DE10162973A1 - Antriebssteuervorrichtung für Ölpumpe - Google Patents
Antriebssteuervorrichtung für ÖlpumpeInfo
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Abstract
Die Erfindung stellt eine Antriebssteuervorrichtung für eine Ölpumpe zum Antreiben einer elektrischen Ölpumpe (8) bereit, indem ihr eine vorbestimmte Betriebsspannung (V) so zugeführt wird, daß die Last auf die elektrische Ölpumpe verringert wird. Die Antriebssteuervorrichtung detektiert einen hydraulischen Kupplungsdruck (P¶C1¶), der zu einer hydraulischen Steuervorrichtung (6) für ein Automatikgetriebe (5) geführt wird, und treibt die elektrische Ölpumpe so an, daß ein erforderlicher hydraulischer Druck (P¶X¶) aufrecht erhalten wird. In diesem Fall detektiert die Antriebssteuervorrichtung eine Öltemperatur (T) der hydraulischen Steuervorrichtung für das Automatikgetriebe, steuert die Betriebsspannung der elektrischen Pumpe auf der Grundlage der Öltemperatur und führt die Betriebsspannung zu. Dadurch hält der von der elektrischen Ölpumpe zugeführte hydraulische Druck den für die hydraulische Steuerung des Automatikgetriebes erforderlichen hydraulischen Druck aufrecht und verhindert, daß ein größerer hydraulischer Druck als notwendig zugeführt wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern des
Antriebs für eine Ölpumpe, die einen hydraulischen Druck zu
einer hydraulischen Steuervorrichtung für ein Automatikgetrie
be in einem Fahrzeug, z. B. einem Automobil, führt. Daneben
ist die Erfindung besonders für ein Hybridfahrzeug und ein
Fahrzeug mit Leerlaufabschaltung o. ä. geeignet. Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die eine Betriebs
spannung einer elektrischen Ölpumpe steuert, die einen hydrau
lischen Druck zu einer hydraulischen Steuervorrichtung für das
Automatikgetriebe auf der Grundlage einer Öltemperatur führt,
wenn eine Antriebsquelle des Fahrzeugs abgeschaltet ist.
Heutzutage schalten einige Fahrzeuge, z. B. Hybridfahrzeu
ge und Fahrzeuge mit Leerlaufabschaltung, automatisch ihre An
triebsquelle (z. B. einen Verbrennungsmotor und einen Elektro
motor) ab, wenn die Fahrzeuge stillstehen (oder wenn vorbe
stimmte Bedingungen erfüllt sind), um Abgasemissionen zu redu
zieren und den Kraftstoffverbrauch zu senken. In diesen Fahr
zeugen ist eine mechanische Ölpumpe zum Zuführen eines hydrau
lischen Drucks zu einer hydraulischen Steuervorrichtung für
ein Automatikgetriebe oder einen Automatikgetriebemechanismus
o. ä. mit der Antriebsquelle mechanisch verriegelt, weshalb
sie gestoppt wird, wenn die Antriebsquelle abgeschaltet wird.
Geschieht dies, sinkt der hydraulische Druck in dieser hydrau
lischen Steuervorrichtung zu stark, um den hydraulischen Druck
zum hydraulischen Steuern von Kupplungen zu wahren, die zum
Übertragen einer Antriebskraft verwendet werden. Beim Neustart
der Antriebsquelle werden die Kupplungen daher eingerückt,
nachdem die Drehzahl der Antriebsquelle gestiegen ist, wodurch
ein Stoß erzeugt wird.
Daher offenbart z. B. die JP-A-8-14076 einen Aufbau, der
mit einer elektrischen Ölpumpe versehen ist, die unabhängig
von der Antriebsquelle durch eine Batterie o. ä. elektrisch
angetrieben wird. Der Aufbau ist so gestaltet, daß beim Stop
pen der mechanischen Ölpumpe die elektrische Ölpumpe, die von
der Antriebsquelle unabhängig ist, angetrieben wird, um einen
hydraulischen Druck zu einer hydraulischen Steuervorrichtung
zu führen, so daß ein für die hydraulische Steuerung
erforderlicher vorbestimmter Druck gewahrt bleibt.
Allerdings wird bei der in dieser Patentanmeldung offen
barten elektrischen Ölpumpe der Elektromotor zum Antreiben der
elektrischen Ölpumpe stets mit einer Konstantspannung betrie
ben. Daher wird bei gewissen Öltemperaturen ein größerer hyd
raulischer Druck als notwendig erzeugt, insbesondere aufgrund
einer Kennlinie des Automatikgetriebes, einer Ölviskositätsän
derung infolge der Öltemperatur o. ä. Dies verursacht eine er
höhte Last auf die elektrische Ölpumpe und den Elektromotor,
wodurch der Stromverbrauch des Elektromotors steigt und die
Batterieladungsmenge sinkt, was zu einer verringerten Be
triebszeit des Elektromotors führen kann. Daneben besteht die
Gefahr, die Lebensdauer der elektrischen Ölpumpe und des E
lektromotors zu beeinträchtigen. Zudem muß die elektrische Öl
pumpe so gestaltet sein, daß sie einem größeren hydraulischen
Druck als notwendig widersteht, was zuvor beschrieben wurde.
Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine An
triebssteuervorrichtung für eine Ölpumpe bereitzustellen, die
auf der Grundlage einer Öltemperatur die Zufuhr einer vorbe
stimmten Betriebsspannung zu einer elektrischen Ölpumpe zum
Antrieb der Ölpumpe steuert, um so die o. g. Probleme zu lö
sen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche ge
löst.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen An
triebsstrangs eines Fahrzeugs;
Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Automatikgetriebeme
chanismus, wobei Fig. 2(a) eine Prinzipansicht zeigt und Fig.
2(b) eine Betriebstabelle ist;
Fig. 3 ist eine in Teilen weggelassene schematische An
sicht eines Hydraulikkreises der hydraulischen Steuervorrich
tung;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen An
triebssteuervorrichtung für eine Ölpumpe;
Fig. 5 ist eine Zeichnung zur Darstellung der Beziehung
zwischen der Öltemperatur und der Betriebsspannung der elekt
rischen Ölpumpe, wobei Fig. 5(a) eine erläuternde Zeichnung
zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem hydraulischen
Druck und dem Durchfluß auf der Grundlage der Öltemperatur und
Fig. 5(b) eine erläuternde Zeichnung zur Darstellung einer Be
ziehung zwischen der Öltemperatur und der Betriebsspannung der
elektrischen Ölpumpe ist;
Fig. 6 ist ein Ablaufplan einer Steuerung der erfindungs
gemäßen Antriebssteuervorrichtung für die Ölpumpe;
Fig. 7 zeigt eine Steuerung der erfindungsgemäßen An
triebssteuervorrichtung für die Ölpumpe, wobei Fig. 7(a) ein
Zeitdiagramm eines Antriebsquellen-Abschaltflags, Fig. 7(b)
ein Zeitdiagramm eines hydraulischen Kupplungsdrucks und Fig.
7(c) ein Zeitdiagramm eines Spannungswerts der elektrischen
Ölpumpe ist;
Fig. 8 ist ein Ablaufplan einer Steuerung der Antriebs
steuervorrichtung für die Ölpumpe auf der Grundlage der An
triebsquellendrehzahl N; und
Fig. 9 zeigt eine Steuerung der Antriebssteuervorrichtung
für die Ölpumpe auf der Grundlage der Antriebsquellendrehzahl,
wobei Fig. 9(a) ein Zeitdiagramm eines Antriebsquellen-
Abschaltflags, Fig. 9(b) ein Zeitdiagramm einer Drehzahl der
Antriebsquelle, Fig. 9(c) ein Zeitdiagramm eines hydraulischen
Kupplungsdrucks und Fig. 9(d) ein Zeitdiagramm eines Span
nungswerts der elektrischen Ölpumpe ist.
Im folgenden wird eine erfindungsgemäße Ausführungsform
anhand der Zeichnungen erläutert. Fig. 1 ist ein Blockschalt
bild eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, auf das die Erfin
dung angewendet ist. Gemäß Fig. 1 ist eine Antriebsquelle
durch einen Verbrennungsmotor 2 und einen Motorgenerator (M/G)
3 gebildet, und eine Antriebskraft wird von ihr zu einem Auto
matikgetriebemechanismus 5 über einen Drehmomentwandler (T/C)
4 ausgegeben, was ein Automatikgetriebe bildet. Der Automatik
getriebemechanismus schaltet die eingegebene Antriebskraft
aufgrund bestimmter Fahrzustände des Fahrzeugs und gibt sie zu
Rädern o. ä. aus. Der Automatikgetriebemechanismus 5 ist mit
mehreren Reibeingriffselementen zum Schalten und einer hydrau
lischen Steuervorrichtung 6 zum Durchführen von Schaltvorgän
gen durch hydraulisches Steuern des Eingriffs der Reibein
griffselemente sowie zum Steuern des Drehmomentwandlers 4 ver
sehen. Außerdem ist der Automatikgetriebemechanismus 5 mit ei
ner mechanischen Ölpumpe 7 und einer elektrischen Ölpumpe 8
zum Zuführen von hydraulischem Druck zur hydraulischen Steuer
vorrichtung 6 versehen. Die mechanische Ölpumpe 7 ist so ange
ordnet, daß sie mit dem Drehmomentwandler 4 verriegelt ist und
durch eine Antriebskraft des Verbrennungsmotors 2 und Motorge
nerators 3 angetrieben wird. Andererseits wird die elektrische
Ölpumpe 8, die von der Antriebskraft des Verbrennungsmotors 2
und Motorgenerators 3 unabhängig ist, durch einen Elektromotor
angetrieben, der elektrischen Strom aus einer Batterie emp
fängt, was später näher beschrieben wird.
