DE112012006530B4

DE112012006530B4 - Hydraulische Steuereinheit

Info

Publication number: DE112012006530B4
Application number: DE112012006530.1T
Authority: DE
Inventors: c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K Inagawa Tomokazu; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAIS Kimura Kenta; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K Inagaki Takafumi; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISH Hattori Yuji; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA Nagasato Yu
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2021-05-20
Anticipated expiration: 2032-06-15
Also published as: WO2013186899A1; DE112012006530T5; JP6094581B2; JPWO2013186899A1; CN104364564A; DE112012006530B8; US9689494B2; US20150184744A1

Abstract

Hydraulische Steuereinheit, aufweisend:eine Einspeisepassage (15, 17, 19), die ein Fluid von wenigstens einer Ölpumpe (5) und/oder einem einen hydraulischen Druck speichernden Akkumulator (13) zu einem Aktuator (2, 3, 4) zuführt;eine Ablasspassage (21, 23, 25), die das Fluid von dem Aktuator (2, 3, 4) zu einer Ablassstelle abgibt;gekennzeichnet durch:eine Abgabeeinrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie selektiv das Fluid von dem Aktuator (2, 3, 4) zu dem Akkumulator (13) durch die Einspeisepassage (15, 17, 19) abgibt, falls das Fluid von dem Aktuator (2, 3, 4) abgegeben werden muss, und ein Druck des Akkumulators (13) kleiner ist als der des Aktuators (2, 3, 4).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die folgende Erfindung betrifft eine hydraulische Steuereinheit zum Zuführen und Ablassen eines hydraulischen Fluids zu/von einem Aktuator.
HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
Ein Drehzahlverhältnis und eine Übertragungsdrehmomentkapazität eines Fahrzeugtriebes werden normalerweise durch einen hydraulischen Druck verändert. Die JP 2010 - 151 240 A beschreibt beispielsweise eine hydraulische Steuervorrichtung eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes bzw. riemengetriebenen stufenlos variablen Getriebes bzw. riemengetriebenen stufenlosen Getriebes (kurz: CVT). Die hydraulische Steuervorrichtung umfasst eine Niederdruckschaltung bzw. einen Niederdruckkreislauf, zu der/dem ein durch Absenken eines Anfangsdrucks einer Pumpe reguliertes Niederdruckfluid zugeführt wird, und einen Hochdruckkreislauf, zu dem ein Hochdruckfluid zugeführt wird, das größer als der Niederdruck ist. Der Niederdruckkreislauf enthält Reibungsstellen des kontinuierlich variablen Getriebes bzw. stufenlos variablen Getriebes bzw. stufenlosen Getriebes (kurz: CVT) und Schmierstellen, wie z. B. Lager. Der Hochdruckkreislauf enthält hydraulische Kammern einer Antriebsriemenscheibe und einer Abtriebsriemenscheibe, auf die ein Antriebsriemen aufgebracht wird, und ein Akkumulator speichert ein Hochdruckfluid. Die Antriebsriemenscheibe ist mit einem Verstärkungsventil zum Zuführen des Fluids zu der hydraulischen Kammer und einem Druckherabsetzventil zum Ablassen des Fluids von der hydraulischen Kammer vorgesehen. Ebenso ist die Abtriebsriemenscheibe mit einem Verstärkungsventil zum Zuführen des Fluids zu der hydraulischen Kammer und einem Druckherabsetzventil zum Ablassen des Fluids von der hydraulischen Kammer vorgesehen. Eine Kommunikation zwischen dem Akkumulator und der Pumpe ist durch ein Überprüfungsventil vorgesehen. Gemäß den Lehren der JP 2010 - 151 240 A ist die hydraulische Steuervorrichtung derart konfiguriert, dass sie das Fluid von dem Akkumulator zu den Kammern der Riemenscheibe zuführt, um ein Drehzahlverhältnis moderat zu verändern. Dagegen wird das Fluid von der Pumpe zu den Kammern der Riemenscheibe zugeführt, um ein Drehzahlverhältnis rasch zu verändern.
Die JP 2009 - 097 677 A beschreibt eine Steuervorrichtung für ein Getriebe vom Typ eines variablen Verdrängungspumpenmotors. Die Steuervorrichtung umfasst ein Paar an hydraulischen Pumpenmotoren und einen geschlossenen Kreislauf, der durch Verbinden einer Einlassseitenpassage, die Einlassanschlüsse verbindet, mit einer Auslassseitenpassage, die Auslassanschlüsse verbindet, ausbildet. Ein Entlastungsventil ist an einer Kommunikationspassage angeordnet, die die Einlassseitenpassage und die Auslassseitenpassage verbindet. Das erste Entlastungsventil wird geöffnet, wenn das Fluid, das höher als ein vorbestimmtes Niveau unter Druck gesetzt wird, von dem Einlassanschluss eines der Pumpenmotoren ausläuft, um das hoch unter Druck gesetzte Fluid von dem geschlossenen Kreislauf abzugeben. Das bedeutet, dass das erste Entlastungsventil den Druck der Einlassseitenpassage zu dem vorbestimmten Druck beibehält. Ein zweites Entlastungsventil ist an einer weiteren Kommunikationspassage angeordnet, die die Einlassseitenpassage und die Auslassseitenpassage verbindet. Das zweite Entlastungsventil wird geöffnet, wenn das Fluid, das höher unter Druck gesetzt wird als ein vorbestimmtest Niveau, von dem Auslassanschluss eines der Pumpenmotoren austritt, um das unter hohen Druck gesetzte Fluid von dem geschlossenen Kreislauf abzugeben. Das bedeutet, dass das zweite Entlastungsventil den Druck der Auslassseitenpassage bei dem vorbestimmten Druck beibehält. Zusätzlich wird die Einlassseitenpassage mit dem Akkumulator durch ein Überprüfungsventil verbunden. Gemäß den Lehren der JP 2009 - 097 677 A wird daher das unter hohen Druck gesetzte Fluid in dem Akkumulator durch Schließen des ersten Entlastungsventils angesammelt, ohne von dem geschlossenen Kreislauf abgegeben zu werden, wenn der Druck der Einlassseitenpassage erhöht wird.
