DE4442469C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Automatikgetriebes und einer hydraulisch betätigbaren Kupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Automatikgetriebes und einer hydraulisch betätigbaren Kupplung. Insbesondere bezieht sich die Er­ findung auf Automatikgetriebe und ein Verfahren zu seiner Steue­ rung mit einer Ausfallsicherheitsfunktion, die ausgeführt wird, wenn ein abnormaler Zustand in einem Steuerbereich des Automa­ tikgetriebes auftritt.

Ein herkömmliches Automatikgetriebe, ist aus der JP 4-203670 A bekannt. Das herkömmliche Automatikgetriebe ist dabei wie folgt ausgebildet: Ein Hauptsolenoidventil für die Betätigung eines Regelventils in einem Schaltwechselsteuerbereich, ist mit einem Hilfssolenoidventil versehen, so daß dann, wenn ein abnormaler Zustand bei dem Hauptsolenoidventil auftritt, das Hilfssolenoidventil das Steuerventil betätigt. Das heißt, daß das Getriebe eine Ausfallsicherheitsfunktion hat, um die Schwierigkeit zu beseitigen, daß bei Ausfall des Hauptsolenoidventils der Schaltwechselbereich den Betriebsbereich herunterschaltet, um die Geschwindigkeit abrupt zu verändern. Zusätzlich bewirkt diese Ausfallsicherheits- Funktion, daß das Hilfssolenoidventil das Steuerventil betätigt, wenn das Hauptsolenoidventil ausfällt, wodurch das sichere Fahren des Fahrzeugs ermöglicht wird. Das heißt, daß in dem herkömmlichen Automatikgetriebe eine Druckeinstellung entsprechend einem Öldrucksteuerventil durch das Solenoidventil gesteuert wird. Wenn jedoch das Hauptsolenoidventil ausfällt, erfaßt eine Steuereinheit den Zustand, so daß das Solenoidventil in Ausstellung und das Nebensolenoidventil in Anstellung ist. Anschließend schaltet ein Rückschlagventil die Ventile derart, daß das Solenoidventil mit einer Ölleitung zur Steuerung verbunden wird, wobei das Nebensolenoidventil es ermöglicht, die Druckeinstellung entsprechend dem Öldrucksteuerventil zu steuern. Wenn dementsprechend das Ölsteuerventil ein Ventil zur Steuerung eines Übersetzungsverhältnisses ist, ist es möglich, das Fahren mit dem Schaltgetriebe in dem Falle aufrecht zu erhalten, in dem das Solenoidventil ausgefallen ist. Wenn darüber hinaus das Ölsteuerventil ein Ventil zur Steuerung eines Kupplungsöldruckes einer Starterkupplung ist, ist es möglich, den Start des Fahrzeugs zu steuern.

Ein weiteres herkömmliches Verfahren zur Steuerung eines Automa­ tikgetriebes ist aus der DE 38 01 845 A1 bekannt, bei dem das Automatikgetriebe einen hydraulisch betätigbaren Kupplungsbe­ reich zum Betätigen einer Kupplung mittels zumindest eines Kupp­ lungssteuerventils, das durch ein Kupplungsmagnetventil betätig­ bar ist, und einen hydraulisch betätigbaren Übersetzungsände­ rungssteuerbereich aufweist, der über einen Schalthebel in Ab­ hängigkeit vorbestimmter Schalthebelstellungen einstellbar ist. Der Übersetzungsänderungssteuerbereich dient zum Betätigen eines verstellbaren Übersetzungsmechanismus mittels zumindest eines Übersetzungssteuerventils, das durch ein Übersetzungsmagnetven­ til betätigbar ist. Die Kupplung wird ausgerückt, wenn ein Fehlerzustand des Übersetzungsmagnetventils erfaßt wird. Ferner wird die Kupplung eingerückt, wenn ein vollständiger Stromaus­ fall registriert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Automatikgetriebes und ein Automatikgetriebe zu schaffen, mit dem das betriebene Fahrzeug weiterhin betrieben werden kann, obwohl ein Steuerbereich ausgefallen ist.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkma­ le des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Automatikgetriebes durch die Merkmale des Patentanspruchs 4 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildung sind in den abhängigen Patentansprü­ chen definiert.

Erfindungsgemäß kann die Kupplung auch bei Erfassung eines Fehlerzustands des Kupplungsmagnetventils nur eingerückt werden bzw. bleiben, wenn der Schalthebel in eine vorbestimmte Schalt­ hebelstellung für eine niedrige Schaltstufe gestellt ist. Dann wird ein Maximaldruck an der Kupplung angelegt. Andererseits wird die Kupplung nicht eingerückt bzw. bleibt ausgerückt, wenn der Schalthebel in eine Schalthebelstellung für andere Fahrbe­ triebsarten gestellt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung des Automatikge­ triebes führt die Ausfallsicherheitsfunktion in zuverlässiger Weise aus und ermöglicht zuverlässig ein Fahren mit dem Fahr­ zeug, selbst wenn ein Steuerbereich des Automatikgetriebes aus­ gefallen ist. Dies wird durch einen einfachen Aufbau des Automa­ tikgetriebes erreicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Schaubild das, die Anordnung eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegen Erfindung skizziert.