Als nächstes wird der Automatikgetriebemechanismus anhand
der Zeichnungen näher beschrieben. Fig. 2 zeigt einen Automa
tikgetriebemechanismus 5, auf den die Erfindung Anwendung fin
det. Fig. 2(a) ist eine Prinzipansicht des Automatikgetriebe
mechanismus 5, und Fig. 2(b) ist eine Betriebstabelle dafür.
Gemäß Fig. 2(a) hat ein Primärautomatikgetriebemechanismus 30,
der auf einer ersten Welle angeordnet ist, die zu einer
Verbrennungsmotorausgangswelle angeordnet ist, eine Eingangs
welle 37, zu der die Antriebskraft vom Verbrennungsmotor (E/G)
2 und Motorgenerator (M/G) 3 über den Drehmomentwandler 4 mit
einer Überbrückungskupplung 36 übertragen wird. Auf der ersten
Welle sind die mechanische Ölpumpe 7 und elektrische Ölpumpe 8
neben dem Drehmomentwandler 4, ein Bremsenabschnitt 34, ein
Planetengetriebeabschnitt 31 und ein Kupplungsabschnitt 35 der
Reihe nach angeordnet.
Der Planetengetriebeabschnitt 31 ist durch ein einfaches
Planetengetriebe 32 und ein doppeltes Planetengetriebe 33 ge
bildet. Das einfache Planetengetriebe 32 ist durch ein Sonnen
rad S1, ein Ringrad R1 und einen Träger CR gebildet, der ein
Planetenrad P1 stützt, das in diese Räder eingreift, während
das doppelte Planetengetriebe 33 gebildet ist durch ein Son
nenrad S2, ein Ringrad R2, einen Träger CR, der ein Planeten
rad P2, das in das Sonnenrad S1 eingreift, und ein Planetenrad
P3, das in das Ringrad R2 eingreift, so stützt, daß beide Pla
netenräder ineinandergreifen. Ferner werden das Sonnenrad S1
und Sonnenrad S2 jeweils durch Hohlwellen drehbar gestützt,
die durch die Eingangswelle 37 drehbar gestützt werden. Außer
dem wird der Träger CR von beiden Planetengetrieben 32, 33 ge
meinsam verwendet, und das Planetenrad P1 sowie das Planeten
rad P2, die in die Sonnenräder S1 bzw. S2 eingreifen sollen,
sind miteinander so verbunden, daß sie in einem Stück drehen.
Der Bremsenabschnitt 34 ist mit einer Freilaufkupplung F1,
einer Bremse B1 und einer Bremse B2 in der Reihenfolge von der
Innendurchmesserseite zur Außendurchmesserseite versehen, und
ein treibendes Vorgelegerad 39 ist mit dem Träger CR keilge
koppelt. Ferner ist eine Freilaufkupplung F2 im Ringrad R2 an
geordnet, und eine Bremse B3 ist zwischen einem Umfang des
Ringsrads R2 und einem Gehäuse angeordnet. Weiterhin ist der
Kupplungsabschnitt 35 mit einer Vorwärtskupplung C1, die im
Umfang des Ringrads R1 angeordnet ist, und einer Direktkupp
lung C2 versehen, die zwischen einem Innenumfang eines nicht
gezeigten beweglichen Teils und einem Flanschabschnitt einge
fügt ist, der mit einer Kante der Hohlwelle gekoppelt ist.
Ein Hilfsgetriebemechanismus 40 ist auf einer zweiten Wel
le 43 angeordnet, die parallel zur ersten Welle liegt, welche
durch die Eingangswelle 37 gebildet ist. Die erste Welle, die
zweite Welle und eine dritte Welle, die durch Differentialach
sen (linke und rechte Achse) 45l, 45r gebildet ist, sind im
Blick von der Seite rechtwinklig. Der Hilfsgetriebemechanismus
40 besitzt einfache Planetengetriebe 41, 42. Ein Träger CR3
ist in einem Stück mit einem Ringrad R4 gekoppelt, und Sonnen
räder S3, S4 sind in einem Stück miteinander gekoppelt, um ei
nen Simpson-Planetengetriebezug zu bilden. Ferner ist ein
Ringrad R3 mit einem getriebenen Vorgelegerad 46 gekoppelt, um
einen Eingangsabschnitt zu bilden, und der Träger CR3 sowie
das Ringrad R4 sind mit einem Reduzierrad 47 gekoppelt, das
als Ausgangsabschnitt dient. Zudem ist eine UD-Direktkupplung
C3 zwischen einem Ringrad R3 und den einstückigen Sonnenrädern
S3, S4 eingefügt, und das Sonnenrad S3 (S4) kann bei Bedarf
durch eine Bremse B4 festgehalten werden, während der Träger
CR4 bei Bedarf durch eine Bremse B5 festgehalten werden kann.
Somit kann der Hilfsgetriebemechanismus 40 drei Vorwärtsgänge
herstellen.
Weiterhin hat eine Differentialvorrichtung 50, die die
dritte Welle bildet, ein Differentialgehäuse 51, und ein Rad
52, das in das Reduzierrad 47 eingreift, ist am Differential
gehäuse 51 befestigt. Ferner greifen im Inneren des Differen
tialgehäuses 51 ein Differentialrad 53 sowie ein linkes und
rechtes Seitenrad 55, 56 ineinander und sind drehbar gestützt,
und die linke und rechte Achse 45l, 45r erstrecken sich vom
linken und rechten Seitenrad. Folglich wird die Drehung des
Rads 52 entsprechend einem Lastdrehmoment aufgeteilt und auf
das linke und rechte Vorderrad über die linke und rechte Achse
45l, 45r übertragen.
Als nächstes wird der Betrieb des Automatikgetriebemecha
nismus 5 anhand einer Betriebstabelle von Fig. 2(b) erläutert.
In einem ersten Gang (1ST) sind die Vorwärtskupplung C1, die
Freilaufkupplung F2 und die Bremse B5 eingerückt bzw. betä
tigt. Damit nimmt der Primärgetriebemechanismus 30 einen ers
ten Gang ein, und die Reduzierdrehung wird zum Ringrad R3 im
Hilfsgetriebemechanismus 40 über die Vorgelegeräder 39, 46
übertragen. Der Hilfsgetriebemechanismus 40, in dem der Träger
CR4 durch die Bremse B5 gestoppt ist, befindet sich im ersten
Gang, und die Reduzierdrehung des Primärgetriebemechanismus 30
wird durch den Hilfsgetriebemechanismus 40 weiter untersetzt
und zu den Achsen 45l, 45r über die Räder 47, 52 und die Dif
ferentialvorrichtung 50 übertragen.
In einem zweiten Gang (2ND) wird neben der eingerückten
Vorwärtskupplung C1 auch die Bremse B2 betätigt, und es er
folgt ein ruckfreies Schalten von der Freilaufkupplung F2 zur
Freilaufkupplung F1. Damit schaltet der Primärgetriebemecha
nismus 30 in einen zweiten Gang. Außerdem ist der Hilfsgetrie
bemechanismus 40 im ersten Gang, wobei die Bremse B5 betätigt
ist. Durch die Kombination aus dem zweiten Gang des Primärge
triebemechanismus 30 und dem ersten Gang des Hilfsgetriebeme
chanismus 40 läßt sich der zweite Gang im Automatikgetriebeme
chanismus 5 insgesamt erhalten.
In einem dritten Gang (3RD) ähnelt der Zustand des Primär
getriebemechanismus 30, in dem die Vorwärtskupplung C1, die
Bremse B2 und die Freilaufkupplung F1 eingerückt bzw. betätigt
sind, dem o. g. zweiten Gang. Im Hilfsgetriebemechanismus 40
ist eine Bremse B4 betätigt. Damit sind die Sonnenräder S3, S4
festgestellt, und die Drehung des Ringrads R3 wird vom Träger
CR3 als Drehung des zweiten Gangs ausgegeben. Folglich läßt
sich durch Kombination aus dem zweiten Gang des Primärgetrie
bemechanismus 5 und dem zweiten Gang des Hilfsgetriebemecha
nismus 40 der dritte Gang im Automatikgetriebemechanismus 5
insgesamt erhalten.
