtung gegenüberliegt, mehrere zweite ausgesparte Abschnitte 78b auf, die jeweils in einer vom eingangsseitigen drehenden Teil 68 abgewandten Richtung ausgespart sind. Die zweiten ausgesparten Abschnitte 78b, deren Anzahl gleich jener der zweiten Aufnahmeabschnitte 76b ist, sind in Umfangsrichtung gleichwinklig voneinander beabstandet. Die zweiten vertieften Abschnitte 78b sind im Wesentlichen an den zweiten Aufnahmeabschnitten 76b ausgerichtet, die im eingangsseitigen drehenden Teil 68 in einer radialen Richtung des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b vorgesehen sind. Wenn daher jeder der zweiten Aufnahmeabschnitte 76b an einem der zweiten ausgesparten Abschnitte 78b in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, wenn also eine Drehposition jedes der zweiten Aufnahmeabschnitte 76b mit derjenigen eines der zweiten ausgesparten Abschnitte 78b zusammenfällt, liegen der zweite Aufnahmeabschnitt 76b und der zweite ausgesparte Abschnitt 78b einander in Axialrichtung gegenüber und sind benachbart. Jeder der zweiten ausgesparten Abschnitte 78b hat eine Form, durch die ein Längsendabschnitt einer beliebigen der zweiten Streben 72b im zweiten ausgesparten Abschnitt 78b aufnehmbar ist. Zudem hat jeder der zweiten ausgesparten Abschnitte 78b an seinem Umfangsende eine zweite Wandfläche 80b, die der Längsendabschnitt einer der zweiten Streben 72b berühren soll, wenn das eingangsseitige drehende Teil 68 in der vorstehend beschriebenen Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs (entsprechend der Aufwärtsrichtung auf dem Zeichnungsblatt der 2 und 3) relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen70 durch die Antriebskraft der Maschine 12 gedreht wird, wobei die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, oder wenn sich das Fahrzeug 10 beim Vorwärtsfahren in einem Trägheitsfahrzustand befindet, während die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist.
Jede der ersten Streben 72a besteht aus einem plattenartigen Element mit einer vorab festgelegten Dicke und ist in Umfangsrichtung (entsprechend der vertikalen Richtung auf dem Zeichenblatt) verlängert, wie in den Querschnittsansichten der 2 und 3 gezeigt. Zudem weist jede der ersten Streben 72a eine vorab festgelegte Abmessung in einer Richtung senkrecht zum Zeichnungsblatt der 2 und 3 auf.
Der Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a wird konstant durch eine entsprechende aus den Torsionsschraubenfedern 73a in Richtung des ersten ausgangsseitigen drehenden Teils 70a gedrückt oder vorgespannt. Zudem berührt jede der ersten Streben 72a an ihrem anderen Längsendabschnitt einen ersten abgestuften Abschnitt 82a, der in einem entsprechenden der ersten Aufnahmeabschnitte 76a vorgesehen ist, so dass die erste Strebe 72a um ihren anderen Längsendabschnitt schwenkbar ist, der in Kontakt mit dem ersten abgestuften Abschnitt 82a ist. Jede der Torsionsschraubenfedern 73a liegt zwischen einer entsprechenden der ersten Streben 72a und dem eingangsseitigen drehenden Teil 68, und drückt oder spannt konstant den Längsendabschnitt der entsprechenden der ersten Streben 72a hin zum ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a vor.
Aufgrund des vorstehend beschriebenen Aufbaus berührt in einem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC entweder in den Freilaufmodus oder den verriegelten Modus versetzt ist, wenn das eingangsseitige drehende Teil 68 die Antriebskraft aufnimmt, die von der Maschine 12 abgegeben wird und in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkt, jede der ersten Streben 72a am Längsendabschnitt die erste Wandfläche 80a des ersten ausgangsseitigen drehenden Teils 70a, und berührt am anderen Längsendabschnitt den ersten abgestuften Abschnitt 82a des eingangsseitigen drehenden Teils 68, so dass das eingangsseitige drehende Teil 68 und das erste ausgangsseitige drehende Teil 70a daran gehindert werden, relativ zueinander zu drehen, wodurch die in Fahrzeugvorwärtsrichtung wirkende Antriebskraft über die Zweiwegekupplung TWC auf die Antriebsräder 14 übertragen wird. Die vorstehend beschriebenen ersten Streben 72a, Torsionsschraubenfedern 73a, ersten Aufnahmeabschnitte 76a und ersten ausgesparten Abschnitte 78a (die jeweils die erste Wandfläche 80a definieren) wirken zusammen, um eine Freilaufkupplung zu bilden, die dazu aufgebaut ist, um die Antriebskraft, die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkt, hin zu den Antriebsrädern 14 zu übertragen, und die Übertragung der in der Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkenden Antriebskraft hin zu den Antriebsrädern 14 zu unterbinden.
Jede der zweiten Streben 72b besteht aus einem plattenartigen Element mit einer vorab festgelegten Dicke und ist in Umfangsrichtung (entsprechend der senkrechten Richtung auf dem Zeichnungsblatt) lang, wie in den Querschnittsansichten der 1 und 2 gezeigt. Zudem hat jede der zweiten Streben 72b eine vorab festgelegte Abmessung in einer Richtung senkrecht zum Zeichnungsblatt der 2 und 3.
Der Längsendabschnitt jeder der zweiten Streben 72b wird durch eine zugehörige Torsionsschraubenfeder 73b ständig in Richtung des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b gedrückt oder vorgespannt. Ferner steht jede der zweiten Streben 72b an ihrem anderen Längsendabschnitt mit einem zweiten abgestuften Abschnitt 82b in Kontakt, der in einem der zweiten Aufnahmeabschnitte 76b vorgesehen ist, so dass die zweite Strebe 72b um ihren anderen Längsendabschnitt schwenkbar ist, der den zweiten abgestuften Abschnitt 82b berührt. Jede der Torsionsschraubenfedern 73b ist zwischen einer entsprechenden zweiten Strebe 72b und dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 angeordnet und drückt oder spannt dauerhaft den Längsendabschnitt der entsprechenden zweiten Strebe 72b hin zum zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b vor.
Aufgrund des vorstehend beschriebenen Aufbaus nimmt in einem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, das eingangsseitige drehende Teil 68 die Antriebskraft auf, die von der Maschine 12 übertragen wird und die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkt, jede der zweiten Streben 72b steht am Längsendabschnitt mit der zweiten Wandfläche 80b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b in Kontakt, und berührt am anderen Längsendabschnitt den zweiten gestuften Abschnitt 82b des eingangsseitigen drehenden Teils 68, so dass das eingangsseitige drehende Teil 68 und das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b daran gehindert werden, relativ zueinander zu drehen, wodurch die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft über die Zweiwegekupplung TWC auf die Antriebsräder 14 übertragen wird. Ferner berührt in dem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, auch dann, wenn die Trägheitsfahrt während des Fahrens des Fahrzeugs 10 in Vorwärtsrichtung ausgeführt wird, jede der zweiten Streben 72b am Längsendabschnitt die zweite Wandfläche 80b des zweiten ausgangsseitigen Drehteils 70b, und berührt am anderen Längsendabschnitt den zweiten gestuften Abschnitt 82b des eingangsseitigen Drehteils 68, so dass das eingangsseitige drehende Teil 68 und das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b daran gehindert werden, relativ zueinander zu drehen, wodurch die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung durch die Zweiwegekupplung TWC auf die Maschine 12 übertragen wird. Die vorstehend beschriebenen zweiten Streben 72b, Torsionsschraubenfedern 73b, zweiten Aufnahmeabschnitte 76b und zweiten ausgesparten Abschnitte 78b (die jeweils die zweite Wandfläche 80b definieren) wirken zusammen, um eine Freilaufkupplung bzw. einen Freilauf zu bilden, die bzw. der dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft, die in die Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkt, hin zu den Antriebsrädern 14 zu übertragen, und die Übertragung der in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkenden Antriebskraft hin zu den Antriebsrädern 14 zu unterbinden.
Ferner weist das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b zahlreiche Durchgangslöcher 88 auf, die in Axialrichtung durch das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b verlaufen. Jedes der Durchgangslöcher 88 befindet sich in einer Position, die einen entsprechenden der zweiten ausgesparten Abschnitte 78b in der Axialrichtung der Gegenwelle 50 überlappt, so dass jedes der Durchgangslöcher 88 an seinem Ende mit einem entsprechenden der zweiten ausgesparten Abschnitte 78b in Verbindung steht. Ein zylinderförmiger Stift 90 ist in jedem der Durchgangslöcher 88 aufgenommen und in dem Durchgangsloch 88 verschiebbar. Der Stift 90 berührt an einem seiner axial gegenüberliegenden Enden eine Druckplatte 74, die einen Teil des hydraulischen Stellglieds 41 bildet, und steht an seinem anderen axial gegenüberliegenden Ende mit einem kreisförmigen Ring 86 in Kontakt, der zahlreiche Abschnitte aufweist, die in Umfangsrichtung in den jeweiligen zweiten ausgesparten Abschnitten 78b angeordnet sind.
Der Ring 86 ist in zahlreiche bogenförmige Nuten 84 eingepasst, von denen jede im zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b vorgesehen ist, und verbindet ein entsprechendes benachbartes Paar der zweiten ausgesparten Abschnitte 78b miteinander, die in Umfangsrichtung zueinander benachbart sind. Der Ring 86 ist relativ zu dem zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b in Axialrichtung beweglich.
Wie die Zweiwegekupplung TWC ist das Hydraulikstellglied 41 auf der Gegenwelle 50 angeordnet und befindet sich in der Axialrichtung der Gegenwelle 50 in einer Position benachbart zum zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b. Das Hydraulikstellglied 41 umfasst zusätzlich zur Druckplatte 74 zahlreiche Schraubenfedern 92, die in Axialrichtung zwischen dem Gegenrad 54 und der Druckplatte 74 angeordnet sind, und eine (nicht gezeigte) Hydraulikkammer, in die ein Arbeitsfluid zuführbar ist, wodurch ein Schub erzeugt wird, um die Druckplatte 74 in Axialrichtung zum Gegenrad 54 hin zu bewegen.
Die Druckplatte 74 ist im Allgemeinen scheibenförmig und ist so angeordnet, dass sie relativ zur Gegenwelle 50 in der Axialrichtung beweglich ist. Die Druckplatte 74 wird ständig durch die Feder 92 in Axialrichtung hin zum zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b gedrückt oder vorgespannt. Daher wird in einem Zustand, in dem das Arbeitsfluid nicht der vorstehend beschriebenen Hydraulikkammer des Hydraulikstellglieds 41 zugeführt wird, die Druckplatte 74 in Axialrichtung durch die Vorspannkraft der Feder 92 hin zum zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b bewegt, wodurch die Druckplatte 74 das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b berührt, wie in 2 gezeigt. In diesem Zustand werden die Stifte 90, der Ring 86 und der Längsendabschnitt jeder der zweiten Streben 72b in Axialrichtung hin zum eingangsseitigen drehenden Teil 68 bewegt, wie in 2 gezeigt ist, wodurch die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt wird.
In einem Zustand, in dem das Arbeitsfluid der vorstehend beschriebenen Hydraulikkammer des hydraulischen Stellglieds 41 zugeführt wird, wird das Druckelement 74 entgegen der Vorspannkraft der Feder 90 in Axialrichtung zum Gegenrad 54 bewegt, so dass es vom zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b getrennt ist. In diesem Zustand werden die Stifte 90, der Ring 86 und der Längsendabschnitt jeder der zweiten Streben 72b durch die Vorspannkraft der Torsionsschraubenfedern 73b in Axialrichtung hin zum Gegenrad 54 bewegt, wie in 3 gezeigt, wodurch die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt wird.