Fig. 2 ist ein Schaubild, das die wesentlichen Bestandteile, nämlich ein Umschaltventil und ein Schaltventil in dem Automatikgetriebe gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3a bis 3f sind Schaubilder zur Beschreibung des Betriebs des Schaltventils des Automatikgetriebe gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm zur Beschreibung des Betriebs eines Ausfallsicherheitsmechanismus in dem Automatikgetriebe gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 5 ist ein Schaubild, das eine Abwandlung der Baugruppe des Umschaltventils und des Schaltventils im Automatikgetriebe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Gemäß der Fig. 1 ist ein stufenloses Getriebe 1 mit einem Schaltwechselbereich 11 und einem Kupplungsbereich zwischen einem nicht gezeigten Motor und einem nicht gezeigten Laufrad vorgesehen. Wie in dieser Figur dargestellt ist, wird der Schaltwechselbereich 11 betätigt, um die Geschwindigkeit des Motors, welche an dessen Radseite vorliegt, zu verringern oder zu erhöhen. Der Schaltwechselbereich 11 hat eine eingangsseitige variable Riemenscheibe 11A, die in ihrem effektiven Durchmesser variabel ist, und die motorseitig an den Motor gekoppelt ist; eine ausgangsseitige variable Riemenscheibe 11b, die im ihrem effektiven Durchmesser variabel ist und die laufradseitig an das Laufrad gekoppelt ist; und einen Kraftübertragungs- Endlosriemen 11c, der die eingangsseitige variable Riemenscheibe 11a und die ausgangsseitige variable Riemenscheibe 11b wirkverbindet. Der Kupplungsbereich 12 ist motorseitig vorgesehen, um den Motor durch den Schaltwechselbereich 11 mit den Laufrädern zu verbinden oder den Motor von diesen zu trennen. Der Kupplungsbereich 12 hat eine Vorwärtskupplung 12a und eine Rückwärtskupplung 12b. Der Betrieb des Schaltwechselbereichs 11 wird durch einen Schaltwechselsteuerbereich 2 gesteuert, der ein Steuerventil 21 zur Schaltung (wird später beschrieben) und einem Regulationsventil 22 (wird später beschrieben) umfaßt, welche an eine Ölpumpe 5 angeschlossen sind. Der Betrieb des Kupplungsbereichs 12 wird durch einen Kupplungssteuerbereich 3 gesteuert, der ein Steuerventil 31 zum Kuppeln (wird später beschrieben) umfaßt, welcher durch ein Reduzierventil 4 an die Ölpumpe 5 angeschlossen ist. Wie aus der Fig. 1 zu entnehmen ist, wird das Regulationsventil 22 durch ein Solenoidventil 24 betätigt, welches einer Pulsweiten-Modulationssteuerung (PWM) durch eine Steuerschaltung 6 unterworfen ist. Das heißt, daß das Regulationsventil 22 den Ausgangsdruck der Ölpumpe 5 entsprechend einem Solenoiddruck P_sol2 einstellt, welcher durch das Solenoidventil 24 aufgebaut wird, wobei ein Leitungsdruck P_L für den Schaltwechselsteuerbereich 2 bestimmt wird. Der Leitungsdruck P_L wird dazu verwendet, um die ausgangsseitige variable Riemenscheibe 11b zu betätigen. Das Steuerventil 21 zum Schalten wird durch ein Solenoidventil 23 betätigt, welches einer Pulsweiten-Modulationssteuerung durch die Steuerschaltung 6 unterliegt Das heißt, daß das Steuerventil 21 zum Schalten den Leitungsdruck P_L entsprechend einem Solenoiddruck P_sol1 einstellt, welcher durch ein Solenoidventil 23 aufgebaut wird, wobei ein Steuerdruck P_I für die eingangsseitige variable Riemenscheibe 11a bestimmt wird. Der Steuerdruck P_I wird dazu verwendet, um die eingangsseitige variable Riemenscheibe 11a zu betätigen. Das Solenoidventil 23 ist normalerweise geöffnet; d. h., es baut keinen Solenoiddruck P₁₁ auf, wenn kein Strom an diesem angelegt wird. Dementsprechend erzeugt das Steuerventil 21 zum Schalten einen minimalen Steuerdruck P₁, wenn der an das Solenoidventil 23 angelegte Strom einen vorbestimmten Wert annimmt oder kleiner ist. Das Solenoidventil 24 ist normalerweise geschlossen; d. h., es fördert einen maximalen Solenoiddruck P_sol2, wenn kein Strom an diesem angelegt wird. Dementsprechend baut das Regulationsventil 22 einen maximalen Leitungsdruck P_L auf, wenn der an das Solenoid­ ventil 24 angelegte Strom einen vorbestimmten Wert annimmt oder kleiner ist. Wenn aus diesem Grund die jeweiligen an die Solenoidventile 23 bzw. 24 angelegten Ströme gleich oder kleiner sind als die vorbestimmten Werte, befindet sich der Schaltwechselbereich 11 in der niedrigsten Schaltstufe, in der die eingangsseitige variable Riemenscheibe 11a hinsichtlich ihres effektiven Durchmessers ein Minimum annimmt, während die ausgangsseitige variable Riemenscheibe 11b hinsichtlich ihres effektiven Durchmessers ein Maximum annimmt. Das Reduzierventil 4 stellt den Leitungsdruck P_L des Schaltwechselsteuerbereichs 2 so ein, daß ein Leitungsdruck P_E für den Kupplungssteuerbereich 3 bestimmt wird. In dem Kupplungssteuerbereich 3 wird das Steuerventil 31 für das Kuppeln durch ein Solenoidventil 32 betätigt, welches einer Pulsweiten-Modulationssteuerung durch die Steuerschaltung 6 unterliegt d. h., daß das Steuerventil 31 für das Kuppeln den Leitungsdruck P_E gemäß einem Solenoiddruck P_so13 einstellt, welcher durch das Solenoidventil 32 aufgebaut wird, um einen Steuerdruck P_C zu bestimmen. Das Steuerventil 31 für das Kuppeln ist an ein Umschaltventil 7 (wird später beschrieben) und ein Schaltventil 8 (wird später beschrieben) angeschlossen, so daß der Steuerdruck P_C als ein Kupplungsdruck P_FC verwendet wird, um die Vorwärtskupplung 12a zu betätigen, oder daß der Steuerdruck P_C als ein Kupplungsdruck P_RC verwendet wird, um die Rückwärtskupplung 12b zu betätigen.

