DE102019215600A1

DE102019215600A1 - Steuervorrichtung für eine antriebskraftübertragungsvorrichtung in einem fahrzeug

Info

Publication number: DE102019215600A1
Application number: DE102019215600.2A
Authority: DE
Inventors: Naonari SATOH; Atsushi Ayabe; Kunio HATTORI; Yusuke Ohgata; Shinji Oita
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2020-04-23
Also published as: CN111075921A; US10882531B2; US20200122729A1; JP2020063815A

Abstract

Steuervorrichtung (100) für eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung (16) in einem Fahrzeug, die (i) einen ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) definiert, der durch Eingriff einer ersten Eingriffsvorrichtung (C1) eingerichtet wird, die durch ein Ein-Aus-Magnetventil (91) gesteuert wird, und (ii) einen zweiten Antriebskraftübertragungsweg (PT2), der durch Eingriff einer zweiten Eingriffsvorrichtung (C2) eingerichtet wird, die durch ein Linearmagnetventil (94) gesteuert wird. Eine dritte Eingriffsvorrichtung (TWC), die zusammen mit der ersten Eingriffsvorrichtung (C1) im ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) angeordnet ist, ist dazu aufgebaut, eine Antriebskraft während eines angetriebenen Zustands des Fahrzeugs (10) zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft während eines nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs (10) zu unterbinden. Die Steuervorrichtung (100) ist dazu aufgebaut, in einem Fall, in dem der zweite Antriebskraftübertragungsweg (PT2) anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs (PT1) während des Betriebs des Fahrzeugs (10) einzurichten ist, die zweite Eingriffsvorrichtung (C2) dazu zu veranlassen, einzurücken, während die erste Eingriffsvorrichtung (C1) eingerückt ist, und um das Ausrücken der ersten Eingriffsvorrichtung (C1) nach Beginn einer Trägheitsphase zu veranlassen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung zahlreiche Antriebskraftübertragungswege festlegt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung ist bekannt, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung zahlreiche Antriebskraftübertragungswege bzw. Antriebsstränge festlegt, die zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle der Antriebskraftübertragungsvorrichtung vorgesehen sind, und Eingriffsvorrichtungen umfasst, die dazu aufgebaut sind, die Antriebskraftübertragungswege zu verbinden und zu trennen. Als Beispiel für eine solche Antriebskraftübertragungsvorrichtung offenbart die JP2015-113932A eine Hybridantriebsvorrichtung. In der Hybridantriebsvorrichtung, die in der japanischen Patentanmeldung offenbart ist, wird in einem Umschaltvorgang von einem der Antriebskraftübertragungswege in einen anderen der Antriebskraftübertragungswege (im Ablauf eines Schaltvorgangs in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung) ein im Umschaltvorgang erzeugter Stoß durch eine so genannte „Kupplungs-Kupplungs-Steuerung“ minimiert oder reduziert, der beim Einrücken einer (einzurückenden) Eingriffsvorrichtung während des Lösens einer anderen (zu lösenden) Eingriffsvorrichtung ausgeführt wird.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Nebenbei bemerkt könnte es möglich sein, ein Linearmagnetventil, das zum Steuern eines Hydraulikdrucks verwendet wird, der auf mindestens eine der in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung vorgesehenen Eingriffsvorrichtungen wirkt, gegen ein EIN-AUS-Ventil zu tauschen, um die Herstellkosten zu senken. Wird jedoch der auf eine Eingriffsvorrichtung ausgeübte Hydraulikdruck durch ein EIN-AUS-Magnetventil gesteuert, kann der ausgeübte Hydraulikdruck nicht fein bzw. präzise gesteuert werden. So besteht beispielsweise bei einem Schaltübergang aus einem der Antriebskraftübertragungswege in einen anderen der Antriebskraftübertragungswege die Gefahr der Erzeugung eines Stoßes bzw. Rucks, wenn die Eingriffsvorrichtung (auf die der von einem EIN-AUS-Magnetventil gesteuerte Hydraulikdruck wirkt) im Schaltvorgang freizugeben ist, weil die Kupplungs-Kupplungs-Steuerung nicht ausgeführt werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des vorstehend beschriebenen Stands der Technik erdacht. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung vorgesehen, die in einem Fahrzeug vorzusehen ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung zahlreiche Antriebskraftübertragungswege definiert, die zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle der Antriebskraftübertragungsvorrichtung vorgesehen sind, und Eingriffsvorrichtungen umfasst, die dazu aufgebaut sind, die Antriebskraftübertragungswege zu verbinden und zu trennen, und worin die Steuervorrichtung dazu fähig ist, einen Stoß zu reduzieren, der in einem Schaltvorgang aus einem der Antriebskraftübertragungswege in einen anderen der Antriebskraftübertragungswege erzeugt wird, selbst wenn ein Hydraulikdruck, der auf mindestens eine der Eingriffsvorrichtungen wirkt, mittels eines EIN-AUS-Magnetventils gesteuert wird.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird anhand der folgenden Aspekte der vorliegenden Erfindung gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Steuervorrichtung für eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung vorgesehen, die in einem Fahrzeug einsetzbar ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung eine Eingangswelle, eine Abtriebs- bzw. Ausgangswelle und erste, zweite und dritte Eingriffsvorrichtungen umfasst und zahlreiche Antriebskraftübertragungswege definiert, die zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle vorgesehen sind, wobei die zahlreichen Antriebskraftübertragungswege einen ersten Antriebskraftübertragungsweg und einen zweiten Antriebskraftübertragungsweg umfassen, der ein zweites Übersetzungsverhältnis bereitstellt, das niedriger als ein erstes Übersetzungsverhältnis ist, das im ersten Antriebskraftübertragungsweg bereitgestellt wird, so dass der erste Antriebskraftübertragungsweg die erste und dritte Eingriffsvorrichtung aufweist, und so, dass die dritte Eingriffsvorrichtung zwischen der ersten Eingriffsvorrichtung und der Ausgangswelle im ersten Antriebskraftübertragungsweg angeordnet ist, wobei der erste Antriebskraftübertragungsweg durch Einrücken der ersten Eingriffsvorrichtung einrichtbar ist, die durch einen hydraulischen Druck betätigbar ist, der auf die erste Eingriffsvorrichtung wirkt und der durch ein EIN-AUS-Magnetventil gesteuert wird (d.h. ein einfaches Magnetventil, das in entweder eine offene oder eine geschlossene Stellung bringbar ist, ohne eine Betriebsstellung zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung), so dass eine Antriebskraft auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg durch die erste und dritte Eingriffsvorrichtung übertragbar ist, wenn der erste Antriebskraftübertragungsweg eingerichtet ist, wobei der zweite Antriebskraftübertragungsweg durch Eingriff der zweiten Eingriffsvorrichtung hergestellt wird, die durch einen hydraulischen Druck betätigbar ist, der auf die zweite Eingriffsvorrichtung wirkt und der durch ein Linearmagnetventil gesteuert wird, so dass die Antriebskraft auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg über die zweite Eingriffsvorrichtung übertragbar ist, wenn der zweite Antriebskraftübertragungsweg eingerichtet ist, wobei die dritte Eingriffsvorrichtung 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, und wobei die Steuervorrichtung einen Getriebeschaltsteuerabschnitt umfasst, der dazu aufgebaut ist, in einem Fall, in dem der zweite Antriebskraftübertragungsweg anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs während der Fahrt des Fahrzeugs einzurichten ist, zu bewirken, dass die zweite Eingriffsvorrichtung eingerückt wird, wenn die erste Eingriffsvorrichtung eingerückt ist, und zu bewirken, dass die erste Eingriffsvorrichtung nach dem Beginn einer Trägheitsphase gelöst bzw. ausgerückt wird. Man bemerke, dass das Merkmal bezüglich der dritten Eingriffsvorrichtung (das beschreibt, dass die dritte Eingriffsvorrichtung dazu aufgebaut ist, um die Antriebskraft während eines angetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft während eines nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs abzuschalten) alternativ derart beschrieben werden kann, dass die dritte Eingriffsvorrichtung einen eingangsseitigen Drehabschnitt und einen ausgangsseitigen Drehabschnitt derart umfasst, dass eine Drehung zwischen der Eingangswelle und dem eingangsseitigen Drehabschnitt auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg übertragbar ist und dass die Drehung zwischen dem ausgangsseitigen Drehabschnitt und der Ausgangswelle auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg übertragbar ist, wobei der eingangsseitige Drehabschnitt daran gehindert wird, in einer vorab festgelegten aus einander entgegengesetzten bzw. gegenläufigen Richtungen relativ zum ausgangsseitigen Drehabschnitt zu drehen, und in der anderen der entgegengesetzten Richtungen relativ zum ausgangsseitigen Drehabschnitt drehen kann. Weiterhin ist beispielsweise der eingangsseitige Drehabschnitt der dritten Eingriffsvorrichtung mit einem ersten Drehelement verbunden und mit dem ersten Drehelement integriert drehbar, während der ausgangsseitige Drehabschnitt der dritten Eingriffsvorrichtung mit einem zweiten Drehelement verbunden ist und mit dem zweiten Drehelement integriert drehbar ist, und während das erste und zweite Drehelement so drehen, dass eine Drehzahl des zweiten Drehelements höher ist als eine Drehzahl des ersten Drehelements, wenn die erste und zweite Eingriffsvorrichtung eingerückt sind und die Eingangswelle dreht, wodurch der eingangsseitige Drehabschnitt der dritten Eingriffsvorrichtung relativ zum ausgangsseitigen Drehabschnitt der dritten Eingriffsvorrichtung in die andere der entgegengesetzten Richtungen dreht. Man bemerke zudem, dass der vorstehend beschriebene Begriff „nach Beginn einer Trägheitsphase“ durch einen Ausdruck wie „nach dem Beginn einer Änderung einer Drehzahl der Eingangswelle der Antriebskraftübertragungsvorrichtung durch Einrücken der zweiten Eingriffsvorrichtung“ ersetzbar ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist in der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ein Lernsteuerabschnitt vorgesehen, der dazu aufgebaut ist, das Lernen eines Befehlsdruckwerts des auf die zweite Eingriffsvorrichtung ausgeübten Hydraulikdrucks während einer bestimmten Zeitspanne ab dem Beginn der Trägheitsphase durchzuführen und zu bewirken, dass die erste Eingriffsvorrichtung mit dem Ausrücken wartet, ohne zu veranlassen, dass die erste Eingriffsvorrichtung während der bestimmten Zeitspanne ab Beginn der Trägheitsphase ausgerückt wird. So ist beispielsweise der Lernsteuerabschnitt dazu aufgebaut, eine tatsächliche Änderungsrate einer Drehzahl der Eingangswelle zu erhalten, die durch das Einrücken der zweiten Einrückvorrichtung verursacht wird, und um den Steuerdruckwert des Hydraulikdrucks oder einen Wert, der sich auf den Steuerdruckwert des Hydraulikdrucks bezieht, abhängig von einem Unterschied zwischen der erhaltenen Istrate und einer Sollrate der Änderung der Drehzahl der Eingangswelle zu korrigieren.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung sind in der Steuervorrichtung gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt der Erfindung der erste und der zweite Antriebskraftübertragungsweg parallel zueinander vorgesehen, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung zudem ein stufenloses Getriebe umfasst, das im zweiten Antriebskraftübertragungsweg vorgesehen ist.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist in der Steuervorrichtung gemäß einem der ersten bis dritten Aspekte der Erfindung die dritte Eingriffsvorrichtung in einen aus einem Freilauf- und einem verriegelten Modus ausgewählten anzuordnen, so dass die dritte Eingriffsvorrichtung dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu unterbinden, wenn die dritte Eingriffsvorrichtung in den Freilaufmodus versetzt ist, und so, dass die dritte Eingriffsvorrichtung dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs zu übertragen, wenn die dritte Eingriffsvorrichtung in den verriegelten Modus versetzt ist.
In der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die zweite Eingriffsvorrichtung in dem Fall, in dem der zweite Antriebskraftübertragungsweg anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs während der Fahrt des Fahrzeugs einzurichten ist, dazu veranlasst, mit dem Einrücken zu beginnen, wenn sich die erste Eingriffsvorrichtung noch in ihrem Eingriffszustand befindet. Wenn das gesamte Drehmoment auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg mit Erhöhung einer Drehmomentkapazität der zweiten Eingriffsvorrichtung übertragbar wird, wird dann der erste Antriebskraftübertragungsweg durch die dritte Eingriffsvorrichtung getrennt bzw. unterbrochen, wodurch der Antriebskraftübertragungsweg, auf dem das Drehmoment übertragen wird, vom ersten Antriebskraftübertragungsweg auf den zweiten Antriebskraftübertragungsweg umgeschaltet wird. Somit erfolgt die Übertragung des Drehmoments zwischen dem ersten und zweiten Antriebskraftübertragungsweg entsprechend über die dritte Eingriffsvorrichtung, so dass es möglich ist, einen durch die Übertragung des Drehmoments zwischen dem ersten und dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg erzeugten Stoß zu minimieren oder zu reduzieren. Weiterhin wird die Trägheitsphase gestartet, wenn der Antriebskraftübertragungsweg, auf dem das Drehmoment übertragen wird, auf den zweiten Antriebskraftübertragungsweg umgeschaltet wurde. Wenn die erste Eingriffsvorrichtung nach dem Start der Trägheitsphase ausgerückt bzw. gelöst wird, wenn also die erste Eingriffsvorrichtung aus ihrem eingerückten Zustand in ihren ausgerückten Zustand geschaltet wird, während der erste Antriebskraftübertragungsweg durch die dritte Eingriffsvorrichtung unterbrochen wird, ist es möglich, die Erzeugung eines Stoßes durch das Lösen der ersten Eingriffsvorrichtung zu vermeiden, selbst wenn der auf die erste Eingriffsvorrichtung wirkende Hydraulikdruck durch das Ein-Aus-Magnetventil nicht präzise gesteuert wird. Obwohl der auf die erste Eingriffsvorrichtung wirkende Hydraulikdruck durch das Ein-Aus-Magnetventil gesteuert wird, ist es somit möglich, einen Stoß zu reduzieren, der beim Umschalten vom ersten Antriebskraftübertragungsweg zum zweiten Antriebskraftübertragungsweg auftritt. Da der auf die erste Eingriffsvorrichtung wirkende Hydraulikdruck durch das EIN-AUS-Magnetventil gesteuert wird, können zudem die Herstellkosten geringer gehalten werden als in einer Anordnung, bei der der auf die erste Eingriffsvorrichtung ausgeübte Hydraulikdruck durch ein Linearmagnetventil gesteuert wird.
