DE112011100162T5

DE112011100162T5 - Fahrzeugübertragungsgerät

Info

Publication number: DE112011100162T5
Application number: DE112011100162T
Authority: DE
Inventors: Takehiko Suzuki; Takahiro Sekii
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2012-10-04
Also published as: JP2011214673A; US20110239800A1; JP5610193B2; WO2011122115A1; CN102725563A; CN102725563B; US9200701B2

Abstract

Vorgesehen ist ein Fahrzeugübertragungsgerät, das eine Zeitspanne verringern kann, bis ein Schaltgang von einem Neutralzustand gebildet wird, nachdem eine angefragte Antriebskraft von einem Fahrer sich erhöht und ein Fahrzeug zu einem Beschleunigungsbetriebszustand wechselt. Ein Fahrzeugübertragungsgerät 1 hat: ein Eingangsbauteil I, das mit einer Maschine E antriebsgekoppelt ist; ein Ausgangsbauteil O, das mit einem Rad 18 antriebsgekoppelt ist; einen Gangwechselmechanismus TM, der eine Vielzahl von Schaltgängen hat, die durch eine Vielzahl von Eingriffselementen gebildet werden, und eine Drehzahl des Eingangsbauteils I mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von einem der Schaltgänge ändert und die geänderte Drehzahl zu dem Ausgangsbauteil O überträgt; und eine Steuerungsvorrichtung 31, die den Gangwechselmechanismus TM steuert. Wenn ein Übergang zu einem tatsächlichen Fahrzustand durch Bilden von einem der Schaltgänge von einem freien Betriebszustand erfolgt, in dem das Fahrzeug in einem Fahrzustand ist und der Gangwechselmechanismus TM in einem Neutralzustand ist, führt die Steuerungsvorrichtung 31 eine Steuerung durch, um einen Endsollschaltgang auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahreranfrage und einen Zwischensollschaltgang mit einem kleineren Geschwindigkeitsverhältnis zu bestimmen, und um den Endsollschaltgang in Folge auf eine Bildung des Zwischensollschaltgangs zu bilden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugübertragungsgerät, das Folgendes hat: ein Eingangsbauteil, das mit einer Maschine antriebsgekoppelt ist; ein Ausgangsbauteil, das mit einem Rad antriebsgekoppelt ist; einen Gangwechselmechanismus, der eine Vielzahl von Eingriffselementen und eine Vielzahl von Schaltgängen hat, die durch Steuern des Eingriffs und des Lösens der Vielzahl von Eingriffselementen wahlweise gebildet werden, und der eine Drehzahl des Eingangsbauteils mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von einem der Schaltgänge ändert und die geänderte Drehzahl zu dem Ausgangsbauteil überträgt; und eine Steuerungsvorrichtung, die wenigstens den Gangwechselmechanismus steuert.
STAND DER TECHNIK
Von Fahrzeugsübertragungsgeräten gemäß dem Stand der Technik gibt es eines, das einen Betrieb einer Maschine unter vorbestimmten Bedingungen startet und stoppt, um einen Kraftstoffverbrauch zu verringern. Beispielsweise ist ein Gerät bereits bekannt, das in dem nachstehend aufgelisteten Patentdokument 1 beschrieben ist. Gemäß der Technik, die in Patentdokument 1 offenbart ist, wird in einem Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe ein Starten der Maschine begonnen, wenn ein Niederdrücken eines Beschleunigerpedals erfasst wird, und ein derartiges Starten der Maschine wird fortgeführt, wenn erfasst wird, dass eine Niederdrückrate des Beschleunigerpedals gleich wie oder niedriger als ein vorbestimmter Wert ist. In dem Fahrzeug mit dem Automatikgetriebe wird ein Starten der Maschine auch begonnen, wenn erfasst wird, dass ein Niederdrückbetrag des Beschleunigerpedals ein erster festgelegter Betrag ist, und ein solches Starten der Maschine wird fortgeführt, wenn erfasst wird, dass der Niederdrückbetrag des Beschleunigerpedals ein zweiter festgelegter Betrag ist, der größer als der erste festgelegte Betrag ist.
Dokumente des Stands der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanische Patentveröffentlichungsnummer S56-48693

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Das Übertragungsgerät gemäß dem Stand der Technik zielt darauf sb, den Kraftstoffverbrauch zu verringern, während das Fahrzeug gestoppt ist, und kann nicht auf ein Verbessern der Kraftstoffverbrauchsrate durch automatisches Starten und Stoppen der Maschine angepasst werden, während das Fahrzeug fährt. Darüber hinaus kann das Übertragungsgerät gemäß dem Stand der Technik nicht angepasst werden, um eine allmähliche Verzögerung und eine Verringerung eines Kraftstoffverbrauchs während eines allmählichen Verzögerungsbetriebs, in dem eine angefragte Antriebskraft von einem Fahrer ziemlich gering ist, durch Steuern des Übertragungsgeräts zu einem Neutralzustand und automatisches Stoppen der Maschine zu erreichen. Das Übertragungsgerät gemäß dem Stand der Technik kann auch nicht angepasst werden, um eine günstige Fahrzeugbeschleunigung, wenn die angefragte Antriebskraft von dem Fahrer sich während des allmählichen Verzögerungsbetriebs erhöht, durch Durchführen einer Steuerung zu erreichen, die die Maschine automatisch startet und einen Schaltgang in dem Übertragungsgerät bildet.
Demzufolge ist ein Fahrzeugübertragungsgerät gewünscht, das eine Zeitspanne verringern kann, bis ein Schaltgang von einem Neutralzustand gebildet wird, nachdem sich eine angefragte Antriebskraft von einem Fahrer erhöht und ein Fahrzeug zu einem Beschleunigungsbetriebszustand wechselt, wodurch eine Antwortgeschwindigkeit in Bezug auf eine Beschleunigungsanfrage von dem Fahrer verbessert wird.
EINRICHTUNG ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Ein Fahrzeugübertragungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung zum Erreichen der vorstehenden Aufgabe hat: ein Eingangsbauteil, das mit einer Maschine antriebsgekoppelt ist; ein Ausgangsbauteil, das mit einem Rad antriebsgekoppelt ist; einen Gangwechselmechanismus, der eine Vielzahl von Eingriffselementen und eine Vielzahl von Schaltgängen hat, die durch Steuern des Eingriffs und des Lösens der Vielzahl von Eingriffselementen wahlweise gebildet werden, und der eine Drehzahl des Eingangsbauteils mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von einem der Schaltgänge ändert und die geänderte Drehzahl zu dem Ausgangbauteil überträgt; und eine Steuerungsvorrichtung, die wenigstens den Gangwechselmechanismus steuert.
Gemäß einer charakteristischen Gestaltung des Fahrzeugübertragungsgeräts, wenn ein Übergang zu einem tatsächlichen Fahrzustand durch Bilden von einem der Schaltgänge von einem freien Betriebszustand durchgeführt wird, in dem ein Fahrzeug in einem Fahrzustand ist und der Gangwechselmechanismus in einem Neutralzustand ist, wobei keiner der Schaltgänge gebildet ist, führt die Steuerungsvorrichtung eine Steuerung durch, um von der Vielzahl von Schaltgängen einen Endsollschaltgang gemäß wenigstens einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahreranfrage und einen Zwischensollschaltgang mit einem Geschwindigkeitsverhältnis zu bestimmen, das kleiner ist als das des Endsollschaltgangs, und um den Endsollschaltgang nach Bildung des Zwischensollschaltgangs zu bilden.
Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Anmeldung der Ausdruck „Fahrzeug in einem Fahrzustand” sich auf einen Zustand bezieht, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht Null ist. Die „Fahreranfrage” in der vorliegenden Anmeldung umfasst wenigstens eine angefragte Antriebskraft auf der Basis einer Betätigung eines Beschleunigerpedals durch den Fahrer oder dergleichen und eine Auswahl eines Schaltgangs auf der Basis eines manuellen Schaltbetriebs durch den Fahrer oder dergleichen.
Das „Geschwindigkeitsverhältnis” in der vorliegenden Anmeldung ist ein Verhältnis zwischen einer Drehzahl des Eingangsbauteils und einer Drehzahl des Ausgangsbauteils und durch die Anzahl von Zähnen von Zahnrädern oder dergleichen definiert, die den Schaltgang bilden, wenn die Schaltgänge in dem Gangwechselmechanismus gebildet werden. In der vorliegenden Anmeldung ist das Geschwindigkeitsverhältnis ein Wert, der durch Teilen der Drehzahl des Eingangsbauteils durch die Drehzahl des Ausgangsbauteils erhalten wird.
In der vorliegenden Anmeldung bezieht sich „antriebsgekoppelt” auf einen Zustand, in dem zwei Drehelemente in einer Weise gekoppelt sind, dass sie eine Antriebskraft übertragen können, und wird als ein Konzept verwendet, das einen Zustand, in dem die zwei Drehelemente gekoppelt sind, um einstückig zu drehen, und einen Zustand umfasst, in dem die zwei Drehelemente in einer Weise gekoppelt sind, dass sie eine Antriebskraft über eine oder mehrere Übertragungsbauteile übertragen können. Solche Übertragungsbauteile umfassen verschiedene Arten von Bauteilen, die eine Drehung übertragen, ohne ihre Geschwindigkeit zu ändern, oder die nach Änderung ihrer Geschwindigkeit eine Drehung übertragen, und umfassen beispielsweise eine Welle, einen Getriebemechanismus, ein Reibeingriffselement, einen Riemen und eine Kette.
In einem Übertragungsgerät wie beispielsweise dem Fahrzeugübertragungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung, das zu einem freien Betriebszustand wechseln kann, in dem der Gangwechselmechanismus auf neutral festgelegt ist, während das Fahrzeug fährt, wird, wenn ein Schaltgang aus diesem freien Betriebszustand gebildet wird, eine Steuerung durchgeführt, um den Schaltgang nach Gestatten zu bilden, dass die Drehzahl des Eingangsbauteils die Nähe einer Solldrehzahl erreicht, die auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Geschwindigkeitsverhältnisses bestimmt wird, um starke Schwankungen der Antriebskraft zu unterdrücken, die zu den Rädern übertragen wird. Hier ist die Solldrehzahl des Eingangsbauteils eine Drehzahl, die durch Multiplizieren der Drehzahl des Ausgangsbauteils mit dem Geschwindigkeitsverhältnis des Schaltgangs erhalten wird. Deshalb wird unter der Annahme, dass die Drehzahl des Ausgangsbauteils dieselbe bleibt, ein größeres Geschwindigkeitsverhältnis des Schaltgangs von einer höheren Solldrehzahl des Eingangsbauteils begleitet. Eine höhere Solldrehzahl des Eingangsbauteils führt zu einer längeren Zeitspanne, bis die Drehzahl des Eingangsbauteils diese Solldrehzahl erreicht, wenn ein Übergang von einem freien Betriebszustand zu einem tatsächlichen Fahrzustand erfolgt. Insbesondere, falls der Endsollschaltgang bestimmt wird, um ein Schaltgang mit einem großen Geschwindigkeitsverhältnis zu sein, wenn es eine große angefragte Antriebskraft gibt, die als eine Fahreranfrage dient, oder falls der Fahrer eine niedrige Gangstufe auswählt, erhöht sich die Solldrehzahl des Endsollschaltgangs und verlängert die Zeitspanne, bis die Drehzahl des Eingangsbauteils diese Solldrehzahl erreicht.
Somit verursacht eine Anfrage nach einer größeren Beschleunigung von dem Fahrer eine längere Verzögerung, bis die Beschleunigung vom Fahrer gefühlt wird.
In der vorstehend beschriebenen charakteristischen Gestaltung wird ein Schaltgang mit einem Geschwindigkeitsverhältnis, das kleiner als das Geschwindigkeitsverhältnis des Endsollschaltgangs ist, als der Zwischensollschaltgang bestimmt. Die Solldrehzahl des Eingangsbauteils für den Zwischensollschaltgang ist niedriger als die Solldrehzahl des Eingangsbauteils für den Endsollschaltgang. Somit, wenn ein Übergang von einem freien Betriebszustand zu einem tatsächlichen Fahrzustand erfolgt, ist eine Zeitspanne, bis die Drehzahl des Eingangsbauteils die Nähe der Solldrehzahl für den Zwischensollschaltgang erreicht, kürzer als eine Zeitspanne, bis die Drehzahl des Eingangsbauteils die Solldrehzahl für den Endsollschaltgang erreicht. Deshalb, wenn ein Übergang von einem freien Fahrzustand zu einem tatsächlichen Fahrzustand erfolgt, kann eine Zeitspanne, bis ein Drehmoment in einer Beschleunigungsrichtung (positives Drehmoment) zu dem Ausgangsbauteil übertragen wird, im Vergleich zu einem direkten Bilden des Endsollschaltgangs signifikant verringert werden, was eine Antwortgeschwindigkeit einer Beschleunigungsanfrage von dem Fahrer verbessert.
Hier bestimmt in einer bevorzugten Gestaltung die Steuerungsvorrichtung einen Schaltgang mit einem kleinsten Geschwindigkeitsverhältnis von der Vielzahl von Schaltgängen als den Zwischensollschaltgang.
Gemäß dieser Gestaltung kann die Solldrehzahl des Zwischensollschaltgangs so weit wie möglich verringert werden. Somit kann die kürzeste Zeitspanne, bis die Drehzahl des Eingangsbauteils die Nähe der Solldrehzahl des Zwischensollschaltgangs erreicht, erreicht werden. Deshalb ist es möglich, die kürzeste Zeitspanne zu erreichen, bis ein Drehmoment in einer Beschleunigungsrichtung (positives Drehmoment) zu dem Ausgangsbauteil übertragen werden kann, wenn ein Übergang von einem freien Betriebszustand zu einem tatsächlichen Fahrzustand erfolgt.
Hier bestimmt in einer bevorzugten Gestaltung die Steuerungsvorrichtung zwei oder mehr Schaltgänge von der Vielzahl von Schaltgängen als den Zwischensollschaltgang und führt eine Steuerung durch, um die Schaltgänge sequenziell zu bilden, wobei sie mit dem Schaltgang mit dem kleineren Geschwindigkeitsverhältnis von den zwei oder mehr Zwischensollschaltgängen beginnt und den Endsollschaltgang zuletzt bildet.
Gemäß diesem Aufbau kann ein Intervall zwischen Punkten, bei denen die Drehzahl des Eingangsbauteils die Nähe der Solldrehzahl der jeweiligen Schaltgänge erreicht, die als der Zwischensollschaltgang und der Endsollschaltgang bestimmt sind, und jeder Schaltgang ausgebildet wird, in geeigneter Weise verringert werden. Deshalb kann ein Intervall zwischen Punkten, bei denen ein Drehmoment in einer Beschleunigungsrichtung (positives Drehmoment) zu dem Ausgangsbauteil übertragen werden kann, wenn ein Übergang von einem freien Betriebszustand zu einem tatsächlichen Fahrzustand erfolgt, in geeigneter Weise verringert werden, was die Antwortgeschwindigkeit auf eine Beschleunigungsanfrage von dem Fahrer verbessert.
Hier führt in einer anderen bevorzugten Gestaltung, wenn eine Beschleunigungsanfrage von dem Fahrer empfangen wird, während ein freier Betriebszustand vorliegt, die Steuerungsvorrichtung eine Bestimmung durch, um zu einem tatsächlichen Fahrzustand überzugehen.
Gemäß dieser Gestaltung, nachdem die Beschleunigungsanfrage von dem Fahrer empfangen wird, kann ein Schaltgang in einer kurzen Zeitspanne gebildet werden, um ein Drehmoment in einer Beschleunigungsrichtung (positives Drehmoment) zu dem Ausgangsbauteil zu übertragen. Somit kann die Antwortgeschwindigkeit auf eine Beschleunigungsanfrage von dem Fahrer verbessert werden.
Hier führt in einer weiteren bevorzugten Gestaltung, wenn ein Übergang zu einem tatsächlichen Fahrzustand erfolgt, während die Maschine in einem gestoppten Zustand ist, und das Fahrzeug in einem freien Betriebszustand ist, die Steuerungsvorrichtung eine Steuerung durch, um die Maschine vor Bilden des Zwischensollschaltgangs zu starten.
Gemäß dieser Gestaltung ist bei einem Punkt, wenn der Zwischensollschaltgang gebildet wird, die Maschine in einem Betriebszustand und ein durch die Maschine erzeugtes Drehmoment kann zu den Rädern übertragen werden.