In dem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt ist, berührt die Druckplatte 74 wie in 2 gezeigt durch die Vorspannkraft der Feder 92 das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b. In diesem Zustand werden die Stifte 90 zwangsweise durch die Druckplatte 74 in der Axialrichtung hin zum eingangsseitigen drehenden Teil 68 bewegt, und der Ring 86 wird durch die Stifte 90 gezwungen, sich in der Axialrichtung hin zum eingangsseitigen drehenden Teils 68 zu bewegen. Folglich wird der Längsendabschnitt jeder der zweiten Streben 72b durch den Ring 86 zwangsweise hin zum eingangsseitigen drehenden Teil 68 bewegt, um zu verhindern, dass er die zweite Wandfläche 80b berührt, wodurch das eingangsseitige drehende Teil 68 und das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b relativ zueinander drehbar sein können, so dass die zweiten Streben 72b nicht als Freilauf dienen. Währenddessen wird der Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a durch die entsprechende Schraubenfeder 73a hin zum ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a vorgespannt, wodurch der Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a die erste Wandfläche 80a eines der ersten ausgesparten Abschnitte 78a berühren kann, so dass die ersten Streben 72a als Freilauf dienen, der dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft zu übertragen, die in der Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkt.
In dem Zustand, in dem wie in 2 gezeigt die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt ist, kann der Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a mit der ersten Wandfläche 80a des ersten ausgangsseitigen drehenden Teils 70a in Kontakt gebracht werden. Daher berührt im Zustand des Freilaufmodus der Zweiwegekupplung TWC, wenn das Fahrzeug 10 in den angetriebenen Zustand versetzt ist, in dem die in der Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 auf die Zweiwegekupplung TWC übertragen wird, der Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a die erste Wandfläche 80a, und der andere Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a berührt den ersten abgestuften Abschnitt 82a, so dass das eingangsseitige drehende Teil 68 daran gehindert wird, relativ zum ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a in der Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs zu drehen, wodurch die Antriebskraft der Maschine 12 über die Zweiwegekupplung TWC auf die Antriebsräder 14 übertragen wird. Wenn andererseits im Zustand des Freilaufmodus der Zweiwegekupplung TWC das Fahrzeug 10 durch Trägheit während des Vorwärtsfahrens in den nichtangetriebenen Zustand versetzt ist, kann das eingangsseitige drehende Teil 68 relativ zum ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs gedreht werden, ohne dass der Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a die erste Wandfläche 80a berührt, wodurch die Übertragung der Antriebskraft über die Zweiwegekupplung TWC blockiert ist. Somit dienen in dem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt ist, die ersten Streben 72a als Freilauf, der dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft im angetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10 zu übertragen, wodurch die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 übertragen wird, und der dazu aufgebaut ist, die Übertragung der Antriebskraft im nichtangetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10 zu unterbinden, der während des Vorwärtsfahrens durch Trägheitsfahrt auftritt. Mit anderen Worten wird das eingangsseitige drehende Teil 68 als eingangsseitiger Drehabschnitt daran gehindert, in der Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs (als einer vorab festgelegten der entgegengesetzten Richtungen) relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen 70 als dem ausgangsseitigen Drehabschnitt zu drehen, und kann in der Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs (als der anderen der entgegengesetzten Richtungen) relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen 70 als dem ausgangsseitige Drehabschnitt drehen, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt ist.
In dem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC wie in 3 gezeigt in den verriegelten Modus versetzt ist, wird das Arbeitsfluid der Hydraulikkammer des Hydraulikstellglieds 41 zugeführt, wodurch die Druckplatte 74 gegen die Feder 92 in eine Richtung weg vom zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b bewegt wird, und der Längsendabschnitt jeder zweiten Strebe 72b durch die Vorspannkraft der entsprechenden Torsionsschraubenfeder 73b hin zum entsprechenden zweiten ausgesparten Abschnitt 78b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b bewegt wird, wodurch der Längsendabschnitt jeder zweiten Strebe 72b in Kontakt mit der zweiten Wandfläche 80b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b gebracht werden kann. Währenddessen kann jede erste Strebe 72a am Längsendabschnitt mit der ersten Wandfläche 80a des ersten ausgangsseitigen drehenden Teils 70a in Kontakt gebracht werden, ebenso wie in dem Zustand des Freilaufmodus wie in 2 gezeigt.
In dem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC wie in 3 gezeigt in den verriegelten Modus versetzt ist, berührt der Längsendabschnitt jeder ersten Strebe 72a die erste Wandfläche 80a des ersten ausgangsseitigen drehenden Teils 70a, und der andere Längsendabschnitt jeder ersten Strebe 72a berührt den ersten gestuften Abschnitt 82a des eingangsseitigen drehenden Teils 68, wenn die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft auf das eingangsseitige drehende Teil 68 übertragen wird, wodurch das eingangsseitige drehende Teil 68 daran gehindert wird, relativ zum ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs zu drehen. Im Zustand des verriegelten Modus der Zweiwegekupplung TWC berührt der Längsendabschnitt jeder zweiten Strebe 72b die zweite Wandfläche 80b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b, und der andere Längsendabschnitt jeder zweiten Strebe 72b berührt den zweiten abgestuften Abschnitt 82b des eingangsseitigen drehenden Teils 68, wenn die Antriebskraft, die in der Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkt, auf das eingangsseitige drehende Teil 68 übertragen wird, wodurch das eingangsseitige drehende Teil 68 daran gehindert wird, relativ zum zweiten drehenden Teil 70b in der Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs zu drehen. Somit wirken im Zustand des verriegelten Modus der Zweiwegekupplung TWC die ersten Streben 72a als Freilauf, und die zweiten Streben 72b wirken als Freilauf, so dass die Zweiwegekupplung TWC dazu aufgebaut ist die in der Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft und die in der Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft zu übertragen. Mit anderen Worten wird das eingangsseitige drehende Teil 68 als eingangsseitiger Drehabschnitt in beiden einander entgegengesetzten Richtungen daran gehindert, relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen 70 als ausgangsseitigem drehenden Abschnitt zu drehen, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist. Wenn das Fahrzeug 10 in Rückwärtsrichtung fahren soll, wird es dem Fahrzeug 10 ermöglicht, in Rückwärtsrichtung zu fahren, wobei die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt wird. Wenn das Fahrzeug 10 durch Trägheit während des Vorwärtsfahrens in den nichtangetriebenen Zustand versetzt ist, kann zudem eine Motorbremse erzeugt werden, während die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt wird, wodurch die Maschine 12 durch eine von den Antriebsrädern 14 über die Zweiwegekupplung TWC an die Maschine 12 übertragene Drehung geschleppt wird. Somit dienen im Zustand des verriegelten Modus der Zweiwegekupplung TWC die ersten Streben 72a als Freilauf, und die zweiten Streben 72b dienen als Freilauf, so dass die Zweiwegekupplung TWC zum Übertragen der Antriebskraft während des angetriebenen Zustands und des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 aufgebaut ist.
4 ist eine Tabelle, die einen Betriebszustand jeder der Eingriffsvorrichtungen für jede aus zahlreichen Betriebspositionen POSsh angibt, die durch den Betrieb einer manuell betätigten Schaltvorrichtung in Form eines Schalthebels 98 ausgewählt wird, der im Fahrzeug 10 vorgesehen ist. In 4 bezeichnet „C1“ die erste Kupplung C1, „C2“ bezeichnet die zweite Kupplung C2, „B1“ bezeichnet die erste Bremse B1 und „TWC“ bezeichnet die Zweiwegekupplung TWC. Ferner bezeichnen „P“, „R“, „N“, „D“ und „M“ eine Parkposition P, eine Rückwärtsposition R, eine Leerlauf- bzw. Neutralposition N, eine Fahrposition D und eine Manuellschaltposition M als die zahlreichen Betätigungspositionen POSsh, die jeweils durch Betätigen des Schalthebels auswählbar sind. In der Tabelle von 4 zeigt „O“ in der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2 oder der ersten Bremse B1 deren eingerückten bzw. betätigten Zustand an, und eine Leerstelle in der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2 oder der ersten Bremse B1 zeigt ihren gelösten Zustand an. In der Tabelle von 4 zeigt „O“ in der Zweiwegekupplung TWC ihren verriegelten Modus an, und eine Leerstelle in der Zweiwegekupplung TWC zeigt ihren Freilaufmodus an.
Wenn sich der Schalthebel 98 zum Beispiel in der Parkposition P als eine der Betriebspositionen POSsh befindet, die eine Fahrzeugparkposition ist, oder in der Neutralposition N als eine der Betriebspositionen POSsh, die eine Position zum Unterbinden der Antriebskraftübertragung ist, befinden sich die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 wie in 4 gezeigt jeweils in der gelösten Stellung, so dass die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 in ihren Leerlaufzustand versetzt ist, in dem die Antriebskraft weder auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 noch dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragen wird.
Wenn der Schalthebel 98 in die Rückwärtsfahrposition R als eine der Betriebsstellungen POSsh gebracht wird, die eine Stellung für das Rückwärtsfahren ist, wird die erste Bremse B1 in Eingriff gebracht, und die Zweiwegekupplung TWC wird in den verriegelten Modus gebracht, wie in 4 gezeigt. Wenn die erste Bremse B1 in den eingerückten Zustand versetzt ist, wird die in der Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 auf den Getriebemechanismus 28 übertragen. Wenn sich in diesem Fall die Zweiwegekupplung TWC im Freilaufmodus befindet, wird die Antriebskraft durch die Zweiwegekupplung TWC blockiert, so dass keine Rückwärtsfahrt durchführbar ist. Somit wird, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, die in der Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft über die Zweiwegekupplung TWC auf die Ausgangswelle 30 übertragen, so dass eine Rückwärtsfahrt durchgeführt werden kann. Wenn der Schalthebel 98 in die Rückwärtsfahrposition R gebracht ist, gelangt die erste Bremse B1 in Eingriff, und die Zweiwegekupplung TWC wird in den verriegelten Modus versetzt, wodurch eine Rückwärtsgangposition eingerichtet wird, um die in der Rückwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft durch den Getriebemechanismus 28 auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 zu den Antriebsrädern 14 zu übertragen.
Wenn der Schalthebel 98 in der Antriebsposition D als Betriebsposition POSsh angeordnet ist, die eine Vorwärtsfahrposition ist, wird entweder die erste Kupplung C1 oder die zweite Kupplung C2 in den eingerückten Zustand versetzt, wie in 4 gezeigt. In 4 bezeichnen „D1“ und „D2“ jeweils eine Fahrposition D1 bzw. eine Fahrposition D2, die Betriebspositionen sind, die virtuell in der Steuerung eingerichtet werden. Wenn der Schalthebel 98 in die Fahrposition D gebracht ist, wird eine der Fahrpositionen D1 und D2 abhängig von einem Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ausgewählt, und die ausgewählte Fahrposition wird automatisch eingerichtet. Die Fahrposition D1 wird eingerichtet, wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit in einem relativ niedrigen Geschwindigkeitsbereich einschließlich der Geschwindigkeit Null (Anhalten des Fahrzeugs) liegt. Die Fahrposition D2 wird eingerichtet, wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit innerhalb eines relativ hohen Geschwindigkeitsbereichs einschließlich eines mittleren Geschwindigkeitsbereichs liegt. Beispielsweise wird während des Fahrens des Fahrzeugs 10, während der Schalthebel 98 in die Fahrposition D gebracht ist, aus der Fahrposition D1 automatisch in die Fahrposition D2 geschaltet, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 aus dem niedrigen Geschwindigkeitsbereich in den hohen Geschwindigkeitsbereich wechselt.
Wenn zum Beispiel der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 beim Einlegen des Schalthebels 98 in die Fahrposition D in einem Geschwindigkeitsbereich liegt, der zur Fahrposition D1 passt, ist die erste Kupplung C1 eingerückt und die zweite Kupplung C2 ausgerückt. In diesem Fall wird eine Zahnrad- bzw. Getriebevorwärtsfahrstellung eingerichtet, bei der die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 über den Getriebemechanismus 28 auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 auf die Antriebsräder 14 übertragen wird. Die Zweiwegekupplung TWC, die in den Freilaufmodus versetzt ist, überträgt die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft auf die Antriebsräder 14.
Wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 beim Einlegen des Schalthebels 98 in die Fahrposition D in einem Geschwindigkeitsbereich liegt, der zur Fahrposition D2 passt, wird außerdem die erste Kupplung C1 gelöst und die zweite Kupplung C2 eingerückt. In diesem Fall wird eine Schaltposition für Vorwärtsfahrt mit stufenlosem Getriebe eingerichtet, durch die die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 auf die Antriebsräder 14 entlang des zweiten Antriebskraftübertragungsweges PT2 über das stufenlose Getriebe 24 übertragen wird. Wenn somit der Schalthebel 98 in die Fahrposition D als eine der Betriebspositionen POSsh gebracht wird, wird die Antriebskraft der Maschine 12 auf die Antriebsräder 14 entlang eines aus dem ersten und zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT1, PT2 ausgewählten übertragen, der abhängig vom Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ausgewählt wird.
Wenn der Schalthebel 98 in der Manuellposition M als einer der Betriebspositionen POSsh angeordnet ist, kann ein Hochschaltvorgang oder ein Herunterschaltvorgang durch einen manuellen Vorgang ausgeführt werden, der von einem Bediener bzw. Fahrer des Fahrzeugs 10 ausgeführt wird. Das bedeutet, dass die Manuellposition M eine Manuellschaltposition ist, in der ein Schaltvorgang durch den vom Fahrer ausgeführten manuellen Vorgang ausführbar ist. Wenn zum Beispiel ein Herunterschaltvorgang vom Fahrer manuell ausgeführt wird, während sich der Schalthebel 98 in der Manuellposition M befindet, wird die erste Kupplung C1 in den eingerückten Zustand gebracht, und die Zweiwegekupplung TWC wird in den verriegelten Modus gebracht, wodurch die Vorwärtsfahrstellung eingerichtet wird. Wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus gebracht ist, kann die Antriebskraft sowohl während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 als auch während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 durch die Zweiwegekupplung TWC übertragen werden. Wenn das Fahrzeug 10 beispielsweise mittels Trägheitsfahrt fährt bzw. segelt, ist es in den nichtangetriebenen Zustand versetzt, in dem die Drehung von den Antriebsrädern 14 auf die Maschine 12 übertragen wird. Wenn im nichtangetriebenen Zustand der Herunterschaltvorgang manuell ausgeführt wird, während der Schalthebel 98 in der Manuellposition M steht, wird die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung durch die in den verriegelten Modus versetzte Zweiwegekupplung TWC zur Maschine 12 übertragen, wodurch die Maschine 12 geschleppt wird, um ein Motorbremsen zu erzeugen. Wenn somit der Herunterschaltvorgang ausgeführt wird, während der Schalthebel 98 in der Manuellposition M steht, wird die Gangposition für das Vorwärtsfahren eingerichtet, so dass die Antriebskraft auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 durch den Getriebemechanismus 28 auf die Antriebsräder 14 übertragen wird, und so, dass die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 zur Maschine 12 übertragen wird, um das Motorbremsen während der Trägheitsfahrt zu erzeugen.
Wenn ein Hochschaltvorgang vom Fahrer manuell durchgeführt wird, wobei der Schalthebel 98 in die Manuellposition M gebracht ist, wird die zweite Kupplung C2 in den eingerückten Zustand gebracht, wodurch die Schaltposition für eine Vorwärtsfahrt mit stufenlosem Getriebe eingerichtet wird, so dass die Antriebskraft über das stufenlose Getriebe 24 entlang des zweiten Antriebskraftübertragungsweges PT2 auf die Antriebsräder 14 übertragen wird. Somit kann, wenn der Schalthebel 98 in der Manuellposition M steht, ein manuelles Schalten durch eine vom Fahrer vorgenommene manuelle Betätigung ausgeführt werden, um entweder die Vorwärtsfahrgangposition bzw. Vorwärtsfahrzahnradgetriebeposition oder die Schaltposition für eine Vorwärtsfahrt mit stufenlosem Getriebe zu wählen. Wenn die Vorwärtsfahrgangposition, also der Zahnradgetriebefahrmodus, ausgewählt ist, kann die Antriebskraft auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 übertragen werden. Wenn die Schaltposition für eine Vorwärtsfahrt mit stufenlosem Getriebe, also der stufenlose Fahrmodus, ausgewählt ist, kann die Antriebskraft auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragen werden. Der Fall, in dem der Herunterschaltvorgang durchgeführt wurde, während der Schalthebel 98 in die Manuellposition M gebracht ist, entspricht „M1“ (der Position M1), die in 4 gezeigt ist. Der Fall, in dem der Hochschaltvorgang durchgeführt wurde, während der Schalthebel 98 in die Manuellposition M gebracht wurde, entspricht „M2“ (der Position M2), die in 4 gezeigt ist. Obwohl die Positionen M1, M2 nicht tatsächlich vorhanden sind, wird in der folgenden Beschreibung der Einfachheit halber beschrieben, dass „die Position M1 eingerichtet ist“, wenn der Herunterschaltvorgang manuell durchgeführt wurde, während der Schalthebel 98 in die Manuellposition M gebracht ist, und es wird beschrieben, dass „die Position M2 eingerichtet ist“, wenn der Hochschaltvorgang manuell durchgeführt wurde, während der Schalthebel 98 in die Manuellposition M gebracht ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist das Fahrzeug 10 mit der elektronischen Steuervorrichtung 100 als einer Steuerung versehen, die die Steuervorrichtung enthält, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Beispielsweise enthält die elektronische Steuervorrichtung 100 einen sogenannten Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine Ein-/Ausgabe-Schnittstelle enthält. Die CPU führt Steuervorgänge für das Fahrzeug 10 durch Verarbeiten verschiedener Eingangssignale gemäß im ROM gespeicherter Steuerprogramme aus, während sie eine temporäre Datenspeicherfunktion des RAM verwendet. Die elektronische Steuervorrichtung 100 ist zum Beispiel dazu aufgebaut, einen Maschinensteuerbetrieb zum Steuern einer Leistung der Maschine 12, einen Schaltsteuerbetrieb und einen Steuerbetrieb für die Riemenklemmkraft im stufenlosen Getriebe 24 auszuführen, und einen Hydraulikdrucksteuerbetrieb zum Umschalten des Betriebszustands jeder der zahlreichen Eingriffsvorrichtungen (C1, B1, C2, TWC). Die elektronische Steuervorrichtung 100 kann aus zwei oder mehr Steuereinheiten bestehen, die ausschließlich dazu bestimmt sind, verschiedene Steuervorgänge wie den Maschinensteuervorgang und den Hydraulikdrucksteuervorgang auszuführen.
Die elektronische Steuervorrichtung 100 empfängt verschiedene Eingangssignale auf der Grundlage von Werten, die von jeweiligen im Fahrzeug 10 vorgesehenen Sensoren erfasst werden. Insbesondere empfängt die elektronische Steuervorrichtung 100 Folgendes: ein Ausgangssignal eines Maschinendrehzahlsensors 102, das eine Maschinendrehzahl Ne anzeigt, die eine Drehzahl der Maschine 12 ist; ein Ausgangssignal eines Primärdrehzahlsensors 104, das eine Primärdrehzahl Npri anzeigt, die eine Drehzahl der Primärwelle 58 ist, die einer Eingangswellendrehzahl Nin entspricht; ein Ausgangssignal eines Sekundärdrehzahlsensors 106, das eine Sekundärdrehzahl Nsec anzeigt, die eine Drehzahl der Sekundärwelle 62 ist; ein Ausgangssignal eines Ausgangsdrehzahlsensors 108, das eine Ausgangswellendrehzahl Nout anzeigt, die eine Drehzahl der Ausgangswelle 30 ist und der Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs 10 entspricht; ein Ausgangssignal eines Eingangsdrehzahlsensors 109, das eine Eingangsdrehzahl Ntwcin anzeigt, die eine Drehzahl des eingangsseitigen drehenden Teils 68 der Zweiwegekupplung TWC ist; ein Ausgangssignal eines Gaspedalbetätigungsbetragsensors 110, das den vorstehend beschriebenen Betätigungsbetrag θacc des Gaspedals 45 angibt, der einen Betrag einer durch den Fahrzeugführer ausgeführten Gaspedalbetätigung darstellt; ein Ausgangssignal eines Drosselöffnunggradsensors 112, das den Drosselöffnungsgrad tap angibt; ein Ausgangssignal eines Schaltpositionssensors 114, das eine Betätigungsposition POSsh einer manuell betätigten Schaltvorrichtung in Form des im Fahrzeug 10 vorgesehenen Schalthebels 98 anzeigt; und ein Ausgangssignal eines Temperatursensors 116, das eine Arbeitsfluidtemperatur THoil anzeigt, die eine Temperatur eines Arbeitsfluids in der Hydrauliksteuereinheit 46 ist. Man bemerke, dass die Eingangswellendrehzahl Nin (= Primärdrehzahl Npri) äquivalent zu einer Drehzahl des Turbinenlaufrads bzw. -impellers 20t des Drehmomentwandlers 20 ist. Ferner berechnet die elektronische Steuervorrichtung 100 ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis γ cvt (= Npri / Nsec), das ein tatsächlicher Wert des Übersetzungsverhältnisses γcvt des stufenlosen Getriebes 24 ist, basierend auf der Primärdrehzahl Npri und der Sekundärdrehzahl Nsec. Darüber hinaus berechnet die elektronische Steuervorrichtung 100 eine Ausgangsdrehzahl Ntwcout der ersten und zweiten ausgangsseitigen drehenden Teile 70a, 70b der Zweiwegekupplung TWC basierend auf der Ausgangswellendrehzahl Nout.
Außerdem erzeugt die elektronische Steuervorrichtung 100 verschiedene Ausgangssignale, die verschiedenen Vorrichtungen wie der Maschinensteuervorrichtung 42 und der Hydrauliksteuereinheit 46 zugeführt werden und die ein Maschinensteuerbefehlssignal Se zum Steuern der Maschine 12a umfassen, ein Hydrauliksteuerbefehlssignal Scvt zum Durchführen von Hydrauliksteuerungen, wie beispielsweise Steuerungen des Schaltvorgangs und der Riemenklemmkraft des stufenlosen Getriebes 24, ein Hydrauliksteuerbefehlssignal Scbd zum Durchführen von Hydrauliksteuerungen von Betriebszuständen der zahlreichen Eingriffsvorrichtungen, und ein Hydrauliksteuerbefehlssignal Slu zum Durchführen von Hydrauliksteuerungen eines Betriebszustands der Überbrückungskupplung LU.
Die Hydrauliksteuereinheit 46, die die vorstehend beschriebenen Hydrauliksteuerbefehlssignale empfängt, gibt einen SL1-Druck Psl1 aus, der einem Hydraulikstellglied der ersten Kupplung C1 zugeführt wird, einen B1-Steuerdruck Pb1, der einem Hydraulikstellglied der ersten Bremse B1 zugeführt wird, einen SL2-Druck Psl2, der einem Hydraulikstellglied der zweiten Kupplung C2 zugeführt wird, einen TWC-Druck Ptwc, der dem Hydraulikstellglied 41 zugeführt wird, das dazu aufgebaut ist, die Zweiwegekupplung TWC zwischen dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus umzuschalten, einen Primärdruck Ppri, der dem Hydraulikstellglied 60a der Primärscheibe 60 zugeführt wird, einen Sekundärdruck Psec, der dem Hydraulikstellglied 64a der Sekundärscheibe 64 zugeführt wird, und einen LU-Druck Plu, der zum Steuern der Überbrückungskupplung LU zugeführt wird. Man bemerke, dass jeder aus dem SL1-Druck Psl1, SL2-Druck Psl2, B1-Steuerdruck Pb1, TWC-Druck Ptwc, Primärdruck Ppri, Sekundärdruck Psec und LU-Druck Plu direkt oder indirekt durch ein (nicht gezeigtes) elektromagnetisches Ventil reguliert wird, das in der hydraulischen Steuereinheit 46 vorgesehen ist.