Wie beschrieben, wird gemäß der in der JP 2010 - 151 240 A vermittelten hydraulischen Steuervorrichtung das Verstärkungsventil für die Antriebsriemenscheibe geöffnet, wenn ein Hochschalten ausgeführt wird, um das Drehzahlverhältnis zu reduzieren, so dass das Fluid von dem Akkumulator oder der Pumpe zu der Kammer zugeführt wird. Folgerichtig wird eine Kehlnutenbreite bzw. Riemenbreite der Abtriebsriemenscheibe verengt, um einen Betriebsradius des Riemens zu erhöhen. Gleichzeitig wird das Druckherabsetzventil für die Abtriebsriemenscheibe geöffnet, um eine Kehlnutenbreite bzw. Riemenbreite der Abtriebsriemenscheibe zu erweitern, so dass das Fluid in der Kammer von der Abtriebsriemenscheibe zu einer Ablassstelle abgegeben wird. Schließlich wird der hydraulische Druck in der Kammer der Abtriebsriemenscheibe entsprechend deren Drehmomentübertragungskapazität eingestellt. Dadurch wird gemäß der in der JP 2010 - 151 240 A vermittelten hydraulischen Steuervorrichtung das unter hohen Druck gesetzte Fluid zu der Ablassstelle anlässlich eines Drehzahlveränderungsbetriebs gegeben. In Folge der Abgabe des Hochdruckfluides während der Drehzahlveränderung kann ein Energieverlust verursacht werden, und eine Kraftstoffeffizienz des Fahrzeuges wird verschlechtert.
Ferner beschreibt die DE 11 2009 003 559 T5 , dass in einem Fall, wenn bestimmt wird, dass eine Fehlfunktion in einer elektrischen Hydraulikpumpe aufgetreten ist, und das Hydraulikfluid von der elektrischen Hydraulikpumpe nicht zu einem mit einem hohen Hydraulikdruck versorgten Abschnitt zugeführt wird, das Hydraulikfluid von einer mechanischen Hydraulikpumpe zu dem mit einem hohen Hydraulikdruck versorgten Abschnitt zugeführt wird, die gewöhnlich das Hydraulikfluid zu einem mit einem niedrigen Hydraulikdruck versorgten Abschnitt zuführt. In diesem Fall wird der Hydraulikdruck, der durch die mechanische Hydraulikpumpe erzeugt wird, durch das Erhöhen der Abgabe von der Maschine erhöht, die die mechanische Hydraulikpumpe antreibt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Um die vorstehenden technischen Probleme zu lösen, ist es daher eine Aufgabe dieser Erfindung, eine hydraulische Steuereinheit zum Verbessern einer Energieeffizienz vorzusehen.
Die vorliegende Erfindung wird an einer hydraulischen Steuereinheit angewandt, die eine Einspeisepassage, die ein Fluid von wenigstens einer Ölpumpe und/oder einem einen hydraulischen Druck speichernden Akkumulator zu einem Aktuator zuführt, und eine Ablasspassage umfasst, die das Fluid von dem Aktuator zu einer Ablassstelle abgibt. Um die vorstehende erläuterte Aufgabe zu erreichen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung die hydraulische Steuereinheit mit einer Abgabeeinrichtung vorgesehen, die derart konfiguriert ist, dass sie das Fluid von dem Aktuator zu dem Akkumulator durch die Einspeisepassage selektiv abgibt, falls das Fluid von dem Aktuator abgegeben werden muss, und ein Druck des Akkumulator geringer ist als der des Aktuators.
Die hydraulische Steuereinheit der vorliegenden Erfindung umfasst ferner: ein Einspeiseventil, das an der Einspeisepassage zum Zuführen des Fluids von dem Akkumulator zu dem Aktuator angeordnet ist; ein Ablassventil, das an der Ablasspassage zum Abgeben des Fluids von dem Aktuator zu der Ablassstelle angeordnet ist; und ein erstes Schaltventil, das an der Einspeisepassage zum selektiven Verbinden des Akkumulators mit dem Aktuator angeordnet ist. Zudem kann die Abgabeeinrichtung auch derart konfiguriert sein, dass sie den Akkumulator mit dem Aktuator durch das erste Schaltventil verbindet, während das Einspeiseventil geöffnet wird und das Ablassventil geschlossen wird, falls das Fluid von dem Aktuator abgegeben werden muss, und der Druck des Akkumulators geringer ist als der des Aktuators.
