DE102019215323A1

DE102019215323A1 - Steuervorrichtung für eine antriebskraftübertragungsvorrichtung in einem fahrzeug

Info

Publication number: DE102019215323A1
Application number: DE102019215323.2A
Authority: DE
Inventors: Kensuke Kawai; Atsushi Ayabe; Kunio HATTORI; 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: JP2020062944A; CN111059241A; US20200114914A1

Abstract

Steuervorrichtung (100) für eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung (16) in einem Fahrzeug, die einen ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) definiert, der eine erste Kupplung (C1) und eine Zweiwegekupplung (TWC) aufweist, und einem zweiten Antriebskraftübertragungsweg (PT2), der ein stufenloses Getriebe (24) und eine zweite Kupplung (C2) aufweist. Die Zweiwegekupplung (TWC) überträgt eine Antriebskraft während eines angetriebenen Zustands des Fahrzeugs (10) und unterbindet die Übertragung der Antriebskraft während eines nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs (10), wenn sich die Zweiwegekupplung (TWC) in ihrem Freilaufmodus befindet. Die Zweiwegekupplung (TWC) überträgt die Antriebskraft im angetriebenen Zustand und im nichtangetriebenen Zustand, wenn sich die Zweiwegekupplung (TWC) in ihrem verriegelten Modus befindet. Ein Maschinendrehmoment (Te) wird in einem Fall erhöht, in dem eine Forderung zum Umschalten der Zweiwegekupplung (TWC) in den Freilaufmodus während des nichtangetriebenen Zustands bei der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs (10) erfolgt, während sich die Zweiwegekupplung (TWC) im verriegelten Modus befindet.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine in einem Fahrzeug vorzusehende Antriebskraftübertragungsvorrichtung, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung erste und zweite Antriebskraftübertragungswege definiert, die parallel zueinander zwischen einer Maschine und Antriebsrädern des Fahrzeugs vorgesehen sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung ist bekannt, die in einem Fahrzeug mit einem Motor bzw. einer Maschine und Antriebsrädern bereitzustellen ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung erste und zweite Antriebskraftübertragungswege definiert, die parallel zueinander zwischen Maschine und Antriebsrädern vorgesehen sind. Der erste Antriebskraftübertragungsweg weist eine erste Kupplung und eine Klauenkupplung auf, und der zweite Antriebskraftübertragungsweg weist ein stufenloses Getriebe und eine zweite Kupplung auf. So offenbart beispielsweise die WO2013/176208 eine derartige Antriebskraftübertragungsvorrichtung.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Nebenbei bemerkt ist in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung, die in der WO2013/176208 offenbart wird, die Klauenkupplung im ersten Antriebskraftübertragungsweg vorgesehen und wird in einem Fahrzustand des Fahrzeugs gelöst bzw. ausgerückt, der dazu führen könnte, dass die erste Kupplung mit hoher Geschwindigkeit bzw. Drehzahl dreht, um die erste Kupplung davon abzuhalten, mit hoher Drehzahl zu drehen. Die Klauenkupplung ist jedoch so aufgebaut, dass sie Komponenten wie einen Synchronisationsmechanismus enthält, wodurch die Zahl 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 eine ausgewählte aus zahlreichen Betriebsarten versetzbar ist, die zumindest 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 unterbinden, wenn die Zweiwegekupplung in den Freilaufmodus geschaltet ist, und so, dass die Zweiwegekupplung dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu übertragen, wenn die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus geschaltet ist. Somit wird in einem Fahrzustand des Fahrzeugs, der eine Drehung der ersten Kupplung mit hoher Drehzahl bewirken könnte, die Zweiwegekupplung in den Freilaufmodus versetzt (in dem die Zweiwegekupplung als Freilauf dient), wodurch die Übertragung der Drehung durch die Zweiwegekupplung auf die erste Kupplung unterbunden wird, so dass ein Drehen der ersten Kupplung mit hoher Drehzahl verhindert werden kann.
Wenn sich das Fahrzeug während der Fahrt im nichtangetriebenen Zustand (in dem das Fahrzeug durch eine Trägheit zum Fahren veranlasst wird) befindet, kann die Zweiwegekupplung in der wie vorstehend beschrieben konstruierten Antriebskraftübertragungsvorrichtung aufgrund von miteinander in Kontakt stehenden und aufeinander wirkenden Elementen der Zweiwegekupplung dabei versagen, in den Freilaufmodus zu schalten. Wenn die Zweiwegekupplung im verriegelten Modus gehalten wird, auch wenn aufgrund einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein Hochschalten durchgeführt wird, besteht die Gefahr, dass die erste Kupplung durch eine von den Antriebsrädern über die Zweiwegekupplung übertragene Drehung mit einer hohen Drehzahl gedreht werden bzw. drehen kann.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des vorstehend erläuterten Stands der Technik erdacht. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung bzw. einen Antriebsstrang zu schaffen, die bzw. der in einem Fahrzeug mit einer Maschine und Antriebsrädern einsetzbar ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung erste und zweite Antriebskraftübertragungswege definiert, die parallel zueinander zwischen der Maschine und den Antriebsrädern vorgesehen sind, wobei der erste Antriebskraftübertragungsweg eine erste Kupplung und eine Zweiwegekupplung aufweist, und der zweite Antriebskraftübertragungsweg ein stufenloses Getriebe und eine zweite Kupplung umfasst, und wobei die Steuervorrichtung dazu fähig ist, ein Drehen der ersten Kupplung mit hoher Drehzahl zu unterbinden, indem sie die Zweiwegekupplung in einem Fall aus ihrem verriegelten Modus in ihren Freilaufmodus schaltet, in dem eine Schaltanforderung zum Umschalten der Zweiwegekupplung aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus während des nichtangetriebenen Zustands beim Vorwärtsfahren des Fahrzeugs erfolgt, während die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird gemäß den folgenden Aspekten der vorliegenden Erfindung gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Steuervorrichtung für eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung vorgesehen, die in einem Fahrzeug mit einer Maschine und Antriebsrädern einsetzbar ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung ein stufenloses Getriebe, eine erste Kupplung, eine zweite Kupplung und eine dritte Kupplung aufweist und erste und zweite Antriebskraftübertragungswege definiert, die parallel zueinander zwischen der Maschine und den Antriebsrädern derart vorgesehen sind, 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 der ersten Kupplung und Lösen bzw. Ausrücken der zweiten Kupplung einrichtbar ist, so dass eine Antriebskraft entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs über 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 einrichtbar ist, so dass die Antriebskraft entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs über das stufenlose Getriebe und die zweite Kupplung übertragbar ist, wenn der zweite Antriebskraftübertragungsweg eingerichtet ist, wobei die dritte Kupplung eine Zweiwegekupplung ist, die in eine ausgewählte aus zahlreichen Betriebsarten versetzbar ist, die mindestens 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, und wobei die Steuervorrichtung einen Maschinen/Getriebe-Steuerabschnitt umfasst, der dazu aufgebaut ist, ein Drehmoment der Maschine in einem Fall zu erhöhen, in dem eine Schaltanforderung zum Umschalten der Zweiwegekupplung aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus während des nichtangetriebenen Zustands bei der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs erfolgt, während die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus geschaltet ist. Man bemerke, dass das Merkmal bezüglich der Zweiwegekupplung (das beschreibt, 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 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), alternativ so beschrieben werden kann, dass die Zweiwegekupplung einen eingangsseitigen drehenden Abschnitt und einen ausgangsseitigen drehenden Abschnitt aufweist, so dass die Drehung zwischen der Maschine und dem eingangsseitigen drehenden Abschnitt entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs übertragbar ist und dass die Drehung zwischen dem ausgangsseitigen drehenden Abschnitt und den Antriebsrädern entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs übertragbar ist, wobei der eingangsseitige drehende Abschnitt daran gehindert wird, in einer vorab festgelegten aus einander entgegengesetzten bzw. zueinander gegenläufigen Richtungen relativ zum ausgangsseitigen drehenden Abschnitt zu drehen, und in der anderen der entgegengesetzten Richtungen relativ zum ausgangsseitigen drehenden Abschnitt drehen kann, wenn die Zweiwegekupplung in den Freilaufmodus versetzt ist, und wobei der eingangsseitige drehende Abschnitt daran gehindert wird, in beiden einander entgegengesetzten Richtungen relativ zum ausgangsseitigen drehenden Abschnitt zu drehen, wenn die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist. Zudem kann die Steuervorrichtung ferner einen Fahrzustandsbestimmungsabschnitt umfassen, der dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, dass das Fahrzeug in den nichtangetriebenen Zustand versetzt wird, wenn eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs nicht niedriger als ein vorgegebener Geschwindigkeitswert ist und ein Betätigungsbetrag eines Gaspedals des Fahrzeugs nicht größer als ein vorgegebener Betrag ist. Darüber hinaus kann die Zweiwegekupplung definitionsgemäß einen eingangsseitigen drehenden Abschnitt und einen ausgangsseitigen drehenden Abschnitt so aufweisen, dass die Drehung zwischen der Maschine und dem eingangsseitigen drehenden Abschnitt entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs übertragbar ist und dass die Drehung zwischen dem ausgangsseitigen drehenden Abschnitt und den Antriebsrädern entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs übertragbar ist, während der Maschinen/Getriebe-Steuerabschnitt dazu aufgebaut ist, das Drehmoment der Maschine in dem Fall zu erhöhen, in dem die Schaltanforderung während des nichtangetriebenen Zustands bei der Vorwärtsfahrt erfolgt, während die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist, so dass eine Drehzahl des eingangsseitigen drehenden Abschnitts durch Erhöhung des Drehmoments der Maschine erhöht wird und höher als eine Drehzahl des ausgangsseitigen drehenden Abschnitts ist. Darüber hinaus ist beispielsweise die Zweiwegekupplung zwischen der ersten Kupplung und den Antriebsrädern im ersten Antriebskraftübertragungsweg vorgesehen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst die Zweiwegekupplung in der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung zwei drehende Abschnitte, die im Wesentlichen einstückig miteinander drehbar sind, wenn die Antriebskraft über die Zweiwegekupplung übertragen wird, wobei der Maschinen/Getriebe-Steuerabschnitt dazu aufgebaut ist, das Drehmoment der Maschine zu erhöhen, wenn eine Drehzahldifferenz zwischen einer Drehzahl eines der beiden drehenden Abschnitte und einer Drehzahl des anderen der beiden drehenden Abschnitte nicht größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, falls die Schaltanforderung im nichtangetriebenen Zustand bei der Vorwärtsfahrt erfolgt, während die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist in der Steuervorrichtung gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt der Erfindung der Maschinen/Getriebe-Steuerabschnitt dazu aufgebaut, das Drehmoment der Maschine in dem Fall zu erhöhen, in dem die Schaltanforderung im nichtangetriebenen Zustand bei der Vorwärtsfahrt gestellt wird, während die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist, so dass das von der Maschine auf die Zweiwegekupplung übertragene und in Drehrichtung für die Vorwärtsfahrt wirkende Drehmoment vorübergehend erhöht wird.
In der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wird in dem Fall, in dem die Schaltanforderung zum Umschalten der Zweiwegekupplung vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus während des nichtangetriebenen Zustands bei der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs mit der Zweiwegekupplung im verriegelten Modus erfolgt, das Drehmoment der Maschine erhöht, um dadurch das Drehmoment der Maschinen zu erhöhen, das auf die Zweiwegekupplung wirkt, wodurch die Zweiwegekupplung leichter in den Freilaufmodus schaltbar ist. Wenn die Zweiwegekupplung so in den Freilaufmodus versetzt ist, wird die Drehung nicht von den Antriebsrädern über die Zweiwegekupplung auf die erste Kupplung übertragen, so dass es möglich ist, das Drehen der ersten Kupplung mit hoher Drehzahl zu verhindern.
In der Steuervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird das Drehmoment der Maschine erhöht, wenn die Drehzahldifferenz zwischen den Drehzahlen der beiden jeweiligen Drehabschnitte nicht größer als der vorgegebene Schwellenwert ist. Daher ist es möglich, die Erzeugung eines Stoßes und die Reduzierung einer Kraftstoffeffizienz zu vermeiden, die verursacht werden könnte, wenn das Drehmoment der Maschine auch nach dem Umschalten der Zweiwegekupplung in den Freilaufmodus erhöht würde.