In einem vierten Gang (4TH) ist der Zustand des Primärge
triebemechanismus 30, in dem die Vorwärtskupplung C1, die
Bremse B2 und die Freilaufkupplung F1 eingerückt bzw. betätigt
sind, der gleiche wie im o. g. zweiten und dritten Gang. Im
Hilfsgetriebemechanismus 40 ist die Bremse B4 gelöst, und die
UD-Direktkupplung C3 ist eingerückt. In diesem Zustand ist das
Ringrad R3 mit dem Sonnenrad S3 (S4) gekoppelt, was eine Di
rektdrehung erzeugt, bei der beide Planetengetriebe 41, 42 in
einem Stück drehen. Folglich läßt sich durch Kombination aus
dem zweiten Gang des Primärgetriebemechanismus 30 und der Di
rektverbindung (dritter Gang) des Hilfsgetriebemechanismus 40
die Drehung des vierten Gangs im Automatikgetriebemechanismus
5 insgesamt erhalten.
In einem fünften Gang (5TH) sind die Vorwärtskupplung C1
und die Direktkupplung C2 eingerückt, und die Drehung der Ein
gangswelle 37 wird sowohl zum Ringrad R1 als auch zum Sonnen
rad S1 übertragen. Damit kommt der Primärgetriebemechanismus
30 zur Direktdrehung, bei der die Getriebeeinheit 31 in einem
Stück dreht. Daneben befindet sich der Hilfsgetriebemechanis
mus 40 in einem Drehzustand mit Direktverbindung, in dem die
UD-Direktkupplung C3 eingerückt ist. Somit läßt sich durch die
Kombination aus dem dritten Gang (Direktverbindung) des Pri
märgetriebemechanismus 30 und der Direktverbindung (dritter
Gang) des Hilfsgetriebemechanismus 40 die Drehung des fünften
Gangs im Automatikgetriebemechanismus 5 insgesamt erhalten.
In einem Rückwärtsgang (REV) ist die Direktkupplung C2
eingerückt, und die Bremse B3 sowie die Bremse B5 sind betä
tigt. In diesem Zustand wird eine Rückwärtsdrehung vom Primär
getriebemechanismus 30 abgenommen, während der Hilfsgetriebe
mechanismus 40 im ersten Gang gehalten wird, wobei der Träger
CR4 auch in Rückwärtsdrehrichtung auf der Grundlage der Bremse
5 gestoppt ist. Somit läßt sich durch die Kombination aus der
Rückwärtsdrehung des Primärgetriebemechanismus 30 und der Dre
hung des ersten Gangs des Hilfsgetriebemechanismus 40 die un
tersetzte Rückwärtsdrehung erhalten.
In Fig. 2(b) zeigt eine Dreieckmarke, daß die Eingriffs
elemente bei Motorbremsung betätigt sind. Das heißt, im ersten
Gang ist die Bremse B3 zum Festhalten des Ringrads R2 statt
der Freilaufkupplung F2 betätigt, während im zweiten Gang,
dritten Gang und vierten Gang die Bremse B1 zum Festhalten des
Sonnenrads S2 statt der Freilaufkupplung F1 betätigt ist.
Als nächstes wird die hydraulische Steuervorrichtung 6 an
hand von Fig. 3 erläutert. Fig. 3 ist eine in Teilen weggelas
sene schematische Ansicht eines Hydraulikkreises der hydrauli
schen Steuervorrichtung 6, in der nur die zur Erläuterung der
Erfindung notwendigen Elemente dargestellt sind. Zu beachten
ist, daß der eigentliche Hydraulikkreis viel komplizierter ist
und mehr Elemente aufweist.
Gemäß Fig. 3 wird ein nicht gezeigtes Getriebe o. ä. in
der mechanischen Ölpumpe 7 durch den o. g. Verbrennungsmotor 2
und Motorgenerator 3 angetrieben. Danach gibt die mechanische
Ölpumpe 7 Automatikgetriebeöl (im folgenden "ATF" genannt) ab,
das über ein Sieb 67 angesaugt wird, und führt es zu einem
Primärregelschieber 61, in dem der Druck auf einen Arbeits
druck geregelt wird. Als nächstes wird der Arbeitsdruck an ei
nem Wählschieber 62 o. ä. angelegt. Außerdem wird ein Pumpen
getriebe der mit einer Strichlinie in der Zeichnung gezeigten
elektrischen Ölpumpe 8 durch einen Elektromotor M1 angetrie
ben. Durch die elektrische Ölpumpe 8 erfolgt das Ansaugen und
Abgeben von ATF über das Sieb 67 sowie die Zufuhr des hydrau
lischen Drucks zum Primärregelschieber 61 und Wählschieber 62
o. ä. auf ähnliche Weise. Das heißt, hydraulischer Druck kann
zum Primärregelschieber 61 und zum Wählschieber 62 durch die
mechanische Ölpumpe 7 und/oder die elektrische Ölpumpe 8 ge
führt werden. Der Primärregelschieber 61, der mit einem nicht
gezeigten Hydraulikkreis kommuniziert, führt außerdem einen
hydraulischen Druck zu weiteren Ventilen bzw. Schiebern o. ä.
Ist z. B. ein Wählhebel 62a in einen Fahrbereich (D) ge
schaltet, kommuniziert der Wählschieber 62 mit einem Neutral
relaisschieber 63, um hydraulischen Druck zuzuführen. Der
Neutralrelaisschieber 63 kommuniziert mit einem hydraulischen
Druckstellglied 66 für die Kupplung C1 und einem Speicher 64
für die Kupplung C1, um einen hydraulischen Druck zuzuführen
und das Einrücken der Kupplung C1 zu steuern. Ferner ist ein
mit dem hydraulischen Druckstellglied 66 für die Kupplung C1
kommunizierender Ölkanal mit einem hydraulischen Drucksensor
14 und einem nicht gezeigten Öltemperatursensor 13 versehen,
die später beschrieben werden, wodurch ein hydraulischer Kupp
lungsdruck (hydraulischer Druck auf die hydraulische Steuer
vorrichtung) PC1 und eine Temperatur des ATF (Öltemperatur) zum
Einrücken der Kupplung C1 erfaßt werden können.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Antriebssteuervor
richtung für die Ölpumpe anhand von Fig. 4 beschrieben. Fig. 4
ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Antriebssteu
ervorrichtung 1 für eine Ölpumpe. Gemäß Fig. 4 sind der
Verbrennungsmotor 2 und Motorgenerator 3 miteinander verbunden
und so aufgebaut, daß der Motorgenerator 3 durch den Verbren
nungsmotor 2 angetrieben und zugleich der Verbrennungsmotor 2
durch den Motorgenerator 3 angetrieben werden kann. Außerdem
ist der Aufbau so, daß die Antriebskraft durch Antrieb des
Verbrennungsmotors 2 oder Motorgenerators 3 oder durch gleich
zeitigen Antrieb beider ausgegeben werden kann. Danach wird
die Antriebskraft zum Drehmomentwandler 4 eingegeben. Die zum
Drehmomentwandler 4 eingegebene Antriebskraft wird zum Automa
tikgetriebemechanismus 5 eingegeben, wo sie eine Schaltände
rung erfährt, und wird dann zu den nicht gezeigten Rädern aus
gegeben. Weiterhin sind gemäß der vorstehenden Beschreibung
die mechanische Ölpumpe 7 und elektrische Ölpumpe 8 so aufge
baut, daß sie einen hydraulischen Druck zur hydraulischen
Steuervorrichtung 6 führen, die im Automatikgetriebemechanis
mus 5 vorgesehen ist. Die hydraulische Steuervorrichtung 6 ist
mit dem Öltemperatursensor 13 und dem hydraulischen Drucksen
sor 14 versehen.
Die Antriebssteuervorrichtung 1 für die Ölpumpe hat einen
Steuerabschnitt 10. Der Steuerabschnitt 10, der mit dem Motor
generator 3, der elektrischen Ölpumpe 8 und der Batterie 11 so
verbunden ist, daß Ein- und Ausgaben zwischen ihnen ungehin
dert erfolgen können, kann deren einzelne Zustände detektie
ren. Der Steuerabschnitt 10 ist mit einem Drehzahlsensor 15
des Verbrennungsmotors zum Detektieren einer Drehzahl des
Verbrennungsmotors 2, einem Detektionssensor 12 für Magnetpol
positionen zum Detektieren der Drehzahl des Motorgenerators 3,
dem Öltemperatursensor 13 und dem hydraulischen Drucksensor 14
verbunden. Außerdem ist der Steuerabschnitt 10 mit einer Öl
temperatur-Detektionseinrichtung 10a, einer Antriebssteuerein
richtung 10b für die elektrische Ölpumre und einer Batte
riespannungs-Detektionseinrichtung 10c versehen. Die Öltempe
ratur-Detektionseinrichtung 10a detektiert eine Öltemperatur T
der hydraulischen Steuervorrichtung 6 auf der Grundlage des
durch den Öltemperatursensor 13 erfaßten Ergebnisses. Die An
triebssteuereinrichtung 10b für die elektrische Ölpumpe führt
eine vorbestimmte Betriebsspannung V zum Motor M1 zum Betrei
ben der elektrischen Ölpumpe 8 (im folgenden als "Betriebs
spannung" bezeichnet) auf der Grundlage eines durch die Öltem
peratur-Detektionseinrichtung 10a erfaßten Ergebnisses und be
treibt oder stoppt die Ölpumpe 8 auf der Grundlage des durch
den hydraulischen Drucksensor 14 detektierten hydraulischen
Drucks oder einer Antriebsquellendrehzahl N der Antriebsquel
le, die durch den Detektionssensor 12 für Magnetpolpositionen
und den Drehzahlsensor 15 des Verbrennungsmotors detektiert
wird. Ferner erfaßt die Batteriespannungs-De
tektionseinrichtung 10 eine Spannung der Batterie 11.