Die hydraulische Steuereinheit der vorliegenden Erfindung umfasst ferner: eine Passage, die das Ablassventil mit dem Akkumulator verbindet; ein zweites Schaltventil, das an der Passage zum selektiven Verbinden des Aktuators mit wenigstens dem Akkumulator und/oder der Ablassstelle angeordnet ist. Zudem kann auch die Abgabeeinrichtung derart konfiguriert sein, dass der Akkumulator mit dem Aktuator durch das zweite Schaltventil verbunden ist, während das Ablassventil geöffnet wird und das Einspeiseventil geschlossen wird, falls das Fluid von dem Aktuator abgegeben werden muss, und der Druck des Akkumulators geringer ist als der des Aktuators.
Die Abgabeeinrichtung kann auch derart konfiguriert sein, dass sie das Ablassventil öffnet, wenigstens in einem der Fälle: bei dem ein Druckunterschied zwischen dem Aktuator und dem Akkumulator kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist; und bei dem ein Abfall des Drucks des Aktuators nach Abgeben des Fluids kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Die Abgabeeinrichtung kann ebenso konfiguriert sein, dass der Druck des Aktuators zu einer Stelle zugeführt wird, bei der ein relativ geringer Druck erforderlich ist, falls das Fluid von dem Aktuator abgegeben wird, und der Druck des Akkumulators geringer ist als der des Aktuators.
Die hydraulische Steuereinheit der vorliegenden Erfindung umfasst ferner ein drittes Schaltventil. Ein Betriebszustand des dritten Schaltventils wird selektiv geschaltet zwischen: einem ersten Betriebszustand, bei dem der durch die Ölpumpe eingerichtete hydraulische Druck zu dem Aktuator und dem Akkumulator zugeführt wird, und einem zweiten Betriebszustand, bei dem der durch die Ölpumpe eingerichtete hydraulische Druck lediglich zu dem Aktuator zugeführt wird, ohne zu dem Akkumulator zugeführt zu werden.
Eine durch eine Verbrennungskraftmaschine angetriebene mechanische Ölpumpe und eine durch einen Elektromotor angetriebene elektrische Ölpumpe können beispielsweise als Ölpumpe der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Insbesondere dient eine hydraulische Kammer einer Riemenscheibe eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes bzw. riemengetriebenen stufenlos variablen Getriebes bzw. riemengetriebenen stufenlosen Getriebes (kurz: CVT) als Aktuator der vorliegenden Erfindung, auf die der hydraulische Druck aufgebraucht wird, um die Kehlnutenbreite bzw. Riemenbreite zu verengen.
Dadurch führt die hydraulische Steuereinheit selektiv das von dem Aktuator abgegebene hydraulische Fluid zu dem Akkumulator über die Einspeisepassage zu, vorausgesetzt, dass das Fluid von dem Aktuator abgegeben werden muss, und ein Druck des Akkumulator geringer ist als der des Aktuators. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher die Energieeffizienz verglichen mit der des Falls verbessert werden, bei dem das von dem Aktuator abgegebene hydraulische Fluid zu der Ablassstelle abgelassen wird.
Insbesondere stellt, falls es notwendig ist, das Fluid von dem Aktuator abzugeben und dessen Druck höher als der des Akkumulators ist, das erste Schaltventil eine Kommunikation zwischen Akkumulator und Aktuator bereit. In diesem Fall wird das Einspeiseventil geöffnet und das Ablassventil geschlossen. Folglich wird ermöglicht, dass das Fluid in dem Aktuator zu dem Akkumulator über die Einspeisepassage und das Einspeiseventil zugeführt wird. Dagegen wird, falls der Druckunterschied zwischen dem Aktuator und dem Akkumulator kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, das Ablassventil derart geöffnet, dass das Fluid in dem Aktuator rasch abgegeben werden kann. Das Ablassventil wird auch in einem Fall geöffnet, bei dem ein Abfall des Drucks des Aktuators kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, um das Fluid von dem Aktuator abzugeben.
Bei dem Fall, bei dem das Fluid von dem Akkumulator abgegeben werden muss, und der Druck des Aktuators höher als der des Akkumulators ist, kann auch der Akkumulator mit dem Aktuator durch das zweite Schaltventil verbunden werden. In diesem Fall wird das Einspeiseventil geschlossen und das Ablassventil wird geöffnet, so dass das Fluid in dem Aktuator zu dem Akkumulator über das Ablassventil und der Passage hinzugefügt werden kann, an der das zweite Schaltventil angeordnet ist.
Wie vorstehend erwähnt, kann das hydraulische Fluid in dem Aktuator, dessen Druck höher als der des Akkumulators ist, zugeführt werden, um die Seite, die keinen Hochdruck erfordert, zu schmieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ermöglicht, dass das Fluid in dem Akkumulator oder der Pumpe zu dem Aktuator zugeführt wird, indem das dritte Schaltventil in den ersten Betriebszustand gebracht wird. In diesem Fall kann das Fluid nicht nur zu dem Aktuator zugeführt werden, sondern auch zu dem Akkumulator durch Erhöhen einer Abgabemenge der Ölpumpe zurückgebracht werden. Dagegen kann, vorausgesetzt, dass das dritte Schaltventil in dem zweiten Betriebszustand gebracht wird, das Fluid lediglich zu dem Aktuator zugeführt werden, ganz nach Bedarf, selbst wenn die erforderliche Menge des Fluids oder des auf den Aktuator aufzubringenden hydraulischen Druckes rasch erhöht wird. In diesem Fall wird das Fluid nicht zu dem Aktuator zurückkehren. Daher kann der Mangel der Menge und des Druckes des Fluids in dem Aktuator verhindert oder unterdrückt werden.