In der Steuervorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird das Drehmoment der Maschine so erhöht, dass das von der Maschine auf die Zweiwegekupplung übertragene und in Richtung für die Vorwärtsfahrt wirkende Drehmoment vorübergehend erhöht wird, wodurch die Zweiwegekupplung in den Freilaufmodus schaltbar wird.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau eines Fahrzeugs, das von einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zu steuern ist, sowie wesentliche Steuerfunktionen und Steuerabschnitte der Steuervorrichtung zeigt;
2 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau einer in 1 dargestellten Zweiwegekupplung darstellt, wobei die Ansicht eine Querschnittsansicht eines Umfangsabschnitts der Zweiwegekupplung ist, die in einer Ebene senkrecht zu einer radialen Richtung der Zweiwegekupplung aufgenommen ist, und die Zweiwegekupplung in ihrem Freilaufmodus darstellt;
3 ist eine Ansicht, die schematisch den Aufbau der in 1 dargestellten Zweiwegekupplung darstellt, wobei die Ansicht die Querschnittsansicht des Umfangsabschnitts in der Ebene senkrecht zur radialen Richtung der Zweiwegekupplung ist und die Zweiwegekupplung in ihrem verriegelten Modus darstellt;
4 ist eine Tabelle, die einen Betriebszustand jeder der Eingriffsvorrichtungen für jede der Betriebspositionen anzeigt, die durch Betätigung einer manuell betätigten Schaltvorrichtung in Form eines im Fahrzeug vorgesehenen Schalthebels auswählbar sind;
5 ist ein Ablaufplan, der einen Hauptteil eines Steuerprogramms zeigt, das von der in 1 dargestellten elektronischen Steuervorrichtung ausgeführt wird, nämlich ein Steuerprogamm, das ausgeführt wird, um die Zweiwegekupplung während eines nichtangetriebenen Zustands im Betrieb des Fahrzeugs in den Freilaufmodus zu schalten, während die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist; und
6 ist ein Zeitschaubild, das ein Ergebnis des Steuerprogamms darstellt, das durch die in 1 dargestellten Steuerfunktionen der elektronischen Steuervorrichtung ausgeführt wird, insbesondere ein Ergebnis des Steuerprogamms, das ausgeführt wird, wenn eine Betätigungsstellung während des nichtangetriebenen Zustands im Fahrbetrieb des Fahrzeugs von einer Position M1 in eine Position D umgeschaltet wird, während die Zweiwegekupplung in den verriegelten Modus versetzt ist.

GENAUE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung ausführlich beschrieben. Die Figuren der Zeichnung werden bei Bedarf vereinfacht oder verformt, und jeder Abschnitt wird nicht unbedingt maßstäblich in Bezug auf Verhältnisse, Formen usw. dargestellt.
AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Fahrzeugs 10, das von einer Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zu steuern ist, und wesentliche Steuerfunktionen und Steuerabschnitte der Steuervorrichtung zeigt. Wie in 1 dargestellt, weist das Fahrzeug 10 eine Maschine 12 auf, die als Antriebskraftquelle arbeitet, die dazu dient, eine Antriebskraft zu erzeugen, Antriebsräder 14 und eine Fahrzeugantriebskraftübertragungsvorrichtung 16, die dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft der Maschine 12 auf die Antriebsräder 14 zu übertragen.
Der Antriebsstrang bzw. die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 umfasst ein nichtdrehendes 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 Getriebe 24 vom Riementyp, das mit der Eingangswelle 22 verbunden ist, eine mit der Eingangswelle 22 verbundene Vorwärts-/ Rückwärtsschaltvorrichtung 26, einen Zahnradgetriebemechanismus bzw. kurz einen Zahnradmechanismus 28, der parallel zum stufenlosen Getriebe 24 vorgesehen ist und der über die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 mit der Eingangswelle 22 verbindbar ist, eine Abtriebs- bzw. Ausgangswelle 30, die als Abtriebsdrehelement dient, das dem stufenlosen Getriebe 24 und dem Zahnradmechanismus 28 gemeinsam ist, eine Vorgelegewelle bzw. Gegenwelle 32, eine Untersetzungsgetriebevorrichtung 34, die aus einem Paar miteinander kämmender Zahnräder besteht, von denen jedes mit einer zugehörigen aus der Ausgangswelle 30 und der Gegenwelle 32 verbunden ist, so dass es relativ zur entsprechenden Welle 30, 32 drehfest ist, ein Zahnrad 36, das mit der Gegenwelle 32 drehfest gegenüber der Gegenwelle 32 verbunden ist, eine Differentialgetriebevorrichtung 38, die mit dem Zahnrad 36 antriebskraftübertragungsfähig verbunden ist, und rechte und linke Achsen 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 Zahnradmechanismus 28, die Ausgangswelle 30, die Gegenwelle 32, die Untersetzungsgetriebevorrichtung 34, das Getriebe 36 und die Differentialgetriebevorrichtung 38 sind im Gehäuse 18 angeordnet.
In der vorstehend beschriebenen Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 wird die von der Maschine 12 erzeugte Antriebskraft über den Drehmomentwandler 20, die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26, den Zahnradmechanismus 28, das Untersetzungsgetriebe 34, das Differentialgetriebe 38, die Achsen 40 und andere Elemente oder alternativ über den Drehmomentwandler 20, das stufenlose Getriebe 24, das Untersetzungsgetriebe 34, das Differentialgetriebe 38, die Achsen 40 und andere Elemente auf die rechten und linken Antriebsräder 14 übertragen. Man bemerke, dass die vorstehend erwähnte Antriebskraft gleichbedeutend mit einem Antriebsmoment oder einer Antriebsleistung ist, sofern nichts Anderes angegeben wird.
Wie vorstehend beschrieben wird, umfasst die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 den Zahnradmechanismus 28 und das stufenlose Getriebe 24, die parallel zueinander in den jeweiligen Antriebskraftübertragungswegen PT zwischen der Maschine 12 und den Antriebsrädern 14 vorgesehen sind. Insbesondere umfasst die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 den Zahnradmechanismus 28 und das stufenlose Getriebe 24, die in den jeweiligen Antriebskraftübertragungswegen PT zwischen der Eingangswelle 22 und der Ausgangswelle 30 parallel zueinander vorgesehen sind. Das heißt, die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 legt die zahlreichen Antriebskraftübertragungswege, die zwischen der Eingangswelle 22 und der Ausgangswelle 30 parallel zueinander verlaufen, so fest, dass die Antriebskraft der Maschine 12 von der Eingangswelle 22 auf die Ausgangswelle 30 über einen aus den Antriebskraftübertragungswegen PT ausgewählten übertragbar ist. Die zahlreichen Antriebskraftübertragungswege PT bestehen aus einem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1, der hauptsächlich durch den Zahnradmechanismus 28 gebildet wird, und einem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2, der hauptsächlich durch das stufenlose Getriebe 24 gebildet wird. Die ersten und zweiten Antriebskraftübertragungswege 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 auf die Antriebsräder 14 über den Zahnradmechanismus 28 übertragbar ist. Der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 ist ein Antriebskraftübertragungsweg, entlang dessen die Antriebskraft der Maschine 12 von der Eingangswelle 22 auf die Antriebsräder 14 über das stufenlose Getriebe 24 übertragbar ist. Man bemerke, dass die Eingangswelle 22 eine gemeinsame Eingangswelle der ersten und zweiten Übertragungswege PT1, PT2 ist, und dass die Ausgangswelle 30 eine gemeinsame Ausgangswelle der ersten und zweiten Übertragungswege PT1, PT2 ist.
Der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 umfasst Folgendes: die Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorrichtung 26 mit einer ersten Kupplung C1 und einer ersten Bremse B1; den Zahnradmechanismus 28; und eine Zweiwegekupplung TWC, die als eine dritte Kupplung dient, und ist ein Antriebskraftübertragungsweg, entlang dessen die Antriebskraft der Maschine 12 von der Eingangswelle 22 auf die Antriebsräder 14 über den Zahnradmechanismus 28 übertragbar ist. Im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 sind die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26, der Zahnradmechanismus 28 und die Zweiwegekupplung TWC in der beschriebenen Reihenfolge in einer Richtung von der Maschine 12 zu den Antriebsrädern 14 angeordnet, so dass die erste Kupplung C1 (die in der Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 enthalten ist) im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 näher an der Maschine 12 angeordnet ist als die Zweiwegekupplung TWC. Der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 weist das stufenlose Getriebe 24 und eine zweite Kupplung C2 auf und ist ein Antriebskraftübertragungsweg, entlang dessen die Antriebskraft der Maschine 12 von der Eingangswelle 22 auf 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 zu den Antriebsrädern 14 angeordnet.
Der im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 vorgesehene Zahnradmechanismus 28 stellt ein Übersetzungsverhältnis EL (= Eingangswellendrehzahl Nin/Ausgangswellendrehzahl Nout) bereit, das höher ist als eine höchste Übersetzung im zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2, die einer höchsten Übersetzung ymax des stufenlosen Getriebes 24 entspricht. Das heißt, das Übersetzungsverhältnis EL des Zahnradmechanismus 28, das auch als Übersetzungsverhältnis im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 interpretierbar ist, ist auf eine Übersetzung eingestellt, die eine niedrigere Drehzahl als das höchste Übersetzungsverhältnis ymax liefert, so dass ein im zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 festgelegtes Übersetzungsverhältnis eine höhere Geschwindigkeit bzw. Ausgangsdrehzahl ergibt als das im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 festgelegte Übersetzungsverhältnis EL. 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 koaxial zur Eingangswelle 22 vorgesehen und integral mit der Eingangswelle 22 verbunden ist, eine Primärscheibe 60, die mit der Primärwelle 58 verbunden ist und einen variablen Wirkdurchmesser aufweist, eine Sekundärwelle 62, die koaxial zur Ausgangswelle 30 vorgesehen ist, eine Sekundärscheibe 64, die mit der Sekundärwelle 62 verbunden ist und einen variablen Wirkdurchmesser aufweist, und ein Übertragungselement in Form eines Transmissions- bzw. Treibriemens 66, der über die Riemenscheiben 60, 64 geschlungen oder auf ihnen montiert ist. Das stufenlose Getriebe 24 ist ein bekanntes stufenloses Riemengetriebe, bei dem die Antriebskraft aufgrund einer zwischen dem Transmissionsriemen 66 und jeder der Riemenscheiben 60, 64 erzeugten Reibkraft übertragen 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, durch das der effektive Durchmesser der Primärscheibe 60 veränderbar ist. Die Sekundärscheibe 64 umfasst ein sekundäres Hydraulikstellglied 64a, durch das der effektive Durchmesser der Sekundärscheibe 64 veränderbar ist.
In der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 wird einer der ersten und zweiten Antriebskraftübertragungswege PT1, PT2 eingerichtet, der abhängig von einem Betriebszustand des Fahrzeugs 10 ausgewählt wird, und die Antriebskraft der Maschine 12 wird auf die Antriebsräder 14 entlang des eingerichteten aus den ersten und zweiten Antriebskraftübertragungswegen PT1, PT2 übertragen. Daher umfasst die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 zahlreiche Eingriffsvorrichtungen zum selektiven Einrichten der ersten und zweiten Antriebskraftübertragungswege PT1, PT2. Die zahlreichen Eingriffsvorrichtungen umfassen die vorstehend beschriebene erste Kupplung C1, erste Bremse B1, zweite Kupplung C2 und 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, die Übertragung der Antriebskraft entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 durch Einrücken zu ermöglichen, 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 Antriebskraftübertragungswegs PT1 durch Eingriff bzw. Einrücken 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 derart in einen aus einem Freilaufmodus und einem verriegelten Modus ausgewählten zu bringen, dass die Zweiwegekupplung TWC dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während eines angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 bei der Vorwärtsfahrt zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft während eines nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 bei der Vorwärtsfahrt abzuschalten, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt ist, und derart, 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 eingekuppelten Zustand und die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt ist, ist die Antriebskraft entlang der ersten Antriebskraftübertragungsbahn PT1 während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 übertragbar, in dem das Fahrzeug 10 durch die Antriebskraft der Maschine 12 vorwärtsfährt. Das heißt, während des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs 10 wird die Antriebskraft der Maschine 12 über den ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 auf die Antriebsräder 14 übertragen. Andererseits wird im nicht angetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10, beispielsweise während einer Trägheitsfahrt des Fahrzeugs 10, die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung durch die Zweiwegekupplung TWC selbst dann unterbunden, wenn die erste Kupplung C1 eingerückt ist. Man bemerke, dass der angetriebene Zustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand ist, in dem ein auf die Eingangswelle 22 aufgebrachtes Drehmoment einen positiven Wert annimmt, um auf die Eingangswelle 22 in einer Richtung einzuwirken, die einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 entspricht, nämlich praktisch einem Zustand, in dem das Fahrzeug 10 durch die Antriebskraft der Maschine 12 angetrieben wird. Man bemerke ferner, dass der nichtangetriebene Zustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand ist, in dem ein auf die Eingangswelle 22 aufgebrachtes Drehmoment einen negativen Wert annimmt, um auf die Eingangswelle 22 in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung des Fahrzeuglaufs 10 zu wirken, nämlich praktisch ein Zustand, in dem das Fahrzeug 10 durch eine Trägheit zum Fahren gebracht wird, wobei die Maschine 12 durch die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung geschleppt wird.
Zudem wird in einem Zustand, in dem sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet, während die erste Kupplung C1 eingerückt ist, ermöglicht, die Antriebskraft über die Zweiwegekupplung TWC sowohl im angetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10 als auch im nichtangetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10 übertragen. 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 beispielsweise der Trägheitsfahrt, wird die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 auf die Maschine 12 übertragen, wodurch die Maschine 12 zum Erzeugen einer Motorbremse geschleppt wird. Weiterhin 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, um die Antriebsräder 14 zwangsweise in eine Richtung zu drehen, die dazu führt, dass das Fahrzeug 10 rückwärtsfährt. Somit kann das Fahrzeug 10 in diesem Zustand rückwärtsfahren, wobei die Antriebskraft auf dem Übertragungsweg PT1 auf die Antriebsräder 14 übertragen wird. Der Aufbau der Zweiwegekupplung TWC wird später beschrieben.
