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GEGENSTAND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine automatisches Schaltgetriebe
für ein
Fahrzeug bei der das Fahrzeug sich in einem Parkzustand (angehalten)
ohne eine spezielle Parkvorrichtung selbst während der Vorbereitung für einen
Motorstart des Antriebsmotors befinden kann.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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In
Fahrzeugen ist ein Getriebe vorhanden zur Umsetzung der Energie
der Antriebsmaschine entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeuges.
Als Getriebe gibt es manuelle Schaltgetriebe zum manuellen Wechsel
der eingelegten Gänge
und automatische Schaltgetriebe zum automatischen Wechsel der eingelegten
Gänge entsprechend
dem Betriebszustand des Fahrzeuges.
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Das
manuelle Schaltgetriebe ist ausgestattet mit einer Vielzahl von
Getriebezügen
und Schaltvorrichtungen für
die Getriebezüge.
Die Schaltvorrichtung wird manuell bedient, so dass einer der Getriebezüge eingelegt
ist. Demgegenüber
ist ein automatisches Getriebe typischerweise ausgestattet mit einem
Drehmomentwandler und einem Hilfsgetriebe. Ein Stellantrieb schaltet
die Schaltung des Hilfsgetriebes basierend auf der Stellung eines
Schalthebels um.
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Zusätzlich gibt
es automatisierte Schaltgetriebe basierend auf manuellen Schaltgetrieben
mit Getriebezügen
und Schaltvorrichtungen zum automatischen Gangwechsel. 7 zeigt ein
derartiges automatisches Schaltgetriebe, wobei Bezugszeichen 302 einen
Antriebsmotor bezeichnet und 304 ein automatisches Schaltgetriebe.
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Das
automatische Schaltgetriebe 304 umfasst eine Eingangswelle 310,
welche verbunden ist mit einer Kurbelwelle 306 eines Motors 302 des
Fahrzeuges (nicht dargestellt) über
eine Hauptkupplung 308, eine Ausgangswelle 312 ist
verbunden mit einem Antriebsrad (nicht dargestellt) und einem ersten bis
fünften
Getriebezug 314, 316, 318, 320, 322 sowie
einem Rückwärtsganggetriebezug 324.
Die Zahnräder übertragen
die Antriebskraft von der Eingangswelle 310 auf die Ausgangswelle 312 bei
unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen.
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Die
Getriebezüge 314, 316, 318, 320, 322 und 324 werden
durch die Schaltvorrichtung geschaltet. Die Schaltvorrichtung des
automatischen Schaltgetriebes 304 umfasst eine Schaltvorrichtung 326 für den ersten
zum zweiten Gang, eine Schaltvorrichtung 328 für den dritten
zum vierten Gang, eine Schaltvorrichtung 330 für den fünften Gang
und eine Schaltvorrichtung 332 für den Rückwärtsgang. Bezugszeichen 334 bezeichnet
einen abschließenden Getriebezug, 336 ein
Differenzialgetriebe und 338 eine Antriebswelle in Verbindung
mit dem Antriebsrad (nicht dargestellt).
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Bei
dem automatischen Schaltgetriebe 304 schaltet eine automatische
Getriebesteuerung (nicht dargestellt) die eingelegten Gänge automatisch.
Die automatische Getriebesteuerung steuert einen Stellantrieb (nicht
dargestellt) zur Betätigung
der Schaltvorrichtungen 326, 328, 330 und 332,
so dass einer der Getriebezüge 314, 316, 318, 320, 322 und 324 entsprechend
der Stellung einer Schaltmuffe (nicht dargestellt) eingekuppelt
ist.
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Beispiele
der Steuerungen sind offenbart in den japanischen Offenlegungsschriften
Nr. 2001-227600 und 2000-97297.
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Die
Steuerung offenbart in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2001-227600
umfasst: eine Eingangswelle; eine Hauptkupplung zur Übertragung der
Antriebskraft der Antriebsmaschine auf die Eingangswelle; eine Gegenwelle,
auf die die Antriebskraft von der Antriebswelle über die Zahnräder übertragen
wird; eine Ausgangswelle zur Übertragung
der Antriebskraft auf das rückwärtige Differenzial,
dessen Welle auf einer Achse in Richtung der Eingangswelle angeordnet
ist; eine Zwischenwelle auf einer Achse, die verschieden ist von
der Eingangswelle und der Ausgangswelle; und eine Nebenkupplung
auf der Zwischenwelle. Die Nebenkupplung steuert das übertragene
Drehmoment variabel von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle
während
der Gangschaltung.
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Die
Steuerung offenbart in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2000-97297
umfasst: eine erste Antriebswelle, die in einem Getriebegehäuse gelagert
ist; Antriebszahnräder,
die drehbar gelagert sind an der ersten Antriebswelle; eine zweite
Antriebswelle, die koaxial zur ersten Antriebswelle angeordnet ist;
Antriebszahnräder,
welche drehbar gelagert sind an der zweiten Antriebswelle; eine
angetriebene Welle parallel zu der ersten und der zweiten Welle;
und ein angetriebenes Zahnrad, welches befestigt ist an der angetriebenen
Welle und im Eingriff ist mit dem korrespondierenden Antriebszahnrad
an der ersten und zweiten Antriebswelle.
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Ein
normales Automatikgetriebe mit Drehmomentwandler (AT mit Drehmomentwandler)
umfasst eine Parkvorrichtung mit einem Park-Zahnrad. Mit Bezug zu 6 wird das Fahrzeug mit
normalen Automatikgetriebe geparkt, wobei die Parkvorrichtung dem
Park-Zahnrad erlaubt,
eingekuppelt zu sein, wenn sich die Schaltmuffe in einer Parkposition befindet.