Zum Durchführen verschiedener Steueroperationen im Fahrzeug 10 umfasst die elektronische Steuervorrichtung 100 eine Maschinensteuereinrichtung oder einen Maschinensteuerabschnitt 120 und eine Getriebeschaltsteuereinrichtung oder einen Getriebeschaltsteuerabschnitt 122.
Der Maschinensteuerabschnitt 120 berechnet eine erforderliche Antriebskraft Fdem zum Beispiel durch Einsetzen des Gaspedalbetätigungsbetrags θacc und der Fahrgeschwindigkeit V auf eine vorab festgelegte oder gespeicherte Beziehung (z. B. ein Antriebskraftkennfeld), die durch Experimentieren erhalten oder durch eine entsprechende Konstruktionstheorie bestimmt wird. Der Maschinensteuerabschnitt 120 stellt ein Soll-Maschinenmoment Tet ein, das die erforderliche Antriebskraft Fdem sicherstellt, und gibt das Maschinensteuerbefehlssignal Se zum Steuern der Maschine 12 aus, um das Soll-Maschinenmoment Tet zu erhalten. Das ausgegebene Maschinensteuerbefehlssignal Se wird der Maschinensteuervorrichtung 42 zugeführt.
Wenn der Schalthebel 98 beispielsweise während des Stopps des Fahrzeugs 10 von der Parkposition P oder der Neutralposition N in die Fahrposition D geschaltet wird, gibt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 an die Hydrauliksteuereinheit 46 das Hydrauliksteuerbefehlssignal Scbd aus, das das Einrücken der ersten Kupplung C1 fordert, wodurch der Vorwärtsfahrmodus eingerichtet wird, um das Vorwärtsfahren des Fahrzeugs 10 durch die Antriebskraft zu ermöglichen, die entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 übertragen wird. Wenn der Schalthebel 98 während des Stopps des Fahrzeugs 10 von der Parkposition P oder der Neutralposition N in die Rückwärtsposition R geschaltet wird, gibt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 das Hydrauliksteuerbefehlssignal Scbd an die Hydrauliksteuereinheit 46 aus, das das Einrücken der ersten Bremse B1 und das Schalten der Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus fordert, wodurch der Rückwärtsfahrmodus eingerichtet wird, um ein Rückwärtsfahren des Fahrzeugs 10 aufgrund der entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 übertragenen Antriebskraft zu ermöglichen.
Während des Fahrens des Fahrzeugs 10 im stufenlosen Fahrmodus durch die Antriebskraft, wobei die Antriebskraft beispielsweise entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 übertragen wird, gibt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 das Hydrauliksteuerbefehlssignal Scvt aus, durch das das Übersetzungsverhältnis γ des stufenlosen Getriebes 24 auf ein Zielübersetzungsverhältnis γtgt gesteuert wird, das beispielsweise basierend auf dem Gaspedalbetätigungsbetrag θacc und der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V berechnet wird. Insbesondere speichert der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 eine vorab festgelegte Beziehung (z. B. ein Schaltkennfeld), die eine geeignet eingestellte Riemenklemmkraft im stufenlosen Getriebe 24 sicherstellt und die das Sollübersetzungsverhältnis γtgt des stufenlosen Getriebes 24 festlegt, das es der Maschine 12 ermöglicht, bei einem Betriebspunkt zu arbeiten, der auf einer optimalen Linie liegt (z. B. der Linie für optimale Kraftstoffeffizienz der Maschine). Der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 bestimmt einen Primärsolldruck Ppritgt als einen Befehlswert des Primärdrucks Ppri, der dem Hydraulikstellglied 60a der Primärscheibe 60 zuzuführen ist, und einen Sekundärsolldruck Psectgt als einen Befehlswert des Sekundärsolldrucks Psec, der dem Hydraulikstellglied 64a der Sekundärriemenscheibe 64 gemäß der vorstehend beschriebenen gespeicherten Beziehung zuzuführen ist, basierend auf dem Gaspedalbetätigungsbetrag θacc und der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V. Somit führt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 eine Schaltsteuerung des stufenlosen Getriebes 24 durch, indem er der Hydrauliksteuereinheit 46 das Hydrauliksteuerbefehlssignal Scvt zuführt, mit dem jeweils der Primärdruck Ppri und der Sekundärdruck Psec auf den Primärsolldruck Ppritgt und den Sekundärsolldruck Psectgt steuerbar sind. Man bemerke, dass die Schaltsteuerung des stufenlosen Getriebes 24, die eine bekannte Technik ist, nicht im Einzelnen beschrieben wird.
Wenn der Schalthebel 98 in die Fahrposition D gebracht wird, führt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 außerdem einen Schaltsteuervorgang zum Umschalten des Fahrmodus zwischen dem Zahnradgetriebefahrmodus und dem stufenlosen Fahrmodus aus. Insbesondere speichert der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 eine vorab festgelegte Beziehung in Form eines Schaltkennfelds zum Schalten von einer der ersten und zweiten Gangpositionen in die andere, wobei die erste Gangposition dem Übersetzungsverhältnis EL des Getriebemechanismus 28 im Zahnradgetriebefahrmodus entspricht, und die zweite Gangposition dem höchsten Übersetzungsverhältnis ymax des stufenlosen Getriebes 24 im stufenlosen Fahrmodus entspricht. In dem Schaltkennfeld, das zum Beispiel aus der Fahrgeschwindigkeit V und dem Gaspedalbetätigungsbetrag θacc besteht, ist eine Hochschaltlinie vorgesehen, um zu bestimmen, ob ein Hochschaltvorgang in die Position des zweiten Gangs erfolgt, nämlich ob das Umschalten in den stufenlosen Fahrmodus ausgeführt werden soll oder nicht, und eine Herunterschaltlinie ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob ein Herunterschaltvorgang in die erste Gangposition, nämlich das Umschalten in den Zahnradgetriebefahrmodus, ausgeführt werden soll oder nicht. Der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 bestimmt, ob der Hochschaltvorgang oder der Herunterschaltvorgang auszuführen ist oder nicht, indem Istwerte der Fahrgeschwindigkeit V und des Gaspedalbetätigungsbetrags θacc in das Schaltkennfeld eingesetzt werden, und führt den Hochschaltvorgang oder Herunterschaltvorgang (also das Umschalten des Fahrmodus) abhängig vom Ergebnis der Bestimmung aus. Wenn sich beispielsweise ein Fahrzustandspunkt, der durch eine Kombination der Istwerte der Fahrgeschwindigkeit V und des Gaspedalbetätigungsbetrags θacc definiert ist, während des Fahrens im Fahrzustand mit stufenlosem Getriebe über die Herunterschaltlinie im Schaltkennfeld bewegt, wird bestimmt, dass eine Forderung (also eine Herunterschaltforderung) vorliegt, die den Herunterschaltvorgang in die erste Gangposition fordert, dass also eine Forderung zum Umschalten in den Zahnradgetriebefahrmodus vorliegt. Wenn sich der Fahrzustandspunkt während der Fahrt im Zahnradgetriebefahrmodus beispielsweise über die Hochschaltlinie im Schaltkennfeld bewegt, wird bestimmt, dass eine Forderung (also eine Hochschaltforderung) vorliegt, die den Hochschaltvorgang in die zweite Gangposition fordert, dass nämlich eine Forderung zum Umschalten in den Fahrzustand mit stufenlosem Getriebe vorliegt. Man bemerke, dass der Zahnradgetriebefahrmodus „D1“ (der Fahrposition D1) entspricht, die in 4 gezeigt ist, und dass der stufenlose Fahrmodus „D2“ (der Fahrposition D2) entspricht, die in 4 gezeigt ist.
Beispielsweise gibt während der Fahrt im stufenlosen Fahrmodus (entsprechend der Fahrposition D2), sofern sich der Schalthebel 98 in der Fahrstellung D befindet, der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 einen Befehl an die Hydrauliksteuereinheit 46 aus, der das Einrücken der ersten Kupplung C1 und das Ausrücken der zweiten Kupplung C2 fordert, also das Umschalten in den Zahnradgetriebefahrmodus, wenn festgestellt wird, dass die Forderung des Herunterschaltvorgangs in den ersten Gang ausgegeben oder eingerichtet wird, wodurch der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 anstelle des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 eingerichtet wird, so dass die Antriebskraft entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 übertragbar ist. Somit schaltet der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 durch eine gestufte Schaltsteuerung (Herunterschaltsteuerung), durch welche die erste Kupplung C1 eingerückt und die zweite Kupplung C2 gelöst wird, vom stufenlosen Fahrmodus (in dem die Antriebskraft entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 übertragbar ist) in den Zahnradgetriebefahrmodus (in dem die Antriebskraft entlang des ersten Antriebskraftübertragungsweges PT1 übertragbar ist).
Ferner gibt während des Fahrens im Zahnradgetriebefahrmodus (passend zur Fahrposition D1), wobei der Schalthebel 98 in der Fahrposition D steht, wenn bestimmt wird, dass die Forderung nach dem Hochschaltvorgang in die zweite Gangposition, also das Umschalten in den stufenlosen Fahrmodus, ausgegeben oder eingerichtet wird, der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 an die Hydrauliksteuereinheit 46 einen Befehl aus, der das Lösen der ersten Kupplung C1 und das Einrücken der zweiten Kupplung C2 anfordert, wodurch der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 eingerichtet wird, so dass die Antriebskraft entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 übertragbar ist. Somit schaltet der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 vom Zahnradgetriebefahrmodus (in dem die Antriebskraft entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 übertragbar ist) zum stufenlosen Fahrmodus (in dem die Antriebskraft über den zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragbar ist) durch eine gestufte Schaltsteuerung (Hochschaltsteuerung), durch die die erste Kupplung C1 gelöst und die zweite Kupplung C2 eingerückt wird.
Wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs 10 in den stufenlosen Fahrmodus geschaltet wird, wird die Antriebskraft entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 durch das stufenlose Getriebe 24 in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 übertragen. Beispielsweise wird in diesem Moment die Drehung der Antriebsräder 14 über die Differentialgetriebevorrichtung 38, die Untersetzungsgetriebevorrichtung 34 und das Ausgangszahnrad 56 auf das Gegenrad 54 übertragen, aber die Drehung des Gegenrades 54 wird durch die in den Freilaufmodus versetzte Zweiwegekupplung TWC unterbunden bzw. nicht weiter übertragen, und wird nicht auf den Getriebemechanismus 28 übertragen. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass der Getriebemechanismus 28 und die erste Kupplung C1 (genauer gesagt, eine Trommel oder andere Komponenten der ersten Kupplung C1, die mit der Zweiwegekupplung TWC verbunden sind) mit hoher Drehzahl gedreht werden, da die Drehung der Antriebsräder 14 nicht auf den Getriebemechanismus 28 übertragen wird.
