DE112013001859B4 - Gangschaltsteuervorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Eine Gangschaltsteuervorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend eine Drehzahländerungseinheit (30), beinhaltend zwei Eingangswellen (31, 32), an welche Leistung von einer Verbrennungskraftmaschine (10), welche als Leistungsquelle an dem Fahrzeug angebracht ist, übertragen wird, wobei jede Eingangswelle (31, 32) mit einer Kupplung (21, 22) ausgestattet ist, welche eine Leistungsübertragung von der Verbrennungskraftmaschine (10) an die Eingangswelle (31, 32) zulässt oder unterbricht, Sekundärwellen (33, 34), welche parallel zu den Eingangswellen (31, 32) angeordnet sind, Zahnräder (40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47), welche auf den zwei Eingangswellen (31, 32) und den Sekundärwellen (33, 34) angeordnet sind, um mehr als eine Gangstellung bereitzustellen, und mehr als eine Schalteinheit (54, 55, 56) zum Wechseln des Eingriffs zwischen den Zahnrädern (40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47), wobei die Drehzahländerungseinheiten (30) ausgebildet sind, ein Schalten zu einer optimalen Gangstellung durch Hoch- oder Herunterschalten von einer Gangstellung zur nächsten durchzuführen, Schritt für Schritt, durch Aktivieren der Schalteinheiten (54, 55, 56), so dass Leistung von der Verbrennungskraftmaschine (10) von einer Abtriebswelle (35) bei einem erwünschten Drehzahl-Drehmomentverhältnis bereitgestellt wird; eine Gangschaltsteuereinheit (80), welche die Kupplungen (21, 22) steuert, die zu den jeweiligen Eingangswellen (31, 32) und den Schalteinheiten (54, 55, 56) gehören, ...

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gangschaltsteuervorrichtung für ein Fahrzeug, wobei insbesondere eine Gangschaltsteuerung durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug auf einem Anstieg verzögert und dann wieder beschleunigt wird.
  • [Stand der Technik]
  • Im Bereich der Fahrzeuggetriebe sind mechanische Automatikgetriebe bekannt, welche derart ausgestaltet sind, dass Aktuatoren Gangbetätigungen (Gangwahl und Schalten) und Kupplungsbetätigungen durchführen, anstatt dass dies ein Fahrer manuell durchführt, wie in Handschaltgetrieben, und dadurch ein automatisches Gangschalten durchführen. Als ein Typus dieser mechanischen Automatikgetriebe ist ein Doppelkupplungs-Automatikgetriebe bekannt, welches zwei Kupplungen aufweist, um Drehmoment an Zahnräder zu übertragen, und Gangschaltungen derart ausführt, dass Antriebsmoment abwechselnd an Zahnräder, welche zu unterschiedlichen Gruppen gehören, geführt wird.
  • Um in Doppelkupplungs-Automatikgetrieben Antriebsmomentvariationen, welche mit Kupplungsbetätigungen für Gangschaltungen einhergehen, zu verringern, und die Zeit zum Schalten von Gängen zu verringern, wird ein Prozess namens „Vor-Schaltung“ durchgeführt. Insbesondere der als nächstes zu wählende Gang wird aus einem Fahrzeugfahrzustand und weiteren bestimmt und vorgewählt, während dessen dazugehörige Kupplung ausgekuppelt oder in Bereitschaft ist, und dann wird die Gangschaltung durchgeführt durch Einlegen der Bereitschaftskupplung und Lösen der anderen Kupplung.
  • Wie beispielhaft durch Patentdokument 1 erläutert, ist ein Doppelkupplungs-Automatikgetriebe für ein Hybridfahrzeug bekannt, welches eine Verbrennungskraftmaschine und einen Elektromotor als Leistungsquellen aufweist, umfassend eine erste und eine zweite Getriebeeinheit mit jeweils einer Eingangswelle, wobei die Eingangswelle der ersten Getriebeeinheit mit einem Rotor des Elektromotors in Eingriff ist, wobei ein ruckfreies Gangschalten durchgeführt wird, indem die Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle der ersten Getriebeeinheit mittels des Elektromotors auf ein gewünschtes Niveau gebracht wird, welches zu der Fahrzeuggeschwindigkeit und einem als nächstes zu wählenden Gang passt, während kein Gang in der ersten Getriebeeinheit gewählt ist, wodurch eine Gangübersprungsschaltung in der ersten Getriebeeinheit ermöglicht wird, wobei die zu der ersten Getriebeeinheit gehörende Kupplung eingekuppelt gehalten wird.
  • [Liste der Literaturstellen]
  • [Patentliteratur]
    • [Patentliteratur 1] Japanische Patentanmeldung offengelegt (Kokai) No. 2010-36781
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Durch die Erfindung zu lösendes Problem]
  • Es gibt Doppelkupplungs-Automatikgetriebe, die derart konfiguriert sind, dass sich eine Anzahl von Gängen oder Gangstellungen Zahnräder und Synchronisationsmechanismen teilt und dadurch dazu bestimmt ist, ein Schritt-für-Schritt-Gangschalten durchzuführen, nämlich ein sequentielles Herunter- oder Hochschalten von einem Gang zum nächsten.
  • Wenn ein mit hoher Geschwindigkeit auf einem Anstieg fahrendes Fahrzeug verzögert und dann wieder beschleunigt wird, wird in solchen Doppelkupplungs-Automatikgetrieben ein Schalten von einem Hochgeschwindigkeitsgang zu einem Niedriggeschwindigkeitsgang, welcher zur Wiederbeschleunigung geeignet ist, benötigt, aber da sich die Gänge die Zahnräder und Synchronisationsmechanismen teilen, ist es erforderlich, dass ein derartiges Herunterschalten Schritt für Schritt durchgeführt wird.
  • In dieser Situation ist ein solches Schritt-für-Schritt-Gangschalten nicht unvorteilhaft, da es viel Zeit benötigt, um das erwünschte Gangschalten durchzuführen und demzufolge um die erwünschte Wiederbeschleunigung durchzuführen, was möglicherweise zu einem unerwünschten Verringern der Fahrzeuggeschwindigkeit führt oder in einem schlimmeren Fall zu einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs aufgrund des Anstiegs.
  • Um das Gangschalten schnell durchzuführen, ist das Anwenden der im Patentdokument 1 offenbarten Technik, welche ein Gangschalten mit eingekuppelt gehaltener Kupplung erlaubt, denkbar. Es ist jedoch schwierig, diese Technik auf das Doppelkupplungs-Automatikgetriebe anzuwenden, mit der Absicht ein Herunter- und ein Hochschalten in Schritt-für-Schritt-Weise durchzuführen, da dieser Typ von Doppelkupplungs-Automatikgetriebe derart ausgelegt ist, dass sich die Gänge Zahnräder und Synchronisationsmechanismen teilen.
  • Die vorliegende Erfindung dient zum Lösen des oben genannten Problems. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gangschaltsteuervorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs verhindern kann, wenn es auf einem Anstieg verzögert und dann wieder beschleunigt wird.
  • Die DE 102 35 256 A1 offenbart ein Gebetriebe mit zumindest einer Kupplung und mit Elementen zum Schalten von Vorwärtsgängen und zumindest einem Rückwärtsgang, welche verschiedene Übersetzungen realisieren, wobei lastschaltende und lastunterbrochene Schaltungen möglich sind.
  • Der DE 10 2009 021 795 A1 ist ein Verfahren zum Rückschalten eines automatisierten Stufengetriebes in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Doppelkopplunggetriebes, als bekannt zu entnehmen, wobei der Antriebsstrang einen Antriebsmotor sowie eine Reibkupplung aufweist, deren Eingangsglied mit dem Antriebsmotor und deren Ausgangsglied mit einem Eingang des Stufengetriebes verbunden ist. Der Eingang des Stufengetriebes weist eine Eingangsdrehzahl auf, wobei der Ausgang des Stufengetriebes eine Ausgangsdrehzahl aufweist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte während eines Ausrollvorgangs, bei dem sich die Ausgangsdrehzahl verringert: Bei einem ersten der Schritte wird eine Zielgangstufe ausgewählt, bei der die Eingangsdrehzahl eine Zieldrehzahl haben wird. Bei einem zweiten Schritt des Verfahrens wird die Reibkupplung kurzzeitig betätigt, um die Eingangsdrehzahl eine Zieldrehzahl anzunähern. Bei einem dritten Schritt des Verfahrens wird eine der Zielgangstufen zugeordnete Schaltkupplung betätigt, um die Zielgangstufe einzulegen.
  • Die JP 2009-286 247 A offenbart eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug umfassend eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine, wobei die Steuervorrichtung drei oder mehr Gangstufen realisiert, indem zwischen einem eingekoppelten Zustand und einem ausgekoppelten Zustand von zwei oder mehr Koppelelementen umgeschaltet wird.
  • Schließlich offenbart die DE 10 2006 032 853 A1 ein Verfahren zur Gangwechselsteuerung in Kraftfahrzeugen mit einer elektronischen Getriebesteuereinheit und mit einer elektronischen Bremssteuereinheit, wobei die Bremsteuereinheit der Getriebesteuereinheit abhängig von vorgegebenen Bedingungen einen Befehl zur Gangwechselsteuerung übergibt.
