DE112009000977T5

DE112009000977T5 - Bereichsauswahlvorrichtung

Info

Publication number: DE112009000977T5
Application number: DE112009000977T
Authority: DE
Inventors: Tomoya Nakamura; Yoshinori Shibayama
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2011-02-17
Also published as: WO2010044200A1; JP2010096281A; US20100095796A1; CN102037259A

Abstract

Bereichsauswahlvorrichtung mit einer Bereichsbetätigungseinrichtung, die einen Bereich auswählen kann und eine Anweisung von diesem ausstellen kann, einer Antriebseinrichtung, die zum Empfangen des jeweiligen Bereichs konfiguriert ist, der durch die Bereichsbetätigungseinrichtung ausgewählt wird, der über ein elektrisches Signal übertragen wird, und einer Bereichsauswahlaktiviertunseinrichtung, die so konfiguriert ist, dass diese auf eine Position korrespondierend mit dem jeweiligen Bereich durch die Antriebseinrichtung umgestellt wird, wobei
eine Bereichsauswahlsteuereinheit in einer Übertragung von der Bereichsbetätigungseinrichtung zu der Antriebseinrichtung über ein elektrisches Signal zwischengesetzt ist, und
wobei die Bereichsauswahlsteuereinheit eine Verzögerungseinrichtung aufweist, die so konfiguriert ist, dass diese ein Signal ausstellt, das zumindest eines von zwei Aktivierungselementen, das erforderlich ist, wenn zu einem vorbestimmten Bereich über eine automatische Übertragungssteuereinheit umgestellt wird, direkt aktiviert, und das Signal zum Verursachen der Umstellung zu dem vorbestimmten Bereich an die Antriebseinrichtung ausstellt, nachdem das andere der Aktivierungselemente mit einer Verzögerungszeit versehen ist, die ausreichend ist, damit das eine...

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bereichsauswahlvorrichtung, die konfiguriert ist, um einen Bereich eines Automatikgetriebes, das an einem Automobil montiert ist, zu schalten, und bezieht sich insbesondere auf eine Bereichsauswahlvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine betätigungsseitig, z. B. durch einen Schalthebel aufgebrachten Absicht auf einen aktivierungsseitigen Sektor als elektrisches Signal zu übertragen, nämlich ein sogenanntes Shift-By-Wire-System.
Stand der Technik
Im Allgemeinen ist ein Automatikgetriebe, das an einem Fahrzeug montiert ist, mit einer Hydraulikdrucksteuervorrichtung (einem Ventilkörper) an einem Hauptkörper des Automatikgetriebes versehen und weist die Hydraulikdrucksteuervorrichtung ein manuelles Ventil auf, das Bereiche schaltet (beispielsweise einen P-Bereich, R-Bereich, N-Bereich, D-Bereich usw.) dagegen ist bei einem Fahrersitz ein Schalthebel angeordnet, den ein Fahrer betätigt, und werden entsprechende Bereichspositionen, die durch die Betätigung des Schalthebels ausgewählt werden, auf das manuelle Ventil über eine mechanische Verbindungseinrichtung, wie z. B. eine Stange übertragen.
In der Vergangenheit wurde ein Shift-By-Wire-System (SBW-System) in Betracht gezogen, bei dem die Betätigung durch den Fahrer auf entsprechende Bereiche auf einen Motor (eine Antriebseinrichtung) über ein elektrisches Signal übertragen wird und das manuelle Ventil durch den Motor geschaltet wird (siehe als Beispiel Patentdokument 1).
Die Bereichsauswahlvorrichtung, die die mechanische Verbindungseinrichtung einsetzt, und die Bereichsauswahlvorrichtung die das Shift-By-Wire-System einsetzt, übertragen beide die Betätigung des Schalthebels, die durch den Fahrer vorgenommen wird, direkt auf das manuelle Ventil.
Zu dem Zeitpunkt des Schalten zwischen dem R-Bereich und dem N-Bereich (R-N-Übertragung), wird, da eine Low-Umkehrbremse und eine Umkehrkupplung beide von einem ausgerückten Zustand zu einem eingerückten Zustand (N → R-Übertragung) oder von dem eingerückten Zustand zu dem ausgerückten Zustand (R → N-Übertragung) umgestellt werden, ein Stoß in Abhängigkeit der Zeitabstimmung erzeugt. Zum Mindern des Stoßes wird vorgeschlagen, über eine Drossel Gegendrücke eines Auswahlventils und eines Akkumulators umzustellen sowie Ölkanäle umzustellen (siehe Patentdokument 2).
Genannter Stand der Technik:

Patentdokument 1: JP-A-2007-271036
Patentdokument 2: JP-A-7-4511

Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Die Vorrichtung, die zum Mindern des Stoßes bei dem R-N-Übergang konfiguriert ist, im vorstehend beschriebenen Patentdokument verschiebt die Zeitabstimmung von zwei Eingriffselementen zwischen dem Fall von R → N und dem Fall von N → R, und daher ist ein komplizierter Aufbau wie z. B. eine Umschaltung des Auswahlventils und eine Einstellung des Akkumulatorgegendrucks durch ein Einschaltdauersolenoidventil erforderlich, was eine Erhöhung der Kosten und eine Erhöhung des Gewichts verursachen kann und ihre Montierbarkeit beschränken kann.
Wenn dagegen der Bereich von dem D-Bereich zu dem N-Bereich (D → N) während der Fahrt in einem Zustand mit schwachem Antrieb in der zweiten Schaltstufe umgestellt wird, wird auch mit der Bereichsauswahlvorrichtung, die das Shift-By-Wire-System einsetzt, das manuelle Ventil gleichzeitig mit der Betätigung des Schalthebels betätigt und wird ein Vorwärtsbereichsdruck (D-Bereichsdruck) abgelassen, so dass gleichzeitig wie in dem Fall der Bereichsauswahlvorrichtung, die die mechanische Verbindungseinrichtung einsetzt, wie in 6(a) gezeigt ist, begonnen wird, beide hydraulischen Servos einer ersten Kupplung C-1 und einer ersten Bremse B-1 als Eingriffselemente in der zweiten Schaltstufe abzulassen. Wenn dann die erste Bremse B-1 zuerst abgelassen wird und die erste Kupplung C-1 verzögert wird, wird ein Zustand einer ersten Schaltstufe angenommen, in welchem die erste Kupplung C-1 eine Freilaufkupplung F-1 einrückt, so dass ein Stoß aufgrund des Eingriffs der Freilaufkupplung (OWC) erzeugt wird.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stoß, der zum Zeitpunkt einer Umstellung des Bereichs erzeugt wird, mit einem einfachen Aufbau durch Aktivieren einer Bereichsauswahlaktivierungseinrichtung mit einer angemessenen Zeitabstimmung, die von der Betätigung durch den Fahrer unter Verwendung eines Schalthebels oder Ähnlichem um eine vorbestimmte Zeitdauer verzögert ist, unter Verwendung einer Bereichsauswahlvorrichtung zu mindern, die ein shift-by-wire-System einsetzt.
Mittel zum Lösen der Probleme
Die vorliegende Erfindung stellt eine Bereichsauswahlvorrichtung bereit, die eine Bereichsbetätigungseinrichtung (31), die einen Bereich auswählen und eine Anweisung desselben ausstellen kann, eine Antriebseinrichtung (35), die konfiguriert ist, um den entsprechenden Bereich, der durch die Bereichsbetätigungseinrichtung ausgewählt wird, zu empfangen, der über ein elektrisches Signal übertragen wird, und eine Bereichsauswahlaktivierungseinrichtung (20) (53) aufweist, die so konfiguriert ist, dass diese auf eine Position korrespondierend mit dem entsprechenden Bereich durch die Antriebseinrichtung umgestellt werden kann, wobei
eine Bereichsauswahlsteuereinheit (U1) in einer Übertragung von der Bereichsbetätigungseinrichtung (31) zu der Antriebseinrichtung (35) über ein elektrisches Signal (S1, S2) zwischengesetzt ist, und
die Bereichsauswahleinrichtung (U1) eine Verzögerungseinrichtung (U1a) aufweist, die konfiguriert ist, um ein Signal (S3, S6) auszustellen, das zumindest eines von zwei Aktivierungselementen direkt aktiviert, das erforderlich ist, wenn zu einem vorbestimmten Bereich über eine automatische Übertragungssteuereinheit (U2) umgestellt wird, und das Signal (S2) zum Verursachen der Umstellung zu dem vorbestimmten Bereich an die Antriebseinrichtung (35) auszustellen, nachdem das andere der Aktivierungselemente mit einer Zeitverzögerung versehen wird, die ausreichend ist, damit das eine der Aktivierungselemente aktiviert wird.