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Demgegenüber verfügt ein automatisches Schaltgetriebe
basierend auf einem manuellen Schaltgetriebe nicht über einen "Parkzustand", bei dem sich die
Schaltmuffe in einer Parkposition befindet, wie dies bei einem Automatikgetriebe
mit Drehmomentwandler der Fall ist.
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Daraus
folgt für
das in 7 dargestellte
Automatikgetriebe basierend auf einem manuellen Schaltgetriebe (automatisiertes
Schaltgetriebe, automatisiertes MT), dass das Fahrzeug geparkt wird, d.h.
angehalten wird, wobei ein abgeschalteter Antriebsmotor oder eine
Festhaltekraft der Antriebsmaschine benutzt wird, wobei der Getriebezug
beispielsweise des Rückwärtsgangs
und die Hauptkupplung eingelegt bzw. eingekuppelt sind, wobei die Antriebsmaschine
ausgeschaltet ist wie bei einem manuellen Schaltgetriebe.
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Während oder
nach dem Motorstart kann sich das Fahrzeug mit konventionellem automatischem
Getriebe basierend auf dem manuellen Schaltgetriebe nicht im Parkzustand
befinden, da der Motorstop nicht benutzt werden kann.
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Daher
benötigt
das konventionelle automatische Getriebe basierend auf dem manuellen
Schaltgetriebe eine separate Parkvorrichtung wie z.B. einen Park-Gang,
um den Parkzustand während
oder nach dem Motorstart zu erreichen und beibehalten zu können. Die
Parkvorrichtung sollte verbunden sein mit der Schaltmuffe über Auswahlkabel
für eine
mechanische Betätigung,
was in einer Kostenerhöhung resultiert.
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Des
Weiteren wird während
des Motorstarts im Parkzustand bei eingelegtem Gang die Antriebsmaschine
gestartet und zur gleichen Zeit der Parkzustand aufgehoben. Daher
ist es notwendig, anhand von Signalen, wie z.B. einem Bremssignal,
festzulegen, ob das Fahrzeug fähig
ist sich zu bewegen. Wenn festgestellt wurde, dass das Fahrzeug
fähig ist, sich
zu bewegen, so wird der Startvorgang der Antriebsmaschine verhindert.
Wenn die Zeit zwischen dieser Bestimmung und dem Motorstart nicht
ausreichend groß ist,
könnte
die Regelung nicht ausreichend funktionieren, was Startprobleme
verursacht.
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Die
DE 199 50 696 A1 beschreibt
ein Doppelkupplungsgetriebe und ein Verfahren zur Steuerung eines
automatisierten Doppelkupplungsgetriebes gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 6 und
8.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Um
die zuvor genannten Probleme zu überwinden
oder zu minimieren, stellt die vorliegende Erfindung ein automatisches
Schaltgetriebe gemäß Anspruch
1 vor.
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Gemäß Anspruch
1 kuppelt die Nebenkupplung ein und aus, so dass einer der Getriebezüge, ausgenommen
der Getriebezug für
den ersten Gang und der Getriebezug für den Rückwärtsgang, eingelegt oder ausgelegt
wird. Bei einem geparktem Fahrzeug steuert die Steuerung dies so,
dass der Rückwärtsgang
eingelegt ist, die Hauptkupplung eingekuppelt und die Nebenkupplung
ausgekuppelt ist. Auf diese Weise kann sich das Fahrzeug in einen
Parkzustand durch eine "mechanische
Parkvorrichtung" befinden,
welche den Motorstillstand bei Einkuppeln der Hauptkupplung und
dementsprechend eingelegten Rückwärtsgang
nutzt, wobei keine elektrische Energie benötigt wird, wie dies bei einem
automatischen Getriebe basierend auf einem konventionellen manuellen
Schaltgetriebe der Fall ist.
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Zusätzlich steuert
die Steuerung, sobald die Antriebsmaschine bei geparktem Fahrzeug
für den Motorstart
vorbereitet wird, so, dass die Hauptkupplung ausgekuppelt und die
Nebenkupplung eingekuppelt wird. Auf diese Weise kann das Fahrzeug durch
Einkuppeln der Nebenkupplung während
der Vorbereitung für
den Motorstart in dem Parkzustand gehalten werden.
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Zur
Lösung
der zuvor genannten Probleme stellt die vorliegende Erfindung außerdem ein
automatisches Schaltgetriebe gemäß Ansprüchen 6 und 8
vor.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Flussdiagramm und zeigt die Regelung einer automatischen Getriebesteuerung für ein Fahrzeug
im Parkzustand über
das Anlassen einer Antriebsmaschine bis zum Fahrzustand des Fahrzeuges
entsprechend einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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2 ist
ein Flussdiagramm und zeigt die Regelung der automatischen Getriebesteuerung
für den
Fahrzustand des Fahrzeuges vom Anlassen der Antriebsmaschine bis
zum Parkzustand des Fahrzeuges.
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3 ist
ein Flussdiagramm und zeigt die Regelung der automatischen Getriebesteuerung
für das
Fahrzeug im Parkzustand über
den Motorstart bis zum Fahrzustand des Fahrzeuges.
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4 ist
ein Blockdiagramm der automatischen Getriebesteuerung.
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5 ist
ein Schema eines automatischen Schaltgetriebes.
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6 ist
ein Flussdiagramm und zeigt den Betrieb einer konventionellen automatischen
Getriebesteuerung vom Parkzustand des Fahrzeuges über den
Motorstart bis zum Fahrbetrieb des Fahrzeuges.
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7 ist
ein Schema eines konventionellen automatischen Getriebes.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wir nun mit Bezug zu den Zeichnungen
beschrieben, wobei 1 und 2 Flussdiagramme für eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellen.
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In 5 bezeichnet
Bezugszeichen 2 einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs
(nicht dargestellt) und 4 ein automatisches Getriebe. Der
Verbrennungsmotor 2 ist verbunden mit dem automatischen
Getriebe 4 über
eine Hauptkupplung 8 am Ende einer Kurbelwelle 6.