  • [Anordnung zum Lösen des Problems]
  • Um das oben genannte Ziel zu erreichen, umfasst eine in Anspruch 1 vorgetragene Gangschaltsteuervorrichtung für ein Fahrzeug eine Drehzahländerungseinheit, beinhaltend zwei Eingangswellen, an welche Leistung von einer Verbrennungskraftmaschine, welche als Leistungsquelle an dem Fahrzeug angebracht ist, übertragen wird, wobei jede Eingangswelle mit einer Kupplung ausgestattet ist, welche eine Leistungsübertragung von der Verbrennungskraftmaschine an die Eingangswelle zulässt oder unterbricht, Sekundärwellen, welche parallel zu den Eingangswellen angeordnet sind, Zahnräder, welche auf den zwei Eingangswellen und den Sekundärwellen angeordnet sind, um mehr als eine Gangstellung bereitzustellen, und mehr als eine Schalteinheit zum Wechseln des Eingriffs zwischen den Zahnrädern, wobei die Drehzahländerungseinheit ausgebildet ist, ein Schalten zu einer optimalen Gangstellung durch Hoch- oder Herunterschalten von einer Gangstellung zur nächsten durchzuführen, Schritt für Schritt, durch Aktivieren der Schalteinheit, so dass Leistung von der Verbrennungskraftmaschine von einer Abtriebswelle bei einem erwünschten Drehzahl-Drehmomentverhältnis bereitgestellt wird; eine Gangschaltsteuereinheit, welche die Kupplungen steuert, die zu den jeweiligen Eingangswellen und den Schalteinheiten gehören; eine Fahrbahnoberflächendetektionseinheit, welche einen Zustand einer Fahrbahnoberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, detektiert; und eine Fahrzustandsdetektionseinheit, welche einen Fahrzustand des Fahrzeugs detektiert, wobei, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug auf einem Anstieg verzögert und dann wieder beschleunigt wird, aus Informationen von der Fahrbahnoberflächendetektionseinheit und der Fahrzustandsdetektionseinheit, die Gangschaltsteuereinheit eine Bergauf-Gangschaltsteuerung durchführt, um einen Zustand zu schaffen, in welchem keine Gangstellung gewählt ist, und dann ein Schalten zu einer Gangstellung durchzuführen, welche zur Wiederbeschleunigung geeignet ist.
  • Anspruch 2 trägt eine Gangschaltsteuervorrichtung für ein Fahrzeug der in Anspruch 1 vorgetragenen Art vor, wobei die Gangstellungen eine erste Gangstellung, welche durch Aktivieren nur einer ersten der Schalteinheiten ausgewählt wird, und eine zweite Gangstellung beinhalten, welche der Reihe nach an die genannte erste Gangstellung anschließt und welche durch Aktivieren von mehr als einer der Schalteinheiten einschließlich der genannten ersten Schalteinheit ausgewählt wird, und, wenn bestimmt wird, dass die genannte zweite Gangstellung zur Wiederbeschleunigung geeignet ist, die Gangschaltsteuereinheit eine Getriebeschutzsteuerung durchführt, um zuerst zur genannten ersten Gangstellung zu schalten und dann zur genannten zweiten Gangstellung zu schalten.
  • Anspruch 3 trägt eine Gangschaltsteuervorrichtung für ein Fahrzeug der in Anspruch 1 oder 2 vorgetragenen Art vor, wobei das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, welches einen Elektromotor hat, welcher als Leistungsquelle an einer ersten der zwei Eingangswellen befestigt ist, und so ausgestaltet ist, dass Leistung von zumindest entweder der Verbrennungskraftmaschine oder dem Elektromotor über die Drehzahländerungseinheit an die Abtriebswelle übertragen wird, und wobei die Gangstellungen gruppiert sind in eine erste Gruppe von Gangstellungen, von denen jede mitsamt der genannten ersten Eingangswelle geschaffen ist und demzufolge Leistung von dem Elektromotor auf die Abtriebswelle überträgt, und in eine zweite Gruppe von Gangstellungen, von denen jede mitsamt der anderen Eingangswelle geschaffen ist und Leistung von dem Elektromotor auf die Abtriebswelle nicht überträgt, wobei die Gangschaltsteuervorrichtung des Weiteren eine Elektromotorsteuereinheit umfasst, welche den Betrieb des Elektromotors steuert, und, nach einem Schalten zu einer Gangstellung, welche zu der ersten Gruppe gehört, steuert die Elektromotorsteuereinheit den Elektromotor an, um Drehmoment zu erzeugen.
  • [Wirkungen der Erfindung]
  • Die in Anspruch 1 vorgetragene Gangschaltsteuervorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend eine Drehzahländerungseinheit, welche vorgesehen ist, um eine Schritt-für-Schritt-Schaltung zwischen Gangstellungen durchzuführen, ist derart gestaltet, dass, wenn das auf einem Anstieg fahrende Fahrzeug verzögert und dann wieder beschleunigt wird, sie einen Zustand herstellt, in welchem keine Gangstellung ausgewählt ist, und dann ein Schalten zu einer Gangstellung durchführt, welche zur Wiederbeschleunigung geeignet ist.
  • Dies verhindert das Erfordernis, ein sequentielles Schritt-für-Schritt-Herunterschalten hin zu einer Gangstellung, welche zur Wiederbeschleunigung geeignet ist, durchzuführen, wenn das Fahrzeug zum Beispiel mit hoher Geschwindigkeit auf einem Anstieg fährt und demnach mit einer gewählten Hochgeschwindigkeits-Gangstellung verzögert und anschließend wieder beschleunigt wird.
  • Demnach ermöglicht die Gangschaltsteuervorrichtung ein schnelles Schalten hin zu einer Gangstellung, welche zur Wiederbeschleunigung geeignet ist, und verhindert dadurch, dass sich das Fahrzeug zurückbewegt, wenn es auf einem Anstieg verzögert und anschließend wieder beschleunigt wird.
  • In der in Anspruch 2 vorgetragenen Erfindung beinhalten die Gangstellungen eine erste Gangstellung, welche durch Aktivieren nur einer ersten der Schalteinheiten ausgewählt wird, und eine zweite Gangstellung, welche der Reihe nach an die genannte erste Gangstellung anschließt und welche eingerichtet wird durch Aktivieren mehr als einer der Schalteinheiten einschließlich der besagten ersten Schalteinheit, und, wenn bestimmt wird, dass die genannte zweite Gangstellung zur Wiederbeschleunigung geeignet ist, führt die Gangschaltsteuereinheit zuerst ein Schalten zur genannten ersten Gangstellung und dann ein Schalten zur genannten zweiten Gangstellung durch.
  • Das Schalten zuerst zur genannten ersten Gangstellung und dann das Schalten zur genannten zweiten Gangstellung unterbindet, dass die zum Auswählen der genannten zweiten Gangstellung aktivierten Schalteinheiten zum Beispiel gleichzeitig einem von den Reifen über die Achse an die Drehzahländerungseinheit übertragenen Drehmoment und einem Trägheitsmoment von der die genannte erste Gangstellung bildenden Sekundärwelle oder der für die die genannte zweite Gangstellung bildende Eingangswelle bereitgestellten Kupplung, wobei jede aufgrund von Trägheit rotiert, ausgesetzt werden. Dadurch werden die Schalteinheiten vor Schäden geschützt.
  • Die in Anspruch 3 vorgetragene Erfindung, welche auf ein Hybridfahrzeug angewendet wird, das einen Elektromotor hat, welcher als Leistungsquelle an einer ersten der zwei Eingangswellen befestigt ist und wobei die Gangstellungen in eine erste Gruppe von Gangstellungen gruppiert sind, von denen jede mitsamt der genannten ersten Eingangswelle geschaffen ist und demzufolge Leistung von dem Elektromotor auf die Abtriebswelle überträgt, und in eine zweite Gruppe von Gangstellungen, von denen jede mitsamt der anderen Eingangswelle geschaffen ist und Leistung von dem Elektromotor auf die Abtriebswelle nicht überträgt, umfasst des Weiteren eine Elektromotorsteuereinheit, welche den Betrieb des Elektromotors steuert, und nach einem Schalten zu einer Gangstellung, welche zu der ersten Gruppe gehört, steuert die Elektromotorsteuereinheit den Elektromotor an, um Drehmoment zu erzeugen. Die von dem Elektromotor erzeugte und durch die Abtriebswelle bereitgestellte Leistung verhindert nach dem Schalten zu der Gangstellung, welche zu der ersten Gruppe gehört, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt.
  • [Kurze Beschreibung der Figuren]
  • 1 ist ein Diagramm, welches schematisch die Konfiguration einer Gangschaltsteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Diagramm, welches einen Antriebsleistungsübertragungspfad zeigt, welcher gebildet wird, wenn ein Getriebe, welches die Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, in einem ersten Gang ist.
  • 3 ist ein Diagramm, welches einen Antriebsleistungsübertragungspfad zeigt, welcher gebildet wird, wenn das Getriebe, welches die Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, in einem zweiten Gang ist.
  • 4 ist ein Diagramm, welches einen Antriebsleistungsübertragungspfad zeigt, welcher gebildet wird, wenn das Getriebe, welches die Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, in einem dritten Gang ist.
  • 5 ist ein Diagramm, welches einen Antriebsleistungsübertragungspfad zeigt, welcher gebildet wird, wenn das Getriebe, welches die Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, in einem vierten Gang ist.
  • 6 ist ein Diagramm, welches einen Antriebsleistungsübertragungspfad zeigt, welcher gebildet wird, wenn das Getriebe, welches die Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, in einem fünften Gang ist.
  • 7 ist ein Diagramm, welches einen Antriebsleistungsübertragungspfad zeigt, welcher gebildet wird, wenn das Getriebe, welches die Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, in einem sechsten Gang ist.
  • 8 ist ein Diagramm, welches einen Antriebsleistungsübertragungspfad zeigt, welcher gebildet wird, wenn das Getriebe, welches die Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, in einem Rückwärtsgang ist.
  • 9 ist ein Diagramm, welches zeigt in welchen Betriebszuständen Kupplungen und Synchronisationsmechanismen sind, wenn das die Gangschaltsteuervorrichtung bildende Getriebe für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung in den entsprechenden Gängen ist.
  • 10 ist ein Flussdiagramm, welches eine Bergauf-Verzögerungs-Bestimmung zeigt, die durch eine Fahrzeug-ECU durchgeführt wird, welche die Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung bildet.
  • 11 ist ein Flussdiagramm, welches eine durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Gang-Rückstellungssteuerung zeigt, welche durch die Fahrzeug-ECU durchgeführt wird, welche die Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung bildet.
  • 12 ist ein Flussdiagramm, welches eine durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Niedrig-Gang-Fahr-Steuerung zeigt, welche durch die Fahrzeug-ECU durchgeführt wird, welche die Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung bildet.
