DE102014107215A1

DE102014107215A1 - Methodik zur steuerung eines hydraulischen steuerungssystems eines stufenlosen getriebes

Info

Publication number: DE102014107215A1
Application number: DE102014107215.4A
Authority: DE
Inventors: Philip C. Lundberg; Carlos E. Marin
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2014-12-04
Anticipated expiration: 2034-05-23
Also published as: DE102014107215B4

Abstract

Ein hydraulisches Steuerungssystem für ein CVT kann ein Druckregelungs-Teilsystem, ein Übersetzungsverhältnissteuerungs-Teilsystem, ein Drehmomentwandlersteuerungs-Teilsystem (DWK-Teilsystem) und ein Kupplungssteuerungs-Teilsystem umfassen, und ist zu einer Funktionalität eines automatischen Start/Stopps der Kraftmaschine (ESS) befähigt. Es sind ein System und ein Verfahren zum Durchführen eines Autostopps der Kraftmaschine in einem Fahrzeug, das ein CVT-Getriebe aufweist, und zum Verwenden eines Druckspeichers, um Scheiben und Kupplungen des CVT, zumindest zum Teil, während des Neustarts der Kraftmaschine zu füllen, vorgesehen.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S.-Anmeldung Nr. 61/829,336, die am 31. Mai 2013 eingereicht wurde. Die Offenbarung der obigen Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen.
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines stufenlosen Getriebes, und insbesondere ein Verfahren zum Steuern eines elektrohydraulischen Steuerungssystems eines stufenlosen Getriebes zur Durchführung eines automatischen Stopp/Start-Ereignisses.
HINTERGRUND
Ein typisches stufenloses Getriebe (CVT) umfasst ein hydraulisches Steuerungssystem, das angewandt wird, um Kühlung und Schmierung für Komponenten in dem CVT bereitzustellen und um Drehmomentübertragungseinrichtungen, wie etwa Antriebskupplungen oder Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungen und Riemenscheibenstellungen, zu verstellen. Das herkömmliche hydraulische Steuerungssystem umfasst in der Regel eine Hauptpumpe, die ein Druckfluid, wie etwa Öl, an eine Mehrzahl von Ventilen und Magnetventilen in einem Ventilkörper liefert. Die Hauptpumpe wird durch die Kraftmaschine des Kraftfahrzeugs angetrieben. Die Ventile und Magnetventile sind betreibbar, um das Hydraulikdruckfluid durch einen Hydraulikfluidkreis zu verschiedenen Teilsystemen zu lenken, die Schmierungs-Teilsysteme, Kühler-Teilsysteme, Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungssteuerungs-Teilsysteme und Schaltaktor-Teilsysteme umfassen, die Aktoren, die die Drehmomentübertragungseinrichtungen einrücken, und die Scheiben, die den Riemen des CVT bewegen, einschließen. Das Hydraulikdruckfluid, das an die Scheiben abgegeben wird, wird verwendet, um den Riemen relativ zu den Eingangs- und Ausgangsscheiben zu positionieren und somit unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zu erhalten.
Ein CVT kann einen primären und einen sekundären Scheibensatz, die durch einen Riemen oder eine andere Kraftübertragungseinrichtung verbunden sind, aufweisen. Um den primären oder sekundären Scheibensatz einzustellen, wird die jeweilige axial bewegbare Scheibe mit einem Druckmedium aus einer Druckquelle betätigt. Das Übersetzungsverhältnis des CVT wird durch Verringern oder Erhöhen des Drucks, welcher auf eine der Scheibenhälften von einer der Scheiben, im Allgemeinen die Eingangsscheibe, wirkt, während der Druck an der anderen Scheibe im Wesentlichen konstant gehalten werden kann, geändert. Die stufenlos verstellbare Einheit erfordert einen hohen Druck, um ausreichende Klemmkräfte für den Riemen- und Scheibenmechanismus zu gewährleisten, da ein Rutschen des Riemens an den Scheiben häufig unerwünscht ist. Der benötigte Betrag an Klemmdruck ist eine Funktion des Eingangsdrehmoments in das Getriebe und des Übersetzungsverhältnisses, mit dem die verstellbare Getriebeeinheit arbeitet. Wenn der Klemmdruck niedrig ist, gibt es eine Möglichkeit des Riemenschlupfens.
Das Steuerungsdruckniveau, das erforderlich ist, um die Drehmomentübertragungsmechanismen einzurücken, ist in der Regel niedriger als der Druck, der erforderlich ist, um die CVT-Scheiben zu steuern. Der Betrag an Druck, der in den Drehmomentübertragungsmechanismen erforderlich ist, ist im Wesentlichen eine Funktion des Drehmoments, das übertragen wird, und der Größe der herkömmlichen Kupplungsbauteile, die aus einem bewegbaren Kolben und einem Kupplungspaket bestehen. Wenn der Steuerungsdruck unter dem erforderlichen Wert liegt, kann ein Schlupfen der Reibplatten auftreten, das die Lebensdauer der Drehmomentübertragungsmechanismen verkürzen wird.
Um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit von Kraftfahrzeugen, die herkömmliche Planetenrad-Automatikgetriebe aufweisen, zu erhöhen, ist es wünschenswert gewesen, die Kraftmaschine unter bestimmten Umständen, wie etwa wenn an einer roten Ampel angehalten wird oder im Leerlauf, zu stoppen. Nachdem jedoch die Kraftmaschine abgeschaltet worden und eine ausgedehnte Zeitdauer aus geblieben ist, neigt das Fluid im Allgemeinen dazu, unter der Schwerkraft aus den Durchgängen in einen Getriebesumpf abzulaufen. Beim Neustart der Kraftmaschine kann das Getriebe einen beträchtlichen Zeitraum benötigen, um Druck aufzubauen, bevor der volle Betrieb des Getriebes wieder fortfahren kann. Solche Start/Stopp-Algorithmen der Kraftmaschine sind in der Regel in CVT-Getriebesystemen aufgrund der zusätzlichen Zeitdauer und Fluiddruck, die es benötigen würde, um das CVT-Getriebe bis zu dem Druck, den es benötigt, um die Scheiben richtig ohne Riemenschlupfen zu betreiben, nicht verwendet worden.
ZUSAMMENFASSUNG
Es sind ein hydraulisches Steuerungssystem und -verfahren für ein CVT vorgesehen. Das hydraulische Steuerungssystem kann zum Beispiel ein Druckregelungs-Teilsystem, ein Übersetzungsverhältnissteuerungs-Teilsystem, ein Drehmomentwandlersteuerungs-Teilsystem (DWK-Teilsystem) und ein Kupplungssteuerungs-Teilsystem umfassen. Das hydraulische Steuerungssystem ist für eine Funktionalität eines automatischen Start/Stopp der Kraftmaschine (ESS) befähigt. Ein Druckspeicher wird verwendet, um die Scheiben und CVT-Kupplungen eines CVT-Getriebes zu füllen, was ermöglicht, dass das Fahrzeug nach einem Fahrzeugneustart schnell anfahren kann. In manchen Abwandlungen umfasst das System und Verfahren ein passives Speisen eines Druckspeichers, wenn der Leitungsdruck über dem Druckspeicherdruck liegt. Ein Pumpenkugelrückschlagventil (oder anderes Einwegventil) kann einen Abfall des Riemenscheiben- und CVT-Kupplungsdrucks verhindern.
Das System und Verfahren kann Schritte zum Sicherstellen umfassen, dass das CVT-Steuerungssystem in der Lage sein wird, das System mit wenig Verzögerung neu zu starten. Zum Beispiel kann das System und Verfahren folgende Schritte umfassen: Ermitteln des im Druckspeicher gespeicherten Volumens; Ermitteln, ob der Druckspeicher gefüllt ist; Ermitteln, ob ein Stopp des Fahrzeugs aufgetreten ist; Ermitteln, ob ein Autostopp der Kraftmaschine ratsam/zulässig ist, auf der Basis von Fahrzeugbedingungen; Ermitteln, ob Getriebebedingungen für einen Autostopp geeignet sind, oder alternativ, einen Autostopp unterbinden würden; und Zulassen, dass der Autostopp stattfindet. In einer anderen Abwandlung können das System und Verfahren folgende Schritte umfassen: Ermitteln, ob das Pumpenausgangsmodell angibt, dass der Druckspeicher aktiv durch das System gefüllt werden kann, ohne das Leistungsvermögen des hydraulischen Steuerungssystems zu beeinträchtigen; Öffnen eines Druckspeicher-Magnetventils; Ermitteln des im Druckspeicher gespeicherten Volumens; Ermitteln, ob der Druckspeicher gefüllt ist; Ermitteln, ob ein Fahrzeugstopp aufgetreten ist; Ermitteln, ob ein Autostopp der Kraftmaschine ratsam/zulässig ist, auf der Basis von Fahrzeugbedingungen; Ermitteln, ob Getriebebedingungen für einen Autostopp geeignet sind, oder alternativ, einen Autostopp unterbinden würden; und Zulassen, dass der Autostopp stattfindet.