Wie beschrieben, können sowohl die mechanische Ölpumpe als auch die motorgetriebene Ölpumpe als Pumpe in der hydraulischen Steuereinheit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Wie ebenso beschrieben, kann die hydraulische Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt werden, um den Druck der Riemenscheiben des riemengetriebenen stufenlos variablen Getriebes zu steuern. In diesem Fall kann eine Energieeffizienz des riemengetriebenen stufenlos variablen Getriebes durch Verhindern einer Leckage des unter hohen Druck gesetzten Fluids verbessert werden.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die schematisch ein Beispiel der hydraulischen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist ein Flussdiagramm, das das erste Steuerbeispiel der hydraulischen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 ist ein Flussidagramm, das das zweite Steuerbeispiel der hydraulischen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
4 zeigt eine Ansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel der hydraulischen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 ist ein Flussdiagramm, das das dritte Beispiel der hydraulischen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist eine Ansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel der hydraulischen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein viertes Beispiel der hydraulischen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ausführt.
8 ist ein Zeitdiagramm, das eine Veränderung des Drucks jeder Kammer bei einer Situation anzeigt, bei der die hydraulische Steuerung der hydraulischen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.

BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Die hydraulische Steuereinheit (als „HCU“ in den Figuren abgekürzt) der vorliegenden Erfindung kann nicht nur auf einen Transportträger, wie z. B. ein Automobil und ein Flugzeug, angewandt werden, sondern auch auf verschiedene Arten von stationären Industriemaschinen. 1 zeigt ein bevorzugtes Beispiel der Anwendung der hydraulischen Steuereinheit auf ein herkömmliches riemengetriebenes stufenlos variables Getriebe 1, das gewöhnlicher Weise in Kraftfahrzeugen verwendet wird. Ein Aufbau des stufenlos variablen Getriebes 1 wird nachstehend kurz erläutert. Das stufenlos variable Getriebe 1 umfasst eine Antriebsriemenscheibe 2 und eine Abtriebsriemenscheibe 3. Insbesondere umfasst die Antriebsriemenscheibe 2 eine feste Scheibe 2a und eine bewegbare Scheibe 2b, der es erlaubt ist sich hin und her zu bewegen in Richtung zu der und entfernt von der festen Scheibe 2a, und eine V-Kerbe ist zwischen diesen Kerben 2a und 2b ausgebildet. Ebenfalls umfasst die Abtriebsriemenscheibe 3 eine feste Scheibe 3a und eine bewegbare Scheibe 3b, der es erlaubt ist sich hin und her zu bewegen in Richtung zu der und entfernt von der festen Scheibe 3a, und eine V-Kerbe ist zwischen diesen Kerben 3a und 3b ausgebildet. Eine Drehmomentübertragung zwischen diesen Riemenscheiben 2 und 3 ist durch einen nicht gezeigten Antriebsriemen vorgesehen, der in den V-Kerben dieser Riemenscheiben läuft. Demgemäß kann ein Drehzahlverhältnis des stufenlos variablen Getriebes 1 kontinuierlich durch Verändern eines Laufradius des Antriebsriemens verändert werden. Zu diesen Zweck ist die Antriebsriemenscheibe 2 mit einer hydraulischen Kammer 2c zum axialen Hin- und Herbewegen der bewegbaren Scheibe 2b vorgesehen, und die Abtriebsriemenscheibe 3 ist mit einer hydraulischen Kammer 3c zum axialen Hin- und Herbewegen der bewegbaren Scheibe 3b vorgesehen. Gemäß dem bevorzugten Beispiel wird ein hydraulischer Druck zum Verändern des Riemenlaufradius zum Verändern des Drehzahlverhältnisses auf die hydraulische Kammer 2c aufgebracht, und ein hydraulischer Druck zum Klemmen des Antriebsriemens durch die Riemenscheiben 2 und 3 wird auf die hydraulische Kammer 3c aufgebracht.
Eine C1-Kupplung 4 ist zum selektiven Zuführen eines Drehmoments zu einer Antriebsseite oder einer Abtriebsseite des stufenlos variablen Getriebes 1 angebracht. Eine Mehrfach-Platten-Kupplung vom nassen Typ wird beispielsweise als die C1-Kupplung 4 verwendet, und eine Drehmomentübertragungskapazität der C1-Kupplung 4 wird entsprechend dem darauf aufgebrachten hydraulischen Druck verändert. Insbesondere wird ein hydraulischer Druck, damit eine erforderliche Drehmomentkapazität zum Antreiben des Fahrzeuges erreicht wird, auf das stufenlos variable Getriebe 1 und die C1-Kupplung 4 aufgebracht. Zu diesem Zweck werden relativ hohe Drücke zum Übertragen des Drehmoments auf die hydraulischen Kammern 2c, 3c und die C1-Kupplung 4 aufgebracht. Demgemäß dienen die hydraulischen Kammern 2c, 3c und die C1-Kupplung 4 als Aktuator der vorliegenden Erfindung.