  • [Art und Weise zum Ausführen der Erfindung]
  • Nun wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
  • 1 ist ein Diagramm, welches schematisch die Konfiguration einer Ausführungsform einer Gangschaltsteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. „F“ und „R“ zeigen jeweils in der Figur die Richtung, in welche sich Synchronisationsmechanismen bewegen. 2 bis 8 zeigen einen Antriebsleistungsübertragungspfad, welcher entsteht, wenn das Getriebe in ersten bis sechsten und Rückwärtsgängen ist. Der Antriebsleistungsübertragungspfad ist in den Figuren durch fettgedruckte durchgezogene Linien verdeutlicht. 9 zeigt die Betriebszustände von Kupplungen und Synchronisationsmechanismen. „D“ und „E“ deuten in den Figuren an, dass die Kupplung ausgekuppelt und dass die Kupplung eingekuppelt ist. „KA“ bezeichnet eine innere Kupplung, „KB“ eine äußere Kupplung, „A“ einen ersten Synchronisationsmechanismus, „B“ einen zweiten Synchronisationsmechanismus und „C“ einen dritten Synchronisationsmechanismus. „N“ bezeichnet eine Neutralposition, „F“ die Bewegung des Synchronisationsmechanismus in die Richtung „F“ in 1 und „R“ die Bewegung des Synchronisationsmechanismus in die Richtung „R“ in 1. Als nächstes wird die Konfiguration der Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt, kann die Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug, welche in einem nicht gezeigten Fahrzeug eingebaut ist, in die folgenden Komponenten unterteilt sein: einen Motor (Verbrennungskraftmaschine) 10, eine Kupplungseinheit 20, einen Motor (Elektromotor) 25, ein mechanisches Automatikgetriebe (nachfolgend einfach als „Getriebe“ bezeichnet) (Drehzahländerungseinheit) 30, eine elektronische Motorsteuereinheit (als „Motor-ECU“ bezeichnet) 70, eine elektronische Motorsteuereinheit (als „Motor-ECU“ bezeichnet) (Elektromotorsteuereinheit) 90 und eine elektronische Fahrzeugsteuereinheit (als „Fahrzeug-ECU“ bezeichnet) (Gangschaltsteuereinheit) 80. Diese Komponenten sind elektrisch miteinander verbunden.
  • Das Fahrzeug mit dieser eingebauten Gangschaltsteuervorrichtung ist derart ausgestaltet, dass der Motor 10, eine Fahrleistungsquelle, mittels der Kupplungseinheit 20 mit dem Getriebe 30 verbunden ist, so dass das Fahrzeug mit Leistung fährt, die von dem Motor 10 über die Kupplungseinheit 20 und das Getriebe 30 an nicht gezeigte linke und rechte Antriebsräder, übertragen wird. Die Konfiguration, dass die Leistung von dem Motor 10 über die Kupplungseinheit 20 und das Getriebe 30 an die Antriebsräder übertragen wird, ermöglicht, dass das Fahrzeug fährt, wobei die Antriebsrädern mit einem von dem gewählten Gang des Getriebes 30 abhängigen Drehzahl-Drehmomentverhältnis angetrieben werden. Der Motor 25 ist an einer äußeren Eingangswelle 31 des Getriebes 30 angebracht. Somit wird Leistung von dem Motor 25 über das Getriebe 30 an die Antriebsräder übertragen. Das Fahrzeug ist dementsprechend als Hybridfahrzeug ausgestaltet, welches mit Leistung von dem Motor 10 und dem Motor 25 fahren kann.
  • Der Motor 10 erzeugt Leistung in Abhängigkeit davon, wie weit der Fahrer ein nicht gezeigtes Fahrpedal niederdrückt. Die Leistung wird von einer Abtriebswelle 11 übertragen. Der Motor 10 ist mit einem nicht gezeigten Kurbelwinkelsensor ausgestattet, um die Drehzahl des Motors 10 zu erfassen.
  • Wie in 1 zu sehen ist, umfasst die Kupplungseinheit 20 eine äußere Kupplung (Kupplung) 21 und eine innere Kupplung (Kupplung) 22. Der Eingang der Kupplungseinheit 20 dient sowohl als Eingang der äußeren Kupplung 21 als auch als Eingang der inneren Kupplung 22. Die äußeren und inneren Kupplungen 21, 22 werden unabhängig mittels Kupplungsaktuatoren 23, 24 eingekuppelt und ausgekuppelt, welche nasse Lamellenkupplungen 21a, 22b, die jeweils die äußeren und inneren Kupplungen bilden, betätigen. Wenn eine der Kupplungen eingekuppelt ist, wird Leistung von dem Motor 10 an den Ausgang der Kupplung übertragen.
  • Der Motor 25 ist an der äußeren Eingangswelle 31 des Getriebes 30 angebracht. In Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Fahrzeugs erzeugt der Motor 25 Leistung, um die Antriebsräder anzutreiben, oder er führt ein regeneratives Bremsen durch, indem Leistung von den Antriebsrädern absorbiert wird. Der Motor 25 wird durch die Motor-ECU 90 angesteuert.
  • Das Getriebe 30 umfasst eine äußere Eingangswelle (Eingangswelle) 31, welche koaxial zu der Kupplungseinheit 20 angeordnet ist, eine innere Eingangswelle (Eingangswelle) 32, welche drehbar in der äußeren Eingangswelle 31 angeordnet ist, eine äußere Vorgelegewelle (Nebenwelle) 33, welche parallel zur äußeren Eingangswelle 31 in einem Abstand zu dieser angeordnet ist, eine innere Vorgelegewelle (Nebenwelle) 34, welche drehbar innerhalb der äußeren Vorgelegewelle 33 angeordnet ist, eine Rücklaufwelle (Nebenwelle) 48, welche parallel zu der äußeren Eingangswelle 31 in einem Abstand zu dieser angeordnet ist und eine Abtriebswelle (Abtriebswelle) 35, welche koaxial zu der äußeren Eingangswelle 31 angeordnet ist.
  • Über die äußere Kupplung 21 wird Leistung von der Abtriebswelle 11 des Motors 10 zur äußeren Eingangswelle 31 übertragen und an die innere Eingangswelle 32 wird Leistung von der Abtriebswelle 11 über die innere Kupplung 22 übertragen. Die äußere Eingangswelle 31 ist drehbar durch ein Lager 36, die innere Vorgelegewelle 34 durch Lager 37, 38 und die Abtriebswelle 35 durch ein Lager 39 gelagert. An der äußeren Eingangswelle 31 ist ein Außenkupplungsantriebszahnrad (Zahnrad) 40 fixiert und an der inneren Eingangswelle 32 ist ein Innenkupplungsantriebszahnrad (Zahnrad) 41 fixiert.
  • An der äußeren Vorgelegewelle 33 sind ein Innenkupplungsabtriebszahnrad (Zahnrad) 42 und ein Dritter-Gang-Antriebszahnrad (Zahnrad) 43 fixiert. An der inneren Vorgelegewelle 34 ist ein Außenkupplungsabtriebszahnrad (Zahnrad) 44, ein Rückwärtsantriebszahnrad (Zahnrad) 45, und ein Erster-/Zweiter-Gang-Antriebszahnrad (Zahnrad) 46 fixiert und ein Vierter-Gang-Antriebszahnrad (Zahnrad) 47 ist angebracht, um relativ zu der inneren Vorgelegewelle rotieren zu können. An der äußeren Vorgelegewelle 33 ist ebenfalls ein zweiter Synchronisationsmechanismus (Schalteinheit) 54 entlang der Achse der äußeren Vorgelegewelle 33 verschiebbar, um das Dritter-Gang-Antriebszahnrad 43 oder das Vierter-Gang-Antriebszahnrad 47 mit der inneren Vorgelegewelle 34 zu verbinden.
  • Auf der Rücklaufwelle 48 ist ein Rückwärtszwischenzahnrad (Zahnrad) 49 fixiert.
  • Auf der Abtriebswelle („Abtriebswelle“ in den Ansprüchen) 35 sind ein Dritter-Gang-Abtriebszahnrad (Zahnrad) 50, ein Rückwärtsabtriebszahnrad (Zahnrad) 51 und ein Erster-/Zweiter-Gang-Abtriebszahnrad (Zahnrad) 52 angebracht, um relativ zu der Abtriebswelle rotieren zu können und es ist ein Vierter-Gang-Abtriebszahnrad (Zahnrad) 53 fixiert. Auf der Abtriebswelle 35 sind ebenfalls ein erster Synchronisationsmechanismus (Schalteinheit) 55 entlang der Achse der Abtriebswelle 35 verschiebbar, um das Innenkupplungsantriebszahnrad 41 oder das Dritter-Gang-Abtriebszahnrad 50 mit der Abtriebswelle 35 zu verbinden und ein dritter Synchronisationsmechanismus (Schalteinheit) 56 ist entlang der Achse der Abtriebswelle 35 verschiebbar, um das Rückwärtsabtriebszahnrad 51 oder das Erster-/Zweiter-Gang-Abtriebszahnrad 52 mit der Abtriebswelle 35 zu verbinden.
  • Das Außenkupplungsantriebszahnrad 40 und das Außenkupplungsabtriebszahnrad 44 sind in ständigem Eingriff miteinander, das Innenkupplungsantriebszahnrad 41 und das Innenkupplungsabtriebszahnrad 42 sind in ständigem Eingriff miteinander, das Dritter-Gang-Antriebszahnrad 43 und das Dritter-Gang-Abtriebszahnrad 50 sind in ständigem Eingriff miteinander, das Rückwärtsantriebszahnrad 45 und das Rückwärtszwischenzahnrad 49 sind in ständigem Eingriff miteinander, das Rückwärtszwischenzahnrad 49 und das Rückwärtsabtriebszahnrad 51 sind in ständigem Eingriff miteinander, das Erster-/Zweiter-Gang-Antriebszahnrad 46 und das Erster-/Zweiter-Gang-Abtriebszahnrad 52 sind in ständigem Eingriff miteinander, und das Vierter-Gang-Antriebszahnrad 47 und das Vierter-Gang-Abtriebszahnrad 53 sind in ständigem Eingriff miteinander.
  • Der zweite Synchronisationsmechanismus 54 wird durch einen durch die Fahrzeug-ECU 80 angesteuerten Gangschaltaktuator 57 betätigt. Der erste Synchronisationsmechanismus 55 wird durch einen durch die Fahrzeug-ECU 80 angesteuerten Gangschaltaktuator 58 betätigt. Der dritte Synchronisationsmechanismus 56 wird durch einen durch die Fahrzeug-ECU 80 angesteuerten Gangschaltaktuator 59 betätigt.