In einem Fahrzeug mit einer Hydraulikpumpe, die durch die Antriebskraft einer Maschine angetrieben wird, um einen Hydraulikdruck zu erzeugen, der zu einem Übertragungsgerät zugeführt wird, kann gemäß der vorstehend beschriebenen Gestaltung der Hydraulikdruck durch die Hydraulikpumpe erzeugt werden, bevor ein Übergang zu einem tatsächlichen Fahrzustand erfolgt, und der Eingriff und das Lösen einer Vielzahl von Eingriffselementen in dem Übertragungsgerät kann zuverlässig durchgeführt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Diagramm, das die Gestaltung eines Fahrzeugübertragungsgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Beispiel eines Skizzendiagramms eines Gangwechselmechanismus gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Zeichnung, die eine Betriebstabelle des Gangwechselmechanismus gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine Zeichnung, die ein Gangliniendiagramm des Gangwechselmechanismus gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, das die Gestaltung einer Steuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine Zeichnung, die ein Schaltkennfeld gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Zeitablaufdiagramm, das Prozesse der Steuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Zeitablaufdiagramm, das Prozesse der Steuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Zeitablaufdiagramm, das Prozesse zeigt, die sich von Prozessen der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheiden.
BESTE FORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
1. Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform eines Fahrzeugübertragungsgeräts 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird auf der Basis der Zeichnungen beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, in dem das Fahrzeugübertragungsgerät 1 gemäß der vorliegenden Erfindung auf ein Fahrzeug angewendet ist, das eine Maschine als eine Quelle einer Antriebskraft hat. Das Fahrzeugübertragungsgerät 1 wird nachstehend einfach als ein „Übertragungsgerät 1” bezeichnet.
1 ist ein schematisches Diagramm, das die Gesamtgestaltung des Fahrzeugs zeigt, das das Übertragungsgerät 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat. In 1 kennzeichnet eine durchgehende Linie einen Übertragungsweg einer Antriebskraft (eines Drehmoments), eine gestrichelte Linie kennzeichnet einen Anweisungsdruck eines Hydrauliköls oder einen Zuführweg von Hydrauliköl, und eine Strichpunktlinie kennzeichnet einen Übertragungsweg eines elektrischen Signals. Wie in diesem Diagramm dargestellt ist, hat das Übertragungsgerät 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Allgemeinen eine Gestaltung, die Folgendes hat: eine Eingangswelle I, die mit einer Maschine E als eine Quelle einer Antriebskraft antriebsgekoppelt ist; eine Ausgangswelle O, die mit einem Rad 18 antriebsgekoppelt ist; einen Gangwechselmechanismus TM, der eine Vielzahl von Schaltgängen hat und eine Drehzahl der Eingangswelle I mit einem Geschwindigkeitsverhältnis (Untersetzungsverhältnis) von einem der Schaltgänge ändert und die geänderte Drehzahl zu der Ausgangswelle O überträgt; und eine Steuerungsvorrichtung 31 für das Übertragungsgerät 1, das wenigstens den Gangwechselmechanismus TM steuert. Hier hat der Gangwechselmechanismus TM eine Vielzahl von Eingriffselementen, und die Vielzahl von Schaltgängen des Gangwechselmechanismus TM wird durch Steuern des Eingriffs und des Lösens der Vielzahl von Eingriffselementen wahlweise gebildet. Wie in 1 dargestellt ist, ist die Eingangswelle I des Übertragungsgeräts 1 mit der Maschine E über einen Drehmomentwandler 14 und eine Maschinenausgangswelle Eo antriebsgekoppelt. Dieses Übertragungsgerät 1 hat auch eine Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC, die durch die Steuerungsvorrichtung 31 gesteuert wird, um Hydrauliköl mit einem Anweisungsdruck zu hydraulisch betätigten Einheiten, wie beispielsweise dem Gangwechselmechanismus TM und dem Drehmomentwandler 14 zuzuführen. Es sei angemerkt, dass die Eingangswelle I einem „Eingangsbauteil” der vorliegenden Erfindung entspricht, die Ausgangswelle O einem „Ausgangsbauteil” der vorliegenden Erfindung entspricht, und die Steuerungsvorrichtung 31 einer „Steuerungsvorrichtung” der vorliegenden Erfindung entspricht.
Das Übertragungsgerät 1 hat einen Eingangswellendrehzahlsensor Se2 und einen Ausgangswellendrehzahlsensor Se3, die die Drehzahl der Eingangswelle I bzw. der Ausgangswelle O erfassen. Das Übertragungsgerät 1 hat auch einen Beschleunigerbetätigungsbetragsensor Se5, der einen Betätigungsbetrag eines Beschleunigerpedals AP erfasst und empfängt eine angefragte Antriebskraft von einem Fahrer als eine Fahreranfrage. Das Übertragungsgerät 1 hat des Weiteren einen Schaltpositionssensor Se4, der eine ausgewählte Position (nachstehend als eine „Schaltposition” bezeichnet) eines Schalthebels SL als eine Fahreranfrage erfasst. Ausgaben der Sensoren Se2 bis Se5 werden zu der Steuerungsvorrichtung 31 eingegeben.
1-1. Maschine
Die Maschine E ist eine Brennkraftmaschine, die durch Verbrennung von Kraftstoff angetrieben wird, und für die verschiedene Bauarten von herkömmlich bekannten Maschinen, wie beispielsweise eine Benzinmaschine und eine Dieselmaschine, verwendet werden können. Die Maschinen E hat eine Maschinensteuerungsvorrichtung 21, die die Maschine E zu einem vorbestimmten Antriebszustand steuert. Die Maschine E hat auch einen Starter ST zum Starten der Maschine E. Der Starter ST ist aus einem Gleichstrommotor oder dergleichen gebildet und ist elektrisch mit einer Batterie verbunden, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist. Der Starter ST ist gestaltet, um durch elektrische Leistung angetrieben zu werden, die von der Batterie in einen Zustand zugeführt wird, in dem die Maschine E gestoppt ist, um die Maschinenausgangswelle Eo zu drehen und die Maschine E zu starten. In dem vorliegenden Beispiel ist die Maschinenausgangswelle Eo, die eine Kurbelwelle der Maschine E oder dergleichen ist, über den Drehmomentwandler 14 mit der Eingangswelle I antriebsgekoppelt.
1-2. Drehmomentwandler
Der Drehmomentwandler 14 ist eine Vorrichtung, die eine Drehantriebskraft der Maschinenausgangswelle Eo der Maschine E zu dem Gangwechselmechanismus TM über die Eingangswelle I überträgt. Dieser Drehmomentwandler 14 hat ein Pumpenlaufrad 14a als ein eingangsseitiges Drehbauteil, das mit der Maschinenausgangswelle Eo antriebsgekoppelt ist, einen Turbinenläufer 14b als ein ausgangsseitiges Drehbauteil, das mit der Eingangswelle I antriebsgekoppelt ist, und einen Stator 14c, der zwischen dem Pumpenlaufrad 14a und dem Turbinenläufer 14b angeordnet ist und eine Einwegkupplung hat. Der Drehmomentwandler 14 überträgt eine Antriebskraft zwischen dem Pumpenlaufrad 14a an der Eingangsseite (Antriebsseite) und dem Turbinenläufer 14b an der Ausgangsseite (Abtriebsseite) über Hydrauliköl, das in diesem vorgesehen ist. Demzufolge treten eine Drehmomentdifferenz und eine Drehzahldifferenz normalerweise zwischen den Drehwellen der Antriebsseite und der Abtriebsseite auf. Da jedoch der Drehmomentwandler 14 den Stator 14c mit der Einwegkupplung hat, überträgt der Drehmomentwandler 14 die Antriebskraft von der Eingangsseite zu der Ausgangsseite, aber überträgt nicht die Antriebskraft von der Ausgangsseite zu der Eingangsseite.
Dieser Drehmomentwandler 14 hat eine Sperrkupplung LC als eine Reibeingriffseinrichtung zum Sperren. Diese Sperrkupplung LC ist eine Kupplung, die das Pumpenlaufrad 14a und den Turbinenläufer 14b so koppelt, dass sie miteinander drehen, um eine Differenzialdrehung (Schlupf) zwischen dem Pumpenlaufrad 14a und dem Turbinenläufer 14b zu beseitigen und eine Übertragungseffizienz zu erhöhen. Wenn die Sperrkupplung LC in einem Eingriffszustand ist, überträgt der Drehmomentwandler 14 die Antriebskraft der Maschine E (Maschinenausgangswelle Eo) zu dem Gangwechselmechanismus TM (Eingangswelle I) direkt, ohne die Beteiligung von Hydrauliköl, und somit tritt keine Drehmomentdifferenz oder Drehzahldifferenz zwischen den Drehwellen der Antriebsseite und der Abtriebsseite auf. Diese Sperrkupplung LC wird bei Zufuhr eines Anweisungsdrucks eines Hydrauliköls von der Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC betätigt.
In diesem Drehmomentwandler 14 wird in ähnlicher Weise wie bei einem Drehmomentwandler eines herkömmlichen automatischen Übertragungsgeräts, die Sperrkupplung LC gelöst, wenn der Schaltgang des Gangwechselmechanismus TM umgeschaltet wird, und eine Übertragung der Antriebskraft wird über Hydrauliköl durchgeführt. In der vorliegenden Ausführungsform, wenn eine Wiedereingriffssteuerung durchgeführt wird, um einen Schaltgang zu bilden und einen Übergang zu einem tatsächlichen Fahrzustand von einem freien Betriebszustand durchzuführen, in dem der Gangwechselmechanismus TM in einem Neutralzustand ist und keiner der Schaltgänge gebildet ist, wird die Sperrkupplung LC auch auf einen gelösten Zustand festgelegt und die Antriebskraft wird über Hydrauliköl übertragen.
1-3. Gangwechselmechanismus
Der Gangwechselmechanismus TM hat eine Vielzahl von Eingriffselementen und eine Vielzahl von Schaltgängen, die durch Steuern des Eingriffs und des Lösens der Vielzahl von Eingriffselementen wahlweise gebildet werden. Der Gangwechselmechanismus TM ändert die Drehzahl der Eingangswelle I mit einem Geschwindigkeitsverhältnis (Verringerungsverhältnis) von jedem der Schaltgänge und überträgt die geänderte Drehzahl zu der Ausgangswelle O. Der Gangwechselmechanismus TM wird auf einen Neutralzustand festgelegt, in dem keiner der Schaltgänge gebildet ist, und zwar durch Lösen aller Eingriffselemente.
Um die Vielzahl der Schaltgänge zu bilden, hat der Gangwechselmechanismus einen Getriebemechanismus wie beispielsweise einen Planetengetriebemechanismus als ein Drehelement zum Schalten, Drehbauteile wie eine Drehwelle und eine Nabe, und Reibeingriffselemente, wie eine Kupplung und eine Bremse als die Eingriffselemente. Die Reibeingriffselemente sind jeweils Eingriffselemente, die mit einem Reibungsmaterial ausgebildet sind. Es ist möglich, eine Erhöhung und eine Verringerung eines Übertragungsdrehmomentvermögens dieser Reibeingriffselemente durch Steuern eines zugeführten Hydraulikdrucks sequenziell zu steuern. Im Hinblick auf solche Reibeingriffselemente werden beispielsweise bevorzugt eine Mehrscheibennasskupplung, einen Mehrscheibennassbremse, eine Trockenkupplung und eine Trockenbremse verwendet. In 1 ist eine erste Kupplung C1 schematisch als ein Beispiel der Reibeingriffselemente gezeigt.
Jedes Eingriffselement des Gangwechselmechanismus TM arbeitet in Folge einer Zufuhr eines Anweisungsdrucks von Hydrauliköl von der Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC. Ein wahlweises Umschalten zwischen einem Eingreifen und einem Lösen der Vielzahl von Eingriffselementen schaltet den Übertragungszustand der Antriebskraft zu der Vielzahl von Drehelementen zum Schalten um, mit denen der Getriebemechanismus versehen ist, wodurch der Schaltgang umgeschaltet wird. In einem Zustand, in dem einer der Schaltgänge gebildet ist, ist der Gangwechselmechanismus TM in einem Übertragungszustand, der die Drehung und das Drehmoment der Eingangswelle I zu der Ausgangswelle O überträgt. Der Gangwechselmechanismus TM ändert die Drehzahl der Eingangswelle I mit einem vorbestimmten Geschwindigkeitsverhältnis (Verringerungsverhältnis), das für jeden Schaltgang festgelegt ist, wandelt das Drehmoment von diesem um und überträgt beides zu der Ausgangswelle O. Hier wird die Drehzahl der Eingangswelle I eine Eingangswellendrehzahl genannt, und die Drehzahl der Ausgangswelle O wird eine Ausgangswellendrehzahl genannt. Das Drehmoment der Eingangswelle I wird ein Eingangsdrehmoment genannt, und das Drehmoment der Ausgangswelle O wird ein Ausgangsdrehmoment genannt. Eine Drehzahl, die durch Teilen der Eingangsdrehzahl durch das Geschwindigkeitsverhältnis (Verringerungsverhältnis) erhalten wird, das für jeden Schaltgang festgelegt ist, ist die Ausgangsdrehzahl, und ein Drehmoment, das durch Multiplizieren des Eingangsdrehmoments mit dem Geschwindigkeitsverhältnis (Verringerungsverhältnis) erhalten wird, das für jeden Schaltgang festgelegt ist, ist das Ausgangsdrehmoment. Die Antriebskraft, die von dem Gangwechselmechanismus TM zu der Ausgangswelle O übertragen wird, wird über eine Differenzialvorrichtung 17 zu dem Rad 18 übertragen.
Des Weiteren versetzt, wie vorstehend beschrieben ist, ein Lösen aller Eingriffselemente den Gangwechselmechanismus TM in einen Neutralzustand, in dem keiner der Schaltgänge gebildet ist. In diesem Neutralzustand ist der Gangwechselmechanismus TM in einem Nichtübertragungszustand, in dem die Drehung und das Drehmoment der Eingangswelle I nicht zu der Ausgangswelle O übertragen werden. Das Lösen jedes Eingriffselements wird durch die Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC durchgeführt, die den Anweisungsdruck von Hydrauliköl verringert, der zu einem bestimmten Eingriffselement zugeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist jedes Eingriffselement des Gangwechselmechanismus TM in Richtung zu einer Löseseite durch eine Reaktionskraft einer Feder vorgespannt, die in jedem Eingriffselement vorgesehen ist. Wenn eine Kraft, die durch den Hydraulikdruck erzeugt wird, der zu jedem Eingriffselement zugeführt wird, niedriger als die Reaktionskraft der Feder wird, erreicht jedes Eingriffselement einen gelösten Zustand aufgrund der Reaktionskraft der Feder. In diesem gelösten Zustand wird das Übertragungsdrehmomentvermögen jedes Eingriffselements Null. In der vorliegenden Ausführungsform hat das Übertragungsgerät 1 keine Hilfshydraulikdruckzuführquelle wie eine elektrische Ölpumpe. Somit verringert sich der Hydraulikdruck, falls eine mechanische Pumpe MP, die eine Hydraulikdruckzuführquelle ist, aufgrund eines Stoppens der Maschine E oder dergleichen in einen gestoppten Zustand wechselt. Die Hydraulikdrücke, die zu allen Eingriffselementen zugeführt werden, verringern sich demzufolge selbst dann, wenn die Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC in Betrieb ist, um den Anweisungsdruck von Hydrauliköl zuzuführen. In diesem Zustand ändern sich alle Eingriffselemente zu einem gelösten Zustand, und der Gangwechselmechanismus TM erreicht einen Neutralzustand.
2 ist eine Skizze des Gangwechselmechanismus TM gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Wie in diesem Diagramm dargestellt ist, ist der Gangwechselmechanismus TM gestaltet, um eine Planetengetriebeeinheit zu haben, die durch Kombinieren zweier Planetengetriebeeinheiten P1, P2 gebildet ist. Der Gangwechselmechanismus TM hat auch eine Vielzahl von Eingriffselementen C1, C2, C3, B1, B2, F entsprechend Drehelementen, die die Planetengetriebeeinheit bilden. Im Speziellen hat in Bezug auf diese Eingriffselemente der Gangwechselmechanismus TM eine erste Kupplung Cl, eine zweite Kupplung C2, eine dritte Kupplung C3, eine erste Bremse B1, eine zweite Bremse B2 und eine Einwegbremse F. In der vorliegenden Ausführungsform bilden die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die dritte Kupplung C3, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die Einwegbremse F die „Vielzahl von Eingriffselementen” der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Zeichnung, die eine Betriebstabelle dieser Eingriffselemente C1, C2, C3, B1, B2, F zeigt. In der vorliegenden Ausführungsform hat der Gangwechselmechanismus TM sechs Schaltgänge (erster Gang, zweiter Gang, dritter Gang, vierter Gang, fünfter Gang und sechster Gang) mit unterschiedlichen Geschwindigkeitsverhältnissen (Untersetzungsverhältnissen) als Vorwärtsgänge, und hat auch einen Rückwärtsgang. In 3 bezeichnet „1.” den ersten Gang, „2.” bezeichnet den zweiten Gang, „3.” bezeichnet den dritten Gang, „4.” bezeichnet den vierten Gang, „5.” bezeichnet den fünften Gang, „6.” bezeichnet den sechsten Gang und „Rev” bezeichnet den Rückwärtsgang. „Ntl” bezeichnet einen Neutralzustand, in dem keiner der Schaltgänge gebildet ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird „Ntl” der Einfachheit halber ein Neutralgang genannt. In der Betriebstabelle, die in dieser Zeichnung gezeigt ist, kennzeichnet ein Kreissymbol, dass ein Eingriffselement in einem Eingriffszustand ist. Das Nichtvorhandensein eines Symbols kennzeichnet, dass ein Eingriffselement in einem gelösten Zustand ist. Ein dreieckiges Symbol kennzeichnet einen Betrieb der Einwegbremse F. Wie in dieser Betriebstabelle gezeigt ist, wird in dem Gangwechselmechanismus TM gemäß der vorliegenden Ausführungsform jeder Schaltgang durch Eingreifen von zwei Eingriffselementen und Lösen der anderen Eingriffselemente bei jedem Schaltgang wahlweise gebildet. Der Gangwechselmechanismus TM ist derart gestaltet, dass in jedem der Schaltgänge von dem ersten Gang bis zu dem sechsten Gang, die Vorwärtsgänge bilden, ein Eingriffselement, das zwei Schaltgängen mit benachbarten Geschwindigkeitsverhältnissen gemeinsam ist, in einem Eingriffszustand ist. Demzufolge ist, wenn der Schaltgang zwischen zwei Schaltgängen mit nah beieinanderliegenden Geschwindigkeitsverhältnissen umgeschaltet wird, ein gleichzeitiges Umschalten von zwei Eingriffselementen nicht notwendig. In dem Gangwechselmechanismus TM gemäß der vorliegenden Ausführungsform, falls alle Eingriffselemente zu einem gelösten Zustand geändert werden, und falls nur eines der Eingriffselemente in einem Eingriffszustand ist, wird keiner der Schaltgänge gebildet und ein Neutralzustand wird erreicht.