In noch einer anderen Abwandlung kann das System und Verfahren Schritte zum Neustarten nach einem Autostopp umfassen. Zum Beispiel können das System und Verfahren folgende Schritte umfassen: Empfangen eines Befehls ”Kraftmaschine ein”; Freigeben eines Scheibenfülldruck-Magnetventilbefehls; Freigeben eines Druckspeicher-Magnetventil-Ein-Befehls; Freigeben eines CVT-Kupplungsfülldruck-Magnetventilbefehls; Ermitteln, ob die Scheiben gefüllt sind; wenn ja, Füllen der CVT-Kupplung(en) auf Kapazität; Ermitteln, ob die CVT-Scheiben und Kupplungen gefüllt sind; Ermitteln, ob die Kraftmaschine bei oder über Leerlaufdrehzahl ist; und Schließen des Druckspeicher-Magnetventils oder Ausschalten des Druckspeicher-Magnetventils. Das Verfahren kann auch das Durchführen regelmäßiger Scheibensteuerungs- und CVT-Kupplungssteuerungsalgorithmen umfassen.
Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen gleiche Bezugszeichen auf die gleiche Komponente, das gleiche Bauteil oder das gleiche Merkmal verweisen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
1A ist ein Diagramm eines Abschnitts eines hydraulischen Steuerungssystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
1B ist ein Diagramm eines anderen Abschnitts des hydraulischen Steuerungssystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
1C ist ein Diagramm eines anderen Abschnitts des hydraulischen Steuerungssystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
1D ist ein Diagramm eines anderen Abschnitts des hydraulischen Steuerungssystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
1E ist ein Diagramm eines anderen Abschnitts des hydraulischen Steuerungssystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein Blockdiagramm, das Schritte eines Verfahrens zum Betreiben des hydraulischen Steuerungssystems von 1 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
3 ist ein Blockdiagramm, das Schritte eines anderen Verfahrens zum Betreiben des hydraulischen Steuerungssystems von 1 oder einer Abwandlung davon, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
4 ist ein Blockdiagramm, das Schritte eines nochmals anderen Verfahrens zum Betreiben des hydraulischen Steuerungssystems von 1, das mit den Verfahren der 2–3 kombiniert werden kann, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die 1A–1E ist ein hydraulisches Steuerungssystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung allgemein durch Bezugszeichen 100 angegeben. Das hydraulische Steuerungssystem 100 umfasst eine Mehrzahl von miteinander verbundenen oder hydraulisch kommunizierenden Kreisen oder Teilsystemen, die ein Druckregelungs-Teilsystem 102, ein Übersetzungsverhältnissteuerungs-Teilsystem 104, ein Drehmomentwandlersteuerungs(DWK)-Teilsystem 106 und ein Kupplungssteuerungs-Teilsystem 108 umfassen.
Das Druckregelungs-Teilsystem 102 ist betreibbar, um Hydraulikdruckfluid 113, wie etwa Öl, über das gesamte hydraulische Steuerungssystem 100 hinweg bereitzustellen und zu regeln. Das Druckregelungs-Teilsystem 102 zieht Hydraulikfluid 113 aus einem Sumpf 114 ab. Der Sumpf 114 ist ein Tank oder Behälter, der bevorzugt an der Unterseite eines Getriebegehäuses angeordnet ist, zu welchem das Hydraulikfluid 113 von verschiedenen Komponenten und Bereichen des Getriebes zurückkehrt und sich darin sammelt. Das Hydraulikfluid 113 wird über eine Pumpe 118 aus dem Sumpf 114 gedrückt und durch einen Sumpffilter 116 und durch das gesamte hydraulische Steuerungssystem 100 übermittelt. Die Pumpe 118 ist bevorzugt durch eine Kraftmaschine (nicht gezeigt) angetrieben und kann zum Beispiel eine Zahnradpumpe, eine Flügelpumpe, eine Innenzahnradpumpe oder irgendeine andere Verdrängerpumpe sein. Zum Beispiel umfasst die Pumpe 118 Auslassanschlüsse 120A und 120B und Einlassanschlüsse 122A und 122B. Die Einlassanschlüsse 122A und 122B kommunizieren mit dem Sumpf 114 über eine Saugleitung 124. Die Auslassanschlüsse 120A und 120B übermitteln Hydraulikdruckfluid 113 an eine Versorgungsleitung 126.
Die Versorgungsleitung 126 übermittelt Hydraulikfluid von der Pumpe 118 an ein federvorgespanntes Abblas-Sicherheitsventil 130, an ein Druckregelungsventil 132 und an einen optionalen Druckspeicher 133. Das Sicherheitsventil 130 ist auf einen relativ hohen vorbestimmten Druck eingestellt, und wenn der Druck des Hydraulikfluids in der Versorgungsleitung 126 diesen Druck übersteigt, dann öffnet das Sicherheitsventil 130 sofort, um den Druck des Hydraulikfluids abzulassen und zu verringern.
Das Druckregelungsventil 132 ist ausgelegt, um Druck von der Hauptversorgungsleitung 126 zu einer Rückführleitung 135 abzulassen. Die Rückführleitung 135 kommuniziert mit der Saugleitung 124. Das Druckregelungsventil 132 umfasst Anschlüsse 132A–G. Anschluss 132A steht mit einer Signalfluidleitung 140 in Verbindung. Anschluss 132B steht mit einer DWK-Speiseleitung 142 in Verbindung. Anschluss 132C steht mit einer Hauptversorgungsleitung 144 durch ein Rückschlagventil 145 in Verbindung. Anschluss 132D steht mit der Versorgungsleitung 126 in Verbindung. Anschluss 132E steht mit der Bypassleitung 135 in Verbindung. Anschluss 132F ist ein Entleerungsanschluss und steht mit dem Sumpf 114 oder einem Entleerungsrückfüllkreis in Verbindung. Anschluss 132G steht mit der Versorgungsleitung 126 über eine Durchfluss-Begrenzungsblende 147 in Verbindung.
Das Druckregelungsventil 132 umfasst darüber hinaus einen Schieber 146, der in einer Bohrung 148 verschiebbar angeordnet ist. Das Druckregelungsventil 132 liefert auch Hydraulikfluid an die DWK-Speiseleitung 142. Der Schieber 146 wechselt automatisch die Stellung, um Überschussströmung von der Versorgungsleitung 126 zu der DWK-Speiseleitung 142 und dann zusätzliche Überschussströmung zu der Rückführleitung 135 abzuleiten, bis ein Druckgleichgewicht zwischen einem befohlenen Druck und dem Ist-Druck erreicht ist. Der Schieber 146 wird durch ein Leitungsdrucksteuerungs-Magnetventil 150 moduliert, das mit der Signalleitung 140 kommuniziert. Das Leitungsdrucksteuerungs-Magnetventil 150 empfängt Hydraulikfluid von einer Magnetventil-Speiseleitung 152 und ist bevorzugt ein normal in High-Stellung befindliches Magnetventil mit variabler Stellkraft und niedrigem Durchfluss. Das Magnetventil 150 befiehlt einen Fluiddruck, indem Hydraulikdruckfluid an Anschluss 132A zum Wirken auf den Schieber 146 geschickt wird. Gleichzeitig tritt Fluiddruck von der Hauptfluidleitung 126 in Anschluss 132G ein und wirkt auf die entgegengesetzte Seite des Schiebers 146. Ein Druckgleichgewicht zwischen dem befohlenen Druck von dem Magnetventil 150, Druck in der Hauptversorgungsleitung 126 und einer Feder 153 wird erreicht, wenn der Schieber 146 sich bewegt und eine selektive Verbindung zwischen Anschluss 132D und Anschluss 132E und Anschluss 132D und Anschluss 132C und zwischen Anschluss 132D und Anschluss 123B zulässt. Unter höherem Druck von der Pumpe 118 fährt das Druckregelungsventil voll aus und Druck entweicht aus Anschluss 132D zu Anschluss 132B, um das DWK-Teilsystem 106 zu speisen, während der Durchfluss zu Anschluss 132E vollständig offen ist.
Die Hauptversorgungsleitung 144 übermittelt Hydraulikfluid von dem Druckregelungsventil 132 an ein Aktorspeisebegrenzungsventil 160, ein erstes oder primäres Scheibenventil 162, ein sekundäres Scheibenventil 164 und ein ESS-Teilsystem 166. Das Einweg-Ventil 145 verhindert einen hydraulischen Durchfluss in die Hauptpumpe 118, wenn die Hauptpumpe 118 nicht betriebsbereit ist.