  • Die Gangschaltaktuatoren 57, 58, 59 haben die Funktion, den Eingriff zwischen den Zahnrädern aus den Betriebszuständen ihrer zugehörigen Synchronisationsmechanismen, das heißt der zweiten, der ersten und der dritten Synchronisationsmechanismen 54, 55, 56 zu erfassen.
  • Das Getriebe 30 ist mit einem ersten Drehzahlsensor 60, um die Drehzahl der äußeren Eingangswelle 31 zu erfassen, einem zweiten Drehzahlsensor 61, um die Drehzahl der inneren Eingangswelle 32 zu erfassen und einem Geschwindigkeitssensor 62, um die Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Drehzahl der Abtriebswelle 35 zu detektieren, ausgestattet. Das Getriebe 30 ist weiterhin mit einem Temperatursensor 63 ausgestattet, um die Temperatur eines Schmiermittels des Getriebes 30 zu detektieren.
  • Die Motor-ECU 70 ist eine Steuereinrichtung, welche eine allgemeine Steuerung des Motors durchführt, und umfasst ein Eingabe-/Ausgabe-Gerät, Datenspeicher (inklusive ROM, RAM und nicht flüchtigen RAM), eine Zentralrecheneinheit (CPU) und andere.
  • An den Eingang der Motor-ECU 70 sind nicht gezeigte Sensoren, einschließlich eines Kurbelwinkelsensor, eines Luftströmungssensor und eines Beschleuniger-Positionssensor zum Detektieren, wie sehr das Fahrpedal durch den Fahrer des Fahrzeugs, welches mit dem Motor 10 ausgestattet ist, betätigt wird, elektrisch angeschlossen, zusätzlich zu der Fahrzeug-ECU 80, so dass Informationen und andere von diesen Sensoren in die Motor-ECU eingespeist werden.
  • An den Ausgang der Motor-ECU 70 sind Geräte, einschließlich eines Kraftstoff-Einspritzventil, welches hier nicht gezeigt ist, zusätzlich zu der Fahrzeug-ECU 80 elektrisch angeschlossen.
  • Die Motor-ECU 70 steuert den Betrieb des Motors 10 in Abhängigkeit von Informationen von den Sensoren und Fahrzeuginformationen von der Fahrzeug-ECU 80.
  • Die Motor-ECU (Elektromotorsteuergerät) 90 veranlasst den Motor 25 zum Betrieb als Motor unter antreibender Ansteuerung oder veranlasse den Motor zum Betrieb als Generator unter regenerativer Ansteuerung. Unter der antreibenden Ansteuerung erzeugt der Motor 25 ein von der Fahrzeug-ECU 80 bestimmtes Drehmoment, so dass das Fahrzeug in einem von der Fahrzeug-ECU 80 bestimmten Modus fahren kann.
  • Die Fahrzeug-ECU 80 ist eine Steuereinrichtung, welche eine allgemeine Steuerung des Fahrzeug durchführt, und ein Eingabe-/Ausgabe-Gerät, Speicher (einschließlich ROM, RAM und nicht flüchtigen RAM) eine zentrale Recheneinheit (CPU) und andere umfasst, ähnlich wie die Motor-ECU 70.
  • An den Eingang der Fahrzeug-ECU 80 sind Sensoren, einschließlich der Gangschaltaktuatoren 57, 58, 59, des ersten Drehzahlsensor 60, des zweiten Drehzahlsensor 61, des Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 62, des Temperatursensor 63, dem Bremsdrucksensor 64 zum Detektieren von Bremsdruck oder dem Druck von Hydrauliköl in einem Bremssystem, welches nicht gezeigt ist, einem Neigungssensor 64 zum Detektieren der Neigung des Fahrzeugs, und demzufolge einer Fahrbahnoberfläche und einen Fahrzeuglastsensor 66 zum Detektieren der Last auf das Fahrzeug, inklusive dem Gewicht von Ladung auf dem Fahrzeug, elektrisch angeschlossen, zusätzlich zu der Motor-ECU 70 und der Motor-ECU 90, so dass Informationen und andere von diesen Sensoren in die Fahrzeug-ECU 80 eingespeist werden.
  • An den Ausgang der Fahrzeug-ECU 80 sind Geräte inklusive der Aktuatoren 23, 24 und der Gangschaltaktuatoren 57, 58, 59 elektrisch angeschlossen, zusätzlich zu der Motor-ECU 70 und der Motor-ECU 90.
  • In Abhängigkeit von Informationen von den Sensoren und Fahrzeuginformationen von der Motor-ECU 70 und der Motor-ECU 90 steuert die Fahrzeug-ECU 80 die äußeren und inneren Kupplungen 21, 22 und aktiviert die zweiten, ersten und dritten Synchronisationsmechanismen 54, 55 und 56, um den Eingriff zwischen den Zahnrädern und Wellen zu ändern, und dabei das Getriebe 30 in einen Gang zu schalten, welcher aus den ersten bis sechsten Vorwärtsgängen und dem Rückwärtsgang ausgewählt wird. Mit eingekuppelter äußerer Kupplung 21 kann das Fahrzeug von über einen geradzahligen Gang übertragener Leistung von dem Motor 10 angetrieben werden. Mit eingekuppelter innerer Kupplung 22 kann das Fahrzeug von über einen ungeradzahligen Gang oder den Rückwärtsgang übertragener Leistung von dem Motor 10 angetrieben werden. Die Fahrzeug-ECU 80 kann das Fahrzeug ebenfalls dazu bringen, mit Leistung von dem Motor 25 zu fahren, indem ein Zahnradeingriff hergestellt wird, welcher die äußere Eingangswelle 31 mit der Abtriebswelle 35 durch Aktivieren der zweiten, ersten und dritten Synchronisationsmechanismen 54, 55, 56 verbindet. Die Fahrzeug-ECU 80 kann des Weiteren einen Prozess ausführen, welcher „Vor-Schaltung“ genannt wird, und zwar, während die äußere oder innere Kupplung 21 oder 22 eingekuppelt ist, einen Gang vorselektieren, welcher in einer Gangreihenfolge an einen genutzten Gang anschließt und zu der ausgekuppelten Kupplung gehört, und dann das Gangschalten durchführen, indem die äußeren und inneren Kupplungen 21, 22 betätigt werden.
  • Insbesondere wird das Getriebe in den ersten geschaltet („zweite Gangstellung, welche durch Aktivieren mehr als einer der Schalteinheiten gewählt wird“ in den Ansprüchen) wie in 2 gezeigt, indem die äußere Kupplung 21 ausgekuppelt, die innere Kupplung 22 eingekuppelt, der erste Synchronisationsmechanismus 55 in eine neutrale (N) Position gestellt, der zweite Synchronisationsmechanismus vorwärts (F) bewegt, und damit die äußere Vorgelegewelle 33 und die innere Vorgelegewelle 34 miteinander verbunden werden, der dritte Synchronisationsmechanismus 56 rückwärts (R) bewegt wird und dadurch die Abtriebswelle 35 und das Erster-/Zweiter-Gang-Abtriebszahnrad 52 miteinander verbunden werden, wie in 9 gezeigt. Als Folge davon wird Leistung von dem Motor 10 an die innere Eingangswelle („die andere Eingangswelle“ in den Ansprüchen) 32, an das Innenkupplungsantriebszahnrad 41, das Innenkupplungsabtriebszahnrad 42, die äußere Vorgelegewelle 33, den zweiten Synchronisationsmechanismus 54, die innere Vorgelegewelle 34, das Erster-/Zweiter-Gang-Antriebszahnrad 46, das Erster-/Zweiter-Gang-Abtriebszahnrad 52, den dritten Synchronisationsmechanismus 56 und die Abtriebswelle 35 seriell übertragen und von der Abtriebswelle 35 als Antriebsleistung eingespeist, welche die Antriebsräder dazu bringt, sich vorwärts zu drehen. Dementsprechend wird der erste Gang gewählt, indem sowohl der zweite als auch der dritte Synchronisationsmechanismus 54, 56 aktiviert werden.
  • Das Getriebe wird in den zweiten Gang geschaltet („erste Gangstellung, welche durch Aktivieren nur einer ersten der Schalteinheiten gewählt wird“ in den Ansprüchen) wie in 3 gezeigt, indem die innere Kupplung 22 ausgekuppelt, die äußere Kupplung 21 eingekuppelt, die ersten und die zweiten Synchronisationsmechanismen 55, 54 in neutrale (N) Position gestellt und der dritte Synchronisationsmechanismus („erste Schalteinheit“ in den Ansprüchen) rückwärts (R) bewegt wird, wodurch die Abtriebswelle 35 und das Erster-/Zweiter-Gang-Abtriebszahnrad 52 miteinander verbunden werden, wie in 9 gezeigt. Infolgedessen wird Leistung von dem Motor 10 an die äußere Eingangswelle („erste Eingangswelle“ in den Ansprüchen) 31, das Außenkupplungsantriebszahnrad 40, das Außenkupplungsabtriebszahnrad 44, die innere Vorgelegewelle 34, das Erster-/Zweiter-Gang-Antriebszahnrad 46, das Erster-/Zweiter-Gang-Abtriebszahnrad 52, den dritten Synchronisationsmechanismus 56 und die Abtriebswelle 35 seriell übertragen und von der Abtriebswelle 35 als Antriebsleistung eingespeist, welche die Antriebsräder dazu bringt, sich vorwärts zu drehen. Dementsprechend wird also der zweite Gang gewählt, indem nur der dritte Synchronisationsmechanismus 56 aktiviert wird. Falls der erste Synchronisationsmechanismus 55 vorab rückwärts (R) bewegt wird, so wird ein Hochschalten in den dritten Gang allein durch Betätigung der inneren und äußeren Kupplungen 22, 21 bewerkstelligt.