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. Jede aus der ersten Kupplung C1, der ersten Bremse B1 und der zweiten Kupplung C2 ist eine bekannte hydraulisch betätigte Reibschlussvorrichtung vom nassen Typ, die durch Betätigen eines hydraulischen Stellglieds reibschlüssig in Eingriff bringbar ist. Sowohl die erste Kupplung C1 als auch die erste Bremse B1 bilden einen Teil der Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26.
Die Maschine 12 umfasst eine Maschinensteuervorrichtung 42, die eine elektronische Drosselklappenvorrichtung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Zündvorrichtung und andere Vorrichtungen enthält, die zum Steuern einer Leistung der Maschine 12 erforderlich sind. In der Maschine 12 wird die Maschinensteuervorrichtung 42 durch eine elektronische Steuervorrichtung 100 (die der in den beigefügten Ansprüchen genannten „Steuervorrichtung“ entspricht) basierend auf einer Betätigungsgröße θacc eines Gaspedals 45 gesteuert, die einer von einem Betreiber des Fahrzeugs 10 geforderten benötigten Antriebskraft des Fahrzeugs 10 entspricht, wobei ein Maschinendrehmoment Te als eine Abgabe der Maschine 12 gesteuert wird.
Der Drehmomentwandler 20 ist zwischen der Maschine 12 und sowohl dem stufenlosen Getriebe 24 als auch der Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 vorgesehen und umfasst einen Pumpenimpeller bzw. ein Pumpenlaufrad 20p und einen Turbinenimpeller bzw. 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 auf die Eingangswelle 22 zu übertragen. Der Drehmomentwandler 20 weist eine bekannte Überbrückungskupplung LU auf, die zwischen dem Pumpenlaufrad 20p und dem Turbinenlaufrad 20t angeordnet ist, die als Eingangsdrehelement und Ausgangsdrehelement des Drehmomentwandlers 20t dienen, so dass das Pumpenlaufrad 20p und das Turbinenlaufrad 20t, d.h. die Maschine 12 und die Eingangswelle 22, abhängig vom Fahrzustand des Fahrzeugs 10 direkt über die Überbrückungskupplung LU miteinander verbindbar sind. Die Maschine 12 und die Eingangswelle 22 sind über die Überbrückungskupplung LU z.B. dann direkt miteinander verbunden, wenn das Fahrzeug 10 mit einer Geschwindigkeit in einem relativ hohen Geschwindigkeitsbereich fährt.
Die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 weist eine mechanische Ölpumpe 44 auf, die mit dem Pumpenlaufrad 20p verbunden ist. Die Ölpumpe 44 ist von der Maschine 12 antreibbar, um einer im Fahrzeug 10 vorgesehenen Hydrauliksteuereinheit (hydraulischer Steuerkreis) 46 einen Arbeitsfluiddruck als Ausgangsdruck zuzuführen, um einen Schaltvorgang im stufenlos verstellbaren Getriebe 24 durchzuführen, eine Riemenspannkraft im stufenlos verstellbaren Getriebe 24 zu erzeugen, den Betriebszustand der Überbrückungskupplung LU umzuschalten und den Betriebszustand jeder der vorstehend beschriebenen Eingriffsvorrichtungen zwischen dem eingekuppelten und dem ausgekuppelten Zustand oder zwischen dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus umzuschalten.
Die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 umfasst neben der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 auch ein Planetengetriebe 26p vom Doppelritzeltyp. Die Planetengetriebevorrichtung 26p ist ein Differentialmechanismus mit drei Drehelementen, nämlich einem Eingangselement in Form eines Trägers 26c, einem Ausgangselement in Form eines Sonnenrades 26s und einem Reaktionselement in Form eines Hohlrades 26r. Der Träger 26c ist mit der Eingangswelle 22 verbunden. Das Hohlrad 26r ist über die erste Bremse B1 wirksam mit dem Gehäuse 18 verbunden. Das Sonnenrad 26s ist radial außerhalb der Eingangswelle 22 angeordnet und mit einem Zahnrad 48 mit kleinem Durchmesser verbunden, das gegenüber der Eingangswelle 22 drehbar ist. Der Träger 26c und das Sonnenrad 26s sind über die erste Kupplung C1 wirksam miteinander verbunden.
Der Zahnradmechanismus 28 umfasst neben dem vorstehend beschriebenen Zahnrad 48 mit kleinem Durchmesser eine Getriebevorgelegewelle bzw. Gegenwelle 50 und ein Zahnrad 52 mit großem Durchmesser, das mit dem Zahnrad 48 mit kleinem Durchmesser kämmt und auf der Gegenwelle 50 drehbar gegenüber dieser montiert ist. Der Zahnradmechanismus 28 umfasst weiterhin ein Gegenzahnrad bzw. Gegenrad 54 und ein Abtriebs- bzw. Ausgangsrad 56. Das Gegenrad 54 ist auf der Gegenwelle 50 drehfest zur Gegenwelle 50 montiert und kämmt mit dem Abtriebsrad 56, das auf der Ausgangswelle 30 montiert ist.
Die Zweiwegekupplung TWC liegt in einer Axialrichtung der Gegenwelle 50 zwischen dem Zahnrad 52 mit großem Durchmesser und dem Gegenzahnrad 54, so dass die Zweiwegekupplung TWC im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 näher als die erste Kupplung C1 und der Zahnradmechanismus 28 an den Antriebsrädern 14 angeordnet ist. Die Zweiwegekupplung TWC ist im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 zwischen der ersten Kupplung C1 und den Antriebsrädern 14 vorgesehen. Die Zweiwegekupplung TWC ist durch Betätigen eines Hydraulikstellglieds 41, das in Axialrichtung der Gegenwelle 50 benachbart zur Zweiwegekupplung TWC angeordnet ist, zwischen dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus so umschaltbar, dass sie in einen aus dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus ausgewählten versetzt ist.
Jede aus den 2 und 3 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau der Zweiwegekupplung TWC darstellt, der das Umschalten zwischen dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus ermöglicht, wobei die Ansicht eine Querschnittsansicht 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. In jeder der 2 und 3 entspricht eine senkrechte Richtung auf dem Zeichenblatt einer Umfangsrichtung der Zweiwegekupplung TWC, eine Aufwärtsrichtung auf dem Zeichenblatt entspricht einer Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs (also einer Drehrichtung für das Rückwärtsfahren des Fahrzeugs 10), und eine Abwärtsrichtung auf dem Zeichenblatt entspricht einer Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs (also einer Drehrichtung für das Vorwärtsfahren des Fahrzeugs 10). Zudem entspricht in jeder aus den 2 und 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 auf dem Zeichnungsblatt nach rechts entspricht der Richtung zum in 1 dargestellten Zahnrad 52 mit großem Durchmesser und eine Richtung auf dem Blatt nach links entspricht der Richtung zum in 1 gezeigten Gegenrad 54.
Die Zweiwegekupplung TWC ist allgemein scheibenförmig und ist radial außerhalb der Gegenwelle 50 angeordnet. Die Zweiwegekupplung TWC umfasst ein eingangsseitiges drehendes Teil 68, erste und zweite ausgangsseitige drehende Teile 70a, 70b, die benachbart zum eingangsseitigen drehenden Teil 68 so angeordnet sind, dass sie in Axialrichtung auf jeweils gegenüberliegenden Seiten des eingangsseitigen drehenden Teils 68 angeordnet sind, zahlreiche erste Streben bzw. Klinken 72a und zahlreiche Torsionsfedern 73a, die in Axialrichtung zwischen dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 und dem ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a angeordnet sind, sowie zahlreiche zweite Streben bzw. Klinken 72b und zahlreiche Torsionsfedern 73b, die in Axialrichtung zwischen dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 und dem zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b angeordnet sind. Man bemerke, dass das eingangsseitige drehende Teil 68 einen „eingangsseitigen drehenden Abschnitt (der Zweiwegekupplung)“ darstellt, der in den beigefügten Ansprüchen genannt ist, und dass die ersten und zweiten ausgangsseitigen drehenden Teile 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 allgemein scheibenförmig und ist relativ zur Gegenwelle 50 um deren Achse drehbar. Das eingangsseitige drehende Teil 68 befindet sich in Axialrichtung zwischen dem ersten und zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a, 70b (die nachstehend als ausgangsseitige drehende Teile 70 bezeichnet werden, 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 die Zähne des Zahnrads 52 mit großem Durchmesser radial außerhalb des eingangsseitigen drehenden Teils 68 liegen. Das eingangsseitige drehende Teil 68 ist beispielsweise über das Getriebe 28 und die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 mit der Maschine 12 antriebskraftübertragungsfähig verbunden.
Das eingangsseitige drehende Teil 68 weist in seiner axialen Endfläche, die dem ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a in Axialrichtung gegenüberliegt, zahlreiche erste Aufnahmeabschnitte 76a auf, in denen die ersten Streben 72a und die Torsionsfedern 73a aufgenommen sind. Die ersten Aufnahmeabschnitte 76a sind in Umfangsrichtung des eingangsseitigen drehenden Teils 68 gleichwinklig voneinander beabstandet. Zudem weist das eingangsseitige drehende Teil 68 in seiner anderen axialen Endfläche, die dem zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b in Axialrichtung gegenüberliegt, zahlreiche zweite Aufnahmeabschnitte 76b auf, in denen die zweiten Streben 72b und die Torsionsfedern 73b aufnehmbar sind. Die zweiten Aufnahmeabschnitte 76b sind in Umfangsrichtung des eingangsseitigen drehenden Teils 68 gleichwinklig voneinander beabstandet. Der erste und zweite Aufnahmeabschnitt 76a sind im Wesentlichen in einer radialen Richtung des eingangsseitigen drehenden Teils 68 aneinander ausgerichtet.
Das erste ausgangsseitige drehende Teil 70a ist allgemein scheibenförmig und ist um die Achse der Gegenwelle 50 drehbar. Das erste ausgangsseitige drehende Teil 70a ist gegenüber der Gegenwelle 50 drehfest, so dass es einstückig mit der Gegenwelle 50 drehbar ist. Das erste ausgangsseitige drehende Teil 70a ist z.B. über die Gegenwelle 50, das Gegenrad 54, die Ausgangswelle 30 und die Differentialgetriebevorrichtung 38 mit den Antriebsrädern 14 antriebskraftübertragungsfähig verbunden.
Das erste ausgangsseitige drehende Teil 70a weist auf seiner Oberfläche, die dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 in Axialrichtung gegenüberliegt, zahlreiche erste ausgesparte bzw. vertiefte Abschnitte 78a auf, von denen jeder in einer Richtung weg vom eingangsseitigen drehenden Teil 68 vertieft ist. Die ersten vertieften Abschnitte 78a, deren Anzahl gleich ist wie die der ersten Aufnahmeabschnitte 76a, sind in Umfangsrichtung gleichwinklig voneinander beabstandet. Die ersten vertieften Abschnitte 78a sind im eingangsseitigen drehenden Teil 68 in einer radialen Richtung im Wesentlichen an den ersten Aufnahmeabschnitten 76a ausgerichtet, die im ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a vorgesehen sind. Wenn daher jeder der ersten Aufnahmeabschnitte 76a zu einem der ersten vertieften Abschnitte 78a in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, wenn nämlich eine Drehposition jedes der ersten Aufnahmeabschnitte 76a mit derjenigen eines der ersten vertieften Abschnitte 78a zusammenfällt, liegen der erste Aufnahmeabschnitt 76a und der erste vertiefte Abschnitt 78a einander in Axialrichtung gegenüber und sind benachbart. Jeder der ersten vertieften Abschnitte 78a weist eine Form auf, durch die ein Längsendabschnitt einer der ersten Streben 72a im ersten vertieften Abschnitt 78a aufnehmbar ist. Weiterhin weist jeder der ersten vertieften Abschnitte 78a an seinem Ende in Umfangsrichtung 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 (die der Abwärtsrichtung auf dem Zeichnungsblatt jeder der 2 und 3 entspricht) relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen 70 durch die Antriebskraft der Maschine 12 dreht.
Das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b ist allgemein scheibenförmig und ist um die Achse der Gegenwelle 50 drehbar. Das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b ist relativ zur Gegenwelle 50 drehfest, so dass es einstückig mit der Gegenwelle 50 drehbar ist. Das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b ist mit den Antriebsrädern 14 z.B. über die Gegenwelle 50, das Gegenrad 54, die Ausgangswelle 30 und die Differentialgetriebevorrichtung 38 antriebskraftübertragungsfähig verbunden.
Das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b weist in seiner Oberfläche, die dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 in Axialrichtung gegenüberliegt, zahlreiche zweite vertiefte Abschnitte 78b auf, von denen jeder in einer Richtung weg vom eingangsseitigen drehenden Teil 68 vertieft ist. Die zweiten vertieften Abschnitte 78b, deren Anzahl gleich ist wie die der zweiten Aufnahmeabschnitte 76b, sind in Umfangsrichtung gleichwinklig voneinander beabstandet. Die zweiten vertieften Abschnitte 78b sind im Wesentlichen in einer radialen Richtung des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b zu den zweiten Aufnahmeabschnitten 76b ausgerichtet, die im eingangsseitigen drehenden Teil 68 vorgesehen sind. Wenn also jeder der zweiten Aufnahmeabschnitte 76b mit einem der zweiten vertieften Abschnitte 78b in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, wenn nämlich eine Drehposition jedes der zweiten Aufnahmeabschnitte 76b mit derjenigen eines der zweiten vertieften Abschnitte 78b übereinstimmt, liegen der zweite Aufnahmeabschnitt 76b und der zweite vertiefte Abschnitt 78b in Axialrichtung einander gegenüber und sind benachbart. Jeder der zweiten vertieften Abschnitte 78b weist eine Form auf, durch die ein Längsendabschnitt einer der zweiten Streben 72b im zweiten vertieften Abschnitt 78b aufnehmbar ist. Weiterhin weist jeder der zweiten vertieften Abschnitte 78b in seinem Umfangsende eine zweite Wandfläche 80b auf, die der Längsendabschnitt einer der zweiten Streben 72b berühren soll, wenn das eingangsseitige drehende Teil 68 in der vorstehend beschriebenen Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs (die der Aufwärtsrichtung auf dem Zeichnungsblatt jeder der 2 und 3 entspricht) relativ zu den abtriebsseitigen drehenden Teilen 70 durch die Antriebskraft der Maschine 12 dreht, während sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet, oder wenn sich das Fahrzeug 10 während der Vorwärtsfahrt in einem Trägheitsfahrzustand befindet, während sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet.
