(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オートマチックトランスミッションシステム（１４）におけるシフトレール（３４）の移動を制御するための装置であって、
複数のアクチュエータ（４０２，４０４，４０６，４０８）が設けられており、該アクチュエータの各々は、対応するシフトレール（３４）に接続されており、
前記アクチュエータ（４０２，４０４，４０６，４０８）の作動を電気的制御信号を用いて制御するための制御デバイスが設けられており、該制御デバイスは、第１の電気的制御信号が第１のアクチュエータを作動すべく当該第１のアクチュエータに送信されると、第２の電気的制御信号（Ｉ0）が他のアクチュエータ（ｓ）に送信され、それによって当該他のアクチュエータ（ｓ）がその位置にロックされ、
前記アクチュエータ（４０２，４０４，４０６，４０８）は、アクチュエータ本体（４１）の反対側端部にアクチュエータ本体（４１）に流入／流出する油圧媒体のための複数の開口部（４３）を備えたダブルアクティングアクチュエータであり、該開口部（４３）の各々は制御バルブ（４１０）に接続されている形式の装置において、
複数の制御バルブ（４１０）のうちの他の制御バルブが故障した場合でも、前記制御バルブ（４１０）のうちの１つの効によって他のアクチュエータ（ｓ）が有効な不動の位置に保持され続けるように前記制御バルブ（４１０）が配置され制御されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、油圧バルブ（４１０）によって制御される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは、油圧バルブ（４１０）の制御入力側に供給される第２の電気的制御信号（Ｉ0）に応じて油圧でロックされる、請求項２記載の装置。
【請求項４】
制御バルブは、第２の電気的制御信号（Ｉ0）が供給された時には媒体の通流が生じないようにしている、請求項３記載の装置。
【請求項５】
各シフトレール（３４）が対応するアクチュエータに接続されている、オートマチックトランスミッションシステム（１４）におけるシフトレール（３４）の移動を制御するための方法であって、
電気的な制御信号を用いてアクチュエータ（４０２，４０４，４０６，４０８）の作動を制御し、それによって第１の電気的制御信号が前記アクチュエータ（４０２，４０４，４０６，４０８）のうちの第１のアクチュエータを作動すべく当該第１のアクチュエータに送信されると、第２の電気的制御信号（Ｉ0）が他のアクチュエータ（ｓ）に送信され、それによって当該他のアクチュエータ（ｓ）がその位置でロックされ、
前記アクチュエータ（４０２，４０４，４０６，４０８）は、アクチュエータ本体（４１）の反対側端部にアクチュエータ本体（４１）に流入／流出する油圧媒体のための複数の開口部（４３）を備えたダブルアクティングアクチュエータであり、該開口部（４３）の各々は制御バルブ（４１０）に接続されている形式の方法において、
複数の制御バルブ（４１０）のうちの他の制御バルブが故障した場合でも、前記制御バルブ（４１０）のうちの１つの効によって他のアクチュエータ（ｓ）が有効な不動の位置に保持され続けるように前記制御バルブ（４１０）を配置し制御するようにしたことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記アクチュエータは、油圧バルブによって制御される、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記アクチュエータは、第２の電気的制御信号（Ｉ0）がアクチュエータの制御バルブの制御入力側に供給された時には油圧でロックされる、請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
前記第２の電気的制御信号の供給は制御バルブを通る媒体の通流停止を引き起こす、請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧で作動されるシフトレールを含んだドライブトランスミッションに関している。
【背景技術】
【０００２】