Bei der Hauptkupplung 8 ist ein Schwungrad 10,
welches mit der Kurbelwelle 6 verbunden ist, ausgestattet
mit einer Druckplatte 12. Eine Kupplungsscheibe 14 ist
zwischen dem Schwungrad 10 und der Druckplatte 12 angeordnet. Ein
Haupt-Kupplungsstellantrieb 16 verbindet und löst die Hauptkupplung 8,
so dass die Kupplungsscheibe 14 verbunden und gelöst wird
mit/von der Druckplatte 12.
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Das
automatische Getriebe 4 umfasst eine Eingangswelle 18,
die mit dem Verbrennungsmotor 2 über die Hauptkupplung 8 verbunden
ist, und eine Ausgangswelle 20, die mit den Antriebsrädern (nicht dargestellt)
verbunden ist. Die Eingangswelle 18 ist an einem Eingangsende
mit der Kupplungsscheibe 14 verbunden, während die
Ausgangswelle 20 parallel zur Eingangswelle 18 angeordnet
ist. Das automatische Getriebe 4 umfasst eine Zwischenwelle 22, eine
Rückwärtsgangwelle 24 und
einen ersten bis fünften
Getriebezug 26, 28, 30, 32, 34 sowie
einen Getriebezug für
den Rückwärtsgang 36 mit
Wellen 22, 24 parallel zu der Eingangs- und Ausgangswelle 18, 20.
Die Getriebezüge übertragen
die Antriebskraft von der Eingangswelle 18 auf die Ausgangswelle 20 bei
verschiedenen Übersetzungsverhältnissen.
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Der
Getriebezug 26 für
den ersten Gang umfasst ein Eingangszahnrad 38 für den ersten
Gang, welches an der Eingangswelle 18 befestigt ist, und ein
Ausgangszahnrad 40 für
den ersten Gang, welches drehbar an der Ausgangswelle 20 befestigt
ist und in Eingriff mit dem Eingangszahnrad 38 für den ersten
Gang ist. Der Getriebezug 28 für den zweiten Gang umfasst
ein Eingangszahnrad 42 für den zweiten Gang, welches
an der Eingangswelle 18 befestigt ist, und ein Ausgangszahnrad 44 für den zweiten Gang,
das an der Ausgangswelle 20 befestigt ist und mit dem Eingangszahnrad 42 für den zweiten
Gang. in Eingriff ist.
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Der
Getriebezug 30 für
den dritten Gang umfasst ein Eingangszahnrad 46 für den dritten
Gang, ein mittleres Eingangszahnrad 48 für den dritten Gang
und ein mittleres Ausgangszahnrad 50 für den dritten Gang. Dabei ist
das Eingangszahnrad 46 für den dritten Gang auf der
Ausgangswelle 20 drehbar angeordnet und ist integriert
in das Ausgangszahnrad 44 für den zweiten Gang. Das mittlere
Eingangszahnrad 48 für
den dritten Gang ist an der Zwischenwelle 22 befestigt
und ist im Eingriff mit dem Eingangszahnrad 46 für den dritten
Gang. Das mittlere Ausgangszahnrad 50 für den dritten Gang ist an der Zwischenwelle 22 drehbar
angeordnet und ist im Eingriff mit einem Ausgangszahnrad 54 für den vierten Gang.
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Der
Getriebezug 32 für
den vierten Gang umfasst ein Eingangszahnrad 52 für den vierten
Gang, welches an der Eingangswelle 18 drehbar angeordnet
ist, und ein Ausgangszahnrad 54 für den vierten Gang, welches
an der Ausgangswelle 20 befestigt ist und mit dem Zahnrad 52 für den vierten
Gang im Eingriff ist. Das Ausgangszahnrad 54 für den vierten Gang
ist ebenfalls im Eingriff mit dem mittleren Ausgangszahnrad 50 für den dritten
Gang. Der Getriebezug 34 für den fünften Gang umfasst eine Eingangszahnrad 56 für den fünften Gang,
welches an der Eingangswelle 18 drehbar angeordnet ist,
und ein Ausgangszahnrad 58 für den fünften Gang, welches an der
Ausgangswelle 20 angeordnet ist und im Eingriff ist mit
dem Eingangszahnrad 56 für den fünften Gang.
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Der
Getriebezug 36 für
den Rückwärtsgang umfasst
ein Eingangszahnrad 60 für den Rückwärtsgang, welches an der Eingangswelle 18 zwischen den
Eingangszahnrädern 38 und 42 für den ersten und
zweiten Gang befestigt ist, ein Ausgangszahnrad 62 für den Rückwärtsgang
an einer ersten/zweiten Schaltmuffe 76 der Schaltvorrichtung 66 für den ersten
und zweiten Gang und einen Rückwärtsgang 64, welcher
drehbar angeordnet ist auf einer Rückwärtsgangwelle 24, um
in bzw. aus dem Eingriff mit den Ein- und Ausgangszahnrädern für den Rückwärtsgang 60, 62 gebracht
werden zu können.
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Daher
verfügt
die Eingangswelle 18, gesehen von der Seite des Verbrennungsmotors 2 aus,
in folgender Reihenfolge über
das Eingangszahnrad 38 für den ersten Gang, das Eingangszahnrad 60 für den Rückwärtsgang,
das Eingangszahnrad 42 für den zweiten Gang, das Eingangszahnrad 52 für den vierten
Gang und das Eingangszahnrad 56 für den fünften Gang. Die Ausgangswelle 20 verfügt über das Ausgangszahnrad 40 für den ersten
Gang, das Ausgangszahnrad 62 für den Rückwärtsgang, das Ausgangszahnrad 44 für den zweiten
Gang, das Ausgangszahnrad 46 für den dritten Gang, das Ausgangszahnrad 54 für den vierten
Gang und das Ausgangszahnrad 58 für den fünften Gang, in dieser Reihenfolge
gesehen von dem Verbrennungsmotor 2 aus. Des Weiteren umfasst
die Zwischenwelle 22 die mittleren Eingangs- und Ausgangszahnräder 48, 50 für den dritten
Gang.