Jede der ersten Streben 72a besteht aus einem plattenförmigen Element mit einer vorab festgelegten Dicke und ist in Umfangsrichtung (entsprechend der senkrechten Richtung auf dem Zeichenblatt) lang, wie in den Schnittansichten der 2 und 3 dargestellt. Weiterhin weist jede der ersten Streben 72a eine vorab festgelegte Abmessung in einer Richtung senkrecht zum Zeichenblatt der 2 und 3 auf.
Der Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a wird durch eine zugehörige der Torsionsfedern 73a ständig hin zum ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a gedrückt oder vorgespannt. Weiterhin berührt jede der ersten Streben 72a an ihrem anderen Längsendabschnitt einen ersten gestuften Abschnitt 82a, der in einem zugehörigen der ersten Aufnahmeabschnitte 76a vorgesehen ist, so dass die erste Strebe 72a um ihren anderen Längsendabschnitt schwenkbar ist, der den ersten gestuften Abschnitt 82a berührt. Jede der Torsionsfedern 73a liegt zwischen einer entsprechenden der ersten Streben 72a und dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 und drückt oder verformt ständig den Längsendabschnitt der zugehörigen ersten Strebe 72a hin zum ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a.
Aufgrund des vorstehend beschriebenen Aufbaus berührt in einem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC entweder in den Freilaufmodus oder in den verriegelten Modus versetzt ist, wenn das eingangsseitige drehende Teil 68 die Antriebskraft aufnimmt, die von der Maschine 12 übertragen wird und in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkt, jede der ersten Streben 72a an ihrem einen Längsendabschnitt die erste Wandfläche 80a des ersten ausgangsseitigen drehenden Teils 70a, und an ihrem anderen Längsendabschnitt berührt sie 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 Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft über die Zweiwegekupplung TWC auf die Antriebsräder 14 übertragen wird. Die vorstehend beschriebenen ersten Streben 72a, Torsionsfedern 73a, ersten Aufnahmeabschnitte 76a und ersten vertieften Abschnitte 78a (die jeweils die erste Wandfläche 80a definieren) bilden zusammen einen Freilauf, der dazu aufgebaut ist, die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft auf die Antriebsräder 14 zu übertragen und die Übertragung der in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkenden Antriebskraft auf die Antriebsräder 14 zu unterbinden.
Jede der zweiten Streben 72b besteht aus einem plattenförmigen Element mit einer vorab festgelegten Dicke und ist in Umfangsrichtung (entsprechend der senkrechten Richtung auf dem Zeichenblatt) lang, wie in den Schnittansichten der 2 und 3 dargestellt. Weiterhin hat jede der zweiten Streben 72b eine vorab festgelegte Abmessung in einer Richtung senkrecht zum Zeichenblatt der 2 und 3.
Der Längsendabschnitt jeder der zweiten Streben 72b wird durch eine entsprechende der Torsionsfedern 73b ständig hin zum zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b gedrückt oder vorgespannt. Weiterhin berührt jede der zweiten Streben 72b an ihrem anderen Längsendabschnitt einen zweiten gestuften Abschnitt 82b, der in einem der zweiten Aufnahmeabschnitte 76b vorgesehen ist, so dass die zweite Strebe 72b um ihren anderen Längsendabschnitt schwenkbar ist, der den zweiten gestuften Abschnitt 82b berührt. Jede der Torsionsfedern 73b liegt zwischen einer zugehörigen der zweiten Streben 72b und dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 und drückt oder verformt ständig den Längsendabschnitt der zugehörigen zweiten Strebe 72b hin zum zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b.
Aufgrund des vorstehend beschriebenen Aufbaus berührt in einem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, wenn das eingangsseitige drehende Teil 68 die Antriebskraft aufnimmt, die von der Maschine 12 übertragen wird und in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkt, jede der zweiten Streben 72b an ihrem einen Längsendabschnitt die zweite Wandfläche 80b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b, und an ihrem anderen Längsendabschnitt berührt sie den zweiten Stufenabschnitt 82b des eingangsseitigen drehenden Teils 68, so dass das eingangsseitige drehende Teil 68 und das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b daran gehindert werden, sich relativ zueinander zu drehen, wodurch die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft über die Zweiwegekupplung TWC auf die Antriebsräder 14 übertragen wird. Weiterhin berührt auch in dem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, jede der zweiten Streben 72b an ihrem einen Längsendabschnitt die zweite Wandfläche 80b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b, und berührt an ihrem anderen Längsendabschnitt den zweiten abgestuften 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, wenn die Trägheitsfahrt während des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs 10 erfolgt, wodurch die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung über die Zweiwegekupplung TWC auf die Maschine 12 übertragen wird. Die vorstehend beschriebenen zweiten Streben 72b, Torsionsfedern 73b, zweiten Aufnahmeabschnitte 76b und zweiten vertieften Abschnitte 78b (die jeweils die zweite Wandfläche 80b definieren) bilden zusammen einen Freilauf, der dazu aufgebaut ist, die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft auf die Antriebsräder 14 zu übertragen und die Übertragung der in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkenden Antriebskraft auf die Antriebsräder 14 zu unterbinden.
Weiterhin weist das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b zahlreiche Durchgangsbohrungen 88 auf, die das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b in Axialrichtung durchlaufen. Jede der Durchgangsbohrungen 88 befindet sich in einer Position, in der sie einen zugehörigen der zweiten vertieften Abschnitte 78b in Axialrichtung der Gegenwelle 50 überlappt, so dass jede der Durchgangsbohrungen 88 an ihrem Ende mit einem zugehörigen der zweiten vertieften Abschnitte 78b in Verbindung steht. In jeder der Durchgangsbohrungen 88 ist ein zylindrischer Stift 90 aufgenommen, der in der Durchgangsbohrung 88 verschiebbar ist. Der Stift 90 berührt an einem seiner axial gegenüberliegenden Enden eine Druckplatte 74, die einen Teil des Hydraulikstellglieds 41 bildet, und berührt am anderen seiner axial gegenüberliegenden Enden einen kreisförmigen Ring 86, der zahlreiche Abschnitte aufweist, die sich in Umfangsrichtung in den zugehörigen zweiten vertieften Abschnitten 78b befinden.
Der Ring 86 ist in zahlreiche bogenförmige Nuten 84 montiert, die jeweils im zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b vorgesehen sind und ein entsprechendes benachbartes Paar der zweiten vertieften Abschnitte 78b, die in Umfangsrichtung aneinander angrenzen, miteinander verbinden. Der Ring 86 ist relativ zum 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 Axialrichtung der Gegenwelle 50 in einer Position benachbart zum zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b. Das Hydraulikstellglied 41 umfasst neben der Druckplatte 74 zahlreiche Schraubenfedern 92, die in Axialrichtung zwischen dem Gegenrad 54 und der Druckplatte 74 angeordnet sind, und eine (nicht gezeigte) Hydraulikkammer, der ein Arbeitsfluid zuführbar ist, wodurch ein Schub bzw. eine Kraft erzeugt wird, um die Druckplatte 74 in Axialrichtung zum Gegenrad 54 hin zu bewegen.
Die Druckplatte 74 ist allgemein scheibenförmig und in Axialrichtung relativ zur Gegenwelle 50 bewegbar. Die Druckplatte 74 wird von der Feder 92 ständig 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 durch Vorspannkraft der Feder 92 in Axialrichtung zum zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b bewegt, wobei die Druckplatte 74 das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b berührt, wie in 2 dargestellt. In diesem Zustand werden die Stifte 90, der Ring 86 und der Längsendabschnitt jeder der zweiten Streben 72b in Axialrichtung, wie in 2 dargestellt, hin zum eingangsseitigen drehenden Teil 68 bewegt, wodurch die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt wird.
In einem Zustand, in dem das Arbeitsfluid der vorstehend beschriebenen Hydraulikkammer des Hydraulikstellglieds 41 zugeführt wird, wird die Druckplatte 74 gegen die Vorspannkraft der Feder 90 in Axialrichtung hin zum Gegenrad 54 bewegt, um vom zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b getrennt zu werden. In diesem Zustand werden die Stifte 90, der Ring 86 und der Längsendabschnitt jeder der zweiten Streben 72b durch die Vorspannkraft der Torsionsfedern 73b in Axialrichtung wie in 3 dargestellt zum Gegenrad 54 bewegt, wodurch die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt wird.
In dem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC wie in 2 dargestellt in den Freilaufmodus versetzt ist, berührt die Druckplatte 74 durch die Vorspannkraft der Feder 92 den zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b. In diesem Zustand werden die Stifte 90 durch die Druckplatte 74 zwangsweise in Axialrichtung hin zum eingangsseitigen drehenden Teil 68 bewegt, und der Ring 86 wird durch die Stifte 90 zwangsweise in Axialrichtung hin zum eingangsseitigen drehenden Teil 68 bewegt. Folglich wird der Längsendabschnitt jeder der zweiten Streben 72b durch den Ring 86 zwangsweise hin zum eingangsseitigen drehenden Teil 68 bewegt, um ihn daran zu hindern, die zweite Wandfläche 80b zu berühren, wodurch das eingangsseitige drehende Teil 68 und das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b relativ zueinander drehbar sind, so dass die zweiten Streben 72b nicht als Freilauf bzw. Mitnehmer 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 vertieften Abschnitte 78a berühren kann, so dass die ersten Streben 72a als Freilauf bzw. Mitnehmer dienen, der dazu aufgebaut ist, die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft zu übertragen.
In dem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC wie in 2 dargestellt in den Freilaufmodus versetzt ist, kann der Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a die erste Wandfläche 80a des ersten ausgangsseitigen drehenden Teils 70a berühren. Daher berührt im Zustand des Freilaufmodus der Zweiwegekupplung TWC, wenn das Fahrzeug 10 in den angetriebenen Zustand versetzt ist, in dem die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 auf die Zweiwegekupplung TWC übertragen wird, der eine Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a die erste Wandfläche 80a und der andere Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a berührt den ersten Stufenabschnitt 82a, so dass das eingangsseitige drehende Teil 68 daran gehindert wird, relativ zum ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs zu drehen, wodurch die Antriebskraft der Maschine 12 über die Zweiwegekupplung TWC auf die Antriebsräder 14 übertragen wird. Andererseits kann im Zustand des Freilaufmodus der Zweiwegekupplung TWC, wenn das Fahrzeug 10 während des Vorwärtsfahrens durch Trägheitsfahrt in den nichtangetriebenen Zustand versetzt ist, das eingangsseitige drehende Teil 68 gegenüber dem ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs drehen, ohne dass der Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a die erste Wandfläche 80a berührt, wodurch die Übertragung der Antriebskraft durch die Zweiwegekupplung TWC blockiert wird. Somit dienen die ersten Streben 72a in dem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt wird, als Freilauf, der dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft im angetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10 zu übertragen, in dem die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 übertragen wird, und die dazu aufgebaut ist, die Übertragung der Antriebskraft im nichtangetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10 zu unterbinden, die durch eine Trägheitsfahrt während des Vorwärtsfahrens aufgebracht wird. Mit anderen Worten wird unterbunden, dass das eingangsseitige drehende Teil 68 als eingangsseitiger Drehabschnitt in der Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung (als einer vorab festgelegten aus einander entgegengesetzten Richtungen) relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen 70 als ausgangsseitigem drehendem Abschnitt dreht, und es wird zugelassen, dass es in der Fahrzeugrückwärtsfahrrichtung (als der anderen der einander entgegengesetzten Richtungen) relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen 70 als ausgangsseitiger Drehabschnitt dreht, 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 einer Richtung weg vom zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b bewegt wird, und der Längsendabschnitt jeder zweiten Strebe 72b durch Vorspannkraft der entsprechenden Torsionsfeder 73b hin zum entsprechenden zweiten vertieften Abschnitts 78b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b bewegt wird, wodurch der Längsendabschnitt jeder zweiten Strebe 72b die zweite Wandfläche 80b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b berühren kann. Gleichzeitig kann jede erste Strebe 72a am Längsendabschnitt wie im Zustand des in 2 dargestellten Freilaufmodus die erste Wandfläche 80a des ersten ausgangsseitigen drehenden Teils 70a berühren.