Im folgenden werden eine Beziehung zwischen dem hydrauli
schen Druck und einem Durchfluß sowie eine Beziehung zwischen
der Öltemperatur und Betriebsspannung der elektrischen Ölpumpe
in der hydraulischen Steuervorrichtung 6 des Automatikgetrie
bes anhand von Fig. 5 erläutert. Fig. 5 zeigt die Beziehung
zwischen der Öltemperatur und Betriebsspannung der elektri
schen Ölpumpe. Fig. 5(a) ist eine erläuternde Zeichnung zur
Darstellung einer Beziehung zwischen dem hydraulischen Druck
und dem Durchfluß auf der Grundlage der Öltemperatur, während
Fig. 5(b) eine erläuternde Zeichnung zur Darstellung einer Be
ziehung zwischen der Öltemperatur und Betriebsspannung der
elektrischen Ölpumpe ist. In Fig. 5(a) bezeichnet ein Pfeil B
eine Richtung, in der die Öltemperatur steigt, anders ausge
drückt stehen eine Öltemperatur TA, Öltemperatur TB und Öltem
peratur TC in abnehmender Temperaturreihenfolge.
Betragen die Öltemperaturen gemäß Fig. 5(a) TA, TB und TC,
ist der zur hydraulischen Steuervorrichtung 6 geführte hydrau
lische Druck P im wesentlichen proportional zum Durchfluß Q
des ATF. Bleibt aber der Durchfluß Q des ATF unverändert, va
riiert der hydraulische Druck P entsprechend der Öltemperatur
T, hervorgerufen durch eine Kennlinie des Automatikgetriebes
und eine Viskositätsänderung als Ergebnis der Temperaturände
rung. Um anders ausgedrückt den gleichen hydraulischen Druck P
zu erhalten, muß der Durchfluß Q des ATF je nach Änderung der
Öltemperatur T geändert werden. Beispielsweise erfordert die
hydraulische Steuervorrichtung 6 einen hydraulischen Druck Px
zum Einrücken der Kupplung C1. Um den hydraulischen Druck Px zu
erhalten, muß ein Durchfluß QA mit der Öltemperatur TA zuge
führt werden, während der gleiche hydraulische Druck PX durch
Zuführen eines Durchflusses QB mit einer Öltemperatur TB bzw.
Zuführen eines Durchflusses QC mit der Öltemperatur TC erhalten
werden kann.
Weiterhin kann der Durchfluß Q der elektrischen Ölpumpe 8
auf der Grundlage der Betriebsspannung V bestimmt werden. Da
her erhält man einen im wesentlichen konstanten erforderlichen
hydraulischen Druck PX durch Zuführen einer Betriebsspannung
VA, wenn der Durchfluß QA erforderlich ist, einer Betriebsspan
nung VB, wenn der Durchfluß QB erforderlich ist, bzw. einer Be
triebsspannung VC, wenn der Durchfluß QC erforderlich ist. Ge
mäß Fig. 5(b) läßt sich also ein Kennfeld M als Darstellung
einer Beziehung zwischen der Öltemperatur T und Betriebsspan
nung V der elektrischen Ölpumpe erhalten. Da das Kennfeld M im
o. g. Steuerabschnitt 10 vorab gespeichert ist, kann die
Betriebsspannungs-Steuereinrichtung 10b die Betriebsspannung V
der elektrischen Ölpumpe 8 anhand der durch die Öltemperatur-
Detektionseinrichtung 10a erfaßten Öltemperatur T durch Bezug
nahme auf das Kennfeld M detektieren.
Als nächstes wird eine Steuerung der erfindungsgemäßen An
triebssteuervorrichtung 1 für die Ölpumpe anhand von Fig. 6
erläutert. Fig. 6 ist ein Ablaufplan einer Steuerung der er
findungsgemäßen Antriebssteuervorrichtung 1 für die Ölpumpe.
Zudem zeigt bei einem Antriebsquellen-Abschaltflag in Fig. 6
"AUS" an, daß die Ölpumpe so gesteuert ist, daß der Verbren
nungsmotor 2 und/oder Motorgenerator 3 angetrieben werden, und
"EIN" zeigt an, daß sie so gesteuert ist, daß sowohl der
Verbrennungsmotor 2 als auch der Motorgenerator 3 abgeschaltet
sind. Schaltet ferner ein Fahrer einen Zündschalter mit Hilfe
eines nicht gezeigten Zündschlüssels ein, wird die Steuerung
gestartet (S100) und solange fortgesetzt, bis z. B. der Zünd
schalter ausgeschaltet wird.
Zunächst beurteilt der Steuerabschnitt 10, ob das An
triebsquellen-Abschaltflag eingeschaltet ist, was z. B. anhand
einer Drosselklappenöffnung o. ä. erfolgt (S101). In einem Zu
stand der Normalfahrt, in dem der Verbrennungsmotor 2 und/oder
Motorgenerator 3 angetrieben werden, beurteilt z. B. der Steu
erabschnitt 10, daß das Antriebsquellen-Abschaltflag nicht
eingeschaltet ist. Danach beurteilt er, ob ein durch den hyd
raulischen Drucksensor 14 erfaßter hydraulischer Kupplungs
druck PC1 gleich oder größer als ein zweiter vorbestimmter
Schwellwert PB ist (S105). Bei Antrieb des Verbrennungsmotors 2
oder Motorgenerators 3 wird ein hydraulischer Druck von der
mechanischen Ölpumpe 7 zugeführt, weshalb der hydraulische
Kupplungsdruck PC1 gleich oder größer als der zweite vorbe
stimmte Schwellwert PB ist. Folglich springt die Routine zurück
(S107), nachdem die Antriebssteuereinrichtung 10b für die
elektrische Ölpumpe die Ölpumpe 8 gestoppt hat (S108).
Da der hydraulische Kupplungsdruck PC1 durch den hydrauli
schen Drucksensor 14 in dieser Ausführungsform erfaßt wird,
kann der zur Kupplung C1 zum Einrücken geführte hydraulische
Druck, z. B. beim Anfahren, korrekt detektiert werden. Dadurch
kann der zum Einrücken der Kupplung C1 insbesondere beim An
fahren erforderliche hydraulische Druck PX gewahrt bleiben. Au
ßerdem ist der hydraulische Kupplungsdruck PC1 ungeachtet einer
Änderung der Öltemperatur o. ä. erfaßbar.
Wird in diesem Fall die Ölpumpe so gesteuert, daß sowohl
der Verbrennungsmotor 2 als auch der Motorgenerator 3 z. B.
auf der Grundlage der Drosselklappenöffnung o. ä. abgeschaltet
sind, beurteilt der Steuerabschnitt 10, daß das Antriebsquel
len-Abschaltflag eingeschaltet ist (S101), und beurteilt da
nach, ob der hydraulische Kupplungsdruck PC1 gleich oder größer
als ein erster vorbestimmter Schwellwert PA ist (S102). Unmit
telbar nachdem der Verbrennungsmotor 2 oder Motorgenerator 3
so gesteuert wurde, daß er abgeschaltet ist, nimmt die Dreh
zahl des Verbrennungsmotors 2 oder Motorgenerators 3 allmäh
lich ab, weshalb die mechanische Ölpumpe 7 allmählich stoppt,
was bedeutet, daß der von der mechanischen Ölpumpe 7 zugeführ
te hydraulische Druck allmählich abnimmt, aber noch ausrei
chend hydraulischer Druck verbleibt. Daher ist der hydrauli
sche Kupplungsdruck PC1 gleich oder größer als der erste vorbe
stimmte Schwellwert PA. Somit springt die Routine zurück
(S107), nachdem die Antriebssteuereinrichtung 10b für die
elektrische Ölpumpe die Ölpumpe 8 gestoppt hat.
Während die o. g. Schritte S100, S101, S102 und S107 wie
derholt werden, sinkt der hydraulische Kupplungsdruck PC1 auf
einen Wert, der gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte
Schwellwert PA ist, was im Schritt S102 detektiert wird. In
diesem Fall detektiert zunächst die Öltemperatur-De
tektionseinrichtung 10a die Öltemperatur T der hydraulischen
Steuervorrichtung 6, und der Steuerabschnitt 10 berechnet die
Betriebsspannung V unter Bezugnahme auf das o. g. Kennfeld M
anhand der so detektierten Öltemperatur T (S103). Danach er
folgt eine Betriebssteuerung der Betriebsspannung V durch die
Antriebssteuereinrichtung 10b für die elektrische Ölpumpe auf
der Grundlage des Berechnungsergebnisses und deren Zuführung
zur elektrischen Ölpumpe 8 (S104). Anders ausgedrückt treibt
die Antriebssteuereinrichtung 10b für die elektrische Ölpumpe
die elektrische Ölpumpe 8 an und beliefert die o. g. hydrauli
sche Steuervorrichtung 6 mit einem hydraulischen Druck auf der
Grundlage der Betriebsspannung V.