ドライブトランスミッションの公知のものの１つに “ＤＳＧ”と称されるアウディ社製のデュアルクラッチ方式のトランスミッションが存在している。典型的なデュアルクラッチ式トランスミッションは、図１に示されている。車両システムでは、エンジン１２からのドライブトレーンが基本的構成のデュアルクラッチ式トランスミッション１４を介して（図示されていない）ホイールに結合されている。このトランスミッション４は、第１及び第２のクラッチ１８、２０と相応の第１及び第２のインプットシャフト２２，２４を含んでいる。これらのインプットシャフト２２，２４は、相応の第１のギヤセット２６と第２のギヤセット２８を支持している。この実施例では、第１のギヤセット２６が（概略的に示されている）１速、３速、５速及び７速のギヤを支持しており、第２のギヤセット２８は、（概略的に示されている）リバースギヤ、２速、４速及び６速のギヤを支持している。これらのギヤセット２６，２８のどちらか若しくは両方のギヤは、適切な介在的リンケージによって車両ホイールに接続されているアウトプットシャフト３２の出力ギヤセット３０の対応するギヤと選択的に係合する。ここで示されている配置構成はわかりやすく単純に示されているが、実際の構成は同じ基本原理のもとでもっと複雑に作動する。例えばクラッチ１８，２０は、同軸上に組付けられていてもよい。
【０００３】
作動において、例えばこの車両が５速ギヤ装備で、第１のクラッチ１８が、エンジン１２に完全に係合され、さらにギヤセット２６の対応ギヤと共にアウトプットシャフト３２のギヤセット３０の対応ギヤに係合していると仮定する。第２のクラッチ２０は、エンジン１２から完全に解離されており、但しアウトプットシャフト３２とは第２のインプットシャフト２４とギヤセット２８のギヤを用いて係合可能である。ギヤシフトが要求され（例えば４速への）、第２のインプットシャフト２４上の要求されたギヤがまだアウトプットシャフト３２と係合されていない場合であって、第２のクラッチ２０によってエンジンから解離し続けられている場合には、第２のギヤセット２８の適切なギヤが出力ギヤセット３０の対応ギヤと同期され、そしてクラッチ２０が任意に空転しエンジン回転数と非同期的に係合する。５速ギヤから４速ギヤへのシフトダウンでは、第２のクラッチ２０が典型的にエンジン回転数よりも高速に回転され、第１のクラッチ１８は、エンジン回転数が上昇し始めるスリップ開始地点まで解離される。エンジン回転数は第２のクラッチの回転数に近づくので、第２のクラッチ２０は、係合され第１のクラッチ１８は解離される。
【０００４】
図１に基づいて説明したように、インプットシャフト２２，２４は各々のギヤセット２６，２８のために設けられている。シフトレール３４は、セレクタフォーク３６をニュートラルポジションと係合ポジションの間でシフトさせるために設けられており、係合ポジションでは、既にアウトプットギヤセット３０のギヤと係合状態にあるシンクロクラッチ３８がインプットシャフト上のギヤとの係合に移行する。セレクタフォーク３６の移動に対しては、シフトレール３４に接続された対応するアクチュエータを作動させて対応するセレクタフォーク３６を要求された分だけ移動させるために、そして対応するシンクロクラッチ３８をインプットシャフト上のギヤとの係合状態に移行させるために、油圧媒体が導管を通流する。
【０００５】
典型的には、油圧システムは、シフトレールの変位の操作のために用いられ、各油圧系は、電磁弁によって制御される。
【０００６】
本発明は、付属する請求の範囲に特定されている。そこにはオートマチックトランスミッションにおけるシフトレールの移動を制御する方法が記載されている。アクチュエータは、制御信号の供給によってロックされ、アクチュエータの誤った作動が防止されている。
【０００７】
発明を実施するための最良の形態
本発明は、以下の明細書で付属の図面と実施例に基づいて詳細に説明される。この場合、
図１は、公知のデュアルクラッチトランスミッションの概略図であり、
図２は、本発明によるギヤの移動を制御するための油圧制御システムの概略図であり、
図３は、図２の油圧制御システムのさらなる詳細部の概略図であり、
図４は、本発明による、油圧式アクチュエータ、への／からの、油圧媒体の通流を制御するために使用される油圧バルブに対する媒体通流と電流経過の流れ図である。
【実施例】
【０００８】
車両は典型的には、リバースギヤを含めて複数の変速ギヤを有しており、典型的には少なくとも４つの前進ギヤ、すなわちファースト、セカンド、サード、トップギヤを有している。いかに述べる実施例では、８速ギヤ段、すなわちリバースギヤと、１速、２速、３速、４速、５速、６速、７速ギヤに基づいて説明する。
【０００９】