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 abgestuften Abschnitt 82a des eingangsseitigen drehenden Teils 68, wodurch verhindert wird, dass das eingangsseitige drehende Teil 68 in Vorwärtsfahrrichtung gegenüber dem ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a dreht, während die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft auf das eingangsseitige drehende Teil 68 übertragen wird. Wird im Zustand des verriegelten Modus der Zweiwegekupplung TWC die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft auf das eingangsseitige drehende Teil 68 übertragen, 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, wodurch das eingangsseitige drehende Teil 68 daran gehindert wird, relativ zum zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b in der Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs zu drehen. So arbeiten im Zustand des verriegelten Modus der Zweiwegekupplung TWC die ersten Streben 72a und die zweiten Streben 72b als Mitnehmer bzw. Freilaufklinken, so dass die Zweiwegekupplung TWC dazu aufgebaut ist, die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft und die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft zu übertragen. Mit anderen Worten wird in beiden einander entgegengesetzten Richtungen unterbunden, dass das eingangsseitige drehende Teil 68 als eingangsseitiger Drehabschnitt relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen 70 als ausgangsseitiger Drehabschnitt dreht, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist. Wenn das Fahrzeug 10 rückwärtsfahren soll, kann das Fahrzeug 10 rückwärtsfahren, während die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist. Außerdem kann eine Motorbremse erzeugt werden, wenn das Fahrzeug 10 durch Trägheit während der Vorwärtsfahrt in den nichtangetriebenen Zustand versetzt wird, während sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet, wodurch die Maschine 12 aufgrund der von den Antriebsrädern 14 über die Zweiwegekupplung TWC auf die Maschine 12 übertragenen Drehung geschleppt wird. Somit dienen im Zustand des verriegelten Modus der Zweiwegekupplung TWC die ersten Streben 72a als Freilauf und die zweiten Streben 72b als Freilauf, so dass die Zweiwegekupplung TWC dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft im angetriebenen Zustand und im nichtangetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10 zu übertragen.
4 ist eine Tabelle, die einen Betriebszustand jeder der Eingriffsvorrichtungen für jede aus zahlreichen Betriebspositionen POSsh anzeigt, die durch Betätigen einer manuell betätigten Schaltvorrichtung in Form eines im Fahrzeug 10 vorgesehenen Schalthebels 98 ausgewählt wird. In 4 stellt „C1“ die erste Kupplung C1, „C2“ die zweite Kupplung C2, „B1“ die erste Bremse B1 und „TWC“ die Zweiwegekupplung TWC dar. Weiterhin stellen „P“, „R“, „N“, „D“ und „M“ eine Parkstellung P, eine Rückwärtsfahrstellung R, eine Leerlauf- bzw. Neutralstellung N, eine Fahrstellung D und eine Manuellschaltstellung bzw. Manuellstellung M als die zahlreichen Betriebspositionen POSsh dar, die jeweils durch Betätigung des Schalthebels 98 auswählbar sind. In der Tabelle der 4 zeigt „O“ in der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2 oder der ersten Bremse B1 ihren eingerückten bzw. Eingriffszustand an, und eine Leerstelle in der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2 oder der ersten Bremse B1 zeigt ihren ausgerückten bzw. gelösten Zustand an. Weiterhin zeigt in der Tabelle von 4 „O“ in der Zweiwegekupplung TWC ihren verriegelten Modus an, und eine Leerstelle in der Zweiwegekupplung TWC zeigt ihren Freilaufmodus an.
Wenn beispielsweise der Schalthebel 98 in die Parkstellung P, die eine Fahrzeug-Stoppposition ist, als eine der Betriebspositionen POSsh gebracht wird, oder in die Neutralstellung N als eine der Betriebspositionen POSsh, die eine Stellung zum Unterbinden der Antriebskraftübertragung ist, werden die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 wie in 4 gezeigt in ihre gelösten Positionen versetzt, so dass die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 in ihren Leerlaufzustand versetzt wird, in dem die Antriebskraft weder auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 noch dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragbar ist.
Wenn der Schalthebel 98 in die Rückwärtsfahrposition R als eine der Betriebspositionen POSsh gebracht bzw. gestellt wird, die eine Betriebsposition für das Rückwärtsfahren ist, wird die erste Bremse B1 in den Eingriffszustand versetzt und die Zweiwegekupplung TWC wird wie in 4 angegeben in den verriegelten Modus versetzt. Wenn die erste Bremse B1 im Eingriffszustand ist, wird die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 auf den Zahnradmechanismus 28 übertragen. Befindet sich die Zweiwegekupplung TWC in diesem Fall im Freilaufmodus, wird die Antriebskraft durch die Zweiwegekupplung TWC blockiert, so dass keine Rückwärtsfahrt erfolgen kann. Somit wird beim Versetzen der Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft über die Zweiwegekupplung TWC auf die Ausgangswelle 30 übertragen, so dass eine Rückwärtsfahrt erfolgen kann. Wenn der Schalthebel 98 in die Rückwärtsfahrposition R gestellt wird, wird die erste Bremse B1 in den eingekuppelten Zustand und die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt, wodurch eine Rückwärtsfahrposition eingerichtet wird, um die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft über das Getriebe 28 entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 auf die Antriebsräder 14 zu übertragen.
Wenn der Schalthebel 98 in die Fahrstellung D als eine der Betriebspositionen POSsh gebracht ist, die eine Vorwärtsfahrstellung ist, wird wie in 4 gezeigt entweder die erste Kupplung C1 oder die zweite Kupplung C2 in den eingerückten Zustand versetzt. In 4 stellen „D1“ und „D2“ eine Fahrstellung D1 bzw. eine Fahrstellung D2 dar, die praktisch in der Steuerung eingestellte Betriebspositionen sind. Wenn der Schalthebel 98 in die Fahrstellung D gebracht ist, wird eine der Fahrstellungen D1 und D2 abhängig von einem Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ausgewählt und die ausgewählte automatisch eingerichtet. Die Fahrstellung D1 wird eingerichtet, wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit innerhalb eines relativ niedrigen Geschwindigkeitsbereichs einschließlich einer Geschwindigkeit von Null (Fahrzeugstopp) liegt. Die Fahrstellung D2 wird eingerichtet, wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit innerhalb eines relativ hohen Geschwindigkeitsbereichs einschließlich eines mittleren Geschwindigkeitsbereichs liegt. So wird beispielsweise beim Fahren des Fahrzeugs 10, während der Schalthebel 98 in die Fahrstellung D steht, aus der Fahrstellung D1 automatisch in die Fahrstellung D2 geschaltet, wenn sich der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 vom niedrigen in den hohen Geschwindigkeitsbereich ändert.
Wenn sich z.B. der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 in einem zur Fahrstellung D1 passenden Geschwindigkeitsbereich befindet, während der Schalthebel 98 in der Fahrposition D steht, wird die erste Kupplung C1 eingerückt und die zweite Kupplung C2 gelöst. Dann wird ein Zahnradfahrmodus eingerichtet, bei dem die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 auf die Antriebsräder 14 auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 über den Zahnradmechanismus 28 übertragen wird. Die in den Freilaufmodus versetzte Zweiwegekupplung TWC überträgt die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft.
Wenn sich der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 in einem Geschwindigkeitsbereich befindet, der zur Fahrstellung D2 passt, während der Schalthebel 98 in der Fahrstellung D steht, wird die erste Kupplung C1 gelöst und die zweite Kupplung C2 eingerückt. In diesem Fall wird ein Riemenfahrmodus bzw. Modus zum Fahren mit stufenlosem Getriebe eingerichtet, bei dem die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 auf die Antriebsräder 14 entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 über das stufenlose Getriebe 24 übertragen wird. Wenn also der Schalthebel 98 in die Fahrstellung D als eine der Betriebspositionen POSsh gestellt ist, wird die Antriebskraft der Maschine 12 auf die Antriebsräder 14 entlang eines aus den ersten und zweiten Antriebskraftübertragungswegen PT1, PT2 ausgewählten übertragen, der abhängig vom Fahrzustand des Fahrzeugs 10 gewählt wird.
Wenn der Schalthebel 98 in der Manuellstellung M als einer der Betriebspositionen POSsh steht, kann ein Hochschaltvorgang oder ein Herunterschaltvorgang aufgrund einer manuellen Betätigung durch einen Fahrer 10 ausgeführt werden. Das heißt, die Manuellstellung M ist eine manuelle Schaltstellung, in der ein Schaltvorgang durch die vom Bediener vorgenommene manuelle Betätigung durchführbar ist. Wenn beispielsweise ein Herunterschaltvorgang vom Bediener manuell durchgeführt wird, wobei der Schalthebel 98 in die Manuellstellung M gebracht wird, wird die erste Kupplung C1 in den eingerückten Zustand und die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt, wodurch eine Vorwärtsfahrposition mit Zahnradgetriebe eingerichtet wird. Wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, kann die Antriebskraft über die Zweiwegekupplung TWC sowohl im angetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10 als auch im nichtangetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10 übertragen werden. So wird beispielsweise während des Trägheitsbetriebs das Fahrzeug 10 in den nichtangetriebenen Zustand versetzt, in dem die Drehung von den Antriebsrädern 14 zum Motor 12 übertragen wird. Im nichtangetriebenen Zustand wird die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung über die Zweiwegekupplung TWC, die sich im verriegelten Modus befindet, zur Maschine 12 übertragen, wenn der Herunterschaltvorgang manuell ausgeführt wird, während der Schalthebel 98 in die Manuellstellung M gebracht ist, wodurch die Maschine 12 geschleppt wird, um eine Motorbremse zu erzeugen. Wenn also der Herunterschaltvorgang ausgeführt wird, während der Schalthebel 98 in die Manuellstellung M gebracht wird, wird die Vorwärtsfahrposition mit Zahnradgetriebe so festgelegt, dass die Antriebskraft entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 durch den Zahnradmechanismus 28 auf die Antriebsräder 14 übertragen wird, und so, dass die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 auf die Maschine 12 übertragen wird, um die Motorbremse während der Trägheitsfahrt zu erzeugen.
Wenn ein Hochschaltvorgang vom Fahrer manuell durchgeführt wird, wobei der Schalthebel 98 in der Manuellstellung M steht, wird die zweite Kupplung C2 in den eingerückten Zustand versetzt, wodurch eine Schaltstellung für Vorwärtsfahrt mit stufenlosem Getriebe eingerichtet wird, so dass die Antriebskraft entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 über das stufenlose Getriebe 24 auf die Antriebsräder 14 übertragen wird. Wenn der Schalthebel 98 in die Manuellstellung M gestellt ist, kann somit ein manuelles Schalten mittels manueller Betätigung durch den Fahrer durchgeführt werden, um entweder die Schaltstellung für Vorwärtsfahrt mit Zahnradgetriebe oder die Schaltstellung für Vorwärtsfahrt mit stufenlosem Getriebe auszuwählen. Bei Auswahl der Schaltstellung für Vorwärtsfahrt mit Zahnradgetriebe, also des Zahnradfahrmodus, kann die Antriebskraft über den ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 übertragen werden. Bei Auswahl der Schaltstellung für Vorwärtsfahrt mit stufenlosem Getriebe, d.h. des Riemenfahrmodus, kann die Antriebskraft über den zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragen werden. Der Fall, in dem der Herunterschaltvorgang mit dem Schalthebel 98 in der Manuellstellung M durchgeführt wurde, entspricht „M1“ (Position M1), wie in 4 dargestellt. Der Fall, in dem der Hochschaltvorgang mit dem Schalthebel 98 in der Manuellstellung M durchgeführt wurde, entspricht „M2“ (Position M2), wie in 4 dargestellt. Obwohl es die Positionen M1, M2 nicht tatsächlich gibt, wird in der folgenden Beschreibung aus Gründen der Bequemlichkeit beschrieben, dass „die Position M1 eingerichtet ist“ oder „die Betriebsposition POSsh in die Position M1 geschaltet wird“, wenn der Herunterschaltvorgang manuell durchgeführt wurde, wobei der Schalthebel 98 in die Manuellstellung M gebracht wird, und es wird beschrieben, dass „die Position M2 eingerichtet ist“ oder „die Betriebsposition POSsh in die Position M2 geschaltet wird“, wenn der Herunterschaltvorgang manuell durchgeführt wurde, während der Schalthebel 98 in der Manuellstellung M steht.
Unter Bezugnahme auf 1 weist das Fahrzeug 10 die elektronische Steuervorrichtung 100 als eine Steuerung einschließlich der nach der vorliegenden Erfindung gestalteten Steuervorrichtung auf. So umfasst beispielsweise die elektronische Steuervorrichtung 100 einen sogenannten Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einer Ein-/Ausgabe-Schnittstelle. Die CPU führt Steuervorgänge des Fahrzeugs 10 durch, indem sie verschiedene Eingangssignale gemäß den im ROM gespeicherten Steuerprogrammen verarbeitet, während sie eine temporäre Datenspeicherfunktion des RAM verwendet. Die elektronische Steuervorrichtung 100 ist dazu aufgebaut, beispielsweise einen Maschinensteuervorgang zum Steuern einer Leistung der Maschine 12, einen Schaltsteuervorgang und einen Steuervorgang für die Riemenspannkraft im stufenlosen Getriebe 24 durchzuführen, ebenso wie einen Hydraulikdrucksteuervorgang zum Schalten des Betriebszustands jeder der zahlreichen Eingriffsvorrichtungen (C1, B1, C2, TWC). Die elektronische Steuervorrichtung 100 kann aus zwei oder mehreren Steuergeräten bestehen, die ausschließlich für verschiedene Steuerfunktionen wie den Maschinensteuerbetrieb und den Hydraulikdrucksteuerbetrieb vorgesehen sind.