Das Aktorspeisebegrenzungsventil 160 ist zwischen die Hauptversorgungsleitung 144 und die Magnetventil-Speiseleitung 152 geschaltet. Das Aktorspeisebegrenzungsventil 160 begrenzt den Maximaldruck des Hydraulikfluids, das der Magnetventil-Speiseleitung 152 zugeführt wird, indem eine direkte Verbindung zwischen der Hauptversorgungsleitung 144 und der Magnetventil-Speiseleitung 152 selektiv geschlossen wird und die Hauptversorgungsleitung 144 gezwungen wird, mit der Magnetventil-Speiseleitung 152 durch eine Durchfluss-Begrenzungsblende 161 zu kommunizieren. Das Aktorspeisebegrenzungsventil 160 entleert zu einem Rückfüllkreis 168, der mit einem Abblasventil 169 kommuniziert. Das Abblasventil 169 ist auf einen relativ hohen vorbestimmten Druck eingestellt, und wenn der Druck des Hydraulikfluids in dem Rückfüllkreis 168 diesen Druck übersteigt, dann öffnet das Abblasventil 169 sofort, um den Druck des Hydraulikfluids abzulassen und zu verringern.
Das Ventil 162 der primären Scheibe und das Ventil 164 der sekundären Scheibe bilden einen Teil des Übersetzungsverhältnissteuerungs-Teilsystems 104. Das Ventil 162 der primären Scheibe steuert selektiv Hydraulikfluid-Durchfluss von der Hauptversorgungsleitung 144 zu einer primären Scheibe 170 über eine Speiseleitung 172 der primären Scheibe. Das Ventil 162 der primären Scheibe wird durch ein Steuerungsmagnetventil 174 der primären Scheibe moduliert, das mit einer Signalleitung 175 kommuniziert. Das Steuerungsmagnetventil 174 der primären Scheibe empfängt Hydraulikfluid von der Magnetventil-Speiseleitung 152 und ist bevorzugt ein normal in High-Stellung befindliches Magnetventil mit variabler Stellkraft. Das Magnetventil 172 befiehlt eine Stellung der primären Scheibe, indem Hydraulikdruckfluid zur Wirkung auf das Ventil 162 der primären Scheibe gesendet wird, das wiederum den Betrag an Hydraulikfluid von der Hauptversorgungsleitung zu der primären Scheibe 170 steuert. Das Ventil 162 der primären Scheibe entleert in den Entleerungsrückfüllkreis 168.
Das Ventil 164 der sekundären Scheibe steuert selektiv Hydraulikfluid-Durchfluss von der Hauptversorgungsleitung 144 zu einer sekundären Scheibe 176 über eine Speiseleitung 178 der sekundären Scheibe. Das Ventil 164 der sekundären Scheibe wird durch ein Steuerungsmagnetventil 180 der sekundären Scheibe moduliert, das mit einer Signalleitung 181 kommuniziert. Das Steuerungsmagnetventil 180 der sekundären Scheibe empfängt Hydraulikfluid von der Magnetventil-Speiseleitung 152 und ist bevorzugt ein normal in High-Stellung befindliches Magnetventil mit variabler Stellkraft. Das Magnetventil 180 befiehlt eine Stellung der sekundären Scheibe, indem Hydraulikdruckfluid zur Wirkung auf das Ventil 164 der sekundären Scheibe gesendet wird, das wiederum den Betrag an Hydraulikfluid von der Hauptversorgungsleitung zu der sekundären Scheibe 176 steuert. Das Ventil 164 der sekundären Scheibe entleert in den Entleerungsrückfüllkreis 168. Die Verschiebung der Scheiben 170, 176 korreliert mit der Bewegung eines Riemens (nicht gezeigt) in dem CVT, was den Abtrieb oder das Übersetzungsverhältnis des CVT verändert.
Das ESS-Teilsystem 166 liefert Hydraulikfluiddruck an die Hauptversorgungsleitung 144 während eines automatischen Stopp/Start-Ereignisses der Kraftmaschine, bei dem die Kraftmaschine während bestimmter Betriebsbedingungen automatisch ausgeschaltet wird. Während dieses Ereignisses wird auch die kraftmaschinengetriebene Pumpe 118 ausgeschaltet, was zu einem Druckabfall innerhalb der Hauptversorgungsleitung 144 führt. Der Entleerungsrückfüllkreis 168 minimiert den Ablauf aus der Hauptversorgungsleitung 144. Jedoch kann während eines Neustarts der Kraftmaschine ein Nacheilen des Pumpenbetriebes zu einer unerwünschten Verschiebungsverzögerung führen. Das ESS-Teilsystem 166 stellt einen sofortigen Druck für bestimmte Systeme sicher. Das ESS-Teilsystem 166 umfasst ein Einweg-Ventil 182, ein Ein/Aus-Magnetventil 184, eine Durchfluss-Begrenzungsblende 185 und einen Druckspeicher 186. Das Einweg-Ventil 182 ist mit der Hauptversorgungsleitung 144 und mit einer Druckspeicherleitung 188 verbunden. Das Einweg-Ventil 182 lässt Fluiddurchfluss von der Hauptversorgungsleitung 144 zu der Druckspeicherleitung 188 zu. Das Ein/Aus-Magnetventil 184 ist parallel zu dem Einweg-Ventil 182 angeordnet und kommuniziert zwischen der Hauptversorgungsleitung 144 und der Druckspeicherleitung 188. Das Ein/Aus-Magnetventil 184 öffnet, um das gespeicherte Fluid innerhalb des Druckspeichers 186 freizugeben. Der Druckspeicher 186 ist mit der Druckspeicherleitung 188 verbunden. Der Druckspeicher 186 ist eine Energiespeichereinrichtung, in der das nicht komprimierbare Hydraulikfluid 113 durch eine äußere Quelle unter Druck gehalten wird. In dem angeführten Beispiel ist der Druckspeicher 186 ein Druckspeicher vom Federtyp oder gasgefüllten Typ, der eine Feder oder ein komprimierbares Gas oder beides aufweist, die bzw. das eine komprimierende Kraft auf das Hydraulikfluid 113 in dem Druckspeicher 186 ausübt. Es ist jedoch festzustellen, dass der Druckspeicher 186 von anderen Typen, wie etwa vom gasgefüllten Typ, sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Wie oben angemerkt, wird der Druckspeicher 186 während des normalen Betriebes des CVT durch das Einweg-Ventil 182 und die Blende 185 geladen. Der Druckspeicher 186 wird gelöst, wenn das Magnetventil 184 während der Startphase eines Stopp/Start-Ereignisses der Kraftmaschine geöffnet wird.
Das DWK-Teilsystem 106 umfasst ein DWK-Regelungsventil 190, ein Wandlersteuerungsventil 192 und ein DWK-Fehlerventil 194. Das DWK-Regelungsventil 190 umfasst Anschlüsse 190A–D. Anschluss 190A kommuniziert mit einer Signalleitung 196. Anschluss 190B kommuniziert mit einem Zweig 152A der Magnetventil-Versorgungsleitung 152. Anschluss 190C kommuniziert mit einer Wandlerspeiseleitung 198. Anschluss 190D ist der Rückführungsanschluss und kommuniziert mit Wandlerspeiseleitung 198.