Als Nächstes wird hier ein Aufbau zum Aufbringen eines hydraulischen Drucks auf die hydraulischen Kammer 2c, 3c und die Kupplung C1 erläutert. Obwohl nicht ausführlich dargestellt, ist eine durch eine Maschine oder einen Elektromotor angetriebene Pumpe 5 vorgesehen, und eine Passage 6 stellt eine Kommunikation zwischen der Pumpe 5 und der hydraulischen Kammer 2c bereit. Ein Regelventil 7 ist mit der Passage 6 zum Regeln des Drucks des von der Pumpe 5 abzugebenden Fluids auf einen vorbestimmten Betriebsdruck verbunden. Insbesondere ist der Betriebsdruck ein Leitungsdruck als Anfangsdruck des hydraulischen Steuersystems. In einem Fahrzeug wird insbesondere der Betriebspunkt entsprechend einer Antriebnachfrage eingerichtet, die durch einen Öffnungsgrad eines Gaspedals dargestellt wird. Das Regelventil 7 wird zum Regeln des Fluiddrucks verwendet, d. h. des Betriebsdrucks in der Passage 6 entsprechend dem Signaldruck. Beispielsweise kann ein herkömmliches primäres Regelventil, das derart angepasst ist, dass es den Leitungsdruck eines Automatikgetriebes von Fahrzeugen einrichtet, als Regelventil 7 verwendet werden.
Um den Betriebsdruck in Abhängigkeit eines Betriebszustands der hydraulischen Steuereinheit und weiteren externen Anforderungen zu verändern, muss der zu dem Regelventil 7 zugeführte Signaldruck willkürlich verändert werden. Aus diesem Zweck ist ein Signaldruckeinrichtungsventil 8 in der hydraulischen Steuereinheit angebracht. Insbesondere ist das Signaldruckeinrichtungsventil 8 ein lineares Solenoidventil bzw. Magnetventil, das derart angepasst ist, dass es den Signaldruck als Reaktion auf einen an einem Solenoid angelegten Strom ausgibt. Um die hydraulische Steuereinheit zu steuern, ist eine elektronische Steuereinheit (abgekürzt als ECU) 9, die als Controller der Erfindung dient, damit verbunden. Die ECU 9 umfasst hauptsächlich einen Mikrocomputer, der derart konfiguriert ist, dass er eine Berechnung auf der Basis der dazu eingegebenen Daten und vorinstallierten Daten ausführt und ein Berechnungsergebnis in Form eines Steuersignals an das den Signaldruck einrichtende Ventils 8 sendet. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel werden Daten über einen Öffnungsgrad eines Gaspedals, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Fluidtemperatur usw. in die ECU 9 eingegeben.
Ein Abgabeauslass der Pumpe 5 ist mit einem Schaltventil 10 zum Zuführen des Fluids mit dem Getriebe selektiv verbunden. Das Schaltventil 10 umfasst einen mit dem Abgabeauslass der Ölpumpe 5 verbundenen Einlassanschluss 10a, ein Paar von Auslassanschlüssen 10b und 10c, eine nicht gezeigte Spule, die selektiv den Eingangsanschluss 10a mit dem Ausgangsausschluss 10b oder dem Ausgangsauschluss 10c verbindet, und eine Feder 10d, die die Spule elastisch in die vorbestimmte Richtung drückt. Obwohl nicht ausführlich dargestellt, wird ein Steuerdruck auf die Spule gegenüber der elastischen Kraft der Feder aufgebracht. Der Ausgabeanschluss 10b ist mit der Passage 6 verbunden, und der Ausgabeanschluss 10c ist mit der Passage 11 verbunden.
Gemäß dem in 1 gezeigten Beispiel wird ein hydraulischer Druck der mit der Ölpumpe 5 verbundenen Passage als Steuerdruck auf das Schaltventil 10 aufgebracht. Vorausgesetzt, dass der Steuerdruck nicht auf das Schaltventil 10 aufgebracht wird oder der darauf aufgebrachte Steuerdruck relativ gering ist, wird das Schaltventil 10 in einen ersten Betriebszustand gebracht, bei dem der Eingangsanschluss 10a mit dem Ausgangsausschluss 10b verbunden ist. Dagegen, vorausgesetzt, dass der darauf aufgebrachte Steuerdruck relativ hoch ist, wird das Schaltventil 10 in einen zweiten Betriebszustand gebracht, bei dem der Eingangsanschluss 10a mit dem Ausgangsausschluss 10c verbunden ist. Demgemäß dient das Schaltventil 10 als das dritte Schaltventil der vorliegenden Erfindung. Der erste Betriebszustand wird auch ein „AN-Zustand“ und der zweite Betriebszustand wird auch ein „AUS-Zustand“ in der nachstehenden Beschreibung bezeichnet.
Der Ausgangsanschluss 10b ist mit einem Akkumulator 13 durch ein Überprüfungsventil 12 verbunden. Insbesondere ist das Überprüfungsventil 12 ein Einwegventil, dass durch das von der Pumpe 5 strömende Fluid in Richtung des Akkumulators 13 geöffnet wird, und durch das in die Gegenrichtung strömende Fluid geschlossen wird. Der Akkumulator 13 ist ein herkömmlicher Akkumulator mit einem Behälter, der einen nicht gezeigten Kolben hält, der durch ein elastisches Element, wie z. B. eine Feder oder ein durch ein darin eingekapseltes Gas elastisch erweiterbares Element abgestützt wird. Das bedeutet, dass eine Kapazität des Akkumulators 13 elastisch verändert wird, um das dazu aufgebrachte Fluid bei einem vorbestimmten Druckniveau zu speichern.