Die Aktivierungselemente sind zwei Eingriffselemente (C-1..., B-1...), die konfiguriert sind, um einen Leistungsübertragungspfad des Automatikgetriebes umzustellen,
die Bereichsauswahlaktivierungseinrichtung ist ein manuelles Ventil (20),
das eine der zwei Eingriffselemente wird auf der Grundlage des elektrischen Signals (S1, S3, S6) von der automatischen Übertragungssteuereinheit (U2) direkt umgestellt, und
das andere der zwei Eingriffselemente wird durch Umstellen des manuellen Ventils (20) durch Antreiben der Antriebseinrichtung (35) umgestellt, nachdem die Verzögerungszeit durch die Verzögerungseinrichtung (U1a) verstrichen ist.
Insbesondere ist der Bereich, der durch die Bereichsbetätigungseinrichtung (31) betätigt wird, eine Umstellung von einem D-Bereich zu einem N-Bereich,
sind die zwei Eingriffselemente eine erste Kupplung (C-1) und eine erste Bremse (B-1), die in einem zweiten Vorwärtsgang eingerückt sind,
wird ein Einrückdruck (P_C1) der ersten Kupplung durch ein Linearsolenoidventil (SLC1) direkt auf der Grundlage eines elektrischen N-Bereichssignals von der Bereichsbetätigungseinrichtung (31) abgelassen, und
wird ein Einrückdruck (P_B1) der ersten Bremse (B-1) durch das manuelle Ventil (20) abgelassen, nachdem die erste Kupplung (C-1) auf der Grundlage der Verzögerungszeit (t₁) durch die Verzögerungseinrichtung (U1a) keine Drehmomentskapazität mehr hat.
Der Bereich, der durch die Bereichsbetätigungseinrichtung (31) betätigt wird, ist eine Umstellung von einem R-Bereich zu einem P-Bereich,
die Bereichsauswahlbetätigungseinrichtung ist ein Parkaktivierungsmechanismus (53), der in Verbindung mit dem manuellen Ventil (20) bewegt wird,
das eine der Aktivierungselemente ist zumindest ein Eingriffselement (C-3), das in dem R-Bereich einrückt, und das andere ist eine Parksperreinrichtung (60, 61), die zum Anhalten einer Ausgangswelle des Automatikgetriebes in dem P-Bereich konfiguriert ist,
ein Einrückdruck (P_C3) des Eingriffselements (C-3), das in dem R-Bereich einrückt, wird durch ein Linearsolenoidventil (SLC3) direkt auf der Grundlage eines elektrischen P-Bereichssignals von der Bereichsbetätigungseinrichtung (31) abgelassen, und
die Parksperreinrichtung (60, 61) sperrt die Ausgangswelle durch den Parkaktivierungsmechanismus (53), nachdem das Wellendrehmoment der Ausgangswelle durch das Ausrücken des Eingriffselements (C-3) auf der Grundlage der Verzögerungszeit (t₂) durch die Verzögerungseinrichtung (U1a) aufgehoben ist.
Die Bezugszeichen in den Klammern, die vorstehend beschrieben sind, werden zur Zuordnung zu den Zeichnungen angeben und diese beeinflussen die Beschreibung in den Ansprüchen nicht.
Vorteile der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 1 offenbart ist, kann mit einer solchen einfachen Konfiguration zur Bereitstellung der Verzögerungseinrichtung für die Bereichsauswahlsteuereinheit in der Bereichsauswahlvorrichtung, die das Shift-By-Wire-System einsetzt, ein Stoß aufgrund der Bereichsumstellung gemindert werden, ohne dass dies mit einer Kostensteigerung oder einer Beschränkung bei der Montage verbunden ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 2 offenbart ist, kann der Stoß, der auftritt, wenn der Bereich umgestellt wird, durch Verschieben der Zeitabstimmung des Einrückens oder des Ausrückens durch Umstellen von einem der zwei Eingriffselemente zum Umschalten des Leistungsübertragungspfads des Automatikgetriebes direkt durch das elektrische Signal von der Automatikgetriebesteuereinheit und des anderen von diesen durch das manuelle Ventil, nachdem die vorbestimmte Zeitverzögerung verstrichen ist, gemindert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 3 offenbart ist, kann, da der Einrückdruck der ersten Kupplung direkt durch das Linearsolenoidventil aufgehoben wird und dann die erste Bremse durch das manuelle Ventil ausgerückt wird, wenn der Bereich von dem D-Bereich zu dem N-Bereich umgestellt wird, der aufgrund des Einrückens der Freilaufkupplung in einer ersten Schaltstufe aufgetretene Stoß beseitigt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 4 offenbart ist, kann, da zumindest eines der Eingriffselemente (beispielsweise C-2), das in dem R-Bereich eingerückt wird, direkt ausgerückt werden, um das Wellendrehmoment, das auf die Ausgangswelle aufgebracht wird, zu befreien, und dann die Ausgangswelle durch die Parksperreinrichtung durch Aktivieren des Parkaktivierungsmechanismus über die Antriebseinrichtung zum Umstellen des Bereichs von den R-Bereich zu den P-Bereich gesperrt wird, ein sog. P-Ausrückstoß beseitigt werden.
Kurzbeschreibungen der Zeichnungen
1 zeigt eine Prinzipansicht eines Automatikgetriebes, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
2 ist eine Aktivierungstabelle desselben.
3 zeigt schematisch eine Hydraulikdrucksteuervorrichtung, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
4 ist eine schematische Zeichnung, die eine Bereichsauswahlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine D → N-Betätigung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Zeitdiagramm von 5, bei dem (a) den Stand der Technik zeigt und (b) ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine R → P-Betätigung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Zeitdiagramm von 7, bei dem (a) den Stand der Technik zeigt und (b) das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bezugszeichenliste

3: Automatikgetriebe
6: Hydraulikdrucksteuervorrichtung
20: Bereichsauswahlaktivierungseinrichtung (manuelles Ventil)
30: Bereichsauswahlvorrichtung
31: Bereichsbetätigungseinrichtung (Schalthebel)
32: Motor
35: Antriebseinrichtung (Mechanismus)
53: Bereichsauswahlaktivierungseinrichtung (Parkaktivierungsmechanismus)
60, 61: Aktivierungselement (Parksperreinrichtung, Parkzahnrad, Parkstützhebel)

B-1: Aktivierungselement (Eingriffselement, erste Bremse)
C-1: Aktivierungselement (Eingriffselement, erste Kupplung)
C-3: Aktivierungselement (Eingriffselement des R-Bereichs)
SLC2, SLC3: Linearsolenoidventil
U1: Bereichsauswahlsteuereinheit
U1a: Verzögerungseinrichtung
U2: Automatikgetriebesteuereinheit (AT-Steuereinheit)
S1–S6: elektrisches Signal

Beste Wege zum Ausführen der Erfindung
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zuerst wird eine schematische Konfiguration eines Automatikgetriebes 3, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Wie beispielsweise in 1 gezeigt ist, weist das Automatikgetriebe 3, das beispielsweise in einem Fahrzeug der FF-Bauart (Fahrzeug mit vorn eingebauter Kraftmaschine und Vorderradantrieb) anwendbar ist, eine Eingangswelle 8 des Automatikgetriebes 3 auf, die mit einer Kraftmaschine (Antriebsquelle) 2 verbunden werden kann, und weist einen Drehmomentwandler 4 sowie einen automatischen Übertragungsmechanismus 5 mit der axialen Richtung der Eingangswelle 8 als Mitte auf.
Der Drehmomentwandler 4 weist ein Pumpenlaufrad 4a, das mit der Eingangswelle 8 des Automatikgetriebes 3 verbunden ist, und einen Turbinenläufer 4b auf, auf den die Drehung des Pumpenlaufrads 4a über ein Arbeitsfluid übertragen wird, und der Turbinenläufer 4b ist mit einer Eingangswelle 10 des automatischen Übertragungsmechanismus 5 verbunden, die koaxial zu der Eingangswelle 8 angeordnet ist. Der Drehmomentwandler 4 ist mit einer Sperrkupplung 7 versehen, und wenn die Sperrkupplung 7 eingerückt wird, wird die Drehung der Eingangswelle 8 des Automatikgetriebes 3 direkt auf die Eingangswelle 10 des automatischen Übertragungsmechanismus 5 übertragen.