In der vorliegenden Ausführungsform haben der erste Gang, der zweite Gang, der dritte Gang, der vierte Gang, der fünfte Gang und der sechste Gang Geschwindigkeitsverhältnisse in einer absteigenden Größenreihenfolge zum Übertragen der Drehung der Eingangswelle I zu der Ausgangswelle O. Einer von dem ersten bis sechsten Gang wird durch die Steuerungsvorrichtung 31 ausgewählt, wenn der D-Bereich als die Schaltposition ausgewählt ist. Der Rückwärtsgang wird durch die Steuerungsvorrichtung 31 ausgewählt, wenn der R-Bereich als die Schaltposition ausgewählt wird. Der Neutralgang wird durch die Steuerungsvorrichtung 31 ausgewählt, wenn der P-Bereich oder der N-Bereich als die Schaltposition ausgewählt ist. Wenn der 2-Bereich ausgewählt ist, wird ein niedriger Schaltgang wie beispielsweise der erste Gang und der zweite Gang mit Priorität durch die Steuerungsvorrichtung 31 ausgewählt. Wenn der L-Bereich ausgewählt ist, wird ein niedriger Schaltgang wie beispielsweise der erste Gang mit Priorität durch die Steuerungsvorrichtung 31 ausgewählt. Wenn die mechanische Pumpe MP gestoppt wird, wie später beschrieben wird, wechseln alle Eingriffselemente des Gangwechselmechanismus TM zu einem gelösten Zustand, und der Gangwechselmechanismus TM ändert sich zu dem Zustand des Neutralgangs.
Als Nächstes wird mit nochmaligem Bezug auf 2 das Skizzenschaubild des Gangwechselmechanismus TM in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die erste Planetengetriebeeinheit P1 ist ein Planetengetriebemechanismus der Einritzelbauart, der koaxial zu der Eingangswelle I angeordnet ist. Im Speziellen ist die erste Planetengetriebeeinheit P1 gestaltet, um drei Drehelemente zu haben: einen Träger CA1, der eine Vielzahl von Ritzeln stützt, und ein Sonnenrad S1 und ein Hohlrad R1, die jeweils mit den Ritzeln kämmen. Die zweite Planetengetriebeeinheit P2 ist ein Planetengetriebemechanismus der Ravigneaux-Bauart, der koaxial zu der Eingangswelle I angeordnet ist. Im Speziellen ist die zweite Planetengetriebeeinheit P2 gestaltet, um vier Drehelemente zu haben: zwei Sonnenräder, die ein erstes Sonnenrad S2 und ein zweite Sonnenrad S3 sind, ein Hohlrad R2 und einen gemeinsamen Träger CA2, der ein langes Ritzel, das mit sowohl dem ersten Sonnenrad S2 als auch dem Hohlrad R2 kämmt, und kurze Ritze) stützt, die mit dem langen Ritzel und dem zweiten Sonnenrad S3 kämmen.
Das Sonnenrad S1 der ersten Planetengetriebeeinheit P1 ist an einem Gehäuse CS fixiert, das ein Nichtdrehbauteil ist. Der Träger CA1 ist mit dem zweiten Sonnenrad S3 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 über die erste Kupplung C1 antriebsgekoppelt, um wahlweise und einstückig mit diesem zu drehen, und ist mit dem ersten Sonnenrad S2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 über die dritte Kupplung C3 antriebsgekoppelt, um wahlweise und einstückig mit diesem zu drehen. Das Hohlrad R1 ist mit der Eingangswelle I antriebsgekoppelt, um einstückig mit dieser zu drehen, und ist mit dem Träger CA der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 über die zweite Kupplung C2 antriebsgekoppelt, um wahlweise und einstückig mit diesem zu drehen. Die Drehzahlen dieser Drehelemente sind in der Reihenfolge des Sonnenrads S1, des Trägers CA1 und des Hohlrads R1.
Das erste Sonnenrad S2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 ist mit dem Träger CA1 der ersten Planetengetriebeeinheit P1 über die dritte Kupplung C3 antriebsgekoppelt, um wahlweise und einstückig mit diesem zu drehen. Der Träger CA2 ist mit der Eingangswelle I und dem Hohlrad R1 der ersten Planetengetriebeeinheit P1 über die zweite Kupplung C2 antriebsgekoppelt, um wahlweise und einstückig mit diesen zu drehen, und ist wahlweise an einem Gehäuse CS, das ein Nichtdrehbauteil ist, über die zweite Bremse B2 oder die Einwegbremse F fixiert. Das Hohlrad R2 ist mit einem Ausgangsrad O1 antriebsgekoppelt, um einstückig mit diesem zu drehen. Das zweite Sonnenrad S3 ist mit dem Träger CA1 der ersten Planetengetriebeeinheit P1 über die erste Kupplung C1 antriebsgekoppelt, um wahlweise und einstückig mit dieser zu drehen. Die Drehzahlen dieser vier Drehelemente sind in der Reihenfolge des ersten Sonnenrads S2, des Trägers CA2, des Hohlrads R2 und des Sonnenrads S3. Das Ausgangsrad O1 ist mit der Ausgangswelle O in 1 antriebsgekoppelt. Hier fixiert die Einwegbremse F den Träger CA2 wahlweise an dem Gehäuse CS durch Beschränken einer Drehung in nur eine Richtung. In dem vorliegenden Beispiel ist die Einwegbremse F gestaltet, um in einem Eingriffszustand zu sein, wenn der Träger CA2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 eine negative Drehung hat.
4 ist ein Gangliniendiagramm des Gangwechselmechanismus TM. In diesem Gangliniendiagramm entspricht die vertikale Achse den Drehzahlen der Drehelemente. Im Speziellen kennzeichnet „0”, die entsprechend der vertikalen Achse angeschrieben ist, dass die Drehzahl Null ist, wobei die Seite oberhalb von dieser eine positive Drehung kennzeichnet (die Drehzahl ist positiv) und die Seite unterhalb eine negative Drehung kennzeichnet (die Drehzahl ist negativ). Eine Vielzahl von vertikalen Linien, die parallel angeordnet sind, entsprechen jeweils den Drehelementen der ersten Planetengetriebeeinheit P1 und den Drehelementen der zweiten Planetengetriebeeinheit P2. Im Speziellen entsprechen vertikale Linien mit den Bezeichnungen „S1”, „CA1” und „R1”, die an der oberen Seite angeschrieben sind, dem Sonnenrad S1, dem Träger CA1 bzw. dem Hohlrad R1 der ersten Planetengetriebeeinheit P1. Vertikale Linien, die mit „S2”, „CA2”, „R2” und „S3” in dem oberen Bereich angeschrieben sind, entsprechen dem ersten Sonnenrad S2, dem Träger CA2, dem Hohlrad R2 bzw. dem zweiten Sonnenrad S3 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2. Intervalle zwischen der Vielzahl von vertikalen Linien, die parallel angeordnet sind, sind auf der Basis eines Übersetzungsverhältnisses λ der Planetengetriebeeinheiten P1, P2 definiert (Übersetzungsverhältnis des Sonnenrads und des Hohlrads = [Zähnezahl des Sonnenrads]/[Zähnezahl des Hohlrads]).
Ein dreieckiges Symbol kennzeichnet einen Zustand, in dem die Maschine E und die Eingangswelle I mit dem Drehelement antriebsgekoppelt sind. Ein X-Symbol kennzeichnet einen Zustand, in dem das Drehelement an dem Gehäuse CS durch die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 oder die Einwegbremse fixiert ist. Ein Sternsymbol kennzeichnet einen Zustand, in dem das Rad 18 und die Ausgangswelle O mit dem Drehelement antriebsgekoppelt sind. „1.”, „2.”, „3.”, „4.”, „5.”, „6.” und „Rev”, die als nächstes zu den Sternsymbolen angeschrieben sind, entsprechen dem ersten Gang, dem zweiten Gang, dem dritten Gang, dem vierten Gang, dem fünften Gang, dem sechsten Gang bzw. dem Rückwärtsgang, die durch den Gangwechselmechanismus TM erreicht werden.
Wie in 3 und 4 dargestellt ist, wird der erste Gang durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und der Einwegbremse F1 in einer zusammenwirkenden Weise erreicht. Im Speziellen wird, wenn die erste Kupplung C1 in einem Eingriffszustand ist, die Drehantriebskraft der Eingangswelle I (Maschine E), die zu dem Hohlrad R1 der ersten Planetengetriebeeinheit P1 eingegeben wird, auf der Basis eines Übersetzungsverhältnisses λ1 verzögert und zu dem zweiten Sonnenrad S3 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 übertragen. Dann, während die erste Kupplung C1 in einem Eingriffszustand ist, wenn die Drehung und die Antriebskraft von der Eingangswelle I (Maschine E) zu der Ausgangswelle O übertragen werden und der Träger CA2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 versucht, negativ zu drehen, wechselt die Einwegbremse F in einen Eingriffszustand und fixiert den Träger CA2 an dem Gehäuse CS, derart, dass die Drehung und die Antriebskraft des zweiten Sonnenrads S3 auf der Basis eines Übersetzungsverhältnisses λ3 verzögert und zu der Ausgangswelle O übertragen werden. Wenn die Drehung und die Antriebskraft von der Ausgangswelle O zu der Eingangswelle I (Maschine E) übertragen werden und der Träger CA2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 positiv dreht, ist die Einwegbremse F in einem gelösten Zustand. Der erste Gang, der auf diese Weise erreicht wird, ist somit ein Einwegschaltgang, mit dem die Drehantriebskraft von der Eingangswelle I (Maschine E) zu der Ausgangswelle O übertragen wird, aber die Drehantriebskraft nicht von der Ausgangswelle O zu der Eingangswelle I (Maschine E) übertragen wird.
Der zweite Gang wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und Eingreifen der ersten Bremse B1 in einer zusammenwirkenden Weise erreicht. Im Speziellen, wenn die erste Kupplung C1 in einem Eingriffszustand ist, werden die Drehung und die Antriebskraft der Eingangswelle I (Maschine E) auf der Basis des Übersetzungsverhältnisses λ1 verzögert und zu dem zweiten Sonnenrad S3 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 übertragen. Wenn die erste Bremse B1 in einem Eingriffszustand ist, ist das erste Sonnenrad S2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 an dem Gehäuse CS fixiert. Dann werden die Drehung und die Antriebskraft des zweiten Sonnenrads S3 auf der Basis von Übersetzungsverhältnissen λ2 und λ3 weiter verzögert und zu der Ausgangswelle O übertragen.
Der dritte Gang wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und Eingreifen der dritten Kupplung C3 in einer zusammenwirkenden Weise erreicht. Im Speziellen, wenn die erste Kupplung C1 in einem Eingriffszustand ist, werden die Drehung und die Antriebskraft der Eingangswelle I (Maschine E) auf der Basis des Übersetzungsverhältnisses λ1 verzögert und zu dem zweiten Sonnenrad S3 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 übertragen. Wenn die dritte Kupplung C1 in einem Eingriffszustand ist, werden die Drehung und die Antriebskraft der Eingangswelle I (Maschine E) auf der Basis des Übersetzungsverhältnisses λ1 verzögert und zu dem ersten Sonnenrad S2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 übertragen. Dann, wenn das erste Sonnenrad S2 und das zweite Sonnenrad S3 mit der gleichen Geschwindigkeit drehen, werden die Drehung und die Antriebskraft der Eingangswelle I (Maschine E), die auf der Basis des Übersetzungsverhältnisses λ1 verzögert werden, zu der Ausgangswelle O übertragen.
Der vierte Gang wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und Eingreifen der zweiten Kupplung C2 in einer zusammenwirkenden Weise erreicht. Im Speziellen, wenn die erste Kupplung C1 in einem Eingriffszustand ist, werden die Drehung und die Antriebskraft der Eingangswelle I (Maschine E) auf der Basis des Übersetzungsverhältnisses λ1 verzögert und zu dem zweiten Sonnenrad S3 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 übertragen. Wenn die zweite Kupplung C2 in einem Eingriffszustand ist, werden die Drehung und die Antriebskraft der Eingangswelle I (Maschine E) ohne Änderung zu dem Träger CA2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 übertragen. Dann werden die Drehung und die Antriebskraft der Eingangswelle I (Maschine E), die auf der Basis der Drehzahl des Trägers CA2 und des zweiten Sonnenrads S3 und des Übersetzungsverhältnisses λ3 bestimmt sind, zu der Ausgangswelle O übertragen.
Der fünfte Gang wird durch Eingreifen der zweiten Kupplung C2 und Eingreifen der dritten Kupplung C3 in einer zusammenwirkenden Weise erreicht. Im Speziellen, wenn die zweite Kupplung C2 in einem Eingriffszustand ist, werden die Drehung und die Antriebskraft der Eingangswelle I (Maschine E) ohne Änderung zu dem Träger CA2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 übertragen. Wenn die dritte Kupplung C3 in einem Eingriffszustand ist, werden die Drehung und die Antriebskraft der Eingangswelle I (Maschine E) auf der Basis des Übersetzungsverhältnisses λ1 verzögert und zu dem ersten Sonnenrad S2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 übertragen. Dann werden die Drehung und die Antriebskraft der Eingangswelle I (Maschine E), die auf der Basis der Drehzahlen des ersten Sonnenrads S2 und des Trägers CA2 und dem Übersetzungsverhältnis λ2 bestimmt sind, zu der Ausgangswelle O übertragen.
Der sechste Gang wird durch Eingreifen der zweiten Kupplung C2 und Eingreifen der ersten Bremse B1 in einer zusammenwirkenden Weise erreicht. Im Speziellen werden, wenn die zweite Kupplung C2 in einem Eingriffszustand ist, die Drehung und die Antriebskraft der Eingangswelle I (Maschine E) ohne Änderung zu dem Träger CA2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 übertragen. Wenn die erste Bremse B1 in einem Eingriffszustand ist, ist das erste Sonnenrad S2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 an dem Gehäuse CS fixiert. Die Drehung und die Antriebskraft des Trägers CA2 werden auf der Basis des Übersetzungsverhältnisses λ2 beschleunigt und zu der Ausgangswelle O übertragen.
Der Rückwärtsgang wird durch Eingriff der dritten Kupplung C3 und Eingriff der zweiten Bremse B2 in einer zusammenwirkenden Weise erreicht. Im Speziellen werden, wenn die dritte Kupplung C3 in einem Eingriffszustand ist, die Drehung und die Antriebskraft der Eingangswelle I (Maschine E) auf der Basis des Übersetzungsverhältnisses λ1 verzögert und zu dem ersten Sonnenrad S2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 übertragen. Wenn die zweite Bremse B2 in einem Eingriffszustand ist, ist der Träger CA2 der zweiten Planetengetriebeeinheit P2 an dem Gehäuse CS fixiert. Dann werden die Drehung und die Antriebskraft des ersten Sonnenrads S2 auf der Basis des Übersetzungsverhältnisses λ2 verzögert und umgekehrt und zu der Ausgangswelle O übertragen.