Ein Abgabeauslass des Akkumulators 13 ist mit einem Schaltventil 14 der Zufuhrseite verbunden. Das Schaltventil 14 umfasst ein Paar von Einlassanschlüssen 14a und 14b, einen Ausgangsausschluss 14c, eine nicht gezeigte Spule, die selektiv den Eingangsausschluss 14a oder 14b mit dem Ausgangsausschluss 14c verbindet, und eine Feder 14d, die elastisch die Spule in die vorbestimmte Richtung drückt. Obwohl nicht ausführlich gezeigt, wird ein Steuerdruck auf die Spule gegenüber der elastischen Kraft der Feder aufgebracht. Gemäß dem Beispiel von 1 wird ein hydraulischer Druck der Passage 11 als Steuerdruck auf das Schaltventil 14 aufgebracht. Zudem ist der Einlassanschluss 14a mit dem Abgabeauslass des Akkumulators 13 verbunden, der Einlassanschluss 14b mit dem Auslassanschluss 10c des Schaltventils 10 verbunden und der Auslassanschluss 14c mit der Passage 6 verbunden.
Insbesondere ist während des AUS-Zustandes, bei dem der Steuerdruck nicht darauf aufgebracht wird oder der darauf aufgebrachte Steuerdruck relativ gering ist, der Eingangsanschluss 14a mit dem Ausgangsanschluss 14c verbunden. Dagegen ist während des AN-Zustandes, bei dem der darauf aufgebrachte Steuerdruck relativ hoch ist, der Eingangsanschluss 14b mit dem Ausgangsanschluss 14c verbunden (in den Abbildungen nicht gezeigt). Das bedeutet, dass das Schaltventil 14 in den AUS-Zustand gebracht wird, wenn das Schaltventil 10 in dem ersten Betriebszustand ist, so dass der Akkumulator 13 mit den hydraulischen Kammern 2c, 3c verbunden ist. Dagegen wird das Schaltventil 14 in den AN-Zustand gebracht, wenn das Schaltventil 10 in den zweiten Betriebszustand ist, so dass der Abgabeauslass der Pumpe 5 mit den hydraulischen Kammern 2c, 3c verbunden ist. Demgemäß dient das Schaltventil 14 als das erste Schaltventil der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 dargestellt, ist eine Einspeisepassage 15, die von der Passage 6 abzweigt, mit der hydraulischen Kammer 2c der Antriebsriemenscheibe 2 verbunden. Ein an die Einspeisepassage 15 angeordnetes Einspeisesolenoidventil 16 wird elektrisch gesteuert, um das Fluid selektiv zu der hydraulischen Kammer 2c zuzuführen. Ebenso ist auch die Einspeisepassage 17, die ebenso aus der Passage 6 verzweigt ist, mit einer hydraulischen Kammer 3c der Abtriebsriemenscheibe verbunden. Ein Einspeisesolenoidventil 18, das mit der Einspeisepassage 17 verbunden ist, wird elektrisch gesteuert, um das Fluid selektiv zu der hydraulischen Kammer 3c zuzuführen. Ferner ist eine Einspeisepassage 19, die auch von der Passage 6 verzweigt, mit einer nicht gezeigten hydraulischen Kammer der C1 -Kupplung 4 verbunden. Ein Einspeisesolenoidventil 20 ist an der Einspeisepassage 19 angeordnet und elektrisch gesteuert, um selektiv das Fluid zu der hydraulischen Kammer der C1-Kupplung 4 zuzuführen.
Eine Ablasspassage 21 erstreckt sich von der Einspeisepassage 15 zwischen dem Einspeisesolenoidventil 16 und der hydraulischen Kammer 2c, und ein elektrisch gesteuertes Ablasssolenoidventil 21 ist an der Ablasspassage 20 angeordnet, um selektiv das Fluid von der hydraulischen Kammer 2c zu der Ablassstelle, wie z. B. eine Ölwanne, abzulassen. Ebenso erstreckt sich eine Ablasspassage 23 von der Passage 17 zwischen dem Einspeisesolenoidventil 18 und der hydraulischen Kammer 3c, und ein elektrisch gesteuertes Ablasssolenoidventil 24 ist an die Ablasspassage 23 angeordnet, um das Fluid von der hydraulischen Kammer 3c zu der Ablassstelle, wie z. B. einer Ölwanne, abzulassen. Ferner erstreckt sich eine Ablasspassage 25 von der Passage 19 zwischen dem Einspeisesolenoidventil 20 und einer nicht gezeigten hydraulischen Kammer der C1-Kupplung 4, und ein elektrisch gesteuertes Ablasssolenoidventil 26 ist an der Ablasspassage 25 angeordnet, um selektiv das Fluid von der hydraulischen Kammer der C1-Kupplung 4 abzulassen.