Der automatische Übertragungsmechanismus 5 weist Kupplungen C-1, C-2, C-3, Bremsen B-1, B-2, die mit entsprechenden hydraulischen Servos C..., B... (siehe 4) auf der Grundlage eines Einrückdrucks eingerückt werden, der direkt zu diesem zugeführt wird, die Eingangswelle 10, die mit der Kraftmaschine 2 verbunden ist und ein Vorgelegerad 11 auf, das mit einem Antriebsrad, das nicht gezeigt ist, verbunden ist, und ist konfiguriert, um eine Vielzahl von Übertragungsdrehzahlen durch Ändern eines Übertragungspfads zwischen der Eingangswelle 10 und dem Vorgelegerad 11 auf der Grundlage des eingerückten Zustand zwischen den Kupplungen C-1, C-2, C-3 und den Bremsen B-1, B-2 zu definieren, und der automatische Übertragungsmechanismus 5weist ein Planetengetriebe SP und eine Planetengetriebeeinheit PU an der Eingangswelle 10 auf. Das Planetengetriebe SP, das vorstehend beschrieben ist, ist ein sogenanntes Einzelritzelplanetengetriebe mit einem Sonnenrad S1, einem Träger CR1 und einem Hohlrad R1, und der Träger CR1 weist ein Ritzel P1 auf, das mit dem Sonnenrad S1 und dem Hohlrad R1 eingreift.
Die Planetengetriebeeinheit PU ist ein sogenanntes Ravigneaux-Planetengetriebe mit einem Sonnenrad S2, einem Sonnenrad S3, einem Träger CR2 und einem Sonnenrad R2, die vier Drehelemente darstellen, und der Träger CR2 weist ein langes Ritzel PL, das mit dem Sonnenrad S1 und dem Hohlrad R2 eingreift, und ein kurzes Ritzel PS auf, das mit dem Sonnenrad S3 in einem Zustand eingreift, in welchem sie miteinander im Eingriff stehen.
Das Sonnenrad S1 des Planetengetriebes SP, das vorstehend beschrieben ist, ist mit einem Nabenabschnitt verbunden, der integral mit einem Getriebegehäuse 9 fixiert ist, so dass dessen Drehung fixiert ist. Ebenso ist das Hohlrad R1, das vorstehend beschrieben ist, konfiguriert, so dass dieses sich in derselben Richtung wie die Drehung der Eingangswelle 10 dreht (im Folgenden als „Eingangsdrehung” bezeichnet). Der Träger CR1 ist konfiguriert, um eine verzögerte Drehung durchzuführen, die die Eingangsdrehung ist, die durch das fixierte Sonnenrad S1 und das Hohlrad R1, das die Eingangsdrehung durchführt, verzögert wird, und ist mit der Kupplung (Reibungseingriffselement) C-1 und der Kupplung (Reibungseingriffselement) C-3 verbunden.
Das Sonnenrad S2 der Planetengetriebeeinheit PU ist mit der Bremse B-1 verbunden, die aus einer Bandbremse besteht und die mit Bezug auf ein Getriebegehäuse frei fixierbar ist, und ist mit der Kupplung C-3 verbunden, so dass die verzögerte Drehung des Trägers CR1 über die Kupplung C-3 frei eingeleitet werden kann. Das Sonnenrad S3 ist mit der Kupplung C-1 verbunden, so dass die verzögerte Drehung des Trägers CR1 frei eingeleitet wird. Die Bremse B-1 weist ein Bremsband 19 auf, das um den Umfang eines Trommelzustandselements 18 vorgesehen ist, das mit der Kupplung C-3 und dem Sonnenrad S2 verbunden ist, und das Bremsband 19 ist an einem seiner Enden mit dem Gehäuse 9 fixiert und an dem anderen Ende mit dem hydraulischen Servo B-1 (siehe 3) verbunden, was später beschrieben wird, um angetrieben zu werden, so dass dieses um das Trommelzustandselement 18 durch den Antrieb des hydraulischen Servos B-1 herumgewunden wird. Die Richtung der Windung des Bremsbands 19 ist an die entgegengesetzte Richtung zu der Richtung der Drehung des Trommelzustandselements 18 von dem zweiten Vorwärtsgang zu einem sechsten Vorwärtsgang angepasst, ist nämlich konfiguriert, so dass es gewunden wird, indem es in der Richtung, die entgegengesetzt zu der Richtung der Drehung ist, (in der Selbstwindungsrichtung) von dem zweiten Vorwärtsgang zu dem sechsten Vorwärtsgang des Trommelzustandselements 18 durch den hydraulischen Servo B-1 gezogen wird. Die entsprechenden Kupplungen und Bremsen sind mit denselben Bezugsnummern und Bezugszeichen bezeichnet, da der Betrieb derselbe ist. In der vorliegenden Erfindung werden die Kupplung und die Bremse als Eingriffselement bezeichnet und weisen die Eingriffselemente ihren hydraulischen Servo auf. Beispielsweise bedeutet der Eingriff zwischen einem vorbestimmten Eingriffselement (beispielsweise Kupplung C-1, Bremse B-1), dass die Kupplung C-1 oder die Bremse B-1 als Reibungseingriffselement durch den hydraulischen Servo C-1 oder B-1, dem ein Hydraulikdruck zugeführt wird, eingerückt (festgezogen) wird.
Zusätzlich ist der Träger CR2 mit der Kupplung C-2 verbunden, die eine Einleitung der Drehung der Eingangswelle 10 aufnimmt, und wird in diesem die Eingangsdrehung über die Kupplung C-2 frei eingeleitet, und ist ebenso mit einer Freilaufkupplung F-1 und der Bremse B-2 verbunden, so dass die Drehung in eine Richtung mit Bezug auf das Getriebegehäuse über die Freilaufkupplung F-1 beschränkt wird und die Drehung über die Bremse B-2 frei fixiert wird. Dann ist das Hohlrad R2 mit dem Vorgelegerad (der Ausgangswelle) 11 verbunden und ist das Vorgelegerad 11 mit dem Antriebsrad, das nicht gezeigt ist, über eine Vorgelegewelle und eine Differentialvorrichtung, die nicht gezeigt ist, verbunden.
Im Folgenden wird auf der Grundlage der Konfiguration, die vorstehend beschrieben ist, eine Betriebsweise des automatischen Übertragungsmechanismus 5 unter Bezugnahme auf eine Aktivierungstabelle in 2 beschrieben.
Beispielsweise sind in dem ersten Vorwärtsgang (1.) in dem D-Bereich (Fahrbereich) die (erste) Kupplung C-1 und die Freilaufkupplung F-1 eingerückt. Dann wird die Drehung des Trägers CR1, der die verzögerte Drehung durch das fixierte Sonnenrad S1 und das Hohlrad R1, das die Eingangsdrehung durchführt, in das Sonnenrad S3 über die Kupplung C-1 eingeleitet. Dann wird die Drehung des Trägers CR2 in einer Richtung (der Richtung der normalen Drehung) beschränkt, wird nämlich verhindert, dass der Träger CR2 eine Rückwärtsdrehung durchführt, und wird dieser in einen fixierten Zustand versetzt. Dann wird die verzögerte Drehung, die in das Sonnenrad S3 eingeleitet wird, an das Hohlrad R2 über den fixierten Träger CR2 abgegeben, und die normale Drehung als erster Vorwärtsgang wird von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
Wenn ebenso eine Kraftmaschinenbremse angewendet wird (Ausrollen), wird der Zustand des ersten Vorwärtsgangs in der Form einer Sperrung der Bremse B-2 zur Fixierung des Trägers CR2 und zur Verhinderung der normalen Drehung des Trägers CR2 aufrechterhalten. Ebenso wird in dem ersten Vorwärtsgang die Rückwärtsdrehung des Trägers CR2 verhindert und wird die normale Drehung durch die Freilaufkupplung F-1 ermöglicht, und daher kann die Erzielung des ersten Vorwärtsgangs beim Umstellen des Bereichs von dem Nichtfahrbereich zu dem Fahrbereich problemlos durch einen automatischen Eingriff der Freilaufkupplung F-1 durchgeführt werden.