  • Das Getriebe wird in den dritten Gang geschaltet, wie in 4 gezeigt, indem die äußere Kupplung 21 ausgekuppelt, die innere Kupplung 22 eingekuppelt, der zweite und der dritte Synchronisationsmechanismus 54, 56 in neutrale (N) Position gestellt werden und der erste Synchronisationsmechanismus 55 rückwärts (R) bewegt wird, wodurch die Abtriebswelle 35 und das Dritter-Gang-Abtriebszahnrad 50 miteinander verbunden werden, wie in 9 gezeigt. Infolgedessen wird Leistung von dem Motor 10 an die innere Eingangswelle 32, das Innenkupplungsantriebszahnrad 41, das Innenkupplungsabtriebszahnrad 42, die äußere Vorgelegewelle 33, das Dritter-Gang-Antriebszahnrad 43, das Dritter-Gang-Abtriebszahnrad 50, den ersten Synchronisationsmechanismus 55 und die Abtriebswelle 35 seriell übertragen, und als Antriebsleistung von der Abtriebswelle 35 eingespeist, und dadurch die Antriebsräder dazu gebracht sich vorwärts zu drehen. Entsprechend wird der dritte Gang gewählt, indem nur der erste Synchronisationsmechanismus 55 aktiviert wird. Wenn der zweite Synchronisationsmechanismus 54 vorab rückwärts (R) bewegt wird, so wird ein Hochschalten in den vierten Gang allein durch Betätigung der inneren und der äußeren Kupplungen 22, 21 bewerkstelligt.
  • Wie in 5 gezeigt, wird das Getriebe in den vierten Gang geschaltet, indem die innere Kupplung 22 ausgekuppelt, die äußere Kupplung 21 eingekuppelt, die ersten und die dritten Synchronisationsmechanismen 55, 56 in neutrale (N) Position geschaltet und der zweite Synchronisationsmechanismus 54 rückwärts (R) bewegt wird, wodurch die Abtriebwelle 35 und das Vierter-Gang-Antriebszahnrad 47 über das Vierter-Gang-Abtriebszahnrad 53 verbunden werden, wie in 9 gezeigt. Infolgedessen wird Leistung von dem Motor 10 an die äußere Eingangswelle 31, das Außenkupplungsantriebszahnrad 40, das Außenkupplungsabtriebszahnrad 44, die innere Vorgelegewelle 34, den zweiten Synchronisationsmechanismus 54, das Vierter-Gang-Antriebszahnrad 47, das Vierter-Gang-Abtriebszahnrad 53 und die Abtriebwelle 35 seriell übertragen und von der Abtriebswelle 35 als Antriebsleistung eingespeist, welche die Antriebsräder dazu bringt, sich vorwärts zu drehen. Dementsprechend wird der vierte Gang alleine durch Aktivieren des zweiten Synchronisationsmechanismus 54 gewählt. Wenn der erste Synchronisationsmechanismus 55 vorab vorwärts (F) bewegt wird, wird ein Hochschalten in den fünften Gang alleine durch Betätigung der inneren und äußeren Kupplungen 22, 21 bewerkstelligt.
  • Das Getriebe wird in den fünften Gang geschaltet, wie in 6 gezeigt ist, indem die äußere Kupplung 21 ausgekuppelt, die innere Kupplung 22 eingekuppelt, die zweiten und dritten Synchronisationsmechanismen 54, 56 in neutrale (N) Position gestellt werden und der erste Synchronisationsmechanismus 55 vorwärts (F) bewegt wird, wodurch die Abtriebwelle 35 und die innere Eingangswelle 32 miteinander verbunden werden, wie in 9 gezeigt ist. Infolgedessen wird Leistung von dem Motor 10 an die innere Eingangswelle 32, den inneren Synchronisationsmechanismus 55, und die Abtriebwelle 35 seriell übertragen und von der Abtriebswelle 35 als Antriebsleistung eingespeist, was die Antriebsräder dazu bringt, sich vorwärts zu drehen. Dementsprechend wird der fünfte Gang gewählt, indem nur der erste Synchronisationsmechanismus 55 aktiviert wird. Wenn der zweite Synchronisationsmechanismus 54 vorab vorwärts (F) bewegt wird, so wird ein Hochschalten in den sechsten Gang alleine durch Betätigung der inneren und der äußeren Kupplungen 22, 21 bewerkstelligt.
  • Das Getriebe wird in den sechsten Gang geschaltet, wie in 7 gezeigt, indem die innere Kupplung 22 ausgekuppelt, die äußere Kupplung 21 eingekuppelt, der dritte Synchronisationsmechanismus 56 in neutrale (N) Position gestellt wird, der erste Synchronisationsmechanismus 55 vorwärts (F) bewegt wird, wodurch die äußere Vorgelegewelle 33 und die innere Vorgelegewelle 34 miteinander verbunden werden und der zweite Synchronisationsmechanismus 54 vorwärts bewegt wird, wodurch die Abtriebswelle 35 und das Innenkupplungsantriebszahnrad 41 miteinander verbunden werden. Infolgedessen wird Leistung von dem Motor 10 an die äußere Eingangswelle 31, das Außenkupplungsantriebszahnrad 40, das Außenkupplungabtriebszahnrad 44, die innere Vorgelegewelle 34, den zweiten Synchronisationsmechanismus 54, die äußere Vorgelegewelle 33, das Innenkupplungsabtriebszahnrad 42, das Innenkupplungsantriebszahnrad 41, den ersten Synchronisationsmechanismus 55 und die Abtriebswelle 35 seriell übertragen und von der Abtriebswelle 35 als Antriebsleistung eingespeist, was die Antriebsräder dazu bringt, sich vorwärts zu drehen. Dementsprechend wird der sechste Gang gewählt, indem sowohl die ersten und zweiten Synchronisationsmechanismen 55, 54 aktiviert werden.
  • Das Getriebe wird in den Rückwärtsgang geschaltet, wie in 8 gezeigt, indem die äußere Kupplung 21 ausgekuppelt, die innere Kupplung 22 eingekuppelt, der erste Synchronisationsmechanismus 55 in neutrale (N) Position geschaltet wird, und der zweite und dritte Synchronisationsmechanismus 54, 56 vorwärts (F) bewegt wird, wodurch die Abtriebswelle 35 und das Rückwärtsabtriebszahnrad 51 miteinander verbunden werden. Infolgedessen wird Leistung von dem Motor 10 an die innere Eingangswelle 32, das Innenkupplungsantriebszahnrad 41, das Innenkupplungsabtriebszahnrad 42, die äußere Vorgelegewelle 33, den zweiten Synchronisationsmechanismus 54, die innere Vorgelegewelle 34, das Rückwärtsantriebszahnrad 45, das Rückwärtszwischenzahnrad 49, das Rückwärtsabtriebszahnrad 51, den dritten Synchronisationsmechanismus 56 und die Abtriebswelle 35 seriell übertragen und von der Abtriebswelle 35 als Antriebsleistung eingespeist, was die Antriebsräder dazu bringt sich rückwärts zu drehen. Dementsprechend wird der Rückwärtsgang gewählt, indem sowohl die zweiten als auch die dritten Synchronisationsmechanismen 54, 56 aktiviert werden.
  • Diese Gänge sind in eine erste Ganggruppe, bestehend aus geradzahligen Gängen (zweiter, vierter und sechster Gang) gruppiert, welche Leistung von dem Motor 25 an die Abtriebswelle 35 übertragen können und in eine zweite Ganggruppe, bestehend aus ungeradzahligen Gängen (erster, dritter und fünfter Gang), welche keine Leistung von dem Motor 25 an die Abtriebwelle übertragen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 25 an der äußeren Eingangswelle 31, der äußeren Kupplung 21 nachgeschaltet, befestigt. Wenn eine Antriebsmomentenanfrage vom Fahrer nur durch von dem Motor 25 produziertes Antriebsmoment befriedigt und über einen geradzahligen Gang übertragen werden kann, so kann dementsprechend die äußere Kupplung 21 ausgekuppelt werden.
  • In dem Getriebe 30, welches in der oben beschriebenen Art und Weise geschaltet wird, teilen sich die sechsten, vierten und ersten Gänge den zweiten Synchronisationsmechanismus 54 und die sechsten und dritten Gänge teilen sich den ersten Synchronisationsmechanismus 55. Dementsprechend bewerkstelligt die Fahrzeug-ECU 80 bei normaler Verzögerung, zum Beispiel ein Schalten vom sechsten in den ersten Gang durch schrittweises Zurückschalten von einem Gang zum nächsten oder durch Zurückschalten vom sechsten in den fünften, dann zum zweiten und dann zum ersten Gang.
  • Die Fahrzeug-ECU 80 führt eine Bergauf-Verzögerungs-Bestimmung durch, und zwar detektiert sie den Fahrzustand des Fahrzeugs und bestimmt, ob das Fahrzeug auf einem Anstieg verzögert wird. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug auf einem Anstieg verzögert wird, aktiviert die Fahrzeug-ECU 80 die ersten, zweiten und dritten Synchronisationsmechanismen 55, 54, 56, um die neutrale (N) Position einzunehmen um einen Zustand herzustellen, in welchem kein Gang gewählt ist. Dann führt die Fahrzeug-ECU 80 eine durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Gang-Rückstellungssteuerung aus, um zu einem Gang zu schalten, welcher zur Wiederbeschleunigung (zu wählender Fahrgang) geeignet ist, indem die ersten, zweiten und dritten Synchronisationsmechanismen 55, 54, 56 („Bergauf-Gangschaltsteuerung“ in den Ansprüchen) aktiviert werden. Bei der durch Bergauf-Verzögerung erzwungenen Gang-Rückstellungssteuerung, wenn der zu wählende Fahrgang der erste Gang ist (zweite Gangstellung), führt beispielsweise die Fahrzeug-ECU 80 eine durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Niedrig-Gang-Fahr-Steuerung („Getriebeschutzsteuerung“ in den Ansprüchen) aus, um zuerst zum zweiten Gang (erste Gangstellung) zu schalten und dann den Motor 25 anzusteuern, um Leistung zu erzeugen und dann in den ersten Gang (zweite Gangstellung) zu schalten.
  • Im Folgenden wird die Bergauf-Verzögerungs-Bestimmung, die durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Gang-Rückstellungssteuerung und die durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Niedrig-Gang-Fahr-Steuerung, welche durch die Fahrzeug-ECU 80 der Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug, welches wie oben beschrieben gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist, beschrieben.
  • 10 ist ein Flussdiagramm, welches die Bergauf-Verzögerungs-Bestimmung, welche durch die Fahrzeug-ECU 80 durchgeführt wird, zeigt, 11 ist ein Flussdiagramm, welches die durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Gang-Rückstellungssteuerung, welche durch die Fahrzeug-ECU 80 durchgeführt wird, zeigt, und 12 ist ein Flussdiagramm, welches die durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Niedrig-Gang-Fahr-Steuerung, welche durch die Fahrzeug-ECU 80 durchgeführt wird, zeigt.