In der Steuervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird während der gegebenen Zeitspanne ab Beginn der Trägheitsphase das Erlernen des Befehlsdruckwerts des auf die zweite Eingriffsvorrichtung ausgeübten Hydraulikdrucks ausgeführt, während die erste Eingriffsvorrichtung dazu veranlasst wird, auf das Lösen bzw. Ausrücken zu warten, ohne die erste Eingriffsvorrichtung dazu zu veranlassen, auszurücken. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Erlernen des Befehlsdruckwertes des auf die zweite Eingriffsvorrichtung ausgeübten Hydraulikdrucks gleichzeitig mit dem Lösen der ersten Eingriffsvorrichtung durchgeführt wird.
In der Steuervorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird dem Fahrzeug ermöglicht, durch Ausführen von Schaltvorgängen im stufenlosen Getriebe zu fahren, das im zweiten Antriebskraftübertragungsweg vorgesehen ist, nachdem der Antriebskraftübertragungsweg während der Fahrt des Fahrzeugs vom ersten auf den zweiten Antriebskraftübertragungsweg umgeschaltet wurde.
In der Steuervorrichtung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung ist die dritte Eingriffsvorrichtung in einen aus dem Freilauf- und Verriegelungsbetriebsmodus ausgewählten zu versetzen. Wenn also beispielsweise das Fahrzeug durch Trägheit zum Fahren gebracht wird, während der erste Antriebskraftübertragungsweg so eingerichtet ist, dass er in einen antriebskraftübertragungsfähigen Zustand versetzt ist, wird die dritte Eingriffsvorrichtung in den verriegelten Modus versetzt, wodurch ein Motorbremsen durch Schleppen einer Antriebskraftquelle erzeugbar ist, das durch eine über die dritte Eingriffsvorrichtung auf die Antriebskraftquelle übertragene Drehung der Antriebsräder verursacht wird, die in den verriegelten Modus versetzt wird.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Fahrzeugs, das mit einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung steuerbar ist, und 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 Schnittansicht 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 schematische Ansicht, die den Aufbau der in 1 dargestellten Zweiwegekupplung darstellt, wobei die Ansicht die Schnittansicht 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 Betriebsstellungen anzeigt, der durch Betätigung einer manuell betätigten Schaltvorrichtung in Form eines im Fahrzeug vorgesehenen Schalthebels gewählt wird;
5 ist eine schematische Darstellung einer hydraulischen Steuereinheit, die dazu aufgebaut ist, Betriebszustände eines stufenlosen Getriebes und einer in 1 dargestellten Antriebskraftübertragungsvorrichtung zu steuern;
6 ist ein Ablaufplan zur Erläuterung eines Steuerprogramms, das ausgeführt wird, wenn anstelle eines ersten Antriebskraftübertragungswegs ein zweiter Antriebskraftübertragungsweg einzurichten ist, wenn nämlich während des Betriebs des Fahrzeugs ein Hochschaltvorgang von einer ersten Gangstellung in eine zweite Gangstellung ausgeführt wird, wobei ein Schalthebel des Fahrzeugs in eine Fahrstellung D gebracht ist; und
7 ist ein Zeitschaubild, das ein Ergebnis des durchgeführten Steuerprogramms gemäß dem Ablaufplan von 6 darstellt.

GENAUE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
In der Beschreibung der vorliegenden Spezifikation bedeutet der Ausdruck „Umschalten von einem der Antriebskraftübertragungswege auf einen anderen der Antriebskraftübertragungswege“ oder „Einrichten eines der Antriebskraftübertragungswege anstelle eines anderen der Antriebskraftübertragungswege“ „Wechseln eines Antriebskraftübertragungswegs, entlang dessen die Antriebskraft während der Fahrt des Fahrzeugs übertragen werden soll“. So bedeutet beispielsweise der Ausdruck „Umschalten aus einem ersten Antriebskraftübertragungsweg in einen zweiten Antriebskraftübertragungsweg“ oder „Einrichten eines zweiten Antriebskraftübertragungswegs anstelle eines ersten Antriebskraftübertragungswegs“ „Wechseln von einem ersten Zustand, in dem die Antriebskraft auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg übertragen wird, in einen zweiten Zustand, in dem die Antriebskraft auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg übertragen wird“, und praktisch „Ausrücken mindestens einer im ersten Antriebskraftübertragungsweg vorgesehenen Eingriffsvorrichtung unter Einrücken bzw. Eingriff mindestens einer im zweiten Antriebskraftübertragungsweg vorgesehenen Eingriffsvorrichtung“.
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die Figuren der Zeichnungen werden bei Bedarf vereinfacht oder nicht maßstäblich gezeichnet, und jeder Abschnitt wird nicht unbedingt präzise hinsichtlich Maßverhältnisse, Form usw. dargestellt.
AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist eine schematische Darstellung eines Aufbaus eines Fahrzeugs 10, das von einer Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert werden soll. Wie in 1 dargestellt wird, umfasst das Fahrzeug 10 eine Maschine 12, die als Antriebskraftquelle fungiert, die dazu aufgebaut ist, eine Antriebskraft zu erzeugen, Antriebsräder 14 und eine Fahrzeugantriebskraftübertragungsvorrichtung 16, die dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft der Maschine 12 an die Antriebsräder 14 zu übertragen.
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 mit dem Drehmomentwandler 20 verbundene Eingangswelle 22, ein stufenloses Getriebe 24 vom Riementyp, das mit der Eingangswelle 22 verbunden ist, eine mit der Eingangswelle 22 verbundene Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26, einen Getriebe- bzw. Zahnradmechanismus 28, der parallel zum stufenlosen Getriebe 24 vorgesehen ist und der über die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 mit der Eingangswelle 22 verbunden ist, eine Ausgangswelle 30, die als gemeinsames Abtriebs- bzw. Ausgangsdrehelement des stufenlosen Getriebes 24 und des Zahnradmechanismus 28 dient, eine Gegen- bzw. Vorgelegewelle 32, eine Untersetzungsgetriebevorrichtung 34, die aus einem Paar ineinander eingreifender Zahnräder besteht, von denen jeder mit einem zugehörigen aus der Ausgangswelle 30 und der Vorgelegewelle 32 so verbunden ist, dass es gegenüber der entsprechenden der Wellen 30, 32 drehfest ist, ein Zahnrad 36, das mit der Vorgelegewelle 32 drehfest gegenüber der Vorgelegewelle 32 verbunden ist, eine Differentialgetriebevorrichtung 38, die mit dem Zahnrad 36 antriebskraftübertragungsfähig verbunden ist, und rechte und linke Achsen 40, die die Differentialgetriebevorrichtung 38 mit den jeweiligen rechten und linken Antriebsrädern 14 verbinden. Der Drehmomentwandler 20, die Eingangswelle 22, das stufenlose Getriebe 24, die Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26, der Zahnradmechanismus 28, die Ausgangswelle 30, die Vorgelegewelle 32, das Untersetzungsgetriebe 34, das Zahnrad 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. Es wird darauf hingewiesen, dass die Antriebskraft gleichbedeutend ist mit einem Antriebsmoment oder einer Antriebsleistung, sofern nicht anders angegeben.
Die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 definiert einen ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 und einen zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2, die parallel zueinander zwischen der Eingangswelle 22 und der Ausgangswelle 30 vorgesehen sind, so dass die Antriebskraft der Maschine 12 entlang eines aus den ersten und zweiten Antriebskraftübertragungswegen PT1, PT2 ausgewählten von der Eingangswelle 22 zur Ausgangswelle 30 übertragbar ist. Der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 umfasst den Zahnradmechanismus 28 und der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 umfasst das stufenlosen Getriebe 24. Somit weist die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 zahlreiche Antriebskraftübertragungswege in Form der ersten und zweiten Antriebskraftübertragungswege PT1, PT2 auf, die parallel zueinander zwischen der Eingangswelle 22 und der Ausgangswelle 30 vorgesehen sind.
Der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 umfasst Folgendes: die Vorwärts/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 mit einer ersten Kupplung C1 und einer ersten Bremse B1, den Getriebemechanismus 28 und eine Zweiwegekupplung TWC, die als dritte Eingriffsvorrichtung dient. Er ist ein Antriebskraftübertragungsweg, entlang dessen die Antriebskraft der Maschine 12 von der Eingangswelle 22 über den Getriebemechanismus 28 an die Antriebsräder 14 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 Zweiwegekupplung TWC im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 zwischen der (in der Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26 enthaltenen) ersten Kupplung C1 und der Ausgangswelle 30 vorgesehen ist. Man bemerke, dass die Zweiwegekupplung TWC der in den Ansprüchen genannten „dritten Eingriffsvorrichtung“ entspricht.
Der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 umfasst das stufenlose Getriebe 24 und eine zweite Kupplung C2 und ist ein Antriebskraftübertragungsweg, auf dem die Antriebskraft der Maschine 12 von der Eingangswelle 22 über das stufenlose Getriebe 24 auf die Antriebsräder 14 übertragbar ist. Im zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 sind das stufenlose Getriebe 24 und die zweite Kupplung C2 in dieser beschriebenen Reihenfolge in einer Richtung von der Maschine 12 zu den Antriebsrädern 14 angeordnet.
Das stufenlose Getriebe 24, das im zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 vorgesehen ist, umfasst eine Primärwelle 58, die koaxial zur Eingangswelle 22 vorgesehen und integral mit der Eingangswelle 22 verbunden ist, eine Primärriemenscheibe bzw. Primärscheibe 60, die mit der Primärwelle 58 verbunden ist und einen variablen effektiven Durchmesser aufweist, eine Sekundärwelle 62, die koaxial zur Ausgangswelle 30 vorgesehen ist, eine Sekundärscheibe 64, die mit der Sekundärwelle 62 verbunden ist und einen variablen effektiven Durchmesser aufweist, und ein Übertragungselement in Form eines Transmissionsriemens 66, der um die Riemenscheiben 60, 64 geschlungen bzw. darauf montiert ist. Das stufenlose Getriebe 24 ist ein bekanntes stufenloses Riemengetriebe, bei dem die Antriebskraft aufgrund einer zwischen dem Antriebsriemen 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.
Das im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 vorgesehene Getriebe 28 stellt ein Übersetzungsverhältnis EL (= Eingangswellendrehzahl Nin/Ausgangswellendrehzahl Nout) bereit, das höher ist als ein höchstes Übersetzungsverhältnis bzw. im Folgenden kurz eine höchste Übersetzung im zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2, die einer höchsten Übersetzung ymax des stufenlosen Getriebes 24 entspricht. Das heißt, das Übersetzungsverhältnis bzw. die Übersetzung EL des Getriebes 28, die auch als Übersetzung im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 interpretierbar ist, wird auf eine Übersetzung eingestellt, die eine niedrigere Drehzahl als die höchste Übersetzung ymax bereitstellt, so dass eine im zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 festgelegte Übersetzung (zweites Übersetzungsverhältnis) eine höhere Drehzahl bzw. Geschwindigkeit als die im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 festgelegte Übersetzung EL (erste Übersetzung) bereitstellt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Eingangswellendrehzahl Nin eine Drehzahl der Eingangswelle 22 ist und dass die Ausgangswellendrehzahl Nout eine Drehzahl der Ausgangswelle 30 ist.
In der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 wird einer der ersten und zweiten Antriebskraftübertragungswege PT1, PT2 eingerichtet, der abhängig von einem Betriebs- bzw. Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ausgewählt wird, und die Antriebskraft der Maschine 12 wird auf die Antriebsräder 14 entlang des festgelegten der ersten und zweiten Antriebskraftübertragungswege 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 auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 durch Einrücken zu ermöglichen, wenn das Fahrzeug 10 vorwärtsfahren soll. Die erste Bremse B1, die auch 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 auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 durch Einrücken zu ermöglichen, wenn das Fahrzeug 10 rückwärtsfahren soll. Der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 wird durch Einrücken der ersten Kupplung C1 oder der ersten Bremse B1 eingerichtet. Man bemerke, dass die erste Kupplung C1 der in den Ansprüchen genannten „ersten Eingriffsvorrichtung“ entspricht.
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 auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 durch Einrücken zu ermöglichen, wenn das Fahrzeug 10 vorwärtsfahren soll. Man bemerke, dass die zweite Kupplung C2 der in den Ansprüchen genannten „zweiten Eingriffsvorrichtung“ entspricht.
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 Hydraulikstellglieds reibschlüssig in Eingriff bringbar ist. Jede aus der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 bildet einen Teil der Vorwärts-/Rückwärtsschaltvorrichtung 26.
Die Zweiwegekupplung TWC, die auch im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 vorgesehen ist, ist in einen aus einem Freilaufmodus und einem verriegelten Modus ausgewählten Modus zu versetzen, so dass die Zweiwegekupplung TWC dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während eines angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 beim Vorwärtsfahren zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft während eines nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 beim Vorwärtsfahren zu unterbinden, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt ist, und so, dass die Zweiwegekupplung TWC dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 zu übertragen, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist. Ist beispielsweise die erste Kupplung C1 in den eingerückten bzw. eingekuppelten Zustand und die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt, ist die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10, bei dem das Fahrzeug 10 durch die Antriebskraft der Maschine 12 vorwärtsfährt, auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 übertragbar. Das heißt, während des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs 10 wird die Antriebskraft der Maschine 12 auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 auf die Antriebsräder 14 übertragen. Andererseits wird im nichtangetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10, beispielsweise während einer Trägheitsfahrt des Fahrzeugs 10 in Vorwärtsrichtung, die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung durch die Zweiwegekupplung TWC selbst dann blockiert, wenn sich die erste Kupplung C1 im eingerückten Zustand befindet. Man bemerke, dass der angetriebene Zustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand ist, in dem ein auf die Eingangswelle 22 aufgebrachtes Drehmoment einen positiven Wert annimmt, um auf die Eingangswelle 22 in einer Richtung einzuwirken, die zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 passt, nämlich praktisch ein Zustand, in dem das Fahrzeug 10 durch die Antriebskraft der Maschine 12 angetrieben wird. Man bemerke 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 der Fahrt des Fahrzeugs 10 zu wirken, nämlich praktisch ein Zustand, in dem das Fahrzeug 10 durch Trägheit zum Fahren gebracht wird, während die Maschine 12 durch die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung schleppbar ist.
Weiterhin 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 zu übertragen. In diesem Zustand wird die Antriebskraft der Maschine 12 auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg 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 auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 auf die Maschine 12 übertragen, wodurch die Maschine 12 zum Erzeugen eines Motorbremsens geschleppt wird. Zudem wird in einem Zustand, in dem sich die Zweiwegekupplung TWC im verriegelten Modus befindet, während sich die erste Bremse B1 im eingerückten bzw. Eingriffszustand befindet, die Antriebskraft der Maschine 12 über die Zweiwegekupplung TWC auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 auf die Antriebsräder 14 übertragen und wirkt auf die Antriebsräder 14, um eine Drehung der Antriebsräder 14 in eine Richtung zu erzwingen, die dazu führt, dass das Fahrzeug 10 rückwärtsfährt. Somit kann das Fahrzeug 10 in diesem Zustand rückwärtsfahren, wobei die Antriebskraft entlang des Übertragungswegs PT1 auf die Antriebsräder 14 übertragen wird. Der Aufbau der Zweiwegekupplung TWC wird später erläutert.