Das DWK-Regelungsventil 190 umfasst ferner einen Schieber 200, der in einer Bohrung 202 verschiebbar angeordnet ist. Der Schieber 200 ist durch eine Feder 204 vorgespannt (d. h. eingefahren). Der Schieber 200 wechselt automatisch die Stellung, um Strömung von der Magnetventil-Versorgungsleitung 152 zu der Wandlerspeiseleitung 198 zu regeln, bis ein Druckgleichgewicht zwischen einem befohlenen Druck und dem Ist-Druck erreicht ist. Der befohlene Druck wird durch ein DWK-Regelungs-Magnetventil 206 befohlen. Der Schieber 146 wird durch das DWK-Regelungs-Magnetventil 206 moduliert, das ein Hydraulikfluidsignal an die Signalleitung 196 übermittelt. Das DWK-Regelungs-Magnetventil 206 empfängt Hydraulikfluid von der Magnetventil-Speiseleitung 152 und ist bevorzugt ein normal in Low-Stellung befindliches Magnetventil mit variabler Stellkraft und niedrigem Durchfluss. Das Magnetventil 206 befiehlt einen Fluiddruck, indem Hydraulikdruckfluid an Anschluss 190A zur Wirkung auf das Ventil 200 geschickt wird. Gleichzeitig tritt Fluiddruck von der Wandlerspeiseleitung 198 in Anschluss 190D ein und wirkt auf die entgegengesetzte Seite des Schiebers 200. Druckgleichgewicht zwischen dem befohlenen Druck von dem Magnetventil 206, Druck innerhalb der Wandlerspeiseleitung 198 und der Feder 204 wird erreicht, wenn sich der Schieber 200 bewegt und eine selektive Kommunikation zwischen Anschluss 190B und 190C zulässt. Es ist festzustellen, dass das Magnetventil 206 und das Ventil 190 ein einziges, normal in Low-Stellung befindliches Magnetventil mit variabler Stellkraft und hohem Durchfluss sein können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Das DWK-Steuerungsventil 192 steuert die Einrückung einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 210 innerhalb eines Drehmomentwandlers 212. Das DWK-Steuerungsventil 192 umfasst Anschlüsse 192A–I. Anschlüsse 192A und 192B kommunizieren mit einer Fehlerspeiseleitung 214. Anschluss 192C kommuniziert mit einer DWK-Löseleitung 216. Die DWK-Löseleitung 216 kommuniziert mit einem Abblasventil 217 und löst die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 210, wenn Hydraulikdruckfluid empfangen wird. Anschlüsse 192D und 192E kommunizieren mit parallelen Zweigen 142A und 142B der DWK-Speiseleitung 142. Anschluss 192F kommuniziert mit einer Kühlerleitung 218. Die Kühlerleitung 218 kommuniziert mit einem Abblasventil 220 und einem Ölkühler-Teilsystem 222. Anschluss 192G kommuniziert mit einer DWK-Anlegeleitung 224. Die DWK-Anlegeleitung 224 legt die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 210 an, wenn Hydraulikdruckfluid empfangen wird. Anschluss 192H kommuniziert mit der Wandlerspeiseleitung 198. Anschluss 192I kommuniziert mit der Signalleitung 196.
Das DWK-Steuerungsventil 192 umfasst einen Schieber 228, der in einer Bohrung 230 verschiebbar angeordnet ist. Das DWK-Steuerungsventil 192 wird durch das DWK-Regelungs-Magnetventil 206 über die Signalleitung 196 gesteuert. Das DWK-Regelungs-Magnetventil 206 verschiebt den Schieber 228 zwischen einem Zustand ”Anlegen” und einem Zustand ”Lösen” hin und her. In dem Zustand ”Anlegen” wird der Schieber 228 nach links gegen die Vorspannung einer Feder 232 bewegt und die Anlegeleitung 224 wird mit Hydraulikfluid von der Wandlerspeiseleitung 198 über Kommunikation von Anschlüssen 192G und 192 gespeist. In dem Zustand ”Anlegen” kommuniziert Anschluss 192E mit Anschluss 192F, um Fluid von der Speiseleitung 142 der Kühlerleitung 218 zuzuführen, während Anschluss 192B den Wandler 210 durch die Fehlerspeiseleitung 214 und das Fehlerventil 190 entleert. In dem Zustand ”Lösen” wird der Schieber 228 nach rechts bewegt (d. h. durch die Feder 232 ausgefahren) und Anschluss 192G kommuniziert mit Anschluss 192F, um das Hydraulikfluid innerhalb der Anlegeleitung 224 an die Kühlerleitung 218 zu übermitteln. In dem Zustand ”Lösen” kommuniziert Anschluss 192D mit Anschluss 192C, um Hydraulikfluid von der Wandlerspeiseleitung 142 an die Löseleitung 216 zu übermitteln, und Anschluss 192B wird geschlossen.
Das DWK-Fehlerventil 194 stellt sicher, dass Hydraulikfluid an die Löseleitung geliefert wird, um den Drehmomentwandler 212 mit Hydraulikfluid gefüllt zu halten. Das DWK-Fehlerventil 194 umfasst Anschlüsse 194A–D. Anschluss 194A ist ein Entleerungsanschluss, der mit dem Sumpf 114 kommuniziert. Anschluss 192B kommuniziert mit der Fehlerspeiseleitung 214. Anschluss 194C kommuniziert mit einem Zweig 142C der Wandlerspeiseleitung 142. Anschluss 194D kommuniziert mit der Signalleitung 196.
Das DWK-Fehlerventil 194 umfasst einen Schieber 231, der in einer Bohrung 233 verschiebbar angeordnet ist. Die Stellung des Schiebers 231 wird durch ein Signal gesteuert, das von dem DWK-Regelungs-Magnetventil 206 über Anschluss 194D empfangen wird. Der Schieber 231 bewegt sich zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung. In der ersten Stellung ist der Schieber 231 durch die Vorspannung einer Feder 235 nach rechts bewegt, und Anschluss 194C lässt eine Fluidverbindung zwischen der Wandlerspeiseleitung 142 und der Fehlerleitung 214 zu, wodurch Wandlerspeiseleitung 214 unter Druck gesetzt wird, wobei sichergestellt wird, dass Hydraulikfluid für die Löseleitung 218 in dem unwahrscheinlichen Fall verfügbar ist, dass der Schieber 228 des DWK-Steuerungsventils 192 in dem Zustand ”Anlegen” festsitzt. In der zweiten Stellung ist der Schieber 230 nach links gegen die Vorspannung der Feder 235 bewegt, und Anschluss 194C ist geschlossen und 194A ist offen, um zu entleeren. Durch Öffnen des Entleerungsanschlusses 194A wird Fluid aus innerhalb der Wandlerspeiseleitung 142 entleert.
Das Kupplungssteuerungs-Teilsystem 108 steuert die Einrückung eines Drive-Kupplungsaktors 260 und eines Reverse-Kupplungsaktors 262. Der Drive-Kupplungsaktor 260 und der Reverse-Kupplungsaktor 262 werden durch eine Magnetventil-Baugruppe 270 und ein Handschaltventil 272 gesteuert. Die Magnetventil-Baugruppe 270 umfasst ein Kupplungssteuerungs-Magnetventil 274 und ein Regelungsventil 276. Das Magnetventil 274 empfängt Hydraulikfluid von der Magnetventil-Versorgungsleitung 152 und ist mit einer Signalleitung 278 verbunden. Das Regelungsventil 276 wird mit Öl aus dem Zweig 152A der Magnetventil-Versorgungsleitung 152 gespeist. Das Kupplungssteuerungs-Magnetventil 274 ist bevorzugt ein normal in Low-Stellung befindliches Magnetventil mit variablem und geringem Durchfluss. Das Magnetventil 274 übermittelt das Öl selektiv an die Signalleitung 278, um das Regelungsventil 276 zu bewegen. Das Regelungsventil 276 wiederum übermittelt das Öl selektiv von der Magnetventil-Versorgungsleitung 152 an die Speiseleitung 282. Es ist festzustellen, dass das Magnetventil 275 und das Ventil 276 ein einziges, normal in Low-Stellung befindliches Magnetventil mit variabler Stellkraft und hohem Durchfluss sein können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Das Handschaltventil 272 kommuniziert mit der Speiseleitung 282, einer Reverse-Leitung 281 und mit einer Drive-Leitung 284. Eine Bewegung einer Bereichswähleinrichtung eines Bedieners des Kraftfahrzeugs verlagert wiederum das Handschaltventil 272 zwischen verschiedenen Stellungen, die eine Reverse-Stellung und eine Drive-Stellung umfassen. In der Drive-Stellung kommuniziert die Speiseleitung 282 mit der Drive-Leitung 284. In der Reverse-Stellung kommuniziert die Speiseleitung 282 mit der Reverse-Leitung 281. Die Drive-Leitung 282 kommuniziert mit dem Drive-Kupplungsaktor 260, während die Reverse-Leitung 281 mit dem Reverse-Kupplungsaktor 260 kommuniziert.
Nun 2 zugewandt und unterfortgesetzter Bezugnahme auf die 1A-1E ist ein Verfahren 300 eines Freigebens eines Start/Stopps der Kraftmaschine veranschaulicht und in einem Flussdiagramm beschrieben. Das Verfahren 300 kann durch das hydraulische Steuerungssystem 100, einschließlich durch die Verwendung von einem oder mehreren in 1A gezeigten Controllern 301 durchgeführt werden. Der Controller 301 ist ein spezieller Computer oder ein spezielles Steuerungsmodul, wie etwa ein Getriebesteuerungsmodul (TCM), ein Kraftmaschinen-Steuerungsmodul (ECM) oder ein Hybrid-Steuerungsmodul, oder irgendein anderer Typ von Controller. Der Controller 301 ist bevorzugt eine elektronische Steuereinrichtung, die einen vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor, Steuerungslogik, Speicher, der dazu verwendet wird, Daten zu speichern, und mindestens eine E/A-Peripherie aufweist. Die Steuerungslogik umfasst eine Mehrzahl von Logikroutinen zum Überwachen, Manipulieren und Erzeugen von Daten.
Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt 302 eines Ermittelns des gespeicherten Volumens in einem Druckspeicher (Druckspeicher-Füllvolumen), wie etwa dem Druckspeicher 186. Das gespeicherte Volumen in dem Druckspeicher 186 kann ermittelt werden, indem der Druck ermittelt wird, bei welchem der Leitungsdruckbefehl festgelegt wird (Kasten 304) und die Zeit ermittelt wird, zu welcher der Leitungsdruckbefehl festgelegt wird (Kasten 306). Wenn zum Beispiel der Druckspeicher 186 passiv durch das Einweg-Ventil 182 gefüllt wird, kann ein Algorithmus das gespeicherte Volumen in dem Druckspeicher 186 ermitteln, indem der Druck des Leitungsdruckbefehls und die Zeit, zu welcher der Leitungsdruckbefehl festgelegt wurde, berücksichtigt werden. Alternativ könnte das gespeicherte Volumen des Druckspeichers 186 in irgendeiner anderen geeigneten Weise ermittelt werden, wie etwa durch die Verwendung eines Sensors (nicht gezeigt). Auf der Basis des gespeicherten Volumens in dem Druckspeicher 186, der in Schritt 302 ermittelt wird, ermittelt das System 100 oder Verfahren 300 in Schritt 308, ob der Druckspeicher 186 gefüllt ist, indem das in dem Druckspeicher gespeicherte Volumen mit einem Druckspeicher-Füllvolumen verglichen wird. Wenn das in dem Druckspeicher gespeicherte Volumen gleich oder annähernd gleich dem Druckspeicher-Füllvolumen ist, dann ist der Druckspeicher gefüllt und vollständig geladen.
Wenn der Druckspeicher 186 nicht gefüllt ist, folgt das Verfahren 300 einem Weg 310 zurück zu Schritt 302, wobei das Verfahren 300 oder System 100 das in dem Druckspeicher gespeicherte Volumen 302 ermittelt, und schreitet dann zu Schritt 308 fort, wie es oben beschrieben ist. Wenn in Schritt 308 das System 100 oder Verfahren 300 ermittelt, dass der Druckspeicher 186 gefüllt ist, dann folgt das Verfahren 300 einem Weg 312 zu einem Schritt 314. In dem Schritt 314 umfasst das Verfahren 300 ein Ermitteln, ob ein Stopp des Fahrzeugs detektiert worden ist. Der Autostopp tritt nur auf, wenn das Fahrzeug gestoppt worden ist. Wenn in Schritt 314 kein Stopp des Fahrzeugs detektiert worden ist, folgt das Verfahren 300 einem Weg 316 zurück zu Schritt 308. Wenn jedoch in Schritt 314 ein Stopp des Fahrzeugs detektiert worden ist, dann schreitet das Verfahren 300 entlang einem Weg 318 zu einem Schritt 320 fort.
In Schritt 320 umfasst das Verfahren 300 ein Ermitteln, ob ein Autostopp des Fahrzeugs zulässig ist. Dieser Schritt 320 kann das Berücksichtigen solcher Faktoren umfassen, wie beispielsweise: ob die Klimaanlage des Fahrgastraums ein oder aus ist, der Umgebungstemperaturbereich, die Batteriespannung oder das Ladeniveau und die Fahrzeuggeschwindigkeit. Zum Beispiel kann das Verfahren 300 oder System 100 ermitteln, dass Autostopps des Fahrzeugs nicht zulässig sind, wenn die Klimaanlage an ist, wenn die Umgebungstemperatur außerhalb eines vorbestimmten Umgebungstemperaturbereichs liegt, wenn die Batterie nicht ausreichend geladen ist und/oder wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Schwellenwert überschreitet. Derartige Information kann zum Beispiel von einem anderen Controller kommen. Wenn das Verfahren 300 oder System 100 in Schritt 320 ermittelt, dass Autostopps des Fahrzeugs nicht zulässig sind, folgt das Verfahren 300 einem Weg 322 zurück zu Schritt 308, und das Verfahren 300 schreitet von Schritt 308 fort. Wenn jedoch das Verfahren 300 oder System 100 ermittelt, dass Autostopps des Fahrzeugs zulässig sind, folgt das Verfahren 300 einem Weg 324 von Schritt 320 zu Schritt 326. Es ist zu verstehen, dass dieser Schritt 320 alternativ ausgedrückt werden könnte als ein Ermitteln, ob Autostopps des Fahrzeugs unterbunden sind, und wenn dies so ist, Fortschreiten zu Schritt 308; wenn nicht, Fortschreiten zu Schritt 326.
In Schritt 326 umfasst das Verfahren 300 ein Ermitteln, ob ein Autostopp des CVT-Getriebes unterbunden ist. Dieser Schritt 326 kann das Berücksichtigen solcher Faktoren umfassen, wie beispielsweise: der Temperaturbereich des Automatikgetriebefluids und das CVT-Übersetzungsverhältnis. Zum Beispiel kann das Verfahren 300 oder System 100 ermitteln, dass Autostopps des Getriebes unterbunden sind, wenn die Temperatur des Automatikgetriebefluids außerhalb eines vorbestimmten Fluidtemperaturbereichs liegt, oder wenn das CVT-Übersetzungsverhältnis außerhalb eines vorbestimmten Übersetzungsverhältnisbereichs liegt. Derartige Information kann zum Beispiel von einem anderen Controller kommen. Wenn das Verfahren 300 oder System 100 in Schritt 326 ermittelt, dass Autostopps des Getriebes unterbunden sind, folgt das Verfahren 300 einem Weg 328 zurück zu Schritt 308, und das Verfahren 300 schreitet von Schritt 308 fort. Wenn jedoch das Verfahren 300 oder System 100 ermittelt, dass Autostopps des Getriebes nicht unterbunden sind, folgt das Verfahren 300 einem Weg 330 von Schritt 326 zu Schritt 332. Es ist zu verstehen, dass dieser Schritt 326 alternativ ausgedrückt werden könnte als ein Ermitteln, ob Autostopps des Getriebes zulässig sind, und wenn dies so ist, Fortschreiten zu Schritt 332; wenn nicht, Fortschreiten zu Schritt 308.
In Schritt 332 umfasst das Verfahren 300 ein Zulassen, dass ein Autostopp der Kraftmaschine stattfindet. In Schritt 332 kann eine Nachricht an einen geeigneten Controller gesendet werden, der ein Teil des hydraulischen Steuerungssystems 100 sein kann, um Autostopps zuzulassen. Mit anderen Worten sagt die Nachricht aus, dass das CVT-Getriebe für Autostopps bereit ist. Die Nachricht kann in einer Abwandlung über ein Signal eines Controller Area Network (CAN) gesendet werden, obwohl jede andere Art von Übertragung auch annehmbar ist. Danach kann die Kraftmaschine gestoppt werden, um den Wirkungsgrad zu erhöhen.
Nun unter Bezugnahme auf 3 ist eine andere Abwandlung eines Verfahrens 400 eines Freigebens eines Start/Stopps einer Kraftmaschine veranschaulicht und in einem Flussdiagramm beschrieben. Das Verfahren 400 kann beispielsweise durch das hydraulische Steuerungssystem 100, einschließlich durch die Verwendung von einem oder mehreren gezeigten Controllern durchgeführt werden. Das Verfahren 400 ist dafür vorgesehen, verwendet zu werden, wenn es erwünscht ist, den Druckspeicher 186 aktiv zu füllen, wie etwa durch das Druckspeicher-Magnetventil 184. Wenn der Druckspeicher 186 aktiv gefüllt wird, kann das Passivfüllventil 182 beseitigt werden, falls dies erwünscht ist, oder es könnte ein aktives sowie passives Füllen des Druckspeichers 186 durch das Druckspeicher-Magnetventil 184 und das Passivfüllventil 182 durchgeführt werden.
Das Verfahren 400 umfasst einen Schritt 402 eines Ermittelns, ob ein Pumpenausgangsmodell angibt, dass der Druckspeicher 186 gefüllt werden kann. In Schritt 402 ermittelt das hydraulische Steuerungssystem 100 und Verfahren 400 ob die CVT-Kupplungen 260, 262, Scheibensätze 170, 176 und andere Komponenten genügend zusätzlichen Hydraulikfluiddruck aufweisen, um richtig zu laufen, und ob genügend Hydraulikfluiddruck verfügbar ist, um das Druckspeicher-Magnetventil 184 zu öffnen und den Druckspeicher 186 zu füllen. Wenn ein Öffnen des Druckspeicher-Magnetventils 184 zu einem Druckabfall über einem vorbestimmten Schwellenwert in den Kupplungen 262, 260, Scheibensätzen 170, 176 oder anderen Komponenten des hydraulischen Steuerungssystems 100 führen würde, ermitteln das Verfahren 400 und System 100, dass das Druckspeicher-Magnetventil 184 nicht geöffnet werden kann und der Druckspeicher 186 in dem Moment nicht aktiv gefüllt werden kann. Das Verfahren 400 bleibt bei Schritt 402, bis das Pumpenausgangsmodell angibt, dass der Druckspeicher 186 gefüllt werden kann.