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Die
Getriebezüge 26, 28, 30, 32, 34 und 36 werden
geschaltet durch die Schaltvorrichtung. Des Weiteren umfasst das
automatische Getriebe eine Schaltvorrichtung, die synchronisierende
Schaltvorrichtung 76 für
den ersten/zweiten Gang, eine zweite oder Nebenkupplung 68,
eine synchronisierende Schaltvorrichtung 70 für den vierten/fünften Gang, eine
Schaltvorrichtung 72 für
den Rückwärtsgang. Die
synchronisierende Schaltvorrichtung 66 für den ersten/zweiten
Gang ist an der Ausgangswelle 20 zwischen den Ausgangszahnrädern 40, 44 für den ersten
und zweiten Gang angeordnet. Die Nebenkupplung 68 ist an
der Zwischenwelle 22 mit dem Ausgangszahnrädern 48, 50 für den dritten
Gang angeordnet und fungiert als Schaltvorrichtung für den dritten
Gang. Die synchronisierende Schaltvorrichtung 70 für den vierten/fünften Gang
ist angeordnet an der Eingangswelle 18 zwischen den Eingangszahnrädern 52, 56 für den vierten
und fünften
Gang. Die Schaltvorrichtung 72 für den Rückwärtsgang ist angeordnet an dem
Rückwärtsgangzahnrad 64.
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Bei
der Schaltvorrichtung 66 ist im ersten und zweiten Gang
eine erste/zweite Schaltmuffe 76 axial beweglich, aber
nicht drehbar, angeordnet an der ersten/zweiten Schaltklaue 74,
welche fest mit der Ausgangswelle 20 verbunden ist. Verbindungen 78, 80 für den ersten
und zweiten Gang sind angeordnet an den Ausgangszahnrädern 40, 44 für den ersten
und zweiten Gang für
wahlweises Einkuppeln mit der Schaltmuffe 76. Die erste/zweite Schaltmuffe 76 wird
betätigt
durch einen ersten/zweiten Gangwahl-Stellantrieb 82 und
ist wahlweise verbunden mit der ersten und zweiten Verbindung 78, 80 zum
Einkuppeln mit dem ersten oder zweiten Getriebezug 26, 28.
Das Ausgangszahnrad 62 für den Rückwärtsgang ist in die erste/zweite
Schaltmuffe 76 integriert.
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Die
Nebenkupplung 68 wird ein- oder ausgekuppelt, so dass einer
der Getriebezüge,
abgesehen von dem Getriebezug 26 für den ersten Gang und dem Getriebezug 36 für den Rückwärtsgang,
eingelegt oder ausgelegt ist. Beispielsweise wird der Getriebezug 30 für den dritten
Gang eingelegt.
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Die
Nebenkupplung 68 der vorliegenden Ausführungsform umfasst Kupplungsscheiben 84 und
Druckplatten 86. Die Kupplungsscheiben 84 sind angeordnet
an der Zwischenwelle 22, an der das mittlere Eingangszahnrad 48 für den dritten
Gang fest angeordnet ist. Die Druckplatten 86 sind angeordnet
an dem mittleren Ausgangszahnrad 50 für den dritten Gang, welches
drehbar an der Zwischenwelle 22 angeordnet ist. Die Druckplatten 86 sind
wechselweise mit den Kupplungsscheiben 84 angeordnet. Bei
der Nebenkupplung 68 werden die Kupplungsscheiben 84 eingekuppelt
oder ausgekuppelt mit den Druckplatten 86 durch einen Nebenkupplungs-Stellantrieb 88,
so dass der Getriebezug für
den dritten Gang ein- oder ausgekuppelt wird.
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Bei
der Schaltvorrichtung 70 für den vierten/fünften Gang
ist eine vierte/fünfte
Schaltmuffe 92 axial verschiebbar, aber nicht drehbar,
angeordnet an einer vierten/fünften
Schaltklaue 90, welche befestigt ist an der Eingangswelle 18.
Die Verbindungen 94, 96 für den vierten und fünften Gang
sind an dem Eingangszahnrädern 52, 56 für den vierten
und fünften Gang
angeordnet. Die vierte/fünfte
Schaltmuffe 92 wird bedient (geschaltet) durch einen vierten/fünften Gangwahl-Stellantrieb 98,
um so wahlweise verbunden zu werden mit der Verbindung 94, 96 für den vierten
oder fünften
Gang, um so den Getriebezug 32, 34 für den vierten
oder fünften
Gang einzulegen.
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Bei
der Schaltvorrichtung 72 für den Rückwärtsgang ist eine Rückwärtsgangschaltmuffe 100 in den
Rückwärtsgang 64 integriert.
Die Rückwärtsgangschaltmuffe 100 wird
durch einen Rückwärtsgangwahlstellantrieb 102 betätigt (geschaltet),
so dass der Rückwärtsgang 64 in
Eingriff oder nicht in Eingriff mit den Eingangs- und Ausgangszahnrädern 60, 62 für den Rückwärtsgang
zum Einlegen oder Auslegen des Getriebezuges 36 für den Rückwärtsgang
ist.
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Bei
dem automatischen Getriebe 4 ist ein abschließendes Antriebszahnrad 106 zur
Untersetzung am Ende der Ausgangswelle 20 gegenüber der
Antriebsmaschine angeordnet. Ein abschließendes angetriebenes Zahnrad 108 in
Eingriff mit dem Antriebszahnrad 106 ist in einem Differenzialgehäuse eines Differenzials 110 angeordnet.