Die Maschine 12 weist eine Maschinensteuervorrichtung 42 auf, die eine elektronische Drosselklappenvorrichtung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Zündvorrichtung und andere Vorrichtungen umfasst, 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 anhängigen Ansprüchen genannten „Steuervorrichtung“ entspricht) basierend auf einer Betätigungsgröße θacc einer Beschleunigungseinrichtung bzw. eines Gaspedals 45 gesteuert, was eine von einem Betreiber des Fahrzeugs 10 geforderten Antriebskraft des Fahrzeugs 10 wiedergibt, wodurch ein Maschinendrehmoment Te als Abgabemoment der Maschine 12 gesteuert wird.
Der Drehmomentwandler 20 ist zwischen der Maschine 12 und dem stufenlosen Getriebe 24 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 umfasst eine bekannte Überbrückungskupplung LU, die zwischen dem Pumpenlaufrad 20p und dem Turbinenlaufrad 20t angeordnet ist, die jeweils als ein Eingangs- bzw. Ausgangsdrehelement des Drehmomentwandlers 20t dienen, so dass das Pumpenlaufrad 20p und das Turbinenlaufrad 20t, also 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 beispielsweise dann direkt miteinander verbindbar, wenn das Fahrzeug 10 mit einer Geschwindigkeit in einem relativ hohen Geschwindigkeitsbereich fährt.
Die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 umfasst eine mechanische Ölpumpe 44, die mit dem Pumpenlaufrad 20p verbunden ist. Die Ölpumpe 44 ist von der Maschine 12 antreibbar, um einer im Fahrzeug 10 vorgesehenen Hydrauliksteuereinheit (Hydrauliksteuerkreis) 46 (siehe 5) einen Arbeitsfluiddruck als Ausgangsdruck zuzuführen, um einen Schaltsteuervorgang im stufenlosen Getriebe 24 durchzuführen, eine Riemenklemmkraft im stufenlos verstellbaren Getriebe 24 zu erzeugen, den Betriebszustand der Überbrückungskupplung LU umzuschalten und den Betriebszustand jeder der vorstehend beschriebenen Eingriffsvorrichtungen zwischen eingerücktem und ausgerücktem Zustand oder zwischen Freilaufmodus und verriegeltem Modus zu wechseln.
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, bestehend aus einem Eingangselement in Form eines Trägers 26c, einem Ausgangselement in Form eines Sonnenrads 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 Vorgelegewelle 50 des Getriebe- bzw. Zahnradmechanismus und ein Zahnrad 52 mit großem Durchmesser, das mit dem Zahnrad 48 mit kleinem Durchmesser kämmt bzw. in Eingriff steht und auf der Vorgelegewelle 50 realtiv zur Vorgelegewelle 50 drehbar montiert ist. Der Zahnradmechanismus 28 umfasst zudem ein Vorgelege- bzw. Gegenrad 54 und ein Abtriebsrad 56. Das Gegenrad 54 ist auf der Vorgelegewelle 50 drehfest zur Vorgelegewelle 50 montiert und kämmt mit dem Abtriebsrad 56, das auf der Ausgangswelle 30 montiert ist. Man bemerke, dass das Zahnrad 52 mit großem Durchmesser und das Gegenrad 54 „ersten bzw. zweiten Drehelementen“ entsprechen, die in den Ansprüchen aufgeführt sind.
Die Zweiwegekupplung TWC ist zwischen dem Zahnrad 52 mit großem Durchmesser und dem Gegenrad 54 in Axialrichtung der Vorgelegewelle 50 vorgesehen, so dass die Zweiwegekupplung TWC im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 näher an den Antriebsrädern 14 angeordnet ist als die erste Kupplung C1 und der Zahnradmechanismus 28. Das heißt, die Zweiwegekupplung TWC befindet sich im ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 zwischen der ersten Kupplung C1 (und dem Zahnradmechanismus 28) und der Ausgangswelle 30. Die Zweiwegekupplung TWC ist durch Betätigen eines Hydraulikstellglieds 41, das in Axialrichtung der Vorgelegewelle 50 benachbart zur Zweiwegekupplung TWC angeordnet ist, zwischen dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus umschaltbar, so dass es in einem aus dem Freilauf- und dem verriegelten Modus ausgewählten angeordnet ist.
Jede aus den 2 und 3 zeigt eine schematische Ansicht, die einen Aufbau der Zweiwegekupplung TWC darstellt, die das Umschalten zwischen dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus ermöglicht, wobei die Ansicht eine Schnittansicht eines Umfangsabschnitts der Zweiwegekupplung ist, die in einer Ebene senkrecht zu einer radialen Richtung der Zweiwegekupplung TWC aufgenommen ist. 2 zeigt einen Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt ist. 3 zeigt einen Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist. In jeder aus den 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 die Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs 10) und eine Abwärtsrichtung auf dem Zeichenblatt entspricht einer Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs (also einer Drehrichtung für die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs 10). Weiterhin entspricht in jeder der 2 und 3 eine horizontale Richtung auf dem Zeichnungsblatt der Axialrichtung der Vorgelegewelle 50 (im Folgenden bedeutet der Begriff „Axialrichtung“ die Axialrichtung der Vorgelegewelle 50, sofern nicht anders angegeben), eine Richtung nach rechts auf dem Zeichnungsblatt entspricht der Richtung zum in 1 dargestellten Zahnrad 52 mit großem Durchmesser, und eine Richtung nach links auf dem Zeichnungsblatt entspricht der Richtung zum in 1 gezeigten Gegenrad 54.
Die Zweiwegekupplung TWC ist allgemein scheibenförmig und ist radial außerhalb der Vorgelegewelle 50 angeordnet. Die Zweiwegekupplung TWC umfasst ein eingangsseitiges drehendes Teil 68, erste und zweite ausgangsseitige drehende Teile 70a, 70b, die angrenzend an das eingangsseitige drehende Teil 68 so angeordnet sind, dass sie in Axialrichtung auf jeweils gegenüberliegenden Seiten des eingangsseitigen drehenden Teils 68 angeordnet sind, zahlreiche ersten 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, und zahlreiche zweiten Streben 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 in den Ansprüchen genannten „eingangsseitigen Drehabschnitt (der Zweiwegekupplung)“ darstellt, und dass die ersten und zweiten ausgangsseitigen drehenden Teile 70a, 70b zusammenwirken, um einen in den Ansprüchen genannten „ausgangsseitigen Drehabschnitt (der Zweiwegekupplung)“ zu bilden.
Das eingangsseitige drehende Teil 68 ist allgemein scheibenförmig und ist gegenüber der Vorgelegewelle 50 um eine Achse der Vorgelegewelle 50 drehbar. Das eingangsseitige drehende Teil 68 befindet sich in Axialrichtung zwischen dem ersten und zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a, 70b (nachstehend als ausgangsseitige drehende Teile 70 bezeichnet, wenn sie nicht besonders voneinander zu unterscheiden sind). Das eingangsseitige drehende Teil 68 ist integral mit dem Zahnrad 52 mit großem Durchmesser so ausgebildet, dass die Zähne des Zahnrads 52 mit großem Durchmesser radial außerhalb des eingangsseitigen drehenden Teils 68 angeordnet sind. Das eingangsseitige drehende Teil 68 ist beispielsweise über den Zahnradmechanismus 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 drehende Teil 70a in Axialrichtung gegenüberliegt, zahlreiche ersten Aufnahmeabschnitte 76a auf, in denen die ersten Streben 72a und die Torsionsfedern 73a aufnehmbar sind. Die ersten Aufnahmeabschnitte 76a sind in Umfangsrichtung des eingangsseitigen drehenden Teils 68 gleichwinklig voneinander beabstandet. Zudem weist das eingangsseitige drehende Teil 68 in einer weiteren axialen Endfläche davon, die dem zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b in Axialrichtung gegenüberliegt, zahlreiche zweiten 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 abtriebs- bzw. ausgangsseitige drehende Teil 70a ist allgemein scheibenförmig und um die Achse der Vorgelegewelle 50 drehbar. Das erste ausgangsseitige drehende Teil 70a ist gegenüber der Vorgelegewelle 50 drehfest, so dass es integral mit der Vorgelegewelle 50 drehbar ist. Das erste ausgangsseitige drehende Teil 70a ist beispielsweise über die Vorgelegewelle 50, das Vorgelege 54, die Ausgangswelle 30 und die Differentialgetriebevorrichtung 38 mit den Antriebsrädern 14 antriebskraftübertragungsfähig verbunden.
Das erste ausgangsseitige drehende Teil 70a weist in seiner Oberfläche, die dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 in Axialrichtung gegenüberliegt, zahlreiche erste vertiefte Abschnitte 78a auf, von denen jeder in einer Richtung weg vom eingangsseitigen drehenden Teil 68 ausgespart bzw. 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 in einer radialen Richtung des ersten ausgangsseitigen drehenden Teils 70a im Wesentlichen zu den ersten Aufnahmeabschnitten 76a ausgerichtet, die im eingangsseitigen drehenden Teil 68 vorgesehen sind. Wenn daher jeder der ersten Aufnahmeabschnitte 76a in Umfangsrichtung an einem der ersten vertieften Abschnitte 78a ausgerichtet ist, wenn nämlich eine Drehposition jedes der ersten Aufnahmeabschnitte 76a zu derjenigen eines der ersten vertieften Abschnitte 78a passt, liegen der erste Aufnahmeabschnitt 76a und der erste vertiefte Abschnitt 78a einander in Axialrichtung gegenüber und sind benachbart. Jeder der ersten vertieften Abschnitte 78a hat eine Form, 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 Umfangsende eine erste Wandfläche 80a auf, die vom Längsendabschnitt einer der ersten Streben 72a berührbar ist, wenn das eingangsseitige drehende Teil 68 in der vorstehend beschriebenen Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung (passend zur Abwärtsrichtung auf dem Zeichnungsblatt der 2 und 3) relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen 70 durch die Antriebskraft der Maschine 12 dreht.
Das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b ist allgemein scheibenförmig und um die Achse der Vorgelegewelle 50 drehbar. Das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b ist gegenüber der Vorgelegewelle 50 drehfest, so dass es zusammen mit der Vorgelegewelle 50 drehbar ist. Das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b ist mit den Antriebsrädern 14 beispielsweise über die Vorgelegewelle 50, das Gegenrad 54, die Ausgangswelle 30 und die Differentialgetriebevorrichtung 38 antriebskraftübertragungsfähig verbunden.
Das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b weist auf 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 eingedrückt 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 an den zweiten Aufnahmeabschnitten 76b ausgerichtet, die im eingangsseitigen drehenden Teil 68 in einer radialen Richtung des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b vorgesehen sind. Wenn also jeder der zweiten Aufnahmeabschnitte 76b an 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 an 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 (entsprechend der Aufwärtsrichtung auf dem Zeichnungsblatt jeder der 2 und 3) relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen 70 durch die Antriebskraft der Maschine 12 dreht, während die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, oder wenn sich das Fahrzeug 10 während der Vorwärtsfahrt in einem Trägheitsfahrzustand bzw. Roll- oder Segelzustand befindet, w während die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist.
Jede der ersten Klinken bzw. 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 Querschnittsansichten der 2 und 3 dargestellt. Weiterhin weist jede der ersten Streben 72a eine vorbestimmte 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 Drehteil 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 ist zwischen einer zugehörigen der ersten Streben 72a und dem eingangsseitigen drehenden Teil 68 angeordnet und drückt oder verformt ständig den Längsendabschnitt der entsprechenden 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 am Längsendabschnitt die erste Wandfläche 80a des ersten ausgangsseitigen drehenden Teils 70a, und am 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 Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung 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) wirken zusammen, um eine Freilaufkupplung zu bilden, die dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands beim Vorwärtsfahren des Fahrzeugs 10 zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft während des nichtangetriebenen Zustands beim Vorwärtsfahren des Fahrzeugs 10 zu unterbinden. Die Freilaufkupplung stellt praktisch die „dritte Eingriffsvorrichtung“ dar, die in den anhängigen Ansprüchen erwähnt wird.
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 Zeichnungsblatt) lang, wie in den Querschnittsansichten der 2 und 3 dargestellt. Weiterhin weist jede der zweiten Streben 72b eine vorab festgelegte Abmessung bzw. Dicke in einer Richtung senkrecht zum Zeichnungsblatt der 2 und 3 gemessen auf.
Der Längsendabschnitt jeder der zweiten Streben 72b wird durch eine entsprechende der Torsionsfedern 73b ständig hin zum zweiten ausgangsseitigen Drehteil 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 den 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.
Wenn das eingangsseitige drehende Teil 68 die Antriebskraft aufnimmt, die von der Maschine 12 übertragen wird und in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkt, berührt aufgrund des vorstehend beschriebenen Aufbaus in einem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, jede der zweiten Streben 72a am Längsendabschnitt die zweite Wandfläche 80b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70a, und am anderen Längsendabschnitt berührt sie 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, wodurch die in Fahrzeugrückwärtsfahrrichtung 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 am Längsendabschnitt die zweite Wandfläche 80b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b, und berührt am anderen Längsendabschnitt den zweiten abgestuften Abschnitt 82b des eingangsseitigen drehenden Teils 68, wenn die Trägheitsfahrt auch während des Fahrens des Fahrzeugs 10 in Vorwärtsrichtung erfolgt, so dass das eingangsseitige drehende Teil 68 und das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b daran gehindert werden, relativ zueinander zu drehen, wodurch die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung 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) wirken zusammen, um eine Freilaufkupplung zu bilden, die dazu aufgebaut ist, die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft auf die Antriebsräder 14 zu übertragen und die Übertragung der Vorwärtsfahrrichtung in des Fahrzeugs wirkenden Antriebskraft auf die Antriebsräder 14 zu unterbinden.
Weiterhin weist das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b zahlreiche Durchgangsbohrungen 88 auf, die in Axialrichtung durch das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b gehen. Jede der Durchgangsbohrungen 88 befindet sich in einer Position, die mit einem zugehörigen der zweiten vertieften Abschnitte 78b in Axialrichtung der Vorgelegewelle 50 überlappt, so dass jede der Durchgangsbohrungen 88 an ihrem Ende mit einem entsprechenden 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 axial gegenüberliegenden Ende einen kreisförmigen Ring 86, der zahlreiche Abschnitte aufweist, die sich in Umfangsrichtung in den jeweiligen zweiten vertieften Abschnitten 78b befinden.
Der Ring 86 ist in zahlreiche bogenförmige Nuten 84 montiert, die jeweils im zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b vorgesehen ist und ein entsprechendes benachbarten Paar der zweiten vertieften Abschnitte 78b miteinander verbindet, die in Umfangsrichtung aneinander angrenzen. Der Ring 86 ist relativ zum zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b in Axialrichtung beweglich.
