DE69326518T2

DE69326518T2 - Gangwechsel - Steuersystem für von Hand schaltbares automatisches Getriebe

Info

Publication number: DE69326518T2
Application number: DE69326518T
Authority: DE
Inventors: Masashi Hattori; Yasuo Hojo; Masahito Inaba; Takeshi Inuzuka; Masato Kaigawa; Takayuki Okada; Kazuyuki Suzuki; Atsushi Tabata; Yutaka Taga; Tsutae Takeda; Yoshito Takeshita; Takanori Wakasugi
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-09-21
Filing date: 1993-05-26
Publication date: 2000-05-04
Anticipated expiration: 2013-05-27
Also published as: EP0589145A2; DE69326518D1; US5415056A; EP0589145B1; EP0589145A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der Druckschrift DE-A-40 42 045, die die Merkmale des Oberbegriffes von Anspruch 1 zeigt, ist ein gattungsgemäßes Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe bekannt. Dieses System weist eine Schalteinheit auf, mit der durch eine Betätigung eines Schalthebels ein automatischer Schaltmodus und ein manueller Schaltmodus gewählt wird.
Ein Automatikgetriebe für ein Fahrzeug bewirkt grundsätzlich eine Antriebsbedingung, die für einen Fahrzustand geeignet ist, wie beispielsweise in bezug auf eine Drosselöffnung und eine Fahrzeuggeschwindigkeit, indem ein Gang oder eine Schaltstufe auf der Grundlage des Fahrzustandes gewählt wird. In der Vergangenheit wurde häufig ein Automatikgetriebe verwendet, bei dem der Fahrzustand erfaßt wird und in elektrische Signale durch verschiedene Sensoren umgewandelt wird, wobei die elektrischen Signale zum Bestimmen eines Gangs berechnet werden und die Signale auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse an vorbestimmte Solenoidventile ausgegeben werden, so daß das Schalten durch eine Betätigung der Solenoidventile ausgeführt werden kann. Das sogenannte "Automatikgetriebe der elektronischen Steuerart" führt das Schalten direkt auf der Grundlage der von dem Computer für die vorstehend erwähnten Berechnungen kommenden Ausgabesignale aus, kann jedoch das Schalten durch ein Ausgeben eines Schaltsignals auf der Grundlage von anderen Eingabesignalen bewirken, ohne auf die Berechnungsergebnisse auf der Grundlage der Fahrbedingung zurückzugreifen. Es ist ein Automatikgetriebe bekannt, das ein manuelles Schalten verwirklichen kann, indem der Freiheitsgrad eines derartigen Automatikgetriebes der elektronischen Steuerart wirkungsvoll angewendet wird. Dieses bekannte Automatikgetriebe ist derart aufgebaut, daß ein Schalthebel zum Ausgeben eines manuellen Schaltsignales betätigt wird, so daß eine arithmetische Einheit einen einzustellenden Gang auf der Grundlage des manuellen Schaltsignales bestimmen kann und ein Schaltsignal zum Erreichen dieses Gangs ausgeben kann.
Eine Schalteinheit zum Verändern eines Fahrbereiches bei dem automatischen Schaltmodus und zum Schalten des Schaltmodus in den manuellen Modus und zum Wählen eines Gangs und in dem manuellen Schaltmodus ist in den Druckschriften US-A-4 905 530, US-A-4 987 792, US-A-5 009 128, US-A-5 044 220 und US-A-5 062 314 offenbart.
Bei der in jenen US-Beschreibungen offenbarten Schalteinheit werden die einzelnen Bereichspositionen für den Parkbereich (P), den Rückwärtsbereich (R), den Neutralbereich (N) und den Fahrbereich (D) bei den automatischen Schaltmodus entlang einer geraden Rinne zum Führen eines Schalthebels eingestellt. Parallel zu dieser geraden Rinne ist eine kurze Rinne ausgebildet, die einen Endabschnitt hat, der einer Hochschaltposition zugeordnet ist, wobei ihr anderer Endabschnitt einer Herunterschaltposition zugeordnet ist. Diese beiden Rinnen sind so verbunden, daß der Schalthebel bewegt wird.
Bei der vorstehend beschriebenen Schalteinheit wird der Schaltmodus von dem automatischen in den manuellen Modus durch ein Bewegen des Schalthebels von der D-Bereichsposition zu der vorstehend erwähnten kurzen Rinne geschaltet. Wenn der Schalthebel in der kurzen Rinne in die Hochschaltposition bewegt wird, gibt ein in der Hochschaltposition angeordneter Hochschaltschalter ein Einschaltsignal aus, so daß ein Hochschalten um einen Gang ausgeführt wird. Wenn andererseits der Schalthebel in die Herunterschaltposition bewegt wird, gibt ein in der Herunterschaltposition angeordneter Herunterschaltschalter ein Einschaltsignal aus, so daß ein Herunterschalten um einen Gang ausgeführt wird.
Somit kann die vorstehend beschriebene Schalteinheit das Herunterschalten oder Hochschalten schrittweise ausführen, jedoch kann sie das sogenannte "Auslaßschalten oder Überspringschalten" nicht ausführen, bei dem beim Gangschalten ein Gang ausgelassen oder übersprungen wird, so daß um zwei oder mehr Gänge nach oben oder nach unten geschaltet wird. Um ein Schalten zu bewirken, daß dem Auslaßschalten oder Überspringen im wesentlichen nahe kommt, muß der Schalthebel sofort zwei oder mehrmals betätigt werden, so daß die Schalteinheit ein nichtzufriedenstellendes Betriebsverhalten aufweist.
In der Druckschrift US-P Nr. 5 056 376 und in der offengelegten Japanischen Patentschrift Nr. 157 855/1986 ist andererseits eine Schalteinheit offenbart, die die einzelnen Gänge bei dem manuellen Schaltmodus direkt wählen kann. Bei dieser Schalteinheit ist eine Führungsplatte zum Einstellen der Position des Schalthebels mit einer Querrinne und 5 oder 6 Längsrinnen, die von der Querrinne nach beiden Seiten hin zweigen, ausgebildet. Von diesen Längsrinnen ist eine an dem Endabschnitt der Querrinne ausgebildete Rinne der Parkbereichsposition (P), der Rückwärtsgangbereichsposition (R), der Neutralbereichsposition (N) und der Fahrbereichsposition (D) zugeordnet und die restlichen vier oder fünf Rinnen sind den einzelnen Schaltpositionen zugeordnet, das heißt den Positionen für den ersten bis vierten oder fünften Gang bei dem manuellen Schaltmodus. Darüber hinaus wird der automatische Schaltmodus durch ein Versetzen des Schalthebels in die D-Bereichsposition eingestellt, so daß das Schalten auf der Grundlage des erfaßten Fahrzustandes, wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Drosselöffnung, bewirkt wird. Darüber hinaus wird, wenn der Schalthebel in einer der dem ersten bis vierten oder fünften Gang zugeordneten Längsrinne positioniert ist, der Schaltmodus zu dem manuellen Modus geschaltet, um den der speziellen Längsnut zugeordneten Gang einzustellen.
Gemäß dieser Schalteinheit kann der Gang bei dem manuellen Schaltmodus direkt gewählt werden. Trotz dieses Vorteils sind jedoch die einzelnen Bereichspositionen bei dem automatischen Schaltmodus und die einzelnen Gangpositionen bei dem manuellen Schaltmodus in völlig unterschiedlichen Bereichen vorgesehen, so daß ein großer Raum für die einzelnen Bereichspositionen und Schaltpositionen erforderlich ist. Genauer gesagt ist die Größe der Schalteinheit sehr groß. Darüber hinaus ist der Weg zum Betätigen des Schalthebels lang, was das Betriebsverhalten verschlechtert.
Andererseits ist bei der mit den einzelnen Gangpositionen unabhängig bei dem manuellen Schaltmodus versehenen Schalteinheit in jeder Gangschaltposition ein Schalter angeordnet, der eingeschaltet wird, so daß das Schalten auf der Grundlage des von dem Schalter ausgegebenen Signals bewirkt werden kann. Die Schaltsteuerung kann nicht bewirkt werden, wenn nicht durch eine elektronische Einheit im Hinblick auf die Ausschaltvorgänge sämtlicher Schalter bestimmt worden ist, daß der Fahrbereich (D) für das automatische Schalten gewählt worden ist. Wenn einer der Schalter einen Kurzschluß erfährt, kann der D-Bereich nicht erreicht werden, so daß das Fahrzeug nicht im automatischen Schaltmodus fahren kann. Wenn darüber hinaus der einem niedrigeren Gang entsprechende Schaltschalter während des Fahrens im D-Bereich kurzgeschlossen wird, entscheidet die elektronische Steuereinheit, daß das manuelle Schalten auf den dem zerstörten Schalter entsprechendem Gang ausgeführt worden ist und bewirkt sofort ein Herunterschalten. Andererseits kann bei dem manuellen Schaltmodus eine Steuerung bewirkt werden, um die höheren Gänge zu bevorzugen, in dem das Schaltsignal behandelt wird, um so ein Herunterschalten auf einen niedrigeren Gang aufgrund des Kurzschlusses des dem niedrigeren Gang entsprechenden Schalters während des Fahrens bei dem höheren Gang zu verhindern. Dann kann es sein, daß die Schaltung wahrscheinlich bei dem höheren Gang verbleibt, was das Starten unmöglich macht, wenn der Schalter bei dem höheren Gang einen Kurzschluß erfahren hat.
Bei dem System des vorstehend beschriebenen Standes der Technik kann das Auswählen der einzelnen Bereiche bei dem automatischen Schaltmodus und das Auswählen der einzelnen Gänge bei dem manuellen Schaltmodus durch ein Bewegen des Schalthebels entlang der Quernut und durch ein Bewegen des Schalthebels entlang der Längsnuten senkrecht zu der Quernut verwirklicht werden. Jedoch ist die Bewegungsrichtung des Schalthebels von der Quernut senkrecht zu der Quernut im allgemeinen im Falle eines im automatischen Schaltmodus zu wählenden Bereiches und im Falle eines im manuellen Schaltmodus zu wählenden Ganges, jedoch haben die gewählten Positionen unterschiedliche Verzweigungspositionen von der Querrinne bei dem automatischen Schaltmodus und dem manuellen Schaltmodus. Daher ist es, damit der Fahrer den Schalthebel in die von ihm selbst erwünschte Gangposition oder Bereichsposition ersetzen kann, erforderlich, daß er den Schalthebel in die erwünschte Längsrinne bewegt, nach dem er bestätigt hat, daß der Schalthebel zu dem Endabschnitt der Querrinne bewegt wurde. Somit erfordert das System des Standes der Technik einen Bestätigungsvorgang durch den Fahrer, so daß das Betriebsverhalten nicht zufriedenstellend ist.
Darüber hinaus hat die Schalteinheit des Standes der Technik den Vorteil, daß der Gang direkt bei dem manuellen Schaltmodus gewählt werden kann, jedoch kann dieser Vorgang nur durch ein Betätigen des Schalthebels anders als beim manuellen Getriebe ausgeführt werden. Somit kann ein Schaltvorgang auf einen niedrigeren Gang während des Fahrens bei einer hohen Geschwindigkeit ausgeführt werden. Als ein Ergebnis ist es wahrscheinlich, daß ein Überdrehen des Motors auftreten kann.
Im übrigen wird bei dem manuellen Schaltmodus bei allen Gängen ein Bremsen des Motors bewirkt. In Abhängigkeit von dem Aufbau des Getriebezuges ist daher bei einem Schaltvorgang im manuellen Schaltmodus ein Bewirken der sogenannten "Eingriffsveränderung" erforderlich, bei dem eine Motorbremsreibeingriffseinrichtung für einen Gang vor dem Schalten außer Eingriff gebracht wird, während eine Motorbremsreibeingriffseinrichtung für einen Gang nach dem Schalten in Eingriff gebracht wird. Wenn in diesem Fall der Eingriff der anderen Reibeingriffseinrichtungen im Hinblick auf das Außereingriffgelangen der einen Reibeingriffeinrichtung früh geschieht, wird ein Schaltstoß durch die Kopplung bewirkt.
Wenn andererseits der Eingriff der anderen Reibeingriffseinrichtung sich verzögert, wird das Schaltansprechverhalten durch den Schlupf verschlechtert. Die Lösung dieses Problems ist von verhängnisvoller Bedeutung, da es insbesondere bei dem manuellen Schaltmodus wesentlich ist, das Schaltansprechverhalten besser als bei dem automatischen Schaltmodus zu gestalten.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaltsteuersystem zu schaffen, das mit einer Schalteinheit ausgerüstet ist, die kompakt ist und ein ausgezeichnetes Betriebsverhalten hat.
Darüber hinaus soll ein Schaltsteuersystem geschaffen werden, das den manuellen Schaltmodus und den automatischen Schaltmodus ohne ein Versagen schalten kann und jegliche fehlerhafte Schaltung ohne Versagen verhindern kann.
Darüber hinaus soll das Schaltansprechverhalten bei dem manuellen Schaltmodus verbessert werden.
Darüber hinaus soll ein Schaltsteuersystem geschaffen werden, das das Überdrehen des Motors verhindern kann.
Schließlich soll eine fehlerhafte Betätigung des neutralen Zustandes verhindert werden, wodurch das Überdrehen des Motors und die Verschlechterung des Fahrkomforts aufgrund des Überdrehens des Motors verhindert wird.
Die vorstehend dargelegte Aufgabe wird mittels der Merkmale gelöst, die in dem kennzeichnenden Abschnitt von Anspruch 1 definiert sind. Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Schaltsteuersystems für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1 sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 18 jeweils aufgeführt.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erörtert.
Fig. 1 zeigt ein schematische Blockabbildung eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2A zeigt eine Seitenansicht von einem Beispiel einer bei der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Schalteinheit.
Fig. 2B zeigt eine Vorderansicht im Längsschnitt der Schalteinheit.
Fig. 2C zeigt eine Vorderansicht von einem Abschnitt der Schalteinheit zur Erläuterung der Querbewegungen eines Schalthebels.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen Mechanismus zum Übertragen der Längsbewegung und Querbewegung des Schalthebels auf ein anderes Element.
Fig. 4 zeigt eine Abbildung zur Erläuterung der Anordnung der Positionen der einzelnen Bereiche und Gänge.
Fig. 5 zeigt eine Tabelle der Einschalt- beziehungsweise Ausschaltvorgänge von Schaltern, die durch den Schalthebel gesteuert werden.
Fig. 6 zeigt eine schematische Blockabbildung von Steuerleitungen einer elektronischen Steuereinheit für ein Automatikgetriebe.
Fig. 7 zeigt eine Blockabbildung von Sensoren, die mit der elektronischen Steuereinheit verbunden sind.
Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild von mit der elektronischen Steuereinheit verbundenen Betätigungsgliedern und zu diesen zugehörigen Schaltungen.
Fig. 9 zeigt eine schematische Abbildung von einem Beispiel eines Getriebezuges.
Fig. 10 zeigt eine Anwendungstabelle einer Reibeingriffseinrichtung zum Einstellen der einzelnen Gänge in einem automatischen Schaltmodus und in einem manuellen Schaltmodus.
Fig. 11 zeigt eine Abbildung eines Hauptschaltungsabschnittes von einem hydraulischen Steuersystem.
Fig. 12 zeigt ein allgemeines Flußdiagramm zum Schalten des automatischen Schaltmodus und des manuellen Schaltmodus.
Die Fig. 13A, 13B und 13C zeigen Draufsichten auf einen Abschnitt einer Einheit zum Erläutern der Vorgänge eines Mechanismus zum Erfassen der Querpositionen des Schalthebels.
Die Fig. 14A, 14B und 14C zeigen Draufsichten auf einen Abschnitt einer Einheit zur Erläuterung der Vorgänge eines Mechanismus zum Erfassen der Längspositionen des Schalthebels.
Fig. 15 zeigt ein Flußdiagramm einer Nebenroutine zum Steuern eines Motorbremsolenoidventils.
Fig. 16 zeigt ein Zeitablaufdiagramm der Ausgabezeitabstimmung von einem Signal zum Befehlen eines Ganges und der zeitlichen Abstimmung von Einschaltvorgängen / Ausschaltvorgängen eines Schaltsolenoidventils.
Fig. 17 zeigt ein Flußdiagramm von einer anderen Nebenroutine zum Steuern des Motorbremssolenoidventils.
Fig. 18 zeigt ein Zeitablaufdiagramm der Ausgabezeitabstimmung von einem Signal zum Befehlen eines Ganges durch die in Fig. 17 gezeigte Nebenroutine und der zeitlichen Abstimmung der Einschaltvorgänge / Ausschaltvorgänge eines Schaltsolenoidventils.
Fig. 19A zeigt eine Seitenansicht von einem Abschnitt von sowohl einem Mechanismus für eine Rückkehr des Schalthebels in eine Fahrbereichsposition als auch eines Sperrmechanismus.
Fig. 19B zeigt eine Vorderansicht von einem Abschnitt von diesen Mechanismen.
Fig. 20 zeigt ein Flußdiagramm zum Steuern einer anderen Schalteinheit.