Nebenbei bemerkt wird während des Fahrens mit der eingerichteten Position M1 die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt. Ferner wird das Fahrzeug 10 in den nichtangetriebenen Zustand versetzt, um durch Trägheit zu fahren, wenn sich das Fahrzeug 10 in einem Trägheitsfahrzustand befindet. Während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 werden Steuervorgänge ausgeführt, wenn beispielsweise von der Position M1 in die Position M2 geschaltet wird, um den zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 einzurichten und die Zweiwegekupplung TWC vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus zu schalten. Genauer gesagt wird ein TWC-Druck Ptwc, der dem hydraulischen Stellglied 41 zugeführt wird, das zum Steuern des Betriebs der Zweiwegekupplung TWC aufgebaut ist, auf null gesteuert. In diesem Fall üben während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 der Längsendabschnitt jeder der zweiten Streben 72b und der zweiten Wandfläche 80b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b Kräfte aufeinander aus, und ihr gegenseitiger Kontakt wird nicht einfach aufgehoben, so dass der Zweiwegekupplung TWC möglicherweise misslingt, vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus zu schalten. Wenn das Fahren des Fahrzeugs fortgesetzt wird, während die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus gehalten wird, also ohne die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus umzuschalten, wird zudem die Drehung der Antriebsräder 14 über die Zweiwegekupplung TWC zu der ersten Kupplung C1 übertragen, so dass die Gefahr besteht, dass die erste Kupplung C1 (genauer gesagt die Trommel oder andere Komponenten der ersten Kupplung C1, die mit der Zweiwegekupplung TWC verbunden sind) mit hoher Drehzahl drehen, wenn die Fahrgeschwindigkeit V eine hohe Geschwindigkeit wird.
Um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, ist in der vorliegenden Ausführungsform die elektronische Steuervorrichtung 100 mit einer Funktion zum Einrücken der zweiten Kupplung C2 und zum Begrenzen der Antriebskraft der Maschine 12 in einem Fall versehen, in dem die Zweiwegekupplung TWC selbst nach der Forderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 anstelle des Umschaltens von dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 während des Vorwärtsfahrens mit der Zweiwegkupplung TWC erfolgt, die in den verriegelten Modus versetzt ist. Nachfolgend werden Steuervorgänge beschrieben, die auszuführen sind, wenn die Forderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 während des Fahrens erfolgt, wobei die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist.
Zum Ausführen der vorstehend beschriebenen Steuervorgänge enthält der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 eine Verriegelungszustandsbestimmungseinrichtung oder einen Abschnitt in Form eines Verriegelungszustandsbestimmungsabschnitts 126, eine Hochschaltbestimmungseinrichtung oder einen Abschnitt in Form eines Hochschaltanforderungsbestimmungsabschnitts 128, eine C2-Eingriffsbestimmungseinrichtung oder einen Abschnitt in Form eines C2-Eingriffsbedingungsbestimmungsabschnitts 130 und eine Gaspedal- bzw. Beschleunigungs-EIN-Bestimmungseinrichtung oder einen Abschnitt in Form eines Beschleunigungs-EIN-Bestimmungsabschnitts 132. Man bemerke, dass der Maschinensteuerabschnitt 120 und der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 zusammenwirken, um einen „Steuerabschnitt“ zu bilden, der in den beigefügten Ansprüchen angegeben ist.
Während des Vorwärtsfahrens bestimmt der Verriegelungszustandsbestimmungsabschnitt 126, ob die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, indem bestimmt wird, ob eine Drehzahldifferenz ΔNtwc gleich oder kleiner als ein Bestimmungsschwellenwert α1 für den verriegelten Modus ist. Die Drehzahldifferenz ΔNtwc ist eine Differenz (= | Ntwcout - Ntwcin |) zwischen einer Ausgangsdrehzahl Ntwcout der ausgangsseitigen drehenden Teile 70 der Zweiwegekupplung TWC und der Eingangsdrehzahl Ntwcin des eingangsseitigen drehenden Teils 68 der Zweiwegekupplung TWC. Der Bestimmungsschwellenwert α1 für den verriegelten Modus ist ein vorab festgelegter Schwellenwert, der experimentell erhalten oder durch eine geeignete Konstruktionstheorie bestimmt wird und durch den bestimmt werden kann, ob sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet oder nicht.
Beispielsweise entspricht ein Fall, in dem die Position M1 als eine der Betriebspositionen POSsh festgelegt ist, dem Zustand, in dem sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet. Ferner gibt es einen Fall, in dem die Zweiwegekupplung TWC nicht aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus geschaltet werden kann und in dem verriegelten Modus verbleibt, obwohl der Schalthebel 98 in der Antriebsposition D als eine der Betriebspositionen POSsh angeordnet ist, wenn sich das Fahrzeug 10 beispielsweise im nichtangetriebenen Zustand befindet, während die Zweiwegekupplung TWC vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus geschaltet wird. Ein solcher Fall mit einem sogenannten „Entriegelungsfehler“ entspricht auch dem Zustand, in dem sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet. Der Verriegelungszustandsbestimmungsabschnitt 126 bestimmt, dass sich die Zweiwegekupplung TWC in diesen Fällen im verriegelten Modus befindet, wenn die Drehzahldifferenz ΔNtwc nicht größer als der Bestimmungsschwellenwert α1 für den verriegelten Modus ist.
Wenn durch den Verriegelungszustandsbestimmungsabschnitt 126 bestimmt wird, dass sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet, bestimmt der Hochschaltanforderungsbestimmungsabschnitt 128, ob die Hochschaltanforderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 ausgeführt wird, nämlich das Umschalten vom Zahnradgetriebefahrmodus in den stufenlosen Fahrmodus. Der Hochschaltanforderungsbestimmungsabschnitt 128 bestimmt, dass die Hochschaltanforderung erfolgt, wenn aus der Position M1 in die Position M2 oder die Fahrposition D (Position D2) geschaltet wurde. Wenn sich zudem der Fahrzustandspunkt (der durch eine Kombination der Istwerte der Fahrgeschwindigkeit V und des Gaspedalbetätigungsbetrags θacc definiert ist) über die Hochschaltlinie in dem Schaltkennfeld bewegt hat, beispielsweise durch Beschleunigen während des Fahrens im Zahnradgetriebefahrmodus, wobei der Schalthebel 98 in der Antriebsposition D (Position D1) angeordnet ist, bestimmt der Hochschaltanforderungsbestimmungsabschnitt 128, dass die Hochschaltanforderung zum Umschalten in den stufenlosen Fahrmodus (Position D2) vorliegt. Man bemerke, dass die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus geschaltet wird, wenn der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 eingerichtet wird.
Wenn durch den Hochschaltanforderungsbestimmungsabschnitt 128 bestimmt wird, dass die Hochschaltanforderung erfolgt, veranlasst der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122, dass jeweils die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 gelöst bzw. eingerückt wird, um vom Zahnradgetriebefahrmodus in den stufenlosen Fahrmodus umzuschalten. Wenn ferner die Hochschaltanforderung auf dem Schalten aus der Position M1 in die Position M2 oder in die Antriebsposition D basiert, bewirkt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122, dass die Zweiwegekupplung TWC aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus geschaltet wird.
Wenn bestimmt wird, dass die Hochschaltanforderung erfolgt, bewirkt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122, dass die erste Kupplung C1 gelöst wird. Besonders wenn bestimmt wird, dass die Hochschaltanforderung erfolgt, gibt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 einen Befehl an die Hydrauliksteuereinheit 46 ab, der fordert, dass der SL1-Druck Psl1 (durch den die erste Kupplung C1 gesteuert wird) auf null gesteuert wird. Wenn ferner bestimmt wird, dass die Hochschaltanforderung erfolgt, veranlasst der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122, dass die zweite Kupplung C2 wartet, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, ohne zu bewirken, dass die zweite Kupplung C2 eingerückt ist. Wenn die Hochschaltanforderung auf dem Umschalten aus der Position M1 in die Position M2 oder in die Antriebsposition D basiert, liefert der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 ferner einen Befehl an die Hydrauliksteuereinheit 46, der fordert, dass der TWC-Druck Ptwc des Hydraulikstellglieds 41 (durch das der Betrieb der Zweiwegekupplung TWC gesteuert wird) genau oder im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Beginn des Lösens der ersten Kupplung C1 auf null gesteuert wird, um die Zweiwegekupplung TWC aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus zu schalten.
Wenn bestimmt wird, dass die Hochschaltanforderung vorliegt, fällt der C2-Eingriffsbedingungsbestimmungsabschnitt 130 ein Urteil, ob eine Bedingung erfüllt ist, die zum Starten des Eingriffs der zweiten Kupplung C2 erforderlich ist. Der C2-Eingriffsbedingungsbestimmungsabschnitt 130 führt diese Bestimmung basierend darauf durch, ob die Eingangswellendrehzahl Nin der Eingangswelle 22, die der Turbinendrehzahl NT entspricht, im Wesentlichen eine Solldrehzahl Nin* erreicht hat, die ein Sollwert der Eingangswellendrehzahl Nin ist, nachdem der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 festgelegt wurde (nach der Ausführung des Hochschaltvorgangs). Genauer gesagt bestimmt der C2-Eingriffsbedingungsbestimmungsabschnitt 130, ob eine Drehzahldifferenz ΔNin zwischen der Eingangswellendrehzahl Nin und der Solldrehzahl Nin * gleich oder kleiner als ein Schwellenwert α2 ist. Der Schwellenwert α2 ist ein vorab festgelegter Schwellenwert, der durch Experimentieren erhalten oder durch eine geeignete Konstruktionstheorie bestimmt wird, und durch den bestimmt werden kann, dass die Eingangswellendrehzahl Nin mit der Zieldrehzahl Nin* synchronisiert ist. Wenn die Drehzahldifferenz ΔNin nicht größer als der Schwellenwert α2 ist, wird daher bestimmt, dass die Eingangswellendrehzahl Nin die Solldrehzahl Nin* erreicht hat (mit dieser synchronisiert wurde). In diesem Fall bestimmt der C2-Eingriffsbedingungsbestimmungsabschnitt 130, dass die zum Starten des Eingriffs der zweiten Kupplung C2 erforderliche Bedingung erfüllt ist, und der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 veranlasst, dass die zweite Kupplung C2 beginnt, einzurücken. Mit anderen Worten veranlasst der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 die zweite Kupplung C2, zu warten, bis die Drehzahldifferenz ΔNin nicht größer als der Schwellenwert α2 wird, ohne zu bewirken, dass die zweite Kupplung C2 einrückt. Man bemerke, dass die Solldrehzahl Nin * basierend auf der Fahrgeschwindigkeit V und einem Wert des Übersetzungsverhältnisses γcvt des stufenlosen Getriebes 24 (normalerweise des höchsten Übersetzungsverhältnisses ymax) nach dem Umschalten in den stufenlosen Fahrmodus berechnet wird.
Alternativ fällt der C2-Eingriffsbedingungsbestimmungsabschnitt 130 das Urteil, ob die zum Starten des Eingriffs der zweiten Kupplung C2 erforderliche Bedingung erfüllt ist oder nicht, basierend darauf, ob eine vorab festgelegte Wartezeit tst abgelaufen ist oder nicht, seit die Hochschaltanforderung gestellt wurde, nämlich basierend darauf, ob eine Zeitdauer ab einem Zeitpunkt, zu dem die Hochschaltanforderung gestellt wurde, größer wird als die vorab festgelegte Wartezeit tst, die einer „vorab festgelegten Dauer“ entspricht, die in den beigefügten Ansprüchen genannt ist. Die Wartezeit tst ist eine Zeitdauer, die experimentell erhalten oder durch eine geeignete Konstruktionstheorie bestimmt wird und die erforderlich ist, damit die Eingangswellendrehzahl Nin die Solldrehzahl Nin * erreichen kann, die ein Sollwert der Eingangswellendrehzahl Nin nach Ausführung des Hochschaltvorgangs ist. Wenn die Wartezeit tst verstrichen ist, seit die Hochschaltanforderung gestellt wurde, bestimmt der C2-Eingriffsbedingungsbestimmungsabschnitt 130, dass die zum Starten des Eingriffs der zweiten Kupplung C2 erforderliche Bedingung erfüllt ist, und der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 bewirkt, dass die zweite Kupplung C2 einzurücken beginnt. Mit anderen Worten veranlasst der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 die zweite Kupplung C2 dazu, zu warten, bis die Wartezeit tst ab dem Zeitpunkt abgelaufen ist, zu dem die Hochschaltanforderung gestellt wird, ohne zu bewirken, dass die zweite Kupplung C2 eingerückt wird.