Die elektronische Steuervorrichtung 100 empfängt verschiedene Eingangssignale, die auf Werten basieren, die von den jeweiligen im Fahrzeug 10 vorhandenen 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 Gaspedalbetätigungsbetragssensors 110, das die vorstehend beschriebene Betätigungsgröße θacc des Gaspedals 45 anzeigt, die einen Betrag des Beschleunigungsbetriebs bzw. des Niederdrückens des Gaspedals durch den Fahrer darstellt; ein Ausgangssignal eines Drosselklappenöffnungsgradsensors 112, das den Drosselklappenöffnungsgrad tap anzeigt; ein Ausgangssignal eines Schaltstellungssensors 114, der eine Betriebsposition POSsh einer manuell betätigten Schaltvorrichtung in Form des im Fahrzeug 10 vorgesehenen Schalthebels 98 anzeigt; und ein Ausgangssignal eines Temperatursensors 116, der eine Arbeitsfluidtemperatur THoil anzeigt, die eine Temperatur eines Arbeitsfluids in der Hydrauliksteuereinheit 46 ist. Man bemerke, dass die Eingangswellendrehzahl Nin (= Primärdrehzahl Npri) einer Drehzahl des Turbinenlaufrades 20t des Drehmomentwandlers 20 entspricht. Weiterhin berechnet die elektronische Steuereinrichtung 100 basierend auf der Primärdrehzahl Npri und der Sekundärdrehzahl Nsec ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis γcvt (= Npri / Nsec), das ein Istwert des Übersetzungsverhältnisses γcvt des stufenlosen Getriebes 24 ist. 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 12, ein Hydrauliksteuerbefehlssignal Scvt zum Ausführen von Hydrauliksteuerungen wie dem Steuern der Schaltfunktion und der Riemenspannkraft des stufenlosen Getriebes 24, ein Hydrauliksteuerbefehlssignal Scbd zum Ausführen von Hydrauliksteuerungen für Betriebszustände der zahlreichen Eingriffsvorrichtungen und ein Hydrauliksteuerbefehlssignal Slu zum Ausführen der Hydrauliksteuerung eines Betriebszustands der Überbrückungskupplung LU umfassen.
Die Hydrauliksteuereinheit 46, die die vorstehend beschriebenen Hydrauliksteuerbefehlssignale empfängt, gibt einen SL1-Druck Psl1 aus, der auf ein Hydraulikstellglied der ersten Kupplung C1 wirkt, einen B1-Steuerdruck Pb1, der auf ein Hydraulikstellglied der ersten Bremse B1 wirkt, einen SL2-Druck Psl2, der auf ein Hydraulikstellglied der zweiten Kupplung C2 wirkt, einen TWC-Druck Ptwc, der auf das Hydraulikstellglied 41 wirkt, das dazu aufgebaut ist, die Zweiwegekupplung TWC zwischen dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus umzuschalten, einen Primärdruck Ppri, der auf das Hydraulikstellglied 60a der Primärscheibe 60 wirkt, einen Sekundärdruck Psec, der auf das Hydraulikstellglied 64a der Sekundärscheibe 64 wirkt, und einen LU-Druck Plu, der zum Steuern der Überbrückungskupplung LU dient. 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 dargestelltes) elektromagnetisches Ventil gesteuert wird, das in der Hydrauliksteuereinheit 46 vorgesehen ist.
Zum Durchführen verschiedener Steuervorgänge im Fahrzeug 10 umfasst die elektronische Steuervorrichtung 100 eine Maschinensteuereinrichtung oder einen Abschnitt in Form eines Maschinensteuerabschnitts 120 und eine Getriebeschaltsteuereinrichtung oder einen Abschnitt in Form eines Getriebeschaltsteuerabschnitts 122.
Der Maschinensteuerabschnitt 120 berechnet eine erforderliche Antriebskraft Fdem, indem er beispielsweise den Gaspedalbetriebsbetrag θacc und die Fahrgeschwindigkeit V in eine vorgegebene oder gespeicherte Beziehung (z.B. Antriebskraftkennfeld) einsetzt, die experimentell erhalten oder durch eine geeignete Auslegungstheorie bestimmt wird. Der Maschinensteuerabschnitt 120 legt ein Sollmaschinendrehmoment Tet fest, das die erforderliche Antriebskraft Fdem gewährleistet, und gibt das Maschinensteuerbefehlssignal Se zum Steuern der Maschine 12 aus, um das Sollmaschinendrehmoment Tet zu erhalten. Das abgegebene Maschinensteuerbefehlssignal Se wird der Maschinensteuervorrichtung 42 zugeführt.
Wenn der Schalthebel 98 während des Anhaltens des Fahrzeugs 10 beispielsweise von der Parkstellung P oder der Neutralstellung N in die Fahrstellung D geschaltet wird, gibt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 an die Hydrauliksteuereinheit 46 das Hydrauliksteuerbefehlssignal Scbd ab, das das Einrücken der ersten Kupplung C1 verlangt, wodurch der Vorwärtsfahrmodus mit Zahnradgetriebe eingerichtet wird, um das Vorwärtsfahren des Fahrzeugs 10 mittels der entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 übertragenen Antriebskraft zu ermöglichen. Wenn der Schalthebel 98 während des Anhaltens des Fahrzeugs 10 aus der Parkstellung P oder der Neutralstellung N in die Rückwärtsfahrstellung R geschoben wird, gibt der Getriebesteuerabschnitt 122 an die Hydrauliksteuereinheit 46 das Hydrauliksteuerbefehlssignal Scbd ab, das das Einrücken der ersten Bremse B1 und das Schalten der Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus fordert, wodurch der Rückwärtsfahrmodus eingerichtet wird, um das Rückwärtsfahren des Fahrzeugs 10 mittels der entlang des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 übertragenen Antriebskraft zu ermöglichen.
Während des Betriebs des Fahrzeugs 10 im Riemenfahrmodus durch die Antriebskraft, die entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 übertragen wird, gibt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 beispielsweise das Hydrauliksteuerbefehlssignal Scvt aus, mit dem die Übersetzung γ des stufenlosen Getriebes 24 auf eine Sollübersetzung γtgt gesteuert wird, die beispielsweise aufgrund des Gaspedalbetätigungsbetrags θacc und der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V berechnet wird. Insbesondere speichert der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 eine vorab festgelegte Beziehung (z.B. ein Schaltkennfeld), die eine entsprechend eingestellte Riemenspannkraft im stufenlosen Getriebe 24 sicherstellt und die Sollübersetzung γtgt des stufenlosen Getriebes 24 festlegt, die es ermöglicht, die Maschine 12 in einem Betriebspunkt zu betreiben, der auf einer optimalen Linie liegt (z.B. einer Linie optimaler Kraftstoffeffizienz der Maschine). Der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 bestimmt einen Sollprimärdruck Ppritgt als Sollwert des Primärdrucks Ppri, der auf das hydraulische Stellglied 60a der Primärscheibe 60 wirkt, und einen Sollsekundärdruck Psectgt als Sollwert des Sekundärdrucks Psec, der auf das Hydraulikstellglied 64a der Sekundärscheibe 64a wirkt, gemäß der vorstehend beschriebenen gespeicherten Beziehung 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 der Primärdruck Ppri und der Sekundärdruck Psec auf den Sollprimärdruck Ppritgt bzw. den Sollsekundärdruck Psectgt gesteuert werden sollen. Man bemerke, dass die bekannte Schaltsteuerung des stufenlosen Getriebes 24 nicht im Einzelnen beschrieben wird.
Wenn der Schalthebel 98 in die Fahrstellung D gebracht wird, führt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 zudem einen Schaltsteuerbetrieb aus, um den Fahrmodus zwischen dem Fahrmodus mit Zahnradgetriebe und dem Riemenfahrmodus umzuschalten. Insbesondere speichert der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 eine vorab festgelegte Beziehung in Form eines Schaltkennfelds zum Schalten von einer aus den ersten und zweiten Gangstellungen in die andere, wobei die erste Gangstellung dem Übersetzungsverhältnis EL des Getriebes 28 im Fahrmodus mit Zahnradgetriebe und die zweite Gangstellung dem höchsten Übersetzungsverhältnis ymax des stufenlosen Getriebes 24 im Riemenfahrmodus entspricht. Im Schaltkennfeld, das sich beispielsweise aus der Fahrgeschwindigkeit V und dem Gaspedalbetätigungsbetrag θacc zusammensetzt, ist eine Hochschaltlinie vorgesehen, um zu bestimmen, ob ein Hochschaltvorgang in die zweite Gangstellung, d.h. das Umschalten in den Riemenfahrmodus, durchgeführt werden soll oder nicht, und eine Herunterschaltlinie, um zu bestimmen, ob ein Herunterschaltvorgang in die erste Gangstellung, d.h. das Umschalten in den Fahrmodus mit Zahnradgetriebe, durchgeführt werden soll oder nicht. Der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 bestimmt, ob der Hochschaltvorgang oder der Herunterschaltvorgang ausgeführt werden soll oder nicht, indem er Istwerte der Fahrgeschwindigkeit V und des Gaspedalbetätigungsbetrags θacc in das Schaltkennfeld einsetzt und den Hochschaltvorgang oder den Herunterschaltvorgang abhängig vom Ergebnis der Bestimmung ausführt (nämlich den Betriebsmodus wechselt). Bewegt sich beispielsweise ein Fahrzustandspunkt, der durch eine Kombination der Istwerte der Fahrgeschwindigkeit V und des Gaspedalbetätigungsbetrags θacc definiert ist, während der Fahrt im Riemenfahrmodus im Schaltkennfeld über die Herunterschaltlinie, wird festgestellt, dass eine Anforderung (d.h. eine Herunterschaltforderung) vorliegt, die das Umschalten in die erste Gangposition fordert, nämlich eine Forderung zum Umschalten in den Fahrmodus mit Zahnradgetriebe. Bewegt sich der Fahrzustandspunkt während des Fahrens im Fahrmodus mit Zahnradgetriebe im Schaltkennfeld beispielsweise über die Hochschaltlinie, wird festgestellt, dass eine Anforderung (d.h. eine Hochschaltforderung) vorliegt, die den Hochschaltvorgang in die zweite Gangposition vorliegt, nämlich die Forderung, in den Riemenfahrmodus zu wechseln. Man bemerke, dass, wie in 4 dargestellt ist, der Fahrmodus mit Zahnradgetriebe „D1“ (der Fahrstellung D1) und der Riemenfahrmodus „D2“ (der Fahrstellung D2) entspricht.
So gibt beispielsweise während des Betriebs im Riemenfahrmodus (der zur Fahrstellung D2 gehört), während der Schalthebel 98 in der Fahrstellung D steht, wenn bestimmt wird, dass die Anforderung für das Herunterschalten in die erste Gangposition, also das Umschalten in den Fahrmodus mit Zahnradgetriebe, ausgegeben wird oder vorliegt, der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 an die Hydrauliksteuereinheit 46 einen Befehl aus, der das Einrücken der ersten Kupplung C1 und das Lösen der zweiten Kupplung C2 verlangt, wodurch der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 anstelle des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 eingerichtet wird, so dass die Antriebskraft in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 übertragbar ist. Somit schaltet der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 durch eine gestufte Schaltsteuerung (Herunterschaltsteuerung), bei der die erste Kupplung C1 eingekuppelt und die zweite Kupplung C2 gelöst wird, aus dem Riemenfahrmodus (in dem die Antriebskraft auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragbar ist) in den Fahrmodus mit Zahnradgetriebe (in dem die Antriebskraft auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 übertragbar ist).
Falls bestimmt wird, dass die Anforderung für den Hochschaltvorgang in die zweite Gangposition, also das Umschalten in den Riemenfahrmodus, ausgegeben wird oder vorliegt, gibt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 an die Hydrauliksteuereinheit 46 während der Fahrt im Fahrmodus mit Zahnradgetriebe (entsprechend der Fahrstellung D1), wobei der Schalthebel 98 in der Fahrstellung D steht, einen Befehl aus, der das Lösen der ersten Kupplung C1 und das Einrücken der zweiten Kupplung C2 fordert, wodurch der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 so eingerichtet wird, dass die Antriebskraft in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs PT2 übertragbar wird. Somit wechselt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 vom Fahrmodus mit Zahnradgetriebe (in dem die Antriebskraft auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 übertragbar ist) durch eine gestufte Schaltsteuerung (Hochschaltsteuerung), bei der die erste Kupplung C1 gelöst und die zweite Kupplung C2 eingerückt wird, in den Riemenfahrmodus (in dem die Antriebskraft auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragbar ist).
Wird der Fahrmodus des Fahrzeugs 10 in den Modus zum Fahren mit stufenlosem Getriebe umgeschaltet, wird die Antriebskraft auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 über das stufenlose Getriebe 24 in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 übertragen. In diesem Fall wird die Drehung der Antriebsräder 14 beispielsweise über das Differentialgetriebe 38, das Untersetzungsgetriebe 34 und das Ausgangsrad 56 auf das Gegenrad 54 übertragen, aber die Drehung des Gegenrads 54 wird durch die in den Freilaufmodus geschaltete Zweiwegekupplung TWC blockiert bzw. nicht weitergeleitet, und wird nicht auf das Getriebe 28 übertragen. Selbst wenn die Fahrgeschwindigkeit V hoch wird, ist es daher möglich, das Getriebe 28 und die erste Kupplung C1 (genauer gesagt, eine Trommel oder andere Komponenten der ersten Kupplung C1, die mit der Zweiwegekupplung TWC verbunden sind) vom Drehen mit hoher Drehzahl abzuhalten, da die Drehung der Antriebsräder 14 nicht auf das Getriebe 28 übertragen wird.