Bei dem zweiten Vorwärtsgang (2.) ist die (erste) Kupplung C-1 eingerückt und ist die (erste) Bremse B-1 gesperrt. Dann wird die Drehung des Trägers CR1, der die verzögerte Drehung durchführt, durch das fixierte Sonnenrad S1 und das Hohlrad R1, das die Eingangsdrehung durchführt, in das Sonnenrad S3 über die Kupplung C-1 eingeleitet. Ebenso wird die Drehung des Sonnenrads S2 durch das Sperren der Bremse B-1 fixiert. Dann führt der Träger CR2 die verzögerte Drehung durch, die eine Drehung mit einer niedrigeren Drehzahl als das Sonnenrad S3 ist, und die verzögerte Drehung, die in das Sonnenrad S3 eingeleitet wird, wird an das Hohlrad R2 über den Träger CR2 abgegeben, und die normale Drehung als zweiter Vorwärtsgang wird von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
In einem dritten Vorwärtsgang (3.) sind die Kupplung C-1 und die Kupplung C-3 eingerückt. Dann wird die Drehung des Trägers CR1, der die verzögerte Drehung durchführt, durch das fixierte Sonnenrad S1 und das Hohlrad R1, das die Eingangsdrehung durchführt, in das Sonnenrad S3 über die Kupplung C-1 eingeleitet. Ebenso wird die verzögerte Drehung des Trägers CR1 in das Sonnenrad S2 durch das Einrücken der Kupplung C-3 eingeleitet. Da anders gesagt die verzögerte Drehung des Trägers CR1 in das Sonnenrad S2 und das Sonnenrad S3 eingeleitet wird, befindet sich die Planetengetriebeeinheit PU in dem direkt verbundenen Zustand mit der verzögerten Drehung und wird die verzögerte Drehung an das Hohlrad R2 ohne Änderung abgegeben, und die normale Drehung als dritter Vorwärtsgang wird von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
In einem vierten Vorwärtsgang (4.) sind die Kupplung C-1 und die Kupplung C-2 eingerückt. Dann wird die Drehung des Trägers CR1, der die verzögerte Drehung durchführt, durch das fixierte Sonnenrad S1 und das Hohlrad CR1, das die Eingangsdrehung durchführt, in das Sonnenrad S3 über die Kupplung C-1 eingeleitet. Ebenso wird die Eingangsdrehung in den Träger CR2 durch den Einriff der Kupplung C-2 eingeleitet. Dann wird eine verzögerte Abgabe, die durch die verzögerte Drehung, die in das Sonnenrad S3 eingeleitet wird, und die Eingangsdrehung, die in den Träger CR2 eingeleitet wird, verursacht wird, so dass diese höher als der dritte Vorwärtsgang ist, der vorstehend beschrieben ist, an das Hohlrad R2 abgegeben, und die normale Drehung als vierter Vorwärtsgang wird von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
In einem fünften Vorwärtsgang (5.) sind die Kupplung C-2 und die Kupplung C-3 eingerückt. Dann wird die Drehung des Trägers CR1, der die verzögerte Drehung durchführt, durch das fixierte Sonnenrad S1 und das Hohlrad R1, das die Eingangsdrehung durchführt, in das Sonnenrad S2 über die Kupplung C-3 eingeleitet. Ebenso wird die Eingangsdrehung in den Träger CR2 durch den Eingriff der Kupplung C-2 eingeleitet. Dann wird eine Drehung mit erhöhter Drehzahl, die durch die verzögerte Drehung, die in das Sonnenrad S2 eingeleitet wird, und die Eingangsdrehung, die in den Träger CR2 eingeleitet wird, verursacht wird, so dass diese geringfügig höher als die Eingangsdrehung ist, an das Hohlrad R2 abgegeben, und die normaler Drehung als fünfter Vorwärtsgang wird von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
In dem sechsten Vorwärtsgang (6.) ist die Kupplung C-2 eingerückt und ist die Bremse B-1 gesperrt. Dann wird die Drehung in den Träger CR2 durch den Eingriff der Kupplung C-2 eingeleitet. Ebenso ist die Drehung des Sonnenrads S2 durch das Sperren der Bremse B-1 fixiert. Dann wird die Eingangsdrehung des Trägers CR2 an das Hohlrad R2 als Drehung mit erhöhter Drehzahl abgegeben, die durch das fixierte Sonnenrad S2 höher als der fünfte Vorwärtsgang ist, und die normale Drehung als sechster Vorwärtsgang wird von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
In einem Rückwärtsgang (REV) ist die Kupplung C-3 eingerückt und ist die Bremse B-2 gesperrt. Dann wird die Drehung des Trägers CR1, der die verzögerte Drehung durchführt, durch das fixierte Sonnenrad S1 und das Hohlrad R1, das die Eingangsdrehung durchführt, in das Sonnenrad S2 über die Kupplung C-3 eingeleitet. Ebenso ist die Drehung des Trägers CR2 durch das Sperren der Bremse B-2 fixiert. Dann wird die verzögerte Drehung, die in das Sonnenrad S2 eingeleitet wird, an das Hohlrad R2 über den fixierten Träger CR2 abgegeben, und die Rückwärtsdrehung als Rückwärtsgang wird von dem Vorgelegerad 11 abgegeben.
Beispielsweise sind in einem P-Bereich (Parkbereich) und einem N-Bereich (Neutralbereich) die Kupplung C-1, die Kupplung C-2, die Kupplung C-3 ausgerückt. Dann wird ein Zustand zwischen dem Träger CR1 und dem Sonnenrad S2 und dem Sonnenrad S3, nämlich ein Zustand zwischen dem Planetengetriebe SP und der Planetengetriebeeinheit PU in einen unterbrochenen Zustand gebracht, und ein Zustand zwischen der Eingangswelle 10 und dem Träger CR2 wird in einen unterbrochenen Zustand gebracht. Demgemäß wird die Leistungsübertragung zwischen der Eingangswelle 10 und der Planetengetriebeeinheit PU in den unterbrochenen Zustand versetzt, wird nämlich die Leistungsübertragung zwischen der Eingangswelle 10 und dem Vorgelegerad 11 in den unterbrochenen Zustand versetzt.
Im Folgenden wird eine Hydraulikdrucksteuervorrichtung 6 des Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Zuerst werden Abschnitte, die einen Leitungsdruck, einen Sekundärdruck, einen Modulatordruck, einen Bereichsdruck und dergleichen in der Hydraulikdrucksteuervorrichtung 6 erzeugen, die von der Darstellung weggelassen sind, kurz beschrieben.
Die Hydraulikdrucksteuervorrichtung 6 weist beispielsweise eine Ölpumpe, ein manuelles Schaltventil, ein Primärregulierventil, ein Sekundärregulierventil, ein Solenoidmodulatorventil und ein Linearsolenoidventil auf, die nicht gezeigt sind. Wenn die Kraftmaschine 2 beispielsweise gestartet wird, wird die Ölpumpe, die mit dem Pumpenlaufrad 4a des Drehmomentwandlers 4 so verbunden ist, wie vorstehend beschrieben ist, dass dieses zur Drehung angetrieben wird, in Verbindung mit der Drehung der Kraftmaschine 2 angetrieben, so dass der Hydraulikdruck durch Ansaugen von Öl aus einer Ölwanne, die nicht gezeigt ist, über einen Abscheider erzeugt wird.
Der Hydraulikdruck, der durch die Ölpumpe erzeugt wird, wird auf einen Leitungsdruck P_L eingestellt, während er bezüglich des Ausstoßes durch das Primärregulierventil auf der Grundlage eines Signaldrucks des Linearsolenoidventils eingestellt wird, der gemäß der Drosselöffnung eingestellt und abgegeben wird. Dieser Leitungsdruck P_L wird zu dem manuellen Schaltventil, dem Solenoidmodulatorventil und dem Linearsolenoidventil, die später im Einzelnen beschrieben werden, usw. zugeführt. Der Leitungsdruck P_L, der zu dem Solenoidmodulatorventil aus diesen Ventilen zugeführt wird, wird auf einen Modulatordruck, der auf einem im Wesentlichen konstanten Wert gehalten wird, durch das Ventil eingestellt, und der Modulatordruck wird als Ursprungsdruck des Linearsolenoidventils zugeführt.
Der Druck, der von dem Primärregulierventil ausgestoßen wird, wird auf einen Sekundärdruck eingestellt, während er weitergehend bzgl. des Ausstoßes beispielsweise durch ein Sekundärregulierventil eingestellt wird, und der Sekundärdruck wird beispielsweise zu einem Schmiermittelkanal, einem Ölkühler und dergleichen zugeführt und wird ebenso zu dem Drehmomentwandler 4 zugeführt und wird gleichzeitig zum Steuern der Sperrkupplung 7 verwendet.