In dem Differenzial 110 ist ein Differenzialgetriebezug 114 in
dem Gehäuse 112 mit
einem Ende jeweils der linken und rechten Antriebswelle 116 verbunden.
Die anderen Enden der Antriebswellen 116 sind mit Antriebsrädern (nicht dargestellt)
verbunden.
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Mit
Bezug zu 4 ist bei dem automatischen
Getriebe 4 eine Regeleinrichtung 120 einer automatischen
Schaltregelung 118 mit dem Haupt-Kupplungsstellantrieb 16,
dem ersten/zweiten Gangwahl-Stellantrieb 82, dem Nebenkupplungs-Stellantrieb 88,
dem vierten fünften
Gangwahl-Stellantrieb 98 und dem Rückwärtsgangwahlstellantrieb 102 verbunden.
Die Regeleinrichtung 120 ist verbunden mit einem Gaspedalsensor 122 zur
Detektion eines Winkels, um den das Gaspedal niedergedrückt wird,
einem Bremsschalter 124, der ausgeschaltet wird, wenn ein
Bremspedal niedergedrückt wird,
einem Geschwindigkeitssensor 126 zur Detektion der Fahrzeuggeschwindigkeit,
einem Motordrehzahlsensor 128 zur Detektion der Motordrehzahl,
einem Drosselklappensensor 130 zur Detektion des Öffnungsgrades
eines Drosselklappenventils (nicht dargestellt), Drehzahlsensoren
für die
Eingangs- und Ausgangswelle zur Detektion der Drehzahl der Eingangs-
und Ausgangswelle des automatischen Getriebes 4, einem
Hauptkupplungssensor 136 zur Detektion, ob die Hauptkupplung 8 ein-
oder ausgekuppelt ist, und einem Schaltpositionssensor 138 zur
Detektion der Position des Schalthebels (nicht dargestellt) für das automatische
Getriebe 4.
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Die
Regeleinrichtung 120 ist des Weiteren verbunden mit einem
Zündschlüsselsensor 140 und einem
Türöffnungssensor 142.
Der Zündschlüsselsensor 140 als
Zündschlüsseldetektor
ermittelt, ob ein Zündschlüssel (nicht
dargestellt) in ein Zündschloss
eingeführt
ist, um so festzustellen, ob die Antriebsmaschine 2 startbereit
ist. Der Türöffnungssensor 142 als
Türöffnungsdetektor
ermittelt, ob eine Tür auf
der Fahrerseite (nicht dargestellt) geöffnet ist.
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Bei
dem automatischen Schaltregler 118 sind Eingangssignale
der Sensoren 122, 124, 126, 128, 130, 132, 134, 136, 138, 140 und 142 Eingangssignale
für die
Regeleinrichtung 120, um so die Hauptkupplung 8,
die Schaltvorrichtung 66 für den ersten und zweiten Gang,
die Nebenkupplung 68, die Schaltvorrichtung 70 für den vierten
und fünften Gang
und die Schaltvorrichtung 72 für den Rückwärtsgang mittels der Aktuatoren 16, 82, 88, 98, 102 zu
betätigen.
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Sobald
der Verbrennungsmotor 2 gestoppt und das Fahrzeug geparkt
wird, steuert die automatische Schaltregelung 118 die Regeleinrichtung 120 so,
dass der Getriebezug 36 für den Rückwärtsgang eingelegt wird, die
Hauptkupplung eingekuppelt wird und die Nebenkupplung 68 ausgekuppelt
wird. Bei der Vorbereitung für
den Motorstart bei geparktem Fahrzeug steuert die automatische Schaltregelung 118 die
Regeleinrichtung 120 so, dass der Getriebezug 36 für den Rückwärtsgang
ausgelegt wird, die Hauptkupplung 8 ausgekuppelt wird und
die Nebenkupplung 68 eingekuppelt wird. Des Weiteren wird die
Nebenkupplung 68 ausgekuppelt, wenn der Schalthebel in
die Rückwärtsgangposition
nach Start des Verbrennungsmotors geschaltet wird.
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Wenn
die Fahrertür
geöffnet
ist oder der Zündschlüssel in
das Zündschloss
eingeführt
ist, wird prognostiziert, dass der Fahrer dabei ist, den Verbrennungsmotor 2 anzulassen.
Die Regeleinrichtung 120 wird verbunden mit dem Zündschlüsselsensor 140,
welcher ermittelt, ob der Zündschlüssel in
das Zündschloss
eingeführt
ist, oder dem Türöffnungssensor 142,
der ermittelt, ob auf der Fahrerseite eine Tür geöffnet ist. Es wird festgelegt,
ob die Vorbereitung für
den Motorstart ausgelöst
wird durch eines der Signale, nämlich
das Schlüssel-Einführungs-Signal
des Zündschlüsselsensors 140 und
das Türöffnungssignal
des Türöffnungssensors 142.
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Andererseits
steuert die Regeleinrichtung 120 in der automatischen Schaltregelung 118 bei
einem Schalthebel, der in die Rückwärtsgangposition geschaltet
wird, während
das Fahrzeug angehalten ist, nachdem dieses bewegt wurde, so, dass
der Getriebezug 36 des Rückwärtsganges eingelegt wird und
die Hauptkupplung 8 ausgekuppelt wird. Des Weiteren wird
die ausgekuppelte Nebenkupplung 68 so gesteuert, dass diese
eingekuppelt wird, wenn der Schalthebel aus der Rückwärtsgangposition
in die Parkposition bewegt wird. Wird der Zündschlüssel aus dem Zündschloss
nach angehaltenem Verbrennungsmotor 2 herausgezogen, so
steuert die Regeleinrichtung 120 des Weiteren so, dass
die ausgekuppelte Hauptkupplung 8 eingekuppelt und die
eingekuppelte Nebenkupplung 68 ausgekuppelt wird.