Während bewirkt wird, dass die zweite Kupplung C2 auf das Einrücken wartet, bestimmt der C2-Einrückbedingungs-Bestimmungsabschnitt 130, ob die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus geschaltet wurde, und bestimmt, dass die Bedingung erfüllt ist, die erforderlich ist, um die zweite Kupplung C2 einzurücken, wenn festgestellt wird, dass die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus geschaltet wurde. Der C2-Eingriffsbedingungsbestimmungsabschnitt 130 bestimmt, dass die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus geschaltet wurde, wenn die Drehzahldifferenz ΔNtwc gleich dem oder kleiner als der Schwellenwert α1 zur Bestimmung des verriegelten Modus ist, wobei die Drehzahldifferenz ΔNtwc die Differenz (= INtwcout-Ntwcinl) zwischen der Ausgangsdrehzahl Ntwcout der ausgangsseitigen drehenden Teile 70 der Zweiwegekupplung TWC und der Eingangsdrehzahl Ntwcin des eingangsseitigen drehenden Teils 68 der Zweiwegekupplung TWC ist. Wenn durch den C2-Eingriffsbedingungsbestimmungsabschnitt 130 bestimmt wird, dass die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus geschaltet wurde, veranlasst der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122, dass die zweite Kupplung C2 beginnt, eingerückt zu werden.
Während veranlasst wird, dass die zweite Kupplung C2 auf das Einrücken wartet, bestimmt der Beschleunigungs-EIN-Bestimmungsabschnitt 132, ob der Fahrer wirksam das Gaspedal 45 niedergedrückt hat. Der Beschleunigungs-EIN-Bestimmungsabschnitt 132 bestimmt, dass das Gaspedal 45 niedergedrückt ist, wenn der Gaspedalbetätigungsbetrag θacc größer als ein vorab festgelegter Bestimmungsschwellenwert β wird, während die zweite Kupplung C2 dazu veranlasst wird, auf das Einrücken zu warten. Während veranlasst wird, dass die zweite Kupplung C2 auf das Einrücken wartet, wird die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 in den neutralen Zustand versetzt, in dem die Antriebskraft nicht entlang entweder des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 oder des zweite Antriebskraftübertragungswegs PT2 übertragen wird, da die erste Kupplung C1 gelöst wurde. Im neutralen bzw. Leerlaufzustand der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 besteht das Risiko eines Hochjagens der Maschine 12, wenn das Gaspedal 45 niedergedrückt wird. In der vorliegenden Ausführungsform veranlasst der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 das Einrücken der zweiten Kupplung C2, wodurch der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 eingerichtet wird, wenn durch den Beschleunigungs-EIN-Bestimmungsabschnitt 132 bestimmt wird, dass das Gaspedal 45 niedergedrückt wird, wodurch also der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 in einen antriebskraftübertragungsfähigen Zustand versetzt wird, um dadurch das Hochjagen der Maschine 12 einzuschränken.
In einem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC nicht in den Freilaufmodus geschaltet ist, wenn die Eingangswellendrehzahl Nin die Solldrehzahl Nin * erreicht, oder wenn die Wartezeit tst seit der Hochschaltanforderung verstrichen ist, wird die zweite Kupplung C2 eingerückt, wobei sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet. Ferner wird auch in einem Zustand, in dem die zweite Kupplung C2 darauf warten muss, eingerückt zu werden, während das Gaspedal 45 niedergedrückt ist, die zweite Kupplung C2 eingerückt, wobei sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet. Wenn die Fahrgeschwindigkeit V auf eine hohe Geschwindigkeit erhöht wird, wobei der stufenlose Fahrmodus in jedem dieser Zustände eingerichtet ist, wird die Drehung der Antriebsräder 14, die mit einer hohen Drehzahl drehen, über die Zweiwegekupplung TWC auf die erste Kupplung C1 übertragen, so dass die Gefahr besteht, dass die erste Kupplung C1 (Trommel usw.) mit hoher Drehzahl dreht.
Um zu verhindern, dass die erste Kupplung C1 mit hoher Drehzahl dreht, begrenzt der Maschinensteuerabschnitt 120 das Maschinendrehmoment Te, also die von der Maschine 12 erzeugte Antriebskraft. Insbesondere begrenzt der Maschinensteuerabschnitt 120 das Maschinendrehmoment Te derart, dass die Fahrgeschwindigkeit V nicht höher wird als ein oberer Grenzwert Vmax. Der obere Grenzwert Vmax ist ein vorab festgelegter Schwellenwert, der experimentell erhalten oder durch eine geeignete Konstruktionstheorie bestimmt wird und durch den die Drehzahl Nc1 der ersten Kupplung C1 (genauer gesagt eine Drehzahl der Trommel der ersten Kupplung C1, die mit der Zweiwegekupplung TWC verbunden ist) nicht höher als eine vorgegebene zulässige maximale Drehzahl Nallow gehalten wird. Diese zulässige maximale Drehzahl Nallow wird auf einen Wert eingestellt, der eine Verringerung der Haltbarkeit der ersten Kupplung C1 vermeidet, die durch eine Hochgeschwindigkeitsdrehung der ersten Kupplung C1 verursacht werden könnte.
Wenn die Fahrgeschwindigkeit V beispielsweise höher als der obere Grenzwert Vmax wird, verringert der Maschinensteuerabschnitt 120 das Maschinendrehmoment Te um einen vorab festgelegten konstanten Wert K. Wenn die Fahrgeschwindigkeit V nicht auf den oberen Grenzwert Vmax oder darunter verringert wird, selbst nachdem das Maschinendrehmoment Te um den konstanten Wert K verringert worden ist, reduziert der Maschinensteuerabschnitt 120 das Maschinendrehmoment Te zudem weiter um den konstanten Wert K. Bis die Fahrgeschwindigkeit V nicht höher als der obere Wert Grenzwert Vmax wird, reduziert der Maschinensteuerabschnitt 120 das Maschinendrehmoment Te somit schrittweise um den konstanten Wert K. Wenn die Fahrgeschwindigkeit V nicht höher als der obere Grenzwert Vmax wird, beendet der Maschinensteuerabschnitt 120 die Reduzierung des Maschinendrehmoments Te. Wenn das Maschinendrehmoment Te wie vorstehend beschrieben begrenzt ist, wird die Fahrgeschwindigkeit V nicht höher als der obere Grenzwert Vmax eingestellt, wodurch die Drehzahl Nc1 der ersten Kupplung C1 nicht höher als die zulässige maximale Drehzahl Nallow festgelegt ist. Somit wird verhindert, dass die erste Kupplung C1 mit hoher Drehzahl dreht.
5 ist ein Ablaufplan, der einen Hauptteil eines Steuerprogramms zeigt, das von der elektronischen Steuervorrichtung 100 ausgeführt wird, nämlich ein Steuerprogramm, das ausgeführt wird, um zu verhindern, dass die erste Kupplung C1 mit hoher Drehzahl dreht, selbst wenn es die Zweiwegekupplung TWC misslingt, in den Freilaufmodus zu schalten. Dieses Steuerprogramm wird wiederholt während des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs 10 ausgeführt.
Das Steuerprogramm wird mit dem Schritt ST1 eingeleitet, der der Steuerfunktion des Verriegelungszustandsbestimmungsabschnitts 126 entspricht, der implementiert ist, um zu bestimmen, ob die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist oder nicht. Wenn in Schritt ST1 ein negatives Urteil gefällt wird, ist ein Ausführungszyklus des Steuerprogramms abgeschlossen. Wenn in Schritt ST1 ein positives Urteil gefällt wird, wird der Schritt ST2 implementiert, der der Steuerfunktion des Hochschaltanforderungsbestimmungsabschnitts 128 entspricht, um zu bestimmen, ob die Hochschaltanforderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 vorliegt oder nicht, nämlich zum Einrichten des stufenlosen Fahrmodus (zweite Gangposition) anstelle des Zahnradgetriebefahrmodus (erste Gangposition). In diesem Schritt ST2 wird bestimmt, dass die Hochschaltanforderung zum Beispiel vorliegt, wenn aus der Position M1 in die Position M2 oder die Fahrposition D geschaltet wurde, oder wenn der Fahrzustandspunkt (der durch eine Kombination der Istwerte der Fahrgeschwindigkeit V und des Gaspedalbetätigungsbetrags θacc definiert ist) über die Hochschaltlinie in dem Schaltkennfeld bewegt wurde, beispielsweise durch ein Beschleunigen während des Fahrens im Zahnradgetriebefahrmodus, während sich der Schalthebel 98 in der Fahrstellung D (Stellung D1) befindet.
Wenn die Hochschaltanforderung nicht gestellt wird, wenn nämlich in Schritt ST2 ein negatives Urteil gefällt wird, geht der Steuerablauf zu Schritt ST3, der der Steuerfunktion des Getriebeschaltsteuerabschnitts 122 entspricht, der implementiert ist, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug 10 gerade im stufenlosen Fahrmodus (zweite Gangposition) fährt oder nicht. Wenn das Fahrzeug 10 gerade im Zahnradgetriebefahrmodus (erste Gangposition) fährt, also in Schritt ST3 ein negatives Urteil gefällt wird, ist ein Ausführungszyklus des Steuerprogramms abgeschlossen. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 aktuell im stufenlosen Fahrmodus (zweite Gangposition) fährt, wird Schritt ST4 entsprechend der Steuerfunktion des Maschinensteuerabschnitts 120 implementiert, um das Maschinendrehmoment Te der Maschine 12 so zu begrenzen, dass die Fahrgeschwindigkeit V nicht höher als der obere Grenzwert Vmax wird. Selbst wenn sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet, wird somit die Drehzahl Nc1 der ersten Kupplung C1 nicht höher als die zulässige maximale Drehzahl Nallow, wodurch verhindert wird, dass die erste Kupplung C1 mit hoher Drehzahl dreht.
Wenn in Schritt ST2 bestimmt wird, dass die Hochschaltforderung gestellt wurde, wird Schritt ST5 implementiert, der der Steuerfunktion des Getriebeschaltsteuerabschnitts 122 entspricht, um zu bewirken, dass die zweite Kupplung C2 auf das Einrücken wartet, während verursacht wird, dass das Lösen der ersten Kupplung C1 beginnt. Auf Schritt ST5 folgt Schritt ST6, der der Steuerfunktion des C2-Eingriffsbedingungsbestimmungsabschnitts 130 entspricht, der implementiert ist, um zu bestimmen, ob die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus geschaltet wurde oder nicht. Ferner wird in Schritt ST6 bestimmt, ob die Eingangswellendrehzahl Nin die Solldrehzahl Nin* erreicht hat oder nicht (ob also die Eingangswellendrehzahl Nin mit der Solldrehzahl Nin* synchronisiert wurde oder nicht), oder es wird bestimmt, ob die Wartezeit tst verstrichen ist oder nicht, seit die Hochschaltanforderung gestellt wurde.
Wenn die Zweiwegekupplung TWC nicht in den Freilaufmodus geschaltet wurde und die Eingangswellendrehzahl Nin die Solldrehzahl Nin * nicht erreicht hat, oder wenn die Zweiwegekupplung TWC nicht in den Freilaufmodus geschaltet wurde und die Wartezeit tst nicht verstrichen ist, seit die Hochschaltanforderung gestellt wurde, wird in Schritt ST6 ein negatives Urteil gefällt und der Steuerablauf geht zu Schritt ST8. In Schritt ST8, der der Steuerfunktion des Beschleunigungs-EIN-Bestimmungsabschnitts 132 entspricht, wird bestimmt, ob das Gaspedal 45 durch den Fahrer gedrückt ist oder nicht. Wenn in Schritt ST8 ein negatives Urteil gefällt wird, kehrt der Steuerablauf zu Schritt ST5 zurück, so dass die zweite Kupplung C2 weiter wartet. Wenn in Schritt ST8 ein positives Urteil gefällt wird, geht der Steuerablauf zu Schritt ST7. Wenn in Schritt ST6 bestimmt wird, dass die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus geschaltet wurde oder die Eingangswellendrehzahl Nin die Solldrehzahl Nin* erreicht hat, oder wenn die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus geschaltet wurde oder die Wartezeit tst verstrichen ist, seit die Hochschaltanforderung gestellt wurde, wird zudem ein positives Urteil in Schritt ST6 gefällt, und der Steuerablauf geht zu Schritt ST7. In Schritt ST7, der der Steuerfunktion des Getriebeschaltsteuerabschnitts 122 entspricht, wird das Einrücken der zweiten Kupplung C2 gestartet.