Werden anschließend der Verbrennungsmotor 2 oder Motorge
nerator 3 wieder angetrieben, beurteilt der Steuerabschnitt
10, daß das Antriebsquellen-Abschaltflag nicht eingeschaltet
ist (S101), und beurteilt danach, ob der hydraulische Kupp
lungsdruck PC1 gleich oder größer als der zweite vorbestimmte
Schwellwert PB ist (S105). Der zweite vorbestimmte Schwellwert
PB ist höher als der erste vorbestimmte Schwellwert PA einge
stellt (später näher zu erläutern), und der hydraulische Kupp
lungsdruck PC1 bleibt so erhalten, daß er kleiner als der zwei
te vorbestimmte Schwellwert PB ist. Daher bleibt die elektri
sche Ölpumpe 8 in einem angetriebenen Zustand, und die Routine
springt zurück (S107). Auch wenn also das Fahrzeug im Still
stand ist, wobei die Antriebsquelle (der Verbrennungsmotor 2
und Motorgenerator 3) abgeschaltet wurde, erzeugt die elektri
sche Ölpumpe 8 einen hydraulischen Druck auf der Grundlage der
Betriebsspannung V in der hydraulischen Steuervorrichtung 6
des Automatikgetriebes. Das Fahrzeug fährt in diesem Zustand
problemlos an, da das Automatikgetriebe, d. h. der Drehmoment
wandler 4, die Kupplung C1 u. ä., wegen des durch die elektri
sche Ölpumpe 8 erzeugten hydraulischen Drucks normal funktio
nieren. Da zudem der Verbrennungsmotor 2 oder Motorgenerator 3
angetrieben wird, wird auch die mechanische Ölpumpe 7 ange
trieben, und der hydraulische Kupplungsdruck PC1 steigt ent
sprechend. Wird der hydraulische Kupplungsdruck PC1 gleich oder
größer als der zweite vorbestimmte Schwellwert PB (S105),
stellt die Antriebssteuereinrichtung 10b für die elektrische
Ölpumpe die Betriebsspannung auf 0 (S106), stoppt anders aus
gedrückt die elektrische Ölpumpe 8, und die Routine springt
zurück (S107), so daß der Fahrzustand des Fahrzeugs zum o. g.
Zustand der Normalfahrt zurückkehrt.
Im folgenden wird die o. g. Steuerung anhand von Fig. 6
und 7 näher erläutert. Fig. 7 zeigt eine Steuerung der erfin
dungsgemäßen Antriebssteuervorrichtung 1 für die Ölpumpe. Fig.
7(a) ist ein Zeitdiagramm eines Antriebsquellen-Abschaltflags,
Fig. 7(b) ein Zeitdiagramm eines hydraulischen Kupplungsdrucks
und Fig. 7(c) ein Zeitdiagramm eines Spannungswerts der elekt
rischen Ölpumpe.
Ist gemäß Fig. 7(a) das Antriebsquellen-Abschaltflag zu
einem Zeitpunkt t0 ausgeschaltet, wird der Verbrennungsmotor 2
und/oder Motorgenerator 3 angetrieben (S101), weshalb die me
chanische Ölpumpe 7 angetrieben wird. Folglich wird gemäß Fig.
7(b) der zur hydraulischen Steuervorrichtung für das Automa
tikgetriebe geführte hydraulische Kupplungsdruck PC1 auf einem
im wesentlichen konstanten hydraulischen Druck PX gehalten, der
höher als der zweite vorbestimmte Schwellwert PB ist (S105). In
diesem Fall ist gemäß Fig. 7(c) die Betriebsspannung der
elektrischen Ölpumpe 8 gleich 0 (S106), d. h. die elektrische
Ölpumpe 8 ist gestoppt.
Sind gemäß Fig. 7(a) sowohl der Verbrennungsmotor 2 als
auch der Motorgenerator 3 zu einem Zeitpunkt t1 abgeschaltet
und ist das Antriebsquellen-Abschaltflag eingeschaltet (S101),
ist die mechanische Ölpumpe 7 ebenfalls gestoppt. Jedoch ist
beschreibungsgemäß ausreichend hydraulischer Restdruck vorhan
den, der von der mechanischen Ölpumpe 7 zugeführt wird. Daher
wird der hydraulische Kupplungsdruck PC1 auf einem größeren
Wert als der erste vorbestimmte Schwellwert PA gehalten (S102).
Außerdem erfolgt die Steuerung der Ölpumpe, um die mechanische
Ölpumpe 7 und die elektrische Ölpumpe 8 so zu steuern, daß sie
gestoppt werden, wodurch der hydraulische Kupplungsdruck PC1
allmählich abnimmt und gleich oder kleiner als der erste vor
bestimmte Schwellwert PA zu einem Zeitpunkt t2 wird (S102). An
schließend liest die Antriebssteuereinrichtung 10b für die e
lektrische Ölpumpe das Kennfeld M von Fig. 5b aus und führt
auf der Grundlage der durch die Öltemperatur-
Detektionseinrichtung 10a detektierten Öltemperatur T (S103)
die Betriebsspannung V, deren Betriebssteuerung gemäß Fig.
7(c) erfolgt, zur elektrischen Ölpumpe 8, um die elektrische
Ölpumpe 8 anzutreiben (S104).
In einigen Fällen kann während der Zufuhr der Betriebs
spannung V zur elektrischen Ölpumpe 8 die Spannung der Batte
rie 11 z. B. infolge einer Ladungsmengenänderung variieren. In
diesem Fall detektiert die Batteriespannungs-Detektions
einrichtung 10c die Spannung der Batterie 11, und die Steuer
einrichtung für die elektrische Ölpumpe führt eine Betriebs
steuerung der Spannung der Batterie 11 so durch, daß die Span
nung der Batterie zu einer Spannung (z. B. VA, VB, VC) auf der
Grundlage des o. g. Kennfelds M wird. Anders ausgedrückt wird
die Spannung der Batterie 11 so gesteuert, daß sie eine stabi
le Betriebsspannung V ist, so daß der von der elektrischen Öl
pumpe 8 zugeführte hydraulische Druck auf dem erforderlichen
hydraulischen Druck PX gehalten wird. Folglich kann der für die
hydraulische Steuervorrichtung erforderliche stabile hydrauli
sche Druck PX unabhängig von der Spannung der Batterie 11 auf
recht erhalten werden.
Handelt es sich im Zusammenhang mit diesem Fall bei der
Öltemperatur um die Öltemperatur TC, die niedrig ist, z. B.
wenn der Verbrennungsmotor 2 unmittelbar nach dem Start abge
stellt wird, wird die Betriebsspannung VC der elektrischen Öl
pumpe gemäß einer Vollinie in Fig. 7 (c) durch die o. g. Steu
erabläufe (S103, S104) zugeführt. Steigt dagegen die Öltempe
ratur, z. B. durch Wärme des Verbrennungsmotors 2 o. ä., auf
die Öltemperatur TB oder TA, wird die Betriebsspannung VB oder
VA gemäß der Strichlinie in Fig. 7(c) zugeführt. Das heißt, der
hydraulische Kupplungsdruck PC1 liefert den für die hydrauli
sche Steuerung (zum Einrücken der Kupplung C1) erforderlichen
hydraulischen Druck PX unabhängig von einer Änderung der Öltem
peratur T und verhindert gleichzeitig, daß ein größerer hyd
raulischer Druck als erforderlich erzeugt wird, wodurch die
Last auf die elektrische Ölpumpe 8 gesenkt werden kann. Dies
verringert den Stromverbrauch des Elektromotors M1 der elekt
rischen Ölpumpe 8 und verhindert einen Rückgang der Batterie
ladungsmenge, wodurch die Betriebszeit verlängert wird.
Gleichzeitig verbessert sich dadurch die Lebensdauer der
elektrischen Ölpumpe 8 und des Elektromotors M1. Da die Last
auf die elektrische Ölpumpe 8 verringert ist, kann die elekt
rische Ölpumpe 8 zudem kompakt gestaltet sein. Da ferner z. B.
in einem Hybridfahrzeug der Stromverbrauch beschreibungsgemäß
gesenkt ist, erhöht sich die Antriebszeit des Motorgenerators
3, was den Kraftstoffverbrauch senkt und Abgasemissionen redu
ziert.