Dagegen weist ein manuelles Ventil 20 einen Schieber auf, der in einer elektrischen Verbindung mit dem Schalthebel, der an einem Fahrersitz (nicht gezeigt) vorgesehen ist, durch eine Bereichsauswählvorrichtung 30 unter Einsatz eines Shift-By-Wire-Systems betätigt wird, das später unter Bezugnahme auf 4 beschrieben wird, und richtet den Ausgangszustand des eingeleiteten Leitungsdrucks P_L oder den Nichtausgangszustand (Ablasszustand) dadurch ein, dass die Position des Schiebers gemäß den Schaltbereichen (beispielsweise P, R, N, D), die durch den Schalthebel ausgewählt werden, verschoben wird.
Wenn genauer gesagt der D-Bereich durch die Betätigung des Schalthebels ausgewählt ist, wird ein Eingangsanschluss, in den der Leitungsdruck P_L auf der Grundlage der Position des Schiebers eingeleitet wird, und ein Vorwärtsbereichsdruckausgangsanschluss (D-Bereichsdruckausgangsanschluss) in Verbindung miteinander gebracht, und der Leitungsdruck P_L wird als Vorwärtsbereichsdruck (D-Bereichsdruck) P_D von dem Vorwärtsbereichsdruckausgangsanschluss abgegeben. Wenn der R-Bereich (Rückwärtsbereich) durch die Betätigung des Schalthebels ausgewählt ist, werden der Eingangsanschluss und ein Rückwärtsbereichsdruckausgangsanschluss in Verbindung miteinander auf der Grundlage der Position des Schiebers gebracht, und der Leitungsdruck P_L wird als Rückwärtsbereichsdruck (R-Bereichsdruck) P_R von dem Rückwärtsbereichsdruckausgangsanschluss abgegeben. Wenn der P-Bereich und der N-Bereich durch die Betätigung des Schalthebels ausgewählt werden, wird ebenso eine Verbindung des Eingangsanschlusses mit Bezug auf den Vorwärtsbereichsdruckausgangsanschluss und den Rückwärtsbereichsdruckausgangsanschluss durch den Schieber blockiert, und der Vorwärtsbereichsdruckausgangsanschluss und der Rückwärtsbereichsdruckausgangsanschluss werden in Verbindung mit einem Ablassanschluss gebracht, wird nämlich der Nichtausgangszustand angenommen, in welchem der D-Bereichsdruck P_D und der R-Bereichsdruck P_R abgelassen (ausgestoßen) werden.
Im Folgenden wird ein Abschnitt, der hauptsächlich eine Übertragungssteuerung in der Hydraulikdrucksteuervorrichtung 6 durchführt, gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. 3 zeigt schematisch ein Schaltkreisdiagramm, das aus der Hydraulikdrucksteuervorrichtung 6 des Automatikgetriebes extrahiert ist. Die Hydraulikdrucksteuervorrichtung 6 weist vier Linearsolenoidventile SLC1, SLC2, SLC3 und SLB1 zum Zuführen eines Ausgangsdrucks, der als Einrückdruck eingestellt ist, direkt entsprechend zu fünf hydraulischen Servos insgesamt auf; nämlich zu dem hydraulischen Servo C-1 der Kupplung C-1, dem hydraulischen Servo C-2 der Kupplung C-2, dem hydraulischen Servo C-3 der Kupplung C-3, dem hydraulischen Servo B-1 der Bremse B-1, bzw. dem hydraulischen Servo B-2 der Bremse B-2. Diese erzielt eine Notbetriebsfunktion und weist Auswahlventile 23, 24 auf, die den Ausgangsdruck des Linearsolenoidventils SLC2 zu dem hydraulischen Servo C-2 der Kupplung C-2 oder dem hydraulischen Servo B-2 der Bremse B-2 umstellen, wie vorstehend beschrieben ist. Diese Auswahlventile sind das C2-Aufbringrelaisventil 23 und das B2-Relaisventil 24, die entsprechend durch das Solenoidventil betätigt werden, und diese sind ebenso relevant für andere Ventile. Jedoch sind sie ebenso wie andere Ventile aus der Beschreibung weggelassen.
Ein Vorwärtsbereichsdruckausgangsanschluss D des manuellen Ventils 20, das vorstehend beschrieben ist, ist mit einem Ölkanal a1 mit dem Linearsolenoidventil SLC1, einem Ölkanal a4 mit dem Linearsolenoidventil SLC2, und einem Ölkanal a5 mit dem Linearsolenoidventil SLB1 verbunden, um eine Einleitung des Vorwärtsbereichsdrucks P_D zu gestatten, und der Leitungsdruck P_L von dem Primärregulierventil (nicht gezeigt) wird in einen Ölkanal d zu dem Linearsolenoidventil SLC3 eingeleitet.
Das Linearsolenoidventil SLC1, das vorstehend beschrieben ist, ist eine normalerweise geschlossene Bauart, die den Zustand ohne Ausgang annimmt, wenn es nicht erregt ist, und weist einen Eingangsanschluss SLC1a auf, der konfiguriert ist, um den Vorwärtsbereichsdruck P_D über den Ölkanal a1 einzuleiten, und einen Ausgangsanschluss SLC1b, der konfiguriert ist, um den Vorwärtsbereichsdruck (D-Bereichsdruck) P_D einzustellen und einen gesteuerten Druck P_SLC1 an den hydraulischen Servo C-1 als Einrückdruck P_C1 abzugeben.
Das Linearsolenoidventil SLC2 ist eine normalerweise offene Bauart, die den Zustand mit Ausgang annimmt, wenn es nicht erregt ist, und weist einen Eingangsanschluss SLC2a auf, der konfiguriert ist, um den Vorwärtsbereichsdruck (D-Bereichsdruck) P_D über den Ölkanal a4 einzuleiten, und einen Ausgangsanschluss SLC2b auf, der konfiguriert ist, um den Vorwärtsbereichsdruck (D-Bereichsdruck) P_D einzustellen und einen gesteuerten Druck P_SLC2 an den hydraulischen Servo C-2 als Einrückdruck P_C2 (oder Einrückdruck P_B2) abzugeben.
Das Linearsolenoidventil SLC3, das vorstehend beschrieben ist, ist eine normalerweise offene Bauart, die den Zustand mit Ausgang annimmt, wenn es nicht erregt ist, und weist einen Eingangsanschluss SLC3a auf, der konfiguriert ist, um den Leitungsdruck P_L über den Ölkanal d einzuleiten, und einen Ausgangsanschluss SLC3b, der konfiguriert ist, um den Leitungsdruck P_L einzustellen und einen gesteuerten Druck P_SLC3 an den hydraulischen Servo C-3 als Einrückdruck P_C3 abzugeben.
Das Linearsolenoidventil SLB1 ist eine normalerweise geschlossene Bauart, die den Zustand ohne Ausgang annimmt, wenn es nicht erregt ist, und weist einen Einganganschluss SLB1a auf, der konfiguriert ist, um den Vorwärtsbereichsdruck (D-Bereichsdruck) P_D über den Ölkanal a5 einzuleiten, und einen Ausgangsanschluss SLB1b, der konfiguriert ist, um den Vorwärtsbereichsdruck P_D einzustellen und einen gesteuerten Druck P_SLB1 an den hydraulischen Servo B-1 als Einrückdruck P_B1 abzugeben.
Das erste Auswahlventil 23 ist ein Ventil, das zum Umschalten des Einrückdrucks des Linearsolenoidventils SLC2 zwischen einem Einrückdruck P_C2 zu dem hydraulischen Servo C-2 und einem Einrückdruck P_B2 zu dem hydraulischen Servo B-2 umzuschalten. Das zweite Auswahlventil 24 ist ein Ventil, das konfiguriert ist, um einen Zufuhrdruck zu dem hydraulischen Servo B-2 zwischen dem Rückwärtsbereichsdruck P_R von dem manuellen Ventil 20 und dem Einrückdruck P_B2 von dem ersten Auswahlventil 23 umzuschalten.