このトランスミッションシステムでは、要求される種々のギヤ比を実行するために複数のギヤの異なるセットがアウトプットシャフトに対してロック／アンロックされる。これらのギヤのロック／アンロックは、セレクタフォーク３６の操作によって実行される。このセレクタフォーク３６の移動に対しては、アクチュエータ４０を操作してセレクタフォーク３６を要求された分だけ移動させるために油圧媒体が導管を通じて供給される。各セレクタフォーク３６は、トランスミッション内でシフトレール３４に機械的に接続されている複数のピストンを備えたダブルアクティングアクチュエータ４０（より詳細には図２のアクチュエータ４０２，４０４，４０６，４０８参照）によって制御されている。シフトレール３４は、ギヤのロック／アンロックのためのスプラインセレクタリング３８を移動させるべくギヤセレクタフォーク３６を支援している。これらのシフトレールとアクチュエータは、次のように配設されている。すなわちアクチュエータピストンがニュートラルポジションに励磁されると、アクチュエータはレール上の２つのどちらもロックされていないギヤから等距離におかれる。セレクタフォークの位置は、制御システムに対してフィードバックループを形成する線形的変位センサを介して監視される。
【００１０】
図２には、シフトレールの移動の制御に用いられる本発明による概略的なブロック回路図が示されている。図２に示されている実施例は、８つのギヤ、すなわち第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７のギヤを有している。これらはそれぞれ対で設けられている。図示の実施例では、以下のギヤ対が設けられている。すなわち第１及び第３のギヤに対するアクチュエータ４０２，第４及び第６のギヤに対するアクチュエータ４０４，リバース及び第２ギヤに対するアクチュエータ４０６，第５及び第７のギヤに対するアクチュエータ４０８である。
【００１１】
各アクチュエータは、それに対応付けられたフロー制御バルブ４１０の対を有している。図２では、番号４１０１は、第１のギヤの“ギヤ方向”側に割当てられているフロー制御バルブを表しており、番号４１０２は、第２のギヤの“ギヤ方向”側に割当てられているフロー制御バルブを表しており、以下同様である。これらのバルブは典型的には電気的に操作される油圧スプールバルブの形態をとっている。バルブ４１０に入／出する油圧媒体の圧力と通流量は、対応するアクチュエータをそれぞれ動かす応力と速度を制御する。アクチュエータの移動の方向は、関連するフロー制御バルブ４１０の対を通流する媒体の制御方向に依存している。
【００１２】
これらのバルブ４１０は、圧力制御バルブ４１６によって油圧媒体が供給され、フロー制御入力側４１４によって制御されている。圧力制御バルブ４１６は、バルブ４１０へ供給する油圧媒体の圧力を調整している。各フロー制御バルブ４１０の制御入力側４１４は、アクチュエータのチャンバ内へ流入する油圧媒体の流量を制御する。フロー制御バルブ４１０と圧力制御バルブ４１６自体は、例えばマイクロプロセッサのような制御デバイス４２０によって制御されている（わかりやすくするためにフロー制御バルブ４１０のフロー制御入力側４１４のいくつかは、制御デバイス４２０に未接続状態で表されているが、実際にはそれらも接続されている）。制御デバイス４２０は、トランスミッション若しくは車両の他の特徴部分の制御に用いられてもよい。
【００１３】
ギヤチェンジは、制御デバイス４２０によって制御されている。この制御デバイス４２０は、パラメータ要因、例えばエンジン回転数（ｒｐｍ）、エンジントルク、地形などの要因の数値に応じてギヤチェンジが求められていることを決定する。
【００１４】
図３には、アクチュエータ装置の詳細が示されている。ここでは唯１つのアクチュエータ４０２のみが示されているが、しかしながら他のアクチュエータ４０４，４０６，４０８も類似のように構成されている。各アクチュエータは、アクチュエータ本体４１とピストンの形態のアクチュエータメンバ４２を含んでいる。このピストンは、シフトレール３４に接続している。図示のアクチュエータはダブルアクティングアクチュエータであり、それらは、アクチュエータ本体４１の反対側端部にアクチュエータ本体に流入／流出する油圧媒体のための複数の開口部４３を有しており、その１つは図３中の左方に示され、もう１つは図３中の右方に示されている。ギヤのアクチュエータメンバ４２を移動せしめるために、プロポーショナル３ウエイ／２ポジションフロー制御ソレノイドスプールバルブ４１０が制御ポート４４を介してアクチュエータ４０２，４０４，４０６，４０８の各開口部４３に接続されている。フロー制御バルブ４１０の各供給圧力ポート４６は、プロポーショナル３ウエイ／２ポジション圧力制御ソレノイドスプールバルブ４１６の制御ポートに接続されている。このバルブ４１６の供給圧力ポートは、油圧供給源４１８に接続されており、これはポンプとアキュムレータからなっている。各フロー制御バルブ４１０の電気的な制御入力側４１４は、マイクロプロセッサ４２０に接続されている。