Gemäß Fig. 7(b) läuft anschließend der von der mechani
schen Ölpumpe 7 zugeführte hydraulische Restdruck aus, so daß
der hydraulische Kupplungsdruck PC1 nur durch den von der
elektrischen Ölpumpe 8 zugeführten hydraulischen Druck gebildet
ist. Dadurch wird der hydraulische Kupplungsdruck PC1 auf dem
im wesentlichen konstanten hydraulischen Druck PX gehalten, der
für die hydraulische Steuerung des Automatikgetriebes erfor
derlich ist. Wird z. B. die elektrische Ölpumpe 8 betrieben,
wobei ein hoher hydraulischer Restdruck von der mechanischen
Ölpumpe 7 zugeführt wird, so wird eine Last auf die elektri
sche Ölpumpe 8 erzeugt. Wird alternativ die elektrische Ölpum
pe 8 betrieben, nachdem ihr der von der mechanischen Ölpumpe 7
zugeführte hydraulische Restdruck ausgegangen ist, so wird der
hydraulische Kupplungsdruck PC1 kleiner als der zur hydrauli
schen Steuerung erforderliche hydraulische Druck PX. In diesem
Fall ist der erste vorbestimmte Schwellwert PA zum Starten der
Zufuhr der Betriebsspannung V zur elektrischen Ölpumpe 8 auf
einen bestimmten Druck eingestellt, bei dem der von der mecha
nischen Ölpumpe 7 zugeführte hydraulische Restdruck ausrei
chend abgefallen ist, und der hydraulische Kupplungsdruck PC1
kann den hydraulischen Druck PX aufrecht erhalten.
Bei Zufuhr des hydraulischen Drucks von der elektrischen
Ölpumpe 8 steigt der hydraulische Kupplungsdruck PC1 vorüberge
hend in Kombination mit dem von der mechanischen Ölpumpe 7 zu
geführten hydraulischen Restdruck. Da aber der zweite vorbe
stimmte Schwellwert PB auf einen bestimmten Wert eingestellt
ist, der höher als der erste vorbestimmte Schwellwert PA ist,
übersteigt auch in diesem Fall z. B. der höchste Wert A des
hydraulischen Kupplungsdrucks PC1 nicht den zweiten vorbestimm
ten Schwellwert PB, was verhindert, daß die elektrische Ölpumpe
8 ungewollt gestoppt und wieder angetrieben wird, d. h., daß
es zum Pendeln kommt. Auch wenn ferner der erste vorbestimmte
Schwellwert PA und der zweite vorbestimmte Schwellwert PB so
eingestellt sind, daß sie z. B. den gleichen Wert haben, wird
die elektrische Ölpumpe 8 auf der Grundlage des ersten vorbe
stimmten Schwellwerts PA angetrieben, wobei das Antriebsquel
len-Abschaltflag im Einschaltzustand ist, und sie wird auf der
Grundlage des zweiten vorbestimmten Schwellwerts PB gestoppt,
wobei das Antriebsquellen-Abschaltflag im Ausschaltzustand
ist. Dadurch wird verhindert, daß die elektrische Ölpumpe 8
ungewollt gestoppt wird, wenn die Antriebsquelle abgeschaltet
ist, oder ungewollt angetrieben wird, wenn die Antriebsquelle
angetrieben wird. Anders ausgedrückt wird dadurch Pendeln ver
hindert.
Werden zu einem Zeitpunkt t3 gemäß Fig. 7(a) der Ver
brennungsmotor 2 und/oder Motorgenerator 3 angetrieben, wird
auch die mechanische Ölpumpe 7 angetrieben, und das Antriebs
quellen-Abschaltflag ist ausgeschaltet (S101). Obwohl in die
sem Fall gemäß Fig. 7(b) und 7(c) der Antrieb der mechanischen
Ölpumpe 7 mit dem hydraulischen Kupplungsdruck PC1 erfolgt, ist
der steile Anstieg des von der mechanischen Ölpumpe 7 zuge
führten hydraulischen Drucks infolge eines Widerstands des
Hydraulikkreises o. ä. um eine gewisse Zeitspanne verzögert.
Während dieser Zeitspanne wird der hydraulische Kupplungsdruck
PC1 zugeführt. Das heißt, die Betriebsspannung V für die elekt
rische Ölpumpe wird zugeführt. Anders ausgedrückt bleibt der
Antrieb der elektrischen Ölpumpe 8 so erhalten, daß der hyd
raulische Druck PX zugeführt wird. Obwohl der hydraulische
Druck PX in Kombination mit dem Antrieb der elektrischen Ölpum
pe 8 steigt, hat der hydraulische Druck PX nicht den zweiten
vorbestimmten Schwellwert PB erreicht (S105), und die Betriebs
spannung V der elektrischen Ölpumpe wird kontinuierlich zuge
führt. Ferner steigt der von der mechanischen Ölpumpe 7 zuge
führte hydraulische Druck nach einer Verzögerung mit einer be
stimmten Zeitspanne steil an. Wird der hydraulische Kupplungs
druck PC1 gleich oder größer als der zweite vorbestimmte
Schwellwert PB zu einem Zeitpunkt t4 (S105), so wird die Be
triebsspannung V der elektrischen Ölpumpe auf 0 gesetzt, und
die elektrische Ölpumpe 8 wird gestoppt (S106). Danach wird
der hydraulische Druck von der mechanischen Ölpumpe 7 zuge
führt, d. h. das Fahrzeug bewegt sich im Zustand der Normal
fahrt.
Ist weiterhin der Antrieb der elektrischen Ölpumpe 8 ge
stoppt, während zugleich die Antriebsquelle angetrieben wird,
kann z. B. der hydraulische Druck PC1 geringer als der für die
hydraulische Steuerung des Automatikgetriebes erforderliche
hydraulische Druck PX werden. In diesem Fall ist der zweite
vorbestimmte Schwellwert PB auf einen Wert eingestellt, bei dem
die elektrische Ölpumpe 8 gestoppt wird, wenn der hydraulische
Druck von der mechanischen Ölpumpe 7 auf einen Wert steigt,
der zum Aufrechterhalten des erforderlichen hydraulischen
Drucks PX hoch genug ist.
In der o. g. Ausführungsform wird der durch die mechani
sche Ölpumpe 7 erzeugte hydraulische Druck zur hydraulischen
Steuervorrichtung 6 geführt, weshalb die Antriebsquelle ge
stoppt wird. Muß die elektrische Ölpumpe 8 angetrieben werden,
kann die vorbestimmte Betriebsspannung V zur elektrischen Öl
pumpe 8 geführt werden, wodurch sich die Last auf die elektri
sche Ölpumpe 8 verringert.
In der o. g. Ausführungsform wurde ein Fahrzeug erläutert,
das mit einer mechanischen Ölpumpe ausgestattet ist, die mit
der Antriebsquelle verriegelt ist. Allerdings braucht das
Fahrzeug nicht unbedingt mit der mechanischen Ölpumpe ausge
rüstet zu sein. Ferner ist jede Steuervorrichtung möglich, so
lange eine Betriebsspannung zu einer elektrischen Ölpumpe auf
der Grundlage einer Öltemperatur geführt wird, um einen erfor
derlichen hydraulischen Druck zu wahren.
Im folgenden wird eine Ausführungsform anhand der Zeich
nungen erläutert, die eine teilweise Abwandlung der vorstehen
den Ausführungsform darstellt. In der folgenden Ausführungs
form wird auf die Erläuterung von Abschnitten verzichtet, die
Abschnitten in der o. g. Ausführungsform ähneln.
Wie zuvor beschrieben, wird die mechanische Ölpumpe 7 in
Verriegelung mit dem Verbrennungsmotor 2 und Motorgenerator 3
über den Drehmomentwandler 4 angetrieben. Auch wenn daher
z. B. die hydraulische Steuervorrichtung 6 des Automatikge
triebes nicht mit dem hydraulischen Drucksensor 14 versehen
ist oder damit versehen sein kann, läßt sich die Drehzahl N
des Verbrennungsmotors 2 oder Motorgenerators 3 (im folgenden
"Antriebsquellendrehzahl" genannt), die dem ersten und zweiten
vorbestimmten Schwellwert in der o. g. ersten Ausführungsform
entspricht, anhand der Beziehung zwischen der Antriebsquellen
drehzahl N und dem von der mechanischen Ölpumpe 7 und elektri
schen Ölpumpe 8 zugeführten hydraulischen Kupplungsdruck PC1
erhalten, wobei die Öltemperatur berücksichtigt wird. Ferner
kann die Antriebssteuereinrichtung 10b für die elektrische Öl
pumpe die elektrische Ölpumpe 8 so steuern, daß sie sie auf
der Grundlage der Antriebsquellendrehzahl N angetrieben oder
gestoppt wird.
Im folgenden wird eine Steuerung der Antriebssteuervor
richtung für die Ölpumpe auf der Grundlage der Antriebsquel
lendrehzahl N anhand der Zeichnungen beschrieben. Fig. 8 ist
ein Ablaufplan einer Steuerung der Antriebssteuervorrichtung 1
für die Ölpumpe auf der Grundlage der Antriebsquellendrehzahl
N. Fig. 9 zeigt eine Steuerung der Antriebssteuervorrichtung 1
für die Ölpumpe auf der Grundlage der Antriebsquellendrehzahl
N. Fig. 9(a) ist ein Zeitdiagramm eines Antriebsquellen-
Abschaltflags, Fig. 9(b) ein Zeitdiagramm einer Antriebsquel
lendrehzahl, Fig. 9(c) ein Zeitdiagramm eines hydraulischen
Kupplungsdrucks und Fig. 9(d) ein Zeitdiagramm eines Span
nungswerts der elektrischen Ölpumpe.