2. Gestaltung der Hydrauliksteuerungsvorrichtung
Als Nächstes wird die Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC des vorstehend beschriebenen Übertragungsgeräts 1 beschrieben. Die Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC hat die mechanische Pumpe MP als eine Hydraulikdruckzuführquelle zum Ansaugen von Hydrauliköl, das in einer Ölwanne angesammelt ist, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, und Zuführen des Hydrauliköls zu verschiedenen Teilen des Übertragungsgeräts 1. In dem vorliegenden Beispiel ist, wie in 1 dargestellt ist, die mechanische Pumpe MP mit dem Pumpenlaufrad 14a des Drehmomentwandlers 14 antriebsgekoppelt und wird durch die Antriebskraft der Maschine E angetrieben. Deshalb gibt die mechanische Pumpe MP kein Hydrauliköl ab, während die Maschinenausgangswelle Eo gestoppt ist (beispielsweise wenn die Maschine E gestoppt ist). In diesem Zustand verringert sich der Druck des Hydrauliköls, das zu der Sperrkupplung LC und den jeweiligen Eingriffselementen des Gangwechselmechanismus TM zugeführt wird, und diese Eingriffselemente wechseln in einen gelösten Zustand.
Die Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC hat ein Hydrauliksteuerungsventil, das in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, zum Einstellen des Drucks des Hydrauliköls, das von der mechanischen Pumpe MP zugeführt wird, auf einen vorbestimmten Druck. Obwohl eine detaillierte Beschreibung hier nicht gegeben wird, stellt das Hydrauliksteuerungsventil durch Einstellen der Öffnung von einem oder mehreren Einstellventilen auf der Basis eines Signaldrucks von einem Linearsolenoidventil, das in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, zum Einstellen eines Hydraulikdrucks die Menge von Hydrauliköl ein, die von dem Einstellventil abzuleiten ist, wodurch der Druck des Hydrauliköls auf einen vorbestimmten Druck eingestellt wird. Das Hydrauliköl, das auf den vorbestimmten Druck eingestellt ist, wird zu der Vielzahl von Eingriffselementen C1, C2, C3, B1, B2 des Gangwechselmechanismus TM und der Sperrkupplung LC bei jeweilig erforderten Niveaus der Anweisungsdrücke zugeführt.
3. Gestaltung der Maschinensteuerungsvorrichtung
Die Gestaltung der Maschinensteuerungsvorrichtung 21, die die Maschine E steuert, wird beschrieben. Die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 ist eine Steuerungsvorrichtung, die einen Betrieb der Maschine E steuert. Eingangsinformationen von verschiedenen Sensoren, wie einem Maschinengeschwindigkeitssensor Se1 und dem Beschleunigerbetätigungsbetragsensor Se5, werden zu der Maschinensteuerungsvorrichtung 21 angegeben. Die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 gibt elektrische Signale zum Steuern des Starters ST, einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung (nicht gezeigt), die Kraftstoff zu der Maschine E zuführt, und dergleichen aus. Die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 kommuniziert mit der Steuerungsvorrichtung 31 hinsichtlich Sensorinformation, Steuerparametern und dergleichen. Die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 ist gestaltet, um verschiedene Daten zu teilen und eine kooperative Steuerung mit der Steuerungsvorrichtung 31 durchzuführen.
Die Maschinensteuerungsvorrichtung 20 bestimmt einen Maschinenbetriebspunkt, oder ein Maschinenbetriebspunkt wird durch die Steuerungsvorrichtung 31 oder dergleichen angewiesen, und die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 steuert die Maschine E, um bei diesem Maschinenbetriebspunkt zu arbeiten. Hier ist der Maschinenbetriebspunkt ein Steuerungsanweisungswert, der einen Steuerungssollpunkt der Maschine E repräsentiert, und ist auf der Basis einer Drehzahl und eines Drehmoments bestimmt. Genauer gesagt ist der Maschinenbetriebspunkt ein Anweisungswert, der einen Steuerungssollpunkt der Maschine E repräsentiert, der in Anbetracht einer erforderten Fahrzeugausgabe bestimmt ist (auf der Basis eines erforderten Fahrzeugdrehmoments und einer Maschinengeschwindigkeit bestimmt ist), und auf der Basis eines Drehzahlanweisungswerts und eines Drehmomentanweisungswerts bestimmt. Der Drehmomentanweisungswert wird mit Eingangsinformation von dem Beschleunigerbetätigungsbetragsensor Se5 und dergleichen berechnet, wenn er durch die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 bestimmt wird. Die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 steuert die Maschine E, um bei dem Drehmoment und der Drehzahl zu arbeiten, die durch den Maschinenbetriebspunkt gekennzeichnet ist. Der Maschinenbetriebspunkt umfasst auch Steuerungsanweisungswerte zum Starten und Stoppen der Maschine E. Wenn es einen Steuerungsanweisungswert zum Starten gibt, führt die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 eine Startsequenz aus, die ein Antreiben des Starters ST und ein Zuführen von Startkraftstoff zu der Maschine E umfasst, wodurch die Maschine E gestartet wird. Wenn es einen Steuerungsanweisungswert zum Stoppen gibt, führt die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 eine Stoppsequenz aus, die ein Absperren der Zufuhr von Kraftstoff zu der Maschine E umfasst, wodurch die Maschine E gestoppt wird.
Die vorliegende Ausführungsform ist derart gestaltet, dass, unter der Bedingung, dass die Steuerungsvorrichtung 31 bestimmt, dass eine Neutralsteuerungsbedingung, die später beschrieben wird, erfüllt ist und ein Signal zum Gestatten eines Stoppens der Maschine E zu der Maschinensteuerungsvorrichtung 21 überträgt, die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 die Zufuhr von Kraftstoff zu der Maschine E unterbricht, um die Maschine E zu stoppen. Wenn die Steuerungsvorrichtung 31 bestimmt, dass die Neutralsteuerungsbedingung nicht länger erfüllt ist und ein Anfragesignal zum Wiederstarten der Maschine E zu der Maschinensteuerungsvorrichtung 21 überträgt, führt die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 eine Startsequenz durch, die ein Antreiben des Starters ST und ein Zuführen von Startkraftstoff zu der Maschine E umfasst, wodurch die Maschine E wieder gestartet wird.
4. Gestaltung der Steuerungsvorrichtung
Als Nächstes wird die Gestaltung der Steuerungsvorrichtung 31 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die Steuerungsvorrichtung 31, die in dem Übertragungsgerät 1 umfasst ist, steuert einen Betrieb verschiedener Teile des Übertragungsgeräts 1, wie in 5 dargestellt ist. Die Steuerungsvorrichtung 31 hat verschiedene funktionale Einheiten: eine Neutralsteuerungseinheit 32, eine Eingangsinformationserfassungseinheit 33, eine Schaltsteuerungseinheit 34 und eine Sperrsteuerungseinheit 35. Die Steuerungsvorrichtung 31 kommuniziert mit der Maschinensteuerungsvorrichtung 21 und ist gestaltet, um verschiedene Informationen zu teilen und eine kooperative Steuerung mit der Maschinensteuerungsvorrichtung 21 durchzuführen. Nachstehend werden verschiedene Komponenten der Steuerungsvorrichtung 31 und die kooperative Steuerung zwischen der Steuerungsvorrichtung 31 und der Maschinensteuerungsvorrichtung 21 im Detail beschrieben.
4-1. Steuerungsvorrichtung
Die Steuerungsvorrichtung 31 hat eine Berechnungsprozessvorrichtung, wie eine CPU, als ihr Kernbauteil und ist mit Speichervorrichtungen wie beispielsweise einem RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), von dem die Berechnungsprozessvorrichtung Daten lesen kann und zu dem sie Daten schreiben kann, einem ROM (Nur-Lesespeicher), von dem die Berechnungsprozessvorrichtung Daten lesen kann, anderen Speichern oder dergleichen (keine von diesen sind gezeigt) gestaltet. Mit Hilfe von Software (Programmen), die in dem ROM oder dergleichen gespeichert sind, oder Hardware, wie ein Berechnungskreis, der separat vorgesehen ist, oder sowohl Software als auch Hardware, sind die jeweiligen funktionalen Einheiten 32 bis 35 der Steuerungsvorrichtung 31 gebildet. Diese funktionalen Einheiten 32 bis 35 sind so gestaltet, dass sie Informationen miteinander austauschen können.
Wie in 1 dargestellt ist, hat dieses Übertragungsgerät 1 eine Vielzahl von Sensoren, die in den verschiedenen Teilen vorgesehen sind, wie vorstehend beschrieben ist, und zwar den Eingangswellendrehzahlsensor Se2, den Ausgangswellendrehzahlsensor Se3, den Schaltpositionssensor Se4, den Beschleunigerbetätigungsbetragsensor Se5 und dergleichen. Die Eingangsinformation der verschiedenen Sensoren und dergleichen wird zu der Steuerungsvorrichtung 31 eingegeben. Die Steuerungsvorrichtung 31 gibt auch elektrische Signale zum Steuern der Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC und dergleichen aus. Die Eingangsinformation des Maschinengeschwindigkeitssensors Se1, die zu der Maschinensteuerungsvorrichtung 21 eingegeben wird, wird auch zu der Steuerungsvorrichtung 31 über Kommunikation mit der Maschinensteuerungsvorrichtung 21 eingegeben. Es sei angemerkt, dass die Eingangsinformation des Beschleunigerbetätigungsbetragssensor Se5 nur zu der Maschinensteuerungsvorrichtung 21 eingegeben wird, und diese Eingangsinformation kann zu der Steuerungsvorrichtung 31 über Kommunikation mit der Maschinensteuerungsvorrichtung 21 eingegeben werden.
4-2. Eingangsinformationserfassungseinheit
Die Eingangsinformationserfassungseinheit 33 ist eine funktionale Einheit, die die Eingangsinformation der vorstehend beschriebenen verschiedenen Sensoren und dergleichen erfasst, die mit der Steuerungsvorrichtung 31 verbunden sind. Die jeweiligen funktionalen Einheiten der Steuerungsvorrichtung 31 verwenden erfasste Werte, die durch die Eingangsinformationserfassungseinheit 33 erfasst werden, um verschiedene Arten von Betriebsprozessen auszuführen. Die Eingabe der jeweiligen Sensoren, die in 5 dargestellt sind, wird nachstehend beschrieben. Der Eingangswellendrehzahlsensor Se2 ist ein Sensor, der die Drehzahl der Eingangswelle I erfasst. Die Drehzahl, die durch diesen Eingangswellendrehzahlsensor Se2 erfasst wird, ist die Drehzahl an der Ausgangsseite des Drehmomentwandlers 14 sowie die Drehzahl an der Eingangsseite des Gangwechselmechanismus TM. Der Ausgangswellendrehzahlsensor Se3 ist ein Sensor, der die Drehzahl der Ausgangswelle O (des Ausgangsrads O1) erfasst. Die Drehzahl, die durch diesen Ausgangsdrehzahlsensor Se3 erfasst wird, ist die Drehzahl an der Ausgangsseite des Gangwechselmechanismus TM. Diese Drehzahl ist proportional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit, und somit erfasst die Eingangsinformationserfassungseinheit 33 die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis dieser Drehzahl. Der Maschinengeschwindigkeitssensor Se1, der mit der Maschinensteuerungsvorrichtung 21 verbunden ist, ist ein Sensor, der die Drehzahl der Maschinenausgangswelle Eo erfasst. Die Drehzahl, die durch diesen Maschinengeschwindigkeitssensor Se1 erfasst wird, ist die Drehzahl der Maschine E sowie die Drehzahl von der Eingangsseite des Drehmomentwandlers 14.
Der Beschleunigerbetätigungsbetragssensor Se5 ist ein Sensor, der einen Beschleunigerbetätigungsbetrag durch Erfassen eines Betätigungsbetrags des Beschleunigerpedals AP erfasst. Das Beschleunigerpedal AP wird durch den Fahrer betätigt. Der Beschleunigerbetätigungsbetrag, der durch diesen Beschleunigerbetätigungsbetragssensor Se5 erfasst wird, ist eine Art einer „Fahreranfrage” in der vorliegenden Erfindung und wird zum Bestimmen eines Endsollschaltgangs verwendet.
Der Schaltpositionssensor Se4 ist ein Sensor zum Erfassen einer ausgewählten Position (Schaltposition) des Schalthebels SL. Wie vorstehend beschrieben ist, wird in der vorliegenden Ausführungsform der Schalthebel SL durch den Fahrer betätigt, wodurch der P-Bereich, der R-Bereich, der N-Bereich, der D-Bereich, der 2-Bereich und der L-Bereich ausgewählt werden können. Deshalb wird als ein erfasster Wert der Schaltposition von dem Schaltpositionssensor Se4 ein Wert, der eine Auswahl von einem Bereich von dem P-Bereich, dem R-Bereich, N-Bereich, dem D-Bereich, dem 2-Bereich und dem L-Bereich repräsentiert, zu der Eingangsinformationserfassungseinheit 33 eingegeben. Die Eingangsinformationserfassungseinheit 33 erfasst, welcher Bereich durch den Fahrer ausgewählt ist, auf der Basis der Eingangsinformation von dem Schaltpositionssensor Se4. Die Schaltposition (Bereichsauswahl), die durch diesen Schaltpositionssensor Se4 erfasst wird, ist eine Art einer „Fahreranfrage” in der vorliegenden Erfindung und wird zum Bestimmen des Endsollschaltgangs verwendet.
4-3. Schaltsteuerungseinheit
Die Schaltsteuerungseinheit 34 ist eine funktionale Einheit, die während einer normalen Steuerung einen Sollschaltgang des Gangwechselmechanismus TM auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Beschleunigerbetätigungsbetrag und der Schaltposition bestimmt, und den Eingriff oder das Lösen der Eingriffselemente in dem Gangwechselmechanismus TM anweist, um ein Schalten durchzuführen. Um solch einen Sollschaltgang zu bestimmten, bezieht sich die Schaltsteuerungseinheit 34 auf ein Schaltkennfeld, das in dem ROM oder dergleichen gespeichert ist, und bestimmt dann den Sollschaltgang. 6 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel eines Schaltkennfelds gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Dieses Schaltkennfeld ist ein Kennfeld für den D-Bereich. In diesem Kennfeld werden Schaltpläne von Schaltgängen in dem Gangwechselmechanismus TM auf der Basis des Beschleunigerbetätigungsbetrags und der Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt. Wie in dieser Zeichnung gezeigt ist, sind eine Vielzahl von Hochschaltlinien (durchgehende Linien) und eine Vielzahl von Herunterschaltlinien (gestrichelte Linien) in dem Schaltkennfeld festgelegt, die durch gerade Linien repräsentiert sind, die sich im Allgemeinen nach oben rechts neigen (je größer die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, desto größer ist der Beschleunigerbetätigungsbetrag). Hier definieren die Hochschaltlinien Übergangspläne von einem Schaltgang mit einem größeren Geschwindigkeitsverhältnis zu einem Schaltgang mit einem kleineren Geschwindigkeitsverhältnis. Die Herunterschaltlinien definieren Übergangspläne von einem Schaltgang mit einem kleineren Geschwindigkeitsverhältnis zu einem Schaltgang mit einem größeren Geschwindigkeitsverhältnis. Wenn die Schaltposition in dem D-Bereich ist, bestimmt die Schaltsteuerungseinheit 34 den Sollschaltgang auf der Basis dieses Schaltkennfelds und der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Beschleunigerbetätigungsbetrags. Das Schaltkennfeld ist in Anbetracht der Geschwindigkeitsverhältnisse der Schaltgänge des Gangwechselmechanismus TM festgelegt, so dass die Drehzahl der Maschine E nicht übermäßig höher oder übermäßig niedriger als ein Betriebsbereich wird.
Im Speziellen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Beschleunigerbetätigungsbetrag eine Hochschaltlinie oder eine Herunterschaltlinie des Schaltkennfelds in 6 wechseln und passieren, bestimmt die Schaltsteuerungseinheit 34 einen neuen Sollschaltgang in dem Gangwechselmechanismus TM auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Beschleunigerbetätigungsbetrag nach dem Wechsel. Die Nummern, die in 6 gezeigt sind, die zu den Schaltlinien korrespondieren, repräsentieren die jeweiligen Schaltgänge von dem ersten Gang bis zu dem sechsten Gang. Beispielsweise repräsentiert „5-6” ein Hochschalten von dem fünften Gang zu dem sechsten Gang, und „6-5” repräsentiert ein Herunterschalten von dem sechsten Gang zu dem fünften Gang. Als ein Beispiel, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht oder der Beschleunigerbetätigungsbetrag verringert und eine Hochschaltlinie in der Richtung von oben links nach unten rechts in 6 passiert wird, schaltet die Schaltsteuerungseinheit 34 den Sollschaltgang auf der Basis des Übergangsplans der passierten Hochschaltlinie hoch. Falls die Hochschaltlinie beispielsweise „5-6” ist, wird der Sollschaltgang von dem fünften Gang zu dem sechsten Gang geändert. Es sei angemerkt, dass wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert oder der Beschleunigerbetätigungsbetrag erhöht und eine Hochschaltlinie in der Richtung von unten rechts nach oben links in 6 passiert wird, die Schaltsteuerungseinheit 34 den Sollschaltgang nicht ändert. Des Weiteren, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit sich verringert oder sich der Beschleunigungsbetätigungsbetrag erhöht und eine Herunterschaltlinie in der Richtung von rechts unten nach links oben in 6 passiert wird, schaltet die Schaltsteuerungseinheit 34 den Sollschaltgang auf der Basis des Übergangsplans der passierten Herunterschaltlinie herunter. Falls die Herunterschaltlinie beispielsweise „6-5” ist, wird der Sollschaltgang von dem sechsten Gang zu dem fünften Gang geändert. Es sei angemerkt, dass, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht oder sich der Beschleunigerbetätigungsbetrag verringert und eine Herunterschaltlinie in Richtung von links oben nach rechts unten in 6 passiert wird, die Schaltsteuerungseinheit 34 den Sollschaltgang nicht ändert.