Das Solenoidventil 32 ist normalerweise geöffnet; d. h., es baut keinen Solenoiddruck P_sol3 auf, wenn kein Strom daran angelegt wird. Das Steuerventil 31 für das Kuppeln baut einen minimalen Steuerdruck P_C auf, wenn der an das Solenoidventil 32 angelegte Strom einen vorbestimmten Wert annimmt oder kleiner ist.

Wie in der Fig. 2 zu erkennen ist, wird das Umschaltventil 7 durch das Solenoidventil 32 betätigt und hat einen Ventilkörper 71 und ein Spule bzw. Ventilkolben 72. Die Spule 72 ist gleitfähig in dem Ventilkörper 71 vorgesehen. Die Spule 72 hat einen Kolben 72a der eine Druckaufnahmefläche mit einem vorbestimmten Bereich und eine Steuerkante 72 hat, welche. Kanalwege 72b und 72c ausbildet. Die Spule 72 wird unter Vorspannung in eine Richtung (gemäß der Fig. 2 in die linke Richtung) durch eine Feder 73 gehalten, welche zwischen der Spule 72 und dem Ventilkörper 71 eingefügt ist. Der Ventilkörper 71 hat einen Zuführeinlaß 71a durch den der Solenoiddruck P_sol3 des Solenoidventils 32 an den Kolben 72a angelegt wird; einen Eingangsanschluß 71b sowie einen Auslaßanschluß 71c, welche mit den Kanalwegen 72b in Verbindung sind; und einen Einlaßanschluß 71d sowie einen Auslaßanschluß 71e, welche mit dem Kanalweg 72c verbunden sind. Der Einlaßanschluß 71b ist so angeschlossen, daß er den Steuerdruck P_C des Steuerventils 31 für das Kuppeln aufnimmt. Der Einlaßanschluß 71d ist so angeschlossen, daß er den Leitungsdruck P_E des Reduzierventils 4 aufnimmt. Das Schaltventil 8 wird mit einem Schalthebel (nicht gezeigt) betätigt, welcher durch den Benutzer des Fahrzeugs betätigt wird. Das Schaltventil 8 hat einen Ventilkörper 81 und eine Spule 82, die gleitfähig in dem Ventilkörper 8 vorgesehen ist. Die Spule 82 hat Steuerkanten 82b, 82c und 82d, welche Kanalwege 82a und 82b ausbilden. Der Ventilkörper 81 hat einen Einlaßanschluß 81a, einen Auslaßanschluß 81b und einen Auslaßanschluß 81c, welche mit dem Kanalweg 82a verbunden sind. Der Einlaßanschluß 81a ist so angeschlossen, daß er den Steuerdruck P_C des Steuerventils 31 für das Kuppeln durch das Umschaltventil 7 aufnimmt. Der Auslaßanschluß 81b ist an die Rückwärtskupplung 12b angeschlossen, wobei der Auslaßanschluß 81c an die Vorwärtskupplung 12a angeschlossen ist. Der Ventilkörper 81 hat einen Zuführeinlaß 81d, welcher über den Kanalweg 82a mit dem Auslaßanschluß 81b verbunden ist, sowie einen weiteren Zuführeinlaß 81e, der über den Kanalweg 82e mit dem Auslaßanschluß 81c verbunden ist. Die Zuführeinlässe 81d und 81e nehmen den Leitungsdruck P_E des Reduzierventils 4 über das Umschaltventil 2 auf. Mit diesen Steuerkanten 82b, 82c und 82d sind die wechselseitigen Beziehungen zwischen den Einlaß- und Auslaßanschlüssen 81a, 81b und 81c, den Zuführeinlässen 81d und 81e, sowie einem Förderauslaß 81f, die in dem Ventilkörper 81 ausgebildet sind, separat voneinander entsprechend der Betriebsbereiche bestimmt, die durch Betätigen des Schalthebels ausgewählt werden. Drosseln 9 sind zwischen dem Auslaßanschluß 71e des Umschaltventils 7 und den Zuführeinlässen 81d und 81e des Schaltventils 8 in den Leitungen ausgebildet, in denen der Leitungsdruck P_E vorgesehen ist.

Der Betrieb des Automatikgetriebes, welches derart konstruiert ist, wird wie folgt beschrieben.