Wie die Zweiwegekupplung TWC ist das Hydraulikstellglied 41 auf der Vorgelegewelle 50 angeordnet und befindet sich in einer Position, die in Axialrichtung der Vorgelegewelle 50 an das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b angrenzt. 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 dargestellte) Hydraulikkammer, der ein Arbeitsfluid zuzuführen ist, wodurch ein Schub erzeugt wird, um die Druckplatte 74 in Axialrichtung zum Gegenrad 54 zu bewegen.
Die Druckplatte 74 ist allgemein scheibenförmig und ist in Axialrichtung relativ zur Vorgelegewelle 50 beweglich angeordnet. 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 wie in 2 dargestellt das zweite ausgangsseitige drehende Teil 70b berührt. In diesem Zustand werden die Stifte 90, der Ring 86 und der Längsendabschnitt jeder der zweiten Streben 72b in Axialrichtung, wie in 2 gezeigt ist, 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 das Druckelement 74 entgegen der 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, wie in 3 dargestellt ist, in Axialrichtung 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 ist, in den Freilaufmodus versetzt wird, berührt die Druckplatte 74 durch die Vorspannkraft der Feder 92 das zweite ausgangsseitige drehende 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 seine Berührung mit der zweiten Wandfläche 80b zu unterbinden, 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 Freilaufkupplung dienen. Währenddessen wird der Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a durch die zugehörige 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 Freilaufkupplung dienen, die dazu aufgebaut ist, die in Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung wirkende Antriebskraft zu übertragen. Das heißt, die ersten Streben 72a dienen als Freilaufkupplung, die dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands beim Vorwärtsfahren des Fahrzeugs 10 zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft während des nichtangetriebenen Zustands beim Vorwärtsfahren des Fahrzeugs 10 zu unterbinden.
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 Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 auf die Zweiwegekupplung TWC übertragen wird, der Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a die erste Wandfläche 80a, und der andere Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a berührt den ersten Stufenabschnitt 82a, so dass das eingangsseitige drehende Teil 68 daran gehindert wird, sich relativ zum ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a in Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung 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 durch eine Trägheitsfahrt während des Vorwärtsfahrens in den nichtangetriebenen Zustand versetzt wird, das eingangsseitige drehende Teil 68 gegenüber dem ersten ausgangsseitigen drehenden Teil 70a in Fahrzeugrückwärtsfahrrichtung drehen, ohne dass der Längsendabschnitt jeder der ersten Streben 72a die erste Wandfläche 80a berührt, wodurch die Übertragung der Antriebskraft durch die Zweiwegekupplung TWC unterbunden wird. So dienen in dem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt wird, die ersten Streben 72a als Freilaufkupplung, die dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft im angetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10 zu übertragen, in dem die in Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 übertragen wird, und dazu, die Übertragung der Antriebskraft im nichtangetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10 zu unterbinden, der durch Trägheit während des Vorwärtsfahrens erzeugt wird. Mit anderen Worten wird das eingangsseitige drehende Teil 68 als eingangsseitiger Drehabschnitt daran gehindert, in der Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung (als einer vorab festgelegten aus einander entgegengesetzten Richtungen) relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen 70 als ausgangsseitigem Drehabschnitt zu drehen, und kann in der Fahrzeugrückwärtsfahrrichtung (als der anderen der entgegengesetzten Richtungen) relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen 70 als ausgangsseitigem Drehabschnitt drehen, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus versetzt ist.
In dem Zustand, in dem die Zweiwegekupplung TWC wie in 3 gezeigt in den verriegelten Modus versetzt ist, wird das Arbeitsfluid der Hydraulikkammer des Hydraulikstellglieds 41 zugeführt, wodurch die Druckplatte 74 gegen die Feder 92 in einer Richtung weg vom zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b bewegt wird, und der Längsendabschnitt jeder zweiten Strebe 72b wird durch die Vorspannkraft der entsprechenden Torsionsfeder 73b hin zum entsprechenden zweiten vertieften Abschnitts 78b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b bewegt, wodurch der Längsendabschnitt jeder zweiten Strebe 72b die zweite Wandfläche 80b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b berühren kann. Währenddessen kann jede erste Strebe 72a am Längsendabschnitt wie im in 2 dargestellten Freilaufzustand 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 ein 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, wenn die in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft auf das eingangsseitige drehende Teil 68 übertragen wird, wodurch das eingangsseitige drehende Teil 68 daran gehindert wird, relativ zum ersten ausgangsseitigen drehenden Teil70a in Vorwärtsfahrrichtung zu drehen. Im Zustand des verriegelten Modus der Zweiwegekupplung TWC berührt der Längsendabschnitt jeder zweiten Strebe 72b die zweite Wandfläche 80b des zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70b, und der andere Längsendabschnitt jeder zweiten Strebe 72b berührt den zweiten abgestuften Abschnitt 82b des eingangsseitigen drehenden Teils 68, wenn die in Fahrzeugrückwärtsfahrrichtung wirkende Antriebskraft auf das eingangsseitige drehende Teil 68 übertragen wird, wodurch das eingangsseitige drehende Teil 68 daran gehindert wird, relativ zum zweiten ausgangsseitigen drehenden Teil 70b in der Fahrzeugrückwärtsfahrrichtung zu drehen. So dienen im Zustand des verriegelten Modus der Zweiwegekupplung TWC die ersten Streben 72a als eine Freilaufkupplung und die zweiten Streben 72b als eine Freilaufkupplung, so dass die Zweiwegekupplung TWC dazu aufgebaut ist, die in Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung wirkende Antriebskraft und die in Fahrzeugrückwärtsfahrrichtung wirkende Antriebskraft zu übertragen. Mit anderen Worten wird das eingangsseitige drehende Teil 68 als eingangsseitiger Drehabschnitt in beiden entgegengesetzten Richtungen relativ zu den ausgangsseitigen drehenden Teilen 70 als ausgangsseitigem Drehabschnitt daran gehindert, zu drehen, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist. Wenn das Fahrzeug 10 rückwärtsfahren soll, kann das Fahrzeug 10 in Rückwärtsrichtung fahren, wobei die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist. Wenn das Fahrzeug 10 durch Trägheitsfahrt während des Vorwärtsfahrens in den nichtgetriebenen Zustand versetzt ist, kann zudem ein Motorbremsen erzeugt werden, wobei die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, wodurch die Maschine 12 durch die von den Antriebsrädern 14 über die Zweiwegekupplung TWC auf die Maschine 12 übertragene Drehung geschleppt wird. Somit dienen im Zustand des verriegelten Modus der Zweiwegekupplung TWC die ersten Streben 72a als Freilauf und die zweiten Streben 72b dienen als Freilauf, so dass die Zweiwegekupplung TWC dazu dient, die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands und während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 zu übertragen.
4 ist eine Tabelle, die einen Betriebszustand jeder der Eingriffsvorrichtungen für jede aus zahlreichen Betriebspositionen POSsh anzeigt, die durch Betätigung einer manuell betätigten Schaltvorrichtung in Form eines im Fahrzeug 10 vorgesehenen Schalthebels 98 ausgewählt wird. In 4 gibt „C1“ die erste Kupplung C1 wieder, „C2“ repräsentiert die zweite Kupplung C2, „B1“ stellt die erste Bremse B1 und „TWC“ die Zweiwegekupplung TWC dar. Weiterhin stehen „P“, „R“, „N“, „D“ und „M“ jeweils für eine Parkstellung P, eine Rückwärtsfahrstellung R, eine Neutral- bzw. Leerlaufstellung N, eine Vorwärtsfahr- bzw. Antriebsstellung D und eine Hand- bzw. Manuellschaltstellung M als die zahlreichen Betriebspositionen POSsh, die jeweils durch Betätigen des Schalthebels 98 auszuwählen sind. In der Tabelle von 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 gelösten Zustand an. Weiterhin zeigt in der Tabelle von 4 „O“ in der Zweiwegekupplung TWC ihren verriegelten Modus an, und die Leerstelle in der Zweiwegekupplung TWC zeigt ihren Freilaufmodus an.
Wenn beispielsweise der Schalthebel 98 in die Parkstellung P als eine der Betriebspositionen POSsh, die eine Position zum Stoppen des Fahrzeugs ist, oder in die Neutralstellung N als eine der Betriebspositionen POSsh gebracht wird, die eine Position zum Unterbinden der Antriebskraftübertragung ist, werden die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 wie in 4 angegeben in die gelösten Positionen gebracht, so dass die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 in ihren Leerlaufzustand versetzt wird, in dem die Antriebskraft weder auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 noch auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragbar ist.
Wenn der Schalthebel 98 in die Rückwärtsfahrstellung R als eine der Betriebspositionen POSsh gebracht wird, die eine Rückwärtsfahrstellung ist, wird die erste Bremse B1 in den eingerückten Zustand und die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt, wie in 4 veranschaulicht. Wenn sich die erste Bremse B1 im eingekuppelten Zustand befindet, wird die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 auf den Zahnradmechanismus 28 übertragen. Befände sich die Zweiwegekupplung TWC in diesem Fall im Freilaufmodus, würde die Antriebskraft durch die Zweiwegekupplung TWC blockiert, so dass kein Rückwärtsfahren erfolgen kann. Somit wird bei der Anordnung der Zweiwegekupplung TWC im 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 Rückwärtsfahrstellung R gestellt wird, wird die erste Bremse B1 in den Eingriffszustand und die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt, wodurch eine Rückwärtsgangsposition eingerichtet wird, um die in Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs wirkende Antriebskraft über den Zahnradmechanismus 28 auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 auf die Antriebsräder 14 zu übertragen.
Wenn der Schalthebel 98 in die Fahrstellung D als eine der Betriebspositionen POSsh gebracht wird, die eine Vorwärtsfahrstellung ist, wird wie in 4 angegeben die erste Kupplung C1 in den eingerückten Zustand gebracht, oder die zweite Kupplung C2 wird in den eingerückten Zustand gebracht. In 4 stellen „D1“ und „D2“ eine Vorwärtsfahrstellung D1 bzw. eine Vorwärtsfahrstellung D2 dar, die virtuell bzw. praktisch in der Steuerung eingestellte Betriebspositionen sind. Wird der Schalthebel 98 in die Fahrstellung D gebracht, wird abhängig von einem Fahrzustand des Fahrzeugs 10 eine der Fahrstellungen D1 und D2 ausgewählt und die gewählte automatisch eingerichtet. Die Fahrstellung D1 wird eingerichtet, wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit innerhalb eines relativ niedrigen Geschwindigkeitsbereichs einschließlich Nullgeschwindigkeit (Fahrzeugstopp) liegt. Die Fahrstellung D2 wird eingerichtet, wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit in einem relativ hohen Geschwindigkeitsbereich einschließlich eines mittleren Geschwindigkeitsbereichs liegt. So wird z.B. beim Fahren des Fahrzeugs 10, während der Schalthebel 98 in der Fahrstellung D steht, die Fahrstellung automatisch aus der Fahrstellung D1 in die Fahrstellung D2 geschaltet, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 vom niedrigen in den hohen Geschwindigkeitsbereich wechselt.
Wenn beispielsweise der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 in einem Geschwindigkeitsbereich liegt, der zur Fahrstellung D1 passt, während der Schalthebel 98 in der Fahrstellung D steht, ist die erste Kupplung C1 eingerückt und die zweite Kupplung C2 ausgerückt. In diesem Fall wird eine Vorwärtsfahrstellung mit Zahnradgetriebe eingerichtet, bei der die in Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 über den Zahnradmechanismus 28 auf die Antriebsräder 14 übertragen wird. Die in den Freilaufbetrieb versetzte Zweiwegekupplung TWC überträgt die in Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung wirkende Antriebskraft auf die Antriebsräder 14.
Wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 in einem Geschwindigkeitsbereich liegt, 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 eine Vorwärtsfahrstellung mit stufenlosem Getriebe eingerichtet, bei der die in Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung wirkende Antriebskraft von der Maschine 12 auf die Antriebsräder 14 auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 über das stufenlose Getriebe 24 übertragen wird. Wenn die Vorwärtsfahrstellung mit stufenlosem Getriebe eingerichtet ist, kann das Fahrzeug 10 unter Ausführung von Schaltvorgängen im stufenlosen Getriebe 24 fahren. Wird der Schalthebel 98 in die Fahrstellung D als eine der Betriebspositionen POSsh gebracht, wird also 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 ausgewählt ist.
Wenn der Schalthebel 98 in die Manuellschaltstellung M als eine der Betriebspositionen POSsh gebracht wird, kann ein Hochschaltvorgang oder ein Herunterschaltvorgang durch eine manuelle Betätigung von einem Fahrzeugführer 10 ausgeführt werden. Das heißt, die Manuellschaltstellung M ist eine Manuellschaltstellung, in der ein Schaltvorgang durch eine vom Bediener vorgenommene manuelle Betätigung durchführbar ist. Wenn beispielsweise ein Herunterschaltvorgang vom Bediener manuell durchgeführt wird, während der Schalthebel 98 in der Manuellschaltstellung M steht, wird die erste Kupplung C1 in den eingerückten bzw. eingekuppelten Zustand versetzt, und die Zweiwegekupplung TWC wird in den verriegelten Modus versetzt, wodurch die Gangstellung für die Vorwärtsfahrt eingerichtet wird. Wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus versetzt ist, kann die Antriebskraft über die Zweiwegekupplung TWC sowohl im nichtangetriebenen Zustand des Fahrzeugs 10 als auch im angetriebenen 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 zur Maschine 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 der Manuellschaltstellung M steht, wodurch die Maschine 12 geschleppt wird, um ein Motorbremsen zu erzeugen. Wenn also der Herunterschaltvorgang ausgeführt wird, während der Schalthebel 98 in der Manuellschaltposition M steht, wird die Vorwärtsgangsposition so festgelegt, dass die Antriebskraft auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 über den Zahnradmechanismus 28 auf die Antriebsräder 14 übertragen wird, und so, dass die von den Antriebsrädern 14 übertragene Drehung auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 auf die Maschine 12 übertragen wird, um das Motorbremsen während der Trägheitsfahrt zu erzeugen.
Wenn ein Hochschaltvorgang vom Bediener manuell durchgeführt wird, während der Schalthebel 98 in die Manuellschaltstellung M gebracht ist, wird die zweite Kupplung C2 in den eingekuppelten Zustand versetzt, wodurch die stufenlose Schaltstellung für Vorwärtsfahrt so festgelegt wird, dass die Antriebskraft auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 über das stufenlose Getriebe 24 auf die Antriebsräder 14 übertragen wird. Wenn der Schalthebel 98 in der Manuellschaltstellung M steht, kann somit ein manuelles Schalten durch manuelle Betätigung vom Fahrer durchgeführt werden, um entweder eine Vorwärtsfahrstellung mit Zahnradgetriebe oder mit stufenlosem Getriebe auszuwählen. Beim Auswählen der Vorwärtsfahrstellung mit Zahnradgetriebe kann die Antriebskraft entlang des ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 übertragen werden. Bei Auswahl der Vorwärtsfahrstellung mit stufenlosem Getriebe kann die Antriebskraft auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragen werden. Der Fall, in dem der Herunterschaltvorgang mit dem Schalthebel 98 in der Manuellschaltstellung M durchgeführt wurde, entspricht „M1“ (der Position M1) wie in 4 dargestellt. Der Fall, in dem der Hochschaltvorgang mit dem Schalthebel 98 in der Manuellschaltstellung M durchgeführt wurde, entspricht „M2“ (der Position M2) wie in 4 dargestellt. Obwohl die Positionen M1, M2 nicht auftreten, wird in der folgenden Beschreibung der Bequemlichkeit halber beschrieben, dass „die Position M1 eingerichtet wird“, wenn der Herunterschaltvorgang manuell durchgeführt wurde, während der Schalthebel 98 in der Manuellschaltstellung M steht, und es wird beschrieben, dass „die Position M2 eingerichtet wird“, wenn der Herunterschaltvorgang manuell durchgeführt wird, während der Schalthebel 98 in der Manuellschaltstellung M steht.