【００１５】
プロポーショナルフロー制御バルブ４１０は、制御ポート４４から（アクチュエータの“ドレイン”側の）ドレインポート４７まで、若しくは圧力ポート４６から（アクチュエータの“ギヤ方向”側の）制御ポート４４までの媒体の流量を当該バルブ４１０のソレノイドに供給された電流に関連して調整している。これはアクチュエーティングメンバ４２の移動方向と速度に作用を及ぼしている。この媒体は典型的には作動油であるが、場合によっては他の流体や気体であってもよい。
【００１６】
プロポーショナル圧力制御バルブ４１６は、その制御ポートにおける媒体の圧力（並びにひいてはフロー制御バルブ４１０の圧力ポート４６の圧力）を当該圧力制御バルブ４１６のソレノイドに供給された電流に関連して調整している。これは、アクチュエーティングメンバ４２に供給される応力に作用を及ぼす。
【００１７】
各バルブ４１０，４１６のギヤセレクタ用アクチュエータの移動を可能にするために、適した手法で初期の速度と応力を達成すべく作動が行われる。このことは、アクチュエータの移動の方向を確定するフロー制御バルブ４１０を用いて達成されている。それに対して圧力制御バルブ４１６は、供給圧力とひいてはアクチュエータピストンによって生成される応力を調整している。アクチュエータの速度は、制御ポートとタンクポートの間の通流を制御するアクチュエータのドレイン側のフロー制御バルブを用いて制御可能である。
【００１８】
トランスミッション内のシンクロギヤの速やかな選択（ロッキング）を可能にするために、アクチュエーティングメンバ４２（ひいてはセレクションレール）は、ニュートラルポジション（すなわち両ギヤは非係合状態）から、圧力ポートから制御ポートへの最大流量が指示される状態のアクチュエータの“ギヤ方向”側でのフロー制御バルブ４１０の位置付けと、制御ポートとタンクポートの間の流量制御によるアクチュエータの過流量を制御し得る状態のアクチュエータの“ドレイン”側でのフロー制御バルブ４１０の位置付けによってギヤ方向に移動される。
【００１９】
第１若しくは第２ギヤセット（２６，２８）のシンクロクラッチ３８をギヤセットのギヤとの係合に移行させるために、適切なアクチュエータが操作される。これは、対応するシフトレール３４を移動せしめ、ひいてはセレクションフォーク３６と対応するシンクロクラッチ３８を移動せしめる。
【００２０】
制御デバイス４２０がギヤチェンジの要求されたこととどのギヤを係合させるべきかを決定した場合には、当該制御デバイス４２０は、信号を適切な圧力制御バルブ４１６に送信する。このことはその結果として適切なフロー制御バルブ４１０への制御された圧力、ひいては対応するアクチュエータに供給されるべき媒体の圧力を供給することになる。つまり制御信号は、制御バルブ４１０を通流するそしてひいては対応するアクチュエータへの若しくはそこからの油圧媒体の流量を制御するために、制御デバイス４２０からフロー制御バルブ４１０の制御入力側４１４に送信される。
【００２１】
このことを以下に第３速ギヤの選択の例で説明する。制御デバイス４２０が３速ギヤの選択が望まれていることを確定すると、制御デバイス４２０は制御信号を圧力制御バルブ４１６と、３速ギヤに割当てられているアクチュエータ４０２を伴うフロー制御バルブ４１０の制御入力側４１４に送信する。それに応じて圧力制御バルブ４１６は、３速ギヤ用のフロー制御バルブ４１０１，４１０３に供給する油圧媒体の圧力を設定し、当該フロー制御バルブ４１０１，４１０３は、３速ギヤの選択のためのアクチュエータ４０２に対する油圧媒体の流入ないし流出量を設定する。
【００２２】
図４には、バルブ４１０に対する流量と電流経過が示されている。電流Ｉは、フロー制御バルブ４１０の制御入力側４１４に供給される電流である。最大電流Ｉｍａｘがバルブ４１０の制御入力側４１４に供給されると、圧力ポート４６から制御ポート４４への最大流量Ｆｉｎ＿ｍａｘが許可される。逆に最小電流Ｉｍｉｎがバルブ４１０の制御入力側４１４に供給されると、制御ポート４４からドレインポート４７への最大流量ＦＦｏｕｔ＿ｍａｘが許可される。これらの２つの電流値Ｉの中間には電流値Ｉ０が存在する。そこではバルブを通る流量は全く許可されない（か若しくは最小である）。
【００２３】
電流Ｉ0が供給されると、フロー制御バルブ４１０を通る流量は阻止され、対応するアクチュエータはロック位置におかれ、その位置からの移動がほとんど不可能になる。
【００２４】