Wie vorstehend beschrieben, ist ein elektrisch gesteuertes Solenoidventil zum Öffnen und Schließen von dessen Anschluss individuell als jedes Einspeisesolenoidventil 16, 18 und 20 und jedes Ablasssolenoidventil 22, 24 und 26 verwendet. Wenn das Solenoidventil nicht erregt wird (d. h. während eines AUS-Zustandes), wird dessen Anschluss auf eine Weise geschlossen, um eine Fluidleckage davon zu verhindern. Aus diesem Grund kann das aktuelle Drehzahlverhältnis und Übertragungsmoment durch Beschränken des Fluids in der hydraulischen Kammer 2c, 3c und der C1-Kupplung 4 beibehalten werden, selbst bei einem Fall, bei dem eine Leistungsverteilung zu den Ventilen zufällig unterbrochen wird. Zudem ist das in 1 gezeigte Beispiel ferner mit einem Eingangsdrucksensor 27 zum Erfassen eines Drucks Pacc des Fluids von dem Akkumulator 13, einem antriebsseitigen Steuerdrucksensor 28 zum Erfassen eines Drucks Pri des Fluids von der hydraulischen Kammer 2c, einem abtriebsseitigen Steuerdrucksensor 29 zum Erfassen eines Drucks Pd des Fluids von der hydraulischen Kammer 3c und einem Eingangsdrucksensor 30 zum Erfassen eines Drucks Pc des Fluids von der Kupplung C1 vorgesehen. Der erfasste Druck jener Drucksensoren 27, 28, 29 und 30 wird zu der ECU 9 in der Form von Erfassungssignalen gesendet, um elektrisch die Ventile 16, 18, 20, 24 und 26 entsprechend dem Erfassungssignal zu steuern.
Nachstehend wird kurz eine Aktion der hydraulischen Steuereinheit der vorliegenden Erfindung erläutert. Beispielsweise wird bei einem Fall, bei dem ein Hochschalten des in 1 gezeigten, riemengetriebenen, stufenlos variables Getriebes 1 in einer moderaten Weise ausgeführt wird, das Schaltventil 10 in den ersten Betriebszustand gebracht und das Schaltventil 14 wird in den AUS-Zustand gebracht. Bei einem Fall, bei dem ein Herunterschalten in einer moderaten Weise ausgeführt wird, wird auch das Schaltventil 10 in den ersten Betriebszustand gebracht und das Schaltventil 14 wird auch in den AUS-Zustand gebracht.
Dagegen wird bei einem Fall, bei dem ein Hochschalten in einer raschen Weise ausgeführt wird, das Schaltventil 10 in den zweiten Betriebszustand gebracht und das Schaltventil 14 wird in den AN-Zustand gebracht. Bei einem Fall, bei dem ein Herunterschalten in einer raschen Weise ausgeführt wird, wird das Schaltventil 10 in den ersten Betriebszustand gebracht und das Schaltventil 14 wird in den AN-Zustand gebracht.
Vorausgesetzt, dass wenigstens einer der Betriebsdrücke Pri, Pd und Pc des von der Riemenscheibe 2, 3 und C1-Kupplung 4 abgelassenen Fluids höher als der Akkumulatordruck Pacc ist, führt die hydraulische Steuereinheit der vorliegenden Erfindung die nachstehenden Steuerungen aus. 2 ist ein Flussdiagramm, das das erste Steuerbeispiel erläutert, und die darin gezeigte Routine wird bei einem vorbestimmten Zyklus wiederholt. Das erste Steuerbeispiel wird unter der Bedingung ausgeführt, dass der Betriebsdruck Pd der Abtriebsriemenscheibe 3 höher als der Akkumulatordruck Pacc ist, und das Fluid muss von der Abtriebsriemenscheibe 3 abgelassen werden.
Zunächst wird bestimmt, ob ein aktueller Betriebsdruck Pd der Abtriebsriemenscheibe 3 höher als der Akkumulatordruck Pacc ist (bei Schritt S1). Wie beschrieben, ist der Akkumulatordruck Pacc ein in dem Akkumulator 13 gespeicherter Druck, der durch den Drucksensor 27 erfasst wird, der Betriebsdruck Pd der Abtriebsriemenscheibe 3 wird durch den Drucksensor 29 erfasst und der Betriebsdruck Pri der Antriebsriemenscheibe 2 wird durch den Drucksensor 28 erfasst. Von dem in 1 gezeigten, riemengetriebenen stufenlos variablen Getriebe 1 wird verlangt, ein größeres Drehmoment entsprechend einer Erhöhung des Öffnungsgrades des Gaspedals zu übertragen. Zu diesem Zweck werden sowohl der Betriebsdruck Pri der Antriebsriemenscheibe 2 als auch der Betriebsdruck Pd der Abtriebsriemenscheibe 3 erhöht, um die Drehmomentübertragungskapazität des Getriebes 1 zu erhöhen. Ein erforderlicher Betriebsdruck Pri der Antriebsriemenscheibe 2 und ein erforderlicher Betriebsdruck Pd der Abtriebsriemenscheibe 3 kann basierend auf dem Öffnungsgrad des Gaspedals und einer Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden. Insbesondere werden die erforderlichen Drücke Pri und Pd mit Bezug auf vorinstallierte Kennfelder, die eine Beziehung zwischen dem Druck Pri der Antriebsriemenscheibe 2 und diesen Parametern, und einer Beziehung zwischen dem Druck Pd der Abtriebsriemenscheibe 3 und diesen Parameter bestimmen.
Falls die Antwort des Schrittes S1 JA ist, wird bestimmt, ob der hydraulische Druck auf die Abtriebsriemenscheibe 3 aufgebracht werden muss oder nicht (bei Schritt S2). Bei Schritt S2 wird insbesondere bestimmt, ob der aktuelle Klemmdruck geringer als ein erforderlicher Klemmdruck ist. Falls der aktuelle Klemmdruck höher als der erforderliche Klemmdruck ist, so dass die Antwort von Schritt 2 NEIN ist, wird bestimmt, ob der auf die hydraulische Kammer 3c aufgebrachte hydraulische Druck gesenkt werden muss (bei Schritt S3). Bei Schritt S3 wird insbesondere bestimmt, ob der aktuelle Klemmdruck höher als der erforderliche Klemmdruck ist oder höher als eine obere Grenze eines zulässigen Bereiches des Klemmdrucks.