In einem Fall, in dem in Schritt ST6 bestimmt wird, dass die Eingangswellendrehzahl Nin die Solldrehzahl Nin* erreicht hat oder dass die Wartezeit tst verstrichen ist, seit die Hochschaltanforderung gestellt wurde, oder in einem Fall, in dem in Schritt ST8 bestimmt wird, dass das Gaspedal 45 niedergedrückt ist, wird Schritt ST7 implementiert, um die zweite Kupplung C2 einzurücken, wobei die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist. In jedem dieser Fälle, in denen der Steuerablauf nach der Implementierung von Schritt ST7 zu Schritt ST1 zurückkehrt, wird in Schritt ST1 ein positives Urteil gefällt, da die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt wird und in Schritt ST2 wird ein negatives Urteil gefällt, da die Hochschaltanforderung nicht gestellt wird, so dass der Steuerablauf zu Schritt ST3 geht. In Schritt ST3 wird ein positives Urteil gefällt, weil die zweite Kupplung C2 eingerückt wurde, um den stufenlosen Fahrmodus (zweite Gangposition) einzurichten. Dann wird Schritt ST4 ausgeführt, um das Maschinendrehmoment Te der Maschine 12 zu begrenzen. Somit wird die Fahrgeschwindigkeit V nicht höher als der obere Grenzwert Vmax angesetzt, wodurch die Drehzahl Nc1 der ersten Kupplung C1 nicht höher als die zulässige maximale Drehzahl Nallow wird. Somit wird verhindert, dass die erste Kupplung C1 mit einer hohen Drehzahl dreht.
6 ist ein Zeitschaubild, das ein Ergebnis des Steuerprogramms zeigt, das durch die Steuerfunktionen der elektronischen Steuervorrichtung 100 ausgeführt wird, nämlich ein Ergebnis des Steuerprogramms, das wie im Ablaufplan der 5 gezeigt ausgeführt wird. In 6 stellen die Abszissenachsen eine verstrichene Zeit dar, während die Ordinatenachsen (von oben nach unten) jeweils die Eingangswellendrehzahl Nin, den SL1-Druck Psl1 darstellen, der zur Steuerung der ersten Kupplung C1 zugeführt wird, und den SL2-Druck Psl2, der zur Steuerung der zweiten Kupplung C2 zugeführt wird. Wenn der SL1-Druck Psl1 Null wird, ist die erste Kupplung C1 gelöst. Wird der SL1-Druck Psl1 auf einen Druckwert Pc1on erhöht, wird die erste Kupplung C1 in den eingerückten Zustand versetzt. Ist der SL2-Druck Psl2 Null, wird die zweite Kupplung C2 gelöst. Wird der SL2-Druck Psl2 auf einen Druckwert Pc2on erhöht, wird die zweite Kupplung C2 in den eingerückten Zustand versetzt. Man bemerke, dass sowohl der SL1-Druck Psl1 als auch der SL2-Druck Psl2, die in 6 angegeben sind, einen Befehlsdruckwert darstellen, und ein tatsächlicher Druckwert sowohl des SL1-Drucks Psl1 als auch des SL2-Drucks Psl2 folgt dem Befehlswert mit einer bestimmten Verzögerung.
In 6 wird zu einem Zeitpunkt t1 bestimmt, dass die Position M1 in die Position M2 oder in die Antriebsposition D geschaltet ist, oder es wird bestimmt, dass der stufenlose Fahrmodus eingerichtet werden soll, wobei die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, und der SL1-Druck Psl1 (Befehlsdruckwert) wird auf Null gesteuert, um die erste Kupplung C1 zu lösen. Obwohl dies im Zeitschaubild der 6 nicht gezeigt ist, wird der TWC-Druck Ptwc auch gleichzeitig mit dem Start der Steuerung des SL1-Drucks Psl1 oder nach Ablauf einer bestimmten Verzögerungszeit ab dem Start der Steuerung des SL1-Drucks Psl1 in einem Fall auf Null gesteuert, in dem die Position M1 in die Position M2 oder in die Fahrposition D geschaltet wurde. Man bemerke, dass in einem Fall, in dem die Fahrposition D bereits vor dem Zeitpunkt t1 festgelegt wurde, nämlich in einem Fall, in dem die Zweiwegekupplung TWC bereits vor dem Zeitpunkt t1 in den Freilaufmodus geschaltet wurde, der TWC-Druck Ptwc sogar vor dem Zeitpunkt t1 auf Null gesteuert ist.
Zum Zeitpunkt t1 beginnt die Steuerung des Lösens der ersten Kupplung C1, und die Drehzahl Nin der Eingangswelle beginnt damit, sich zu verringern. In einem Stadium zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 wird die Eingangswellendrehzahl Nin hin zur Solldrehzahl Nin* verringert, die der Sollwert der Eingangswellendrehzahl Nin nach dem Umschalten in den stufenlosen Fahrmodus ist.
In dem Stadium zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 wird die zweite Kupplung C2 dazu veranlasst, auf das Einrücken zu warten. Wenn die Zweiwegekupplung TWC im Stadium zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 in den Freilaufmodus geschaltet wird, beginnt die Steuerung des Einrückens der zweiten Kupplung C2 zu einem Zeitpunkt, zu dem die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus geschaltet wird. Zudem wird die zweite Kupplung C2 auch eingerückt, wenn das Gaspedal 45 in der Phase zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 niedergedrückt wird, um das Hochjagen der Maschine 12 einzuschränken.
Zum Zeitpunkt t2, zu dem bestimmt wird, dass die Drehzahldifferenz ΔNin zwischen der Solldrehzahl Nin* und der Eingangswellendrehzahl Nin nicht größer als der vorab festgelegte Schwellenwert α2 wird, beginnt die zweite Kupplung C2 selbst dann das Einrücken, wenn sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet. Hinsichtlich der Steuerung zum Einrücken der zweiten Kupplung C2 wird der SL2-Druck Psl2 zum Zeitpunkt t2 vorübergehend (zum schnellen Befüllen) erhöht. Nach dem vorübergehenden Erhöhen wird der SL2-Druck Psl2 auf einen Bereitschafts- bzw. Standby-Druckwert reduziert und dann auf dem Standby-Wert gehalten. Dann wird der SL2-Druck Psl2 hin zum Druckwert Pc2on erhöht, und das Einrücken der zweiten Kupplung C2 ist zu einem Zeitpunkt t3 abgeschlossen. Aufgrund der Anordnung, bei der das Einrücken der zweiten Kupplung C2 am Zeitpunkt t2 begonnen wird, an dem bestimmt wird, dass die Eingangswellendrehzahl Nin die Solldrehzahl Nin* erreicht, wird die Eingangswellendrehzahl Nin hin zur Solldrehzahl Nin* erhöht, nachdem sie unter die Solldrehzahl Nin* verringert wurde, wie durch die gestrichelte Linie nach dem Zeitpunkt t2 angegeben, wodurch das dem Fahrer vermittelte unangenehme Gefühl verringert wird.
Obwohl dies im Zeitschaubild der 6 nicht gezeigt ist, wird zum Zeitpunkt t3 und danach das Maschinendrehmoment Te der Maschine 12 derart begrenzt, dass eine Fahrgeschwindigkeit V erreicht wird, die nicht höher als der obere Grenzwert Vmax ist, wodurch die Drehzahl Nc1 der ersten Kupplung C1 nicht höher als die zulässige maximale Drehzahl Nallow wird. Somit wird verhindert, dass die erste Kupplung C1 mit hoher Drehzahl dreht.
Wie vorstehend beschrieben wird in der vorliegenden Ausführungsform in einem Fall, in dem während des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs 10, bei dem die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, die Zweiwegekupplung TWC nicht vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus umgeschaltet, selbst wenn eine Anforderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 vorliegt, die zweite Kupplung C2 eingerückt, so dass es möglich ist, ein langes Fortdauern eines Leerlaufzustands der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 zu vermeiden, in dem die Übertragung der Antriebskraft unterbrochen ist, was ein unangenehmes Gefühl reduziert, das dem Fahrer vermittelt wird. Währenddessen könnte eine Drehung von den Antriebsrädern 14 auf die erste Kupplung C1 über die Zweiwegekupplung TWC übertragen werden, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 erhöht wird, während die zweite Kupplung C2 eingerückt ist und sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet, so dass die Gefahr besteht, dass die erste Kupplung C1 mit einer hohen Drehzahl dreht. In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch das Maschinendrehmoment Te der Maschine 12 begrenzt, um eine Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit V zu begrenzen, wodurch verhindert werden kann, dass die erste Kupplung C1 mit hoher Drehzahl dreht.
In der vorliegenden Ausführungsform wird veranlasst, dass die zweite Kupplung C2 wartet, bis die Drehzahldifferenz ΔNin (zwischen dem Istdrehzahlwert der Eingangswellendrehzahl Nin und dem Solldrehzahlwert Nin* der Eingangswellendrehzahl Nin) nicht größer als der vorgegebene Schwellenwert α2 ist, ohne dass die zweite Kupplung C2 dazu veranlasst wird, einzurücken, bis die Drehzahldifferenz ΔNin nicht größer als der vorgegebene Schwellenwert α2 wird. Somit wird in einem Fall, in dem die Zweiwegekupplung TWC vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus geschaltet wird, während die zweite Kupplung C2 auf das Einrücken wartet, die Drehung nicht von den Antriebsrädern 14 auf die erste Kupplung C1 nach dem Einrücken der zweiten Kupplung C2 übertragen, so dass verhindert wird, dass die erste Kupplung C1 mit hoher Drehzahl dreht. Zudem ist es möglich, einen Stoß zu verringern, der während des Einrückens der zweiten Kupplung C2 erzeugt wird, weil die zweite Kupplung C2 eingerückt ist, wenn die Eingangswellendrehzahl Nin mit der Solldrehzahl Nin * synchronisiert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird veranlasst, dass die zweite Kupplung C2 mit dem Einrücken wartet, bis die Zeitdauer (seit dem Zeitpunkt, zu dem die Anforderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 gestellt wird) länger wird als die vorab festgelegte Wartezeit tst, ohne zu bewirken, dass die zweite Kupplung C2 eingerückt wird, bevor die Zeitdauer länger als die vorab festgelegte Wartezeit tst wird. Somit wird in einem Fall, in dem die Zweiwegekupplung TWC vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus umgeschaltet wird, während die zweite Kupplung C2 mit dem Einrücken wartet, die Drehung nicht nach dem Einrücken der zweiten Kupplung C2 von den Antriebsrädern 14 auf die erste Kupplung C1 übertragen, so dass verhindert wird, dass die erste Kupplung C1 mit hoher Drehzahl dreht. Weil die zweite Kupplung C2 eingerückt wird, wenn die Zeitdauer (ab dem Zeitpunkt, an dem die Anforderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 gestellt wurde) eine vorab festgelegte Wartezeit tst übersteigt, ist es zudem möglich, das unangenehme Gefühl zu verringern, das dem Fahrer aufgrund der Verzögerung des Einrückens der zweiten Kupplung C2 vermittelt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die zweite Kupplung C2 dazu veranlasst, mit dem Einrücken zu beginnen, wenn das Gaspedal 45 des Fahrzeugs 10 betätigt wird, während die zweite Kupplung C2 dazu veranlasst wird, auf das Einrücken zu warten. Somit ist es möglich, das Hochjagen der Maschine 12 im Leerlaufzustand der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 zu unterbinden, in dem die Übertragung der Antriebskraft unterbrochen ist. Ferner wird veranlasst, dass die zweite Kupplung C2 mit dem Einrücken beginnt, wenn die Zweiwegekupplung TWC vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus geschaltet wird, während die zweite Kupplung C2 dazu veranlasst wird, auf das Einrücken zu warten. Somit kann verhindert werden, dass die erste Kupplung C1 mit hoher Drehzahl dreht, da die Zweiwegekupplung TWC bereits in den Freilaufmodus geschaltet wurde, wenn die zweite Kupplung C2 eingerückt wird. Ferner beginnt die zweite Kupplung C2 frühzeitig mit dem Einrücken, so dass es möglich ist, das Ansprechverhalten beim Umschalten in den zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 zu verbessern.