Nach Starten des Fahrzeugmotors liefert die Steuerschaltung 6 vorbestimmte Ströme an die Solenoidventile 23, 24 und 32, so daß diese Solenoidventile 23, 24 und 32 die Solenoiddrücke P_so11, P_so12bzw P_so13 erzeugen. Andererseits erzeugt das Regulationsventil 22 den Leitungsdruck P_L, das Reduzierventil 4 erzeugt den Leitungsdruck P_E, das Steuerventil 21 für das Schalten erzeugt den Steuerdruck P₁, sowie das Steuerventil 31 für das Kuppeln erzeugt den Steuerdruck P_C. Der durch das Regulationsventil 22 erzeugte Leitungsdruck P_L wird an die ausgangsseitige variable Riemenscheibe 11b angelegt, der durch das Steuerventil 21 für das Schalten erzeugte Steuerdruck P₁ wird an die eingangsseitige variable Riemenscheibe 11a angelegt, und der durch das Steuerventil 31 für das Kuppeln erzeugte Steuerdruck P_C wird an das Umschaltventil 7 angelegt. In dem Umschaltventil 7 wird der Solenoiddruck P_so13 über den Zuführeinlaß 71a an den Kolben 72a der Spule 72 angelegt, so daß die Spule 72 (in die rechte Richtung gemäß der Fig. 2) gegen die elastische Kraft der Feder 73 bewegt wird. Als ein Ergebnis hiervon wird der zu dem Eingangsanschluß 71b des Umschaltventils 7 geförderte Steuerdruck P_C von dem Ausgangsanschluß 71c aus über den Kanalweg 72b zu dem Schaltventil 8 gefördert. Bei diesem Betrieb wird der Leitungsdruck P_E, welcher zu dem Eingangsanschluß 71d des Umschaltventils 7 gefördert wird, nicht zu dem Schaltventil 8 gefördert. Wenn unter dieser Bedingung der "P" oder "N"-Bereich durch Betätigen des Schalthebels ausgewählt wird, wird das Schaltventil 8 wie in der Fig. 3a oder 3c gezeigt betätigt. Das heißt, die Verbindung des Einlaßanschlusses 81a mit dem Auslaßanschluß 81b oder 81c über den Kanalweg 82a wird stillgelegt. Als ein Ergebnis hiervon wird der zu dem Einlaßanschluß 81a des Schaltventils 8 geförderte Steuerdruck P_C nicht als Kupplungsdruck P_RC oder P_FC durch die Auslaßanschlüsse 81b oder 81c ausgelassen; das heißt die Kupplungsdrücke P_RC und P_FC werden nicht an die Rückwärtskupplung 12b und die Vorwärtskupplung 12a angelegt. Folglich wird der Motor von Schaltwechselbereich 11, das heißt, von den Laufrädern, über die Rückwärtskupplung 12b und die Vorwärtskupplung 12a abgekoppelt.

Falls der "D", "2" oder "L"-Bereich durch Betätigen des Schalthebels ausgewählt wird, dann wird das Schaltventil 8 wie in den Fig. 3d, 3e bzw. 3f betätigt das heißt, der Einlaßanschluß 81a wird mit dem Auslaßanschluß 81c über den Kanalweg 82a verbunden. Als ein Ergebnis hiervon wird der an den Einlaßanschluß 81a des Schaltventils 8 angelegte Steuerdruck P_C als der Kupplungsdruck P_FC über den Auslaßanschluß 81c gefördert. Der Kupplungsdruck P_FC wird an die Vorwärtskupplung 12a angelegt, so daß der Motor mit dem Schaltwechselbereich 11, das heißt, mit den Laufrädern über die Vorwärtskupplung 12a verbunden ist. Falls der "L"- Bereich ausgewählt wird, dann wird der Zuführeinlaß 81e, an welchem der Leitungsdruck P_E angelegt wird, mit dem Auslaßanschluß 81c verbunden. Da jedoch die Zufuhr des Leitungsdrucks P_E zu dem Schaltventil 8 durch das Umschaltventil 7 unterbrochen ist, wird der Leitungsdruck P_E nicht als der Kupplungsdruck P_RC oder P_FC an die Vorwärtskupplung 12a oder die Rückwärtskupplung 12b angelegt. Das Solenoidventil 32, welches für ein Erzeugen des Solenoiddrucks P_so13 vorgesehen ist, welcher die Grundlage des Steuerdrucks P_C darstellt, wird einer Pulsweiten-Modulationssteuerung durch das Ausgangssignal der Steuerschaltung 6 unterworfen. Auf diesem Grund tritt die Vorwärtskupplung in Eingriff, um die stoßfreie und glatte Verbindung des Motors mit den Laufrädern zu ermöglichen. Falls der "D"-Bereich ausgewählt wird, werden die Solenoidventile 23 und 24 der Pulsweiten- Modulationssteuerung durch die Ausgangssignale der Steuerschaltung 6 unterworfen. Mit dem Betätigen des Steuerventils 21 für das Schalten und des Regulationsventils 22 werden folglich die eingangsseitige variable Riemenscheibe 11b und die ausgangsseitige variable Riemenscheibe 11a durch den Leitungsdruck P_L und den Steuerdruck P₁ betätigt, wodurch der Schaltwechselbereich 11 einen stufenlosen Schaltwechselbetrieb in einem Bereich von der niedrigsten Schaltstufe bis zur höchsten Schaltstufe ausführt. Falls der "L"-Bereich ausgewählt wird, führt der Schaltwechselbereich 11 mit dem Betätigen des Steuerventils 21 für das Schalten und des Regulationsventils 22 einen Schaltwechselbetrieb aus, um eine konstante Geschwindigkeit in der niedrigsten Schaltstufe zu schaffen. Falls der "2"-Bereich ausgewählt wird, werden das Steuerventil 21 für das Schalten und das Regulationsventil 22 betätigt, so daß der Schaltwechselbereich 11 einen Schaltwechselbetrieb in eine Schaltstufe ausführt, welche höher ist als die niedrigste Schaltstufe. Falls der "R"-Bereich durch Betätigen des Schalthebels ausgewählt wird, dann wird das Schaltventil 8 wie in der Fig. 3b gezeigt betätigt; das heißt, der Einlaßanschluß 81a wird mit dem Auslaßanschluß 81b über den Kanalweg 82a verbunden. Als ein Ergebnis hiervon wird der zu dem Einlaßanschluß 81a des Schaltventils 8 geleitete Steuerdruck P_C als der Kupplungsdruck P_RC über den Auslaßanschluß 81b ausgelassen, um zu der Rückwärtskupplung 12b geleitet zu werden. Folglich wird der Motor an den Schaltwechselbereich 11 angeschlossen; das heißt, über die Rückwärtskupplung 12b an die Laufräder gemäß dem Kupplungsdruck P_RC (dem Steuerdruck (P_C). Andererseits wird das Solenoidventil 32, welches den Solenoiddruck P_so13 erzeugt, welcher die Grundlage des Steuerdrucks P_C bildet, der Pulsweitenmodulationssteuerung durch das Ausgangssignal der Steuerschaltung 6 unterzogen. Folglich rück die Rückwärtskupplung 12b ein, um dem Motor zu ermöglichen, rutschend das Laufrad angeschlossen zu werden. Mit dem Betreiben des Steuerventils 21 für das Schalten und des Regulationsventils 22 arbeitet in diesem Fall der Schaltwechselbereich 11, um eine konstante Geschwindigkeit in der niedrigsten Schaltstufe zu schaffen.