Die Bereichsauswahlvorrichtung 30, die das shift-by-wire-System einsetzt, ist zur Verwendung in dem Automatikgetriebe als Leistungsübertragungsvorrichtung konfiguriert, die an dem Fahrzeug montiert werden soll (beispielsweise ein Mehrstufenautomatikgetriebe oder ein stufenloses Getriebe (CVT)) 3, wie in 4 gezeigt ist, und weist einen Schalthebel 31 als Betätigungseinrichtung, mit der der Fahrer den Schaltbereich (P, R, N, D) auswählen kann und einen Befehl ausstellen kann, einen Antriebsmechanismus (Antriebseinrichtung) 35, die konfiguriert ist, um eine Steuerung zum Umschalten des Schaltbereichs durch hauptsächliches Steuern des Antriebs des Motors 32 auf der Grundlage des elektrischen Signals (Schaltsignals) S1 von dem Schalthebel 31 durchzuführen, und das manuelle Ventil 20 auf, das der Schieber ist, um den Schaltbereich (P, R, N, D) gemäß der Bereichsposition auf eine Vielzahl von Bereichspositionen des Antriebsmechanismus 35 mit Bezug auf die Hydraulikdrucksteuervorrichtung 6 des Automatikgetriebes 3 einzurichten. Ebenso wird das Signal S1 des Schalthebels 31 zu einer Bereichsauswahlsteuereinheit U1 übertragen und wird auf den Motor 32 des Antriebsmechanismus 35 als Signal S2 nach vorbestimmten Prozessvorgängen gemäß der vorliegenden Erfindung übertragen. Zu der Bereichsauswahlsteuereinheit U1, die später im Einzelnen beschrieben wird, ist eine Automatikgetriebesteuereinheit (AT-Steuereinheit) U2 vorgesehen, die eine Übertragungssteuerung (beispielsweise eine Steuerung des Eingriffs der Kupplung oder der Bremse) des Automatikgetriebes 3 bei Aufnahme eines Autorisierungssignals von der Bereichsauswahlsteuereinheit U1 durchführt.
Der Schalthebel 31 (die Bereichsbetätigungseinrichtung) ist ein Hebel, der zum Auswählen eines erforderlichen Bereichs konfiguriert ist, auf den der Fahrer das Automatikgetriebe 3 durch seine eigene Betätigung einrichten will. Der Schalthebel 31 ist mit einer Anzeige der entsprechenden Übertragungsmodi des P-Bereichs (Parkbereichs), R-Bereichs (Rückwärtsbereichs), N-Bereichs (Neutralbereichs) und D-Bereichs (Fahrbereichs) des Automatikgetriebes 3 versehen. Dann wird das Schaltsignal S1 entsprechend dem erforderlichen Bereich, der ausgewählt und eingerichtet wird, in die Bereichsauswahlsteuereinheit U eingegeben, die später im Einzelnen beschrieben wird. Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Bereichen kann der Schalthebel 31 manuelle Betätigungsbereiche (Schaltstufen) haben, die zu dem ersten Vorwärtsgang bis sechsten Vorwärtsgang über eine Betätigung eines unterschiedlichen Systems von dem D-Bereich betätigt werden (beispielsweise eine einmalige Betätigung zur Seite und dann nach oben oder unten in der vertikalen Richtung, und die manuellen Betätigungsbereiche in diesem Fall sind ebenso in der Bereichsbetätigung umfasst.
Der Schalthebel 31 kann durch etwas anderes als den Schalthebel 31 ersetzt werden, solange er die Absicht des Fahrers wiedergeben kann, solange er nämlich das Schaltsignal S1 entsprechend dem erforderlichen Bereich erzeugen kann, der durch den Fahrer ausgewählt wird. Beispielsweise kann ein Umstellschalter, ein Umstellknopf oder eine Spracheingabevorrichtung oder Ähnliches verwendet werden.
Der Antriebsmechanismus 35 weist einen Kugelschraubenmechanismus 36, der konfiguriert ist, um eine Drehbewegung des Motors 32 in eine lineare Bewegung zu transformieren, ein Hebelelement 37, das zum Transformieren der linearen Bewegung des Kugelschraubenmechanismus 36 in eine Schwenkbewegung konfiguriert ist, eine manuelle Welle 39, die konfiguriert ist, so dass diese durch die Schwenkbewegung des Hebelelements 37 angetrieben wird, so dass diese sich dreht, und einen Rastmechanismus 42 auf, der einen Rasthebel 40, der mit der manuellen Welle 39 fixiert und verbunden ist, und eine Rastfeder 41 hat, die konfiguriert ist, um den Rasthebel 40 auf einen Winkel entsprechend dem Schaltbereich vorzuspannen, und der Schieber des manuellen Ventils 20 ist mit dem Rasthebel 40 des Rastmechanismus 42 verbunden. Ein Positionssensor (eine Positionserfassungseinrichtung) 43, die konfiguriert ist, um die Position des manuellen Ventils 20 durch Erfassen eines Winkels der manuellen Welle 39 zu erfassen, ist an einem Ende der manuellen Welle 39 vorgesehen.
Ein Ausgangszahnrad 45 ist mit einer Ausgangswelle des Motors 32 fixiert, so dass eine Übertragung von dem Ausgangszahnrad 45 zu einem Zahnrad 46 erzielt wird, um die Kugelschraubenwelle 49 zu drehen. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Kugelschraubenmechanismus 36 zum Transformieren der Drehung des Zahnrads 45 in die Hin- und Herbewegung eingesetzt. Der Kugelschraubenmechanismus 36 weist eine Anzahl von Kugeln auf, die nicht gezeigt sind, die zwischen die Kugelschraubenwelle 49 und eine Kugelmutter 50 zwischengesetzt sind, so dass diese zirkulieren können, und die Kugelmutter 50 ist in Eingriff mit der Kugelschraubenwelle 49, so dass diese sich in der axialen Richtung bewegen kann.
Der Rasthebel 40 schiebt und zieht einen Haken 52 und bewegt den Schieber des manuellen Ventils 20 auf eine Position in der axialen Richtung. Ein Parkaktivierungsmechanismus 53 ist mit einem mittleren Abschnitt des Rasthebels 40 verbunden. Der Parkaktivierungsmechanismus 53 weist einen Parkstab 55 auf, der damit verbunden ist, so dass er sich integral mit dem manuellen Ventil 20 über den Rasthebel 40 bewegen kann, und der Parkstab 55 weist einen Parknocken 56 auf, der so gestützt ist, dass er gleitfähig ist und zu einem Anschlag 59 durch eine Feder 57 vorgespannt wird. Dagegen weist die Ausgangswelle des Automatikgetriebes ein Parkzahnrad 60, das integral damit fixiert ist, und einen Parkstützhebel 61 auf, der so angeordnet ist, dass er diesem Zahnrad gegenüberliegt. Durch die Bewegung des Parknockens 56 über den Parkstab 55 greift der Parkstützhebel 61 mit dem Parkzahnrad 60 zwischen einer Stütze 62 und dem Parkzahnrad 60 ein, um die Ausgangswelle zu sperren. Das sich integral bewegende manuelle Ventil (insbesondere der Schieber desselben) 20 und der Parkaktivierungsmechanismus (insbesondere der Parkstab) 53 entsprechen der Bereichsauswahlaktivierungseinrichtung, und die entsprechenden Kupplungen, Bremsen (die hydraulischen Servos von diesen) C..., B..., und der Parkstützhebel 61 sowie das Parkzahnrad (die Parksperreinrichtung) entsprechen den Aktivierungselementen, die betätigt werden, wenn zu dem vorbestimmten Bereich umgestellt wird.
Die Bereichsauswahlsteuereinheit U1 gibt das Signal S1 von dem Schalthebel 31 ein und gibt das Signal an den Motor 32 und die AT-Steuereinheit U2 von dem Antriebsmechanismus 35 ab und gibt ebenso ein Positionssignal S4 jedes Bereichs von dem Positionssensor 43 ein und gibt das Auswahlsignal jedes Ventils und andere Signale S5 von der AT-Steuereinheit U2 ein. Die AT-Steuereinheit gibt ein Signal S6 mit Bezug auf die Hydraulikdrucksteuervorrichtung 6 ein und aus.
Die Bereichsauswahlsteuereinheit U1 weist eine Verzögerungseinrichtung U1a auf, die konfiguriert ist, um das Signal S3 entsprechend jedem Bereich direkt an die AT-Steuereinheit U2 auf der Grundlage des Signals S1 von dem Schalthebel 31 abzugeben, und das Signal S2 an den Antriebsmechanismus 35 mit einer Verzögerung von dem Signal S3 um eine vorbestimmte Zeitdauer entsprechend jedem Bereich abzugeben, wobei diese darin eingebaut ist.