Nebenbei bemerkt wird das Fahrzeug 10 während der Trägheitsfahrt in den Fahrzustand versetzt, in dem das Fahrzeug 10 aufgrund seiner Trägheit fährt. Wenn die Betriebsposition POSsh während der Trägheitsfahrt in die Position M1 geschaltet ist, befindet sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus, wodurch ein Motorbremsen erzeugt wird. Wenn die Betriebsposition POSsh in diesem Fahrzustand vom Fahrer in die Position D geschaltet wird, wenn also die Zweiwegekupplung TWC aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus schalten sollte, besteht die Möglichkeit, dass ein Lösefehler auftreten kann, dass nämlich die Zweiwegekupplung TWC nicht vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus umgeschaltet werden kann, weil der Längsendabschnitt jeder der zweiten Streben 72b und die zweite Wandfläche 80b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b Kräfte aufeinander ausüben (siehe 3), so dass ihr gegenseitiger Kontakt nicht einfach lösbar ist, selbst wenn der TWC-Druck Ptwc auf Null gesteuert wird. Wird die Fahrzeugfahrt fortgesetzt, während die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus gehalten wird, also ohne Umschalten der Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus, und wird die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus gehalten, selbst wenn der Hochschaltvorgang infolge der Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit V ausgeführt wird, besteht zudem die Gefahr, dass die erste Kupplung C1 (genau genommen die Trommel oder andere Komponenten der ersten Kupplung C1, die mit der Zweiwegekupplung TWC verbunden sind) mit hoher Drehzahl dreht, weil die schnelle Drehung der Antriebsräder 14 über die Zweiwegekupplung TWC auf die erste Kupplung C1 übertragen wird.
Um das vorstehend erläuterte Problem zu lösen, ist die elektronische Steuervorrichtung 100 in der vorliegenden Ausführungsform mit einer Funktion zur Erhöhung des Drehmoments Te der Maschine 12 in einem Fall ausgestattet, in dem eine Schaltanforderung zum Umschalten der Zweiwegekupplung TWC vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus im nichtangetriebenen Zustand beim Vorwärtsfahren des Fahrzeugs 10 erfolgt, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist. Nachstehend werden Steuervorgänge beschrieben, die auszuführen sind, wenn die Schaltforderung zum Umschalten der Zweiwegekupplung TWC im nichtangetriebenen Zustand aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus beim Fahren des Fahrzeugs 10 erfolgt, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist.
Zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Steuervorgänge umfasst der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 eine Einrichtung oder einen Abschnitt zum Bestimmen der Schaltanforderung in Form eines Schaltanforderungsbestimmungsabschnitts 126 und eine Einrichtung oder einen Abschnitt zum Bestimmen des Lösefehlers in Form eines Lösefehlerbestimmungsabschnitts 128. Man bemerke, dass der Maschinensteuerabschnitt 120 und der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 zusammenwirken, um einen „Maschinen/Getriebe-Steuerabschnitt“ zu bilden, der in den beigefügten Ansprüchen erwähnt wird.
Während des Fahrzustands, in dem das Fahrzeug 10 durch eine Trägheit zum Fahren gebracht wird, bestimmt der Schaltanforderungsbestimmungsabschnitt 126, ob eine Schaltanforderung zum Schalten der Betriebsposition POSsh aus der Position M1 in die Position D vorliegt oder nicht. Es wird bestimmt, dass die Schaltanforderung vorliegt, wenn ein Schaltvorgang zum Schalten der Betriebsposition POSsh aus der Position M1 in die Position D vom Fahrer manuell ausgeführt wird. Weiterhin umfasst der Schaltanforderungsbestimmungsabschnitt 126 einen Fahrzustandsbestimmungsabschnitt, der dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, dass das Fahrzeug 10 in den nichtangetriebenen Zustand versetzt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit V nicht niedriger als ein vorgegebener Geschwindigkeitswert V1 ist und der Gaspedalbetätigungsbetrag θacc des Gaspedals 45 nicht größer als ein vorab festgelegter Betrag θ1 ist. Die vorab festgelegte Geschwindigkeit V1 und der vorab festgelegte Betrag θ1 sind vorgegebene Schwellenwerte, die experimentell erhalten oder durch eine geeignete Konstruktionstheorie bestimmt werden und auf deren Grundlage bestimmt werden kann, ob sich das Fahrzeug 10 im nichtangetriebenen Zustand befindet.
Wenn der Schaltanforderungsbestimmungsabschnitt 126 bestimmt, dass die Betriebsposition POSsh während des nichtangetriebenen Zustands aus der Position M1 in die Position D geschaltet wird, beginnt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 mit dem Schalten der Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus. Insbesondere steuert der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 den TWC-Druck Ptwc (der auf das Hydraulikstellglied 41 wirkt, das dazu aufgebaut ist, die Zweiwegekupplung TWC zwischen dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus umzuschalten) so, dass der TWC-Druck Ptwc (Steuerdruckwert) auf Null verringert wird, wodurch der TWC-Druck Ptwc (Istdruckwert) auf Null reduziert wird, um dem TWC-Druck Ptwc (Steuerdruckwert) zu folgen.
Wenn eine bestimmte Zeitspanne TK ab Beginn der Umschaltung der Zweiwegekupplung TWC vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus verstrichen ist, bestimmt der Lösefehlerbestimmungsabschnitt 128, ob ein Lösefehler vorliegt oder nicht, ob nämlich die Zweiwegekupplung TWC dabei versagt hat, vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus umzuschalten oder nicht. Die bestimmte Zeitspanne TK wird auf eine Dauer eingestellt, die erforderlich ist, um die Zweiwegekupplung TWC während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus zu schalten, nämlich während eines Zustands, in dem jede der zweiten Streben 72b und die zweite Wandfläche 80b keine Kräfte aufeinander ausüben. Der Lösefehlerbestimmungsabschnitt 128 berechnet eine Drehzahldifferenz ΔNtwc (= INtwcin-Ntwcoutl) zwischen der Eingangsdrehzahl Ntwcin des eingangsseitigen drehenden Teils 68 und der Ausgangsdrehzahl Ntwcout der ausgangsseitigen drehenden Teile 70 und bestimmt dann, ob die berechnete Drehzahldifferenz ΔNtwc gleich oder kleiner als ein Bestimmungsschwellenwert α ist (ΔNtwc ≤ α). Der Bestimmungsschwellenwert α ist ein vorab festgelegter Schwellenwert, der experimentell oder durch eine geeignete Konstruktionstheorie bestimmt wird und auf dessen Grundlage bestimmt werden kann, ob die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist oder nicht. Mit anderen Worten wird bestimmt, dass die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt ist, wenn die Drehzahldifferenz ΔNtwc größer als der Bestimmungsschwellenwert α ist. Man bemerke, dass das eingangsseitige drehende Teil 68 „einem von zwei Drehabschnitten (die die Zweiwegekupplung bilden)“ entspricht, die in den beiliegenden Ansprüchen erwähnt werden, und dass die ausgangsseitigen drehenden Teile 70 dem in den Ansprüchen erwähnten „anderen der beiden Drehabschnitte“ entsprechen.
Wenn durch den Lösefehlerbestimmungsabschnitt 128 bestimmt wird, dass der Lösefehler auftritt, gibt der Maschinensteuerungsabschnitt 120 an die Maschinensteuervorrichtung 42 einen Befehl aus, der eine Erhöhung des Maschinendrehmoments Te um einen bestimmten Drehmomentwert β für eine bestimmte Zeitspanne T fordert. Der bestimmte Drehmomentwert β, der ein Sollerhöhungswert ist, ist ein vorgegebener Wert, der experimentell erhalten oder durch eine geeignete Konstruktionstheorie bestimmt wird, so dass der bestimmte Drehmomentwert β ermöglicht, das von der Maschine 12 auf die Zweiwegekupplung TWC übertragene und in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Drehmoment vorübergehend zu erhöhen, und der vorgegebene Drehmomentwert β ist so gering, dass der Fahrzeugführer keine Änderung der Antriebskraft durch die Erhöhung des Motordrehmoments Te um den bestimmten Drehmomentwert β wahrnimmt. Zudem ist die bestimmte Zeitspanne T eine vorab festgelegte Zeitdauer, die experimentell erhalten oder durch eine geeignete Konstruktionstheorie bestimmt wird und innerhalb deren die Zweiwegekupplung TWC durch das auf die Zweiwegekupplung TWC übertragene und in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Drehmoment vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus umschaltbar ist. Mit dem Drehmoment, das auf das eingangsseitige drehende Teil 68 der Zweiwegekupplung TWC übertragen wird, um in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs zu wirken, wird somit die Eingangsdrehzahl Ntwcin durch die Erhöhung des Maschinendrehmoments Te so erhöht, dass sie höher als die Ausgangsdrehzahl Ntwcout ist, dass nämlich das eingangsseitige drehende Teil 68 relativ zu den zweiten ausgangsseitigen drehenden Teilen 70b bewegt oder gedreht wird, so dass die zweite Strebe 72b und die zweite Wandfläche 80b in der in 3 dargestellten Zweiwegekupplung TWC nicht mehr gegeneinander drücken, so dass die zweite Strebe 72b aufgrund der Vorspannkraft der Feder 92 von der zweiten Wandfläche 80b getrennt wird, wodurch die Zweiwegekupplung TWC vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus geschaltet wird.
5 ist ein Ablaufplan, das einen Hauptteil eines von der elektronischen Steuervorrichtung 100 ausgeführten Steuerprogramms darstellt, nämlich ein Steuerprogamm, das ausgeführt wird, um die Zweiwegekupplung TWC im nichtangetriebenen Zustand im Fahrbetrieb des Fahrzeugs 10 in den Freilaufmodus zu schalten, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist. Dieses Steuerprogramm wird während der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs 10 wiederholt ausgeführt.
Das Steuerprogramm wird mit Schritt ST1 entsprechend der Steuerfunktion des Schaltanforderungsbestimmungsabschnitts 126 eingeleitet, die implementiert ist, um zu bestimmen, ob die Schaltanforderung zum Schalten der Betriebsposition POSsh aus der Position M1 in die Position D während des nichtangetriebenen Zustands beim Fahren des Fahrzeugs 10 vorliegt. Wird bei Schritt ST1 ein negatives Urteil gefällt, wird ein Zyklus zur Ausführung des Steuerprogramms beendet. Wird in Schritt ST1 ein positives Urteil gefällt, wird Schritt ST2 entsprechend der Steuerfunktion des Getriebeschaltsteuerabschnitts 122 implementiert, um das Umschalten der Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus zu starten. Auf Schritt ST2 folgt Schritt ST3 entsprechend der Steuerungsfunktion des Lösefehlerbestimmungsabschnitts 128, der implementiert ist, um abhängig davon, ob die Drehzahldifferenz ΔNtwc (= |Ntwcin-Ntwcout|) gleich oder kleiner als der Bestimmungsschwellenwert α ist, zu bestimmen, ob der Lösefehler auftritt, d.h. die Zweiwegekupplung TWC nicht in den Freilaufmodus geschaltet werden kann. Wird bei Schritt ST3 ein negatives Urteil gefällt, wird ein Zyklus zur Ausführung des Steuerprogamms abgeschlossen. Wird in Schritt ST3 ein zustimmendes Urteil gefällt, wenn nämlich bestimmt wird, dass das Löseversagen vorliegt, geht der Steuerablauf zu Schritt ST4 weiter, der der Steuerfunktion des Maschinensteuerabschnitts 120 entspricht, der implementiert ist, um das Maschinendrehmoment Te der Maschine 12 um den gegebenen Drehmomentwert β zu erhöhen. Durch die Erhöhung des Maschinendrehmoments Te wird das Drehmoment auf das eingangsseitige drehende Teil 68 der Zweiwegekupplung TWC aufgebracht, um auf das eingangsseitige drehende Teil 68 in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs einzuwirken, so dass der Längsendabschnitt der zweiten Strebe 72b und die zweite Wandfläche 80b nicht mehr gegeneinander drücken, wodurch der Kontakt der zweiten Strebe 72b mit der zweiten Wandfläche 80b wie in 2 dargestellt freigegeben wird. Somit wird die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus geschaltet.
6 ist ein Zeitschaubild, das ein Ergebnis des durch die Steuerfunktionen der elektronischen Steuervorrichtung 100 ausgeführten Steuerprogramms darstellt, insbesondere ein Ergebnis des Steuerprogamms, das ausgeführt wird, wenn die Betriebsposition POSsh während des nichtangetriebenen Zustands beim Fahren des Fahrzeugs 10 aus der Position M1 in die Position D geschaltet wird, während die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist.