Wenn, in Schritt 402, das Pumpenausgangsmodell angibt, dass der Druckspeicher 186 gefüllt werden kann, schreitet das Verfahren 400 entlang Weg 404 fort. Wenn zum Beispiel das Pumpenausgangsmodell angibt, dass das aktive Füllen des Druckspeicher-Magnetventils 186 nicht zu einem Druckabfall über einem vorbestimmten Schwellenwert in den Kupplungen 262, 260, Scheibensätzen 170, 176 oder anderen Komponenten des hydraulischen Steuerungssystems 100 führen würde, schreiten das Verfahren 400 und System 100 entlang Weg 404 zu Schritt 406 fort, um zuzulassen, dass das Druckspeicher-Magnetventil 184 eingeschaltet oder geöffnet wird. Das Pumpenausgangsmodell könnte beispielsweise ausgestaltet sein, um zu ermitteln, wie viel Druck durch die Pumpe erzeugt wird, und wie viel Druck von den Kupplungen 260, 262, Scheibensätzen 170, 176 oder anderen Komponenten benötigt wird.
In Schritt 406 umfasst das System 100 und Verfahren 400 ein Einschalten oder Öffnen des Druckspeicher-Magnetventils 184, was zulässt, dass der Druckspeicher 186 von der Pumpe 118 durch das Druckspeicher-Magnetventil 184 aktiv gefüllt werden kann. Dann schreitet das Verfahren 400 zu Schritt 408 fort.
In Schritt 408 umfasst das Verfahren 400 ein Ermitteln des gespeicherten Volumens in dem Druckspeicher 186. Das gespeicherte Volumen in dem Druckspeicher 186 kann ermittelt werden, indem der Druck ermittelt wird, bei welchem der Leitungsdruckbefehl festgelegt wird (Kasten 410) und die Zeit ermittelt wird, zu welcher der Leitungsdruckbefehl festgelegt wird (Kasten 412) zusätzlich dazu, dass ermittelt wird, wann dass Druckspeicher-Magnetventil 184 eingeschaltet wird. Wenn zum Beispiel der Druckspeicher 186 passiv durch das Einweg-Ventil 182 und aktiv durch das Druckspeicher-Magnetventil 184 gefüllt wird, kann ein Algorithmus das gespeicherte Volumen in dem Druckspeicher 186 ermitteln, indem der Druck des Leitungsdruckbefehls und die Zeit, zu der der Leitungsdruckbefehl festgelegt wird, sowie wann das Druckspeicher-Magnetventil 184 geöffnet wird, berücksichtigt wird. Alternativ könnte das gespeicherte Volumen des Druckspeichers 186 in irgendeiner anderen geeigneten Weise ermittelt werden, wie etwa durch die Verwendung eines Sensors (nicht gezeigt). Auf der Basis des gespeicherten Volumens in dem Druckspeicher 186, das in Schritt 408 ermittelt wird, ermittelt das System 100 oder Verfahren 400 in Schritt 414, ob der Druckspeicher 186 gefüllt ist.
Wenn der Druckspeicher 186 nicht gefüllt ist, folgt das Verfahren 400 einem Weg 416 zurück zu Schritt 408, wobei das Verfahren 400 oder System 100 das in dem Druckspeicher gespeicherte Volumen 408 ermittelt, und schreitet dann zu Schritt 414 fort, wie es oben beschrieben ist. Wenn in Schritt 414 das System 100 oder Verfahren 400 ermittelt, dass der Druckspeicher 186 gefüllt ist, dann folgt das Verfahren 400 einem Weg 418 zu einem Schritt 419. In Schritt 419 schaltet das System 100 oder Verfahren 400 das Magnetventil 184 aus. Danach schreitet das Verfahren zu Schritt 420 fort. In dem Schritt 420 umfasst das Verfahren 400 ein Ermitteln, ob ein Stopp des Fahrzeugs detektiert worden ist. Der Autostopp tritt nur auf, wenn das Fahrzeug gestoppt worden ist. Wenn ein Stopp des Fahrzeugs in Schritt 420 nicht detektiert worden ist, folgt das Verfahren 400 einem Weg 422 zurück zu Schritt 414. Wenn jedoch ein Stopp des Fahrzeugs in Schritt 420 detektiert worden ist, dann schreitet das Verfahren 200 entlang einem Weg 424 zu einem Schritt 426 fort.
In Schritt 426 umfasst das Verfahren 400 ein Ermitteln, ob ein Autostopp des Fahrzeugs zulässig ist. Dieser Schritt 426 ist ähnlich wie der oben beschriebene Schritt 320 und kann das Berücksichtigen derartiger Faktoren umfassen, wie: ob beispielsweise die Klimaanlage des Fahrgastraums ein ist, der Umgebungstemperaturbereich, die Batteriespannung oder das Ladeniveau und die Fahrzeuggeschwindigkeit. Zum Beispiel kann das Verfahren 400 oder System 100 ermitteln, dass Autostopps des Fahrzeugs nicht zulässig sind, wenn die Klimaanlage an ist, wenn die Umgebungstemperatur außerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs liegt, wenn die Batterie nicht ausreichend aufgeladen ist und/oder wenn sich das Fahrzeug zu schnell bewegt. Derartige Information kann zum Beispiel von einem anderen Controller kommen. Wenn das Verfahren 400 oder System 100 in Schritt 426 ermittelt, dass Autostopps des Fahrzeugs nicht zulässig sind, folgt das Verfahren 400 einem Weg 428 zurück zu Schritt 414, und das Verfahren 400 schreitet von Schritt 414 fort. Wenn jedoch das Verfahren 400 oder System 100 ermittelt, dass Autostopps des Fahrzeugs zulässig sind, folgt das Verfahren 400 einem Weg 430 von Schritt 426 zu Schritt 432. Es ist zu verstehen, dass dieser Schritt 426 alternativ ausgedrückt werden könnte als ein Ermitteln, ob Autostopps des Fahrzeugs unterbunden sind, und wenn dies so ist, zu Schritt 414 fortschreiten; wenn nicht, zu Schritt 432 fortschreiten.
In Schritt 432 umfasst das Verfahren 400 ein Ermitteln, ob ein Autostopp des CVT-Getriebes unterbunden ist, ähnlich dem oben beschriebenen Schritt 326. Dieser Schritt 432 kann ein Berücksichtigen solcher Faktoren umfassen, wie beispielsweise: der Temperaturbereich des Automatikgetriebefluids und das CVT-Übersetzungsverhältnis. Zum Beispiel kann das Verfahren 400 oder System 100 ermitteln, dass Autostopps des Getriebes unterbunden sind, wenn die Temperatur des Automatikgetriebefluids außerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs liegt, oder wenn das CVT-Übersetzungsverhältnis außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Derartige Informationen können zum Beispiel von einem anderen Controller kommen. Wenn das Verfahren 400 oder System 100 in Schritt 432 ermittelt, dass Autostopps des CVT-Getriebes unterbunden sind, folgt das Verfahren 400 einem Weg 434 zurück zu Schritt 414, und das Verfahren 400 schreitet von Schritt 414 fort. Wenn jedoch das Verfahren 400 oder System 100 ermittelt, dass Autostopps des CVT-Getriebes nicht unterbunden sind, folgt das Verfahren 400 einem Weg 436 von Schritt 432 zu Schritt 438. Es ist zu verstehen, dass dieser Schritt 432 alternativ ausgedrückt werden könnte als ein Ermitteln, ob Autostopps des Getriebes zulässig sind, und wenn dies so ist, zu Schritt 438 fortschreiten; wenn nicht, zu Schritt 414 fortschreiten.
In Schritt 438 umfasst das Verfahren 400 ein Zulassen, dass ein Autostopp der Kraftmaschine stattfindet. In Schritt 438 wird eine Nachricht an einen geeigneten Controller gesendet, der ein Teil des hydraulischen Steuerungssystems 100 sein kann, um Autostopps zuzulassen. Mit anderen Worten sagt die Nachricht aus, dass das CVT-Getriebe für Autostopps bereit ist. Die Nachricht kann in einer Abwandlung über ein Signal eines Controller Area Network (CAN) gesendet werden, obwohl jede andere Art von Übertragung auch annehmbar ist. Danach kann die Kraftmaschine gestoppt werden, um den Wirkungsgrad zu erhöhen.