Die Schaltsteuerungseinheit 34 führt eine Steuerung durch, um den Schaltgang des Gangwechselmechanismus TM durch Steuern der Eingriffs- und Lösebetriebe der Eingriffselemente C1, C2, C3, B1, B2 gemäß dem bestimmten Sollschaltgang auf der Basis der Betriebstabelle, wie es in 3 gezeigt ist und die in dem ROM oder dergleichen gespeichert ist, umzuschalten. Mit anderen Worten gesagt führt, als eine normale Steuerung, die Schaltsteuerungseinheit 34 eine Steuerung durch, die Anweisungsdrücke von Hydrauliköl, die über die Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC gemäß einer Anweisungsdruckfestlegungssequenz festgelegt sind, zu Eingriffselementen zuführt, die in Abhängigkeit von dem bestimmten Sollschaltgang ausgewählt sind, um die Eingriffselemente zu einem Eingriffszustand oder einem gelösten Zustand zu ändern und den Sollschaltgang zu erreichen.
Wenn der 2-Bereich oder der L-Bereich als die Schaltposition ausgewählt ist, verwendet die Schaltsteuerungseinheit 34 das Schaltkennfeld entsprechend jedem Bereich, um einen auswählbaren Schaltgang in jedem Bereich als den Sollschaltgang auf der Basis des Schaltkennfelds, der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Beschleunigerbetätigungsbetrag zu bestimmen. Wenn der R-Bereich ausgewählt ist, bestimmt die Schaltsteuerungseinheit 34 den Rückwärtsgang als den Sollschaltgang. Wenn der P-Bereich oder der N-Bereich ausgewählt ist, bestimmt die Schaltsteuerungseinheit 34 den Neutralgang (Ntl) als den Sollschaltgang. Wenn der Neutralgang (Ntl) als der Sollschaltgang bestimmt ist, führt die Schaltsteuerungseinheit 34 eine Steuerung durch, um alle Eingriffselemente C1, C2, C3, B1, B2 zu einem gelösten Zustand zu ändern. Jedoch, wie nachstehend beschrieben wird, wenn eine Neutralsteuerung und eine Wiedereingriffssteuerung nach der Neutralsteuerung durch die Neutralsteuerungseinheit 32 durchgeführt werden, verhindert die Steuerungsvorrichtung 31 die Schaltsteuerung, die durch die Schaltsteuerungseinheit 34 durchgeführt wird, und führt eine Schaltsteuerung unter Verwendung der Neutralsteuerungseinheit 32 durch.
4-4. Sperrkupplungseinheit
Die Sperrkupplungssteuerungseinheit 35 ist eine funktionale Einheit, die einen Solleingriffszustand der Sperrkupplung LC, die ein Eingriffselement ist, auf der Basis des Beschleunigerbetätigungsbetrags des Fahrzeugs, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Schaltposition bestimmt, und die den Eingriff und das Lösen der Sperrkupplung LC steuert. Um solch einen Solleingriffszustand zu bestimmen, nimmt die Sperrkupplungseinheit 35 Bezug auf ein Sperrkennfeld (nicht gezeigt), das in dem ROM oder dergleichen gespeichert ist, und bestimmt dann den Solleingriffszustand. In Abhängigkeit des bestimmten Solleingriffszustands, führt die Sperrsteuerungseinheit 35 eine Steuerung durch, die einen Anweisungsdruck von Hydrauliköl, der über die Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC gemäß einer Anweisungsdruckfestlegungssequenz festgelegt ist, zu der Sperrkupplung LC zuführt, um die Sperrkupplung LC zu einem Eingriffszustand oder einem gelösten Zustand zu ändern. In der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Neutralsteuerung und die Wiedereingriffssteuerung nach der Neutralsteuerung durch die Neutralsteuerungseinheit 32 durchgeführt werden, führt die Sperrsteuerungseinheit 35 eine Steuerung durch, um die Sperrkupplung LC zu einem gelösten Zustand zu ändern. Des Weiteren steuert in der vorliegenden Ausführungsform, wenn eine Anweisung, um die Sperrkupplung LC in Eingriff zu bringen oder zu lösen von der Neutralsteuerungseinheit 32 ausgegeben ist, die Sperrsteuerungseinheit 35 das Eingreifen und das Lösen der Sperrkupplung LC gemäß der Anweisung der Neutralsteuerungseinheit 32.
4-5. Neutralsteuerungseinheit
Die Neutralsteuerungseinheit 32 ist eine funktionale Einheit, die eine Neutralsteuerung, die später beschrieben wird, auf der Basis von wenigstens der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahreranfrage durchführt, und die eine Wiedereingriffssteuerung, die einen Schaltgang in dem Gangwechselmechanismus TM durch Wiedereingreifen einer Vielzahl von Eingriffselementen des Gangwechselmechanismus TM bildet, nach der Neutralsteuerung durchführt. In der vorliegenden Ausführungsform führt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung durch, um die Maschine E während der Neutralsteuerung zu stoppen, und führt eine Steuerung durch, um die Maschine E vor Bilden eines Schaltgangs mit der Wiedereingriffssteuerung nach der Neutralsteuerung wiederzustarten.
Die Neutralsteuerung ist eine Steuerung, die den Gangwechselmechanismus TM zu einem Neutralzustand festlegt, in dem keiner der Schaltgänge gebildet ist, während das Fahrzeug fährt. Diese Neutralsteuerung wird ausgeführt, falls beispielsweise das Fahrzeug, während es fährt, zu einem vorbestimmten allmählichen Beschleunigungsbetriebszustand wechselt, in dem die angefragte Antriebskraft gemäß einer Fahreranfrage sehr gering in Bezug auf einen Fahrzeugfahrwiderstand wird, der von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen abhängt. Während die Neutralsteuerung ausgeführt wird, d. h. während der Neutralsteuerung, ändert sich die Antriebskopplung zwischen der Maschine E und dem Rad 18 zu einem nichtgekoppelten Zustand, und das Fahrzeug wechselt zu einem freien Betriebszustand. Ein Maschinenbremsen hat während dieser Neutralsteuerung keine Wirkung und eine allmähliche Verzögerung des Fahrzeugs aufgrund des Fahrzeugfahrwiderstands wird erreicht. Hier meint ein Zustand, in dem ein Maschinenbremsen eine Wirkung hat, einen Zustand, in dem die Maschine E durch die Drehung des Rads 18 drehangetrieben wird und eine negative Antriebskraft zu der Ausgangswelle O aufgrund des Drehwiderstands der Maschine E übertragen wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird während der Neutralsteuerung die Antriebskraft der Maschine E nicht zu dem Rad 18 übertragen, und somit gibt die Steuerungsvorrichtung 31 eine Anweisung, um die Maschine E zu stoppen, zu der Maschinensteuerungsvorrichtung 21, wodurch der Kraftstoffverbrauch der Maschine E verringert wird. Es sei angemerkt, dass, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Null wird und das Fahrzeug während der Neutralsteuerung stoppt, die Neutralsteuerung zu einer Leerlaufstoppsteuerung übergeht, und das Fahrzeug gemäß einer Steuerungssequenz der Leerlaufstoppsteuerung gesteuert wird.
4-5-1. Bestimmung der Neutralsteuerungsbedingung
Die Neutralsteuerungseinheit 32 bestimmt auf der Basis von wenigstens der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahreranfrage, ob eine Neutralsteuerungsbedingung erfüllt ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Fahreranfrage als die Auswahl eines Schaltgangs auf der Basis des Beschleunigerbetätigungsbetrags und der Schaltposition definiert.
Hier ist in dem vorliegenden Beispiel die Neutralsteuerungsbedingung im Voraus auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Beschleunigerbetätigungsbetrags und der Schaltposition definiert. Beispielsweise ist die Neutralsteuerungsbedingung als das Fahrzeugfahren definiert, bei dem der Beschleunigerbetätigungsbetrag innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, der gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt ist, und die Schaltposition in dem D-Bereich ist. Wenn die Neutralsteuerungsbedingung erfüllt ist, bestimmt die Neutralsteuerungseinheit 32, dass die Neutralsteuerungsbedingung eingerichtet ist. Andererseits bestimmt die Neutralsteuerungseinheit 32, dass die Neutralsteuerungsbedingung nicht eingerichtet ist, wenn die Neutralsteuerungsbedingung nicht länger erfüllt ist, wie beispielsweise, wenn der Beschleunigerbetätigungsbetrag den vorbestimmten Bereich aufgrund eines Niederdrückens des Beschleunigerpedals AP durch den Fahrer verlässt oder wenn der Fahrer die Schaltposition zu einem anderen Bereich als den D-Bereich ändert, beispielsweise dem 2-Bereich oder dergleichen.
4-5-2. Neutralsteuerung
Wenn die Neutralsteuerungsbedingung eingerichtet ist, führt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung durch, die den Gangwechselmechanismus TM zu einem Neutralzustand ändert, in dem keiner der Schaltgänge gebildet ist.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung durch, um die Maschine E zu einem gestoppten Zustand zu ändern, während die Neutralsteuerungsbedingung erfüllt ist, und ändert alle Eingriffselemente des Gangwechselmechanismus TM zu einem gelösten Zustand, wodurch der Gangwechselmechanismus TM zu einem Neutralzustand gesteuert wird. Im Speziellen überträgt die Steuerungsvorrichtung 31 ein Signal zum Gestatten eines Stoppens der Maschine E zu der Maschinensteuerungsvorrichtung 21, wenn die Neutralsteuerungsbedingung eingerichtet ist. Somit steuert die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 die Maschine E zu einem gestoppten Zustand unter einer vorbestimmten Bedingung. Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Maschine E zu einem gestoppten Zustand gesteuert ist, die mechanische Pumpe MP stoppt und der Hydraulikdruck der Hydraulikdruckquelle abnimmt, der zu der Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC zugeführt wird. Dies stoppt auch die Zufuhr eines Hydraulikdrucks von der Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC zu den Eingriffselementen des Gangwechselmechanismus TM, und die Eingriffselemente ändern sich zu einem gelösten Zustand.
4-5-3. Wiedereingriffssteuerung
Wenn ein Übergang zu einem tatsächlichen Fahrzustand durch Bilden eines Schaltgangs von einem freien Betriebszustand erfolgt, in dem das Fahrzeug in einem Fahrzustand ist und der Gangwechselmechanismus TM in einem Neutralzustand ist, wobei keiner der Schaltgänge gebildet ist, führt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Wiedereingriffssteuerung durch. In dieser Wiedereingriffssteuerung bestimmt die Neutralsteuerungseinheit 32 von der Vielzahl von Schaltgängen einen Endsollschaltgang gemäß wenigstens der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahreranfrage, bestimmt einen Zwischensollschaltgang mit einem Geschwindigkeitsverhältnis, das kleiner ist als das des Endsollschaltgangs, und bildet den Endsollschaltgang nach Bilden des Zwischensollschaltgangs. Die Wiedereingriffssteuerung, die durch die Neutralsteuerungseinheit 32 durchgeführt wird, wird nachstehend im Detail beschrieben.
4-5-3-1. Bestimmung des Starts der Wiedereingriffssteuerung
Während der Neutralsteuerung, bei der die Neutralsteuerungsbedingung eingerichtet ist, falls die Neutralsteuerungsbedingung nicht länger eingerichtet ist, bestimmt die Neutralsteuerungseinheit 32, dass eine Startbedingung der Wiedereingriffssteuerung eingerichtet ist und startet eine Wiedereingriffssteuerungssequenz. In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, wie vorstehend beschrieben ist, die Neutralsteuerungseinheit 32 auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahreranfragen, die den Beschleunigerbetätigungsbetrag und die Schaltposition umfassen, ob die Neutralsteuerungsbedingung eingerichtet ist. Die folgende Beschreibung der Ausführungsform gibt ein Beispiel, in dem eine Bestimmung gemacht wird, um zu einem tatsächlichen Fahrzustand überzugehen, falls eine Beschleunigungsanfrage von dem Fahrer auf der Basis des Beschleunigungsbetätigungsbetrags empfangen wird, während das Fahrzeug in einem freien Betriebszustand ist. Genauer gesagt wird ein Beispiel beschrieben, in dem, wie in 7 (zu einer Zeit t11) und 8 (zu einer Zeit t31) dargestellt ist, der Fahrer, der das Beschleunigerpedal AP während der Neutralsteuerung niederdrückt, bewirkt, dass der Beschleunigerbetätigungsbetrag den vorbestimmten Bereich der Neutralsteuerungsbedingung verlässt, so dass die Neutralsteuerungsbedingung nicht länger eingerichtet ist.
4-5-3-2. Bestimmung des Endsollschaltgangs
Während die Wiedereingriffssteuerung durchgeführt wird, bestimmt die Neutralsteuerungseinheit 32 den Endsollschaltgang auf der Basis von wenigstens der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahreranfrage. In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, in gleicher Weise wie die Schaltsteuerungseinheit 34, die Neutralsteuerungseinheit 32 den Endsollschaltgang auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Beschleunigerbetätigungsbetrag und der Schaltposition, die Fahreranfragen sind. Im Speziellen, wenn der D-Bereich als die Schaltposition ausgewählt ist, bestimmt die Neutralsteuerungseinheit 32, in gleicher Weise wie die Schaltsteuerungseinheit 34, den Endsollschaltgang durch Bezugnahme auf das Schaltkennfeld von 6 auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Beschleunigerbetätigungsbetrag. Das heißt die Neutralsteuerungseinheit 32 bestimmt den Sollschaltgang, der durch die Schaltsteuerungseinheit 34 bestimmt wird, durch Bezugnahme auf das Schaltkennfeld von 6 in einem tatsächlichen Fahrzustand als den Endsollschaltgang, während die Wiedereingriffssteuerung durchgeführt wird. Es sei angemerkt, dass, um den Zwischensollschaltgang zu bestimmen, der später beschrieben werden wird, die Neutralsteuerungseinheit 32 auch den Endsollschaltgang während der Neutralsteuerung in der gleichen Weise wie während der Wiedereingriffssteuerung bestimmt.
In dem in 7 dargestellten Beispiel, bevor sich der Beschleunigerbetätigungsbetrag um die Zeit t11 herum erhöht, war der Endsollschaltgang als der fünfte Gang in dem Schaltkennfeld von 6 bestimmt (ein Zustand 41). Jedoch, wenn sich der Beschleunigerbetätigungsbetrag um die Zeit t11 herum erhöht, werden die zwei Herunterschaltlinien von „5-4” und „4-3” passiert, und der Sollschaltgang wird somit bestimmt, um der dritte Gang zu sein (ein Zustand 42).
In dem in 8 dargestellten Beispiel, bevor sich der Beschleunigerbetätigungsbetrag um die Zeit t31 herum erhöht, war der Endsollschaltgang bestimmt, um der sechste Gang in dem Schaltkennfeld von 6 zu sein (ein Zustand 43). Wenn sich jedoch der Beschleunigerbetätigungsbetrag um die Zeit t31 herum erhöht, werden die drei Herunterschaltlinien von „6-5”, „5-4” und „4-3” passiert, und der Endsollschaltgang wird somit bestimmt, um der dritte Gang zu sein (ein Zustand 44).
4-5-3-3. Bestimmung des Zwischensollschaltgangs
Nachdem die Startbedingung der Wiedereingriffssteuerung eingerichtet ist, bestimmt die Neutralsteuerungseinheit 32 den Zwischensollschaltgang, der ein Schaltgang mit einem Geschwindigkeitsverhältnis ist, das kleiner ist als das des Endsollschaltgangs. In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Neutralsteuerungseinheit 32 den Endsollschaltgang unmittelbar bevor die Startbedingung der Wiedereingriffssteuerung eingerichtet ist als einen Zwischensollschaltgang. In der Ausführungsform wird dieser Zwischensollschaltgang ein erster Zwischensollschaltgang genannt. Es sei angemerkt, dass, falls der Zwischensollschaltgang der gleiche ist wie der Endsollschaltgang, nachdem die Startbedingung der Wiedereingriffssteuerung eingerichtet ist, die Neutralsteuerungseinheit 32 den Zwischensollschaltgang nicht bestimmt und stattdessen den Endsollschaltgang als den Sollschaltgang bestimmt, was später beschrieben wird.