Fig. 21 zeigt ein Flußschaltbild von eine Steuerroutine, die ein manuelles Schalten unterbindet, so daß das Überdrehen des Motors verhindert wird.
Fig. 22 zeigt ein Flußdiagramm von wiederum einer anderen Schalteinheit.
Fig. 23 zeigt ein Flußschaltbild von einer anderen Steuerroutine, die das manuelle Schalten unterbindet, so daß das Überdrehen des Motors verhindert wird.
Fig. 24 zeigt eine Abbildung der Anordnung der einzelnen Positionen von Bereichen und Gängen der Schalteinheit, die mit einem Sperrzapfen zum Unterbinden einer neutralen Position ausgerüstet ist.
Fig. 25 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie X-X von Fig. 24.
Fig. 26 zeigt eine perspektivische Ansicht von einem Betätigungsglied zum Betätigen des Sperrzapfens.
Fig. 27 zeigt eine schematische Abbildung von einem Mechanismus zum Betätigen des Sperrzapfens.
Die Fig. 28A und 28B zeigen Flußschaltbilder von einer Steuerroutine des Sperrzapfens.
Fig. 29 zeigt eine Abbildung der Form eines Nockenloches.
In Fig. 1 ist ein Motor 1 zum elektrischen Steuern einer Drosselöffnung so aufgebaut, daß seine Ausgangseigenschaften relativ zu einem Niederdrücken eines Bremspedals verändert werden können. Ein Automatikgetriebe 2 ist mit dem Motor 1 verbunden, so daß es einen automatischen Schaltmodus, bei dem ein Gang in Übereinstimmung mit einem Fahrzustand eingestellt wird, und einen manuellen Schaltmodus, bei dem ein Gang auf der Grundlage eines manuellen Vorgangs eingestellt wird, wählen kann. Genauer gesagt hat ein Drosselventil 3 zum Einstellen der Einlaßluft in den Motor 1 einen Öffnungsgrad, der durch ein elektrisch gesteuertes Betätigungsglied 4, wie beispielsweise ein Motor, der durch eine elektronische Steuereinheit (E-ECU) 5 gesteuert wird, verändert wird. Diese elektronische Steuereinheit 5 besteht hauptsächlich aus einer Zentralrecheneinheit (CPU), aus Speicherelementen (ROM, RAM) und einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle und wird mit Signalen beliefert: einem Ausgabesignal von einem Sensor 7 zum Erfassen des Niederdrückens eines Gaspedals 6, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, einem Bremssignal, das erzeugt wird, wenn ein Schalter an der Bremsseite oder ein Fußbremspedalschalter eingeschaltet wird, und einem Motorkühlwassertemperatursignal. In Übereinstimmung mit dem Niederdrücken des Gaspedals 6 regt die elektronische Steuereinheit 5 das Betätigungsglied 4 an, um das Drosselventil auf eine vorbestimmte Öffnung einzustellen, und steuert eine Kraftstoffeinspritzrate durch eine Kraftstoffeinspritzeinheit 8 auf einen für die Drosselöffnung geeigneten Wert.
Andererseits ist das Automatikgetriebe 2 so aufgebaut, daß es (nicht gezeigte) Solenoidventile in einem hydraulischen Steuersystem 9 durch eine elektronische Getriebesteuereinheit (T-ECU) 10 steuert und bewirkt, daß ein (nicht gezeigtes) manuelles Ventil durch eine Schalteinheit 11 betätigt wird, die durch einen Schalthebel betätigt wird, um einen vorbestimmten Gang einzustellen.
Die elektronische Getriebesteuereinheit 10 besteht hauptsächlich aus einer zentralen Recheneinheit (CPU), Speicherelementen (ROM und RAM) und einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle. Im Ansprechen auf ein von der Schalteinheit 11 ausgegebenes Signal bestimmt die elektronische Steuereinheit 10 den automatischen Schaltmodus und den manuellen Schaltmodus und den Bereich und den Gang im manuellen Schaltmodus. Die elektronische Getriebesteuereinheit 10 ist ebenfalls so aufgebaut, daß sie ein Schaltbefehlssignal zu dem hydraulischen Steuersystem 9 und ein Signal, das den jeweiligen Schaltmodus befiehlt, an die elektronische Motorsteuereinheit 5 ausgibt. Zu dieser elektronischen Getriebesteuereinheit 10 wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, ein Wert des Niederdrückens des Bremspedals θ, ein Bremssignal, ein Temperatursignal des Motorkühlwassers, ein Musterschaltsignal und dergleichen zugeführt. Im Ansprechen auf das Signal des jeweiligen Schaltmodus ändert andererseits die elektronische Motorsteuereinheit 5 den Signalwert, der den Ausgabeeigenschaften des Motors entspricht, das heißt dem Niederdrücken des Gaspedals 6, und zu dem Betätigungsglied 4 zugeführt wird, in den Wert, der dem jeweiligen Schaltmodus entspricht, so daß der Ausgabewert des Motors genaue Eigenschaften bei dem manuellen Schaltmodus haben kann.
Die Schalteinheit 11 wird durch einen Schalthebel 12 betätigt, um den automatischen Schaltmodus und den manuellen Schaltmodus zu schalten, einen Bereich in dem automatischen Schaltmodus zu wählen und einen Gang in dem manuellen Schaltmodus zu wählen. Die Positionen zum Wählen der einzelnen Bereiche im automatischen Schaltmodus sind in einer Reihe aufgereiht, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Genauer gesagt ist die Schalteinheit 11 mit einer I-förmigen Rinne 13 zum Führen des Schalthebels 12 in die Bereichspositionen ausgebildet, die in Fig. 1 nach unten gerichtet mit einem Parkbereich (P), einem Rückwärtsgangbereich (R), einem neutralen Bereich (N), einem Fahrbereich (D), einem "S"-Bereich und einem "L"-Bereich angeordnet sind. Darüber hinaus sind bei dem manuellen Schaltmodus zu wählenden Gänge der erste bis vierte Vorwärtsgang. Die Gangpositionen zum Wählen dieser Gänge sind an der rechten und an der linken Seite über die I-förmige Rinne 13 angeordnet. Genauer gesagt ist die Schalteinheit 11 mit einer H-förmigen Rinne 14 ausgebildet, die die I-förmige Rinne 13 an der D-Bereichsposition kreuzt. Die Gangpositionen für den ersten bis vierten Gang sind den vier Enden jener H-förmigen Rinne 14 zugeordnet, wie dies durch entsprechende Zahlen in Fig. 1 bezeichnet ist. Die H-förmige Rinne 14 bildet eine erste Teilschaltbahn über die I-förmige Rinne 13 und zweite Teilschaltbahnen, die an jedem Ende der ersten Teilschaltbahn ausgebildet sind.
Die Schalteinheit 11 ist in den Fig. 2A, 2B und 2C und in Fig. 3 genauer beispielhaft dargelegt.
Die vorstehend beschriebene Schalteinheit 11 steht aus: einem an der nicht gezeigten Fahrzeugkarosserie befestigten Element 15, einer Halteeinrichtung 17, die derart in dem ortsfesten Element 15 montiert ist, daß sie gestützt ist, um an einem sich quer der Fahrzeugkarosserie erstreckenden und mit dem manuellen Ventil verbundenen Querzapfen 16 nach vorn und zurück zu schwenken, dem Schalthebel 12, der so gestützt ist, daß er an einem Längzapfen 18 schwenkt, der den Querzapfen 16 schneidet, um so in der mit der Schwenkrichtung der Halteeinrichtung 17 identischen und diese schneidenden Richtung geschwenkt und geneigt zu werden, einem Trennmechanismus zum Trennen des Schalthebels 12 in einer vorbestimmten Schaltposition (beispielsweise in der D-Position bei dem automatischen Schaltmodus bei dem vorliegendem Beispiel) von der Halteeinrichtung 17 und Schalter SH und SR zum Erfassen der Neige- und Schwenkbewegungen des getrennten Schalthebels 12. Darüber hinaus besteht ein Schalter SW, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, aus: einem Paar an Neigungserfassungsschaltern (SH) RH und LH zum Erfassen der nach rechts erfolgten und nach links erfolgten Neigebewegungen des Schalthebels 12 von der D- Bereichsposition und einem Paar an Schwenkerfassungsschaltern (SR) FR und RR zum Erfassen der nach vorn erfolgten und nach hinten erfolgten Schwenkbewegungen in der Neigeposition. Die elektronische Steuereinheit 10 umfaßt des weiteren eine arithmetische Betätigungseinrichtung zum Bestimmen eines Gangs in Kombination mit den durch jene einzelnen Schalter erfaßten Signalen.
Die Einzelheiten des Aufbaus der einzelnen Abschnitte wird nachstehend beschrieben. Das ortsfeste Element besteht aus einem Grundelement 15b mit einer Öffnung 15a in der Mitte und einem Paar an Seitenplatten 15c, die an der rechten und linken Seite der Öffnung 15a sich erheben. Ein den Querzapfen 16 bildender Bolzen ist in ein Paar Halterungen 15d eingepaßt und durch diese gestützt, die sich von dem rechten und linken Rand der Öffnung 15a nach unten erstrecken. Dieser Bolzen bildet ein Stützelement zum Stützen einer Kreuzhülse 19, die mit einander kreuzenden Bolzenlöchern ausgebildet ist, an dem ortsfesten Element 15 in einer vor und zurück schwenkenden Weise, und er sitzt in einem der Bolzenlöcher der Kreuzhülse 19. In dem anderen Bolzenloch der Kreuzhülse 19 sitzt der Bolzen, der in eine von dem Schalthebel 12 nach unten führenden Gabel 12 eingefügt ist, um dadurch den Längszapfen 18 oder die Mitte der Neigebewegung des Schalthebels 12 zu bilden.
Die Halteeinrichtung 17 ist in einer nach unten gerichteten Kanalform ausgebildet, deren obere Seite eine Gatterplatte 17a fixiert und deren eine Seitenplatte ein hebelförmiges manuelles Ventilverbindungselement 17b an dem unteren Ende fixiert. Hierbei ist das ortsfeste Element 15 mit folgendem eingerichtet: Einem Unterbindungsmechanismus 20, der beim automatischen Schaltvorgang durch eine Drücktaste 12b an dem oberen Abschnitt des Schalthebels 12 außer Kraft gesetzt wird und mit einem Nockenloch 17c der Halteeinrichtung 17 in Eingriff beziehungsweise außer Eingriff gebracht wird, und einem Sperrmechanismus 21, der zwischen der Kreuzhülse 19 und der Halteeinrichtung 17 angeordnet ist, um den Schalthebel 12 in jeder der Positionen beim manuellen Schaltvorgang zu halten und um ein angenehmes Empfinden während der Bewegung des Schalthebels 12 zwischen den Positionen zu verwirklichen.
Wie dies in Fig. 3 detailliert dargestellt ist, ist die Gatterplatte 17a mit folgendem ausgebildet: einem Gatterloch 17d, das in der Draufsicht eine H-Form hat und in dem ein Schaft 12d des Schalthebels sitzt, einer Blockierplattenleitrinne 17e, die sich an der unteren Seite der Gatterplatte 17a in der Querrichtung erstreckt, und einer mit Kerben versehenen Rinne 17f, die von einer Seite mit Kerben versehen ist, wobei ihre Tiefe in einer zylindrischen Form ausgebildet ist.
Der vorstehend erwähnte Trennmechanismus besteht aus einer Blockierplatte 22, die in der Blockierplattengleitrinne 17e der Gatterplatte 17a sitzt, und der Seitenplatte 15c des ortsfesten Elementes 15. Die Blockierplatte 22 ist aus einer in der Draufsicht kreuzförmigen Platte gebildet, so daß sie Ohren 22a und 22b an ihren beiden Seiten hat. Die Blockierplatte 22 ist in ihrer Mitte mit einem I-förmigen Eingriffsloch 22 ausgebildet, damit der Schaft 12d des Schalthebels 12 darin sitzt, und ist mit einer Schaltbetätigungsnabe 22d ausgerüstet, die an der oberen Seite ihrer einen Seite verankert ist. Die somit aufgebaute Blockierplatte 22 steht, wenn der Schalthebel 12 nach rechts und nach links an dem Längszapfen 18 geneigt wird, mit dem Schaft 12d des Schalthebels 12 an ihrem Eingriffsloch 22c im Eingriff und gleitet in der Querrichtung, während sie durch die Blockierplattengleitrinne 17e geführt wird. Wenn der Schalthebel 12 vor und zurück an dem Querzapfen 16 geschwenkt wird, ist die Blockierplatte 22 nicht mit der Bewegung des Schaftes 12d verbunden. Die Ohren 22a und 22d der Blockierplatte 22 werden durch die nach rechts und nach links erfolgenden Neigebewegungen des Schalthebels 12 mit rechtwinkligen Löchern 15e in Eingriff gebracht, die an den oberen Abschnitten der beiden Seitenplatten 15c des ortsfesten Elementes 15 ausgebildet sind.
Außerdem ist über der Kreuzhülse 19 und der Gabel 12a des Schalthebels 12 eine Neutralrückkehreinrichtung für den Schalthebel 12 in der D-Bereichsposition vorgesehen. Diese Einrichtung besteht aus folgendem: einer Torsionsfeder 23, deren Spiralabschnitt um den Außenumfang des vorderen Abschnittes der Kreuzhülse 19 gewunden ist, und Vorsprüngen, die an den Seiten der Kreuzhülse 19 und der Gabel 12a sich befinden und zwischen den beiden parallelen Betätigungsenden 23a und 23b der Torsionsfeder 23 geklemmt sind. Als ein Ergebnis verläßt beim Neigen des Schalthebels 12 nach rechts oder links relativ zu der Kreuzhülse 19 der Vorsprung an der Gabel 12a eines der beiden Betätigungsenden 22a und 22b der Torsionsfeder 23, wohingegen der Vorsprung an der Kreuzhülse 19 noch das andere Betätigungsende stützt, so daß die Neutralrückkehrkraft auf den Schalthebel 12 durch die Torsionsfeder 23 aufgebracht wird.
Von den vorstehend erwähnten vier Erfassungsschaltern sind die paarweise vorgesehenen Schalter RH und LH so an der Oberseite der Gatterplatte 17a und über der mit Kerben versehenen Rinne 17f angeordnet, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, um die Neigebewegung des Schalthebels 12 im Hinblick auf die nach rechts und nach links ausgeführten Bewegungen der Blockierplatte 22 zu erfassen. Somit können die Schalter RH und LH durch die Schaltbetätigungsnabe 22d eingeschaltet beziehungsweise ausgeschaltet werden, die an der oberen Seite der Blockierplatte 22 verankert ist. Genauer gesagt wird, wenn der Schalthebel 12 nach rechts an dem Längszapfen 18 geneigt wird, während er in dem Verbindungsabschnitt des H-förmigen Loches der Gatterplatte 17a positioniert ist, die Blockierplatte 22 demgemäß nach rechts bewegt, um den hinteren Schalter RH einzuschalten. Im entgegengesetzten Fall wird der vordere Schalter LH eingeschaltet.
Wie dies in Fig. 2C gezeigt ist, sind die übrigen paarweise vorgesehenen Schalter RR und FR so angeordnet, daß sie einer Halterung 25 zugewandt sind, die derart befestigt ist, daß ihre Position durch eine Schraube eingestellt ist, die eine Nockenplatte 21a überdecken kann. Diese Nockenplatte 21a ist an der Kreuzhülse 19 so befestigt, daß sie den Nocken des vorstehend erwähnten Sperrmechanismus 21 bildet. Zwischen diesen Schaltern RR und FR ist darüber hinaus das Führungsende eines Schaltbetätigungszapfens 26 positioniert, dessen Basisende an der Halteeinrichtung 17 befestigt ist. Somit erfaßt der an der Halterung 25 angebrachte hintere Schalter FR die nach vorn gerichtete Schwenkbewegung des Schalthebels 12 und der vordere Schalter RR erfaßt die nach hinten gerichtete Schwenkbewegung desselben. Im Ansprechen auf die nach vorn gerichteten und nach hinten gerichteten Schwenkbewegungen und die nach rechts gerichteten und nach links gerichteten Neigebewegungen des Schalthebels 12 werden jeweils 2 der vorstehend erwähnten vier Schalter eingeschaltet beziehungsweise ausgeschaltet. Wenn der Schalthebel 12 in die erste Gangposition beispielsweise geschaltet wird, werden die beiden Schalter FR und LH nacheinander eingeschaltet, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn andererseits der Schalthebel 12 in die vierte Gangposition geschaltet wird, werden die beiden Schalter RH und RR nacheinander eingeschaltet.
Die vorstehend erwähnten Beziehungen zwischen den Bewegungen des Schalthebels 12 und den Schaltvorgängen sind in Fig. 4 abstrakt dargestellt und in Fig. 5 in Tabellenform wiedergegeben.
Hierbei wird die elektronische Getriebesteuereinheit 10 kurz beschrieben. Wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, besteht die elektronische Steuereinheit 10 hauptsächlich aus einer Zentralrecheneinheit (CPU) 32, einem Festspeicher (ROM) 33 und einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 34, die sämtlich über eine Eingangsschnittstelle 35 mit einem Eingangsprozessor 36 verbunden sind. Darüber hinaus werden zu der elektronischen Steuereinheit 10 Signale von nachstehend beschriebenen verschiedenen Sensoren 37 über den Eingangsprozessor zugeführt. Andererseits sind die CPU 32, der ROM 33 und der RAM 34 über eine Ausgangsschnittstelle 38 mit Treibern 39 verbunden. Diese Treiber 39 geben ein Antriebssignal an die Betätigungsglieder 40 aus.