図３に関連して、ギヤセレクタアクチュエータの移動は、速度の点でみて対応するフロー制御バルブ４１０の両方を通る流量によって制御される。制御デバイス４２０によってフロー制御バルブ４１０のどちらか一方若しくは両方の制御入力側４１４への電流Ｉ０が供給されると、制御デバイスにとって対応するアクチュエータの動きを阻止するか著しく制限することが可能となる。この特徴は、制御デバイスが１つのアクチュエータの操作を望み他のアクチュエータの操作は望まない場合に使用できる。制御デバイスは、操作したくないアクチュエータの制御のためにフロー制御バルブ４１０の一方若しくは両方にロッキング制御信号の送信を開始する。
【００２５】
一例として１速から３速へインプットシャフト２２上で選択されたギヤチェンジのケースを以下に挙げる。制御デバイス４２０が１速から３速へのギヤチェンジが要求されていることを確定すると、制御デバイス４２０は、このギヤ対に割当てられているアクチュエータの操作が必要になる。しかしながら残りのアクチュエータは操作されるべきではない。制御デバイス４２０は、残りのフロー制御バルブ、すなわち、
リバース／２速のギヤ対及びアクチュエータ４０６に割当てられているバルブ４１０２、
リバース／２速のギヤ対及びアクチュエータ４０６に割当てられているバルブ４１０Ｒ、
４速／６速のギヤ対及びアクチュエータ４０４に割当てられているバルブ４１０４、
４速／６速のギヤ対及びアクチュエータ４０４に割当てられているバルブ４１０６、
５速／７速のギヤ対及びアクチュエータ４０８に割当てられているバルブ４１０５、
５速／７速のギヤ対及びアクチュエータ４０８に割当てられているバルブ４１０７、
の制御入力側４１４に入力すべき制御信号を生起する。
【００２６】
バルブの制御入力側４１４に入力される制御信号は、例えば図４に示されている流量／電流経過の流れ図に特定された特異的な電流Ｉ０である。
【００２７】
このことは、前記リストアップされたアクチュエータの全てが不動位置に効果的にロックされることを保証する。バルブ４１０のうちのどれかが何らかの理由で故障し、それらのアクチュエータのいずれかへの若しくはいずれかからの通流許可が試みられたとしても、そのアクチュエータは、当該のアクチュエータに割当てられている他のバルブの効によって効果的に不動の状態に保たれる。
【００２８】
例えばバルブ４１０７が故障し、その圧力ポートから制御ポートへの最大流量が許容されたとしても、アクチュエータ４０８は、バルブ４１０５に供給されたロッキング制御信号の効によってそのまま効果的にロックされた位置に留まる。
【００２９】
アクチュエータはフィードバックを介して活動的にロック位置に維持される。このことはとりわけバルブの許容誤差、すなわちたとえ電流Ｉ０が供給されたとしても若干の流量は常に存在し得ることを意味する許容誤差の状況において有意となる。制御デバイス４２０は、制御バルブの流入量ないし流出量の監視を行ったり、生じ得るなんらかの流量の動的な低減や著しい制限のために相応する電流制御信号の変化を生じさせるように構成されていてもよい。
【００３０】
前述の特定事項においては本発明はそれらの特定の実施例に基づいて説明してきたが、しかしながら、本発明の精神と範囲から逸脱しない限りは種々の変更や改善が可能である。従ってそれらの特定事項や図面は、制限的な意味というよりはむしろ説明的な意味合いにとられるべきである。
【００３１】
例えば本発明は、本願の図面に基づいて説明されたものとは異なる他のトランスミッションテクノロジ、例えば自動化されたマニュアルトランスミッションテクノロジ（自動ＭＴ）や、油圧回路の異なる配置構成、異なるタイプのバルブ（例えば異なる特性のバルブ、但し所定の制御信号が効果的にゼロ流量を与えるもの）等の適用も可能である。ただ実際の場面で、アクチュエータの流入ないし流出媒体の僅かな通流を完全に阻止することは不可能である。それ故に本願で用いられている“ロック”ないしは“ゼロ流量”等の用語の意味は、アクチュエータが効果的にロックされている状況をカバーする意図のものであって、厳密にはアクチュエータの非常に僅かな動きの結果としての僅かな漏れ流量は存在し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】公知のデュアルクラッチトランスミッションの概略図
【図２】本発明によるギヤの移動を制御するための油圧制御システムの概略図
【図３】図２の油圧制御システムのさらなる詳細部の概略図
【図４】本発明による、油圧式アクチュエータ、への／からの、油圧媒体の通流を制御するために使用される油圧バルブに対する媒体通流と電流経過の流れ図
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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