  • Zuerst wird die Bergauf-Verzögerungs-Bestimmung beschrieben.
  • Wie in 10 gezeigt, wird bei Schritt S110 bestimmt, ob ein Fahrpedal „AUS“ ist. Insbesondere wird bestimmt, ob eine Fahrpedalabsenkung, welche durch den Fahrpedalpositionssensor bestimmt wird, 0 ist. Falls das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass die Fahrpedalabsenkung, welche durch den Fahrpedalpositionssensor detektiert wird, 0 ist oder mit anderen Worten das Fahrpedal „AUS“ ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S112. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist und zwar wenn bestimmt wird, dass das Fahrpedal nicht „AUS“ ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S130.
  • Bei Schritt S112 wird bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein vorbestimmter Wert ist. Insbesondere wird bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, welche durch den Geschwindigkeitssensor 62 detektiert wird, niedriger als ein vorbestimmter Wert ist. Falls das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als der vorbestimmte Wert ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S114. Falls das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S130.
  • Bei Schritt S114 wird bestimmt, ob der Bremsdruck größer ist als ein vorbestimmter Wert. Mit anderen Worten wird bestimmt, ob das Fahrzeug verzögert wird, indem der Fahrer das Bremspedal betätigt. Insbesondere wird bestimmt, ob der Bremsdruck, welcher mittels des Bremsdrucksensors 64 detektiert wird, größer ist als ein vorbestimmter Wert. Falls das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der Bremsdruck größer ist als der vorbestimmte Wert, und dementsprechend das Fahrzeug dadurch verzögert wird, dass der Fahrer das Bremspedal betätigt, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S116. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der Bremsdruck kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S130.
  • Bei Schritt S116 wird bestimmt, ob die Fahrbahnoberflächensteigung größer ist als ein vorbestimmter Wert. Insbesondere wird bestimmt, ob die Fahrbahnoberflächensteigung, welche mittels des Neigungssensors 65 detektiert wird, größer ist als ein vorbestimmter Wert. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass die Fahrbahnoberflächensteigung größer ist als der vorbestimmte Wert, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S118. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass die Fahrbahnoberflächensteigung kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S130.
  • Bei Schritt S118 wird bestimmt, ob ein Antiblockiersystem deaktiviert ist. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass das Antiblockiersystem deaktiviert ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S120. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass das Antiblockiersystem aktiviert ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S130.
  • Bei Schritt S120 wird bestimmt, ob eine Schlupfverhältnis-Steuerung inaktiv ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass die Schlupfverhältnis-Steuerung inaktiv ist, so geht der Steuerungsfluss S122. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass die Schlupfverhältnis-Steuerung aktiv ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S130.
  • Bei Schritt S122 wird bestimmt, ob der Getriebeschalthebel in Bereichen mit Ausnahme der N- und P-Bereiche ist. Falls das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der Getriebeschalthebel in Bereichen mit Ausnahme der N- und P-Bereiche ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S124. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der Getriebeschalthebel im P- oder N-Bereich ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S130.
  • Bei Schritt S124 wird ein Timer hochgezählt. Anschließend geht der Steuerungsfluss zu Schritt S126.
  • Bei Schritt S126 wird bestimmt, ob der Timerwert größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der Timerwert größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S128. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der Timerwert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, so geht der Steuerungsfluss zurück zu Schritt S110.
  • Bei Schritt S128 wird ein Flag auf „1“ gesetzt. Der Steuerungsfluss kehrt dann von dieser Routine zurück.
  • Bei Schritt S130 wird der Timer rückgesetzt. Der Steuerungsfluss kehrt dann zu Schritt S110 zurück.
  • Wie oben erkennbar ist, bestimmt bei der Bergauf-Verzögerungs-Bestimmung, wenn fortdauernd über eine vorbestimmte Zeitspanne bestimmt wird, dass das Fahrpedal „AUS“ ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als der vorbestimmte Wert ist und das Fahrzeug dadurch verzögert wird, dass der Fahrer das Bremspedal betätigt und die Fahrbahnoberflächensteigung größer ist als der vorbestimmte Wert und das Antiblockiersystem deaktiviert ist und die Schlupfverhältnis-Steuerung inaktiv ist und der Getriebeschalthebel in Bereichen mit Ausnahme der N- und P-Bereiche ist, die Fahrzeug-ECU 80, dass das Fahrzeug auf einem Anstieg verzögert wird.
  • Im Folgenden wird die durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Gang-Rückstellungssteuerung beschrieben.
  • Wie in 11 gezeigt, wird in Schritt S210 bestimmt, ob die Flag, welche in 10 in Schritt S128 auf „1“ gesetzt wird, „1“ ist. Mit anderen Worten wird bestimmt, ob in der Bergauf-Verzögerungs-Bestimmung bestimmt wurde, dass das Fahrzeug auf dem Anstieg verzögert wird. Falls das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass die Flag „1“ ist, was bedeutet, dass in der Bergauf-Verzögerungs-Bestimmung bestimmt wurde, dass das Fahrzeug auf dem Anstieg verzögert wurde, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S212. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass die Flag nicht „1“ ist, was bedeutet, dass in der Bergauf-Verzögerungsbestimmung nicht bestimmt wurde, dass das Fahrzeug an dem Anstieg verzögert wird, so kehrt der Steuerungsfluss von dieser Routine zurück.
  • Bei Schritt S212 wird bestimmt, ob der Getriebeschalthebel im D-Bereich ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der Getriebeschalthebel im D-Bereich ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S214. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der Getriebeschalthebel nicht im D-Bereich, sondern beispielsweise im manuellen Bereich ist, so kehrt der Steuerungsfluss von dieser Routine zurück, um den Gangschaltbetätigungen des Fahrers Vorrang zu geben.
  • Bei Schritt S214 wird bestimmt, ob der Motor 25 in Ordnung ist. Falls das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der Motor 25 in Ordnung ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S216. Falls das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der Motor 25 nicht in Ordnung ist, so kehrt der Steuerungsfluss zurück von dieser Routine.
  • Bei Schritt S216 wird bestimmt, ob ein erster vorgegebener Gang (zum Beispiel der zweite Gang) oder niedriger einem Startgang entspricht oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der Startgang dem ersten vorgegebenen Gang oder einem niedrigeren entspricht, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S218. Falls das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der Startgang höher als der erste vorgegebene Gang ist, so kehrt der Steuerungsfluss zurück von dieser Routine. Der „Startgang“ entspricht einem zu wählenden Gang im geparkten Fahrzeug. Der Startgang hängt von der Fahrbahnoberflächensteigung und dem Fahrzeuggewicht inklusive dem Ladungsgewicht ab und wird mittels eines Kennfelds oder anderen vorab gespeicherten ermittelt. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Startgang beispielhaft aus den ersten bis dritten Gängen ausgewählt.
  • Bei Schritt S218 wird bestimmt, ob der zu wählende Fahrgang einem zweiten vorgegebenen Gang (zum Beispiel zweiter Gang) oder einem niedrigeren entspricht, oder nicht. Der zweite vorgegebene Gang ist der höchste Gang, der die durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Gang-Rückschalt-Steuerung ermöglicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der zu wählende Fahrgang dem zweiten vorgegebenen Gang oder einem niedrigeren entspricht, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S220. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der zu wählende Fahrgang höher als der zweite vorgegebene Gang ist, so kehrt der Steuerungsfluss von dieser Routine zurück. Der zu wählende Fahrgang wird entsprechend einem sich ändernden Fahrzeugfahrzustand, welcher momentan bei der Fahrzeugfahrt verwendet wird, bestimmt. Der zu bestimmende Fahrgang hängt von der Fahrpedalabsenkung und der Fahrzeuggeschwindigkeit ab und wird mittels eines Kennfelds oder anderen, vorab gespeicherten ermittelt.
  • Bei Schritt S220 wird bestimmt, ob der aktuelle geradzahlige Gang einem dritten, vorgegebenen Gang (zum Beispiel vierter Gang) oder einem höheren entspricht, oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der aktuelle geradzahlige Gang dem dritten vorgegebenen Gang oder einem höheren entspricht, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S222. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der aktuelle geradzahlige Gang niedriger als der dritte vorgegebene Gang ist, so kehrt der Steuerungsfluss von dieser Routine zurück. Der „aktuelle geradzahlige Gang“ entspricht einem geradzahligen Gang, welcher aktuell festgelegt ist und zwar einem derzeit gewählten oder vorgewählten Gang.
  • Bei Schritt S222 wird bestimmt, ob ein ungeradzahliger Gang einem vierten vorgegebenen Gang (zum Beispiel fünfter Gang) oder einem höheren entspricht oder nicht. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der aktuelle ungeradzahlige Gang dem vierten vorgegebenen Gang oder einem höheren entspricht, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S224. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der aktuelle ungeradzahlige Gang niedriger als der vierte vorgegebene Gang ist, so kehrt der Steuerungsfluss zurück von dieser Routine. Der „derzeitige ungeradzahlige Gang“ entspricht einem ungeradzahligen Gang, der derzeit festgesetzt ist, und zwar einem derzeit gewählten oder vorgewählten.
  • Bei Schritt S224 ist die Flag auf „2“ gesetzt. Der Steuerungsfluss geht dann zu Schritt S226.
  • Bei Schritt S226 wird das durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Gang-Rückschalten gestartet. Insbesondere die ersten, zweiten und dritten Synchronisationsmechanismen 55, 54, 56 werden aktiviert, um eine neutrale (N) Position einzunehmen, um einen Zustand herzustellen, in welchem kein Gang gewählt ist („Zustand in welchem keine Gangstellung gewählt ist“ in den Ansprüchen). Anschließend werden die ersten, zweiten und dritten Synchronisationsmechanismen 55, 54, 56 aktiviert, um Positionen einzunehmen, welche den zu wählenden Fahrgang hervorrufen, oder einen zur Wiederbeschleunigung geeigneten Gang, welcher gewählt wird. Der Steuerungsfluss kehrt dann zurück von dieser Routine.