Fig. 7 zeigt ein spezielles Beispiel der Sensoren 37. Genauer gesagt sind mit den Eingangsprozessoren 36 ein Getriebeeingangsdrehzahlsensor 43 zum Erfassen der Eingangsdrehzahl an dem Automatikgetriebe 2 und ein erster und ein zweiter Fahrzeuggeschwindigkeitssensor SP1 und SP2 zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Drehzahl der Ausgangswelle des Automatikgetriebes 2 verbunden. Es sind des weiteren mit dem Eingangsprozessor 36 ein Getriebeschaltpositionssensor 44 zum Ausgeben der Signale, die den Positionen des Schalthebels 12 in der vorstehend erwähnten I-förmigen Rinne 13 entsprechen, das heißt der Signale der einzelnen Bereiche, die den P-Bereich, den R-Bereich, den N- Bereich, den D-Bereich, den S-Bereich und den L-Bereich umfassen, und ein M/T-Schaltpositionssensor 45 verbunden, das heißt die vorstehend erwähnten manuellen Schalter FR, RR, LH und RH zum Ausgeben von Gangsignalen bei dem manuellen Schaltmodus, bei dem der Schalthebel 12 in der H-förmigen Rinne 14 positioniert ist. Außerdem sind vorgesehen: ein Drosselöffnungssensor 45, der in dem Motor zum Erfassen des Maßes der Öffnung der Drossel mittels eines Potentiometers angeordnet ist, ein Bremsschalter (SW) 47, der an dem Bremspedal zum Erfassen des Bremsvorgangs angeordnet ist, ein Leerlaufschalter (IDL) (SW) 48, der in dem Drosselöffnungssensor angeordnet ist, um zu erfassen, daß das Bremspedal überhaupt nicht betätigt wird, ein Kickdown-Schalter (K/D) (SW) 49, der in dem Drosselpedal oder dem Drosselöffnungssensor angeordnet ist, um zu erfassen, daß das Bremspedal kräftig durchgetreten ist, um einen Kickdown zu fordern, und ein Automatikgetriebeöltemperatursensor 50, der in dem Getriebe angeordnet ist, um die Getriebeöltemperatur zu erfassen.
Andererseits zeigt Fig. 8 Schaltungen, die mit der Ausgangsschnittstelle 38 verbunden sind. Über Solenoidtreiber und Monitore sind einzeln mit der Ausgangsschnittstelle 38 ein erstes bis drittes Solenoidventil SL1, SL2 und SL3 zum Einstellen der einzelnen Gänge, ein Linearsolenoidventil SLU zum Steuern der Einrastkupplung, ein Linearsolenoidventil SLN zum Steuern des Druckspeichergegendrucks und Linearsolenoidventil SLT zum Steuern des Leitungsdrucks verbunden. Hierbei sind Solenoidtreiberschaltungen zum Erzeugen von vorbestimmten Spannungen oder Strömen und die Monitore sind Schaltungen für Selbstdiagnosen zum Erkennen von Fehlverhalten bei den Betriebszuständen der Solenoide. Des weiteren sind ein Momentverringerungs-E/A-Prozessor 54 und ein Motordrehzahlprozessor 55 zum Ausgeben von Signalen für die Momentverringerung im Augenblick des Schaltens zu einer Motorsteuereinheit (EFI) 53 vorgesehen. Des weiteren sind ein DG-E/A-Prozessor 57 für einen DG-Prüfer 56 zum Ausgeben des Selbstdiagnoseergebnisses bei einem Fehlverhalten der elektronischen Steuereinheit 10 und ein Anzeigeeinrichtungstreiber 59 für eine Anzeigeeinrichtung 58 zum Anzeigen des Zustandes des Getriebes vorgesehen.
Das durch die vorstehend beschriebene elektronische Steuereinheit 10 zu steuernde Automatikgetriebe 2 ist in der Lage, vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang einzustellen und hat einen Getriebezug, der in Fig. 9 als Beispiel dargestellt ist.
Dieses Automatikgetriebe 2 ist mit einem Drehmomentwandler 61 zum Übertragen der von einem Motor erzeugten Energie und mit Schalteinheiten 62 und 53 zum Verändern der Drehzahl pro Minute (min&supmin;¹) ausgerüstet. Der Drehmomentwandler 61 besteht aus einem Pumpenlaufrad 64, einem Turbinenläufer 65, einem Stator 66 und einer Einrastkupplung 67 zum Verbessern der Energieübertragungseffizienz. Die Umdrehung des Eingangselementes 68 wird indirekt zu der Eingangswelle 69 der Schalteinheit 62 über den Ölfluß in dem Drehmomentwandler 61 und direkt zu der Eingangswelle 69 durch ein Einrasten der Einrastkupplung 67 übertragen.
Andererseits sind die Schalteinheiten 62 und 63, die die Getriebezüge des Automatikgetriebes 10 bilden, jeweils ein Hilfseinheit und eine Haupteinheit. Die Hilfsschalteinheit 62 besteht aus einer Überdreh-Planetenradeinheit 70 und die Hauptschalteinheit 63 besteht aus einer vorderen Planetenradeinheit 71 und einer hinteren Planetenradeinheit 72.
Hierbei ist die Überdreh-Planetenradeinheit 71 mit der Eingangswelle 69 verbunden und besteht aus einem einen Planetenzapfen P1 stützenden Träger CR1, einem die Eingangswelle 69 umgebenden Sonnenrad S1 und einem mit der Eingangswelle 73 der Hauptschalteinheit 63 verbundenen Zahnkranz R1. Darüber hinaus sind eine dritte Kupplung C0 und eine dritte Einwegkupplung F&sub0; zwischen dem Träger CR1 und dem Sonnenrad S1 zwischengeordnet und eine vierte Bremseinrichtung B0 ist zwischen dem Sonnenrad S1 und einem Gehäuse 74 angeordnet.
Als nächstes ist die vordere Planetenradeinheit 71 mit einer Ausgangswelle 75 verbunden. Diese vordere Planetenradeinheit 71 besteht aus einem einen Planetenzapfen P2 stützenden Träger CR2, einem Sonnenrad S2, das die Ausgangswelle 75 umschließt und mit dem Sonnenrad S3 der hinteren Planetenradeinheit 72 einstückig ist, und einem Zahnkranz R2, der mit der Eingangswelle 73 über eine erste Kupplung C1 verbunden ist. Eine zweite Kupplung C2 ist zwischen der Eingangswelle 73 und dem Sonnenrad S2 zwischengeordnet und eine erste Bremseinrichtung B1, die eine Bandbremse ist, ist zwischen dem Sonnenrad S2 und dem Gehäuse 74 zwischengeordnet.
Die hintere Planetenradeinheit 72 besteht aus einem einen Planetenzapfen P3 stützenden Träger CR3, dem Sonnenrad S3 und einem mit der Ausgangswelle 75 verbundenen Zahnkranz R3. Eine dritte Bremseinrichtung B3 und eine zweite Einwegkupplung F2 sind parallel zwischen dem Träger CR3 und dem Gehäuse 74 angeordnet. Im übrigen ist mit dem Bezugszeichen 42 ein Eingangsdrehzahlsensor bezeichnet und mit dem Bezugszeichen SP1 und SP2 sind Fahrzeugsgeschwindigkeitssensoren bezeichnet.
Die Öldruckeinheit zum Steuern des vorstehend beschriebenen Automatikgetriebes 10 ist mit drei Schaltsolenoidventilen SL1, SL2 und SL3 zum Einstellen der Gänge ausgerüstet. Diese Solenoidventile SL1, SL2 und SL3 werden so eingeschaltet und ausgeschaltet, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, um die einzelnen Kupplungen C0, C1 und C2 und Bremseinrichtungen B0, B1, B2 und B3 in Eingriff zu bringen beziehungsweise außer Eingriff zu bringen, um dadurch die einzelnen Gänge einzustellen.
Bei der ersten Schaltstufe im D-Bereich und im S-Bereich ist das erste Solenoidventil SL1 eingeschaltet. Als ein Ergebnis gelangen die dritte Kupplung C0 und die erste Kupplung C1 in Eingriff, jedoch werden die dritte Einwegkupplung F0 und die zweite Einwegkupplung F2 eingerastet, wohingegen die verbleibenden Reibeingriffseinrichtungen außer Eingriff sind. Somit ist die Überdreh-Planetenradeinheit 70 gänzlich über die dritte Kupplung C0 und die dritte Einwegkupplung F1 direkt verbunden, so daß die Umdrehung der Eingangswelle 69 unverändert zu der Eingangswelle 73 der Hauptschalteinheit 63 übertragen wird. Bei dieser Hauptschalteinheit 63 wird andererseits das Moment von der Eingangswelle 73 über die erste Kupplung C1 zu dem Zahnkranz R2 der vorderen Planetenradeinheit 71 übertragen. Dieses Moment wird von dem Zahnkranz R2 einerseits über den Träger CR2 zu der Ausgangswelle 75 und andererseits über die Sonnenräder S2 und S3 zu dem Träger CR3 der hinteren Planetenradeinheit 72 übertragen. Da jedoch die zweite Einwegkupplung F2 eingerastet ist, um die Umdrehung des Trägers CR3 zu blockieren, dreht sich der Planetenzapfen P3 um seine eigene Achse, so daß die Kraft zu der Ausgangswelle 75 über den Zahnkranz R3 übertragen wird.
Bei der zweiten Schaltstufe im D-Bereich sind andererseits nicht nur das erste Solenoidventil SL1 sondern auch das zweite Solenoidventil SL2 eingeschaltet. Danach gelangen die dritte Kupplung C0, die erste Kupplung C1 und die zweite Bremseinrichtung B2 in Eingriff und die dritte Einwegkupplung F0 und die erste Einwegkupplung F1 werden eingerastet, wohingegen die verbleibenden Reibeingriffseinrichtungen außer Eingriff gelangen. Als ein Ergebnis wird die Überdreh-Planetenradeinheit 70 in ihrem direkt verbundenem Zustand gehalten, so daß das Moment unverändert von der Eingangswelle 69 zu der Eingangswelle 73 der Hauptschalteinheit 63 übertragen wird. Bei dieser Hauptschalteinheit 63 wird darüber hinaus das Moment von der Eingangswelle 73 über die erste Kupplung C1 zu dem Zahnkranz R2 der vorderen Planetenradeinheit 71 übertragen, so daß das Sonnenrad S2 das Moment über den Planetenzapfen B2 aufnimmt. Jedoch ist das Sonnenrad S2 gegenüber einer Umdrehung blockiert, da die zweite Bremseinrichtung B2 im Eingriff ist, wohingegen die erste Einwegkupplung F1 eingerastet ist. Als ein Ergebnis dreht sich der Träger CR2, während der Planetenzapfen P2 eine Umdrehung um seine eigene Achse ausführt, so daß das Moment des zweiten Ganges zu der Ausgangswelle 75 nur über die vordere Planetenradeinheit 71 übertragen wird.
Bei der dritten Schaltstufe im D-Bereich und im S-Bereich ist andererseits das erste Solenoidventil SL1 ausgeschaltet. Als ein Ergebnis gelangen die dritte Kupplung C0, die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2 und die zweite Bremseinrichtung B2 in Eingriff und die dritte Einwegkupplung F0 wird eingerastet, wohingegen die verbleibenden Reibeingriffseinrichtungen außer Eingriff gelangen. Somit befindet sich die Überdreh- Planetenradeinheit 70 im direkt verbundenen Zustand. In der Hauptschalteinheit 63 ist andererseits die vordere Planetenradeinheit 71 durch den Eingriff zwischen der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 einstückig, so daß das Moment der Eingangswelle 73 unverändert zu der Ausgangswelle 75 übertragen wird.
Bei der vierten Schaltstufe, das heißt der höchsten Schaltstufe in dem D-Bereich, ist das zweite Solenoidventil SL2 ebenfalls ausgeschaltet, so daß die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die zweite Bremseinrichtung B2 und die vierte Bremseinrichtung B0 im Eingriff sind. Die Hauptschalteinheit 63 befindet sich im direkt verbundenen Zustand wie bei der dritten Schaltstufe, jedoch ist die Überdreh-Planetenradeinheit 70 so geschaltet, daß ihre dritte Kupplung B0 außer Eingriff ist und ihre vierte Bremseinrichtung B0 im Eingriff ist. Als ein Ergebnis wird das Sonnenrad S1 durch den Eingriff der vierten Bremseinrichtung B0 eingerastet und der Planetenzapfen P0 vollführt eine Umdrehung an seiner eigenen Achse, um die Kraft zu dem Zahnkranz R1 zu übertragen, während der Träger CR eine Umdrehung ausführen kann. Somit kann die Eingangswelle 73 der direkt verbundenen Hauptschalteinheit 63 sich mit höherer Geschwindigkeit durch die Eingangswelle 69 drehen.
Bei dem Herunterschalten von der vierten in die dritte Schaltstufe gelangt andererseits die dritte Kupplung C0 in Eingriff, jedoch gelangt die vierte Bremseinrichtung B0 außer Eingriff. Die zweite Kupplung C2 wird bei dem Schalten von der dritten in die zweite Schaltstufe außer Eingriff gebracht und die zweite Bremseinrichtung B2 wird bei dem Schalten von der zweiten in die erste Schaltstufe außer Eingriff gebracht.
Die Wirkungen der ersten und dritten Schaltstufe im S-Bereich sind den vorstehend erwähnten Vorgängen des D-Bereiches ähnlich. Bei der zweiten Schaltstufe wird andererseits nicht nur die erste Kupplung C1, die dritte Kupplung C0 und die zweite Bremseinrichtung B2 sondern auf das dritte Solenoidventil SL3 eingeschaltet, um die erste Bremseinrichtung B1 in Eingriff zu bringen, wodurch das Sonnenrad S2 der Hauptschalteinheit 63 eingerastet wird. Als ein Ergebnis wird ein Motorbremsen bewirkt.
Die Vorgänge bei der zweiten Schaltstufe im L-Bereich sind den vorstehend erwähnten Vorgängen der zweiten Schaltstufe im S- Bereich ähnlich. Bei der ersten Schaltstufe wird andererseits das dritte Solenoidventil SL3 zusätzlich zu der ersten Kupplung C1 und der dritten Kupplung C0 eingeschaltet, um die dritte Bremseinrichtung B3 in Eingriff zu bringen, wodurch der Träger CR3 der hinteren Planetenradeinheit 72 eingerastet wird. Somit wird ein Motorbremsen bewirkt.
Darüber hinaus werden die dritte und die vierte Schaltstufe bzw. der dritte und der vierte Gang bei dem manuellen Schaltmodus wie bei dem vorstehend erwähnten automatischen Schaltmodus geschaltet. Der zweite Gang wird wie die zweite Schaltstufe im S-Bereich eingestellt und der erste Gang wird wie die erste Schaltstufe im L-Bereich eingestellt.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist die Schalteinheit 11 so aufgebaut, daß der Schaltmodus in den manuellen Modus verändert wird, indem ihr Schalthebel 12 von der D-Bereichsposition in die H-förmige Rinne 14 bewegt wird. Da das manuelle Ventil, das durch die Schalteinheit 11 betätigt wird, in dem Zustand zum Einstellen des D-Bereichs belassen bleibt, ist eine Öldruckschaltung vorgesehen, die nachstehend beschrieben ist, um das Motorbremsen selbst beim ersten und zweiten Gang selbst in diesem Zustand zu bewirken.
In Fig. 12 schaltet ein manuelles Ventil 100 den Pumpzustand des Öldrucks durch ein Betätigen des vorstehend erwähnten Schalthebels 12 zum Bewegen einer Spule 101. Eine Leitungsdruckleitung 80 (Leitung für den Leitungsdruck) ist vorgesehen, um einen Leitungsdruck PL zuzuführen, der durch ein (nicht gezeigtes) Haupteinstellventil eingestellt wird, und ist mit einer Eingangsöffnung 102 verbunden. Im D-Bereich nimmt die Spule 101 die gezeigte Position ein, um die Eingangsöffnung 102 zu einer D-Öffnung 103 zu öffnen. Im S-Bereich wird andererseits die Spule 101 in der Zeichnung nach unten bewegt, um die Eingangsöffnung 102 zu der D-Öffnung 103 und einer S-Öffnung 104 zu öffnen. Im L-Bereich wird die Spule 101 weiter nach unten bewegt, um die Eingangsöffnung 102 zu den drei Öffnungen zu öffnen, das heißt zu der D-Öffnung 103, der S-Öffnung 104 und einer L-Öffnung 105. Im N-Bereich schließt im Gegensatz dazu die Spule 101 die Eingangsöffnung 102. Im R-Bereich wird die Eingangsöffnung 102 zu einer R-Öffnung 106 geöffnet. Im P- Bereich wird die Eingangsöffnung 102 geschlossen, wohingegen die verbleibenden Öffnungen zu einer Ablauföffnung geöffnet sind.
Ein 1-2-Schaltventil 200 zum Bewirken eines Schaltens zwischen der ersten und der zweiten Schaltstufe ist mit einer Spule 201 ausgerüstet, die vier Anschlußflächen und eine Feder 202 hat, die an einem Ende der Spule 201 angeordnet ist. Der der Feder 202 gegenüberstehende Endabschnitt ist mit einer Steueröffnung 203 ausgebildet, die mit dem zweiten Solenoidventil SL2 verbunden ist. Wenn dieses Solenoidventil SL2 ausgeschaltet wird, wird der Leitungsdruck PL, der von einer Leitungsdruckleitung 180 über ein Sieb 82 und eine Öffnung 83 zuzuführen ist, in der Steueröffnung 203 errichtet.
Das 1-2-Schaltventil 200 ist anschließend unterhalb der Steueröffnung 203 mit einer zweiten Freilauföffnung 204, die durch die oberste Anschlußfläche geöffnet oder geschlossen wird, und einer ersten Bremsöffnung 206, die wahlweise zu der zweiten Freilauföffnung 204 und einer Ablauföffnung 205 geöffnet wird, ausgebildet. Die erste Bremseinrichtung B1 ist mit der ersten Bremsöffnung 206 über ein zweites Freilaufmodulatorventil 84 verbunden. Unterhalb der Ablauföffnung 205 ist des weitere eine D-Öffnung 207 ausgebildet, die mit der D-Öffnung 103 des manuellen Ventils 100 verbunden ist. Die zweite Bremseinrichtung B2 ist mit einer zweiten Bremsöffnung 209 verbunden, die wahlweise zu jener D-Öffnung 207 und einer anderen Ablauföffnung 208 geöffnet wird. Unterhalb dieser Ablauföffnung 205 ist des weiteren eine wiederum andere Ablauföffnung 210 ausgebildet. Die dritte Bremseinrichtung B3 ist mit einer dritten Bremsöffnung 212 verbunden, die wahlweise zu der Ablauföffnung 210 und einer unteren Freilauföffnung 211 geöffnet wird. Darüber hinaus ist eine Halteöffnung 213 in dem untersten Endabschnitt ausgebildet, in dem die Feder 202 angeordnet ist.