Wie in der Tabelle der 4 angegeben ist, wird die erste Kupplung C1 nur dann in ihren eingerückten Zustand gebracht, wenn die Vorwärtsfahrstellung mit Zahnradgetriebe (entsprechend der Fahrstellung D1 und der dargestellten Position M1 in 4) einzurichten ist, um zu ermöglichen, dass die Antriebskraft auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 übertragbar ist. Mit anderen Worten wird die erste Kupplung C1 wird nicht eingerückt, wenn eine andere Getriebeposition als die Vorwärtsfahrstellung mit Zahnradgetriebe einzurichten ist.
5 ist eine Ansicht, die schematisch die Hydrauliksteuereinheit 46 zum Steuern der Betriebszustände des stufenlosen Getriebes 24 und der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 darstellt. Wie in 5 dargestellt, umfasst die Primärriemenscheibe bzw. Primärscheibe 60, die zum stufenlosen Getriebe 24 gehört, eine feste Scheibe 60a, die mit der Primärwelle 58 verbunden ist, eine bewegliche Scheibe 60b, die zu einer Achse der Primärwelle 58 drehfest und axial relativ zur festen Scheibe 60a beweglich ist, und einen Primärschubgeber bzw. eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Primärverschiebekraft in Form eines Hydraulikstellglieds 60c, das dazu aufgebaut ist, einen Primärschub bzw. eine Primärverschiebekraft Wpri auf die bewegliche Scheibe 60b aufzubringen. Der Primärschub Wpri ist ein Schub (= Primärdruck Ppri * Druckaufnahmefläche) zum Ändern einer Breite einer V-förmigen Nut, die zwischen den festen und beweglichen Scheiben 60a, 60b der Primärscheibe 60 definiert ist. Das heißt, der Primärschub Wpri ist ein Schub, der vom Hydraulikstellglied 60c auf die Primärscheibe 60 aufgebracht wird, um den Antriebsriemen 66 zu klemmen, der auf der Primärscheibe 60 montiert ist. Der Primärdruck Ppri ist ein Hydraulikdruck, der von der Hydrauliksteuereinheit 46 auf das Hydraulikstellglied 60c ausgeübt wird und als hydraulischer Riemenscheibendruck zur Erzeugung des Primärschubs Wpri dient.
Währenddessen umfasst die Sekundärscheibe bzw. Sekundärriemenscheibe 64 eine feste Scheibe 64a, die mit der Sekundärwelle 62 verbunden ist, eine bewegliche Scheibe 64b, die um eine Achse der Sekundärwelle 62 drehfest und axial relativ zur festen Scheibe 64a beweglich ist, und einen Sekundärschubgeber in Form eines sekundären Hydraulikstellglieds 64c, das dazu aufgebaut ist, einen Sekundärschub bzw. eine Sekundärverschiebekraft Wsec auf die bewegliche Scheibe 64b auszuüben. Der Sekundärschub Wsec ist ein Schub bzw. eine Kraft (= Sekundärdruck Psec * Druckaufnahmefläche) zum Ändern der Breite einer V-förmigen Nut, die zwischen den festen und beweglichen Scheiben 64a, 64b der Sekundärscheibe 64 definiert ist. Das heißt, der Sekundärschub Wsec ist ein Schub, der vom sekundären Hydraulikstellglied 64c auf die Sekundärscheibe 64 aufgebracht wird, um den Antriebsriemen 66 zu spannen, der auf der Sekundärscheibe 64 montiert ist. Der Sekundärdruck Psec ist ein Hydraulikdruck, der von der Hydrauliksteuereinheit 46 auf das sekundäre Hydraulikstellglied 64c ausgeübt wird, und als hydraulischer Riemenscheibendruck zur Erzeugung des Sekundärschubs Wsec dient.
Im stufenlosen Getriebe 24 werden der Primär- und Sekundärdruck Ppri, Psec von der Hydrauliksteuereinheit 46 gesteuert, die von der elektronischen Steuervorrichtung 100 gesteuert wird, wodurch jeweils die Primär- und Sekundärschübe Wpri, Wsec gesteuert werden. Mit dem Steuern der Primär- und Sekundärschübe Wpri, Wsec werden die Breiten der V-förmigen Nuten der jeweiligen Riemenscheiben 60, 64 so gesteuert, dass sie änderbar sind, wobei ein Riemenwickeldurchmesser (Wirkdurchmesser) jeder der Riemenscheiben 60, 64 änderbar ist, und dementsprechend ein Übersetzungsverhältnis ycvt (= Primärdrehzahl Npri/Sekundärdrehzahl Nsec) des stufenlosen Getriebes 24 änderbar ist. Weiterhin wird mit den gesteuerten Primär- und Sekundärschüben Wpri, Wsec die Riemenklemm- bzw. -spannkraft so gesteuert, dass kein Schlupf des Antriebsriemens 66 verursacht wird. Mit dem Steuern der Primär- und Sekundärschübe Wpri, Wsec wird das Übersetzungsverhältnis ycvt des stufenlosen Getriebes 24 auf ein Sollübersetzungsverhältnis γcvttgt gesteuert, während der Schlupf des Antriebsriemens 66 verhindert wird. Man bemerke, dass die Primärdrehzahl Npri eine Drehzahl der Primärwelle 58, der Eingangswelle 22 und der Primärscheibe 60 darstellt und dass die Sekundärdrehzahl Nsec eine Drehzahl der Sekundärwelle 62 und der Sekundärscheibe 64 darstellt.
Die Hydrauliksteuereinheit 46 ist so aufgebaut, dass sie zahlreiche Steuerventile wie beispielsweise elektromagnetische Ventile in Form von Magnetventilen aufweist. Die zahlreichen Magnetventile umfassen ein EIN-AUS-Magnetventil 91, das zum Steuern eines C1-Steuerdrucks Pc1 aufgebaut ist, der auf ein Hydraulikstellglied C1a der ersten Kupplung C1 wirkt, und ein Linearmagnetventil 94, das zum Steuern eines C2-Steuerdrucks Pc2 aufgebaut ist, der auf ein Hydraulikstellglied C2a der zweiten Kupplung C2 wirkt. Das EIN-AUS-Magnetventil 91 ist ein einfaches Magnetventil, das entweder in geöffneter oder in geschlossener Stellung ohne eine Betriebsstellung zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung einsetzbar ist. Man bemerke, dass das EIN-AUS-Magnetventil 91 und das lineare Magnetventil 94, die bekannte Magnetventile sind, nicht genauer erläutert werden.
Obwohl nicht in 5 gezeigt, umfasst die Hydrauliksteuereinheit 46 zahlreiche Magnetventile, die dazu aufgebaut sind sind, direkt oder indirekt einen B1-Steuerdruck Pb1 zu steuern, der auf ein Hydraulikstellglied B1a der ersten Bremse B1 wirkt, einen TWC-Druck Ptwc, der auf das Hydraulikstellglied 41 wirkt, um die Zweiwegekupplung TWC zwischen dem Freilaufmodus und dem verriegelten Modus zu schalten, einen Primärdruck Ppri, der auf das Hydraulikstellglied 60c der Primärscheibe 60 wirkt, einen Sekundärdruck Psec, der auf das Hydraulikstellglied 64c der Sekundärscheibe 64 wirkt, und einen LU-Druck Plu, der zum Steuern der Überbrückungskupplung LU aufgebracht wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist jedes der Magnetventile, die zum Steuern dieser Hydraulikdrücke aufgebaut sind, ein lineares Magnetventil.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird der C1-Steuerdruck Pc1, der auf das Hydraulikstellglied C1a der ersten Kupplung C1 wirkt, durch das EIN-AUS-Magnetventil 91 gesteuert. Das EIN-AUS-Magnetventil 91 ist dazu aufgebaut, einen Anfangs- bzw. Ausgangsdruck in Form eines Modulatordrucks PM aufzunehmen, der durch ein (nicht dargestelltes) Modulatorventil gesteuert wird, und den C1-Steuerdruck Pc1 auszugeben, der auf das Hydraulikstellglied C1a wirkt. Wird beispielsweise das EIN-AUS-Magnetventil 91 in den EIN-Zustand versetzt, wird der Modulatordruck PM als C1-Steuerdruck Pc1 ausgegeben. Wird das EIN-AUS-Magnetventil 91 in den AUS-Zustand versetzt, wird die Arbeitsflüssigkeit des Hydraulikstellglieds C1a abgeführt, wodurch der C1-Steuerdruck Pc1 auf Null reduziert wird. Im EIN-AUS-Magnetventil 91 kann der C1-Steuerdruck Pc1 aufgrund des Aufbaus des EIN-AUS-Magnetventils 91 nicht präzise gesteuert werden. Man bemerke, dass ein Hydraulikkreislauf der Hydrauliksteuereinheit 46 so angeordnet ist, dass das Auf-Zu-Magnetventil 91 nur mit dem Hydraulikstellglied C1a der ersten Kupplung C1 verbunden ist und nicht mit Hydraulikstellgliedern anderer Eingriffsvorrichtungen als der ersten Kupplung C1 verbunden ist.
Der C2-Steuerdruck Pc2, der auf das Hydraulikstellglied C2a der zweiten Kupplung C2 wirkt, wird durch das Linearmagnetventil 94 gesteuert. Das Linearmagnetventil 94 ist dazu aufgebaut, einen Ausgangsdruck in Form des Modulatordrucks PM aufzunehmen, und ist dazu fähig, den C2-Steuerdruck Pc2, der auf das Hydraulikstellglied C2a wirkt, basierend auf einem dem linearen Magnetventil 94 zugeführten elektrischen Signal (elektrischen Steuerstrom) fein zu steuern.
Mit Bezug auf 1 weist das Fahrzeug 10 die elektronische Steuervorrichtung 100 als eine Steuerung auf, welche die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaute Steuervorrichtung umfasst. So umfasst beispielsweise die elektronische Steuervorrichtung 100 einen sogenannten Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einer Ein-/Ausgabeschnittstelle. Die CPU führt Steuervorgänge für das Fahrzeug 10 durch, indem sie verschiedene Eingangssignale passend zu 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 Riemenspannsteuervorgang für das stufenlose Getriebe 24 sowie einen Hydraulikdrucksteuervorgang zum Schalten des Betriebszustands jeder der zahlreichen Eingriffsvorrichtungen (C1, B1, C2, TWC) durchzuführen. Die elektronische Steuervorrichtung 100 kann aus zwei oder mehr Steuergeräten bestehen, die ausschließlich für verschiedene Steuerfunktionen wie den Maschinensteuerbetrieb und den Hydraulikdrucksteuerbetrieb bestimmt 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 primären Drehzahlsensors 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, der den vorstehend beschriebene Betätigungsbetrag θacc des Gaspedals 45 anzeigt, der einen Betrag des Beschleunigungsvorgangs bzw. Gasgebens durch den Fahrzeugführer darstellt; ein Ausgangssignal eines Drosselklappenöffnungsgradsensors 112, das den Drosselklappenöffnungsgrad tap anzeigt; ein Ausgangssignal eines Schaltpositionssensors 114, der eine Betätigungsposition POSsh einer manuell betätigbaren 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. Außerdem berechnet die elektronische Steuereinrichtung 100 ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis γcvt (= Npri / Nsec), das ein Istwert des Übersetzungsverhältnisses γcvt des stufenlosen Getriebes 24 ist, basierend auf der Primärdrehzahl Npri und der Sekundärdrehzahl Nsec. Darüber hinaus berechnet die elektronische Steuervorrichtung 100 eine Ausgangsdrehzahl Ntwcout des ersten und zweiten ausgangsseitigen drehenden Teils 70a, 70b der Zweiwegekupplung TWC basierend auf der Ausgangswellendrehzahl Nout.
Weiterhin 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 hydraulischen Steuerungen von Betriebszuständen der zahlreichen Eingriffsvorrichtungen und ein Hydrauliksteuerbefehlssignal Slu zum Ausführen von Hydrauliksteuerungen eines Betriebszustandes der Überbrückungskupplung LU umfassen.
Die Hydrauliksteuereinheit 46, welche die vorstehend beschriebenen hydraulischen Steuersignale empfängt, gibt die folgenden Drücke aus: den C1-Steuerdruck Pc1, der auf das Hydraulikstellglied C1a der ersten Kupplung C1 wirkt, den B1-Steuerdruck Pb1, der auf das Hydraulikstellglied B1a der ersten Bremse B1 wirkt, den C2-Steuerdruck Pc2, der auf das Hydraulikstellglied C2a der zweiten Kupplung C2 wirkt, 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, den Primärdruck Ppri, der auf das Hydraulikstellglied 60c der Primärscheibe 60c wirkt, den Sekundärdruck Psec, der auf das Hydraulikstellglied 64c der Sekundärscheibe 64c wirkt, und den LU-Druck Plu, der zum Steuern der Überbrückungskupplung LU wirkt.
Zum Durchführen verschiedener Steuervorgänge im Fahrzeug 10 umfasst die elektronische Steuervorrichtung 100 eine Maschinensteuereinrichtung oder einen entsprechenden Abschnitt in Form eines Maschinensteuerabschnitts 120 und eine Getriebeschaltsteuereinrichtung oder einen entsprechenden Abschnitt in Form eines Getriebeschaltsteuerabschnitts 122.
Der Maschinensteuerabschnitt 120 berechnet eine erforderliche Antriebskraft Fdem, indem er beispielsweise den Gaspedalbetätigungsbetrag θacc und die Fahrgeschwindigkeit V auf eine vorgegebene oder gespeicherte Beziehung (z.B. ein Antriebskraftkennfeld) anwendet, die durch Experimente 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 ausgegebene Maschinensteuerungssignal Se wird der Maschinensteuervorrichtung 42 zugeführt.