Die Steuerschaltung 6 wird entsprechend eines Flußdiagramms betrieben, das in der Fig. 4 dargestellt ist. Zuerst entscheidet die Steuerschaltung, ob das Solenoidventil 32 ausgefallen ist oder nicht (S1). Der Defekt des Solenoidventils 23, kann festgestellt werden, indem entschieden wird, ob der Solenoiddruck P_so11 niedriger wird, als der vorbestimmte Wer oder nicht. Fall kein Defekt erfaßt wird, wird ein erwünschter Steuerdruck P₁ eingestellt, wobei der Solenoiddruck P_so11 so berechnet wird, daß das Steuerventil 21 den Steuerdruck P₁ ausgibt. Anschließend wird das Solenoidventil 23 der Pulsweiten Modulationssteuerung unterworfen, um den Solenoiddruck P_so11 auszugeben (S3). Als nächstes entscheidet die Steuerschaltung, ob das Solenoidventil 24 defekt ist oder nicht (S4). Der Defekt des Solenoidventils 24 kann entschieden werden, indem bestimmt wird, ob der Solenoiddruck P_so12 niedriger wird, als der vorbestimmte Wert oder nicht. Falls kein Defekt erfaßt wird, dann wird ein gewünschter Leitungsdruck P_L eingestellt, wobei der Solenoiddruck P_so12 so berechnet wird, daß das Regulationsventil 22 den Leitungsdruck P_L ausgibt. Dann wird das Solenoidventil 24 der Pulsweiten- Modulationssteuerung unterworfen, um den Solenoiddruck P_so12 auszugeben (S6). Wenn in diesem Fall der Defekt des Solenoidventils 23 und 24 erfaßt wird, dann wird kein Strom an das Solenoidventil 32 angelegt.

Folglich wird der Solenoiddruck P_so13 des Solenoidventils 32 niedriger als der vorbestimmte Wert. Als ein Ergebnis hiervon, wird die Spule 72 des Umschaltventils 7 in Richtung zu einem Ende bewegt (zum linken Ende gemäß der Fig. 2) und zwar durch die elastische Kraft der Feder 73, so daß der Auslaßanschluß 71e mit dem Kanalweg 72c verbunden wird, während der Auslaßanschluß 71c von dem Kanalweg 72b getrennt wird. Aus diesem Grund wird der Leitungsdruck P_E, welcher zu dem Einlaßanschluß 71d des Umschaltventils 7 geleitet wird, durch den Kanalweg 72c, den Auslaßanschluß 71e sowie die Drossel 9 zu dem Schaltventil 8 geleitet. Bei diesem Betrieb wird der Steuerdruck P_C, welcher an den Einlaßanschluß 71b des Umschaltventils 7 angelegt wird, nicht zu dem Schaltventil 8 geleitet. Wenn unter dieser Bedingung der "D"-Bereich wie in der Fig. 3d gezeigt ist, ausgewählt wird, dann wird die Verbindung des Zuführeinlasses 81d mit dem Auslaßanschluß 81b durch die Steuerkante 82b unterbrochen, während die Verbindung des Zuführeinlasses 81e mit dem Auslaßanschluß 81c durch die Steuerkante 82d unterbrochen wird, wobei der Steuerdruck P_C, welcher durch den Auslaßanschluß 81a geleitet wird, durch das Umschaltventil 7 blockiert wird. Dementsprechend werden die Kupplungsdrücke P_RC und P_FC nicht von dem Auslaßanschluß 81b und 81c zu den Rückwärts- und Vorwärtskupplungen 12b bzw. 12a geleitet. Wenn darüber hinaus der "2"-Bereich, wie in der Fig. 3e gezeigt ist, ausgewählt wird, dann wird die Verbindung des Zuführeinlasses 81e mit dem Auslaßanschluß 81c durch die Steuerkante 82d unterbrochen und die Zufuhr des Steuerdrucks P_C durch das Umschaltventil 7 blockiert. Aus diesem Grund wird der Kupplungsdruck P_FC von dem Auslaßanschluß 81c nicht zu der Vorwärtskupplung 12a geleitet. Der Zuführeinlaß 81d ist mit dem Auslaßanschluß 81b verbunden; der Leitungsdruck P_E, welcher durch den Zuführeinlaß 81d geleitet wird, wird jedoch graduell durch die Drossel 9 gefördert. Da dementsprechend der Leitungsdruck P_E von einem Ende (das linke Ende gemäß der Fig. 3e) des Körpers 81 und dem Abströmauslaß 82f entlassen wird, dann wird der Kupplungsdruck P_RC nicht von dem Auslaßanschluß 81b zu der Rückwärtskupplung 12b geleitet. Als ein Ergebnis hiervon wird der Motor von dem Schaltwechselbereich 11 entkoppelt; das heißt, von den Laufrädern, durch die Vorwärtskupplung 12a und die Rückwärtskupplung 12b. Wie aus der vorherstehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird der Motor, falls das Solenoidventil 23 ausfällt, von dem Schaltwechselbereich 11, das heißt, von den Laufrädern entkoppelt; das heißt, daß eine Ausfallsicherheits-Funktion ausgeführt werden kann.