Ein 2-3-Schaltventil 300 zum Bewirken eines Schaltens zwischen der zweiten und dritter Schaltstufe, ist mit einer Spule 301 ausgerüstet, die sechs Anschlußflächen und eine Feder 302 hat, die an ihrem einen Endabschnitt (das heißt an dem unteren Endabschnitt der Zeichnung angeordnet ist). Das erste Solenoidventil SL1 ist mit einer Steueröffnung 303 verbunden, die an dem unteren Endabschnitt entgegen gesetzt zu der Feder 302 ausgebildet ist. Wenn das erste Solenoidventil SL1 ausgeschaltet wird, wird der Leitungsdruck PL, der von der D-Öffnung 103 des vorstehend erwähnten manuellen Ventiles 100 über ein Sieb 85 und einer Öffnung 86 zuzuführen ist, in der Steueröffnung 303 errichtet.
Dieses 2-3-Schaltventil 300 ist anschließend nach unten mit einer ersten Ablauföffnung 304, einer Bremsöffnung 305 und einer ersten D-Öffnung 306 ausgebildet. Die Bremsöffnung 305 ist mit der zweiten Freilauföffnung 204 des vorstehend erwähnten 1-2- Schaltventils 200 verbunden und wird wahlweise zu der ersten Ablauföffnung 204 und der zweiten D-Öffnung 306 geöffnet. Das 2- 3-Schaltventil 300 ist des weiteren anschließend mit einer Halteausgangsöffnung 307, einer Eingangsöffnung 308, einer Kupplungsöffnung 309 und einer zweiten Ablauföffnung 310 ausgebildet. Wenn die erste Ablauföffnung 304 und die Bremsöffnung 305 zueinander offen sind, wird eine Verbindung zwischen der ersten D-Öffnung 306 und der Halteausgangsöffnung 307 und zwischen der Eingangsöffnung 308 und der Kupplungsöffnung 309 vorgesehen. Wenn die Bremsöffnung 305 zu der ersten D-Öffnung 306 geöffnet wird, wird eine Verbindung zwischen der Halteausgangsöffnung 307 und der Eingangsöffnung 308 und zwischen der Kupplungsöffnung und der zweiten Ablauföffnung 310 vorgesehen.
Anschließend zu der zweiten Ablauföffnung 310 sind des weiteren eine Bremsöffnung 311 und eine zweite D-Öffnung 312 ausgebildet. Wenn die Kupplungsöffnung 309 zu der Eingangsöffnung 308 geöffnet wird, wird die zweite Ablauföffnung 310 zu der Bremsöffnung 311 geöffnet. Wenn andererseits die Kupplungsöffnung 309 zu der zweiten Ablauföffnung 310 geöffnet wird, wird eine Verbindung zwischen der Bremsöffnung 311 in der zweiten D-Öffnung 312 vorgesehen. Darüber hinaus ist eine Halteöffnung 313 an dem untersten Endabschnitt ausgebildet, bei dem die Feder 302 angeordnet ist.
Die zweite Kupplung C2 ist mit der vorstehend erwähnten Kupplungsöffnung 309 verbunden, die mit der Halteöffnung 213 des vorstehend erwähnten 1-2-Schaltventils 200 verbunden ist. Die Bremsöffnung 311 ist über ein unteres Freilaufmodulatorventil 87 zu der unteren Freilauföffnung 211 des 1-2-Schaltventils 200 verbunden. Darüber hinaus ist die Halteöffnung 313 zu der L- Öffnung 105 des manuellen Ventils 100 verbunden, so daß die Spule 301 im L-Bereich in einer gehobenen Position gehalten wird, wie dies in der rechten Hälfte der Zeichnungen gezeigt ist.
Ein 3-4-Schaltventil 400 wird durch den Öldruck gesteuert, der von dem zweiten Solenoidventil S2 und der Halteausgangsöffnung 207 des 2-3-Schaltventils 300 zugeführt wird, um den Schaltvorgang der vorstehend erwähnten Hilfsschalteinheit 62 auszuführen. Das 3-4-Schaltventil 400 ist mit einer Spule 401 ausgerüstet, die vier Anschlußflächen und eine Feder hat, die an einem Endabschnitt der Spule 401 angeordnet ist. Eine Steueröffnung 403 ist an dem Endabschnitt entgegengesetzt zu der Feder 402 ausgebildet und ist mit dem zweiten Solenoidventil SL2 wie die Steueröffnung 203 des 1-2-Schaltventils 200 verbunden. Darüber hinaus ist eine Halteöffnung 404 an dem Endabschnitt ausgebildet, bei dem die Feder 402 angeordnet ist, und sie ist mit der Halteausgangsöffnung 307 in dem 2-3-Schaltventil 300 verbunden.
Bei dem somit aufgebauten 3-4-Schaltventil 400 wird eine Eingangsöffnung 405, die mit der Leitungsdruckleitung 81 verbunden ist, zu einer Bremsöffnung 406 geöffnet, die mit einer Bremseinrichtung B0 verbunden ist, wenn das zweite Solenoidventil S2 ausgeschaltet ist, so daß der Leitungsdruck PL auf die Steueröffnung 403 aufgebracht wird. Wenn andererseits die Steueröffnung 403 entlastet wird oder wenn die Halteöffnung 404 den Öldruck aufnimmt, wird die Eingangsöffnung 405 zu einer Kupplungsöffnung 407 geöffnet, die mit der Kupplung C0 verbunden ist.
Mit der Öffnung 103 des manuellen Ventils 100 ist die erste Kupplung C1 verbunden. In der Mitte einer Ölleitung 88, die von dieser ersten Kupplung C1 zu der ersten und der zweiten D- Öffnung 306 und 312 des 2-3-Schaltventils 300 führt, ist ein Freilaufbremstrennventil 500 angeordnet, um ein Motorbremsen beim ersten und zweiten Gang im manuellen Schaltmodus zu bewirken, das heißt um das Motorbremsen bei der ersten und der zweiten Schaltstufe im automatischen Schaltmodus zu unterbinden.
Dieses Freilaufbremstrennventil 500 bewirkt ein Errichten einer wahlweisen Verbindung zwischen einer mit der ersten Kupplung C1 verbundenen Kupplungsöffnung 501 und einer Bremsöffnung 502, die mit der ersten und der zweiten D-Öffnung 306 und 312 des 2-3- Schaltventils 300 verbunden ist. Das Trennventil 500 ist mit einer Feder 504 ausgerüstet, die in eine Richtung durch eine Feder 503 gedrängt wird. Eine Halteöffnung 505, die an dem Endabschnitt ausgebildet ist, an dem die Feder 503 angeordnet ist, ist über ein Überdreh-(overdrive)(O/D)-Ausrastventil 600 mit der S-Öffnung 104 des manuellen Ventils 100 verbunden. Eine Steueröffnung 506, die an dem entgegengesetzten Endabschnitt ausgebildet ist, ist mit dem dritten Solenoidventil SL3 verbunden. Dieses dritte Solenoidventil SL3 ist in einer Ölleitung 90 angeordnet, die die erste Kupplung C1 und die Steueröffnung 506 über das Sieb 85 und einer Öffnung 89 verbindet. Somit schließt das dritte Solenoidventil SL3 ihre Ablauföffnung, wenn es ausgeschaltet wird, um den Leitungsdruck PL in der Steueröffnung 506 zu errichten, und um, wenn es eingeschaltet wird, seine Ablauföffnung zu öffnen, um die Steueröffnung 506 freizugeben.
Das Ventilelement 601 des O/D-Ausrastventils 600 wird sowohl durch den Leitungsdruck PL, der an einer Steueröffnung 602 wirkt, als auch durch die Wirkung einer Feder 603 gegenüber dem Steuerdruck positioniert, wodurch seine Ausgangsöffnung 602 wahlweise zu seiner Eingangsöffnung 605 und der Ablauföffnung 606 geöffnet wird. Genauer gesagt ist der Zwischenabschnitt des Ventilelementes 601 in radialer Richtung von einen beiden Endabschnitten verringert. Als ein Ergebnis werden die Ausgangsöffnung 604 und die Eingangsöffnung 605 zueinander über den Zwischenraum in den Außenumfang des Ventilelementes 601 geöffnet, während das Ventilelement 601 die Feder 603 zusammendrückend nach unten gedrückt wird. Während andererseits das Ventilelement 601 zu der in der linken Hälfte von Fig. 1 gezeigten Position nach oben gedrückt wird, schließt es die Eingangsöffnung 605 und öffnet die Ausgangsöffnung 604 zu der Ablauföffnung 606.
Darüber hinaus ist die Halteöffnung 505 des Freilaufbremstrennventils 500 mit der Ausgangsöffnung 604 verbunden. Die Eingangsöffnung 605 ist mit der S-Öffnung 104 des manuellen Ventils 100 verbunden und die Steueröffnung 602 ist mit dem ersten Solenoidventil SL1 verbunden.
Die vorstehend erwähnten einzelnen Solenoidventile SL1, SL2 und SL3 werden so eingeschaltet oder ausgeschaltet, wie dies in Fig. 10 tabellarisch dargestellt ist. Bei dem 1-2-Schaltventil 200 wird daher die Spule 201 bei der ersten Schaltstufe bzw. bei dem ersten Gang nach unten gedrückt, wie dies in der rechten Hälfte der Zeichnung dargestellt ist, jedoch wird sie bei den verbleibenden Vorwärtsgängen nach oben gedrückt, wie dies in der linken Hälfte gezeigt ist. Bei dem 2-3-Schaltventil 300 wird darüber hinaus die Spule 301 bei der ersten und der zweiten Schaltstufe nach oben gedrückt, wie dies in der rechten Hälfte der Zeichnung gezeigt ist, und bei der dritten und vierten Schaltstufe nach unten gedrückt, wie dies in der linken Hälfte gezeigt ist. Bei dem 3-4-Schaltventil 400 wird darüber hinaus die Spule 401 bei der ersten bis dritten Schaltstufe nach oben gedrückt, wie dies in der rechten Hälfte der Zeichnungen gezeigt ist, und bei der vierten Schaltstufe nach unten gedrückt, wie dies in der linken Hälfte gezeigt ist. Als ein Ergebnis gelangen die einzelnen Reibeingriffseinrichtungen in Eingriff oder Auseingriff wie dies in Fig. 10 tabellarisch dargestellt ist, um die einzelnen Gänge bzw. Schaltstufen einzustellen.
Hierbei wird insbesondere der erste und der zweite Gang im manuellen Schaltmodus beschrieben. Wenn diese Gänge einzustellen sind, wird das dritte Solenoidventil SL3 eingeschaltet und das Freilaufbremstrennventil 500 wird von seiner Steueröffnung 506 gelöst, so daß seine Feder 504 zu der in der linken Hälfte der Zeichnungen gezeigten Position durch die Feder 503 nach oben gedrückt wird. Als ein Ergebnis werden die Kupplungsöffnung 501 und die Bremsöffnung 502 zueinander geöffnet, so daß der Leitungsdruck PL zu der ersten D-Öffnung 306 und der zweiten D- Öffnung 312 des 2-3-Schaltventils 300 zugeführt wird. Wenn andererseits der erste und der zweite Gang einzustellen sind, wird dieses 2-3-Schaltventil 300 von seiner Steueröffnung 303 freigegeben, da das erste Solenoidventil SL1 eingeschaltet ist. Demgemäß wird die Spule 301 zu der Position nach oben gedrückt, die in der rechten Hälfte der Zeichnung gezeigt ist, so daß die erste D-Öffnung 306 zu der Bremsöffnung 305 geöffnet ist, wohingegen die zweite D-Öffnung 312 zu der Bremsöffnung 311 geöffnet ist. Anders ausgedrückt wird der Leitungsdruck PL zu der zweiten Freilauföffnung 204 und der unteren Freilauföffnung 211 des 1-2-Schaltventils 200 zugeführt, die jeweils mit jenen Bremsöffnungen 305 und 311 verbunden sind.
Bei diesen 1-2-Schaltventil 200 wird das zweite Solenoidventil SL2 bei dem ersten Gang ausgeschaltet und der Öldruck wird zu der Steueröffnung 203 zugeführt, so daß die Spule 201 zu der in der rechten Hälfte in der Zeichnung gezeigte Position nach unten gedrückt wird, um die untere Freilauföffnung 211 zu der dritten Bremsöffnung 212 zu öffnen. Als ein Ergebnis gelangt die mit der dritten Bremsöffnung 312 verbundene Bremseinrichtung B3 durch den zu dieser zugeführten Öldruck in Eingriff. Bei dem in Fig. 9 gezeigten Getriebezug ist die dritte Bremseinrichtung B3, die mit der zweiten Einwegkupplung F2 parallel angeordnet ist, im Eingriff, um sowohl die vorwärts gerichtete als auch die rückwärts gerichtete Umdrehung des Trägers P3 zu unterbinden, so daß das Motorbremsen bewirkt werden kann.
Darüber hinaus wird das zweite Solenoidventil SL2 bei dem zweiten Gang eingeschaltet, so daß das 1-2-Schaltventil 200 von seiner Steueröffnung 203 freigegeben wird, so daß seine Spule 201 zu der in der linken Seite der Zeichnung gezeigten Position nach oben gedrückt wird. Als ein Ergebnis wird die zweite Freilauföffnung 204 zu der ersten Bremsöffnung 206 geöffnet, so daß die erste Bremseinrichtung B1, die mit der ersten Bremsöffnung 206 verbunden ist, in Eingriff gelangt. Bei dem in Fig. 9 gezeigten Getriebezug ist die erste Bremseinrichtung B1, die mit der ersten Einwegkupplung F1 und der zweiten Bremseinrichtung B2 parallel angeordnet ist, im Eingriff, um sowohl die vorwärts gerichtete als auch die rückwärts gerichtete Umdrehung der Sonnenräder S2 oder S3 in der Hauptschalteinrichtung 63 zu unterbinden, so daß das Motorbremsen bewirkt werden kann.
Hierbei wird eine Steuerung zum Schalten des automatischen Schaltmodus des manuellen Schaltmodus beschrieben. Fig. 12 zeigt ein allgemeines Flußdiagramm zum Wählen der Schaltmodi durch die elektronische Steuereinheit 10.
Zunächst werden bei Schritt 1 sämtliche Bedingungen beim Start des Programmes initialisiert. Als nächstes werden bei Schritt 2 die von dem Getriebeeingabedrehzahlsensor und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (SP1 und SP2) kommenden Signale zum Berechnen der gegenwärtigen Drehzahlen der Getriebeeingangswelle und der Ausgangswelle verwendet. Bei Schritt 3 wird das Signal des Automatikgetriebeschaltpositionssensors (oder des Neutralstartschalters) zum Erfassen der Bereichsposition verwendet, die gegenwärtig bei dem automatischen Schaltmodus gewählt worden ist. Gleichzeitig dazu wird ein Fehlverhalten des Neutralstartschalters bestimmt. Bei Schritt 4 wird das Signal des Drosselöffnungssensors zum Berechnen der gegenwärtigen Drosselöffnung verwendet. Bei Schritt 5 wird das Signal des Getriebeöltemperatursensors zum Berechnen der gegenwärtigen Getriebeöltemperatur (oder der ATF-Temperatur) verwendet.
Bei Schritt 6 werden die Signale der M/T-Schaltpositionssensoren zum Bestimmen der Schaltposition verwendet. Bei der Nebenroutine von dieser Eingabe des MT-Schalters werden die M/T- Schaltpositionssensoren, das heißt die einzelnen Schalter LH, RH, FR und RR, kombiniert, um eine der MT-Schaltpositionsmarken FS1 bis FS9 einzuschalten. Wenn sämtliche Schalter ausgeschaltet sind, werden sämtliche MT-Schaltpositonsmarken FS1 bis FS4 ausgeschaltet.
Danach wird bei Schritt 7 bestimmt, ob eine der MT- Schaltpositionsmarken FS1 bis FS4 eingeschaltet ist. Bei Schritt 8 wird bestimmt, ob die MT-Modusmarke eingeschaltet ist (das heißt ob der manuelle Schaltmodus gewählt worden ist). Bei Schritt 9 werden Automatikgetriebeschaltdaten D in Schaltdiagrammdaten MSL gelesen. Bei Schritt 10 werden Einrastdaten D für das Automatikgetriebe in Einrast-(L-UP)-Diagrammdaten MSLP gelesen. Bei Schritt 11 wird das Schalten und das Einrasten (L-UP) auf der Grundlage der bei den Schritten 9 und 10 gelesenen Daten und den verschiedenen zuvor berechneten Bedingungen bestimmt. Bei Schritt 12 wird die zeitliche Abstimmung für das bei Schritt 11 bestimmte Schalten und Einrasten (L-UP) bestimmt.
Bei Schritt 13 wird andererseits die Marke des manuellen Modus eingeschaltet, um den gewählten Zustand des manuellen Schaltmodus zu bewirken. Bei Schritt 14 wird der Wert eines Automatikmodusrückkehrzeitgliedes zurückgestellt oder gelöscht. Bei Schritt 15 tritt die Routine in eine Nebenroutine zum Lesen verschiedener Daten für den manuellen Modus ein. Bei Schritt 16 werden der Wert des Automatikmodusrückkehrzeitgliedes und ein eingestellter Wert T&sub1; verglichen. Bei Schritt 17 wird die Marke des manuellen Modus ausgeschaltet, wenn die Bedingung von Fig. 16 erfüllt ist, und die Nebenroutine kehrt zu dem Automatikschaltmodus zurück. Bei Schritt 18 werden das Schalten und L-UP auf der Grundlage der in der Zuordnung der Nebenroutine für die Wahl des manuellen Modus gelesenen Daten und der verschiedenen zuvor berechneten Bedingungen bestimmt. Bei Schritt 19 wird die zeitliche Abstimmung des bei Schritt 18 bestimmten Schaltens und L-UP bestimmt. Bei Schritt 20 wird der Motorbremssolenoid SL3 gesteuert und im Hinblick auf die manuelle Schaltposition und den erforderlichen Abgabegang bestimmt. Bei Schritt 21 werden die Signale zu einzelnen Solenoiden (SL1 bis SL3) ausgegeben, um das Schalten in Übereinstimmung mit den Bestimmungen von den Schritten 11 und 12 oder den Schritten 18, 19 und 20 zu beginnen.