Beim Start der Steuerung (S200) detektiert der Steuerab
schnitt 10 zunächst die Antriebsquellendrehzahl N durch den
Detektionssensor 12 für Magnetpolpositionen und den Drehzahl
sensor 15 des Verbrennungsmotors und erfaßt die Öltemperatur T
durch den Öltemperatursensor 13. Wie zuvor beschrieben, vari
iert eine Beziehung zwischen dem Durchfluß Q des ATF und dem
hydraulischen Druck P infolge einer Kennlinie des Automatikge
triebes und infolge einer Viskositätsänderung durch die Öltem
peraturänderung o. ä. (siehe Fig. 5(a)). Der Durchfluß Q des
ATF der mechanischen Ölpumpe 7 bestimmt sich auf der Grundlage
der Antriebsquellendrehzahl N. Somit läßt sich die Antriebs
quellendrehzahl N zum Antreiben oder Stoppen der elektrischen
Ölpumpe 8 anhand des erforderlichen hydraulischen Drucks PX und
der ATF-Temperatur berechnen, indem die Beziehung zwischen dem
hydraulischen Kupplungsdruck PC1, der auf der Öltemperatur T
beruht, und der Antriebsquellendrehzahl N im Steuerabschnitt
10 vorab gespeichert ist.
Ist gemäß Fig. 9 das Antriebsquellen-Abschaltflag zu einem
Zeitpunkt t0 ausgeschaltet, werden der Verbrennungsmotor 2
und/oder Motorgenerator angetrieben (S201), und die mechani
sche Ölpumpe 7 wird auch angetrieben. Dann wird gemäß Fig.
9(b) die Antriebsquellendrehzahl N auf einer im wesentlichen
konstanten Drehzahl gehalten, die höher als eine zweite vorbe
stimmte Schwelldrehzahl NB ist (S205). Gemäß Fig. 9(c) wird der
hydraulische Kupplungsdruck PC1 auf einem konstanten hydrauli
schen Druck PY gehalten, der höher als der zweite vorbestimmte
Schwellwert PB ist. Daher ist gemäß Fig. 9(d) die Betriebsspan
nung V der elektrischen Ölpumpe auf 0 gesetzt, und die elekt
rische Ölpumpe 8 ist abgeschaltet (S206).
Wird gemäß Fig. 9(a) die Ölpumpe so gesteuert, daß der
Verbrennungsmotor 2 und Motorgenerator 3 zu einem Zeitpunkt t1
abgeschaltet werden, so wird das Antriebsquellen-Abschaltflag
eingeschaltet, und es wird beurteilt, daß das Antriebsquellen-
Abschaltflag eingeschaltet ist (S201). Da aber gemäß Fig. 9(b)
und 9(c) die Antriebsquellendrehzahl N, bei der es sich um ei
ne Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 oder Motorgenerators 3
handelt, allmählich abnimmt, ist die Antriebsquellendrehzahl N
noch größer als eine erste vorbestimmte Schwelldrehzahl NA
(S202). Außerdem ist der von der mechanischen Ölpumpe 7 zuge
führte hydraulische Restdruck ausreichend, weshalb der hydrau
lische Kupplungsdruck PC1 gleich oder größer als der erste vor
bestimmte Schwellwert PA bleibt. Ferner wird die Ölpumpe so ge
steuert, daß sowohl der Verbrennungsmotor 2 als auch der Mo
torgenerator 3 abgeschaltet werden, so daß die Antriebsquel
lendrehzahl N allmählich sinkt, um gleich oder kleiner als die
erste vorbestimmte Schwelldrehzahl NA zu einem Zeitpunkt t2 zu
werden (S202). Weiterhin nimmt auch der hydraulische Kupp
lungsdruck PC1 allmählich ab und wird gleich oder kleiner als
der erste vorbestimmte Schwellwert PA. Die Antriebssteuerein
richtung 10b für die elektrische Ölpumpe nimmt auf das Kenn
feld M Bezug (S203), und gemäß Fig. 9(d) wird die Betriebs
spannung V für die elektrische Ölpumpe zugeführt (S204), um
die elektrische Ölpumpe 8 anzutreiben.
Variiert ferner die Spannung der Batterie 11 z. B. infolge
einer Ladungsmengenänderung, während die Betriebsspannung V
zur elektrischen Ölpumpe 8 geführt wird, detektiert die o. g.
Batteriespannungs-Detektionseinrichtung 10c die Spannung der
Batterie 11, und die Spannung der Batterie 11 erfährt eine
solche Betriebssteuerung, daß sie eine Spannung (z. B. VA, VB,
VC) auf der Grundlage des o. g. Kennfelds M annimmt. Anders
ausgedrückt wird die Spannung der Batterie 11 so gesteuert,
daß sie eine stabile Betriebsspannung V ist, so daß der von
der elektrischen Ölpumpe 8 zugeführte hydraulische Druck auf
dem erforderlichen hydraulischen Druck PX gehalten wird. Folg
lich kann der für die hydraulische Steuervorrichtung erforder
liche hydraulische Druck PX unabhängig von der Spannung der
Batterie 11 aufrecht erhalten werden.
Handelt es sich in diesem Fall bei der Öltemperatur wie in
der vorstehenden Ausführungsform um die Öltemperatur TC, die
niedrig ist, z. B. wenn der Verbrennungsmotor 2 unmittelbar
nach seinem Start abgestellt wird, wird die Betriebsspannung V
der elektrischen Ölpumpe gemäß einer Vollinie in Fig. 9(d)
durch die o. g. Steuerabläufe (S203, S204) zugeführt. Steigt
die Öltemperatur, z. B. durch Wärme des Verbrennungsmotors 2
o. ä., auf die Öltemperatur TB oder TA, wird die Betriebsspan
nung VB oder VA der elektrischen Ölpumpe gemäß einer Strichli
nie in Fig. 9(d) zugeführt. Das heißt, während der hydrauli
sche Kupplungsdruck PC1 den für die hydraulische Steuerung (zum
Einrücken der Kupplung C1) erforderlichen hydraulischen Druck
PX unabhängig von einer Änderung der Öltemperatur T liefert,
verhindert er gleichzeitig, daß ein größerer hydraulischer
Druck als erforderlich erzeugt wird, wodurch die Last auf die
elektrische Ölpumpe 8 gesenkt werden kann. Dies verringert den
Stromverbrauch des Elektromotors M1 der elektrischen Ölpumpe 8
und verhindert einen Rückgang der Batterieladungsmenge, wo
durch die Betriebszeit verlängert wird. Gleichzeitig läßt sich
die Lebensdauer der elektrischen Ölpumpe 8 und des Elektromo
tors M1 verbessern. Da die Last auf die elektrische Ölpumpe 8
verringert ist, kann zudem die elektrische Ölpumpe 8 kompakt
gestaltet sein. Da weiterhin z. B. in einem Hybridfahrzeug der
Stromverbrauch beschreibungsgemäß gesenkt ist, kann die An
triebszeit des Motorgenerators 3 erhöht werden, was den Kraft
stoffverbrauch senkt und Abgasemissionen reduziert.
Wird gemäß Fig. 9(b) und 9(c) anschließend die Antriebs
quellendrehzahl N gleich 0 und ist die Antriebsquelle abge
schaltet, wird der hydraulische Kupplungsdruck PC1, der nur
durch den von der elektrischen Ölpumpe 8 zugeführten hydrauli
schen Druck gebildet ist, da der von der mechanischen Ölpumpe
7 zugeführte hydraulische Restdruck zu Ende gegangen ist, auf
einem im wesentlichen konstanten hydraulischen Druck PX gehal
ten, der für die hydraulische Steuerung des Automatikgetriebes
erforderlich ist.
Wird ferner z. B. die elektrische Ölpumpe 8 betrieben, wo
bei ein hoher hydraulischer Restdruck von der mechanischen Öl
pumpe 7 zugeführt wird, so wird eine Last auf die elektrische
Ölpumpe 8 erzeugt. Wird alternativ die elektrische Ölpumpe 8
betrieben, nachdem der von der mechanischen Ölpumpe 7 zuge
führte hydraulische Restdruck ausgegangen ist, so wird der
hydraulische Kupplungsdruck PC1 kleiner als der zur hydrauli
schen Steuerung erforderliche hydraulische Druck PX. In diesem
Fall ist die erste vorbestimmte Schwelldrehzahl NA zum Starten
der Zufuhr der Betriebsspannung V zur elektrischen Ölpumpe 8
auf eine bestimmte Drehzahl eingestellt, bei der der von der
mechanischen Ölpumpe 7 zugeführte hydraulische Restdruck aus
reichend gefallen ist, und der hydraulische Kupplungsdruck PC1
kann den hydraulischen Druck PX aufrecht erhalten.