Wenn es Schaltgänge mit einem Geschwindigkeitsverhältnis gibt, das größer ist als das des bestimmten ersten Zwischensollschaltgangs und kleiner als das des Endsollschaltgangs (nachstehend als Zwischenschaltgänge bezeichnet), bestimmt die Neutralsteuerungseinheit 32 einen Zwischensollschaltgang von den Zwischenschaltgängen, der anders als der erste Zwischensollschaltgang ist. In der vorliegenden Ausführungsform, selbst falls Zwischenschaltgänge existieren, bestimmt die Neutralsteuerungseinheit 32 nicht notwendigerweise jeden der Zwischenschaltgänge als einen Zwischensollschaltgang, und der Zwischensollschaltgang muss nicht als einer von den Zwischenschaltgängen bestimmt werden. Die Bestimmung des Zwischensollschaltgangs von diesen Zwischenschaltgängen wird gemäß einem voreingestellten Muster ausgeführt.
Dieses Muster ist in Anbetracht eines Fahrverhaltens festgelegt. Im Speziellen ist das Muster derart festgelegt, dass, wenn ein Zwischenschaltgang existiert und die Differenz des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen dem ersten Zwischensollschaltgang und dem Endsollschaltgang gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, wenigstens ein Zwischensollschaltgang von den Zwischenschaltgängen bestimmt wird, so dass der Unterschied des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen zwei Sollschaltgängen mit nah beieinanderliegenden Geschwindigkeitsverhältnissen gleich wie oder geringer als der vorbestimmte Wert wird.
Das Muster ist auch so festgelegt, dass wenigstens ein Zwischensollschaltgang von den Zwischenschaltgängen festgelegt wird, so dass, während des Umschaltens der Sollschaltgänge von dem ersten Zwischensollschaltgang zu dem Endsollschaltgang, ein gleichzeitiger Wechsel von zwei Eingriffselementen nicht auftritt.
In der vorliegenden Ausführungsform hat die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Mustertabelle, die in dem ROM oder dergleichen gespeichert ist und Zwischensollschaltgänge, die anders sind als der erste Zwischensollschaltgang, in Abhängigkeit des ersten Zwischensollschaltgangs und des Endsollschaltgangs voreinstellt. Die Neutralsteuerungseinheit 32 bestimmt einen Zwischensollschaltgang, der anders als der erste Zwischensollschaltgang ist, von der Mustertabelle auf der Basis des bestimmten ersten Zwischensollschaltgangs und des Endsollschaltgangs. Es sei angemerkt, dass dieses Muster zum Bestimmen des Zwischensollschaltgangs sich in Abhängigkeit der Art des Gangwechselmechanismus TM, von Fahrzeugcharakteristiken und dergleichen ändert.
In dem Beispiel, das in 7 dargestellt ist, ist der fünfte Gang als der erste Zwischensollschaltgang bestimmt, und der dritte Gang ist als der Endsollschaltgang bestimmt. In diesem Fall ist der vierte Gang ein Zwischenschaltgang. Jedoch ist kein anderer Zwischensollschaltgang als der erste Zwischensollschaltgang in der Mustertabelle gespeichert, und somit bestimmt die Neutralsteuerungseinheit 32 keinen Zwischensollschaltgang, der anders als der erste Zwischensollschaltgang ist. Dies liegt daran, weil die Differenz des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen dem fünften Gang und dem dritten Gang relativ gering ist, und der Übergang des Ausgangsdrehmoments, das von dem ersten Zwischensollschaltgang zu dem Endsollschaltgang übertragen werden kann, selbst dann gut ist, wenn der vierte Gang nicht gebildet wird. Dies liegt auch daran, weil ein Bilden des vierten Gangs eine lange Zeitspanne zwischen dem Start der Wiedereingriffssteuerung und einer Bildung des Endsollschaltgangs erzeugt, was als eine Verschlechterung des Fahrverhaltens erachtet wird. Darüber hinaus wird ein Umschalten von dem fünften Gang zu dem dritten Gang durch Lösen der zweiten Kupplung C2 und Eingreifen der ersten Kupplung C1 durchgeführt, während die dritte Kupplung C3 in einem Eingriffszustand gehalten wird, wie in der Betriebstabelle von 3 gezeigt ist. Das heißt ein gleichzeitiges Umschalten von zwei Eingriffselementen ist nicht notwendig. Deshalb wird auch von diesem Standpunkt her eine Bildung des vierten Gangs als nicht notwendig erachtet.
In dem in 8 dargestellten Beispiel ist der sechste Gang als der erste Zwischensollschaltgang bestimmt, und der dritte Gang ist als der Endsollschaltgang bestimmt. In diesem Fall sind der fünfte Gang und der vierte Gang Zwischenschaltgänge. Der vierte Gang ist als ein Zwischensollschaltgang, der anders als der erste Zwischensollschaltgang ist, in der Mustertabelle gespeichert, und die Neutralsteuerungseinheit 32 bestimmt den vierten Gang als einen Zwischensollschaltgang, der anders als der erste Zwischensollschaltgang ist. Dies liegt daran, weil die Differenz des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen dem sechsten Gang und dem dritten Gang relativ groß ist und ein Bilden des vierten Gangs einen besseren Übergang eines Ausgangsdrehmoments erzeugt, das von dem ersten Zwischensollschaltgang zu dem Endsollschaltgang übertragen werden kann. Dies liegt auch daran, weil, selbst wenn der vierte Gang gebildet wird und eine lange Spanne zwischen dem Start der Wiedereingriffssteuerung und der Bildung des Endsollschaltgangs erzeugt wird, es als eine Verbesserung des Fahrverhaltens erachtet wird. Darüber hinaus, um von dem sechsten zu dem dritten Gang umzuschalten, müssen die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B2 des sechsten Gangs gelöst werden und die erste Kupplung C1 und die dritte Kupplung C3 des dritten Gangs müssen in Eingriff gebracht werden, wie in der Betriebstabelle von 3 gezeigt ist, und somit ist ein gleichzeitiger Wechsel von zwei Eingriffselementen notwendig. Andererseits wird durch Bilden des vierten Gangs zwischen dem sechsten Gang und dem dritten Gang ein Umschalten von dem sechsten Gang zu dem vierten Gang durch Lösen der ersten Bremse B1 und in Eingriff bringen der ersten Kupplung C1 durchgeführt, während die zweite Kupplung C2 in einem Eingriffszustand gehalten wird, wie in der Betriebstabelle von 3 gezeigt ist. Ein Umschalten von dem vierten Gang zu dem dritten Gang wird durch Lösen der zweiten Kupplung C2 und in Eingriff bringen der dritten Kupplung C3 durchgeführt, während die erste Kupplung C1 in einem Eingriffszustand gehalten wird. Das heißt durch Bilden des vierten Gangs and einen Zwischensollschaltgang ist ein gleichzeitiges Umschalten von zwei Eingriffselementen nicht notwendig. Deshalb wird auch von diesem Standpunkt her die Bildung des vierten Gangs als ein Zwischensollschaltgang für notwendig erachtet.
4-5-3-4. Wiederstarten der Maschine
In der vorliegenden Ausführungsform führt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung durch, um die Maschine E vor einem Beginn des Bildens des Sollschaltgangs wiederzustarten. Im Speziellen überträgt die Neutralsteuerungseinheit 32 ein Anfragesignal zum Starten der Maschine E zu der Maschinensteuerungsvorrichtung 21, wenn die Startbedingung der Wiedereingriffssteuerung eingerichtet ist (die Zeit t11 in 7 und die Zeit t31 in 8). Demzufolge führt, wie vorstehend beschrieben ist, die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 eine Startsequenz aus, die ein Antreiben des Starters ST und Zuführen von Kraftstoff, um die Maschine E zu starten, umfasst, wodurch die Maschine E gestartet wird. In dem vorliegenden Beispiel ist die Maschinensteuerungsvorrichtung 21 gestaltet, um eine Information, dass ein Starten der Maschine E beendet ist, zu der Steuerungsvorrichtung 31 zu übertragen, wenn ein Starten der Maschine E als beendet bestimmt ist, wie beispielsweise, wenn die Drehzahl der Maschine E eine vorbestimmte Drehzahl erreicht (eine Zeit t12 in 7 und eine Zeit t32 in 8).
4-5-3-5. Start der Wiedereingriffssteuerung
In der vorliegenden Ausführungsform, nachdem die Startbedingung der Wiedereingriffssteuerung eingerichtet ist und die Maschine E gestartet wird, startet die Neutralsteuerungseinheit 32 die Wiedereingriffssteuerung, um Anweisungsdrücke von Hydrauliköl zu jeweiligen Eingriffselementen des Gangwechselmechanismus TM zuzuführen (die Zeit t12 in 7 und die Zeit t32 in 8). Nachdem die Maschine E gestartet worden ist, wird die mechanische Pumpe MP, die mit der Maschinenausgangswelle Eo antriebsgekoppelt ist, angetrieben, und der Hydraulikdruck der Hydraulikdruckzuführquelle, der zu der Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC zugeführt wird, erhöht sich wieder. Es ist somit möglich, die Wiedereingriffssteuerung auszuführen. Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Steuerungsvorrichtung 31 die Wiedereingriffssteuerung bei Empfangen der Information, dass ein Starten der Maschine E beendet ist, von der Maschinensteuerungsvorrichtung 21 startet.
Nachdem die Wiedereingriffssteuerung gestartet worden ist, führt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung durch, um den Endsollschaltgang zu bilden, nachdem der Zwischensollschaltgang gebildet worden ist. In der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Neutralsteuerungseinheit 32 zwei oder mehr Zwischensollschaltgänge bestimmt, d. h. einen oder mehr Zwischensollschaltgänge von den Zwischenschaltgängen zusätzlich zu dem ersten Zwischensollschaltgang bestimmt, führt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung durch, um die Schaltgänge sequenziell zu bilden, wobei mit dem Schaltgang mit dem kleineren Geschwindigkeitsverhältnis von den zwei oder mehr Zwischensollschaltgängen begonnen wird und der Endsollschaltgang zuletzt gebildet wird.
4-5-3-6. Bilden des ersten Zwischensollschaltgangs
Nachdem die Wiedereingriffssteuerung gestartet ist, führt zuerst die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung durch, um den ersten Zwischensollschaltgang zu bilden, der der Zwischensollschaltgang mit dem kleinsten Geschwindigkeitsverhältnis ist.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung durch, um den ersten Zwischensollschaltgang als den Sollschaltgang festzulegen und diesen Sollschaltgang zu bilden.
Die Neutralsteuerungseinheit 32 ist gestaltet, um eine Solleingangsdrehzahl als den Sollwert der Eingangswelle I (Maschine E) entsprechend dem festgelegten Sollschaltgang zu berechnen. Diese Solleingangsdrehzahl wird auf der Basis der erfassten Drehzahl der Ausgangswelle O (Ausgangsrad O1) und dem Geschwindigkeitsverhältnis (Verringerungsverhältnis) des Sollschaltgangs berechnet. Genauer gesagt ist die Solleingangsdrehzahl eine Drehzahl, die durch Multiplizieren der Drehzahl der Ausgangswelle O (Ausgangsrad O1) mit dem Geschwindigkeitsverhältnis des Sollschaltgangs erhalten wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Eingangsdrehzahl die Drehzahl der Eingangswelle I, die durch den Eingangswellendrehzahlsensor Se2 erfasst wird, und die Drehzahl der Ausgangswelle O (Ausgangsrad O1) ist die Drehzahl der Ausgangswelle O (Ausgangsrad O1), die durch den Ausgangswellendrehzahlsensor Se3 erfasst wird.
Die Neutralsteuerungseinheit 32 führt eine Steuerung durch, um zuerst ein anderes Eingriffselement (als ein vorheriges Eingriffselement bezeichnet) von den Eingriffselementen, das anders ist als ein Eingriffselement (als ein Endeingriffselement bezeichnet), das in Eingriff gebracht werden muss, um den ersten Zwischensollschaltgang zu bilden, in Eingriff zu bringen, und um das Endeingriffselement in Eingriff zu bringen, nachdem die Eingangsdrehzahl die Nähe der Solleingangsdrehzahl erreicht.
In der vorliegenden Ausführungsform, um solch eine Eingriffssequenz zu erreichen, startet die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Zufuhr eines Anweisungsdrucks von Hydrauliköl über die Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC zu dem vorherigen Eingriffselement unmittelbar nachdem die Wiedereingriffssteuerung gestartet ist, und startet eine Zufuhr eines Anweisungsdrucks über die Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC zu dem Endeingriffselement, nachdem die Eingangsdrehzahl die Nähe der Solleingangsdrehzahl erreicht. Es sei angemerkt, dass, falls es nur ein Eingriffselement gibt, das in Eingriff gebracht werden muss, um den ersten Zwischensollschaltgang zu bilden, die Zufuhr des Anweisungsdrucks zu diesem Eingriffselement nicht unmittelbar nach dem Start der Wiedereingriffssteuerung gestartet wird; die Zufuhr des Anweisungsdrucks wird gestartet, nachdem die Eingangsdrehzahl die Nähe der Solleingangsdrehzahl erreicht.
In dem Gangwechselmechanismus TM der vorliegenden Ausführungsform werden, wie in der Betriebstabelle von 3 gezeigt ist, die Schaltgänge, die anders als der erste Gang sind, durch Eingreifen von zwei Eingriffselementen gebildet. Deshalb, wenn einer der Schaltgänge, der anders als der erste Gang ist, als der erste Zwischensollschaltgang festgelegt ist, führt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung durch, um eines der zwei Eingriffselemente (das vorherige Eingriffselement) zuerst in Eingriff zu bringen und anschließend das andere der Eingriffselemente (das Endeingriffselement) in Eingriff zu bringen. Es sei angemerkt, dass dieses vorherige Eingriffselement im Voraus bestimmt ist. In dem in 7 dargestellten Beispiel ist der Sollschaltgang als der fünfte Gang festgelegt, das vorherige Eingriffselement ist als die zweite Kupplung C2 festgelegt, und das Endeingriffselement ist als die dritte Kupplung C3 festgelegt. In dem in 8 gezeigten Beispiel ist der Sollschaltgang als der sechste Gang festgelegt, das vorherige Eingriffselement ist als die zweite Kupplung C2 festgelegt, und das Endeingriffselement ist als die erste Bremse B1 festgelegt.
Unmittelbar nachdem die Wiedereingriffssteuerung gestartet ist, führt die Neutralsteuerungseinheit 32 einen Anweisungsdruck von Hydrauliköl, der über die Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC gemäß einer voreingestellten Anweisungsdruckfestlegungssequenz festgelegt ist, zu dem vorherigen Eingriffselement zu, um dieses Eingriffselement zu einem Eingriffszustand zu ändern. In der vorliegenden Ausführungsform führt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung durch, um den Anweisungsdruck in einer gestuften Weise auf einen vorbestimmten Anweisungsdruck zu erhöhen, bei dem das vorherige Eingriffselement einen vollständigen Eingriffszustand erreicht. In den in 7 und 8 dargestellten Beispielen wird eine Steuerung durchgeführt, um momentan einen hohen Anweisungsdruck festzulegen, unmittelbar nachdem die Zufuhr des Anweisungsdrucks zu dem vorherigen Eingriffselement gestartet ist, um den Anstieg des tatsächlichen Drucks zu beschleunigen.
Wenn sich die Eingangsdrehzahl erhöht und die Drehzahldifferenz zwischen der Eingangdrehzahl und der Solleingangsdrehzahl des Sollschaltgangs gleich wie oder geringer als ein erster vorbestimmter Wert wird (eine Zeit t14 in 7 und eine Zeit t34 in 8), startet die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung, um einen Anweisungsdruck von Hydrauliköl, der auf einen vorläufigen Eingriffsdruck über die Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC festgelegt ist, zu dem Endeingriffselement zuzuführen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der vorläufige Eingriffsdruck auf einen Druck festgelegt, der um einen vorbestimmten Druck kleiner als der Druck ist, bei dem ein Eingreifen jedes Eingriffselements beginnt, und zwar auf einen Hubenddruck, der ein Druck ist, bei dem ein Auftreten eines Übertragungsdrehmomentvermögen beginnt. Die Neutralsteuerungseinheit 32 gibt diesen vorläufigen Eingriffsdruck als einen Anweisungsdruck zu der Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC und führt Hydrauliköl mit dem Anweisungsdruck zu dem Endeingriffselement zu. In den in 7 und 8 dargestellten Beispielen wird eine Steuerung durchgeführt, um den Anweisungsdruck momentan höher als den vorläufigen Eingriffsdruck festzulegen, unmittelbar nachdem die Zufuhr des Anweisungsdrucks zu dem Endeingriffselement gestartet ist, um den Anstieg des tatsächlichen Drucks zu beschleunigen.