Schritt 22 zeigt eine Nebenroutine zum Bestimmen einer vorübergehenden Erhöhung des Leitungsdruckes, um die Zeitverzögerung bei dem manuellen Modus zu verkürzen. Bei Schritt 23 wird der Leitungsdruck in Übereinstimmung mit der Drosselöffnung gesteuert und in Übereinstimmung mit der Bestimmung von Schritt 22 erhöht. Schritt 24 zeigt eine Nebenroutine zum Steuern des Druckspeichergegendruckes in unterschiedlicher Weise für den Automatikmodus und den manuellen Modus, um den Stoß beim Übergang des Schaltens zu verringern. Bei Schritt 25 werden die einzelnen Linearsolenoide SLU, SLN und SLT in Übereinstimmung mit den Bestimmungen der Schritte 11 und 12 oder der Schritte 18 und 19 gesteuert.
Es werden die sämtlichen Vorgänge inklusive der Schalteinheit 11 beschrieben. Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann der Schalthebel 12 zwischen den Bereichspositionen P, R, N, D, S und L wie bei den Automatikschaltvorgängen des Standes der Technik bei einer nicht geneigten Position vor und zurückgeschwenkt werden. Da in diesem Zustand der Schalthebel 12 und die Gatterplatte 22d in Längsrichtung in der mittleren Verbindung des H-förmigen Gatterloches 17d im Eingriff sind, wird die Halteeinrichtung 17 zusammen mit dem Schalthebel 12 geschwenkt, so daß der Schalthebel zu irgendeiner der Bereichspositionen P, R, N, D, S und L geschaltet werden kann. Außerdem werden die nach rechts und nach links gerichteten Neigebewegungen des Schalthebels 12 durch die Anlagegleiteinrichtung zwischen den Ohren 22a und 22b der Einrastplatte 22 und die Seitenplatte 15c verhindert, wie dies in Fig. 13B gezeigt ist. Als ein Ergebnis schwenkt das manuelle Ventilverbindungselement 17b an dem Querzapfen 16 vor und zurück, um die Steuerstange nach vorn zu drücken, die mit dessen unterem Ende verbunden ist. Diese Stange wird durch die Schwenkbewegungen des äußeren Hebels, der manuellen Welle und des Sperrhebels des Automatikgetriebes in der gleichen Richtung zurückgezogen, so daß das manuelle Ventil 100 geschaltet wird, um den Bereichsdruck der in Fig. 11 gezeigten hydraulischen Steuerschaltung zu verändern. Andererseits wird die Schwenkbewegung der manuellen Welle durch den AT-Schaltpositionssensor (oder den Neutralstartschalter) erfaßt und in die elektronische Steuereinheit (10) eingegeben und durch diese arithmetisch betätigt, so daß die einzelnen Solenoidventile SL1 bis SL3, die in Fig. 11 gezeigt sind, eingeschaltet / ausgeschaltet werden. Diese Vorgänge unterscheiden sich nicht sehr von den Schaltvorgängen bei dem Automatikgetriebe nach dem Stand der Technik.
Wenn der Schalthebel 12 die D-Bereichsposition erreicht, gelangen die Ohren 22a und 22b der Einrastplatte 22 mit den in der Seitenplatte 15c ausgebildeten Löchern 15e in Ausrichtung, so daß die Verhinderung der nach rechts und nach links gerichteten Gleitbewegungen durch die Einrastplatte 22 aufgehoben werden kann, um die nach rechts und nach links gerichteten Neigebewegungen des Schalthebels 12 zu ermöglichen. Um den ersten Gang in der D-Bereichsposition des Schalthebels 12 zu wählen, wird dieser Hebel 12 nach links bewegt und wird dann nach vorn gedrückt. Durch diese nach links gerichtete Bewegung gelangt das Ohr 22a der Einrastplatte 22 mit dem Loch 15e der Seitenplatte 15d in Eingriff, so daß die Halteeinrichtung 17 in Bezug auf ihre nach vorn und nach hinten gerichteten Schwenkbewegungen eingeschränkt ist, während der Schalthebel 12 uneingeschränkt belassen bleibt. Zum Zeitpunkt dieses Vorgangs schaltet die Nabe 22d der Einrastplatte 22 den Schalter LH ein. Danach wird bei dem Vorwärtsdrückvorgang der Schalthebel 12 nach vorn entlang des Eingriffslochs 22b der Einrastplatte 22 bewegt, wie dies in Fig. 13A gezeigt ist, um den Schalter FR einzuschalten, wie dies in Fig. 14A gezeigt ist. Als ein Ergebnis dieser beiden Bewegungen werden die Schalter LH und FR nacheinander eingeschaltet. Im Ansprechen auf die Eingabesignale von diesen Schaltern betätigt die elektronische Steuereinheit (ECU) 10 die Signale zum Ausgeben eines Signales der ersten Schaltstufe, um die Solenoidventile SL1 bis SL3 einzuschalten, so daß das Automatikgetriebe 2 die erste Schaltstufe errichten kann. Andererseits wird das Manuellventilverbindungselement 17b nicht bewegt, da die Halteeinrichtung an dem ortsfesten Element 15 eingeschränkt ist, so daß das manuelle Ventil 100 nicht durch die Steuerstange geschaltet wird.
In ähnlicher Weise wird zum Wählen des zweiten Ganges bzw. der zweiten Schaltstufe der Schalthebel 12 nach links in die D- Bereichsposition bewegt und wird dann zurückgezogen, wie dies in Fig. 14C gezeigt ist. Der Vorgang des Schalters LH bei diesem Vorgang ist ähnlich dem vorstehend erwähnten Vorgang bei der ersten Schaltstufe und der Schalter RR wird danach eingeschaltet. Durch diese beiden Vorgänge wird der zweite Gang unterschieden. Da in diesem Fall das Manuellventilverbindungselement 17b nicht durch einen ähnlichen Grund bewegt wird, wird das manuelle Ventil 100 nicht geschaltet. Die Wahl der dritten Schaltstufe wird durch eine Bewegung bewirkt, die der vorstehend erwähnten Bewegung bei der zweiten Schaltstufe im Hinblick auf die D-Bereichsposition symmetrisch ist, und der Schalthebel 12 wird nach rechts (wie dies in Fig. 13C gezeigt ist) von der D-Bereichsposition bewegt und wird dann nach vorn gedrückt (wie dies in Fig. 14A gezeigt ist). Die Vorgänge und Wirkungen der einzelnen Elemente zu diesem Zeitpunkt sind aus der bislang dargelegten Beschreibung deutlich und deren Beschreibung wird unterlassen. Die dritte Schaltstufe wird im Hinblick auf die Einschaltzustände der Schalter RH und FR unterschieden. Andererseits wird die Wahl der vierten Schaltstufe durch die Bewegung bewirkt, die derjenigen bei der ersten Schaltstufe im Hinblick auf die D- Bereichsposition symmetrisch ist. Die somit erhaltenen Schaltsignale werden, wie dies vorstehend beschrieben ist, in der elektronischen Steuereinheit (ECU) verarbeitet und werden zum Steuern der Schaltsolenoidventil SL1 bis SL3 verwendet.
Bei dem System von diesem Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, werden die Schaltstufen des ersten bis vierten Ganges nicht ohne die Einschaltvorgänge der beiden Schalter bestimmt, die in der Tabelle für das manuelle Schaltsignal von Fig. 5 aufgeführt sind. Somit ist das System dahingehend vorteilhaft, daß das Fehlverhalten bei einem Kurzschluß von irgendeinem der Schalter nicht direkt dazu führt, daß das Erzielen des D-Bereiches unmöglich wird.
Im übrigen ist das Schaltsteuersystem der vorliegenden Erfindung an sich dadurch gekennzeichnet, daß bei ihm vermieden wird, daß seine drei Schalter gleichzeitig eingeschaltet sind. Somit kann das Fehlverhalten bei einem Kurzschluß der Schalter bestimmt werden, indem dieses Merkmal angewendet wird. Im Falle daß der Schalter RR kurzgeschlossen ist, so daß die dritte Gangposition gewählt ist, um die Schalter RH und FR einzuschalten, wie dies aus der Tabelle für das manuelle Schaltsignal von Fig. 5 ersichtlich ist, ist es möglich, ein Schalten in die D- Bereichssteuerung auszuführen. In diesem Fall kann der höhere Gang oder der vierte Gang der beiden möglichen Schaltstufen des dritten und vierten Ganges im Unterschied zu der tabellierten Steuerung gewählt werden, um den Gang zu erzielen, der dem Willen des Fahrers nahekommt, während das Schalten in dem manuellen Modus belassen bleibt.
Darüber hinaus versagt das Einschalten des Schalters LH oder RH zum Erfassen der Neigebewegung des Schalthebels nie beim Vorausgehen des Einschaltens des Schalters FR oder RR zum Erfassen der Schwenkbewegung, so daß das Fehlverhalten des Kurzschlusses des Schalters durch ein Überwachen dieser Abfolge vermutet werden kann. Wenn der dritte Gang bei einem Fehlverhalten bei dem Schalter RR wegen eines Kurzschlusses gewählt worden ist, ist beispielsweise die Abfolge der Schaltvorgänge in der Reihenfolge des Einschaltens des Schalters RR, des Einschaltens des Schalters RH und des Einschaltens des Schalters FR. Für die korrekten Vorgänge in diesem Fall kann angenommen werden, daß sie das Einschalten des Schalters RH und das anschließende Einschalten des Schalters FR umfassen. Somit wird bestimmt, daß die dritte Gangposition gewählt worden ist. Wenn in diesem Fall der Schalter FR selbst nach dem Ablaufen einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Einschalten des Schalters RH ausgeschaltet bleibt, wird bestimmt, daß der vierte Gang, bei dem der aufgrund eines Kurzschlusses versagt habende Schalter RR eingeschaltet sein sollte, gewählt ist.
Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Gegenmaßnahmen in Bezug auf das Fehlverhalten kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Zeitspanne zum Hochschalten von dem zweiten Gang in den dritten Gang verkürzt werden, indem der Umstand genutzt wird, daß das Erfassen der Schalthebelposition und die Genauigkeit des Positionsortes verbessert sind. Genauer gesagt wird, wenn der Schalter RH nach dem Ausschalten des Schalters RR, dem Ausschalten des Schalters LH und dem D-Bereichspositionssignal eingeschaltet wird, bestimmt, daß der Fahrer hochschalten möchte, und das Schalten in den dritten Gang wird begonnen.
Darüber hinaus kann die Zeitspanne für die Rückkehr in den D- Bereich ebenfalls verkürzt werden, indem das vorstehend erwähnte Merkmal genutzt wird. Genauer gesagt ist es schwierig, zu bestimmen, ob die Rückkehr des Schalthebels in die D- Bereichsposition der Übergang von dem zweiten in den dritten Gang oder die Wahl der D-Bereichsposition ist. Daher wird das Zeitglied auf einen derartigen etwas längeren Wert eingestellt, um einen Nachteil dahingehend zu verhindern, daß die D- Bereichsposition bei dem Übergangszustand bestimmt wird, um vorübergehend in den automatischen Schaltmodus zurückzukehren. Das längere Einstellen wiederum bringt eine Zeitverzögerung bei der Rückkehr in den automatischen Schaltmodus mit sich. Jedoch verkürzt das vorstehend erwähnte Verfolgen der Schaltbetätigungsabfolge die Zeitspanne, die zum Bestimmen der Positionswahl erforderlich ist, so daß die Zeitspanne zum Einstellen des Zeitgliedes verkürzt werden kann, um die Zeitverzögerung zu verringern.
Im übrigen wird bei dem Automatikgetriebe des Fahrzeugs das Schalten im allgemeinen ruckfrei gestaltet, indem die Einweg- Kupplung bei Zwischenstufen oder niedrigen Schaltstufen im Eingriff gehalten wird. Dies geschieht bei dem in Fig. 9 gezeigte Automatikgetriebe und die erste und die zweite Schaltstufe bei dem Automatikschaltmodus werden durch den Eingriff der Einwegkupplung eingestellt. Bei dem manuellen Schaltmodus muß andererseits das Motorbremsen bei sämtlichen Schaltstufen bzw. Gängen bewirkt werden. Bei dem ersten und dem zweiten Gang im manuellen Modus wird daher das Motorbremsen bewirkt, indem das dritte Solenoidventil SL3 betätigt wird, während das manuelle Ventil 100 ungeschaltet belassen bleibt. Fig. 15 zeigt ein Flußdiagramm einer Steuerroutine dafür und diese Steuerung wird bei dem in Fig. 12 gezeigten Schritt 20 ausgeführt.
In Fig. 15 wird bei Schritt 20-1 aus den Schaltbestimmungen der Schritte 12 und 18 bestimmt, ob die geforderte Schaltstufe der erste oder der zweite Gang ist. Bei Schritt 20-2 wird bestimmt, ob die erste oder zweite Schaltposition gewählt worden ist. Wenn die vorherigen zwei Bedingungen erfüllt sind, wird bei Schritt 20-5 bestimmt, daß das dritte Solenoidventil SL3 eingeschaltet werden soll. Wenn die Antwort bei Schritt 20-1 ein NEIN ist, wird bei Schritt 20-3 bestimmt, daß das dritte Solenoidventil SL3 ausgeschaltet werden soll.
Bei dem vorstehend beschriebenen Schaltsteuersystem werden die Signale derart betätigt, daß die einzelnen Schaltpositionsmarken für den manuellen Modus FS1 bis FS9 im Ansprechen auf das Einschalten des Schalters LH oder RH und des Schalters FR oder RR eingeschaltet werden. Im Ansprechen auf das Ausschalten des Schalters FR oder RR wird bei Schritt 20-6 bestimmt, daß das dritte Solenoidventil SL3 ausgeschaltet werden soll. Daher ist, wie dies bei der Zeitablaufdarstellung zum Herunterschalten von dem zweiten Gang in den ersten Gang in Fig. 16 gezeigt ist, die den Schaltvorgang wiedergibt, die Schaltpositionsmarke FS2 eingeschaltet, wenn sich der Schalthebel 12 in der zweiten Position befindet. Selbst wenn der Schalter LH eingeschaltet ist, wenn der Schalthebel 12 die zweite Position verläßt, wird die Schaltpositionsmarke FS2 im Ansprechen auf das Ausschalten des Schalters RR ausgeschaltet, so daß das dritte Solenoidventil SL3 gleichzeitig mit dem Beginn des Schaltvorgangs ausgeschaltet wird. Danach wird der Schalter FR nach einer erforderlichen Zeitspanne ts für den Schaltvorgang eingeschaltet und die manuellen Schaltpunktdaten MSL = 1 werden in der Nebenroutine des Wählens der Tabelle für den manuellen Modus durch ein Bestimmen der Schaltpositionsmarke FS1 eingestellt. Im Falle, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet, wird bestimmt, daß die geforderte Schaltstufe der erste Gang ist, und das dritte Solenoidventil SL3 wird eingeschaltet.
Somit ist die Bremseinrichtung B1 außer Eingriff, wenn der Schalthebel 12 die zweite Position verläßt, und die Bremseinrichtung B3 ist im Eingriff, wenn der Schalthebel 12 in die erste Position gelangt. Somit kann das Schaltansprechverhalten gegenüber jener Schaltsteuerung verbessert werden, die gestartet wird, wenn die erste Position eingenommen wird. Selbst wenn andererseits die Bremseinrichtung B1 außer Eingriff ist, wenn der Schalthebel 12 die zweite Position im eingeschalteten Zustand verläßt, kann der zweite Gang durch die Wirkung der Einwegkupplung aufrechterhalten bleiben, so daß ein abruptes Ansteigen der Drehzahl des Motors verhindert werden kann. Im übrigen sind die Steuerungen den vorstehend erwähnten Steuerungen für das jeweilige Heraufschalten von dem ersten in den zweiten Gang, von dem ersten in den dritten Gang, von dem ersten in den vierten Gang, von dem zweiten in den dritten Gang und von dem zweiten in den vierten Gang ähnlich.
Darüber hinaus sind nicht nur die Steuerungen zum Zeitpunkt des manuellen Herunterschaltens (beispielsweise von 2 nach 1 oder von 3 nach 2) ausreichend. Zum Zeitpunkt des Herunterschaltens von 2 nach 1 ergibt sich aus dem Öldruck der ersten Bremseinrichtung B1 kein Problem, da er zuvor durch die vorstehend erwähnte Steuerungen freigegeben worden ist. Jedoch muß das Aufbringen des Öldrucks auf die dritte Bremseinrichtung B3 oder die zweite Bremseinrichtung B2 ausgetauscht werden und es ist schwierig diesen Austausch zeitlich abzustimmen. Insbesondere ist es wahrscheinlich, daß diese beiden Bremseinrichtungen festgehalten werden, wenn die Drossel einen hohen Öffnungsgrad hat, so daß der Eingriffsdruck erhöht ist. Zum Zeitpunkt des Einschaltens muß daher der Eingriff der dritten Bremseinrichtung B3 verzögert werden, bis der Öldruck der zweiten Bremseinrichtung B2 nachzulassen beginnt. Fig. 17 zeigt einen Steuerfluß, bei dem die Schritte 20-3 und 20-4, die derartige Maßnahmen ausführen können, in die Unterroutine 20 zum Steuern des Motorbremssolenoides eingebaut sind.