In 6 zeigen Ordinatenachsen von oben nach unten gesehen jeweils die Drehzahldifferenz ΔNtwc, den SL1-Druck Psl1 (Befehlsdruckwert), durch den die erste Kupplung C1 gesteuert wird, den SL2-Druck Psl2 (Befehlsdruckwert), durch den die zweite Kupplung C2 gesteuert wird, den TWC-Druck Ptwci (Befehlsdruckwert), der auf das Hydraulikstellglied 41 wirkt, das dazu aufgebaut ist, das Schalten der Zweiwegekupplung TWC zu steuern, das Maschinendrehmoment Te, den Betriebszustand der Zweiwegekupplung TWC und die Bestimmung des TWC-Löseversagens. Im Betriebszustand der Zweiwegekupplung TWC zeigt „VERRIEGELN“ an, dass die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus geschaltet ist und „LÖSEN“, dass die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus geschaltet ist. Bei der Bestimmung des TWC-Lösefehlers bedeutet „AUS“, dass kein Lösefehler der Zweiwegekupplung TWC vorliegt, und „EIN“, dass der Lösefehler der Zweiwegekupplung TWC vorliegt.
In 6 wird zu einem Zeitpunkt t1 die Schaltanforderung zum Umschalten der Zweiwegekupplung TWC vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus durch Umschalten der Betriebsposition POSsh von der Position M1 in die Position D während des Fahrzustands im laufenden Fahrzeug eingerichtet oder ausgelöst, so dass der TWC-Druck Ptwc (Solldruckwert) auf Null gesteuert wird. Der Steuerung des TWC-Drucks Ptwc (Solldruckwerts) auf Null folgt die Verringerung des Istdruckwerts des TWC-Drucks Ptwc. An einem Zeitpunkt t2, an dem die gegebene Zeitdauer TK ab dem Zeitpunkt t1 der Zeit verstrichen ist, ist die Drehzahldifferenz ΔNtwc noch immer nicht größer als der Bestimmungsschwellenwert α, wodurch bestimmt wird, dass sich die Zweiwegekupplung TWC noch im verriegelten Modus befindet, so dass bestimmt wird, dass der Lösefehler vorliegt. Im Zusammenhang mit dem Auftreten des Lösefehlers wird zum Zeitpunkt t2 damit begonnen, das Maschinendrehmoment Te der Maschine 12 zu erhöhen. Dann wird in einem Stadium ab dem Zeitpunkt t2 bis zu einem Zeitpunkt t4 das Maschinendrehmoment Te so gesteuert, dass es um den vorstehend beschriebenen vorab festgelegten Drehmomentwert β erhöht wird. Wird das Maschinendrehmoment Te um den vorab festgelegten Drehmomentwert β erhöht, wirkt das Drehmoment auf das eingangsseitige drehende Teil 68 der Zweiwegekupplung TWC, um auf das eingangsseitige drehende Teil 68 in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs ausgeübt zu werden, wodurch die Zweiwegekupplung TWC aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus geschaltet werden kann. Zum Zeitpunkt t3 wird die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus geschaltet. Durch das Schalten der Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus wird die Drehzahldifferenz ΔNtwc allmählich erhöht. Am Zeitpunkt t4 erreicht eine Zeitdauer ab dem Zeitpunkt t2, an dem die Erhöhung des Motordrehmoments Te gestartet wird, die vorstehend beschriebene vorgegebene Zeitdauer T, so dass die Erhöhung des Motordrehmoments Te beendet wird. Zu einem Zeitpunkt t5 erreicht die Drehzahldifferenz ΔNtwc den Bestimmungsschwellenwert a, so dass bestimmt wird, dass der Lösefehler der Zweiwegekupplung TWC behoben ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird in der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, in dem die Schaltanforderung zum Umschalten der Zweiwegekupplung TWC vom verriegelten Modus in den Freilaufmodus während des nichtangetriebenen Zustands bei der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs 10 mit der Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus erfolgt, das Maschinendrehmoment Te der Maschine 12 erhöht, um dadurch das auf die Zweiwegekupplung TWC wirkende Maschinendrehmoment Te zu erhöhen, wodurch erleichtert wird, die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus zu schalten. Wenn die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt wird, wird die Drehung also nicht von den Antriebsrädern 14 über die Zweiwegekupplung TWC auf die erste Kupplung C1 übertragen, so dass es möglich ist, die erste Kupplung C1 davon abzuhalten, mit hoher Drehzahl zu drehen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Maschinendrehmoment Te der Maschine 12 erhöht, wenn die Drehzahldifferenz ΔNtwc nicht größer als der Bestimmungsschwellenwert α ist. Daher ist es möglich, die Erzeugung eines Stoßes bzw. Rucks und die Verschlechterung eines Kraftstoffverbrauchs zu vermeiden, die entstehen könnten, wenn das Maschinendrehmoment Te auch nach dem Umschalten der Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus erhöht würde.
Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben wurde, ist anzumerken, dass die Erfindung auf andere Art ausgeführt werden kann.
So ist beispielsweise in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Zweiwegekupplung TWC so aufgebaut, dass sie in einen ausgewählten aus dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus versetzbar ist, dass die Zweiwegekupplung TWC die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 bei der Vorwärtsfahrt überträgt, und dass die Zweiwegekupplung TWC die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 überträgt. Die Zweiwegekupplung TWC kann jedoch so aufgebaut sein, dass sie in einen ausgewählten aus den zahlreichen Betriebsmodi versetzbar ist, die neben dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus einen Leerlaufmodus, in dem die Übertragung der Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 unterbrochen wird, und/oder einen Rückwärtsfahrmodus umfassen, in dem nur die in Rückwärtsfahrrichtung wirkende Antriebskraft über die Zweiwegekupplung TWC übertragen wird.
Der Aufbau der Zweiwegekupplung TWC ist nicht unbedingt auf die vorstehend beschriebenen Einzelheiten beschränkt. So kann beispielsweise die Zweiwegekupplung aus ersten und zweiten Freiläufen bestehen, die unabhängig voneinander vorgesehen sind, wobei der erste Freilauf dazu aufgebaut ist, die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs 10 wirkende Antriebskraft zu übertragen, und wobei der zweite Freilauf dazu aufgebaut ist, die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs 10 wirkende Antriebskraft zu übertragen, so dass der zweite Freilauf in einen Leerlaufmodus umschaltbar ist, in dem die Übertragung der in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs durch den zweiten Freilauf wirkenden Antriebskraft unterbrochen wird. Weiterhin kann auch der erste Freilauf in einen Leerlaufmodus schaltbar sein, in dem die Übertragung der in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs durch den ersten Freilauf wirkenden Antriebskraft unterbrochen wird. Das heißt, die Zweiwegekupplung kann bei Bedarf baulich modifiziert werden, solange die modifizierte Zweiwegekupplung in eine ausgewählte aus zahlreichen Betriebsarten versetzt werden kann, die mindestens den Freilaufmodus und den verriegelten Modus umfassen.
Man bemerke, dass die vorstehend beschriebene Ausführungsform nur zur Veranschaulichung dient, und dass die vorliegende Erfindung mit verschiedenen Modifizierungen und Verbesserungen umsetzbar ist, die für Fachleute erkennbar sind.
Bezugszeichenliste

12:: Maschine bzw. Brennkraftmaschine
14:: Antriebsräder
16:: Antriebskraftübertragungsvorrichtung
68:: eingangsseitiges drehendes Teil (einer der beiden Drehabschnitte)
70a, 70b:: erste und zweite ausgangsseitige drehende Teile (der andere der beiden Drehabschnitte)
100:: elektronische Steuervorrichtung (Steuervorrichtung)
120:: Maschinensteuerabschnitt (Maschinen-/Getriebesteuerabschnitt)
122:: Getriebeschaltsteuerabschnitt (Maschinen-/Getriebesteuerabschnitt)
PT:: Antriebskraftübertragungsweg
PT1:: erster Antriebskraftübertragungsweg
PT2:: zweiter Antriebskraftübertragungsweg
C1:: erste Kupplung
C2:: zweite Kupplung
TWC:: Zweiwegekupplung (dritte Kupplung)

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 [0002, 0003]

Claims

Steuervorrichtung (100) für eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung (16), die in einem Fahrzeug (10) mit einer Maschine (12) und Antriebsrädern (14) einsetzbar ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung (16) ein stufenloses Getriebe (24), eine erste Kupplung (C1), eine zweite Kupplung (C2) und eine dritte Kupplung (TWC) aufweist und erste und zweite Antriebskraftübertragungswege (PT1, PT2) definiert, die parallel zueinander zwischen der Maschine (12) und den Antriebsrädern (14) derart vorgesehen sind, dass die erste Kupplung (C1) und die dritte Kupplung (TWC) im ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) vorgesehen sind, und derart, 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 Lösen der zweiten Kupplung (C2) einrichtbar 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) einrichtbar ist, so dass die Antriebskraft entlang des zweiten Antriebskraftübertragungswegs (PT2) über 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 eine ausgewählte aus zahlreichen Betriebsarten versetzbar ist, die mindestens 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, und wobei die Steuervorrichtung (100) einen Maschinen/Getriebe-Steuerabschnitt (120, 122) umfasst, der dazu aufgebaut ist, ein Drehmoment (Te) der Maschine (12) in einem Fall zu erhöhen, in dem eine Schaltanforderung zum Umschalten der Zweiwegekupplung (TWC) aus dem verriegelten Modus in den Freilaufmodus während des nichtangetriebenen Zustands bei der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs (10) erfolgt, während die Zweiwegekupplung (TWC) in den verriegelten Modus geschaltet ist.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Zweiwegekupplung (TWC) zwei drehende Abschnitte (68, 70) umfasst, die im Wesentlichen einstückig miteinander drehbar sind, wenn die Antriebskraft durch die Zweiwegekupplung (TWC) übertragen wird, und wobei der Maschinen/Getriebe-Steuerabschnitt (120, 122) dazu aufgebaut ist, das Drehmoment (Te) der Maschine (12) zu erhöhen, wenn eine Drehzahldifferenz (ΔNtwc) zwischen einer Drehzahl (Ntwcin) eines (68) der beiden drehenden Abschnitte (68,70) und eine Drehzahl (Ntwcout) des anderen (70) der beiden drehenden Abschnitte (68, 70) nicht größer als ein vorgegebener Schwellenwert (a) ist, falls die Schaltanforderung im nichtangetriebenen Zustand bei der Vorwärtsfahrt erfolgt, während die Zweiwegekupplung (TWC) in den verriegelten Modus versetzt ist.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Maschine/Getriebe-Steuerabschnitt (120, 122) dazu aufgebaut ist, das Drehmoment (Te) der Maschine (12) in dem Fall zu erhöhen, in dem die Schaltanforderung im nichtangetriebenen Zustand bei der Vorwärtsfahrt gestellt wird, während die Zweiwegekupplung (TWC) in den verriegelten Modus versetzt ist, so dass das von der Maschine (12) auf die Zweiwegekupplung (TWC) übertragene und in Drehrichtung für die Vorwärtsfahrt wirkende Drehmoment vorübergehend erhöht wird.
Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter mit: einem Fahrzustandsbestimmungsabschnitt (126), der dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, dass sich das Fahrzeug (10) im nichtangetriebenen Zustand befindet, wenn eine Fahrgeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs (10) nicht kleiner als eine vorab festgelegte Geschwindigkeit (V1) ist und ein Betätigungsbetrag (θacc) eines Gaspedals (45) des Fahrzeugs (10) nicht größer als ein vorab festgelegter Betrag (θ1) ist.
Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Zweiwegekupplung (TWC) einen eingangsseitigen drehenden Abschnitt (68) und einen ausgangsseitigen drehenden Abschnitt (70a, 70b) aufweist, so dass die Drehung zwischen der Maschine (12) und dem eingangsseitigen drehenden Abschnitt (68) auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) übertragbar ist und dass die Drehung zwischen dem ausgangsseitigen drehenden Abschnitt (70a, 70b) und den Antriebsrädern (14) auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) übertragbar ist, wobei der eingangsseitige drehende Abschnitt (68) daran gehindert wird, in einer vorab festgelegten von einander entgegengesetzten Richtungen relativ zum ausgangsseitigen drehenden Abschnitt (70a, 70b) zu drehen, und zugelassen wird, dass er in der anderen der einander entgegengesetzten Richtungen relativ zum ausgangsseitigen drehenden Abschnitt (70a, 70b) dreht, wenn die Zweiwegekupplung (TWC) in den Freilaufmodus versetzt ist, und wobei der eingangsseitige drehende Abschnitt (68) in beiden einander entgegengesetzten Richtungen daran gehindert wird, relativ zum ausgangsseitigen drehenden Abschnitt (70a, 70b) zu drehen, wenn die Zweiwegekupplung (TWC) in den verriegelten Modus versetzt ist.
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) umfasst, so dass die Drehung zwischen der Maschine (12) und dem eingangsseitigen drehenden Abschnitt (68) auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) übertragbar ist und dass die Drehung zwischen dem ausgangsseitigen drehenden Abschnitt (70a, 70b) und den Antriebsrädern (14) auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) übertragbar ist, wobei der Maschine/Getriebe-Steuerabschnitt (120, 122) dazu aufgebaut ist, das Drehmoment (Te) der Maschine (12) in dem Fall zu erhöhen, in dem die Schaltanforderung während des nichtangetriebenen Zustands bei der Vorwärtsfahrt erfolgt, während sich die Zweiwegekupplung (TWC) im verriegelten Modus befindet, so dass eine Drehzahl (Ntwcin) des eingangsseitigen drehenden Abschnitts (68) durch Erhöhung des Drehmoments (Te) der Maschine (12) erhöht wird und höher als eine Drehzahl (Ntwcout) des ausgangsseitigen drehenden Abschnitts (70a, 70b) eingerichtet wird.
Die Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Zweiwegekupplung (TWC) zwischen der ersten Kupplung (C1) und den Antriebsrädern (14) im ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) vorgesehen ist.