Während die bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung anhand der Figuren ausführlich beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Erfindung auch anderweitig ausgeführt werden kann.
Zum Beispiel ist in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Zweiwegekupplung TWC so aufgebaut, dass sie in einen aus dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus ausgewählten Modus versetzt wird, so dass die Zweiwegekupplung TWC im Freilaufmodus die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 beim Vorwärtsfahren überträgt, und derart, dass die Zweiwegekupplung TWC die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 überträgt, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist. Die Zweiwegekupplung TWC kann jedoch so konstruiert sein, dass sie in einen aus den zahlreichen Betriebsmodi ausgewählten versetzt wird, die zusätzlich zu dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus einen freien bzw. Leerlaufmodus umfassen, in dem die Übertragung der Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 unterbunden wird.
Der Aufbau der Zweiwegekupplung TWC ist nicht notwendigerweise auf die vorstehend beschriebenen Einzelheiten beschränkt. Beispielsweise kann die Zweiwegekupplung durch einen ersten und einen zweiten Freilauf gebildet sein, die unabhängig voneinander vorgesehen sind, wobei der erste Freilauf dazu aufgebaut ist, die in der Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs 10 wirkende Antriebskraft zu übertragen, während der zweite Freilauf dazu eingerichtet ist, die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs 10 wirkende Antriebskraft derart zu übertragen, dass der zweite Freilauf in einen Abschaltmodus umschaltbar ist, in dem die Übertragung der Antriebskraft, die über den zweiten Freilauf in der Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkt, unterbunden wird. Ferner kann der erste Freilauf auch in einen Abschaltmodus umschaltbar sein, in dem die Übertragung der in Fahrzeugvorwärtsrichtung wirkenden Antriebskraft über den ersten Freilauf unterbunden wird. Das heißt, die Zweiwegekupplung kann nach Bedarf hinsichtlich ihrer Konstruktion modifiziert werden, solange die modifizierte Zweiwegekupplung in einen ausgewählten aus zahlreichen Betriebsmodi versetzt werden kann, die zumindest den Freilaufmodus und den verriegelten Modus umfassen.
Es ist selbstverständlich, dass die vorstehend beschriebene Ausführungsform lediglich zur Veranschaulichung erläutert wurde, und dass die vorliegende Erfindung mit verschiedenen Modifikationen und Verbesserungen ausführbar ist, die Fachleuten einfallen können.
Bezugszeichenliste

12:: Maschine
14:: Antriebsräder
16:: Antriebskraftübertragungsvorrichtung
24:: stufenloses Getriebe
100: elektronische Steuervorrichtung (Steuervorrichtung)
120: Maschinensteuerabschnitt (Steuerabschnitt)
122: Getriebeschaltsteuerabschnitt (Steuerabschnitt)
C1:: erste Kupplung
C2:: zweite Kupplung
TWC:: Zweiwegekupplung (dritte Kupplung)
PT:: Antriebskraftübertragungsweg
PT1:: erster Antriebskraftübertragungsweg
PT2:: zweiter Antriebskraftübertragungsweg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2013/176208 A [0002, 0003]

Claims

Steuervorrichtung (100) für eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung (16), die in einem Fahrzeug (10) mit einer Maschine (12) und Antriebsrädern (14) bereitstellbar ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung (16) ein stufenloses Getriebe (24), eine erste Kupplung (C1), eine zweite Kupplung (C2) und eine dritte Kupplung (TWC) umfasst, und erste und zweite Antriebskraftübertragungswege (PT1, PT2) definiert, die parallel zueinander zwischen der Maschine (12) und den Antriebsrädern (14) vorgesehen sind, so dass die erste Kupplung (C1) und die dritte Kupplung (TWC) im ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) vorgesehen sind, und so, dass das stufenlose Getriebe (24) und die zweite Kupplung (C2) im zweiten Antriebskraftübertragungsweg (PT2) vorgesehen sind, wobei der erste Antriebskraftübertragungsweg (PT1) durch Einrücken der ersten Kupplung (C1) und Ausrücken der zweiten Kupplung (C2) einzurichten ist, so dass eine Antriebskraft entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs (PT1) durch die erste Kupplung (C1) und die dritte Kupplung (TWC) übertragbar ist, wenn der erste Antriebskraftübertragungsweg (PT1) eingerichtet ist, wobei der zweite Antriebskraftübertragungsweg (PT2) durch Lösen der ersten Kupplung (C1) und Einrücken der zweiten Kupplung (C2) einzurichten ist, so dass die Antriebskraft entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs (PT2) durch das stufenlose Getriebe (24) und die zweite Kupplung (C2) übertragbar ist, wenn der zweite Antriebskraftübertragungsweg (PT2) eingerichtet ist, wobei die dritte Kupplung (TWC) eine Zweiwegekupplung (TWC) ist, die in einen aus mehreren Betriebsmodi ausgewählten versetzbar ist, die zumindest einen Freilaufmodus und einen verriegelten Modus umfassen, so dass die Zweiwegekupplung (TWC) dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während eines angetriebenen Zustands des Fahrzeugs (10) zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft während eines nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs (10) zu unterbinden, wenn die Zweiwegekupplung (TWC) in den Freilaufmodus versetzt ist, und so, dass die Zweiwegekupplung (TWC) dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs (10) und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs (10) zu übertragen, wenn die Zweiwegekupplung (TWC) in den verriegelten Modus versetzt ist, wobei die Steuervorrichtung (100) einen Steuerabschnitt (120, 122) umfasst, der dazu aufgebaut ist, die Zweiwegekupplung (TWC) aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus zu schalten, wenn der zweite Antriebskraftübertragungsweg (PT2) anstelle des ersten Antriebskraftübertragungsweges (PT1) einzurichten ist, und wobei in einem Fall, in dem während des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs (10), bei dem die Zweiwegekupplung (TWC) in den verriegelten Modus versetzt ist, die Zweiwegekupplung (TWC) nicht aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus umgeschaltet wird, selbst wenn eine Anforderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs (PT2) anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs (PT1) vorliegt, der Steuerabschnitt (120, 122) dazu aufgebaut ist, zu bewirken, dass die zweite Kupplung (C2) eingerückt und die Antriebskraft der Maschine (12) begrenzt wird.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt (120, 122) dazu aufgebaut ist, die zweite Kupplung (C2) abhängig von einer Drehzahldifferenz (ΔNin) eines Istdrehzahlwerts (Nin) einer dem ersten und dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg (PT1, PT2) gemeinsamen Eingangswellendrehzahl (Nin) einer Eingangswelle (22) relativ zu einem Solldrehzahlwert (Nin*) zu steuern, der ein Drehzahlwert (Nin) der Eingangswellendrehzahl (Nin) der Eingangswelle (22) nach dem Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs (PT2) anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs (PT1) ist, und wobei der Steuerabschnitt (120, 122) dazu aufgebaut ist, zu bewirken, dass die zweite Kupplung (C2) mit dem Einrücken wartet, bis die Drehzahldifferenz (ΔNin) nicht größer als ein vorab festgelegter Schwellenwert (α2) wird, ohne zu veranlassen, dass die zweite Kupplung (C2) eingerückt wird, bis die Drehzahldifferenz (ΔNin) nicht größer als der vorgegebene Schwellenwert (α2) wird.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt (120, 122) dazu aufgebaut ist, die zweite Kupplung (C2) abhängig von einer Zeitdauer ab einem Zeitpunkt zu steuern, an dem die Anforderung zum Einrichten des zweiten Antriebskraftübertragungswegs (PT2) anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs (PT1) gestellt wird, und wobei der Steuerabschnitt (120, 122) dazu aufgebaut ist, zu bewirken, dass die zweite Kupplung (C2) mit dem Einrücken wartet, bis die Zeitdauer größer als eine vorab festgelegte Dauer (tst) wird, ohne zu bewirken, dass die zweite Kupplung (C2) einrückt, bis die Zeitdauer größer als die vorab festgelegte Dauer (tst) wird.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Steuerabschnitt (120, 122) dazu aufgebaut ist, zu bewirken, dass das Einrücken der zweiten Kupplung (C2) beginnt, wenn ein Gaspedal (45) des Fahrzeugs (10) betätigt wird, während er bewirkt, dass die zweite Kupplung (C2) auf das Einrücken wartet.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Steuerabschnitt (120, 122) dazu aufgebaut ist, zu bewirken, dass das Einrücken der zweiten Kupplung (C2) beginnt, wenn die Zweiwegekupplung (TWC) vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus geschaltet wird, während er bewirkt, dass die zweite Kupplung (C2) auf das Einrücken wartet.
Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zweiwegekupplung (TWC) einen eingangsseitigen drehenden Abschnitt (68) und einen ausgangsseitigen drehenden Abschnitt (70a, 70b) aufweist, so dass eine Drehung zwischen der Maschine (12) und dem eingangsseitigen drehenden Abschnitt (68) entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs (PT1) übertragbar ist, und derart, dass eine Drehung zwischen dem ausgangsseitigen drehenden Abschnitt (70a, 70b) und den Antriebsrädern (14) entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs (PT1) übertragbar ist, wobei der eingangsseitige drehende Abschnitt (68) daran gehindert wird, in eine vorab festgelegte Richtung aus den einander entgegengesetzten Richtungen relativ zum ausgangsseitigen drehenden Abschnitt (70a, 70b) zu drehen, und in die andere der entgegengesetzten Richtungen relativ zum ausgangsseitigen drehenden Abschnitt (70a, 70b) drehen kann, wenn die Zweiwegekupplung (TWC) in den Freilaufmodus versetzt ist, und wobei verhindert wird, dass der eingangsseitige drehende Abschnitt (68) relativ zum ausgangsseitigen drehenden Abschnitt (70a, 70b) in beide einander entgegengesetzten Richtungen gedreht wird, wenn die Zweiwegekupplung (TWC) in den verriegelten Modus versetzt ist.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 6, die Folgendes aufweist: einen Verriegelungszustandsbestimmungsabschnitt (126), der dazu aufgebaut ist, während des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs (10) basierend auf einer Drehzahldifferenz (ΔNtwc) zwischen einer Drehzahl (Ntwcin) des eingangsseitigen drehenden Abschnitts (68) und einer Drehzahl (Ntwcout) des ausgangsseitigen drehenden Abschnitts (70a, 70b) zu bestimmen, ob die Zweiwegekupplung (TWC) in den verriegelten Modus versetzt ist, wobei der Verriegelungszustandsbestimmungsabschnitt (126) dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, dass die Zweiwegekupplung (TWC) in den verriegelten Modus versetzt ist, wenn die Drehzahldifferenz (ΔNtwc) nicht größer als ein vorab festgelegter Schwellenwert (α1) ist.
Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Zweiwegekupplung (TWC) zwischen der ersten Kupplung (C1) und den Antriebsrädern (14) im ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) vorgesehen ist.