Bei dieser Steuerung wird bei Schritt 20-1 von den Schaltbestimmungen der Schritte 12 und 18 bestimmt, ob die geforderte Schaltstufe der erste oder der zweite Gang ist. Bei Schritt 20-2 wird bestimmt, ob die Schaltposition 1 oder 2 gewählt worden ist. Bei Schritt 20-3 wird bestimmt, daß die Drossel ausgeschaltet ist, wenn die gegenwärtig eingegebene Drosselöffnung nicht mehr als 3% beträgt. Bei Schritt 20-4 wird der Beginn der Trägheitsphase beim Schaltübergang durch ein Vergleichen der Eingangsdrehzahl und der Ausgangsdrehzahl des Getriebes bestimmt. Bei Schritt 20-5 wird bestimmt, daß das dritte Solenoidventil SL3 eingeschaltet ist, wenn die Antworten sämtlicher Schritte 20-1 bis 20-3 oder Schritte 20-1, 20-2 und 20-4 JA sind. Wenn die Antworten NEIN sind, wird bei Schritt 20- 6 bestimmt, daß das dritte Solenoidventil SL3 ausgeschaltet wird. Somit wird durch ein Erfassen der Eingangsdrehzahl und der Ausgangsdrehzahl des Getriebes der Beginn der Trägheitsphase (der Beginn des Außereingriffbringens der zweiten Bremseinrichtung B2) erfaßt, um den Eingriff der dritten Bremseinrichtung B3 bis zum Erfassen zu verzögern. Zu diesem Zeitpunkt wird keine Zeitverzögerung errichtet, da der erste Gang durch die Einwegkupplung F2 gehalten wird. Die Zeitablaufdarstellung von diesem Fall ist in Fig. 18 gezeigt.
Die bei dem Schaltsteuersystem der vorliegenden Erfindung verwendete Schalteinheit ist mit den ersten bis vierten Gangpositionen beziehungsweise Schaltstufenpositionen zum Wählen der Gänge im manuellen Schaltmodus derart eingerichtet, daß sie die H-förmige Anordnung um die D-Bereichsposition herum einnehmen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Im manuellen Schaltmodus können daher die einzelnen Gänge direkt gewählt werden, jedoch kann es sein, daß der Motor überdreht, wenn ein niedriger Gang bei einem Fahrzustand bei einer hohen Geschwindigkeit gewählt wird. Hier ist eine Schalteinheit beschrieben, die mit einem Mechanismus zum Verhindern des Nachteils eines Überdrehens zuvor ausgerüstet ist.
Die Fig. 19A und 19B zeigen einen Mechanismus zum Stützen des Schalthebels 12 derart, daß er vor und zurück und nach rechts und nach links betätigt werden kann, einen Sperrmechanismus zum Ermöglichen eines angenehmen Empfindens, wenn der Schalthebel 12 in Längsrichtung des Fahrzeugs betätigt wird, und einen Mechanismus für die Rückkehr des Schalthebels 12 in die D- Bereichsposition oder in die neutrale Position.
Der Schalthebel 12 wird an dem ortsfesten Element 15 über die Kreuzhülse 19 gehalten, wie dies vorstehend beschrieben ist. Diese Kreuzhülse 19 hat zwei zylindrische Abschnitt 19a und 19b, die derart einstückig sind, daß sie vertikal verschoben werden, um sich unter einem rechten Winkel zu kreuzen. In dem oberen und längeren Abschnitt der zylindrischen Abschnitte 19a und 19b ist ein Bolzen eingepaßt, durch den der zylindrische Abschnitt 19a drehbar an dem ortsfesten Element 15 angebracht ist. Darüber hinaus ist die Halteeinrichtung 17 drehbar gestützt, indem sie zwei Endabschnitte hat, die in dem zylindrischen Abschnitt 19a eingepaßt sind.
Die Gabel 12a, die an dem unteren Endabschnitt des Schalthebels 12 angebracht ist, läuft an der oberen Seite des längeren zylindrischen Abschnitts 19a und erstreckt sich zu den beiden Endabschnitten des unteren und kürzeren zylindrischen Abschnittes 19b. Die Gabel 12A ist derart durch den Längszapfen 18 gestützt, der sich durch die Gabel 12a erstreckt und in dem zylindrischen Abschnitt 19a eingepaßt ist, so daß er als ein Bolzen wirkt, daß sie sich an dem Längszapfen 18 drehen kann.
Die Innenseite der Gabel 12a ist mit einem Schraubenfederanlageelement 701 ausgerüstet, das parallel zu dem Längszapfen 18 vorsteht. An der oberen Seite der Kreuzhülse 19 ist ein anderes Schraubenfederanlagenelement 702 befestigt, das dem vorherigen Schraubenfederanlageelement 701 vertikal zugewandt ist, wenn der Schalthebel 12 sich in der D- Bereichsposition befindet. Darüber hinaus sind jene Anlageelemente 701 und 702 durch die Betätigungsenden 23a und 23b der Schraubenfeder 23 geklemmt, die in dem kürzeren zylindrischen Abschnitt 19b angepaßt ist. Wenn jedes Anlageelement 701 beziehungsweise 702 nach rechts oder links verschoben wird, werden die Betätigungsenden 23a und 23b der Schraubenfeder 23 so bewegt, daß sie verformt werden. Als ein Ergebnis bewirkt diese Schraubenfeder 23 ein Rückkehren des Schalthebels 12 in die Querneutralposition, das heißt in die I- förmige Rinne 13.
An der Innenseiten der Halteeinrichtung 17 und der oberen Seite der Kreuzhülse 19 sind andererseits ein paar Schraubenfederanlageelemente 703 und 704 angebracht, die den vorstehend beschriebenen Anlageelementen 701 und 702 ähnlich sind. Die letztgenannten Schraubenfederanlageelemente 703 und 704 sind so positioniert, daß sie einander vertikal zugewandt sind, wenn der Schalthebel 12 sich in der D-Bereichsposition befindet. Eine Schraubenfeder 705 ist in dem unteren zylindrischen Abschnitt 19a eingepaßt und seine beiden Betätigungsenden 700a und 705b klemmen die Anlageelemente 702 und 704. Wenn der Schalthebel 12 nach vorn oder zurück bewegt wird, werden die Anlageelemente 703 und 704 in Längsrichtung verschoben, um die Schraubenfeder 705 derart zu verformen, daß die Schraubenfeder 705 eine Rückkehr des Schalthebels 12 in die Längsneutralposition, das heißt in die D-Bereichsposition, bewirkt.
Nachstehend wird der Sperrmechanismus 21 beschrieben. Ein Sperrblock 710 mit einer aufgerauhten unteren Seite ist derart an der unteren Seite der Halteeinrichtung 17 befestigt, daß sein rauher Abschnitt parallel zu der Richtung der Aufreihung der einzelnen Bereichspositionen angeordnet ist. Eine an dem rauhen Abschnitt einzupassende Rolle 711 ist an dem oberen Endabschnitt eines Kolbens angebracht, der so in einem Halter 713 gehalten ist, der an der oberen Seite der Kreuzhülse 19 angebracht ist, daß er sich vertikal bewegt und durch eine Feder 714 nach oben gedrängt wird. Ein die Rolle 711 haltender Zapfen 715 ragt nach der rechten und linken Seite des Kolbens 712 vor und seine Vorsprünge stehen mit dem mittleren Abschnitt eines Lösehebels 716 in Eingriff. Dieser Lösehebel 716 ist ein einseitig eingespannter Ausleger, von dem ein Endabschnitt an einer Halterung 717 angelenkt ist, die an der Außenseite des Halters 713 angebracht ist, und sein freies Ende ist mit einem Kolben 718 des Sperrlösesolenoid SD verbunden. Dieser Solenoid SD ist derart an der Außenseite des Halters 713 befestigt, daß er den Kolben 718 nach oben richtet und den Kolben 718 nach unten bewegt, wenn er erregt wird, um das freie Ende des Lösehebels 716 nach oben zu ziehen.
Fig. 20 zeigt ein Steuersystem durch die vorstehend beschriebene Schalteinheit. Die einzelnen Positionen des ersten bis vierten Ganges, die über die H-förmige Rinne 14 verbunden sind, sind mit Schaltern SW1, SW2, SW3 und SW4 versehen, die durch den Schalthebel 12 betätigt werden. Dieser Schalter SW1 bis SW4 sind mit der elektronischen Steuereinheit 10 verbunden. Darüber hinaus ist auch der Sperrlösesolenoid SD mit der elektronischen Steuereinheit 10 verbunden, so daß er im Ansprechen auf die elektronische Steuereinheit 10 eingeschaltet werden kann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ein zugelassenes Maximum des gewählten Ganges beziehungsweise der gewählten Schaltstufe überschreitet.
Fig. 21 zeigt ein Flußdiagramm einer Steuerroutine des Sperrlösesolenoids SD. Bei Schritt 30 wird durch ein Überwachen des vorliegenden Ganges beziehungsweise der vorliegenden Schaltstufe und des nunmehr geforderten Ganges bestimmt, ob die Schaltposition sich verändert hat. Wenn ein Unterschied zwischen zwei Gängen auftritt, wird bestimmt, daß die Schaltposition sich verändert hat. Wenn die Antwort von Schritt 30 NEIN ist, wird diese Routine ausgelassen. Wenn die Antwort JA ist, wird die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit V (bei Schritt 31) auf der Grundlage der Signale der Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren SP1 und SP2 erfaßt. Bei dem nachfolgendem Schritt 32 wird der nunmehr gewählte Gang auf der Grundlage der Signale der Schalter SW1 bis SW4 erfaßt. Bei Schritt 33 wird die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit V mit der maximalen Grenzwertgeschwindigkeit Vmax verglichen, die für jeden gewählten Gang bestimmt ist. Diese maximale Grenzwertgeschwindigkeit Vmax wird auf der Grundlage der zulässigen Drehzahl des Motors und der Übersetzung bei jeder Schaltstufe beziehungsweise bei jedem Gang bestimmt und wird in der Tabelle des ROM 33 der elektronischen Steuereinheit 10 gespeichert. Wenn die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit nicht über der maximalen Grenzwertgeschwindigkeit Vmax liegt, wird die Steuerung beendet. Wenn die maximale Grenzwertgeschwindigkeit Vmax überschritten wird, wird der Sperrlösesolenoid SD (bei Schritt 34) eingeschaltet.
Wenn der Sperrlösesolenoid (SD) eingeschaltet wird, zieht sein Kolben 718 das freie Ende des Lösehebels 716 nach unten, so daß der über den Zapfen 715 mit dem Zwischenabschnitt des Lösehebels 716 verbundene Kolben 712 nach unten entgegen der Wirkung der Feder 714 gedrückt wird. Als ein Ergebnis entfernt sich die Rolle 711 von dem Sperrblock 710, so daß der Schalthebel 12 aus seinem Zustand gelöst wird, in dem seine Bewegung in der Längsrichtung durch die Halteeinrichtung 17 verhindert ist. Andererseits kehrt die Halteeinrichtung 17, auf die die Rückkehrkraft durch die Schraubenfeder 705 über die Anlageelemente 703 und 704 aufgebracht wird, zusammen mit dem Schalthebel 12 in die Längsneutralposition zurück, wenn die Rolle 71 sich von dem Sperrblock 710 entfernt. In diesem Zustand kann der Schalthebel 12 nach rechts und nach links frei bewegt werden, so daß er in die D-Bereichsposition durch die Rückstellkraft der anderen Schraubenfeder 23 zurückkehrt. Als ein Ergebnis wird die Wahl der Gänge durch eine manuelle Betätigung im wesentlichen unterbunden.
Im übrigen gibt es eine Schalteinheit, bei der die einzelnen Gangpositionen des manuellen Schaltmodus über die gerade Aufreihung der einzelnen Bereichspositionen des automatischen Schaltmodus angeordnet sind. Bei dieser Schalteinheit werden das Schalten des manuellen Schaltmodus und die Wahl der Gänge durch ein Bewegen des Schalthebels 12 zu den einzelnen Gangpositionen bewirkt. Bei dieser Schalteinheit kann daher das Überdrehen des Motors zuvor verhindert werden, indem eine Einrichtung vorgesehen wird, die in direkter Weise verhindert bzw. unterbindet, daß der Schalthebel 12 zu der Position gelangt, in der die maximale Grenzwertgeschwindigkeit einen Gang entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit auswählt, die niedriger als die gegenwärtige Geschwindigkeit ist.
Fig. 22 zeigt eine schematische Abbildung der Schalteinheit, die mit zwei Solenoiden SR1, SR2 und SR3 ausgerüstet ist, als eine derartige Unterbindungseinrichtung. Bei dieser Schalteinheit ist die H-förmige Rinne 14 an den Eingangsabschnitten zu dem ersten, dem zweiten und dem dritten Gang jeweils angeordnet, wobei die Kolben der Solenoide SR1, SR2 und SR3 über die gesamte Rinnenbreite vorstehen. Diese Solenoide SR1, SR2 und SR3 werden durch die elektronische Steuereinheit 10 eingeschaltet / ausgeschaltet.
Fig. 23 zeigt ein Flußdiagramm einer Steuerroutine für die Solenoide SR1, SR2 und SR3. Bei Schritt 40 wird die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Ausgangssignale der Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren SP1 und SP2 erfaßt. Es wird dann (bei Schritt 41) bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als die maximale Grenzwertgeschwindigkeit V3max für den dritten Gang ist. Wenn die Antwort JA ist, geht die Routine zu Schritt 42 weiter, bei dem bestimmt wird, ob die gegenwärtige gewählte Schaltstufe MP diejenige der dritten Geschwindigkeit überschreitet. Wenn eine höhere Schaltstufe (beispielsweise der vierte Gang) gewählt ist, wird der an dem Eingang der Position für den dritten Gang angeordnete Solenoid S&sub3; (bei Schritt 43) eingeschaltet, um zu verhindern, daß der Schalthebel 12 zu der Position des dritten Ganges bewegt wird. Anders ausgedrückt, wird der dritte Gang bei dem manuellen Schaltmodus unterbunden beziehungsweise verhindert.
Wenn die Antwort des Schrittes 41 oder des Schrittes 42 NEIN ist und wenn die Steuerung von Schritt 43 ausgeführt ist, geht die Routine zum Schritt 44 weiter, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit für den zweiten Gang bestimmt wird. Genauer gesagt wird bei Schritt 44 bestimmt, ob die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit V die maximale Grenzwertgeschwindigkeit V2max des zweiten Ganges überschreitet. Wenn die Antwort JA ist, wird (bei Schritt 45) bestimmt, ob die gegenwärtig gewählte Schaltstufe MP den zweiten Gang überschreitet. Wenn die Antwort JA ist, wird der Solenoid SR2 am Eingang der Position für den zweiten Gang (bei Schritt 46) eingeschaltet. Als ein Ergebnis kann der Schalthebel 12 nicht zu der Position für den zweiten Gang bewegt werden, so daß der zweite Gang bei dem manuellen Schaltmodus im wesentlichen unterbunden beziehungsweise verhindert ist.
Wenn die Antwort von Schritt 44 oder von Schritt 45 NEIN ist und wenn die Steuerung von Schritt 46 ausgeführt ist, geht die Routine zu Schritt 47 weiter, bei dem eine ähnliche Bestimmung für den ersten Gang ausgeführt wird. Genauer gesagt wird (bei Schritt 47) bestimmt, ob die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit V die maximale Grenzwertgeschwindigkeit V1max des ersten Ganges überschreitet. Wenn die Antwort JA ist, wird (bei Schritt 48) bestimmt, ob die gegenwärtig gewählte Schaltstufe MP diejenige des ersten Ganges überschreitet. Wenn die Antwort JA ist, wird der Solenoid SR1 am Eingang der Position für den ersten Gang eingeschaltet, um den ersten Gang bei dem manuellen Schaltmodus zu verhindern.
Als ein Ergebnis werden die beim manuellen Schaltmodus zu wählenden Gänge derart eingeschränkt, daß ihre maximalen Grenzgeschwindigkeiten größer als die tatsächliche Laufgeschwindigkeit ist, so daß das Überdrehen des Motors von vornherein verhindert werden kann.
Es gibt eine andere Schalteinheit, bei der die I-förmige Rinne 13 zum Führen des Schalthebels 12 zu den einzelnen Bereichspositionen und die H-förmige Rinne 14 zum Führen des Schalthebels 12 zu den einzelnen Gangpositionen bei dem manuellen Schaltmodus in der D-Bereichsposition gekreuzt sind. Bei dieser Schalteinheit ist die Richtung zum Bewegen des Schalthebels 12 zu der Position des ersten Ganges oder der Position des dritten Ganges mit derjenigen zum Bewegen des Schalthebels 12 zu der N-Bereichsposition identisch, wobei wunschgemäß verhindert wird, daß der Schalthebel 12 in dem manuellen Schaltmodus zu der N-Bereichsposition bewegt wird. Genauer gesagt wird, wenn der Schalthebel 12 zu der N- Bereichsposition bewegt wird, das manuelle Ventil 100 geschaltet, um das Automatikgetriebe 2 in den neutralen Zustand zu bringen, so daß möglicherweise der Motor ein Überdrehen erfahren kann.
Die in Fig. 24 gezeigte Schalteinheit 11 ist mit einer Einrichtung ausgerüstet, die unterbindet, daß der Schalthebel 12 von der D-Bereichsposition in die N-Bereichsposition bewegt wird. Genauer gesagt ist in der vorstehend erwähnte I-förmigen Rinne 13 und zwischen der D-Bereichsposition und der N- Bereichsposition ein Sperrzapfen 720 angeordnet, der wahlweise in die I-förmige Rinne 13 vorragt, um zu verhindern, daß der Schalthebel 12 von der D-Bereichsposition in die N- Bereichsposition bewegt wird. Wie dies in Fig. 25 gezeigt ist, ragt der Sperrzapfen 720 in die I-förmige Rinne 13 durch einen Solenoid 722 vor, der an der unteren Seite einer oberen Integrationsplatte 720 angebracht ist. Der Solenoid 722 wird durch die elektronische Steuereinheit 10 des Getriebes gesteuert und ist derart aufgebaut, wie es in den Fig. 26 und 27 gezeigt ist. In der Mitte einer Spule 723 zum Erzeugen einer magnetischen Kraft bei einer Erregung befindet sich ein in Längsrichtung beweglicher Kolben 725, der ein magnetisches Element 724 hat. Der Kolben 725 wird stets durch eine Feder 726 nach hinten gedrängt. Der vorstehend erwähnte Sperrzapfen 720 ist derart drehbar an dem Führungsendabschnitt des Kolbens 725 angebracht, daß ein Führungsendabschnitt sich von der D- Bereichsposition zu der N-Bereichsposition bewegen kann. Zwischen dem Sperrzapfen 720 und dem Führungsendabschnitt des Kolbens 725 ist eine Feder 727 angeordnet, die eine elastische Kraft in einer Richtung aufbringt, um eine derartige Drehung des Sperrzapfens 720 einzustellen. Zusammenfassend gesagt kann im Falle, daß eine Kraft gegen die Feder 727 an dem Schalthebel 12 ausgeübt wird, das Schalten von der D-Bereichsposition zu der N- Bereichsposition bewirkt werden, um einen Spezialfall zu bewältigen.