Wenn unter der Bedingung, daß die Solenoidventile 23 und 24 ausfallen, der "L"-Bereich, wie in der Fig. 3f gezeigt ausgewählt wird, dann wird der Zuführeinlaß 81e mit dem Auslaßanschluß 81c über den Kanalweg 82e verbunden. Als ein Ergebnis hiervon, wird der Leitungsdruck P_E vom Zuführeinlaß 81e als der Kupplungsdruck P_FC vom Auslaßanschluß 81c ausgelassen, um zu der Vorwärtskupplung 12a geführt zu werden, so daß der Motor mit dem Schaltwechselbereich 11 verbunden wird; das heißt mit den Laufrädern. Da in diesem Betrieb der Leitungsdruck P_E, welcher zum Zuführeinlaß 81e gefördert ist, graduell über die Drossel 9 gefördert wird, wird die Verbindung bzw. das Einrücken der Vorwärtskupplung 12a stoßfrei und sanft ausgeführt. Obgleich andererseits der Zuführeinlaß 81d mit dem Auslaßanschluß 81b verbunden ist, wird der Leitungsdruck P_L, welcher durch den Zuführanschluß 81d zugeführt wird, graduell durch die Drossel 9 gefördert. Dementsprechend wird der Leitungsdruck P_L von einem Ende des Körpers 81 (das linke Ende gemäß der Fig. 3f) und dem Abströmauslaß 82f ausgelassen, um nicht zu der Rückwärtskupplung 12b geleitet zu werden. Wenn über dies unter dieser Bedingung der "R"-Bereich wie in der Fig. 3f gezeigt ausgewählt wird, dann wird der Zuführeinlaß 81d mit dem Auslaßanschluß 81b durch den Kanalweg 82a verbunden. Als ein Ergebnis hiervon wird der Leitungsdruck P_E vom Zuführeinlaß 81d als der Kupplungsdruck P_RC zu der Rückwärtskupplung 12b durch den Auslaßanschluß 81b gefördert, so daß der Motor mit dem Schaltwechselbereich 11 verbunden wird; das heißt, mit den Laufrädern über die Rückwärtskupplung 12b. Da in diesem Betrieb der Leitungsdruck P_E, welcher dem Zuführeinlaß 81d zugeführt wird, graduell durch die Drossel 9 gefördert wird, wird die Rückwärtskupplung 12 in gradueller Weise betätigt; das heißt, die Verbindung bzw. das Einrücken der Rückwärtskupplung wird stoßfrei und sanft ausgeführt. Andererseits ist der Zuführanschluß 81d mit dem Auslaßanschluß 81c verbunden; da jedoch der durch den Zuführleinlaß 81e zugeführte Leitungsdruck P_E graduell durch die Drossel 9 gefördert wird, wird er über das andere Ende (das rechte Ende gemäß der Fig. 3b) des Ventilkörpers 81 abgelassen; das heißt, er wird nicht zu der Vorwärtskupplung 12a gefördert. Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich wird, wird der Motor in dem Fall, daß das Steuerventil 32 ausfällt, mit dem Schaltwechselbereich 11, d. h., mit den Laufrädern bei Auswahl des "L" oder "R"-Bereichs verbunden. Aufgrund der Auswahl des "L" oder "R"-Bereichs wird in diesem Falle der Schaltwechselbereich 11 betätigt, um eine konstante Geschwindigkeit in der niedrigsten Schaltstufe zu erzeugen. Das heißt, daß, obgleich der Steuerbereich ausgefallen ist, das Fahrzeug betrieben werden kann.