Wenn die Eingangsdrehzahl weiter ansteigt und der Drehzahlunterschied zwischen der Eingangsdrehzahl und der Solleingangsdrehzahl des Sollschaltgangs gleich wie oder geringer als ein zweiter vorbestimmter Wert wird, der kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist (eine Zeit t15 in 7 und eine Zeit t35 in 8), erhöht die Neutralsteuerungseinheit 32 den Anweisungsdruck in einer gestuften Weise von dem vorläufigen Eingriffsdruck auf einen vorbestimmten Anweisungsdruck, bei dem ein vollständiger Eingriffszustand erreicht wird, wodurch das Endeingriffselement einen vollständigen Eingriffszustand erreicht. Dieser zweite vorbestimmte Wert ist derart festgelegt, dass der Punkt, bei dem jedes Eingriffselement einen vollständigen Eingriffszustand erreicht, mit dem Punkt übereinstimmt, bei dem die Eingangsdrehzahl mit der Solleingangsdrehzahl übereinstimmt. Das Endeingriffselement, das einen vollständigen Eingriffszustand erreicht, bildet den ersten Zwischensollschaltgang. Es sei angemerkt, dass die Neutralsteuerungseinheit 32 das Endeingriffselement auf einen teilweisen Eingriffszustand steuern kann. Alternativ kann die Neutralsteuerungseinheit 32 den Sollschaltgang umschalten, bevor das Endeingriffselement einen vollständigen Eingriffszustand erreicht, und ein Bilden des Sollschaltgangs nach dem Umschalten starten. Selbst in solch einem teilweisen Eingriffszustand wird ein Übertragungsdrehmomentvermögen in dem Eingriffselement erzeugt, und das Drehmoment der Maschine E kann auf diese Weise von der Eingangswelle I zu der Ausgangswelle O übertragen werden.
Wenn die Eingangsdrehzahl die Nähe der Solleingangsdrehzahl des Sollschaltgangs erreicht und ein Auftreten eines Übertragungsdrehmomentvermögens in dem Endeingriffselement beginnt, kann der Schaltgang, das der Sollschaltgang ist, ein positives Ausgangsdrehmoment, das ein Ausgangsdrehmoment ist, das das Fahrzeug beschleunigen kann, von der Eingangswelle I zu der Ausgangswelle O ausgeben. Deshalb kann in der vorliegenden Ausführungsform, bei dem Punkt und nach dem Punkt, bei dem die Eingangsdrehzahl die Nähe der Solleingangsdrehzahl des ersten Zwischensollschaltgangs erreicht und eine Erhöhung des Anweisungsdrucks zu dem Endeingriffselement beginnt (Zeit t15 in 7 und Zeit t35 in 8), das positive Ausgangsdrehmoment, das ein Ausgangsdrehmoment ist, das das Fahrzeug beschleunigen kann, von der Eingangswelle I zu der Ausgangswelle O übertragen werden.
4-5-3-7. Bilden des Zwischensollschaltgangs und des Endsollschaltgangs
Nachdem der erste Zwischensollschaltgang gebildet ist, falls kein Zwischensollschaltgang bestimmt ist, der anders als der erste Zwischensollschaltgang ist, führt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung durch, um den Endsollschaltgang zu bilden. Wenn zwei oder mehr Zwischensollschaltgänge bestimmt sind, führt die Neutralsteuerungseinheit eine Steuerung durch, um die Schaltgänge sequenziell zu bilden, wobei mit dem Schaltgang mit dem kleineren Geschwindigkeitsverhältnis von den zwei oder mehr Zwischensollschaltgängen begonnen wird und der Endsollschaltgang zuletzt gebildet wird.
In der vorliegenden Ausführungsform schaltet die Neutralsteuerungseinheit 32 von einem Zwischensollschaltgang zu dem Endsollschaltgang um und schaltet zwischen Zwischensollschaltgängen um durch Steuern eines Eingriffselements, das den Vorumschaltsollschaltgang bildet, zu einem teilweisen Eingriffszustand. Durch ein derartiges Ändern eines Eingriffselements des Schaltgangs, das der Vorumschaltsollschaltgang ist, zu einem teilweisen Eingriffszustand, während Schaltgänge umgeschaltet werden, wird der Schaltgang, der der Vorumschaltsollschaltgang ist, in einem Zustand gehalten, in dem das positive Ausgangsdrehmoment von der Eingangswelle I zu der Ausgangswelle O übertragen werden kann. Demzufolge ist es auch möglich, in geeigneter Weise auf eine Beschleunigungsanfrage von dem Fahrer zu antworten, während Schaltgänge umgeschaltet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform, wenn bestimmt wird, dass ein Sollschaltgang, der als ein Zwischensollschaltgang festgelegt ist, gebildet ist, schaltet die Neutralsteuerungseinheit 32 den Sollschaltgang zu dem Zwischensollschaltgang mit dem nächst kleineren Geschwindigkeitsverhältnis oder zu dem Endsollschaltgang um. In der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Eingangsdrehzahl die Solleingangsdrehzahl des Vorumschaltsollschaltgangs erreicht, bestimmt die Neutralsteuerungseinheit 32, dass dieser Sollschaltgang gebildet ist (eine Zeit t16 in 7 und eine Zeit t36 in 8). Dieser Sollschaltgang nach dem Umschalten ist der dritte Gang, d. h. der Endsollschaltgang, in dem Beispiel von 7, und der vierte Gang, d. h. der Zwischensollschaltgang, in dem Beispiel von 8.
Nach Umschalten des Sollschaltgangs steuert die Neutralsteuerungseinheit 32 ein Eingriffselement, das den Vorumschaltsollschaltgang bildet, auf einen teilweisen Eingriffszustand. Dieses Eingriffselement, das auf einen teilweisen Eingriffszustand festgelegt ist, ist ein Eingriffselement, das für den Vorumschaltsollschaltgang im Eingriff ist, und ist als ein löseseitiges Wechseleingriffselement festgelegt, das ein Eingriffselement ist, das für den Sollschaltgang nach dem Umschalten zu lösen ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist das löseseitige Wechseleingriffselement ein Eingriffselement, wie es vorstehend beschrieben ist. Demzufolge ermöglicht es das Vorhandensein eines Eingriffselements, das auf einen teilweisen Eingriffszustand festzulegen ist, die Steuerungspräzision eines Übertragungsdrehmomentvermögens zu verbessern, das das Drehmoment ist, das durch einen Schaltgang übertragen werden kann. Daher ist es möglich, die Zeitspanne des Umschaltens jedes Schaltgangs während der Wiedereingriffssteuerung sowie die Steuerungspräzision des Ausgangsdrehmoments zu verbessern, und ein Fahrverhalten kann verbessert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Sollschaltgang umgeschaltet wird (die Zeit t16 in 7 und die Zeit t36 in 8), führt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung durch, um in einer gestuften Weise den Anweisungsdruck von Hydrauliköl, das zu dem löseseitigen Wechseleingriffselement zugeführt wird, das ein Eingriffselement ist, das den Vorumschaltsollschaltgang bildet, von einem vollständigen Eingriffsdruck zu einem Teileingriffsdruck über die Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC zu verringern, wodurch das löseseitige Wechseleingriffselement zu einem teilweisen Eingriffszustand übergeht. Dieser Teileingriffsdruck ist derart festgelegt, dass ein vorbestimmtes Übertragungsdrehmomentvermögen in dem Eingriffselement auftritt. Des Weiteren wird ein Nichtwechseleingriffselement, das ein Eingriffselement ist, das für den Vorumschaltsollschaltgang und den Sollschaltgang nach dem Umschalten in Eingriff zu bringen ist, bei einem vollständigen Eingriffszustand ungeachtet des Sollschaltgangumschaltens gehalten. Deshalb ist der Vorumschaltsollschaltgang in einem Zustand, in dem ein Drehmoment mit einem vorbestimmten Übertragungsdrehmomentvermögen übertragen werden kann, und die Eingangsdrehzahl ist in einem Zustand, in dem sie von der Solleingangsdrehzahl des Sollschaltgangs variieren kann. Das löseseitige Wechseleingriffselement ist die zweite Kupplung C2 in dem Beispiel von 7 und die erste Bremse B1 in dem Beispiel von 8. Das Nichtwechseleingriffselement ist die dritte Kupplung C3 in dem Beispiel von 7 und die zweite Kupplung C2 in dem Beispiel von 8.
Wenn die Eingangsdrehzahl ansteigt und die Drehzahldifferenz zwischen der Eingangsdrehzahl und der Solleingangsdrehzahl des Sollschaltgangs nach dem Umschalten gleich wie oder geringer als ein erster vorbestimmter Wert wird (eine Zeit t17 in 7 und eine Zeit t37 in 8), beginnt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung, um einen Anweisungsdruck von Hydrauliköl, der auf den vorläufigen Eingriffsdruck über die Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC festgelegt ist, zu einem eingriffsseitigen Wechseleingriffselement zuzuführen. Hier ist das eingriffsseitige Wechseleingriffselement ein Eingriffselement, das für den Vorumschaltsollschaltgang gelöst wird, und ein Eingriffselement, das für den Sollschaltgang nach dem Schalten in Eingriff zu bringen ist. In der vorliegenden Ausführungsform gibt die Neutralsteuerungseinheit 32 diesen vorläufigen Eingriffsdruck als einen Anweisungsdruck zu der Hydrauliksteuerungsvorrichtung PC aus, wodurch der Anweisungsdruck von Hydrauliköl zu dem eingriffsseitigen Wechseleingriffselement zugeführt wird. In dem vorliegenden Beispiel wird, wie in den Beispielen von 7 und 8 dargestellt ist, eine Steuerung durchgeführt, um einen Anweisungsdruck, der höher als der vorläufige Eingriffsdruck ist, momentan festzulegen, unmittelbar nachdem die Zufuhr des Anweisungsdrucks zu dem eingriffsseitigen Wechseleingriffselement begonnen ist, um den Anstieg des tatsächlichen Drucks zu beschleunigen. Das eingriffsseitige Wechseleingriffselement ist die erste Kupplung C1 in dem Beispiel von 7 und die erste Kupplung C1 in dem Beispiel von 8.
Wenn die Eingangsdrehzahl weiter ansteigt und die Drehzahldifferenz zwischen der Eingangsdrehzahl und der Solleingangsdrehzahl des Sollschaltgangs nach dem Umschalten gleich wie oder geringer als ein zweiter vorbestimmter Wert wird, der kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist (eine Zeit t18 in 7 und eine Zeit t38 in 8), erhöht die Neutralsteuerungseinheit 32 in einer gestuften Weise den Anweisungsdruck von Hydrauliköl, das zu dem eingriffsseitigen Wechseleingriffselement umgeschaltet wird, von dem vorläufigen Eingriffsdruck zu einem vorbestimmten Anweisungsdruck, mit dem dieses Eingriffselement einen vollständigen Eingriffszustand erreicht, wodurch das eingriffsseitige Wechseleingriffselement zu einem vollständigen Eingriffszustand übergeht. Zusätzlich wird zu solch einer Zeit der Anweisungsdruck von Hydrauliköl, das zu dem löseseitigen Wechseleingriffselement zugeführt wird, in einer gestuften Weise von dem Teileingriffsdruck zu einem vorbestimmten Anweisungsdruck (Null in dem vorliegenden Beispiel) verringert, bei dem dieses Eingriffselement einen gelösten Zustand erreicht, wodurch das löseseitige Wechseleingriffselement zu einem gelösten Zustand übergeht. Wenn der Anweisungsdruck des eingriffsseitigen Wechseleingriffselements sich von dem vorläufigen Eingriffsdruck erhöht und ein Auftreten eines Übertragungsdrehmomentvermögens beginnt, ändert sich der Schaltgang, der der Sollschaltgang ist, zu einem Zustand, in dem er ein Drehmoment von der Eingangswelle I zu der Ausgangswelle O übertragen kann, und das Ausgangsdrehmoment beginnt sich zu erhöhen.
Wenn das Wechseln der Eingriffselemente beendet ist (eine Zeit t19 in 7 und eine Zeit t39 in 8), ist der Schaltgang vollständig von dem Vorumschaltsollschaltgang zu dem Sollschaltgang nach dem Umschalten umgeschaltet.
Falls der Sollschaltgang nach dem Umschalten der Endsollschaltgang ist und bestimmt wird, dass das Sollschaltgang gebildet ist, beendet die Neutralsteuerungseinheit 32 die Wiedereingriffssteuerung und beendet die Neutralsteuerung. Dann wird die normale Schaltsteuerung, die durch die Schaltsteuerungseinheit 34 durchgeführt wird, wieder gestartet (eine Zeit t19 in 7 und eine Zeit t42 in 8). Hier, da der Endsollschaltgang durch Bezugnahme auf das Schaltkennfeld in der gleichen Weise bestimmt wird, wie durch die Schaltsteuerungseinheit 34 bestimmt ist, bleibt der Sollschaltgang der gleiche vor und nach dem Übergang zu der Schaltsteuerungseinheit 34. Deshalb wird nach dem Übergang zu der Schaltsteuerungseinheit 34 der Schaltgang, der durch die Wiedereingriffssteuerung gebildet ist, beibehalten, und das positive Ausgangsdrehmoment, das ein Ausgangsdrehmoment ist, das das Fahrzeug beschleunigen kann, kann fortlaufend von der Eingangswelle I zu der Ausgangswelle O übertragen werden.
Wenn jedoch bestimmt wird, dass der Sollschaltgang nachdem Umschalten ein Zwischensollschaltgang ist, und dass der Sollschaltgang gebildet ist, schaltet die Neutralsteuerungseinheit 32 den Sollschaltgang zu dem Zwischensollschaltgang mit dem nächst kleineren Geschwindigkeitsverhältnis oder zu dem Endsollschaltgang um. Die Neutralsteuerungseinheit 32 führt dann eine Steuerung durch, um den Schaltgang umzuschalten, in gleicher Weise zu dem vorstehend beschriebenen Prozess. Im Speziellen, nach Umschalten des Sollschaltgangs, steuert die Neutralsteuerungseinheit 32 ein Eingriffselement, das den Vorumschaltsollschaltgang bildet, zu einem teilweisen Eingriffszustand. Wenn die Eingangsdrehzahl die Solleingangsdrehzahl des Sollschaltgangs nach dem Umschalten erreicht, steuert die Neutralsteuerungseinheit 32 den Schaltgang, um vollständig von dem Vorumschaltsollschaltgang zu dem Sollschaltgang nach dem Umschalten umzuschalten. Die Neutralsteuerungseinheit 32 führt diese Schaltgangumschaltsteuerung wiederholt aus, bis der Sollschaltgang zu dem Endsollschaltgang umgeschaltet ist und der Endsollschaltgang gebildet ist.
In dem in 8 dargestellten Beispiel, wenn bestimmt wird, dass der vierte Gang gebildet ist, der ein Zwischensollschaltgang ist, der als der Sollschaltgang festgelegt ist (die Zeit t39), schaltet die Neutralsteuerungseinheit 32 den Sollschaltgang zu dem dritten Gang um, der der Endsollschaltgang ist. Die Neutralsteuerungseinheit 32 führt dann eine Steuerung durch, um die zweite Kupplung C2, die das löseseitige Wechseleingriffselement des Vorumschaltsollschaltgangs ist, zu dem teilweisen Eingriffszustand zu ändern. Anschließend, bei einem Punkt, wenn die Eingangsdrehzahl sich der Solleingangsdrehzahl des Sollschaltgangs nach dem Umschalten annähert (eine Zeit t40), beginnt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung, um einen Anweisungsdruck von Hydrauliköl, der auf den vorläufigen Eingriffsdruck festgelegt ist, zu der dritten Kupplung C3 zuzuführen, die das eingriffsseitige Wechseleingriffselement ist. Bei einem Punkt, wenn sich die Eingangsdrehzahl der Solleingangsdrehzahl weiter annähert (eine Zeit t41), beginnt die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Steuerung, um die dritte Kupplung C3, die das eingriffsseitige Wechseleingriffselement ist, zu einem vollständigen Eingriffszustand zu ändern, und beginnt eine Steuerung, um die zweite Kupplung C2, die das löseseitige Wechseleingriffselement ist, zu einem gelösten Zustand zu ändern. Wenn bestimmt wird, dass der dritte Gang, der der Endsollschaltgang ist, der als der Sollschaltgang festgelegt ist, gebildet ist (eine Zeit t42), beendet die Neutralsteuerungseinheit 32 die Neutralsteuerung, die vorstehend beschrieben ist.
4-5-3-8. Betrieb und Wirkung der Wiedereingriffssteuerung
Als nächstes werden der Betrieb und die Wirkung der Wiedereingriffssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf der Basis von 7 bis 9 beschrieben. 9 zeigt ein Beispiel, in dem, anders als in der vorliegenden Ausführungsform, wenn ein Übergang von einem freien Betriebszustand, der ein Neutralzustand ist, zu einem tatsächlichen Fahrzustand durch Bilden eines Schaltgangs bewirkt wird, der Endsollschaltgang direkt gebildet wird, ohne einen Zwischensollschaltgang zu bilden. Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Beschleunigerbetätigungsbetrags in dem in 9 dargestellten Beispiel sind gleich zu denjenigen in dem in 7 dargestellten Beispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform und repräsentieren eine Änderung von dem Zustand 41 zu dem Zustand 42 in dem Schaltkennfeld von 6.