Die Steuerung zum Unterbinden des Schaltens in die N- Bereichsposition durch den Sperrzapfen 720, das heißt die Steuerung des Einschaltens / Ausschaltens des Solenoids 722 zum Antreiben des Sperrzapfens 720, wird in der nachstehend erörterten Art und Weise ausgeführt.
Die Fig. 28A und 28B zeigen Flußdiagramme einer Routine zum Steuern des Solenoids 722. Im übrigen ist in den Fig. 28A und 28B die einzelne Routine aus Gründen einer besseren Darstellung halbiert und die eingekreisten Ziffern deuten an, daß die Linien der identischen Ziffern verbunden sind.
In Fig. 28A wird bei dem ersten Schritt 50 ein Eingangssignal gelesen. Bei Schritt 51 wird bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V der Bezugsfahrzeuggeschwindigkeit V&sub0; (beispielsweise 10 km/h) gleich ist oder geringer als dieser ist. Wenn die Antwort NEIN ist, daß heißt wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die Bezugsfahrzeuggeschwindigkeit V&sub0; überschreitet, geht die Routine zu Schritt 52 weiter, bei dem bestimmt wird, ob die Schalter SW1 bis SW4, die in den jeweiligen Gangpositionen der Schalteinheit 11 angeordnet sind, normal sind. Wenn die Antwort JA ist, geht die Routine zum Schritt 53 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der manuelle Schaltmodus gewählt worden ist. Diese Bestimmung kann ausgeführt werden, in dem überprüft wird, welcher der Schalter SW1 bis SW4 eingeschaltet ist. Wenn der manuelle Schaltmodus gewählt worden ist, so daß die Antwort bei Schritt 53 JA ist, wird der Solenoid 722 (bei Schritt 54) eingeschaltet, um den eingerasteten Zustand zu bewirken, bei dem der Sperrzapfen 720 in die I-förmige Rinne 13 vorragt. Danach wird die Marke F&sub1; zum Unterscheiden des Modus auf "1" (bei Schritt 55) gesetzt und die Routine kehrt zurück. Hierbei besteht der Grund, weshalb der Sperrzapfen 720 durch ein Einschalten des Solenoids 722 eingerastet wird, darin, daß das Unterbinden des N-Bereichs durch den Sperrzapfen 720 aufgehoben ist, wenn der Solenoid 20 aufgrund eines Fehlverhaltens in dem elektrischen System ausgeschaltet ist, wodurch der neutrale Zustand eingestellt ist.
Wenn die Antwort von Schritt 53 ein NEIN ist, da keiner der Schalter SW1 bis SW4 eingeschaltet ist, geht die Routine zu Schritt 56 weiter, bei dem bestimmt wird, ob die Marke F&sub1; sich bei "0" befindet. Unmittelbar nachdem der manuelle Schaltmodus gewählt worden ist, befindet sich die Marke F&sub1; bei "1". Danach ist die Antwort bei Schritt 56 ein NEIN. In diesem Fall geht daher die Routine zum Schritt 57 weiter, bei dem bestimmt wird, ob die Marke F&sub2; "0" beträgt. Diese Marke F&sub2; unterscheidet sich darin, daß die Zeit durch das Zeitglied T gezählt wird und zunächst auf 0 zurückgesetzt wird. Wenn dieser Steuerprozeß zunächst erreicht wird, ist die Antwort von Schritt 57 ein JA und die Routine geht zu Schritt 58 weiter. Bei Schritt 58 wird das Zeitglied T auf 0 zurückgesetzt und die Zeitzählung wird gestartet. Bei dem anschließenden Schritt 59 wird die Marke F&sub2; auf "1" gesetzt. Bei Schritt 60 wird der Solenoid 22 eingeschaltet, um den Sperrzapfen 720 einzurasten. Danach kehrt die Routine zurück. Wenn andererseits die Antwort von Schritt 57 ein NEIN ist, das heißt wenn die durch das Zeitglied T gezählte Zeit bereits abgelaufen ist, geht die Routine zum Schritt 61 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der gezählte Wert des Zeitgliedes T einen vorbestimmten Wert α überschreitet. Wenn die Antwort bei Schritt 61 ein NEIN ist, da die vorbestimmte Zeitspanne noch nicht abgelaufen ist, wird die Steuerung von Schritt 60 fortgesetzt. Während der Schalthebel 12 zwischen den einzelnen Gangpositionen bewegt wird, gibt keiner der Schalter SW1 bis SW4 irgendein Signal aus, jedoch befindet sich der Schaltmodus an sich im manuellen Schaltmodus. Somit wird der Sperrzapfen 720 im eingerasteten Zustand eine vorbestimmte Zeitspanne lang gehalten.
Wenn die Antwort von Schritt 61 ein JA ist, kann angenommen werden, daß der Fahrer keine neue Gangposition gewählt hat, obwohl er den Schalthebel 12 von irgendeiner Gangposition entfernt hat, das heißt, daß der Fahrer höchstwahrscheinlich den automatischen Schaltmodus gewählt hat. In diesem Fall geht die Routine zum Schritt 62, bei dem der Solenoid 722 ausgeschaltet wird, um den Sperrzapfen 720 aus der I-förmigen Rinne 13 herauszuziehen, um dadurch den nicht eingerasteten Zustand einzuleiten. Danach geht die Routine des weiteren nacheinander zu Schritt 63 und zu Schritt 64 weiter, bei denen die Marken F&sub1; und F&sub2; jeweils auf "0" gesetzt werden und die Routine kehrt zurück. Wenn im übrigen die Bestimmung bei Schritt 51 ein JA ist, da die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht größer als die Bezugsfahrzeuggeschwindigkeit V&sub0; ist, ist es sehr wahrscheinlich, daß das Fahrzeug angehalten hat. Daher geht die Routine zu Schritt 62 weiter, bei dem der eingerastete Zustand durch den Sperrzapfen 720 aufgehoben wird. Wenn irgendeiner der Schalter SW1 bis SW4 eine Störung erfahren hat und die Antwort NEIN bei Schritt 52 bewirkt, geht die Routine ebenfalls zu Schritt 62 weiter. Wenn außerdem der Schaltmodus nicht der manuelle Modus ist und wenn die Marke F&sub1; sich bei "0" befindet, das heißt, wenn die Antwort bei Schritt 56 ein JA ist, geht die Routine ebenfalls zu Schritt 62 weiter, um den nicht eingerasteten Zustand des Sperrzapfens 720 aufrechtzuerhalten.
Bei der vorstehend beschriebenen Schalteinheit 11 wird daher bei dem manuellen Modus verhindert, daß der N-Bereich gewählt wird, und daß der neutrale Zustand bewirkt wird, ohne daß der Fahrer ein Sichtbestätigung der Position des Schalthebels 12 ausführt. Somit kann das Fahrverhalten für den Fahrer verbessert werden.
Bei der in den Fig. 28A und 28B gezeigten Steuerroutine wird der Sperrzapfen 720 sofort in den eingerasteten Zustand gebracht, wenn der Schaltmodus als manueller Schaltmodus bestimmt worden ist. Jedoch kann eine Abwandlung ausgeführt werden, indem der Solenoid 722 erst dann eingeschaltet wird, wenn nach der Bestimmung, daß der Schaltmodus der manuelle Modus ist, eine vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist. Dann kann die Anzahl an Einschaltungen / Ausschaltungen des Solenoides 720 verringert werden, um das Betriebsverhalten zu verbessern.
Das Schaltsteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Bereiche bei dem automatischen Schaltmodus verändern, jedoch das Schalten in den Rückwärtsgang oder in den Parkbereich wird nur aufgrund des ausdrücklichen Bestrebens des Fahrers ausgeführt. Somit ist das Schaltsteuersystem mit dem vorstehend erwähnten Sperrmechanismus 20 ausgerüstet. Dieser Sperrmechanismus 20 ist demjenigen der vorhandenen allgemeinen Schalteinheit für das Automatikgetriebe ähnlich, jedoch hat er den nachstehend dargelegten speziellen Aufbau, der ermöglicht, daß der Schalthebel 12 vor und zurück und nach rechts und nach links bewegt wird.
In den Fig. 2A und 2B ist der an dem oberen Abschnitt des Schalthebels 12 angeordnete Druckknopf 12B mit dem Schaltmechanismus 20 über ein flexibles Kabel 800 verbunden, das in dem Schalthebel 12 eingepaßt ist. Dieses flexible Kabel 800 hat ein in einer Röhre 801 eingeführtes Kabel 802. Diese Röhre 801 hat einen Anschlußaufsatz 803, der an dem Endabschnitt des Schaftes 12D befestigt ist, und das Kabel 802 hat einen Anschlußaufsatz 804, der an der unteren Seite des Druckknopfes 12b anliegt.
Andererseits ist der Sperrmechanismus 20 an der Seitenplatte 15c befestigt, die dem Abschnitt mit dem Nockenloch 17c gegenübersteht. In einem Halter 805, der in der Seitenplatte 15c eingepaßt ist und vertikal ausgerichtet ist, ist eine Drückstange 807 vertikal bewegbar eingepaßt, die durch eine Feder 806 nach oben gedrängt wird. Die Drückstange 807 ist an ihrem oberen Endabschnitt mit einem Zapfen 808 ausgerüstet. Dieser Zapfen 808 erstreckt sich vertikal bewegbar über die Seitenplatten 15c und ist in dem Nockenloch 17c eingepaßt. Der andere Endabschnitt des Gabels 802 ist mit dem Zapfen 808 verbunden. Der andere Endabschnitt der Röhre 801 ist an dem Halter 805 befestigt.
Das vorstehend erwähnte Nockenloch 17c hat eine Form, die in Fig. 29 beispielhaft dargelegt ist. Dieses Nockenloch 17c sieht einen Nockenabschnitt an seinem oberen Randabschnitt vor und hat im allgemeinen eine gewölbte Form an dem Querzapfen 16. Der Nockenabschnitt ist mit folgendem ausgebildet: einem Fußabschnitt 809 zum Vorsehen eines Eingriffsabschnittes zum Definieren der P-Bereichsposition und der R-Bereichsposition und einem Absatzabschnitt 810, der von der N-Bereichsposition zu der R-Bereichsposition gerichtet ist, um einen Eingriffsabschnitt zum Definieren der R-Bereichsposition und der N-Bereichsposition vorzusehen.
Da der Zapfen 808 über die Drückstange 807 durch die Feder 806 nach oben gedrückt wird, geht er in die Position, die durch gestrichelte Linien in Fig. 29 dargestellt ist, wenn der Schalthebel 12 in die P-Bereichsposition versetzt wird. Als ein Ergebnis kann der Schalthebel 12 nicht aus der P- Bereichsposition bewegt werden. Wenn in diesem Zustand der Druckknopf 12b gedrückt wird, wird der Zapfen 808 über das flexible Kabel 800 nach unten gedrückt, so daß er sich über den vorstehend erwähnten Fußabschnitt 809 bewegen kann. Als ein Ergebnis kann der Hebel 12 zu einer anderen Bereichsposition bewegt werden. Wie dies aus der Form des Nockenloches 17c ersichtlich ist, die in Fig. 29 gezeigt ist, muß der Druckknopf 12b jedesmal bei einem Schalten zwischen der P-Bereichsposition und der R-Bereichsposition und von der N-Bereichsposition in die R-Bereichsposition gedrückt werden.
Der vorstehend beschriebene Sperrmechanismus 20 ist derart aufgebaut, daß das Nockenloch 17c in der Halteeinrichtung 17 so ausgebildet ist, um in Längsrichtung mit dem Schalthebel 12 bewegt zu werden, so daß das ortsfeste Element 15 an dem Zapfen 808 angebracht ist, der durch die Betätigung des Druckknopfes 12b nach oben und nach unten bewegt wird, und derart, daß der Schalthebel 12 nach rechts und nach links relativ zu der Halteeinrichtung 17 gewendet wird. Als ein Ergebnis kann selbst bei der Schalteinheit, die zusätzlich eine Funktion zum Bewirken des Schaltens in den manuellen Schaltmodus erhalten hat, eine kleine Gestaltung ausgeführt werden.
Im übrigen ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend aufgezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es ist ausreichend, daß irgendein Bereich für den automatischen Schaltmodus, wie beispielsweise der N-Bereich, nicht im Zustand des manuellen Schaltmodus eingestellt werden soll. Somit kann die vorliegende Erfindung derart aufgebaut sein, daß die Bewegung des Schalthebels durch einen anderen Mechanismus als den vorstehend erwähnten Sperrzapfen derart unterbunden wird, daß der Schalteinrastsolenoid zum Unterbinden des Rückwärtsganges verwendet wird, um die Bewegung des Schalthebels zu unterbinden, oder derart, daß die Wahl der Fahrbereiche unterbunden wird, in dem ein neues Solenoidventil dem Öldruckkreislauf hinzugefügt wird.
Bei den vorstehend aufgezeigten Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus der Sperrzapfen drehbar mit dem Kolben des Solenoids derart verbunden, daß der Schalthebel in einem speziellen Fall in die N-Bereichsposition gesetzt werden kann. Jedoch kann der Aufbau derart abgewandelt werden, daß ein geeigneter Freigabeknopf vorgesehen sein kann und in diesem speziellen Fall gedrückt wird, um das Unterbinden der Bewegung des Schalthebels durch den Sperrzapfen von der D-Bereichsposition in die N- Bereichsposition freizugeben.
Die sich aus der vorliegenden Erfindung ergebenden Vorteile werden allgemein wie nachstehend beschrieben. Die einzelnen bei dem manuellen Schaltmodus zu wählenden Gangpositionen sind in der Form eines Buchstabens "H" an beiden Seiten über die gerade Aufreihung der einzelnen Bereichspositionen, die bei dem automatischen Schaltmodus zu wählen sind, aufgereiht. Als ein Ergebnis kann die Entfernung für den zu bewegenden Schalthebel verkürzt werden, so daß sich das Betriebsverhalten verbessert und die Größe des Systems verringert wird.
Wenn darüber hinaus der Gang aus dem Umstand bestimmt wird, daß die beiden Schalter eingeschaltet sind, kann der Wechsel zwischen dem automatischen Schaltmodus und dem manuellen Schaltmodus sichergestellt werden, während die Bestimmung eines Fehlverhaltens bei dem Schaltsystem erleichtert ist.
Bei der Schaltzeit im manuellen Schaltmodus werden die Motorbremsreibeingriffseinrichtungen für einen Gang außer Eingriff gebracht, indem der Schalthebel aus der Position für diesen Gang gebracht wird, und sie werden bei einer neuen Schaltstufe beziehungsweise einem neuen Gang in Eingriff gebracht, indem der Schalthebel in die Position für den neuen Gang gebracht wird, so daß der Schaltvorgang sofort und gleichmäßig ausgeführt werden kann.
Während des manuellen Schaltmodus kann verhindert werden, daß der Motor ein Überdrehen erfährt, indem auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit ein einzustellender Gang bestimmt wird.
Wenn eine Einrichtung zum Unterbinden des Einstellens des N- Bereichs bei dem manuellen Schaltmodus vorgesehen ist, müssen die eingestellten Positionen des Schalthebels nicht einzeln bestätigt werden. Dann kann das Betriebsverhalten verbessert werden, während das Überdrehen des Motors verhindert ist.
Das Schaltsteuersystem für das Automatikgetriebe weist eine Schalteinheit zum Wählen durch eine Betätigung eines Schalthebels bei einem automatischen Schaltmodus, bei dem eine Schaltstufe auf der Grundlage eines Fahrzustandes des Fahrzeugs bestimmt wird, und einem manuellen Schaltmodus, bei dem ein Gang von einem Ausgabesignal auf der Grundlage der Betätigung bestimmt wird, auf. Die Schalteinheit hat einen Fahrbereich, bei dem eine Vielzahl von Vorwärtsgängen und eine Vielzahl an aufgereihten Bereichspositionen eingestellt werden kann und umfaßt folgendes: eine erste Schaltbahn zum Führen des Schalthebels in die Bereichspositionen, eine zweite Schaltbahn, die die erste Schaltbahn schneidet, um den Schalthebel zu führen, dritte Schaltbahnen, die an den beiden Endabschnitten der zweiten Schaltbahn ausgebildet sind, wobei die dritten Schaltbahnen ihre einzelnen Endabschnittsgangpositionen zum Anzeigen der Vorwärtsschaltstufen bei dem automatischen Schaltmodus haben und den Schalthebel führen, und eine manuelle Schaltbefehlseinrichtung zum Ausgeben eines Signals zum Befehlen eines Ganges entsprechend der Gangposition, wenn der Schalthebel in die Gangposition bewegt worden ist. Das Schaltsteuersystem weist eine Gangeinstelleinrichtung zum Einstellen des Ganges auf, der durch das Ausgangssignal der manuellen Schaltbefehlseinrichtung befohlen worden ist.