Dementsprechend ist das stufenlose Getriebe 1 einfach in der Konstruktion; d. h., das stufenlose Getriebe 1 wird erhalten durch Hinzufügen des Umschaltventils 7 und durch Modifizieren der Konstruktion des Schaltventiles 8. Darüber hinaus hat das stufenlose Getriebe 1 die Ausfallsicherheits-Funktion, die mit, hoher Zuverlässigkeit ausgeführt betrieben wird, um ein sicheres Fahren des Fahrzeugs zu erlauben, falls der Steuerbereich ausgefallen ist. Überdies sind die Herstellungskosten des stufenlosen Getriebes 1 niedriger, als jene des herkömmlichen Getriebes. Andererseits werden Drosseln 9 zwischen dem Auslaßanschluß 71e des Umschaltventils 7 und der Zuführeinlässe 81d und 81e des Schaltventils 8 in den Leitungen vorgesehen, in denen der Leitungsdruck P_E gefördert wird, welches zu einer Vereinfachung hinsichtlich der Konstruktion des Schaltventils 8 und zu einer Verringerung des Stoßes beiträgt, welcher auf das Fahren des Fahrzeugs einwirkt, wenn der Steuerbereich ausfällt.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Solenoiddruck P_sol3 zum Zuführeinlaß 71a gefördert, um das Umschaltventil 7 zu betätigen; jedoch ist die Erfindung nicht auf dieses beschränkt. Das heißt, daß das Ausführungsbeispiel derart abgewandelt werden kann, daß der Steuerdruck P_C zum Zuführeinlaß 71a zugeführt wird, um das Umschaltventil 7 zu betätigen. Zusätzlich kann das Ausführungsbeispiel so abgewandelt werden, wie in der Fig. 5 gezeigt wird, so daß keine Drosseln 9 zwischen dem Auslaßanschluß 71e des Umschaltventils 7 und den Zuführeinlässen 81d und 81e des Schaltventils 8 in den Leitungen vorgesehen sind, in denen der Leitungsdruck P_E vorgesehen ist, obgleich die Abwandlung das Schaltventil 8 hinsichtlich seiner Konstruktion ziemlich verkompliziert. Überdies kann in dem Fall, wo die Steuerschaltung 6 und die Solenoidventile 24 und 32 ausfallen, eine Ausfallsicherheits- Funktion in der gleichen Weise anhand der Tatsache erhalten werden, daß in diesem Falle der an das Solenoidventil 32 angelegte Strom auf einen vorbestimmten Wert oder weniger verringert wird. Dem Automatikgetriebe gemäß dem Ausführungsbeispiel wird der Ausfallsicherheitsmechanismus d. h., das Umschaltventil hinzugefügt, um zu der Ausfallsicherheits- Funktion zu führen, welche in positiver Weise ausgeführt wird, wenn der Steuerbereich ausfällt. Folglich wird der Mechanismus verhältnismäßig einfach in seiner Konstruktion, wobei die Herstellungskosten geringer sind als jene des herkömmlichen Mechanismus.

Überdies ist in dem Automatikgetriebe der Schaltsteuerbereich, d. h., das Schaltventil in seiner Konstruktion modifiziert, um das sichere Fahren des Fahrzeugs zu ermöglichen, wenn der Steuerbereich ausgefallen ist. Das sich ergebende Automatikgetriebe ist einfach in seiner Konstruktion, wobei die Herstellungskosten geringer sind als jene des herkömmlichen Automatikgetriebes. Überdies ist in dem Automatikgetriebe der Drosselbereich zwischen dem Umschaltventil und dem Schaltventil in dem Öldruckpfad vorgesehen, welcher sich von der Öldruck erzeugenden Quelle durch das Umschaltventil und das Schaltventil zum Kupplungsbereich erstreckt. Folglich wird das Schaltventil einfacher in seiner Konstruktion, welches die Herstellungskosten des Mechanismus gegenüber jenen des konventionellen Mechanismus verringert.

In dem Fall, in dem das Automatikgetriebe das stufenlose kontinuierliche variable Getriebe ist, wird über dies das Übersetzungsverhältnis, welches das Eingangs- /Ausgangsverhältnis zwischen dem Motor und dem Laufrad in dem D-Bereich ist, kontinuierlich gesteuert. Wenn in diesem Fall das Solenoidventil 23, 24 oder ähnliches ausgefallen ist, dann ist es unmöglich, das Übersetzungsverhältnis zu steuern, wodurch das Übersetzungsverhältnis sich plötzlich verändern kann. In der vorliegenden Erfindung jedoch, schließt die Steuerschaltung 6 das Steuerventil 32, so daß der Steuerdruck P_C nicht an den Kupplungsabschnitt durch das Umschaltventil 7 und das Schaltventil 8 angelegt wird. Dementsprechend wird der Kupplungsabschnitt zwischen dem Motor und dem Laufrad entkoppelt. Aus diesem Grund wird selbst dann, wenn das abnormale Übersetzungsverhältnis am Schaltabschnitt infolge des Defektes des Solenoidventils 23, 24 oder ähnliches anliegt, wird trotzdem kein Stoß entsprechend dem abnormalen Übersetzungsverhältnis auf das Fahrzeug übertragen. Wenn dann bei diesem Defektzustand der Schalthebel auf den "L" oder "R"-Bereich gewechselt wird, wird der Leitungsdruck an den Kupplungsabschnitt angelegt, um den Motor mit dem Laufrad zu koppeln, um zu ermöglichen, daß das Fahrzeug betrieben werden kann. Aus diesem Grunde wird der Leitungsdruck an den Kupplungsabschnitt angelegt, um ist die vorliegende Erfindung insbesondere bei dem stufenlosen, kontinuierlich variablen Getriebe wirksam.

In einem Automatikgetriebe für ein Fahrzeug ist ein Umschaltventil 7, welches durch ein Steuerventil 31 oder ein Solenoidventil 32 betätigt wird, zwischen einem Schaltventil 8 und einer öldruckerzeugenden Quelle 5 sowie dem Steuerventil 31 vorgesehen, so daß der Öldruck von der öldruckerzeugenden Quelle 5 oder der Öldruck vom Steuerventil 31 wahlweise an das Schaltventil 8 angelegt wird, wobei das Anlegen des Öldrucks an das Schaltventil 8 ungeachtet des Schaltbereichs des Schaltventiles 8 eingestellt werden kann, wobei der Öldruck von der öldruckerzeugenden Quelle 5 an das Schaltventil 8 angelegt werden kann, wenn ein vorbestimmter Schaltbereich ausgewählt ist.