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Im
Folgenden wird der Betrieb dieser Ausführungsform beschrieben werden.
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Bei
dem in das Fahrzeug (nicht dargestellt) eingebauten Verbrennungsmotor 2 ist
das automatische Getriebe 4 basierend auf einem manuellen
Getriebe mit dem Verbrennungsmotor 2 über die Hauptkupplung 8 verbunden,
wobei das Getriebe mit den Getriebezügen 26, 28, 30, 32, 34, 36 und
den Schaltvorrichtungen 66, 68, 70, 72 ausgestattet
ist.
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In
der automatischen Schaltregelung 118 regelt die Regeleinrichtung 120 die
Stellantriebe 16, 82, 88, 98, 102 zur
Betätigung
der Schaltvorrichtungen 66, 68, 70, 72 so,
dass einer der Getriebezüge 26, 28, 30, 32, 34, 36 des
automatischen Getriebes 4 entsprechend der Schaltposition
des Schalthebels eingelegt ist.
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Wie
in 1 dargestellt, beginnt das Programm für die automatische
Schaltregelung 118 in Schritt 200, wenn die Steuerung
der Regeleinrichtung 120 gestartet wird, während das
Fahrzeug geparkt ist. Danach wird eine Prüfung im Schritt 202 durchgeführt, ob
eine Parkbedingung erfüllt
ist.
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Wenn
die Prüfung
in Schritt 202 "Nein" ergibt, wenn der
Schalthebel also beispielsweise nicht in der Parkposition ist oder
der Verbrennungsmotor 2 nicht ausgeschaltet ist, wird das
Programm in Schritt 222 beendet. Wenn die Prüfung in
Schritt 202 "Ja" ergibt, beispielsweise
wenn der Schalthebel in der Parkposition ist und der Verbrennungsmotor 2 ausgeschaltet
ist, wird der Getriebezug 36 für den Rückwärtsgang eingelegt, die Hauptkupplung 8 eingekuppelt
und die Nebenkupplung 68 in Schritt 204 ausgekuppelt.
Danach wird in Schritt 206 eine Prüfung durchgeführt, ob
die Vorbereitung für
den Motorstart begonnen wurde.
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Die
Prüfung,
ob die Vorbereitung für
den Motorstart begonnen wurde, wird bestimmt anhand des Signals
von mindestens einem der Sensoren, nämlich dem Zündschlüsselsensor 140 und
dem Türöffnungssensor 142.
Der Zündschlüsselsensor 140 gibt ein
Schlüsseleinführungssignal
weiter, wenn detektiert wird, dass der Zündschlüssel in das Zündschloss eingeführt wurde,
wohingegen der Türöffnungssensor 142 ein
Türöffnungssignal
eingibt, wenn das Öffnen
der Fahrertür
detektiert wird.
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Ergibt
die Prüfung
in Schritt 206 "Nein", wenn also beispielsweise
weder das Zündschlüsselsignal noch
das Türöffnungssignal
anliegt, wird die Prüfung des
Schrittes 206 wiederholt. Ergibt die Prüfung "Ja", wenn
also mindestens eines der Signale, das Zündschlüsselsignal und das Türöffnungssignal
als Eingang für
die Vorbereitung des Motorstartes anliegt, wird die Hauptkupplung 8 ausgekuppelt
und die Nebenkupplung 68 eingekuppelt in Schritt 208.
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Nach
Loslassen des Bremspedals, welches den Bremsschalter 124 einschaltet,
wird im Schritt 212 statt des Verbrennungsmotors 2 im
Schritt 210 eine Prüfung
durchgeführt,
ob der Schalthebel in die Rückwärtsgangposition
geschaltet ist.
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Wenn
die Prüfung
im Schritt 212 "Nein" ergibt, wird die
Prüfung
wiederholt. Wenn die Prüfung "Ja" ergibt, wird die
Nebenkupplung 68 in Schritt 214 ausgekuppelt.
Ebenso wird im Schritt 216 eine Prüfung durchgeführt, ob
der Schalthebel in die Neutralstellung geschaltet wurde. In Schritt 214 wird
die Hauptkupplung 8 ausgekuppelt und der Getriebezug 36 für den Rückwärtsgang
eingelegt.
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Wenn
die Prüfung
im Schritt 216 "Nein" ergibt, wird die
Prüfung
wiederholt. Wenn die Prüfung "Ja" ergibt, werden alle
Getriebezüge 26, 28, 30, 32, 34, 36 ausgelegt
und die Hauptkupplung wird im Schritt 218 eingekuppelt.
Ist der Schalthebel in eine Position für Vorwärtsfahrt geschaltet, so wie
beispielsweise im ersten Gang und Fahrstellung, wird die Schaltung
zum Einlegen einer der Getriebezüge 26, 28, 30, 32, 34 geschaltet
für Vorwärtsfahrt
in Schritt 220, danach endet das Programm im Schritt 222.
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Wie
zuvor beschrieben, steuert die automatische Schaltregelung 118 die
Regeleinrichtung 120 bei geparktem Fahrzeug und ausgeschalteter
Verbrennungsmaschine 2 so, dass der Getriebezug 36 für den Rückwärtsgang 36 eingelegt
ist, die Hauptkupplung 8 eingekuppelt ist und die Nebenkupplung 68 ausgekuppelt
ist, so wie in 3 dargestellt.
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Des
Weiteren steuert die automatische Schaltregelung 118 bei
Beginn der Vorbereitung für den
Motorstart bei geparktem Fahrzeug so, dass der Getriebezug 36 für den Rückwärtsgang
ausgelegt wird, die Hauptkupplung 8 geöffnet wird und die Nebenkupplung 68 eingekuppelt
wird.