Claims

1. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe mit

einer Schalteinheit (11), mit der durch eine Betätigung eines Schalthebels (12) ein automatischer Schaltmodus, bei dem eine Schaltstufe auf der Grundlage eines Fahrzustandes eines Fahrzeugs bestimmt wird, und ein manueller Schaltmodus, bei dem ein Gang von einem Ausgabesignal auf der Grundlage der Betätigung bestimmt wird, gewählt wird, wobei die Schalteinheit (11) folgendes aufweist:

eine Vielzahl an Bereichspositionen, die eine Fahrbereichsposition (D) umfassen, die eine Vielzahl an Vorwärtsschaltstufen einstellen kann,

eine erste Schaltbahn (13) zum Führen des Schalthebels (12) in die Bereichspositionen (P, R, N, D, S, L) und

eine zweite Schaltbahn (14), die die erste Schaltbahn (13) schneidet, um den Schalthebel (12) in die Gangpositionen zum Befehlen eines Vorwärtsganges bei dem manuellen Schaltmodus zu führen, und die eine erste Teilschaltbahn und zweite Teilschaltbahnen umfaßt,

wobei jede der zweiten Teilschaltbahnen an jedem der beiden Enden der ersten Teilschaltbahn ausgebildet ist,

einer manuellen Schaltbefehlseinrichtung (10) zum Ausgeben eines Signals, das einen Gang entsprechend der Gangposition befiehlt, wenn der Schalthebel (12) zu der Gangposition bewegt worden ist und

einer Gangeinstelleinrichtung (5) zum Einstellen des Ganges, der durch das Ausgangssignal der manuellen Schaltbefehlseinrichtung (10) befohlen worden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

die manuelle Schaltbefehlseinrichtung (10) einen ersten Schalter (LH), der daran angepaßt ist, daß er durch ein Bewegen des Schalthebels (12) zu einer der zweiten Teilschaltbahnen zum Ausgeben eines Signales eingeschaltet wird, einen zweiten Schalter (RH), der daran angepaßt ist, daß er durch ein Bewegen des Schalthebels (12) zu der anderen der zweiten Teilschaltbahnen zum Ausgeben eines Signales eingeschaltet wird, einen dritten Schalter (FR), der daran angepaßt ist, daß er durch ein Bewegen des Schalthebels (12) in eine Richtung in der zweiten Schaltbahn (14) zum Ausgeben eines Signales eingeschaltet wird, und einen vierten Schalter (RR), der daran angepaßt ist, daß er durch ein Bewegen des Schalthebels (12) in die andere Richtung in der zweiten Schaltbahn (14) eingeschaltet wird, umfaßt, so daß

eine Gangbestimmungseinrichtung, die in der Gangeinstelleinrichtung (5) umfaßt ist, den einzustellenden Gang in Übereinstimmung mit der Kombination der Einschaltzustände der vier Schalter (LH, RH, FR, RR) bestimmen kann.

2. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, wobei die Gangstimmungseinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen des Fahrbereichs (D), wenn zumindest drei der vier Schalter (LH, RH, FR, RR) eingeschaltet sind, umfaßt.

3. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, wobei die Gangbestimmungseinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen des höchsten einzustellenden Ganges, wenn zumindest drei der vier Schalter (LH, RH, FR, RR) eingeschaltet sind, umfaßt.

4. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, wobei die Gangbestimmungseinrichtung eine Einrichtung zum Bestimmen eines Fehlverhaltens eines Steuersystems, das vier Schalter (LH, RH, FR, RR) gemäß dieser Reihenfolge hat, bei dem zumindest drei der vier Schalter (LH, RH, FR, RR) von den ausgeschalteten Zuständen in die eingeschalteten Zustände geschaltet werden, umfaßt.

5. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, wobei die Schalteinheit (11) folgendes umfaßt:

ein erstes Plattenelement (22), das mit der ersten Schaltbahn (13) ausgebildet ist und in eine Richtung bewegt werden kann, um die erste Schaltbahn (13) zu schneiden, wobei das erste Plattenelement (22) an seinen beiden Seitenabschnitten mit Vorsprüngen (22a, 22b) ausgebildet ist, die in eine die erste Schaltbahn (13) schneidende Richtung vorstehen,

ein zweites Plattenelement (17a), das an dem ersten Plattenelement (22) in Übereinanderlage geordnet ist und mit der zweiten Schaltbahn (14) ausgebildet ist, wobei das zweite Plattenelement (17a) parallel zu der ersten Schaltbahn (13) bewegt werden kann, und

ein ortsfestes Element (15), das an den beiden Seiten des ersten Plattenelementes (22) und des zweiten Plattenelementes (17a) angeordnet ist und einen Halteabschnitt (15e) zum Einpassen des Vorsprungs (22a, 22b) hat, um die Bewegung des ersten Plattenelementes (22) parallel zu der ersten Schaltbahn (13) zu unterbinden.

6. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 5, das des weiteren eine Öldrucksteuereinrichtung aufweist, die ein manuelles Ventil (100) umfaßt, das daran angepaßt ist, daß es zum Aufbau einer Ölleitung (80) gemäß jeder Bereichsposition (P, R, N, D, S, L) geschaltet wird, wobei das zweite Plattenelement (17a) mit dem manuellen Ventil (100) verbunden ist.

7. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, wobei

das Automatikgetriebe Motorbremsreibeingriffseinrichtungen (C0, C1, C2, B0, B1, B2, F0, F1, F2) zum Bewirken eines Motorbremsens bei einer vorbestimmten Schaltstufe umfaßt und

die manuelle Schaltbefehlseinrichtung (10) Einrichtungen (L, L1, SL2, SL3) zum Freigeben der Motorbremsreibeingriffseinrichtungen (C0, C1, C2, B0, B1, B2, F0, F1, F2), wenn der Schalthebel (12) sich aus der Gangposition für ein Befehlen des vorbestimmten Ganges entfernt, so daß die Ausgabe des den Gang befehlenden Signals unterbrochen wird, umfaßt.

8. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, das des weiteren folgendes aufweist:

eine Modusbestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Schaltmodus, der durch die Schalteinheit (11) gewählt worden ist, und

eine Einrichtung zum Unterbinden des Zustandes, bei dem ein beliebiger Bereich in dem automatischen Schaltmodus gewählt worden ist, wenn bestimmt worden ist, daß der manuelle Schaltmodus eingestellt ist.

9. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 8, wobei der durch die Unterbindungseinrichtung zu unterbindende Bereich ein Neutralbereich (N) ist.

10. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 8, wobei die Unterbindungseinrichtung eine Einrichtung (720) zum Blockieren der Bewegung des Schalthebels (12) zu der Position, bei der ein vorbestimmter Bereich in dem automatischen Schaltmodus einzustellen ist, wenn die Modusbestimmungseinrichtung bestimmt, daß der manuelle Schaltmodus gewählt worden ist, umfaßt.

11. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, das des weiteren folgendes aufweist:

eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (SP1, SP2) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit,

eine Maximalgeschwindigkeitseinstelleinrichtung zum Einstellen der maximalen Geschwindigkeit (Vmax), die für jeden der Gänge bzw. Schaltstufen möglich ist, und

eine Gangunterbindungseinrichtung zum Unterbinden der Wahl des Ganges, bei dem die zulässige maximale Geschwindigkeit (Vmax) nicht größer als die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, bei dem manuellen Schaltmodus durch ein Vergleichen der durch die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (SP1, SP2) erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit mit der zulässigen Maximalgeschwindigkeit (Vmax).

12. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 11, wobei die Schalteinheit (11) des weiteren folgendes umfaßt:

ein elastisches Element zum Drücken des Schalthebels (12) zu der Fahrbereichsposition (D) und

einen Sperrmechanismus (21) zum Halten des Schalthebels (12) in jeder der Gangpositionen entgegen der Kraft des elastischen Elementes, und

die Gangunterbindungseinrichtung einen Freigabemechanismus (SD) zum Freigeben des Haltens des Schalthebels (12) in der Gangposition durch den Sperrmechanismus (21) umfaßt.

13. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 12, wobei das elastische Element folgendes umfaßt:

eine erste Feder (23) zum Drängen des Schalthebels (12) zu der Fahrbereichsposition (D) parallel zu der ersten Schaltbahn (13) und

eine zweite Feder (705) zum Drängen des Schalthebels (12) zu der Fahrbereichsposition (D) parallel zu der zweiten Schaltbahn (14)

14. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 13, wobei der Sperrmechanismus (21) folgendes umfaßt:

eine Vielzahl an Vertiefungen, die parallel zu der ersten Schaltbahn (13) angeordnet sind und daran angepaßt sind, daß sie zusammen mit dem Schalthebel (12) parallel zu der ersten Schaltbahn (13) bewegt werden, und

ein Halteelement (17), das daran angepaßt ist, daß es elastisch an die Vertiefungen gedrängt wird, und

der Freigabemechanismus (SD) ein Betätigungsglied (718) zum Freigeben des Halteelementes (17) aus den Vertiefungen entgegen der elastischen Kraft umfaßt.

15. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 11, wobei die Gangunterbindungseinrichtung ein Betätigungsglied (SR1, SR2, SR3) zum Schließen der zweiten Schaltbahn (14), so daß der Ganghebel (12) nicht zu der Gangposition bewegt werden kann, die dem Gang entspricht, bei dem eine Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt worden ist, die niedriger als die zulässige maximale Geschwindigkeit (Vmax) ist, umfaßt.

16. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 15, wobei das Betätigungsglied folgendes umfaßt:

ein erstes Solenoid (SR1), das daran angepaßt ist, daß es durch eine magnetische Kraft zum Schließen der zweiten Schaltbahn (14) in der Gangposition entsprechend dem ersten Gang vorragt,

ein zweites Solenoid (SR2), das daran angepaßt ist, daß es durch eine magnetische Kraft zum Schließen der zweiten Schaltbahn (14) in der Gangposition entsprechend dem zweiten Gang vorragt, und

ein drittes Solenoid (SR3), das daran angepaßt ist, daß es durch eine magnetische Kraft zum Schließen der zweiten Schaltbahn (14) in der Gangposition entsprechend dem dritten Gang vorragt.

17. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 1, wobei die Schalteinheit (11) des weiteren einen Unterbindungsmechanismus (20) umfaßt, der die Bewegung des Schalthebels (12) von einer vorbestimmten Bereichsposition zu einer anderen Bereichsposition unterbindet und den Unterbindungszustand durch einen manuellen Vorgang freigibt.

18. Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß Anspruch 17, wobei der Unterbindungsmechanismus (20) folgendes umfaßt:

ein erstes Element, das daran angepaßt ist, daß es zusammen mit dem Schalthebel (12) parallel zu der ersten Schaltbahn (13) bewegt wird,

eine Vielzahl an Eingriffsabschnitten, die in dem ersten Element parallel zu der ersten Schaltbahn (13) ausgebildet sind,

ein ortsfestes Element (15), das in einer Position angeordnet ist, in der es den Eingriffsabschnitten zugewandt ist,

ein Zapfenelement (16), das an dem ortsfesten Element (15) so gehalten ist, daß es mit den Eingriffsabschnitten wahlweise in Eingriff gelangt,

einen Betätigungsknopf (12b), der an dem Schalthebel (12) angeordnet ist, und

ein flexibles Verbindungselement, das den Betätigungsknopf (12b) und das Zapfenelement (16) verbindet,

wodurch das Zapfenelement (16) von dem Eingriffsabschnitt freigegeben wird, indem der Betätigungsknopf (12b) gedrückt wird, so daß der Schalthebel (12) parallel zu der ersten Schaltbahn (13) bewegt werden kann.