Wenn die Betätigungsposition POSsh des Schalthebels 98 beispielsweise während des Anhaltens des Fahrzeugs 10 von der Parkstellung P oder der Neutralstellung N in die Fahrstellung D geschaltet wird, liefert der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 der Hydrauliksteuereinheit 46 das Hydrauliksteuerbefehlssignal Scbd, das das Einrücken der ersten Kupplung C1 fordert, wodurch die Vorwärtsfahrstellung mit Zahnradgetriebe eingerichtet wird, um die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs 10 durch die auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 übertragene Antriebskraft zu ermöglichen. Wird die Betriebsstellung POSsh des Schalthebels 98 während des Stillstands des Fahrzeugs 10 von der Parkstellung P oder der Neutralstellung N in die Rückwärtsstellung R geschaltet, liefert der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 dem Hydrauliksteuereinheit 46 das Hydrauliksteuerbefehlssignal Scbd, das den Eingriff der ersten Bremse B1 und das Schalten der Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus fordert, wodurch der Rückwärtsfahrmodus eingerichtet ist, um die Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs 10 durch die auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 übertragene Antriebskraft zu ermöglichen.
Beim Betrieb des Fahrzeugs 10 im Riemenfahrmodus bzw. in der Fahrstellung mit stufenlosem Getriebe durch die Antriebskraft, die auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragen wird, gibt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 beispielsweise das Hydraulikssteuerbefehlssignal Scvt aus, mit dem die Übersetzung γ des stufenlosen Getriebes 24 auf eine Sollübersetzung ytgt gesteuert wird, die beispielsweise aufgrund des Gaspedalbetätigungsbetrags θacc und der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V berechnet wird. Insbesondere speichert der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 darin eine vorgegebene 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. auf einer Linie optimaler Kraftstoffeffizienz der Maschine). Der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 bestimmt einen Sollprimärdruck Ppritgt als Solldruckwert des Primärdrucks Ppri, der auf das Hydraulikstellglied 60c der Primärscheibe 60 wirkt, und einen Sollsekundärdruck Psectgt als Solldruckwert des Sekundärdrucks Psec, der auf das Hydraulikstellglied 64c der Sekundärscheibe 64c wirkt, gemäß der vorstehend erläuterten 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 jeweils auf den Sollprimärdruck Ppritgt und den Sollsekundärdruck Psectgt zu steuern sind. Man bemerke, dass die Schaltsteuerung des stufenlosen Getriebes 24, eine bekannte Technik, nicht im Einzelnen erläutert wird.
Außerdem führt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122, wenn der Schalthebel 98 in die Fahrstellung D gebracht wird, einen Schaltsteuerbetrieb zum Umschalten des Fahrbetriebs zwischen dem Zahnradgetriebefahrmodus (bei dem die Antriebskraft auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 übertragbar ist) und dem Riemenfahrmodus (bei dem die Antriebskraft auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragbar ist) durch. Insbesondere speichert der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 darin eine vorbestimmte Beziehung in Form eines Schaltkennfelds zum Schalten aus einer der ersten und zweiten Gangstellungen in die andere, wobei die erste Gangstellung der Übersetzung EL des Getriebes 28 im Getriebefahrmodus und die zweite Gangstellung der höchsten Übersetzung ymax des stufenlosen Getriebes 24 im Riemenfahrmodus entspricht. Im Schaltkennfeld, das beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit V und den Gaspedalbetätigungsbetrag θacc enthält, 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 auf den Zahnradgetriebefahrmodus, 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 im Schaltkennfeld nachschlägt und den Hochschaltvorgang oder den Herunterschaltvorgang (nämlich das Wechseln des Fahrmodus) abhängig vom Ergebnis der Bestimmung ausführt. Wird beispielsweise ein Fahrzustandspunkt, der durch eine Kombination der Istwerte der Fahrgeschwindigkeit V und des Gaspedalbetätigungsbetrags θacc definiert ist, während des Fahrens im Riemenfahrmodus über die Schaltlinie im Schaltkennfeld bewegt, wird festgestellt, dass eine Anforderung (d.h. eine Herunterschaltforderung) vorliegt, die das Herunterschalten in die erste Gangstellung fordert, nämlich eine Forderung, in den Zahnradgetriebefahrmodus umzuschalten. Wenn sich der Fahrzustandspunkt beispielsweise während des Fahrens im Zahnradgetriebefahrmodus über die Hochschaltlinie im Schaltkennfeld bewegt, wird festgestellt, dass eine Anforderung (d.h. eine Hochschaltforderung) vorliegt, die den Hochschaltvorgang in die zweite Gangstellung fordert, nämlich die Forderung, in den Riemenfahrmodus zu wechseln. Man bemerke, dass der Getriebefahrmodus „D1“ (der Fahrstellung D1) wie in 4 dargestellt und der Riemenfahrmodus „D2“ (der Fahrstellung D2) wie in 4 dargestellt entspricht.
So gibt beispielsweise während des Fahrens im Getriebefahrmodus (entsprechend der in 4 dargestellten Fahrstellung D1), wobei der Schalthebel 98 in die Fahrstellung D gebracht ist, der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 an die Hydrauliksteuereinheit 46 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 eingerichtet wird, so dass die Antriebskraft auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 übertragen werden kann, wenn bestimmt wird, dass die Anforderung zum Hochschalten in die zweite Gangstellung, d.h., das Umschalten auf den Riemenfahrmodus (entsprechend der in 4 dargestellten Vorwärtsfahrstellung D2) erfolgt. Das heißt, die Übertragung der Antriebskraft auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 wird unterbunden, und es wird vom ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 auf den zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 umgeschaltet.
Wie vorstehend beschrieben wird beim Umschalten vom Zahnradgetriebefahrmodus (bei dem die Antriebskraft auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 übertragen wird) auf den Riemenfahrmodus (bei dem die Antriebskraft auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragen wird) die erste Kupplung C1 gelöst, während die zweite Kupplung C2 eingerückt wird. Da der C1-Steuerdruck Pc1, der auf das Hydraulikstellglied C1a der ersten Kupplung C1 wirkt, nicht von einem linearen Magnetventil, sondern vom EIN-AUS-Magnetventil 91 gesteuert wird, kann der C1-Steuerdruck Pc1 bei einem Schaltübergang vom Getriebe- in den Riemenfahrmodus nicht fein gesteuert werden. Daher besteht die Gefahr eines Stoßes im Schaltübergang, da es nicht möglich ist, eine so genannte „Kupplungs-Kupplungs-Steuerung“ durchzuführen, bei der die zweite Kupplung C2 durch präzise Steuerung sowohl des C2-Steuerdrucks Pc2 als auch des C1-Steuerdrucks Pc1 im Schaltübergang eingerückt wird, während die erste Kupplung C1 gelöst wird. Andererseits wird in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung der Stoß berücksichtigt, der beim Umschalten vom Getriebefahrmodus in den Riemenfahrmodus erzeugt wird.
Zum Durchführen der vorstehend beschriebenen Steuervorgänge umfasst die elektronische Steuervorrichtung 100 eine Einrichtung zum Bestimmen einer Trägheitsphase oder einen entsprechenden Abschnitt in Form eines Trägheitsphasenbestimmungsabschnitts 126 und eine Lernsteuereinrichtung oder einen entsprechenden Abschnitt in Form eines Lernsteuerabschnitts 128. Der Trägheitsphasenbestimmungsabschnitt 126 und der Lernsteuerabschnitt 128 werden beim Schaltübergang vom Zahnradgetriebe- in den Riemenfahrmodus betrieben.
Im Umschaltvorgang vom Zahnradgetriebe- in den Riemenfahrmodus bestimmt der Trägheitsphasenbestimmungsabschnitt 126, ob eine Trägheitsphase begonnen hat oder nicht. Der Trägheitsphasenbestimmungsabschnitt 126 bestimmt, dass die Trägheitsphase begonnen hat, wenn eine Drehzahldifferenz ΔNin1 (= INin1-Ninl) der Eingangswellendrehzahl Nin, die ständig erfasst wird, von einem Ausgangswert Nin1 der Eingangswellendrehzahl Nin zu einem Zeitpunkt, zu dem der Umschaltvorgang gestartet wird, nicht kleiner wird als ein Bestimmungsschwellenwert a1. Der Bestimmungsschwellenwert a1 ist ein vorgegebener Wert, der experimentell erhalten oder durch eine geeignete Konstruktionstheorie bestimmt wird und auf dessen Grundlage bestimmt werden kann, dass die Trägheitsphase begonnen hat.
Wenn durch den Trägheitsphasenbestimmungsabschnitt 126 bestimmt wird, dass die Trägheitsphase begonnen hat, führt der Lernsteuerabschnitt 128 das Erlernen eines Befehlsdruckwerts des auf die zweite Kupplung C2 ausgeübten C2-Steuerdrucks Pc2 durch, während er veranlasst, dass die erste Kupplung C1 während einer gegebenen Zeitspanne T der Zeit ab Beginn der Trägheitsphase mit dem Lösen wartet. Der Lernsteuerabschnitt 128 berechnet eine tatsächliche Änderungsrate dN/dt (einen Absolutwert) der Eingangswellendrehzahl Nin beispielsweise während der vorgegebenen Zeitspanne T der Zeit ab Beginn der Trägheitsphase. Anschließend berechnet der Lernsteuerabschnitt 128 eine Differenz K (= β - dN/dt) zwischen der berechneten tatsächlichen Änderungsrate dN/dt und einer vorgegebenen Solländerungsrate β der Eingangswellendrehzahl Nin. Insbesondere berechnet der Lernsteuerabschnitt 128 die Differenz K (= β - dN/dt), indem er die berechnete tatsächliche Änderungsrate dN/dt von der Solländerungsrate β abzieht. Wenn die berechnete Differenz K ein positiver Wert ist, wenn nämlich die tatsächliche Änderungsrate dN/dt kleiner als die Solländerungsrate β ist, korrigiert der Lernsteuerabschnitt 128 den Solldruckwert des C2-Steuerdrucks Pc2, indem er einen gegebenen Wert L1 zum Solldruckwert addiert, der ein Wert vor Ausführung des Lernens des Solldruckwertes im Schaltübergang ist. Der gegebene Wert L1 kann entweder ein vorab festgelegter Wert oder ein variabler Wert sein, der proportional zur Differenz K ist. Wenn die berechnete Differenz K ein negativer Wert ist, wenn nämlich die tatsächliche Änderungsrate dN/dt größer als die Solländerungsrate β ist, korrigiert der Lernsteuerabschnitt 128 den Steuerdruckwert des C2-Steuerdrucks Pc2, indem er einen gegebenen Wert L2 vom Steuerdruckwert abzieht, der ein Wert ist, der vor Ausführung des Lernens des Steuerdruckwerts im Schaltübergang vorliegt. Der gegebene Wert L2 kann entweder ein vorab festgelegter Wert oder ein variabler Wert sein, der proportional zu einem Absolutwert der Differenz K ist.
Während der gegebenen Zeitspanne T ab Beginn der Trägheitsphase, nämlich während der Durchführung des Lernens des Befehlsdruckwertes des C2-Steuerdrucks Pc2 (der auf die zweite Kupplung C2 wirkt) durch den Lernsteuerabschnitt 128, wird die erste Kupplung C1 nicht gelöst und im eingerückten Zustand gehalten, so dass das Erlernen des Befehlsdruckwertes des C2-Steuerdrucks Pc2 verhindert wird, wenn die erste Kupplung C1 in den ausgerückten Zustand versetzt ist. Daher wird der durch das Lernen erhaltene Befehlsdruckwert durch das Lösen der ersten Kupplung C1 nicht beeinflusst, so dass der aufgrund des Lernens korrigierte Befehlsdruckwert eine verbesserte Zuverlässigkeit aufweist.
Wenn eine Hochschaltforderung, die ein Hochschalten aus der ersten Gangstellung (Getriebefahrmodus) in die zweite Gangstellung (Riemenfahrmodus) verlangt, während der Fahrt des Fahrzeugs 10 eingerichtet oder durchgeführt wird, während der Schalthebel 98 in die Fahrstellung D gebracht ist, bewirkt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122, dass die zweite Kupplung C2 mit dem Einkuppeln beginnt, während sich die erste Kupplung C1 im eingekuppelten Zustand befindet. In diesem Fall steuert der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 den C2-Steuerdruck Pc2, der auf das Hydraulikstellglied C2a der zweiten Kupplung C2 wirkt, so dass der angelegte C2-Steuerdruck Pc2 dem Steuerdruckwert des C2-Steuerdrucks Pc2 folgt. Der Steuerdruckwert des C2-Steuerdrucks Pc2 wird beispielsweise so eingestellt, dass der Steuerdruckwert vorübergehend auf einen vorgegebenen Schnellfülldruckwert Pck erhöht und dann auf einem vorgegebenen Stand-by-Druckwert bzw. Haltedruckwert Pst gehalten wird. Der auf die zweite Kupplung C2 wirkende C2-Steuerdruck Pc2 (Istdruckwert) wird entsprechend dem Steuerdruckwert erhöht, wodurch eine Drehmomentkapazität der zweiten Kupplung C2 allmählich erhöht wird. Mit der Erhöhung der Drehmomentkapazität der zweiten Kupplung C2 wird das auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 durch die zweite Kupplung C2 übertragene Drehmoment erhöht. Wenn das gesamte Drehmoment entlang der zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragbar ist, wird die Eingangswellendrehzahl Nin so niedrig eingestellt, dass die Drehzahl des eingangsseitigen drehenden Teils 68 der Zweiwegekupplung TWC in Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung niedriger als die Drehzahl der ausgangsseitigen drehenden Teile 70 der Zweiwegekupplung TWC in Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung ist, nämlich das eingangsseitige drehende Teil 68 relativ zu den ausgangsseitigen drehende Teilern 70 in Fahrzeugrückwärtsfahrrichtung dreht, wodurch die Übertragung der Antriebskraft über die Zweiwegekupplung TWC unterbunden wird, also der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 durch die Zweiwegekupplung TWC getrennt ist. Somit erfolgt der Übergang des Drehmoments zwischen dem ersten und zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT1, PT2 geeignet mittels der Zweiwegekupplung TWC, so dass es möglich ist, den bei der Erhöhung des C2-Steuerdrucks Pc2 auf die zweite Kupplung C2 erzeugten Stoß zu minimieren oder zu reduzieren.
Wenn der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 durch die Zweiwegekupplung TWC getrennt wird, beginnt die Trägheitsphase. Wenn durch den Trägheitsphasenbestimmungsabschnitt 126 bestimmt wird, dass die Trägheitsphase beginnt, wird die Ausführung des Lernens des Befehlsdruckwertes des (auf die zweite Kupplung C2 wirkenden) C2-Steuerdrucks Pc2 durch den Lernsteuerabschnitt 128 gestartet. Während der Durchführung des Lernens des Befehlsdruckwerts des C2-Steuerdrucks Pc2 wird die erste Kupplung C1 dazu veranlasst, mit dem Ausrücken zu warten, ohne die erste Kupplung C1 auszurücken. Wenn die gegebene Zeitspanne T seit Beginn der Trägheitsphase verstrichen ist, beendet der Lernsteuerabschnitt 128 die Ausführung des Lernens des Befehlsdruckwertes des C2-Steuerdrucks Pc2, und dann bewirkt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122, dass die erste Kupplung C1 gelöst bzw. ausgerückt wird. Insbesondere reduziert der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122 den (auf die erste Kupplung C1 wirkenden) C1-Steuerdruck Pc1 auf Null, indem er das Ein-Aus-Magnetventil 91 aus dem EIN-Zustand in den AUS-Zustand schaltet. Obwohl der C1-Steuerdruck Pc1, der durch das EIN-AUS-Magnetventil 91 gesteuert wird, beim Übergang des C1-Steuerdrucks Pc1 auf Null nicht präzise steuerbar ist, wird in diesem Fall die erste Kupplung C1 ausgerückt, wobei der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 nach Beginn der Trägheitsphase unterbrochen wird, so dass ein Stoß durch das Ausrücken der ersten Kupplung C1 vermeidbar ist.