  • Es sei nun angenommen, dass die durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Gang-Rückschalt-Steuerung (Bergauf-Gangschaltsteuerung) durchgeführt wird, wenn das im sechsten Gang (mit vorgewähltem fünftem Gang) fahrende Fahrzeug auf dem Anstieg verzögert wird, wobei der zu wählende Fahrgang der zweite Gang ist und der Startgang, bestimmt in Abhängigkeit von der Fahrbahnoberflächensteigung und dem Fahrzeuggewicht inklusive dem Ladungsgewicht, ist der erste Gang. Da das Fahrzeug auf einem Anstieg verzögert wird, ist die Flag „1“. Wenn der Getriebewählhebel im D-Bereich ist und der Motor 25 in Ordnung ist, werden die ersten, zweiten und dritten Synchronisationsmechanismen 55, 54, 56 aktiviert, um eine neutrale (N) Position einzunehmen, um einen Zustand herzustellen, in welchem kein Gang gewählt ist oder vorgewählt ist, da der Startgang der erste Gang ist und dementsprechend niedriger als der erste vorgegebene Gang (zweiter Gang im vorliegenden Beispiel), der zu wählende Fahrgang ist der zweite Gang und dementsprechend gleich dem zweiten vorgegebenen Gang (zweiter Gang im vorliegenden Beispiel), der derzeitige geradzahlige Gang ist der sechste Gang und dementsprechend höher als der dritte vorgegebene Gang (vierter Gang im vorliegenden Beispiel) und der derzeitige ungeradzahlige Gang ist der fünfte Gang und dementsprechend gleich dem vierten vorgegebenen Gang (fünfter Gang im vorliegenden Beispiel). Anschließend wird der dritte Synchronisationsmechanismus 56 aktiviert, um ein Schalten zu dem zu wählenden Fahrgang durchzuführen, nämlich dem zweiten Gang.
  • Im Folgenden wird die durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Niedrig-Gang-Fahr-Steuerung (Getriebeschutzsteuerung) beschrieben. Diese Steuerung wird während des durch Bergauf-Verzögerung erzwungenen Gang-Rückschaltens durchgeführt.
  • Bei Schritt S310 wird, wie in 12 gezeigt, bestimmt ob die Flag „2“ ist. Insbesondere wird bestimmt, ob die durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Gang-Rückschalt-Steuerung durchgeführt wird. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass die Flag „2“ ist, was bedeutet, dass die durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Gang-Rückschalt-Steuerung durchgeführt wird, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S312. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass die Flag nicht „2“ ist, was bedeutet, dass die durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Gang-Rückschalt-Steuerung nicht durchgeführt wird, so kehrt der Steuerungsfluss von dieser Routine zurück.
  • Bei Schritt S312 wird bestimmt, ob der zu wählende Fahrgang einem anderen Gang als neutral (N) entspricht. Wenn das Resultat der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der zu wählende Fahrgang ein anderer Gang als neutral (N) ist, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S314. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der zu wählende Fahrgang neutral (N) ist, so wird die Routine beendet.
  • Bei Schritt S314 wird bestimmt, ob der zu wählende Fahrgang einem anderen Gang als dem derzeitigen geradzahligen Gang (nämlich dem derzeitigen ungeradzahligen Gang) entspricht. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der zu wählende Fahrgang einem anderen Gang als dem derzeitigen geradzahligen Gang entspricht, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S316. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der zu wählende Fahrgang der derzeitige geradzahlige Gang ist, so wird die Routine beendet.
  • Bei Schritt S316 wird bestimmt, ob der vorzuwählende geradzahlige Gang einem fünften vorgegebenen Gang (zum Beispiel dem zweiten Gang) entspricht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der vorzuwählende geradzahlige Gang dem fünften vorgegebenen Gang entspricht, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S318. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der vorzuwählende geradzahlige Gang nicht der fünfte vorgegebene Gang ist, so wird die Routine beendet.
  • Bei Schritt S318 wird bestimmt, ob der derzeitige geradzahlige Gang dem fünften vorgegebenen Gang (zweiter Gang im vorliegenden Beispiel) entspricht. Insbesondere wird bestimmt, ob ein Vorschalten zu einem geradzahligen Gang durchgeführt wurde, so dass der fünfte vorgegebene Gang derzeit gewählt ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Ja“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der derzeitige geradzahlige Gang dem fünften vorgegebenen Gang entspricht, so geht der Steuerungsfluss zu Schritt S320. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, und zwar wenn bestimmt wird, dass der derzeitige geradzahlige Gang nicht dem fünften vorgegebenen Gang entspricht, so wird die Routine beendet.
  • Bei Schritt S320 wird eine durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Niedrig-Gang-Fahrt gestartet. Insbesondere wird der Motor 25 angesteuert, um Leistung zu erzeugen, um die Antriebsräder auf der Leistung von dem Motor 25 zum Drehen zu bringen. Dann wird die Routine beendet.
  • Es sei nun angenommen, dass die durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Niedrig-Gang-Fahr-Steuerung durchgeführt wird, wenn das im sechsten Gang (mit vorgewählten fünften Gang) fahrende Fahrzeug auf einem Anstieg verzögert wird, wobei der zu wählende Fahrgang der erste Gang ist (zweite Gangstellung; der vorzuwählende Gang ist der zweite Gang), und der Startgang, bestimmt in Abhängigkeit von der Fahrbahnoberflächensteigung und dem Fahrzeuggewicht inklusive dem Ladungsgewicht, ist der erste Gang. Unter der durch Bergauf-Verzögerung erzwungenen Gang-Rückschalt-Steuerung, wenn bestimmt wird, dass der zu wählende Fahrgang nicht neutral (N) und der zu wählende Fahrgang einem anderen Gang als dem derzeitigen geradzahligen Gang entspricht (und zwar dem derzeitigen ungeradzahligen Gang) und der zu wählende geradzahlige Gang der fünfte vorgegebene Gang (zum Beispiel der zweite Gang) ist, wird nur der dritte Synchronisationsmechanismus 56 (erste Schalteinheit) aktiviert, um herbeizuführen, dass der zweite Gang (erste Gangstellung) gewählt wird. Wenn dann bestimmt wird, dass der derzeitige geradzahlige Gang der fünfte vorgegebene Gang ist (der zweite Gang im vorliegenden Beispiel), so wird der Motor 25 zum Erzeugen von Leistung angesteuert, um die Antriebsräder auf der Leistung von dem Motor 25 zum Rotieren zu bringen. Unter der durch Bergauf-Verzögerung erzwungenen Gang-Rückschalt-Steuerung wird dann der zweite Synchronisationsmechanismus 54 aktiviert, um herbeizuführen, dass der zu wählende Fahrgang, nämlich der erste Gang (zweite Gangstellung) ausgewählt wird.
  • Wie aus den obigen Ausführungen ersichtlich ist, bestimmt die Gangschaltsteuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn das Fahrzeug zum Beispiel auf einem Anstieg verzögert und dann wieder beschleunigt wird, in der Bergauf-Verzögerungs-Bestimmungs-Prozedur, dass das Fahrzeug auf einem Anstieg verzögert wird. Wenn in der Bergauf-Verzögerungs-Bestimmungs-Prozedur bestimmt wird, dass das Fahrzeug auf einem Anstieg verzögert wird, wenn der Gang zur Wiederbeschleunigung geeignet ist, und zwar der zu wählende Gang niedriger oder gleich dem zweiten vorgegebenen Gang (zum Beispiel der zweite Gang) ist und der derzeitige geradzahlige Gang höher oder gleich dem vierten vorgegebenen Gang (zum Beispiel vierter Gang) und der derzeitige ungeradzahlige Gang der vierte vorgegebene Gang (zum Beispiel der fünfte Gang) oder ein höherer ist, so startet die Gangschaltsteuervorrichtung ein durch Bergauf-Verzögerung erzwungenes Gang-Rückschalten. Insbesondere aktiviert die Gangschaltsteuervorrichtung zuerst die ersten, zweiten und dritten Synchronisationsmechanismen 55, 54, 56, um eine neutrale (N) Position einzunehmen und einen Zustand herzustellen, in welchem kein Gang gewählt ist, und aktiviert dann die ersten, zweiten und dritten Synchronisationsmechanismen 55, 54, 56, um Stellungen einzunehmen, welche einen geeigneten Gang zur Wiederbeschleunigung herbeiführen oder einen zu wählenden Fahrgang, welcher gewählt wird. Unter der durch Bergauf-Verzögerung erzwungenen Gang-Rückschalt-Steuerung, wenn es bestimmt ist, dass der zu wählende Gang nicht neutral (N) und der zu wählende Gang ein anderer Gang als der derzeitige geradzahlige Gang (dementsprechend ein ungeradzahliger Gang) und der vorzuwählende geradzahlige Gang der fünfte vorgegebene Gang (zum Beispiel der zweite Gang) ist, führt die Gangschaltsteuervorrichtung eine durch Bergauf-Verzögerung erzwungene Niedrig-Gang-Fahrt (Getriebeschutzsteuerung) durch. Insbesondere wenn bestimmt wird, dass der derzeitige geradzahlige Gang der fünfte vorgegebene Gang (zum Beispiel der zweite Gang) ist, so steuert die Gangschaltsteuervorrichtung den Motor 25 an, damit dieser Leistung erzeugt, um die Antriebsräder auf der Leistung von dem Motor 25 zum Drehen zu bringen.
  • Obwohl das Getriebe 30 aus konstruktiven Gründen dazu bestimmt ist, eine Schritt-für-Schritt-Gangschaltung durchzuführen, wird, wenn das Fahrzeug auf einem Anstieg verzögert und dann wieder beschleunigt wird, ein Zustand, in welchem kein Gang gewählt ist, hergestellt, und dann ein geeigneter Gang zur Wiederbeschleunigung gewählt. Demzufolge ist es, wenn das Fahrzeug in einem Hochgeschwindigkeitsgang (zum Beispiel sechster Gang) auf einem Anstieg fährt, verzögert und dann wieder beschleunigt wird, und der zur Wiederbeschleunigung geeignete Gang (der zu wählende Fahrgang) zum Beispiel der zweite Gang ist, nicht erforderlich, dass ein sequentielles Schritt-für-Schritt-Zurückschalten zu dem zu wählenden Fahrgang durchgeführt wird.