Bezugszeichenliste

2

Schaltwechselsteuerbereich,

3

Kupplungssteuerbereich,

5

Ölpumpe (Öldruck erzeugende Quelle),

6

Steuerschaltung (Fail-safe-Steuerbereich),

7

Umschaltventil (Fail-safe-Steuerbereich),

8

Schaltventil (Schaltsteuerbereich),

9

Drossel (Drosselbereich),

11

Schaltwechselbereich,

12

Kupplungsbereich,

21, 22

und

31

Steuerventil,

23, 24

und

32

Solenoidventil,

23

und

24

Solenoidventil

Claims (6)

1. Verfahren zur Steuerung eines Automatikgetriebes und einer hydraulisch betätigbaren Kupplung (12) mit einem Kupplungs­ steuerbereich (3) zum Betätigen der Kupplung (12) mittels ei­ nes Kupplungssteuerventils (31), das durch ein Kupplungsma­ gnetventil (32) betätigt wird, und mit einem Übersetzungsän­ derungssteuerbereich (2), der über einen Schalthebel in Ab­ hängigkeit vorbestimmter Schalthebelstellungen für Langsam­ fahrt (L- oder R-Bereich) oder für andere Fahrbetriebsarten (D- oder 2-Bereich) eingestellt wird, zum Betätigen eines verstellbaren Übersetzungsmechanismus (11) mittels zumindest eines Übersetzungssteuerventils (21, 22), das jeweils durch ein Übersetzungsmagnetventil (23, 24) betätigt wird, wobei bei Erfassung eines Fehlerzustands des Kupplungsmagnetventils (32) nur der in die vorbestimmte Schalthebelstellung für Langsamfahrt (L- oder R-Bereich) gestellte Schalthebel einen Ausfallsicherheitsmechanismus (7, 8) betätigt, der die Kupp­ lung (12) durch Anlegen eines Maximaldrucks (P_E) einrückt bzw. eingerückt läßt, während der in die vorbestimmte Schalt­ hebelstellung für andere Fahrbetriebsarten (D- oder 2- Bereich) gestellte Schalthebel den Ausfallsicherheitsmecha­ nismus (7, 8) derart betätigt, daß die Kupplung nicht einge­ rückt wird bzw. ausgerückt bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (12) bei Erfassung eines Fehlerzustands des Übersetzungsmagnetventils (23, 24) ausgerückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erfassung eines Fehlerzustands des Übersetzungsmagnetven­ tils (23, 24) nur der in die vorbestimmte Schalthebelstellung für Langsamfahrt (L- oder R-Bereich) gestellte Schalthebel einen Ausfallsicherheitsmechanismus (7, 8) betätigt, der die Kupplung (12) durch Anlegen eines Maximaldrucks (P_E) einrückt bzw. eingerückt läßt, während der in die vorbestimmte Schalt­ hebelstellung für andere Fahrbetriebsarten (D- oder 2- Bereich) gestellte Schalthebel den Ausfallsicherheitsmecha­ nismus (7, 8) derart betätigt, daß die Kupplung nicht einge­ rückt wird bzw. ausgerückt bleibt.

4. Automatikgetriebe mit einer hydraulisch betätigbaren Kupplung (12), das einen Kupplungssteuerbereich (3) zum Betätigen der Kupplung (12) mittels eines Kupplungssteuerventils (31), das durch ein Kupplungsmagnetventil (32) betätigbar ist, und ei­ nen Übersetzungsänderungssteuerbereich (2) aufweist, der über einen Schalthebel in Abhängigkeit vorbestimmter Schalthebel­ stellungen für Langsamfahrt (L- oder R-Bereich) oder für an­ dere Fahrbetriebsarten (D- oder 2-Bereich) einstellbar ist, zum Betätigen eines verstellbaren Übersetzungsmechanismus (11) mittels zumindest eines Übersetzungssteuerventils (21, 22), das jeweils durch ein Übersetzungsmagnetventil (23, 24) betätigbar ist, wobei bei Erfassung eines Fehlerzustands des Kupplungsmagnetventils (32) nur der in die vorbestimmte Schalthebelstellung für Langsamfahrt (L- oder R-Bereich) ge­ stellte Schalthebel einen Ausfallsicherheitsmechanismus (7, 8) betätigt, der die Kupplung (12) durch Anlegen eines Maxi­ maldrucks (P_E) einrückt bzw. eingerückt läßt, während der in die vorbestimmte Schalthebelstellung für andere Fahrbetriebs­ arten (D- oder 2-Bereich) gestellte Schalthebel den Ausfall­ sicherheitsmechanismus (7, 8) derart betätigt, daß die Kupp­ lung nicht eingerückt wird bzw. ausgerückt bleibt.

5. Automatikgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (12) bei Erfassung eines Fehlerzustands des Übersetzungsmagnetventils (23, 24) ausrückbar ist.

6. Automatikgetriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erfassung eines Fehlerzustands des Übersetzungsmagnetven­ tils (23, 24) nur der in die vorbestimmte Schalthebelstellung für Langsamfahrt (L- oder R-Bereich) gestellte Schalthebel einen Ausfallsicherheitsmechanismus (7, 8) betätigt, der die Kupplung (12) durch Anlegen eines Maximaldrucks (P_E) einrückt bzw. eingerückt läßt, während der in die vorbestimmte Schalt­ hebelstellung für andere Fahrbetriebsarten (D- oder 2- Bereich) gestellte Schalthebel den Ausfallsicherheitsmecha­ nismus (7, 8) derart betätigt, daß die Kupplung nicht einge­ rückt wird bzw. ausgerückt bleibt.