Eine Aktivierung der Bereichsauswahlvorrichtung 30 mit der Verzögerungseinrichtung U1a wird unter Bezugnahme auf 5 bis 8 beschrieben.
Zuerst wird ein Fall, in dem der Fahrer den Schalthebel 31 von dem D-Bereich zu dem N-Bereich (D → N) während des Fahrens in einem Zustand mit schwachem Antrieb in dem zweiten Gang betätigt, unter Bezugnahme auf 5 und 6 beschrieben. Nach dem Stand der Technik, wie in 6(a) gezeigt ist, wird das manuelle Ventil 20 umgestellt und wird der Vorwärtsbereichsdruck (D-Bereichsdruck) als Ursprungsdruck abgelassen, so dass gleichzeitig begonnen wird, beide hydraulischen Servus der ersten Kupplung C-1 und der ersten Bremse B-1 abzulassen. Wenn in diesem Fall die Ablassgeschwindigkeit der Bremse B-1 schneller als die Ablassgeschwindigkeit der Kupplung C-1 ist, wird ein Zustand des ersten Gangs angenommen, in welchem die Kupplung C-1 die Freilaufkupplung F-1 einrückt, und wird ein Stoß in Verbindung mit dem Einrücken der Freilaufkupplung (OWC) erzeugt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in 5 und 6(b) gezeigt ist, wird dann, wenn der Fahrer den Schalthebel 31 zu dem N-Bereich (F2) während der Fahrt in dem Zustand mit schwachem Antrieb in dem zweiten Vorwärtsgang betätigt, anders gesagt während der Fahrt in dem Zustand, in welchem die erste Kupplung C-1 und die erste Bremse B-1 eingerückt sind (F1), das Signal S1 zu der Bereichsauswahlsteuereinheit U1 übermittelt. In der Bereichsauswahlsteuereinheit U1 wird das Signal S3 an die AT-Steuereinheit U2 unmittelbar auf der Grundlage des Signals S1 ausgestellt. Demgemäß schaltet die AT-Steuereinheit U2 das Linearsolenoidventil SLC1 der Hydraulikdrucksteuervorrichtung 6 ein, um eine Zufuhr des Vorwärtsbereichsdrucks (D-Bereichdrucks) P_D zu dem Ausgangsanschluss SLC1b über den Ölkanal a1 zu blockieren, und lässt den Einrückdruck P_C1 des hydraulischen Servos C-1 ab (F3). Demgemäß wird die Einrückdrehmomentkapazität der Kupplung C-1 graduell verringert, so dass die Drehmomentkapazität verschwindet (F4).
Die Bestimmung, ob die Kupplung C-1 die Drehmomentkapazität hat oder nicht (die Bestimmung in dem Ablaufschritt F4), wird durch Bereitstellen einer Vielzahl von Kennfeldern für entsprechende Öltemperaturen, Einrichten einer vorbestimmten Zeitverzögerung auf der Grundlage des Kennfelds entsprechend der erfassten Öltemperatur durch den Hydraulikdrucksensor (nicht gezeigt) und Überwachen des Ablaufs der Verzögerungszeit erzielt. Die Verzögerungseinrichtung U1a der Bereichsauswahlsteuereinheit ist nicht auf diejenige auf Grundlage der durch das Kennfeld eingerichteten Verzögerungszeit beschränkt und kann eine andere Einrichtung sein, wie z. B. eine Einrichtung zum Erfassen des Hydraulikdrucks des hydraulischen Servos C-1 oder zum Erfassen des Rotationsverhältnisses an der Ausgangsseite der Kupplung C-1.
Die Bereichsauswahlsteuereinheit U1 gibt das Signal S2 an den Motor 32 des Antriebsmechanismus 35 ab, nachdem die Verzögerungszeit t₁ verstrichen ist, die ausreichen zu bestimmen, dass die Kupplung C-1 die Drehmomentkapazität nicht hat, auf der Grundlage der Verzögerungseinrichtung U1a ist, und treibt den Antriebsmechanismus 35 zum Umstellen des manuellen Ventils zu der N-Bereichsposition an. Demgemäß wird der D-Bereichsanschluss des manuellen Ventils abgelassen, und daher wird der Vorwärtsbereichsdruck (D-Bereichsdruck) als Ursprungsdruck abgelassen, so dass der hydraulische Servo B-1 ausgerückt wird, obwohl das Linearsolenoidventil SLb1 sich auf der Zufuhrposition befindet (F5).
Wenn die Drehmomentkapazität der Bremse B-1 verringert wird und eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, wird die Bremse ausgerückt und in dem N-Bereich positioniert (F6, F7). Demgemäß wird die Kupplung C-1 zuerst ausgerückt, während sich die Bremse B-1 in dem eingerückten Zustand befindet, obwohl die Betätigung des Schalthebels von D zu N während der Fahrt in dem zweiten Gang vorgenommen wird, wobei der erste Gang nicht durchlaufen wird und daher der Stoß aufgrund des Einrückens mit der Freilaufkupplung F-1 vermieden wird.
Im Folgenden wird ein Fall der Betätigung von dem R-Bereich zu dem P-Bereich unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben. Nach dem Stand der Technik rückt die Kupplung C-3 die Bremse B-2 ein und wird die Ausgangswelle rückwärts gedreht, so dass die Räder in der umgekehrten Richtung in dem R-Bereich drehen, wie in 8(a) gezeigt ist. Wenn der Schalthebel 31 zu dem P-Bereich in diesem Zustand betätigt wird (R → P), wird der Rückwärtsbereichsdruck (R-Bereichsdruck) als Ursprungsdruck aufgehoben, und wird gleichzeitig der Parkaktivierungsmechanismus 53 aktiviert, um den Parkstützhebel 61 mit dem Parkzahnrad 60 in Eingriff zu bringen (zu sperren). In diesem Zustand wird das Wellendrehmoment auf der Grundlage der Rückwärtsfahrt auf die Ausgangswelle aufgebracht. Wenn dann der Servohydraulikdruck der Kupplung C-3 und der Servohydraulikdruck der Bremse B-2 aufgehoben werden und die Kupplung und die Bremse ausgerückt werden, wird das Wellendrehmoment, das auf die Ausgangswelle aufgebracht wird, ebenso aufgehoben, und wird ein Drehmomentausrückstoß zu diesem Zeitpunkt erzeugt. Das Ausrücken der Kupplung C-3 und der Bremse B-2 wird mit derselben Zeitabstimmung wie die R → P-Betätigung des Schalthebels gestartet, aber der Hydraulikdruck der Kupplung C-3 wird vor der Bremse B-2 aufgehoben, und der Parkbereich (P-Bereich) wird angenommen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betätigt der Fahrer den Schalthebel 31 (F11) auf den Parkbereich (P-Bereich) während der Rückwärtsfahrt in dem Rückwärtsbereich oder während des angehaltenen Zustands (F10), wie in 7 und 8(b) gezeigt ist. Dann wird das elektrische P-Bereichssignal von dem Schalthebel 31 in die Bereichsauswahlsteuereinheit U1 eingegeben und wird dieses Signal als elektrisches Signal S3 unmittelbar an die AT-Steuereinheit U2 abgegeben. Die AT-Steuereinheit U2 stellt das elektrische Signal S6 an die Hydraulikdrucksteuervorrichtung 6 ab und stellt das Solenoidventil SLC3 auf AUS. Zu diesem Zeitpunkt stellen sich das erste und das zweite Auswahlventil 23, 24 um und halten das Solenoidventil auf der Seite, die mit dem hydraulischen Servo B-2 in Verbindung steht.
Demgemäß wird bei dem Solenoidventil SLC3 eine Zufuhr des Leitungsdrucks P_L zu dem hydraulischen Servo C-3 blockiert und wird gleichzeitig der Einrückdruck P_C3 dieses hydraulischen Servos mit dem Ablauf in Verbindung gebracht, so dass die Drehmomentkapazität der Kupplung C-3 verringert wird (F12). In diesem Zustand wird die Kupplung C-3 ausgerückt und wird das Wellendrehmoment der Ausgangswelle ebenso aufgehoben. Nachdem der Zustand bestimmt ist, in welchem das Wellendrehmoment der Ausgangswelle aufgehoben ist (F13), gibt die Bereichsauswahlsteuereinheit U1 elektrische P-Bereichssignal S2 an den Motor 32 des Antriebsmechanismus 35 nach der vorbestimmten Verzögerungszeit t₂ auf der Grundlage der Verzögerungseinrichtung U1a ab.