  • Dies ermöglicht ein schnelles Schalten in den zu wählenden Fahrgang und verhindert dementsprechend, dass sich das Fahrzeug zurückbewegt, wenn es auf einem Anstieg verzögert und dann wieder beschleunigt wird.
  • Wenn das Getriebe 30 derart ausgebildet ist, dass der erste Gang durch Aktivierung mehr als eines Synchronisationsmechanismus, insbesondere der zweiten und dritten Synchronisationsmechanismen 54, 56, gewählt wird, und der zweite Gang, welcher höher ist als der erste Gang durch Aktivieren nur des dritten Synchronisationsmechanismus 56 gewählt wird, so wird, wenn zum Beispiel der erste Gang ein zur Wiederbeschleunigung gewählter Gang ist und der zweite Gang zuerst durch Aktivierung des dritten Synchronisationsmechanismus 56 gewählt wird und nachdem der zweite Gang gewählt ist, der Motor 25 angesteuert, um Leistung zu erzeugen und die Antriebsräder dazu zu bringen, sich mit der Leistung des Motors 25 zu drehen, unter der durch Bergauf-Verzögerung erzwungenen Niedrig-Gang-Fahr-Steuerung (Getriebeschutzsteuerung). Dann wird unter der durch Bergauf-Verzögerung erzwungenen Gang-rückschalt-Steuerung (Bergauf-Verzögerungs-Gangschalt-Steuerung) ein Schalten hin zum ersten Gang durchgeführt.
  • Wie oben erwähnt, wird der Motor 25, nachdem der zweite Gang durch Aktivierung des dritten Synchronisationsmechanismus 56 gewählt ist, angesteuert um Leistung zu erzeugen, um die Antriebsräder dazu zu bringen, mit der Leistung von dem Motor 25 zu rotieren. Dies verhindert, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, bevor ein Schalten zu dem zu wählenden Gang oder zum ersten Gang durchgeführt wurde.
  • Ferner verhindert das Schalten zuerst zum zweiten Gang durch Aktivierung des dritten Synchronisationsmechanismus 56 und dann das Schalten zum ersten Gang durch Aktivierung des zweiten Synchronisationsmechanismus 54, dass die zweiten und dritten Synchronisationsmechanismen 54, 56 gleichzeitig einem Drehmoment, welches beispielsweise von den Reifen über die Achse an das Getriebe 30 übertragen wird, und einem Trägheitsmoment von der inneren Kupplung und den den ersten Gang bildenden Komponenten und zwar der inneren Eingangswelle 32, dem Innenkupplungsantriebszahnrad 41, dem Innenkupplungsabtriebszahnrad 42, der äußeren Vorgelegewelle 33 und anderen, welche jeweils aufgrund von Trägheit rotieren, ausgesetzt sind.
  • Dementsprechend werden die zweiten und dritten Synchronisationsmechanismen 54, 56 vor Schaden geschützt.
  • Im Obigen wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt.
  • Zum Beispiel wird in der beschriebenen Ausführungsform bei Schritt S320 in der durch Bergauf-Verzögerung erzwungenen Niedrig-Gang-Fahr-Steuerung der Motor 25 angesteuert, um Leistung zu erzeugen, um die Antriebsräder dazu zu bringen, mit der Leistung von dem Motor 25 zu rotieren. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass die vorliegende Erfindung derart ausgestaltet ist; sie kann derart gestaltet sein, dass die äußere Kupplung 21 simultan mit dem Motor 25 betätigt wird, welcher angesteuert wird, um zu ermöglichen, dass die Antriebsräder mit der Leistung von dem Motor 10 rotieren. Dies verhindert zuverlässig, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, selbst wenn die Leistung des Motors 25 nicht ausreicht.
  • Obwohl das Getriebe 30 in der beschriebenen Ausführungsform erste bis sechste und Rückwärtsgänge aufweist, könnte das Getriebe auch eine größere oder kleinere Anzahl an Gängen haben. In dem Getriebe mit der größeren Anzahl an Gängen ist der durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Gangschaltzeitverringerungseffekt noch erheblicher.
  • Die vorliegende Erfindung ist dazu vorgesehen, in Hybridfahrzeugen mit einem Motor 10 und einem Motor 25 als Leistungsquellen eingesetzt zu werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt sondern kann auch in Fahrzeugen mit einem Motor 10 als einzige Leistungsquelle eingesetzt werden. In solchen Anwendungen ist Schritt S320 in der durch Bergauf-Verzögerung erzwungenen Niedrig-Gang-Fahr-Steuerung derart modifiziert, dass anstatt, dass der Motor 25 angesteuert wird, die äußere Kupplung 21 betätigt wird, um die Antriebsräder dazu zu bringen, mit der Leistung von dem Motor 10 zu rotieren, um zu verhindern, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Motor (Verbrennungskraftmaschine)
    21
    Äußere Kupplung (Kupplung)
    22
    Innere Kupplung (Kupplung)
    25
    Motor (Elektromotor)
    30
    Mechanisches Automatikgetriebe
    31
    Äußere Eingangswelle (Eingangswelle)
    32
    Innere Eingangswelle (Eingangswelle)
    33
    Äußere Vorgelegewelle (Nebenwelle)
    34
    Innere Vorgelegewelle (Nebenwelle)
    35
    Abtriebswelle
    54
    Zweiter Synchronisationsmechanismus(Schalteinheit)
    55
    Erster Synchronisationsmechanismus (Schalteinheit)
    56
    Dritter Synchronisationsmechanismus (Schalteinheit)
    64
    Bremsdrucksensor (Fahrzustandsdetektionseinheit)
    65
    Neigungssensor (Fahrbahnoberflächendetektionseinheit)
    66
    Fahrzeuglastsensor (Fahrzustandsdetektionseinheit)
    80
    Fahrzeug-ECU (Gangschaltsteuereinheit)
    90
    Motor-ECU (Elektromotorsteuereinheit)

Claims (3)

  1. Eine Gangschaltsteuervorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend eine Drehzahländerungseinheit (30), beinhaltend zwei Eingangswellen (31, 32), an welche Leistung von einer Verbrennungskraftmaschine (10), welche als Leistungsquelle an dem Fahrzeug angebracht ist, übertragen wird, wobei jede Eingangswelle (31, 32) mit einer Kupplung (21, 22) ausgestattet ist, welche eine Leistungsübertragung von der Verbrennungskraftmaschine (10) an die Eingangswelle (31, 32) zulässt oder unterbricht, Sekundärwellen (33, 34), welche parallel zu den Eingangswellen (31, 32) angeordnet sind, Zahnräder (40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47), welche auf den zwei Eingangswellen (31, 32) und den Sekundärwellen (33, 34) angeordnet sind, um mehr als eine Gangstellung bereitzustellen, und mehr als eine Schalteinheit (54, 55, 56) zum Wechseln des Eingriffs zwischen den Zahnrädern (40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47), wobei die Drehzahländerungseinheiten (30) ausgebildet sind, ein Schalten zu einer optimalen Gangstellung durch Hoch- oder Herunterschalten von einer Gangstellung zur nächsten durchzuführen, Schritt für Schritt, durch Aktivieren der Schalteinheiten (54, 55, 56), so dass Leistung von der Verbrennungskraftmaschine (10) von einer Abtriebswelle (35) bei einem erwünschten Drehzahl-Drehmomentverhältnis bereitgestellt wird; eine Gangschaltsteuereinheit (80), welche die Kupplungen (21, 22) steuert, die zu den jeweiligen Eingangswellen (31, 32) und den Schalteinheiten (54, 55, 56) gehören, eine Fahrbahnoberflächendetektionseinheit (65) welche einen Zustand einer Fahrbahnoberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, detektiert, und eine Fahrzustandsdetektionseinheit (64), welche einen Fahrzustand des Fahrzeugs detektiert, wobei wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug auf einem Anstieg verzögert und dann wieder beschleunigt wird, aus Informationen von der Fahrbahnoberflächendetektionseinheit (65) und der Fahrzustandsdetektionseinheit (64), die Gangschaltsteuereinheit (80) eine Bergauf-Gangschaltsteuerung durchführt, um einen Zustand herzustellen, in welchem keine Gangstellung gewählt ist, und dann ein Schalten zu einer Gangstellung durchzuführen, welche zur Wiederbeschleunigung geeignet ist.
  2. Die Gangschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannten Gangstellungen beinhalten eine erste Gangstellung, welche durch Aktivieren nur einer ersten der Schalteinheiten (54, 55, 56) ausgewählt wird, und eine zweite Gangstellung, welche der Reihe nach an die genannte erste Gangstellung anschließt und welche durch Aktivieren von mehr als einer der Schalteinheiten (54, 55, 56) einschließlich der genannten ersten Schalteinheit (54) gewählt wird, und, wenn bestimmt wird, dass die gennannte zweite Gangstellung zur Wiederbeschleunigung geeignet ist, die Gangschaltsteuereinheit (80) eine Getriebeschutzsteuerung durchführt, um zuerst zu der genannten ersten Gangstellung zu schalten und dann zu der genannten zweiten Gangstellung zu schalten.
  3. Die Gangschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, welches einen Elektromotor (25) hat, welcher als Leistungsquelle an einer ersten der zwei Eingangswellen (31, 32) befestigt ist, und so ausgestaltet ist, dass Leistung von zumindest entweder der Verbrennungskraftmaschine (10) oder dem Elektromotor (25) über die Drehzahländerungseinheit (30) an die Abtriebswelle (35) übertragen wird, und wobei die Gangstellungen gruppiert sind in eine erste Gruppe von Gangstellungen, von denen jede mitsamt der genannten ersten Eingangswelle (31) geschaffen ist und demzufolge Leistung von dem Elektromotor (25) auf die Abtriebswelle (35) überträgt, und eine zweite Gruppe von Gangstellungen, von denen jede mitsamt der anderen Eingangswelle (32) geschaffen ist und Leistung von dem Elektromotor (25) auf die Abtriebswelle (35) nicht überträgt wobei die Gangschaltsteuervorrichtung des Weiteren eine Elektromotorsteuereinheit (90) umfasst, welche den Betrieb des Elektromotors (25) steuert, und nach einem Schalten zu einer Gangstellung, welche zu der ersten Gruppe gehört, steuert die Elektromotorsteuereinheit (90) den Elektromotor (25) an, um Drehmoment zu erzeugen.
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