Bei Zufuhr des hydraulischen Drucks von der elektrischen
Ölpumpe 8 steigt der hydraulische Kupplungsdruck PC1 vorüberge
hend in Kombination mit dem von der mechanischen Ölpumpe 7 zu
geführte hydraulische Restdruck. Da aber auch in diesem Fall
die zweite vorbestimmte Schwelldrehzahl NB auf einen bestimmten
Wert eingestellt ist, der höher als die erste vorbestimmte
Schwelldrehzahl NA ist, übersteigt auch hier wie in dem Fall,
in dem der zweite vorbestimmte Schwellwert PB auf einen be
stimmten höheren Wert als der erste vorbestimmte Schwellwert PA
eingestellt ist, z. B. der höchste Wert A nicht die zweite
vorbestimmte Schwelldrehzahl NB, was verhindert, daß die elekt
rische Ölpumpe 8 ungewollt abgeschaltet und wieder angetrieben
wird, d. h., daß es zu sogenanntem Pendeln kommt. Auch wenn
ferner die erste vorbestimmte Schwelldrehzahl NA und zweite
vorbestimmte Schwelldrehzahl NB so eingestellt sind, daß sie
z. B. den gleichen Wert haben, wird die elektrische Ölpumpe 8
auf der Grundlage der ersten vorbestimmten Schwelldrehzahl NA
angetrieben, wobei das Antriebsquellen-Abschaltflag einge
schaltet ist, und sie wird auf der Grundlage der zweiten vor
bestimmten Schwelldrehzahl NB gestoppt, wobei das Antriebsquel
len-Abschaltflag ausgeschaltet ist. Dies verhindert, daß die
elektrische Ölpumpe 8 ungewollt gestoppt wird, wenn die An
triebsquelle abgeschaltet ist, oder ungewollt angetrieben
wird, wenn die Antriebsquelle angetrieben wird. Anders ausge
drückt wird dadurch Pendeln verhindert.
Werden zu einem Zeitpunkt t3 gemäß Fig. 9(a) der Ver
brennungsmotor 2 und/oder Motorgenerator 3 angetrieben, wird
auch die mechanische Ölpumpe 7 angetrieben, und das Antriebs
quellen-Abschaltflag ist ausgeschaltet (S201). In diesem Fall
steigt gemäß Fig. 9(b) und 9(c) die Antriebsquellendrehzahl N
allmählich. Der hydraulische Kupplungsdruck PC1 steigt infolge
der Kombination aus Antrieb der mechanischen Ölpumpe 7 und An
trieb der elektrischen Ölpumpe 8 so, daß er den hydraulischen
Druck PX übersteigt. Allerdings ist die Antriebsquellendrehzahl
N kleiner als die zweite vorbestimmte Schwelldrehzahl NB
(S205), anders ausgedrückt hat der hydraulische Kupplungsdruck
Psi nicht den zweiten vorbestimmten Schwellwert PB erreicht
(S105). Daher wird der Antrieb der elektrischen Ölpumpe 8
fortgesetzt. Wie in der vorhergehenden Ausführungsform funkti
oniert in diesem Fall das Automatikgetriebe normal und startet
problemlos durch den hydraulischen Druck auf der Grundlage der
Ölpumpe 8. Ferner steigt der von der mechanischen Ölpumpe 7
zugeführte hydraulische Druck nach einer Verzögerung mit einer
bestimmten Zeitspanne steil an. Wird die Antriebsquellendreh
zahl N gleich oder größer als die zweite vorbestimmte Schwell
drehzahl NB zu einem Zeitpunkt t4 (S205) und wird der hydrauli
sche Kupplungsdruck PC1 gleich oder größer als der zweite vor
bestimmte Schwellwert PB, so stellt die Antriebssteuereinrich
tung 10b für die elektrische Ölpumpe die Betriebsspannung auf
0 und stoppt die elektrische Ölpumpe 8 (S206). Danach wird der
hydraulische Druck von der mechanischen Ölpumpe 7 zugeführt,
d. h. das Fahrzeug nimmt den Zustand der Normalfahrt ein.
Ist weiterhin der Antrieb der elektrischen Ölpumpe 8 ge
stoppt, während zugleich die Antriebsquelle abgeschaltet ist,
kann z. B. der hydraulische Kupplungsdruck PC1 geringer als der
für die hydraulische Steuerung des Automatikgetriebes erfor
derliche hydraulische Druck PX werden. Daher ist die zweite
vorbestimmte Schwelldrehzahl NB auf einen Wert eingestellt, bei
dem die elektrische Ölpumpe 8 gestoppt wird, wenn der hydrau
lische Druck von der mechanischen Ölpumpe 7 auf einen Wert ge
stiegen ist, der zum Aufrechterhalten des erforderlichen hyd
raulischen Drucks PX ausreicht.
In der o. g. Ausführungsformen kommt eine erfindungsgemäße
Antriebssteuervorrichtung für die Ölpumpe in einem Hybridfahr
zeug zum Einsatz, dessen Antriebsquelle durch einen Verbren
nungsmotor und einen Motorgenerator gebildet ist. Allerdings
ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt
und kann auf jede Antriebssteuervorrichtung angewendet werden,
solange ein hydraulischer Druck von der elektrischen Ölpumpe
zugeführt wird und die Hydrauliköltemperatur variiert.
Claims (6)
1. Antriebssteuervorrichtung für eine Ölpumpe, die versehen
ist mit einer elektrischen Ölpumpe, die einen hydrauli
schen Druck erzeugt, indem ihr ein Strom zugeführt wird,
und einem Automatikgetriebe mit einer hydraulischen Steu
ervorrichtung, die den durch die elektrische Ölpumpe er
zeugten hydraulischen Druck empfängt und eine Schaltände
rung mehrerer Reibeingriffselemente durch Steuern des
hydraulischen Drucks vornimmt, mit:
einer Öltemperatur-Detektionseinrichtung zum Detektieren einer Öltemperatur der hydraulischen Steuervorrichtung und
einer Antriebssteuereinrichtung für die elektrische Öl pumpe zum Antreiben der elektrischen Ölpumpe durch Zufüh ren einer vorbestimmten Betriebsspannung auf der Grundla ge der durch die Öltemperatur-Detektionseinrichtung de tektierten Öltemperatur zur elektrischen Ölpumpe, so daß ein für die hydraulische Steuerung der Reibeingriffsele mente erforderlicher hydraulischer Druck aufrecht erhal ten bleibt.
einer Öltemperatur-Detektionseinrichtung zum Detektieren einer Öltemperatur der hydraulischen Steuervorrichtung und
einer Antriebssteuereinrichtung für die elektrische Öl pumpe zum Antreiben der elektrischen Ölpumpe durch Zufüh ren einer vorbestimmten Betriebsspannung auf der Grundla ge der durch die Öltemperatur-Detektionseinrichtung de tektierten Öltemperatur zur elektrischen Ölpumpe, so daß ein für die hydraulische Steuerung der Reibeingriffsele mente erforderlicher hydraulischer Druck aufrecht erhal ten bleibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit
einer Antriebsquelle für die Fahrt eines Fahrzeugs und
einer mechanischen Ölpumpe, die durch Verriegelung mit
der Antriebsquelle angetrieben wird, wobei
ein durch die mechanische Ölpumpe erzeugter hydraulischer
Druck zur hydraulischen Steuervorrichtung geführt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei
die Beurteilung zur Aufrechterhaltung des erforderlichen
hydraulischen Drucks auf der Grundlage einer Drehzahl der
Antriebsquelle erfolgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, ferner mit
einer Batterie, die einen Strom zum Antreiben der elekt rischen Ölpumpe zuführt, und
einer Batteriespannungs-Detektionseinrichtung zum Detek tieren einer Spannung der Batterie, wobei die Antriebssteuereinrichtung für die elektrische Ölpumpe die elektrische Ölpumpe antreibt, indem sie der elektri schen Ölpumpe die vorbestimmte Betriebsspannung auf der Grundlage der durch die Batteriespannungs-Detek tionseinrichtung detektierten Spannung und der durch die Öltemperatur-Detektionseinrichtung detektierten Öltempe ratur so zuführt, daß der für die hydraulische Steuerung der Reibeingriffselemente erforderliche hydraulische Druck aufrecht erhalten bleibt.
einer Batterie, die einen Strom zum Antreiben der elekt rischen Ölpumpe zuführt, und
einer Batteriespannungs-Detektionseinrichtung zum Detek tieren einer Spannung der Batterie, wobei die Antriebssteuereinrichtung für die elektrische Ölpumpe die elektrische Ölpumpe antreibt, indem sie der elektri schen Ölpumpe die vorbestimmte Betriebsspannung auf der Grundlage der durch die Batteriespannungs-Detek tionseinrichtung detektierten Spannung und der durch die Öltemperatur-Detektionseinrichtung detektierten Öltempe ratur so zuführt, daß der für die hydraulische Steuerung der Reibeingriffselemente erforderliche hydraulische Druck aufrecht erhalten bleibt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei
eine Beurteilung zur Aufrechterhaltung des erforderlichen
hydraulischen Drucks auf der Grundlage des zu den Reib
eingriffselementen geführten hydraulischen Drucks er
folgt, der zu einem Getriebemechanismus des Automatikge
triebes übertragen wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei
die Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor und einen
Elektromotor zum Übertragen einer Antriebskraft auf eine
Eingangswelle des Automatikgetriebes aufweist und
das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, in dem der Ver
brennungsmotor und der Elektromotor in Übereinstimmung
mit einem Fahrzustand frei angetrieben und gestoppt wer
den.
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