Die Verzögerungseinrichtung U1a wählt die vorbestimmte Verzögerungszeit t₂, die im Voraus durch das Kennfeld auf der Grundlage der Öltemperaturen eingerichtet ist, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, und beispielsweise kann der Hydraulikdruck des hydraulischen Servo C-3 erfasst werden oder können alternativ andere Mittel, wie z. B. die Erfassung der Drehung der Ausgangswelle eingesetzt werden.
Dann wird auf der Grundlage des Signals S2, nachdem bestimmt wird, dass die Verzögerungszeit durch die Verzögerungseinrichtung U1a ausreichend ist, um zu verursachen, dass das Wellendrehmoment der Ausgangswelle aufgehoben wird, die Antriebseinrichtung 35 auf den 2-Bereich angetrieben, wird das manuelle Ventil 20 auf die 2-Bereichsposition bewegt und wird gleichzeitig der Parkstab 55 des Parkaktivierungsmechanismus 53 integral damit bewegt. Dann stellt das manuelle Ventil 20 den R-Bereichsanschluss von der Leitungsdruckzufuhr zum Ablauf um und wird gleichzeitig der Parknocken 56 über die Feder 57 bewegt, und wird der Nocken 56 zwischen der Stütze 62 und dem Parkstützhebel 61 eingeklemmt, um zu Verursachen, dass der Parkstützhebel 61 mit dem Parkzahnrad 60 eingreift, so dass die Ausgangswelle auf dem angehaltenen Zustand gesperrt wird (F14).
Auch wenn in diesem Zustand das Wellendrehmoment auf die Ausgangswelle in dem Rückwärtszustand aufgebracht wird, wird die Ausgangswelle durch Ausrücken der Kupplung C-3 ausgerückt und wird dann die Ausgangswelle gesperrt, so dass ein Stoß (P-Ausrückstoß) aufgrund des Umstellens zu dem Parkbereich (P-Bereich) nicht auftritt. Da der Rückwärtsbereichsdruck (R-Bereichsdruck) P_R durch das Umstellen des manuellen Ventils 20 auf den P-Bereich aufgehoben wird, wird der Einrückdruck P_B1 des hydraulischen Bremsservos B-2 über das zweite Auswahlventils 24 aufgehoben, so dass der P-Bereich angenommen wird (F15).
Obwohl die vorstehend angegebene Beschreibung die Umstellung D → N-Bereich und R → P-Bereich betrifft, kann diese auf andere Bereichsumstellungen, wie z. B. R → N-Bereich angewendet werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bereichsauswahlvorrichtung (P, R, N, D und dergleichen) auf der Grundlage eines Shift-By-Wire-Systems, die für ein Mehrstufenautomatikgetriebe oder ein stufenloses Automatikgetriebe verwendet wird, das an einem Automobil montiert ist, und ist konfiguriert, die konfiguriert ist, um eine betätigungsseitig, z. B. durch einen Schalthebel aufgebrachten Absicht auf einen aktivierungsseitigen Sektor als elektrisches Signal zu übertragen.
Zusammenfassung
Ein Stoß, der auftritt, wenn ein Bereich umgestellt wird, wie z. B. das Auftreten des Stoßes, wenn eine Bremse (B-1) vor einer Kupplung (C-1) ausgerückt wird und eine Freilaufkupplung einrückt (im ersten Gang), wenn eine D → N-Betätigung während der Fahrt in dem zweiten Gang durchgeführt wird, wird gemindert. Wenn eine Bereichsauswahlvorrichtung, die ein Shift-By-Wire-System einsetzt, verwendet wird und beispielsweise die D → N-Betätigung während der Fahrt in dem zweiten Gang durchgeführt wird, wird die Kupplung (C-1) durch ein Linearsolenoidventil durch ein elektrisches Signal (S1, S3, S6) ausgerückt, das zuerst eine AT-Steuereinheit (U2) durchläuft. Dann wird ein Motor (32) eines Antriebsmechanismus (35) angetrieben, nachdem eine vorbestimmte Verzögerungszeit durch eine Verzögerungseinrichtung (U1a) verstrichen ist, und wird ein manuelles Ventil (20) auf eine N-Bereichsposition zum Ablassen der Bremse (B-1) umgestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2007-271036 A [0005]
- JP 7-4511 A [0005]

Claims

Bereichsauswahlvorrichtung mit einer Bereichsbetätigungseinrichtung, die einen Bereich auswählen kann und eine Anweisung von diesem ausstellen kann, einer Antriebseinrichtung, die zum Empfangen des jeweiligen Bereichs konfiguriert ist, der durch die Bereichsbetätigungseinrichtung ausgewählt wird, der über ein elektrisches Signal übertragen wird, und einer Bereichsauswahlaktiviertunseinrichtung, die so konfiguriert ist, dass diese auf eine Position korrespondierend mit dem jeweiligen Bereich durch die Antriebseinrichtung umgestellt wird, wobei eine Bereichsauswahlsteuereinheit in einer Übertragung von der Bereichsbetätigungseinrichtung zu der Antriebseinrichtung über ein elektrisches Signal zwischengesetzt ist, und wobei die Bereichsauswahlsteuereinheit eine Verzögerungseinrichtung aufweist, die so konfiguriert ist, dass diese ein Signal ausstellt, das zumindest eines von zwei Aktivierungselementen, das erforderlich ist, wenn zu einem vorbestimmten Bereich über eine automatische Übertragungssteuereinheit umgestellt wird, direkt aktiviert, und das Signal zum Verursachen der Umstellung zu dem vorbestimmten Bereich an die Antriebseinrichtung ausstellt, nachdem das andere der Aktivierungselemente mit einer Verzögerungszeit versehen ist, die ausreichend ist, damit das eine der Aktivierungselemente aktiviert wird.
Bereichsauswahlvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Aktivierungselemente zwei Eingriffselemente sind, die konfiguriert sind, um einen Leistungsübertragungspfad des Automatikgetriebes umzustellen, wobei die Bereichsauswahlaktivierungseinrichtung ein manuelles Ventil ist, wobei das eine der zwei Eingriffselemente auf der Grundlage des elektrischen Signals von der automatischen Übertragungssteuereinheit direkt umgestellt wird, und wobei das andere der zwei Eingriffselemente durch Umstellen des manuellen Ventils durch Antreiben der Antriebseinrichtung umgestellt wird, nachdem die Verzögerungszeit durch die Verzögerungseinrichtung verstrichen ist.
Bereichsauswahlvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der durch die Bereichsbetätigungseinrichtung betätigte Bereich eine Umstellung von einem D-Bereich zu einem N-Bereich ist, wobei die zwei Eingriffselemente eine erste Kupplung und eine erste Bremse sind, die in einem zweiten Vorwärtsgang eingerückt sind, wobei ein Einrückdruck der ersten Kupplung durch ein Linearsolenoidventil direkt auf der Grundlage eines elektrischen N-Bereichssignals von der Bereichsbetätigungseinrichtung abgelassen wird, wobei der Eingriffsdruck der ersten Bremse durch das manuelle Ventil abgelassen wird, nachdem die erste Kupplung auf Grundlage der Verzögerungszeit durch die Verzögerungseinrichtung keine Drehmomentkapazität mehr hat.
Bereichsauswahlvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der durch die Bereichsbetätigungseinrichtung betätigte Bereich eine Umstellung von einem R-Bereich zu einem P-Bereich ist, wobei die Bereichsauswahlbetätigungseinrichtung ein Parkaktivierungsmechanismus ist, der in Verbindung mit dem manuellen Ventil bewegt wird, wobei das eine der Aktivierungselemente zumindest ein Eingriffselement ist, das in dem R-Bereich einrückt, und das andere eine Parksperreinrichtung ist, die konfiguriert ist, um eine Ausgangswelle des Automatikgetriebes in dem P-Bereich anzuhalten, wobei ein Einrückdruck des Eingriffselements, das in dem R-Bereich einrückt, durch ein Linearsolenoidventil direkt auf der Grundlage eines elektrischen P-Bereichssignals von der Bereichsbetätigungseinrichtung abgelassen wird, und wobei die Parksperreinrichtung die Ausgangswelle durch den Parkaktivierungsmechanismus sperrt, nachdem ein Wellendrehmoment der Ausgangswelle durch das Ausrücken des Eingriffselements auf der Grundlage der Verzögerungszeit durch die Verzögerungseinrichtung aufgehoben ist.