Nach dem Autostopp kann es an irgendeinem Punkt erwünscht sein, die Kraftmaschine neu zu starten, um das Fahrzeug zu bewegen. Somit sind ein weiteres Verfahren und Steuerungssystem zum Steuern des Kraftmaschinen-Neustartsystems in 4 veranschaulicht und allgemein mit 500 bezeichnet. Das Verfahren 500 beginnt bei Schritt 501, bei dem der Controller 301 ermittelt, dass ein Autostopp-Ereignis der Kraftmaschine aufgetreten ist. Bei Schritt 502 empfängt der Controller 301 einen Befehl ”Kraftmaschine ein” oder Kraftmaschinen-Neustart. Der Befehl Kraftmaschine ein ist ein elektronisches Signal, das von einem anderen Controller, wie etwa dem ECM, übermittelt wird, das angibt, dass die Kraftmaschine des Kraftfahrzeugs gestartet worden ist.
Nachdem der Befehl Kraftmaschine ein in Schritt 502 empfangen worden ist, schreitet das Verfahren 500 entlang einem Weg 504 zu einem Schritt 506 eines Freigebens eines Scheibendruck-Magnetventilbefehls, entlang einem Weg 508 zu einem Schritt 510 eines Freigebens eines Druckspeicher-Magnetventil-Ein-Befehls, und entlang einem Weg 512 zu einem Schritt 514 eines Freigebens eines CVT-Kupplungsfülldruck-Magnetventilbefehls fort. Den Wegen 504, 508, 512 entlang kann gleichzeitig oder stückchenweise fortgeschritten werden. Die einzige Vorsichtsmaßnahme ist, dass es bevorzugt ist, das Füllen der Scheibensätze 170, 176 zu beenden, bevor das Füllen der Kupplungshohlräume der Kupplungen 260, 262 über die Füllvolumenkapazität hinaus beendet wird, um Drehmomentkapazität zu gewinnen, was nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
Der Schritt 506 eines Freigebens des Scheibenfülldruck-Magnetventilbefehls lässt zu, dass die Scheibensätze 170, 176 mit Hydraulikfluiddruck von der Pumpe 118 und/oder dem Druckspeicher 186 gefüllt werden können. Bei Schritt 506 befiehlt der Controller 301 dem Magnetventil 174, einen Soll-Druck der ersten Riemenscheibe an die erste oder primäre bewegbare Scheibe 170 zu liefern, und befiehlt dem Magnetventil 180, einen Soll-Druck der zweiten Riemenscheibe an die zweite oder sekundäre bewegbare Scheibe 176 zu liefern. Die Soll-Drücke der ersten und zweiten Scheibe werden auf der Basis eines gewünschten Übersetzungsverhältnisses, einer gewünschten Klemmkraft usw. ermittelt.
Der Schritt 514 eines Freigebens des CVT-Kupplungsfülldruck-Magnetventilbefehls lässt zu, dass die CVT-Kupplungen 260, 262 mit Hydraulikfluiddruck von der Pumpe 118 und/oder dem Druckspeicher 186 gefüllt werden können. Anfänglich sollten die Kupplungen 260, 262 auf Fluidkapazität bis zum ”Kusspunkt” gefüllt werden, bei dem das Volumen des Fluidraums in dem Hohlraum der CVT-Kupplungen 260, 262 gefüllt ist, wobei jedes weitere Füllen der Kupplungshohlräume dazu führen würde, dass die Kupplung Drehmomentkapazität gewinnt. Es ist bevorzugt, dass das Kupplungsregelungsventil 276 und das Kupplungssteuerungs-Magnetventil 174 einen Fülldruck der ersten Kupplung für den Kupplungsaktor 260 der ersten oder Vorwärts-(Forward-)Kupplung regeln oder einen Fülldruck der zweiten Kupplung für den Kupplungsaktor 262 der zweiten oder Rückwärts-(Reverse-)Kupplung oder -Bremse regeln. Die Fülldrücke der ersten und zweiten Kupplung sind derart eingestellt, dass es keine Kupplungskapazität in den CVT-Kupplungen 260, 262 gibt. In dem Schritt 510 wird der Druckspeicher-Magnetventilbefehl eingeschaltet, was bewirkt, dass das Druckspeicher-Magnetventil 184 öffnet und der Druckspeicher 186 auslöst. Daher können die Scheiben 170, 176 und Kupplungen 260, 262 durch sowohl den Druckspeicher 186 als auch die Pumpe 118 auf Druck gebracht werden.
Sobald die Kupplungen 260, 262 auf Fluidkapazität gefüllt sind, jedoch ohne Drehmomentkapazität zu gewinnen, schreitet das Verfahren 500 entlang einem Weg 516 von Schritt 514 zu Schritt 518 fort. In Schritt 518 umfasst das Verfahren 500 ein Ermitteln, ob die Scheiben gefüllt sind, indem ermittelt wird, ob ein Ist-Druck der ersten Scheibe gleich oder größer als der Soll-Druck der ersten Scheibe ist; und ermittelt wird, ob ein Ist-Druck der zweiten Scheibe gleich oder größer als der Soll-Druck der zweiten Scheibe ist. Die Ist-Drücke sind die Drücke des Hydraulikfluids, die innerhalb der Scheiben 170, 176 wirken und die Klemmkraft liefern. Die Scheiben des CVT erfordern einen Druck, der hoch genug ist, um ausreichende Klemmkräfte für den Riemen- und Scheibenmechanismus zu gewährleisten, da ein Schlupfen des Riemens an den Scheiben 170, 176 häufig unerwünscht ist. Der benötigte Betrag an Klemmdruck ist eine Funktion des Eingangsdrehmoments in das Getriebe und des Übersetzungsverhältnisses, mit dem die verstellbare Getriebeeinheit arbeitet. Wenn der Klemmdruck niedrig ist, gibt es eine Möglichkeit des Riemenschlupfens. Dementsprechend ist es erwünscht, die Scheiben 170, 176 zu füllen, bevor die Kupplungen 260, 262 über die Fluidkapazität hinaus gefüllt werden, um Drehmomentkapazität zu gewinnen. Wenn die Kupplungen vor den Scheiben gefüllt sind, befiehlt der Controller 301 den Kupplungen, die Soll-Fülldrücke der Kupplung aufrechtzuerhalten.
Wenn, in Schritt 518, das Verfahren 500 und System 100 ermitteln, dass die Scheiben 170, 176 nicht gefüllt sind, schreitet das Verfahren 500 entlang einem Weg 520 zu Schritt 514 zurück. Wenn jedoch die Scheiben 170, 176 gefüllt sind, schreitet das Verfahren 500 entlang einem Weg 522 von Schritt 518 zu Schritt 524 fort. In Schritt 524 befiehlt der Controller 301 dem Magnetventil 274, einen Soll-Einrückungsdruck der ersten Kupplung 260 für die erste Kupplung oder einen Soll-Einrückungsdruck der zweiten Kupplung für die zweite Kupplung 262 zu liefern, wenn der Ist-Druck der ersten Scheibe gleich oder größer als der Soll-Druck der ersten Scheibe ist und der Ist-Druck der zweiten Scheibe gleich oder größer als der Soll-Druck der zweiten Scheibe ist. Der Soll-Einrückungsdruck der ersten Kupplung ist als ein Druck in der ersten Kupplung 260 definiert, der ausreichend ist, um die erste Kupplung 260 einzurücken und Drehmoment durch diese zu übertragen und der Soll-Einrückungsdruck der zweiten Kupplung 262 ist als ein Druck in der zweiten Kupplung definiert, der ausreichend ist, um die zweite Kupplung 262 einzurücken und Drehmoment durch diese zu übertragen. Danach kann das Verfahren 500 entlang einem Weg 526 von Schritt 524 zu Schritt 528 fortschreiten. In Schritt 528 umfasst das Verfahren 500 ein Durchführen eines regulären CVT-Kupplungssteuerungsalgorithmus, der während des normalen Betriebes des CVT verwendet wird. Nachdem die Scheiben über Schritt 506 gefüllt sind, kann das Verfahren 500 ähnlich entlang Weg 530 von Schritt 506 zu Schritt 532 fortschreiten. In Schritt 532 umfasst das Verfahren 500 ein Durchführen eines regulären CVT-Scheibensteuerungsalgorithmus, der während des normalen Betriebes des CVT verwendet wird.