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Auf
diese Weise kann das Fahrzeug in einem Parkzustand sein durch eine "mechanische Parkvorrichtung", welche den Stop
des Verbrennungsmotors 2 mit Einkuppeln der Hauptkupplung
und Einlegen des Getriebezuges 36 für den Rückwärtsgang 36 ausnutzt,
was keine elektrische Energie wie bei einem automatischen Getriebe
basierend auf einem konventionellen manuellen Schaltgetriebe benötigt. Wird
der Verbrennungsmotor für
den Motorstart vorbereitet, wobei die Vorbereitung für den Motorstart durch
ein Signal wie das Zündschlüsselsignal
oder das Türöffnungssignal
vorhergesagt wird, kann das Fahrzeug des Weiteren durch Einkuppeln
der Nebenkupplung 68 in dem Parkzustand gehalten werden.
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Dank
der automatischen Schaltregelung 118 kann das Fahrzeug
mit dem automatischen Getriebe 4 entsprechend in dem Parkzustand
gehalten werden ohne eine spezielle Parkvorrichtung, selbst während der
Vorbereitung für
den Start des Verbrennungsmotors.
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Des
Weiteren steuert die automatische Schaltregelung 118 die
Nebenkupplung 68 so, dass diese ausgekuppelt wird, nachdem
der Verbrennungsmotor gestartet und der Schalthebel in die Rückwärtsgangposition
geschaltet wurde. Dementsprechend kann das Fahrzeug ohne eine spezielle Parkvorrichtung
in dem Parkzustand gehalten werden durch Einlegen des Getriebezuges 36 für den Rückwärtsgang
nicht nur während
der Vorbereitung für
den Motorstart, sondern auch nachdem der Verbrennungsmotor 2 angelassen
wurde.
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Auf
diese Weise kann die automatische Schaltregelung 118 die
Probleme der Startfähigkeit des
Verbrennungsmotors 2 verhindern und das automatische Getriebe 4 kann
in einem Parkzustand verbleiben, nachdem der Verbrennungsmotor 2 angelassen
wurde, was eine Leistungsfähigkeit
entsprechend einem automatischen Getriebe mit Drehmomentwandler
realisiert.
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Das
automatische Getriebe 4 ist des Weiteren im Parkzustand
durch Einkuppeln der Nebenkupplung 68 und durch Einlegen
des Getriebezuges 30 für
den dritten Gang. In dem Fall, dass ein Doppeleingriff aufgrund
einer Fehlfunktion eintritt, liegt es am Einkuppeln der Hauptkupplung 8 dafür zu sorgen, dass
kein höheres
Drehmoment als die Drehmomentaufnahmefähigkeit der Nebenkupplung 68 aufgebracht
wird, um eine Beschädigung
der Zahnräder durch
Gleiten der Nebenkupplung 68 zu vermeiden.
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Mit
Bezug zu 2 beginnt ein Programm für die Regeleinrichtung 120 der
automatischen Schaltregelung 118 in Schritt 224,
wenn das Fahrzeug fährt.
In Schritt 226 wird eine Prüfung ausgeführt, ob das Fahrzeug angehalten
ist.
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Wenn
die Prüfung
im Schritt 226 "Nein" ergibt, wenn beispielsweise
das Fahrzeug fährt,
wird das Programm im Schritt 242 beendet. Wenn die Prüfung "Ja" ergibt, wird in
Schritt 228 eine Prüfung
daraufhin durchgeführt,
ob der Schalthebel von der Fahrposition über die neutrale Position zur
Rückwärtsgangsposition
geschaltet wurde. Ist der Schalthebel in der Neutralposition, sind übrigens
alle der Getriebezüge 26, 28, 30, 32, 34, 36 ausgelegt,
die Hauptkupplung 8 ist ausgekuppelt und die Nebenkupplung 68 ist
ausgekuppelt.
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Ergibt
die Prüfung
im Schritt 228 "Nein", so wird die Prüfung wiederholt.
Ergibt die Prüfung "Ja", so wird der Getriebezug 36 für den Rückwärtsgang eingelegt
und die Hauptkupplung 8 wird ausgekuppelt im Schritt 230.
Im Schritt 232 wird eine Prüfung darauf hin gemacht, ob
sich der Schalthebel in der Parkposition befindet.
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Ergibt
die Prüfung
im Schritt 232 "Nein", so wird die Prüfung wiederholt.
Ergibt die Prüfung "Ja", so wird die ausgekuppelte
Nebenkupplung 68 eingekuppelt und in Schritt 236 wird
eine Prüfung
darauf hin durchgeführt,
ob der Verbrennungsmotor 2 ausgeschaltet ist.
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Ergibt
die Prüfung
in Schritt 236 "Nein", so wird die Prüfung wiederholt.
Ergibt die Prüfung "Ja", so wird in Schritt 238 eine
Prüfung
daraufhin ausgeführt,
ob der Zündschlüssel aus
dem Zündschloss herausgezogen
ist.
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Ergibt
die Prüfung
in Schritt 238 "Nein", so wird die Prüfung wiederholt.
Ergibt die Prüfung "Ja", so wird die ausgekuppelte
Hauptkupplung 8 eingekuppelt und die eingekuppelte Nebenkupplung 68 ausgekuppelt.
Der Getriebezug 36 für
den Rückwärtsgang
wurde in Schritt 230 eingelegt.
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Wurde
das Fahrzeug nach der Fahrt angehalten und der Schalthebel in die
Rückwärtsgangposition
geschaltet, so steuert, wie in 3 dargestellt und
zuvor beschrieben, die Regeleinrichtung 120 so, dass der
Getriebezug 36 für
den Rückwärtsgang
eingelegt wird und die Hauptkupplung 8 ausgekuppelt wird.
Wird aus der Rückwärtsgangposition
heraus der Schalthebel in die Parkposition geschaltet, so wird die
ausgekuppelte Nebenkupplung 68 eingekuppelt.