Während der vorgegebenen Zeitspanne T ab Beginn der Trägheitsphase wird das Erlernen des Befehlsdruckwertes des C2-Steuerdrucks Pc2 durchgeführt, während die erste Kupplung C1 auf das Ausrücken wartet, ohne dass veranlasst wird, dass die erste Kupplung C1 ausrückt. Dadurch wird verhindert, dass das Erlernen des Solldruckwertes des C2-Steuerdrucks Pc2 gleichzeitig mit dem Ausrücken der ersten Kupplung C1 durchgeführt wird. Somit ist es möglich zu verhindern, dass das Erlernen des Solldruckwertes durch das Ausrücken der ersten Kupplung C1 beeinflusst wird. Der Solldruckwert, der durch das Lernen kompensiert oder korrigiert ist, wird bei der nächsten Ausführung des Hochschaltvorgangs verwendet, damit der Hochschaltvorgang bei der nächsten Ausführung zufriedenstellender ausgeführt werden kann.
Wenn eine Drehzahldifferenz ΔNin2 (= |Nin2 - Ninl) zwischen der Eingangswellendrehzahl Nin und einer synchronisierten Drehzahl Nin2 der Eingangswelle 22 (d.h. einer Drehzahl der Eingangswelle 22 nach Abschluss des Hochschaltvorgangs) während der Trägheitsphase nicht größer als ein Bestimmungsschwellenwert a2 wird, schätzt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122, dass die Eingangswellendrehzahl Nin bald gleich der synchronisierten Drehzahl Nin2 wird. Wenn er abschätzt, dass die Eingangswellendrehzahl Nin gleich der synchronisierten Drehzahl Nin2 wird, bewirkt der Getriebeschaltsteuerabschnitt 122, dass der C2-Steuerdruck Pc2 nach Ablauf einer bestimmten Verzögerungszeit stärker erhöht wird, so dass die zweite Kupplung C2 vollständig eingerückt wird, um den Hochschaltvorgang abzuschließen.
6 ist ein Ablaufplan zur Erläuterung eines Steuerprogramms, das ausgeführt wird, wenn der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 einzurichten ist, wenn nämlich der Hochschaltvorgang aus der ersten Gangstellung in die zweite Gangstellung beim Fahren des Fahrzeugs 10 ausgeführt wird, während der Schalthebel 98 in der Fahrstellung D steht.
Das Steuerprogramm wird mit dem Schritt ST1 eingeleitet, der der Steuerfunktion des Getriebeschaltsteuerabschnitts 122 entspricht, der implementiert wird, um zu bestimmen, ob die Hochschaltforderung, die den Hochschaltvorgang aus der ersten Gangstellung in die zweite Gangstellung erfordert, ausgegeben wurde oder nicht. Wird in Schritt ST1 ein negatives Urteil gefällt wird, wird ein Zyklus der Ausführung des Steuerprogramms beendet. Wird in Schritt ST1 ein zustimmendes Urteil gefällt, wird Schritt ST2 entsprechend der Steuerungsfunktion des Getriebeschaltsteuerabschnitts 122 implementiert, um zu bewirken, dass die zweite Kupplung C2 damit beginnt, einzurücken, während die erste Kupplung C1 noch eingerückt ist. Insbesondere wird bei Schritt ST2 der auf die zweite Kupplung C2 ausgeübte C2-Steuerdruck Pc2 erhöht, um einem Sollwert zu folgen, der der Solldruckwert des C2-Steuerdrucks Pc2 ist.
Auf Schritt ST2 folgt Schritt ST3 entsprechend der Steuerfunktion des Trägheitsphasenbestimmungsabschnitts 126, die implementiert wird, um zu bestimmen, ob die Trägheitsphase durch Erhöhen des C2-Steuerdrucks Pc2 auf die zweite Kupplung C2 gestartet wurde oder nicht. Wenn in Schritt ST3 ein negatives Urteil gefällt wird, kehrt der Steuerablauf zu Schritt ST3 zurück, um erneut zu bestimmen, ob die Trägheitsphase gestartet wurde. Das heißt, die gleiche Bestimmung wird wiederholt durchgeführt, bis in Schritt ST3 ein positives Urteil gefällt wird. Wenn das positive Urteil in Schritt ST3 gefällt wird, wird Schritt ST4 passend zur Steuerfunktion des Lernsteuerabschnitts 128 implementiert, um das Lernen des Befehlsdruckwerts des C2-Steuerdrucks Pc2 zu starten, der auf die zweite Kupplung C2 wirkt.
Auf Schritt ST4 folgt Schritt ST5 entsprechend der Steuerfunktion des Lernsteuerabschnitts 128, der implementiert ist, um zu bestimmen, ob die vorgegebene Zeitspanne T seit Beginn der Trägheitsphase verstrichen ist oder nicht. Wenn bei Schritt ST5 ein negatives Urteil gefällt wird, kehrt der Steuerablauf zu Schritt ST5 zurück, um erneut zu bestimmen, ob die vorgegebene Zeitspanne T abgelaufen ist. Das heißt, das gleiche Urteil wird wiederholt gefällt, bis ein positives Urteil in Schritt ST5 gefällt wird, und das Lernen des Befehlsdruckwertes wird ausgeführt, bis das positive Urteil bei Schritt ST5 fällt. Wird in Schritt ST5 ein zustimmendes Urteil gefällt, wird das Erlernen des Befehlsdruckwerts des C2-Steuerdrucks Pc2 beendet, und dann wird Schritt ST6 entsprechend der Steuerfunktion des Getriebeschaltsteuerabschnitts 122 implementiert, um das Lösen der ersten Kupplung C1 zu bewirken. Auf Schritt ST6 folgt Schritt ST7, der der Steuerfunktion des Getriebeschaltsteuerabschnitts 122 entspricht, der implementiert ist, um das vollständige Einrücken der zweiten Kupplung C2 zu veranlassen.
7 ist ein Zeitschaubild, das ein Ergebnis des ausgeführten Steuerprogramms wie im Ablaufplan von 6 gezeigt darstellt. In 7 stellen Ordinatenachsen, von oben nach unten gesehen, die Eingangswellendrehzahl Nin, den C1-Steuerdruck Pc1 als den Steuerdruckwert, den C2-Steuerdruck Pc2 als den Steuerdruckwert und das Vorhandensein/Fehlen des Lernens des Steuerdruckwerts des C2-Steuerdrucks Pc2 dar, der auf die zweite Kupplung C2 wirkt. Bei Vorhandensein/Fehlen des Lernens des Befehlsdruckwertes des C2 bedeutet „AUS“, dass das Lernen des Befehlsdruckwerts nicht ausgeführt wird, und „EIN“, dass das Lernen des Befehlsdruckwerts ausgeführt wird.
Zu einem Zeitpunkt t1 wird bestimmt, dass die Hochschaltforderung für einen Hochschaltvorgang aus der ersten Gangstellung in die zweite Gangstellung vorliegt und die zweite Kupplung C2 dazu veranlasst wird, mit dem Einrücken zu beginnen. Wie in 7 dargestellt ist, wird der Steuerdruckwert des C2-Steuerdrucks Pc2, der auf die zweite Kupplung C2 wirkt, vorübergehend auf dem Schnellfülldruckwert Pck gehalten und dann auf dem Stand-by-Druckwert Pst gehalten. Mit der Einstellung des Steuerdruckwertes auf den Schnellfülldruckwert Pck wird ein Antwortverhalten des Istdruckwerts des C2-Steuerdrucks Pc2 verbessert, so dass der Istdruckwert des C2-Steuerdrucks Pc2 dem Stand-by-Druckwert Pst mit einem verbesserten Antwortverhalten folgt. Wird der C2-Steuerdruck Pc2 erhöht, der auf die zweite Kupplung C2 wirkt, wird die Drehmomentkapazität der zweiten Kupplung C2 erhöht. Zu einem Zeitpunkt t2 wird die Trägheitsphase gestartet und die Verringerung der Drehzahl der Antriebswelle Nin beginnt. Ab dem Zeitpunkt t2 wird das Lernen des Steuerdruckwerts der zweiten Kupplung C2 gestartet, so dass der Steuerdruckwert, z.B. der (in 7 dargestellte) Bereitschaftsdruckwert Pst im Hinblick auf die Differenz K zwischen der tatsächlichen Änderungsrate dN/dt der Eingangswellendrehzahl Nin und der vorgegebenen Solländerungsrate β der Eingangswellendrehzahl Nin kompensiert oder korrigiert wird. Dann wird zu einem Zeitpunkt t3, zu dem die gegebene Zeitspanne T ab dem Zeitpunkt t2 verstrichen ist, das Lernen des Befehlsdruckwertes beendet. Weiterhin wird zum Zeitpunkt t3 die erste Kupplung C1 dazu veranlasst, nach Beendigung des Schaltunterrichts mit dem Lösen zu beginnen. Da also die erste Kupplung C1 während der Trägheitsphase gelöst wird, erzeugt das Ausrücken der ersten Kupplung C1 keinen Stoß bzw. Ruck, selbst wenn der C1-Steuerdruck Pc1 nicht präzise gesteuert wird.
Zu einem Zeitpunkt t4 wird die Drehzahldifferenz ΔNin2 zwischen der Eingangswellendrehzahl Nin und der synchronisierten Drehzahl Nin2 nicht größer als der Bestimmungsschwellenwert a2, und es wird bestimmt, dass die Eingangswellendrehzahl Nin in Kürze gleich der synchronisierten Drehzahl Nin2 wird. Nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne ab dem Zeitpunkt t4 wird der C2-Steuerdruck Pc2 schrittweise erhöht. Dann wird zu einem Zeitpunkt t5 der C2-Steuerdruck Pc2 auf einen Druckwert Pc2on erhöht, durch den die zweite Kupplung C2 vollständig eingerückt werden soll. Wenn die zweite Kupplung C2 vollständig eingerückt ist, ist der Hochschaltvorgang aus der ersten Gangstellung in die zweite Gangstellung abgeschlossen.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird in der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, in dem der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs PT1 während der Fahrt des Fahrzeugs 10 einzurichten ist, die zweite Kupplung C2 dazu veranlasst, mit dem Einkuppeln zu beginnen, während sich die erste Kupplung C1 noch in ihrem eingerückten Zustand befindet. Dann wird der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 durch die Zweiwegekupplung TWC unterbrochen, wodurch der Antriebskraftübertragungsweg, auf dem das Drehmoment übertragen wird, aus dem ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 in den zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 umgeschaltet wird, wenn mit der Erhöhung der Drehmomentkapazität der zweiten Kupplung C2 das gesamte Drehmoment über den zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 übertragbar wird. Somit erfolgt die Übertragung des Drehmoments zwischen den ersten und zweiten Antriebskraftübertragungswegen PT1, PT2 geeignet über die Zweiwegekupplung TWC, so dass es möglich ist, einen während der Übertragung des Drehmoments zwischen den ersten und zweiten Antriebskraftübertragungswegen PT1, PT2 erzeugten Stoß zu minimieren oder zu reduzieren. Außerdem wird die Trägheitsphase gestartet, wenn der Antriebskraftübertragungsweg, über den das Drehmoment übertragen wird, auf den zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 geschaltet wurde. Wird die erste Kupplung C1 nach dem Start der Trägheitsphase ausgerückt, wird nämlich die erste Kupplung C1 aus ihrem eingekuppelten Zustand in ihren ausgekuppelten Zustand geschaltet, während der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 durch die Zweiwegekupplung TWC getrennt ist, ist es möglich, die Erzeugung eines Stoßes während des Vorgangs des Ausrückens der ersten Kupplung C1 zu vermeiden, selbst wenn der auf die erste Kupplung C1 ausgeübte C1-Steuerdruck Pc1 nicht durch das EIN-AUS-Magnetventil 91 präzise gesteuert wird. Obwohl der auf die erste Kupplung C1 ausgeübte C1-Steuerdruck Pc1 durch das EIN-AUS-Magnetventil 91 gesteuert wird, ist es also möglich, einen beim Schaltübergang vom ersten Antriebskraftübertragungsweg PT1 zum zweiten Antriebskraftübertragungsweg PT2 erzeugten Stoß zu reduzieren. Da der auf die erste Kupplung C1 wirkende C1-Steuerdruck Pc1 durch das EIN-AUS-Magnetventil 91 gesteuert wird, können die Herstellkosten geringer gehalten werden als in einer Anordnung, in der der auf die erste Kupplung C1 wirkende C1-Steuerdruck Pc1 durch ein Linearmagnetventil gesteuert wird.
Zudem wird in der vorliegenden Ausführungsform während der gegebenen Zeitspanne T ab Beginn der Trägheitsphase das Erlernen des Befehlsdruckwertes des auf die zweite Kupplung C2 wirkenden C2-Steuerdrucks Pc2 ausgeführt, während die erste Kupplung C1 dazu veranlasst wird, auf das Loslassen zu warten, ohne dass ein Ausrücken der ersten Kupplung C1 veranlasst wird. Somit wird verhindert, dass das Erlernen des Solldruckwertes des C2-Steuerdrucks Pc2 gleichzeitig mit dem Lösen der ersten Kupplung C1 durchgeführt wird.
Obwohl die bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung anhand der Figuren ausführlich beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung auf andere Arten ausführbar ist.
So definiert beispielsweise die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die ersten und zweiten parallel zueinander zwischen der Eingangswelle 22 und der Ausgangswelle 30 vorgesehenen Antriebskraftübertragungswege ST1, ST2, so dass der erste Antriebskraftübertragungsweg PT1 die erste Kupplung C1 und die Zweiwegekupplung TWC und der zweite Antriebskraftübertragungsweg PT2 das stufenlose Getriebe 24 und die zweiten Kupplung C2 enthält. Die vorstehend beschriebene Konstruktion oder Anordnung der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 ist jedoch für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich. Die vorliegende Erfindung ist auf jede Antriebskraftübertragungsvorrichtung anwendbar, die in einem Fahrzeug vorzusehen ist, falls die Antriebskraftübertragungsvorrichtung eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle und eine erste, zweite und dritte Eingriffsvorrichtung umfasst und zahlreiche Antriebskraftübertragungswege definiert, die mittels der Eingriffsvorrichtungen geschaffen werden.
Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung auch auf eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung anwendbar, die ein gestuft änderbares Automatikgetriebe umfasst, das aus zahlreichen Planetengetriebevorrichtungen und zahlreichen Eingriffsvorrichtungen besteht. Im gestuft änderbaren Automatikgetriebe wird jede von zahlreichen Gangstellungen selektiv durch eine entsprechende Kombination von Betriebszuständen der Eingriffsvorrichtungen festgelegt. Dies kann so interpretiert werden, dass das gestuft variable Automatikgetriebe die gleiche Anzahl von Antriebskraftübertragungswegen definiert wie die darin festgelegten Gangstellungen, wobei jeder der verschiedenen Antriebskraftübertragungswege eingerichtet ist, wenn eine zugehörige der Gangstellungen bzw. Getriebestellungen eingerichtet ist. In dem in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung enthaltenen gestuft variablen Automatikgetriebe, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, sind zwei der Eingriffsvorrichtungen, die der ersten und dritten Eingriffsvorrichtung entsprechen, hintereinander in einem der Antriebskraftübertragungswege vorgesehen, die beim Einrichten einer bestimmten der Drehzahlpositionen einzurichten sind, wobei die der ersten Eingriffsvorrichtung entsprechende Eingriffsvorrichtung durch einen von einem EIN-AUS-Magnetventil gesteuerten Hydraulikdruck betätigbar ist. Das heißt, die vorliegende Erfindung ist auf eine derartige Antriebskraftübertragungsvorrichtung anwendbar, insbesondere auf einen Fall, in dem ein Schaltvorgang ausgeführt wird, um von der vorstehend beschriebenen bestimmten Gangstellung in eine andere der Gangstellungen zu schalten.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das Lernen des Befehlsdruckwertes des auf die zweite Kupplung C2 wirkenden C2-Steuerdrucks Pc2 beendet, wenn die vorgegebene Zeitspanne T seit Beginn der Trägheitsphase verstrichen ist. Das Erlernen des Befehlsdruckwertes muss jedoch nicht unbedingt nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne T beendet werden. So kann beispielsweise der Lernsteuerabschnitt 128 eine Funktion umfassen, um zu beurteilen, ob das Lernen des Befehlsdruckwerts beendet werden soll oder nicht, so dass das Lernen des Befehlsdruckwerts beendet wird, wenn beurteilt wird, dass das Lernen beendet werden soll.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird der Stand-by-Druckwert Pst als Steuerdruckwert des C2-Steuerdrucks Pc2, der im Schaltübergang auf die zweite Kupplung C2 wirkt, durch den Lernsteuerabschnitt 128 kompensiert oder korrigiert. Der zu korrigierende Solldruckwert muss jedoch nicht unbedingt der Stand-by-Druckwert Pst sein. Weiterhin kann ein Wert, der sich auf den Steuerdruckwert des C2-Steuerdrucks Pc2 bezieht, durch das Lernen korrigiert werden. So kann beispielsweise der Schnellfülldruckwert Pck als Steuerdruckwert des C2-Steuerdrucks Pc2, eine Zeitspanne, für die der Steuerdruckwert des C2-Steuerdrucks Pc2 auf dem Schnellfülldruckwert Pck gehalten wird, und/oder eine Verzögerungszeit von der Ermittlung der Hochschaltanforderung bis zum Beginn der Erhöhung des C2-Steuerdrucks Pc2 durch das Lernen korrigiert werden. Die Zeitspanne, für die der Steuerdruckwert des C2-Steuerdrucks Pc2 auf dem Schnellfülldruckwert Pck gehalten wird und die Dauer der Verzögerungszeit von der Ermittlung der Hochschaltanforderung bis zum Beginn der Erhöhung des C2-Steuerdrucks Pc2 entspricht jeweils einem in den beigefügten Ansprüchen genannten „auf den Steuerdruckwert des Hydraulikdrucks bezogenen Wert“.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird während der vorgegebenen Zeitspanne T ab Beginn der Trägheitsphase die erste Kupplung C1 im eingerückten Zustand gehalten und das Erlernen des Steuerdruckwerts des C2-Steuerdrucks Pc2 durchgeführt (der auf die zweite Kupplung C2 wirkt). Wird jedoch das Erlernen des Solldruckwertes des C2-Steuerdrucks Pc2 nicht durchgeführt, kann die erste Kupplung C1 unmittelbar nach Beginn der Trägheitsphase ausgerückt werden. Das heißt, das Ausrücken der ersten Kupplung C1 kann zu jedem Zeitpunkt nach Beginn der Trägheitsphase, also während der Trägheitsphase erfolgen.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform besteht die dritte Eingriffsvorrichtung aus der Zweiwegekupplung TWC, die in einen aus dem Freilauf- und Sperrmodus ausgewählten zu versetzen ist, so dass die Zweiwegekupplung TWC die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 überträgt und die Übertragung der Antriebskraft während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs 10 unterbindet, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den Freilaufmodus geschaltet wird, und so, dass die Zweiwegekupplung TWC die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands und während des nichtangetriebenen Zustands überträgt, wenn die Zweiwegekupplung TWC in den verriegelten Modus geschaltet ist. Die dritte Eingriffsvorrichtung muss jedoch nicht unbedingt aus einer Zweiwegekupplung mit einem solchen Aufbau bestehen, sondern kann beispielsweise aus einer herkömmlichen Freilaufkupplung bestehen, die dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft im angetriebenen Zustand zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft im nichtangetriebenen Zustand zu unterbinden. Ferner kann die Zweiwegekupplung einen Aufbau aufweisen, der nicht besonders auf die Einzelheiten der vorstehend beschriebenen Zweiwegekupplung TWC beschränkt ist, falls die dritte Eingriffsvorrichtung eine Zweiwegekupplung umfasst.
Man bemerke, dass die vorstehend beschriebene Ausführungsform nur zur Veranschaulichung dargestellt wurde, und dass die vorliegende Erfindung mit verschiedenen Modifikationen und Verbesserungen verkörpert werden kann, die für Fachleute offensichtlich sind.
Bezugszeichenliste

16:: Antriebskraftübertragungsvorrichtung
22:: Eingangswelle
24:: stufenloses Getriebe
30:: Ausgangswelle
91:: EIN-AUS-Magnetventil
94:: Linearmagnetventil
100:: elektronische Steuervorrichtung (Steuervorrichtung)
122:: Getriebeschaltsteuerabschnitt
128:: Lernsteuerabschnitt
PT1:: erster Antriebskraftübertragungsweg
PT2:: zweiter Antriebskraftübertragungsweg
C1:: erste Kupplung (erste Eingriffsvorrichtung, Eingriffsvorrichtung)
C2:: zweite Kupplung (zweite Eingriffsvorrichtung, Eingriffsvorrichtung)
TWC:: Zweiwegekupplung (dritte Eingriffsvorrichtung, Eingriffsvorrichtung)
T:: vorgegebene Zeitspanne

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015113932 A [0002]

Claims

Steuervorrichtung (100) für eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung (16), die in einem Fahrzeug (10) einsetzbar ist, wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung (16) eine Eingangswelle (22), eine Ausgangswelle (30) und erste, zweite und dritte Eingriffsvorrichtungen (C1, C2, TWC) umfasst und zahlreiche Antriebskraftübertragungswege (PT) definiert, die zwischen der Eingangswelle (22) und der Ausgangswelle (30) vorgesehen sind, wobei die zahlreichen Antriebskraftübertragungswege (PT) einen ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) und einen zweiten Antriebskraftübertragungsweg (PT2) umfassen, so dass der erste Antriebskraftübertragungsweg (PT1) die erste und dritte Eingriffsvorrichtung (C1, TWC) aufweist, und so, dass die dritte Eingriffsvorrichtung (TWC) zwischen der ersten Eingriffsvorrichtung (C1) und der Ausgangswelle (30) im ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) angeordnet ist, wobei der erste Antriebskraftübertragungsweg (PT1) durch Einrücken der ersten Eingriffsvorrichtung (C1) einrichtbar ist, die durch einen Hydraulikdruck (Pc1) betätigbar ist, der auf die erste Eingriffsvorrichtung (C1) wirkt und der durch ein EIN-AUS-Magnetventil (91) gesteuert wird, so dass eine Antriebskraft auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) über die erste und dritte Eingriffsvorrichtung (C1, TWC) übertragbar ist, wenn der erste Antriebskraftübertragungsweg (PT1) eingerichtet ist, wobei der zweite Antriebskraftübertragungsweg (PT2) durch Einrücken der zweiten Eingriffsvorrichtung (C2) einrichtbar ist, die durch einen Hydraulikdruck (Pc2) betätigbar ist, der auf die zweite Eingriffsvorrichtung (C2) wirkt und der durch ein Linearmagnetventil (94) gesteuert wird, so dass die Antriebskraft auf dem zweiten Antriebskraftübertragungsweg (PT2) durch die zweite Eingriffsvorrichtung (C2) übertragbar ist, wenn der zweite Antriebskraftübertragungsweg (PT2) eingerichtet ist, wobei die dritte Eingriffsvorrichtung (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, und wobei die Steuervorrichtung (100) einen Getriebeschaltsteuerabschnitt (122) umfasst, der dazu aufgebaut ist, in einem Fall, in dem der zweite Antriebskraftübertragungsweg (PT2) anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs (PT1) während der Fahrt des Fahrzeugs (10) einzurichten ist, zu bewirken, dass die zweite Eingriffsvorrichtung (C2) eingerückt wird, wenn die erste Eingriffsvorrichtung (C1) eingerückt ist, und zu bewirken, dass die erste Eingriffsvorrichtung (C1) nach dem Start einer Trägheitsphase ausgerückt wird.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 1, weiter mit einem Lernsteuerabschnitt (128), der dazu aufgebaut ist, das Lernen eines Befehlsdruckwerts des auf die zweite Eingriffsvorrichtung (C2) ausgeübten Hydraulikdrucks (Pc2) während einer vorgegebenen Zeitspanne (T) ab Beginn der Trägheitsphase durchzuführen und zu bewirken, dass die erste Eingriffsvorrichtung während der vorgegebenen Zeitspanne (T) ab Beginn der Trägheitsphase mit dem Ausrücken wartet, ohne zu veranlassen, dass die erste Eingriffsvorrichtung ausgerückt wird.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten und zweiten Antriebskraftübertragungswege (PT1, PT2) parallel zueinander vorgesehen sind, und wobei die Antriebskraftübertragungsvorrichtung (16) zudem ein stufenloses Getriebe (24) umfasst, das im zweiten Antriebskraftübertragungsweg (PT2) vorgesehen ist.
Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die dritte Eingriffsvorrichtung (TWC) so in einen ausgewählten aus einem Freilaufmodus und einem verriegelten Modus anzuordnen ist, dass die dritte Eingriffsvorrichtung (TWC) dazu aufgebaut ist, die Antriebskraft während des angetriebenen Zustands des Fahrzeugs (10) zu übertragen und die Übertragung der Antriebskraft während des nichtangetriebenen Zustands des Fahrzeugs (10) zu unterbinden, wenn die dritte Eingriffsvorrichtung (TWC) in den Freilaufmodus versetzt ist, und so, dass die dritte Eingriffsvorrichtung (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 dritte Eingriffsvorrichtung (TWC) in den verriegelten Modus versetzt ist.
Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Getriebeschaltsteuerabschnitt (122) dazu aufgebaut ist, in dem Fall, in dem der zweite Antriebskraftübertragungsweg (PT2) anstelle des ersten Antriebskraftübertragungswegs (PT1) während des Betriebs des Fahrzeugs (10) einzurichten ist, das Ausrücken der ersten Eingriffsvorrichtung (C1) zu bewirken, nachdem eine Drehzahl (Nin) der Eingangswelle (22) der Antriebskraftübertragungsvorrichtung (16) durch Eingriff der zweiten Eingriffsvorrichtung (C2) damit beginnt, sich zu ändern.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 2, wobei der Lernsteuerabschnitt (128) dazu aufgebaut ist, eine tatsächliche Änderungsrate (dN/dt) einer Drehzahl (Nin) der Eingangswelle (22) zu erhalten, die durch den Eingriff der zweiten Eingriffsvorrichtung (C2) verursacht wird, und den Steuerdruckwertes des Hydraulikdrucks (Pc2) oder einen auf den Steuerdruckwert des Hydraulikdrucks (Pc2) bezogenen Wert abhängig von einer Differenz (K) zwischen der erhaltenen Ist-Rate (dN/dt) und einer Solländerungsrate (β) der Drehzahl (Nin) der Eingangswelle (22) zu korrigieren.
Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die dritte Eingriffsvorrichtung (TWC) einen eingangsseitigen Drehabschnitt (68) und einen ausgangsseitigen Drehabschnitt (70a, 70b) umfasst, so dass die Drehung zwischen der eingangsseitigen Welle (22) und dem eingangsseitigen Drehabschnitt (68) auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) übertragbar ist, und so, dass die Drehung zwischen dem ausgangsseitigen Drehabschnitt (70a, 70b) und der Ausgangswelle (30) auf dem ersten Antriebskraftübertragungsweg (PT1) übertragbar ist, und wobei der eingangsseitige Drehabschnitt (68) daran gehindert wird, in einer vorab festgelegten aus einander entgegengesetzten Richtung relativ zum ausgangsseitigen Drehabschnitt (70a, 70b) zu drehen, und in der anderen der entgegengesetzten Richtungen relativ zu dem ausgangsseitigen Drehabschnitt (70a, 70b) drehbar ist.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 7, wobei der eingangsseitige Drehabschnitt (68) der dritten Eingriffsvorrichtung (TWC) mit einem ersten drehenden Element (52) verbunden ist und integral mit dem ersten drehenden Element (52) drehbar ist, wobei der ausgangsseitige Drehabschnitt (70a, 70b) der dritten Eingriffsvorrichtung (TWC) mit einem zweiten drehenden Element (54) verbunden und integral mit dem zweiten drehenden Element (54) drehbar ist, und wobei das erste und zweite drehende Element (52, 54) beide so gedreht werden, dass eine Drehzahl des zweiten drehenden Elements (54) höher ist als eine Drehzahl des ersten drehenden Elements (52), wodurch der eingangsseitige Drehabschnitt (68) der dritten Eingriffsvorrichtung (TWC) relativ zum ausgangsseitigen Drehabschnitt (70a, 70b) der dritten Eingriffsvorrichtung (TWC) in die andere der entgegengesetzten Richtungen dreht, wenn die erste und zweite Eingriffsvorrichtung (C1, C2) beide eingerückt sind und die Eingangswelle (22) dreht.
Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der zweite Antriebskraftübertragungsweg (PT2) ein zweites Übersetzungsverhältnis (γ) zwischen den Eingangs- und Ausgangswellen (22, 30) bereitstellt, und der erste Antriebskraftübertragungsweg (PT1) ein erstes Übersetzungsverhältnis (EL) zwischen den Eingangs- und Ausgangswellen (22, 30) so bereitstellt, dass das zweite Übersetzungsverhältnis (γ) niedriger ist als das erste Übersetzungsverhältnis (EL).