Der Endsollschaltgang in dem in 9 dargestellten Beispiel wird durch Bezugnahme auf das Schaltkennfeld von 6 in der gleichen Weise bestimmt, wie in dem Beispiel bestimmt wird, das in 7 dargestellt ist, und wird als der dritte Gang in gleicher Weise zu dem Endsollschaltgang in dem in 7 dargestellten Beispiel festgelegt. In dem in 9 dargestellten Beispiel, wenn der Gangwechselmechanismus TM von einem Neutralzustand zu einem Zustand übergeht, in dem ein Schaltgang gebildet ist, wird der Endsollschaltgang als der Sollschaltgang festgelegt, der zuerst zu bilden ist. Somit erhöht sich in dem Beispiel, das in 9 gezeigt ist, die Solleingangsdrehzahl des Sollschaltgangs, der zuerst zu bilden ist, und ein Punkt, bei dem die Eingangsdrehzahl diese Solleingangsdrehzahl erreicht (eine Zeit t25) ist beträchtlich später als ein Punkt, bei dem eine Bildung des Schaltgangs in dem Gangwechselmechanismus TM gestartet wird (eine Zeit t21). Jedoch ist in dem in 7 dargestellten Beispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform der fünfte Gang, der der Zwischensollschaltgang ist, der ein kleineres Geschwindigkeitsverhältnis als der Endsollschaltgang hat, als der Sollschaltgang festgelegt, der zuerst zu bilden ist. Demzufolge ist in dem in 7 dargestellten Beispiel die Solleingangsdrehzahl des Sollschaltgangs, der zuerst zu bilden ist, niedrig, und ein Punkt, bei dem die Eingangsdrehzahl die Solleingangsdrehzahl (die Zeit t16) erreicht, ist im Vergleich zu dem Fall von 9 (die Zeit t25) viel früher. In den in 7 und 9 dargestellten Beispielen, wenn die Eingangsdrehzahl die Nähe der Solleingangsdrehzahl des Sollschaltgangs erreicht, wird das Übertragungsdrehmomentvermögen des Endeingriffselements des Sollschaltgangs erhöht, und der Schaltgang, der der Sollschaltgang ist, geht zu einem Zustand über, der ein Drehmoment übertragen kann, wodurch der Schaltgang gebildet wird, der der Sollschaltgang ist.
Wenn die Eingangsdrehzahl die Nähe der Solleingangsdrehzahl des Sollschaltgangs erreicht und ein Auftreten eines Übertragungsdrehmomentvermögens in dem Endeingriffselement beginnt, kann der Gangwechselmechanismus TM das positive Ausgangsdrehmoment, das ein Ausgangsdrehmoment ist, das das Fahrzeug beschleunigen kann, von der Eingangswelle I zu der Ausgangswelle O übertragen. Um eine Zeit t24 herum und nach dieser Zeit in dem Beispiel, das in 9 gezeigt ist, und um eine Zeit t15 herum und nach dieser Zeit in dem Beispiel, das in 7 dargestellt ist, kann der Gangwechselmechanismus TM das positive Ausgangsdrehmoment von der Eingangswelle I zu der Ausgangswelle O übertragen. Deshalb ist in dem Beispiel, das in 7 dargestellt ist, in dem der Zwischensollschaltgang gebildet wird, der Punkt, bei dem das positive Ausgangsdrehmoment übertragen werden kann, viel früher im Vergleich zu dem in 9 dargestellten Beispiel, in dem der Zwischensollschaltgang nicht gebildet wird. Deshalb, wenn ein Übergang von einem freien Betriebszustand zu einem tatsächlichen Fahrzustand erfolgt, ermöglicht das Übertragungsgerät 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine beträchtliche Verringerung der Spanne, bis das positive Ausgangsdrehmoment zu der Ausgangswelle O übertragen werden kann, wodurch eine Antwortgeschwindigkeit auf eine Beschleunigungsanfrage von dem Fahrer erhöht werden kann.
In der Wiedereingriffssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Umschalten von dem Zwischensollschaltgang zu dem Endsollschaltgang und ein Umschalten zwischen Zwischensollschaltgängen mit einem Eingriffselement durchgeführt, das den Vorumschaltsollschaltgang bildet und auf einen teilweisen Eingriffszustand gesteuert wird, wie vorstehend beschrieben ist. Deshalb kann, wie in den Beispielen von 7 und 8 dargestellt ist, während eines Schaltgangumschaltens (die Zeit t16 bis zu der Zeit t19 von 7; und die Zeit t36 bis zu der Zeit t39, und die Zeit t39 bis zu der Zeit t42 in 8) die Eingangsdrehzahl auf die Solleingangsdrehzahl des Sollschaltgangs nach dem Umschalten erhöht werden. Somit geschieht die Bildung des Sollschaltgangs nach dem Umschalten früher. Der Vorumschaltsollschaltgang wird mit einem Eingriffselement in einem teilweisen Eingriffszustand gebildet, und die Eingangsdrehzahl ist höher als die Solleingangsdrehzahl des Vorumschaltsollschaltgangs. Somit kann selbst während eines Schaltgangumschaltens der Vorumschaltsollschaltgang das positive Ausgangsdrehmoment von der Eingangswelle I zu der Ausgangswelle O übertragen.
Wie in dem Beispiel der Wiedereingriffssteuerung beschrieben ist, das in 8 dargestellt ist, wird eine Vielzahl von Schaltgängen als Zwischensollschaltgänge gemäß einem voreingestellten Muster bestimmt. Schaltgänge werden sequenziell gebildet, wobei mit dem Schaltgang mit dem kleineren Geschwindigkeitsverhältnis von der Vielzahl von Zwischensollschaltgängen begonnen wird und der Endsollschaltgang zuletzt gebildet wird. Demzufolge werden mehr Schaltgänge in aufsteigender Reihenfolge des Geschwindigkeitsverhältnisses von dem Zwischensollschaltgang mit dem kleinsten Geschwindigkeitsverhältnis zu dem Endsollschaltgang gebildet, so dass der Übergang zu den Geschwindigkeitsverhältnissen der zu bildenden Schaltgänge sich verbessert. Somit verbessert sich der Übergang des Ausgangsdrehmoments, das durch die gebildeten Schaltgänge übertragen werden kann. Deshalb kann das Ausgangsdrehmoment sanft in einer gestuften Weise erhöht werden, was ein Fahrverhalten verbessert. Die Solleingangsdrehzahlen der gebildeten Schaltgänge haben eine geringe Erhöhungsbreite, und eine kurze Schaltgangumschaltzeitspanne wird erreicht.
Andere Ausführungsformen

(1) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bestimmt als ein Beispiel die Neutralsteuerungseinheit 32 den Endsollschaltgang, unmittelbar bevor die Startbedingung der Wiedereingriffssteuerung eingerichtet ist, als den ersten Zwischensollschaltgang. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel begrenzt. Im Speziellen ist in einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Neutralsteuerungseinheit 32 gestaltet, um immer den Schaltgang mit dem kleinsten Geschwindigkeitsverhältnis von der Vielzahl von Schaltgängen, die in dem Gangwechselmechanismus TM vorgesehen sind, als den ersten Zwischensollschaltgang zu bestimmen.
(2) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bestimmt als ein Beispiel die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Zeitabstimmung, um ein Eingriffselement, das jeden Sollschaltgang bildet, in Eingriff zu bringen oder zu lösen, auf der Basis des Drehzahlunterschieds zwischen der Eingangsdrehzahl und der Solleingangsdrehzahl. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Im Speziellen ist in einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Neutralsteuerungseinheit 32 gestaltet, um die Zeitabstimmung, um ein Eingriffselement in Eingriff zu bringen oder zu lösen, das jeden Sollschaltgang bildet, auf der Basis einer verstrichenen Zeit von einem Punkt zu bestimmen, zu dem eine Bestimmung gemacht wird, das ein Übergang zu einem tatsächlichen Fahrzustand erfolgt. Demzufolge, selbst falls aus irgendeinem Grund die Eingangsdrehzahl nicht die Solleingangsdrehzahl erreicht, kann jeder Sollschaltgang gebildet werden und die Wiedereingriffssteuerung kann beendet werden, um einen Übergang zu der normalen Schaltsteuerung zu ermöglichen.
(3) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform führt als ein Beispiel, wenn das Fahrzeug in einem freien Betriebszustand ist und eine Beschleunigungsanfrage von dem Fahrer empfangen wird, die Neutralsteuerungseinheit 32 eine Bestimmung durch, um zu einem tatsächlichen Fahrzustand überzugehen. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Im Speziellen ist in einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Neutralsteuerungseinheit 32 gestaltet, um eine Bestimmung durchzuführen, um zu einem tatsächlichen Fahrzustand überzugehen, wenn das Fahrzeug in einem freien Fahrzustand ist und der Fahrer die Schaltposition von dem D-Bereich zu einem anderen Bereich als dem D-Bereich ändert, beispielsweise zu dem 2-Bereich oder dem L-Bereich. Die Neutralsteuerungseinheit 23 kann gestaltet sein, um einen niedrigen Schaltgang, wie beispielsweise den ersten Schaltgang und den zweiten Schaltgang, mit Priorität als den Endsollschaltgang zu bestimmen, wenn die Schaltposition zu dem 2-Bereich geändert ist, und kann gestaltet sein, um einen niedrigen Schaltgang, wie beispielsweise den ersten Schaltgang, mit Priorität als den Endsollschaltgang zu bestimmen, wenn die Schaltposition zu dem L-Bereich geändert ist. In solch einem Fall wird ein Umschalten zwischen dem Eingriff und dem Lösen der Eingriffselemente jedes Sollschaltgangs nicht auf der Basis der Drehzahldiffeahl durchgrenz zwischen der Eingangsdrehzahl und der Solleingangsdrehzeführt, wie vorstehend beschrieben ist, sondern wird stattdessen auf der Basis einer verstrichenen Zeit von dem Punkt durchgeführt, bei dem die Bestimmung gemacht wird, um zu einem tatsächlichen Fahrzustand überzugehen. In gleicher Weise wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in einem Übertragungsgerät, in dem ein Schaltgang durch einen manuellen Schaltbetrieb durch den Fahrer oder dergleichen direkt ausgewählt werden kann, die Bestimmung, um zu einem tatsächlichen Fahrzustand überzugehen, gemacht, wenn die Auswahl eines Schaltgangs empfangen wird.
(4) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform überträgt als ein Beispiel die Neutralsteuerungseinheit 32 das Signal zum Gestatten eines Stoppens der Maschine E zu der Maschinensteuerungsvorrichtung 21, wenn die Neutralsteuerungsbedingung eingerichtet ist, und überträgt das Anfragesignal zum Starten der Maschine E zu der Maschinensteuerungsvorrichtung 21, wenn die Startbedingung der Wiedereingriffssteuerung eingerichtet ist. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Im Speziellen kann die Neutralsteuerungseinheit 32 gestaltet sein, um das Signal zum Gestatten eines Stoppens der Maschine E zu der Maschinensteuerungsvorrichtung 21 nicht zu übertragen, wenn die Neutralsteuerungsbedingung eingerichtet ist, so dass die Maschine E betätigt wird, ohne während der Neutralsteuerung und der Wiedereingriffssteuerung zu stoppen. In solch einem Fall wird die Maschine E bevorzugt gesteuert, um eine Leerlaufdrehzahl beizubehalten.
(5) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform hat als ein Beispiel das Übertragungsgerät 1 nur die mechanische Pumpe MP als eine Hydraulikdruckzuführquelle. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Im Speziellen kann das Übertragungsgerät 1, zusätzlich zu der mechanischen Pumpe MP, eine Hilfshydraulikdruckzuführquelle, wie eine elektrische Pumpe oder einen Druckspeicher, als eine Hydraulikdruckzuführquelle haben. Das Übertragungsgerät 1 kann Hydrauliköl zu verschiedenen Teilen des Übertragungsgeräts 1 durch Betreiben dieser Hilfshydraulikzuführquelle zuführen, während die mechanische Pumpe MP gestoppt ist.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist zur Anwendung an einem Fahrzeugübertragungsgerät gut geeignet, das Folgendes hat: ein Eingangsbauteil, das mit einer Maschine antriebgekoppelt ist; ein Ausgangsbauteil, das mit einem Rad antriebsgekoppelt ist; einen Gangwechselmechanismus, der eine Vielzahl von Eingriffselementen und eine Vielzahl von Schaltgängen hat, die durch Steuern des Eingriffs und Lösens der Vielzahl von Eingriffselementen wahlweise gebildet werden, und der eine Drehzahl des Eingangsbauteils mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von einem der Schaltgänge ändert und die geänderte Drehzahl zu dem Ausgangsbauteil überträgt; und eine Steuerungsvorrichtung, die wenigstens den Gangwechselmechanismus steuert.
Bezugszeichenliste

TM: Gangwechselmechanismus
PCT: Hydrauliksteuerungsvorrichtung
MP: mechanische Pumpe
LC: Sperrkupplung
E: Maschine
ST: Starter
Eo: Maschinenausgangswelle
I: Eingangswelle (Eingangsbauteil)
O: Ausgangswelle (Ausgangsbauteil)
Se1: Maschinengeschwindigkeitssensor
Se2: Eingangswellendrehzahlsensor
Se3: Ausgangswellendrehzahlsensor
Se4: Schaltpositionssensor
Se5: Beschleunigerbetätigungsbetragsensor
SL: Schalthebel
AP: Beschleunigerpedal
1: Fahrzeugübertragungsgerät
14: Drehmomentwandler
14a: Pumpenlaufrad
14b: Turbinenläufer
14c: Stator
18: Rad
21: Maschinensteuerungsvorrichtung
31: Steuerungsvorrichtung
32: Neutralsteuerungseinheit
33: Eingangsinformationserfassungseinheit
34: Schaltsteuerungseinheit
35: Sperrsteuerungseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 56-48693 [0003]

Claims

Fahrzeugübertragungsgerät mit: einem Eingangsbauteil, das mit einer Maschine antriebsgekoppelt ist; einem Ausgangsbauteil, das mit einem Rad antriebsgekoppelt ist; einem Gangwechselmechanismus, der eine Vielzahl von Eingriffselementen und eine Vielzahl von Schaltgängen hat, die wahlweise durch Steuern des Eingriffs und des Lösens der Vielzahl von Eingriffselementen gebildet werden, und der eine Drehzahl des Eingangsbauteils mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von einem der Schaltgänge ändert und die geänderte Drehzahl zu dem Ausgangsbauteil überträgt; und einer Steuerungsvorrichtung, die wenigstens den Gangwechselmechanismus steuert, wobei wenn ein Übergang zu einem tatsächlichen Fahrzustand durch Bilden von einem der Schaltgänge von einem freien Betriebszustand erfolgt, in dem ein Fahrzeug in einem Fahrzustand ist und der Gangwechselmechanismus in einem Neutralzustand ist, bei dem keiner der Schaltgänge gebildet ist, führt die Steuerungsvorrichtung eine Steuerung durch, um von der Vielzahl von Schaltgängen einen Endsollschaltgang gemäß wenigstens einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahreranfrage und einen Zwischensollschaltgang mit einem Geschwindigkeitsverhältnis, das kleiner als das des Endsollschaltgangs ist, zu bestimmen, und um den Endsollschaltgang nach Bildung des Zwischensollschaltgangs zu bilden.
Fahrzeugübertragungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung einen Schaltgang mit einem kleinsten Geschwindigkeitsverhältnis von der Vielzahl von Schaltgängen als den Zwischensollschaltgang bestimmt.
Fahrzeugübertragungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungsvorrichtung zwei oder mehr Schaltgänge von der Vielzahl von Schaltgängen als den Zwischensollschaltgang bestimmt und eine Steuerung durchführt, um die Schaltgänge sequenziell zu bilden, wobei mit dem Schaltgang mit dem kleineren Geschwindigkeitsverhältnis von den zwei oder mehr Zwischensollschaltgängen begonnen wird und der Endsollschaltgang zuletzt gebildet wird.
Fahrzeugübertragungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei, wenn eine Beschleunigungsanfrage von einem Fahrer empfangen wird, während der freie Betriebszustand vorliegt, die Steuerungsvorrichtung eine Bestimmung macht, um zu dem tatsächlichen Fahrzustand überzugehen.
Fahrzeugübertragungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn ein Übergang zu dem tatsächlichen Fahrzustand erfolgt, während die Maschine in einem gestoppten Zustand ist und das Fahrzeug in dem freien Betriebszustand ist, die Steuerungsvorrichtung eine Steuerung durchführt, um die Maschine vor Bildung des Zwischensollschaltgangs zu starten.