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Auf
diese Weise erlaubt die automatische Schaltregelung 118 es
dem Getriebe 4, ohne eine spezielle Parkvorrichtung zu
benötigen,
sanft in den Parkzustand geschaltet zu werden, sobald das Fahrzeug
nach der Fahrt angehalten und geparkt wird.
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Wird
die Verbrennungsmaschine 2 gestoppt und der Zündschlüssel aus
dem Zündschloss
herausgezogen, so steuert die automatische Schaltregelung 118 des
Weiteren so, dass die ausgekuppelte Hauptkupplung 8 eingekuppelt
und die eingekuppelte Nebenkupplung 68 ausgekuppelt wird.
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Die
vorliegende Erfindung wird nicht auf das zuvor Beschriebene begrenzt,
sondern ist empfänglich
für verschiedene
Variationen oder Modifikationen.
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Beispielsweise
steuert die Regeleinrichtung 120 der automatischen Schaltregelung 118 die
Nebenkupplung 68 so, dass diese eingekuppelt wird, wenn
das Fahrzeug angehalten und der Schalthebel in der Stellung für den ersten
Gang oder der Fahrstellung ist und das Fahrzeug sich rückwärts bewegt. Ebenso
steuert die Regeleinrichtung 120 die Nebenkupplung 68 so,
dass diese eingekuppelt wird, wenn das Fahrzeug angehalten ist und
der Schalthebel sich in der Rückwärtsgangposition
befindet und sich dann das Fahrzeug vorwärts bewegt.
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Dementsprechend
bewahrt die automatische Schaltregelung 118 das Fahrzeug
vor einer Bewegung in der Gegenrichtung zur Fahrtrichtung, wenn das
Fahrzeug an einer Steigung ohne eine spezielle Anfahrhilfe für Steigungen
anfährt.
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Bei
eingekuppelter Nebenkupplung 68 und Anfahrt an einer Steigung
steuert die Regeleinrichtung 120 der automatischen Schaltregelung 118 des Weiteren
die Nebenkupplung 68 so, dass diese entsprechend dem Grad
des Niederdrückens
des Gaspedals und dem Einkuppelzustand der Hauptkupplung 8 ausgekuppelt
wird. Das Fahrzeug kann leicht angefahren werden, wobei gleichzeitig
eine Fahrzeugbewegung in der Gegenrichtung der Fahrtrichtung verhindert
wird. Zum Ausschalten des Parkstatus während das Fahrzeug an einer
Steigung geparkt ist, wird der Parkzustand ausgeschaltet, ohne ein Übermaß an Kraft
zu benötigen,
wie dies bei einem Parkmechanismus eines konventionellen automatischen
Getriebes notwendig ist, wodurch eine überragende Funktionalität bereitgestellt
wird.
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Bei
der zuvor dargestellten Ausführungsform kann
sich das Fahrzeug in dem Parkzustand befinden, wobei vom Stopp des
Verbrennungsmotors bei eingelegten Getriebezug 36 und eingekuppelter Hauptkupplung 8 bei
geparktem Fahrzeug Gebrauch gemacht wird.
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Dagegen
kann sich das Fahrzeug auch im Parkzustand befinden unter Nutzung
des angehaltenen Verbrennungsmotors bei zwei eingelegten Getriebezügen mit
unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen,
beispielsweise dem Getriebezug 26 für den ersten Gang und dem Getriebezug 30 für den dritten
Gang.
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Das
heißt,
dass bei eingelegten Getriebezügen 26, 30 für den ersten
und dritten Gang die Eingangs- und Ausgangswelle 18, 20 in
einen Zustand doppelten Eingriffs gelangen. Wegen der unterschiedlichen
Rotationsgeschwindigkeiten in zwei übertragenen Kraftwegen zwischen
der Eingangs- und Ausgangswelle 18, 20 bei unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen
klemmt die Ausgangswelle 20 mit der Eingangswelle 18,
wobei eine Haltekraft erzeugt wird, so dass sich das automatische
Getriebe 4 in dem Parkzustand befindet.
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Außerdem kann
sich das geparkte Fahrzeug in dem Parkzustand unter Nutzung des
Stopps des automatischen Getriebes 4 durch Einlegen von
zwei Getriebezügen
für Vorwärts und
Rückwärts, beispielsweise
dem Getriebezug 26 für
den ersten Gang und dem Getriebezug 36 für den Rückwärtsgang,
befinden.
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In
solch einem Fall befinden sich die Eingangs- und Ausgangswelle 18, 20 in
einem Zustand doppelten Eingriffs und die Drehrichtung der Antriebskraft,
welche von der Eingangswelle 18 auf die Ausgangswelle 20 übertragen
wird, ist entgegengesetzt gerichtet, so dass die Ausgangswelle 20 mit
der Eingangswelle 20 klemmt. Dies erzeugt eine Haltekraft
und bringt das automatische Getriebe 4 dazu, sich in dem
Parkzustand zu befinden.
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Wie
so beschrieben, kann sich das geparkte Fahrzeug dank der automatischen
Schaltregelung in einem Parkzustand durch eine mechanische Parkvorrichtung,
die den Stopp des Verbrennungsmotors 2 bei eingekuppelter
Hauptkupplung 8 und eingelegtem Getriebezug für den Rückwärtsgang
nutzt, was keine elektrische Energie wie bei einem automatischen
Getriebe basierend auf einem konventionellen manuellen Getriebe
benötigt,
befinden. Während
der Vorbereitung für
den Motorstart kann das Fahrzeug durch Einkuppeln der Nebenkupplung 68 in
dem Parkzustand gehalten werden. Dementsprechend kann sich das Fahrzeug
ohne eine spezielle Parkvorrichtung selbst während der Vorbereitung für den Start
des Verbrennungsmotors in dem Parkzustand befinden.