Entlang seiner anderen Route, nachdem das Druckspeicher-Magnetventil 184 in Schritt 510 eingeschaltet wird, schreitet das Verfahren 500 entlang einem Weg 534 von Schritt 510 zu Schritt 536 fort. In Schritt 536 umfasst das Verfahren 500 ein Ermitteln, ob die Scheiben 170, 176 und die Kupplungen 260, 262 gefüllt sind. Wenn die Scheiben 170, 176 und die Kupplungen 260, 262 nicht gefüllt sind, schreitet das Verfahren 500 entlang einem Weg 538 von Schritt 536 zurück zu Schritt 510. Wenn jedoch die Scheiben 170, 176 und die Kupplungen 260, 262 gefüllt sind, schreitet das Verfahren 500 entlang einem Weg 540 zu einem Schritt 542 fort.
In Schritt 542 umfasst das Verfahren 500 ein Ermitteln, ob die Kraftmaschine auf Leerlaufdrehzahl ist. Wenn die Kraftmaschine nicht auf Leerlaufdrehzahl ist, schreitet das Verfahren 500 entlang einem Weg 544 zu Schritt 510 zurück. Wenn jedoch die Kraftmaschine auf Leerlaufdrehzahl ist, schreitet das Verfahren 500 entlang einem Weg 546 von Schritt 542 zu Schritt 548 fort. In Schritt 548 umfasst das Verfahren 500 ein Ausschalten des Druckspeichersteuerungs-Magnetventils 184, um das Druckspeichersteuerungs-Magnetventil 184 zu schließen. Es folgt ein normaler Betrieb des CVT-Getriebes und des hydraulischen Steuerungssystems 100.
Es ist festzustellen, dass andere Blenden- und Rückschlagkugelanordnungen verwendet werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, was eine einzige Blende zum Füllen und Entleeren oder ein Füllen durch eine einzige Blende und ein Entleeren durch zwei Blenden einschließt. Obgleich einzelne Fluidleitungen beschrieben worden sind, ist festzustellen, dass Fluidleitungen, Durchflusswege, Durchgänge usw. gleichermaßen andere Formen, Größen und Querschnitte enthalten können und zusätzliche oder weniger Zweige aufweisen können, ohne vom Umfang der vorliegende Erfindung abzuweichen.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom wesentlichen Kern der Erfindung abweichen, sollen im Umfang der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sind nicht als eine Abweichung vom Gedanken und Umfang der Erfindung anzusehen.

Claims

Verfahren zum Steuern eines stufenlosen Getriebes in einem Kraftfahrzeug, das eine Kraftmaschine aufweist, die das stufenlose Getriebe antreibt, wobei das stufenlose Getriebe ein hydraulisches Steuerungssystem mit einer Pumpe und einem Druckspeicher aufweist, die Hydraulikdruckfluid an ein erstes Scheibenpaar mit einer ersten bewegbaren Scheibe, ein zweites Scheibenpaar mit einer zweiten bewegbaren Scheibe, eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung liefern, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen, durch einen Controller, einen Befehl Kraftmaschine ein; Befehlen, dass der Druckspeicher öffnet, wenn der Befehl Kraftmaschine ein von dem Controller empfangen worden ist; Befehlen eines Soll-Drucks der ersten Scheibe für die erste bewegbare Scheibe; Befehlen eines Soll-Drucks der zweiten Scheibe für die zweite bewegbare Scheibe; Befehlen eines Soll-Fülldrucks der ersten Kupplung für die erste Kupplung oder eines Soll-Fülldrucks der zweiten Kupplung für die zweite Kupplung; Ermitteln, ob ein Ist-Druck der ersten Scheibe gleich oder größer als der Soll-Druck der ersten Scheibe ist; Ermitteln, ob ein Ist-Druck der zweiten Scheibe gleich oder größer als der Soll-Druck der zweiten Scheibe ist; und Befehlen eines Soll-Einrückungsdrucks der ersten Kupplung für die erste Kupplung oder eines Soll-Einrückungsdrucks der zweiten Kupplung für die zweite Kupplung, wenn der Ist-Druck der ersten Scheibe gleich oder größer als der Soll-Druck der ersten Scheibe ist und der Ist-Druck der zweiten Scheibe gleich oder größer als der Soll-Druck der zweiten Scheibe ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt eines Haltens entweder der ersten Kupplung auf dem Soll-Fülldruck der ersten Kupplung oder der zweiten Kupplung auf dem Soll-Fülldruck der zweiten Kupplung umfasst, bis der Ist-Druck der ersten Scheibe gleich oder größer als der Soll-Druck der ersten Scheibe ist und der Ist-Druck der zweiten Scheibe gleich oder größer als der Soll-Druck der zweiten Scheibe ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Soll-Fülldruck der ersten Kupplung definiert ist als ein Druck in der ersten Kupplung, der nicht ausreichend ist, um die erste Kupplung einzurücken und Drehmoment durch diese zu übertragen und der Soll-Fülldruck der zweiten Kupplung definiert ist als ein Druck in der zweiten Kupplung, der nicht ausreichend ist, um die zweite Kupplung einzurücken und Drehmoment durch diese zu übertragen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Soll-Einrückungsdruck der ersten Kupplung definiert ist als ein Druck in der ersten Kupplung, der ausreichend ist, um die erste Kupplung einzurücken und Drehmoment durch diese zu übertragen und der Soll-Einrückungsdruck der zweiten Kupplung definiert ist als ein Druck in der zweiten Kupplung, der ausreichend ist, um die zweite Kupplung einzurücken und Drehmoment durch diese zu übertragen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ist-Druck der ersten Scheibe ein Druck von Hydraulikfluid ist, der auf die erste bewegbare Scheibe wirkt, und der Ist-Druck der zweiten Scheibe ein Druck von Hydraulikfluid ist, der auf die zweite bewegbare Scheibe wirkt.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt eines Befehlens, dass der Druckspeicher schließt, umfasst, wenn die Kraftmaschine eine Leerlaufdrehzahl erreicht hat und der Ist-Druck der ersten Scheibe gleich oder größer als der Soll-Druck der ersten Scheibe ist, der Ist-Druck der zweiten Scheibe gleich oder größer als der Soll-Druck der zweiten Scheibe ist, und der Soll-Einrückungsdruck der ersten Kupplung größer als oder gleich einem Ist-Einrückungsdruck der ersten Kupplung ist, oder der Soll-Einrückungsdruck der zweiten Kupplung größer als oder gleich einem Ist-Einrückungsdruck der zweiten Kupplung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die Schritte: Ermitteln eines in einem Druckspeicher gespeicherten Volumens; Ermitteln, ob das in dem Druckspeicher gespeicherte Volumen gleich einem Druckspeicher-Füllvolumen ist; Ermitteln, ob ein Stopp des Kraftfahrzeugs aufgetreten ist; Ermitteln, ob ein Autostopp der Kraftmaschine zulässig ist, auf der Basis von Kraftfahrzeugbedingungen; Ermitteln, ob der Autostopp der Kraftmaschine unterbunden werden soll, auf der Basis von Getriebebedingungen; und Befehlen eines Autostopps der Kraftmaschine, wenn das in dem Druckspeicher gespeicherte Volumen gleich dem Druckspeicher-Füllvolumen ist, das Kraftfahrzeug gestoppt hat, der Autostopp der Kraftmaschine zulässig ist, und der Autostopp der Kraftmaschine nicht unterbunden worden ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Kraftfahrzeugbedingungen einen Klimaanlagenstatus des Fahrgastraums, einen Umgebungstemperaturbereich, eine Batteriespannung oder ein Ladeniveau, ein in dem Druckspeicher gespeichertes Volumen geringer als das Druckspeicher-Füllvolumen und eine Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen, wobei der Autostopp der Kraftmaschine verboten wird, wenn die Klimaanlage des Fahrgastraums eingeschaltet ist, die Umgebungstemperatur außerhalb eines vorbestimmten Umgebungstemperaturbereichs liegt, die Batterie nicht ausreichend geladen ist, oder die Fahrzeuggeschwindigkeit einen Geschwindigkeit-Schwellenwert überschreitet, und/oder wobei die Getriebebedingungen eine Fluidtemperatur des Hydraulikfluids und ein Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes umfassen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Autostopp der Kraftmaschine unterbunden wird, wenn die Temperatur des Hydraulikfluids außerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs liegt oder das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes außerhalb eines vorbestimmten Übersetzungsverhältnisbereichs liegt.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner den Schritt eines Ermittelns umfasst, ob ein Pumpenausgangsmodell zeigt, dass der Druckspeicher aktiv gefüllt werden kann, ohne das Leistungsvermögen des hydraulischen Steuerungssystems zu beeinträchtigen, wobei der Schritt eines Befehlens, dass der Druckspeicher öffnet, wenn der Befehl Kraftmaschine ein von dem Controller empfangen worden ist, das Befehlen, dass der Druckspeicher öffnet, umfasst, wenn das Pumpenausgangsmodell angibt, dass der Druckspeicher aktiv gefüllt werden kann.