Falls der aktuelle Klemmdruck höher als der erforderliche Klemmdruck ist oder höher als die obere Grenze des zulässigen Bereiches des Klemmdrucks, so dass die Antwort von Schritt S3 JA ist, wird das Schaltventil 14 in den AUS-Zustand gebracht, um den Riemenklemmdruck abzusenken (bei Schritt S4). Genauer erhöht die ECU 9 den durch das Signaldruckeinrichtungsventil 8 eingerichteten Signaldruck zum Erhöhen eines Regulierungsniveaus des Regelventils 7, um dadurch den Leitungsdruck zu erhöhen. Schließlich wird das Schaltventil 10 in den zweiten Betriebszustand gebracht, so dass das unter hohen Druck gesetzte Fluid zu der Passage 11 als der Leitungsdruck zugeführt wird. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel wird der hydraulische Druck in der Passage 11 als Steuerdruck verwendet, so dass das Schaltventil 14 in den zweiten Betriebszustand mit einer Erhöhung des Drucks in der Passage 11 gebracht wird. In dieser Situation werden der Eingangsanschluss 14a und der Ausgangsansschluss 14c miteinander, wie vorstehend beschrieben, verbunden.
Nach oder gleichzeitig mit Ausführen der Steuerung des Schrittes S4 wird das Einspeisesolenoidventil 18 der Abtriebsriemenscheibe 3 geöffnet (bei Schritt S5). Obwohl nicht ausführlich gezeigt, wird das Ablasssolenoidventil 24 anlässlich des Ausführens des Betriebs von Schritt S5 geöffnet. In dieser Situation werden sowohl das Einspeisesolenoidventil 16 der Antriebsriemenscheibe 2 als auch das Ablasssolenoidventil 22 geöffnet. Schließlich wird der Akkumulator 13 mit der hydraulischen Kammer 3c durch das Einspeisesolenoidventil 18 verbunden, so dass ermöglicht wird, dass der relativ höhere Druck Pd der hydraulischen Kammer 3c auf den Akkumulator 13 aufgebracht wird, in dem der Druck ein relativ niedriger Druck durch die Passagen 17 und 6 ist. Dadurch wird der aktuelle Riemenklemmdruck reduziert. Anschließend wird die in 2 gezeigte Routine wiederholt. Demgemäß dient die Einspeisepassage 17 und die Passage 16 als Einspeisepassage der vorliegenden Erfindung.
Falls die Antwort von Schritt S1 NEIN ist, wird das Schaltventil 14 in den AUS-Zustand gebracht (bei Schritt S6). Nachdem oder gleichzeitig mit Ausführen der Steuerung von Schritt S6 werden das Einspeisesolenoidventil 18 und das Ablasssolenoidventil 24 elektrisch gesteuert, um das Fluid von dem Akkumulator 13 zu der hydraulischen Kammer 3c zuzuführen, oder das Fluid von der hydraulischen Kammer 3c abzulassen, um den erforderlichen Riemenklemmdruck zu erreichen (bei Schritt S7). Anschließend wird die in 2 gezeigte Routine zurückgekehrt.
Falls die Antwort von Schritt S2 JA ist, wird das Schaltventil 10 in den zweiten Betriebszustand gebracht und das Schaltventil 14 wird geöffnet (bei Schritt S8). Infolgedessen wird die den Akkumulator 13 mit den Solenoidventilen 16 und 18 verbindende Passage geöffnet. Nachdem oder gleichzeitig mit dem Ausführen von Schritt S8 wird das Einspeisesolenoidventil 18 geöffnet und das Ablasssolenoidventil 24 geschlossen (bei Schritt S9). Dadurch wird der Druck der hydraulischen Kammer 3c derart erhöht, dass der Riemenklemmdruck auf das erforderliche Niveau erhöht wird. Anschließend kehrt die in 2 gezeigte Routine wieder zurück.
Falls die Antwort von Schritt S3 NEIN ist, wird das Schaltventil 14 in den AUS-Zustand gebracht (bei Schritt S10). Nachdem oder gleichzeitig mit Ausführen der Steuerung von S10, werden sowohl das Einspeisesolenoidventil 18 als auch das Ablasssolenoidventil 24 geschlossen (bei Schritt S11). Diese Schritte S10 und S11 werden zum Beschränken des Drucks in der hydraulischen Kammer 3c und zum Beibehalten des darin beschränkten Drucks ausgeführt. In diesem Fall kann, wenn das Schaltventil 14 in dem AUS-Zustand ist, das hydraulische Fluid sofort von dem Akkumulator 13 zu den hydraulischen Kammer 2c und 3c zum Verändern des Drehzahlverhältnisses zugeführt werden. Anschließend kehrt die in 2 gezeigte Routine zurück.
Dadurch kann gemäß des Steuerbeispiels von 2 ein relativ hoher Druck Pd der hydraulischen Kammer 3c auf den Akkumulator 13 aufgebracht werden, so dass die Energieeffizienz der hydraulischen Steuereinheit der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann.
Gemäß dem in 2 gezeigten Beispiel wäre es schwierig, das Fluid von der hydraulischen Kammer 3c abzulassen, falls ein Druckunterschied zwischen dem Öffnungsdruck Pd und dem Akkumulatordruck Pacc klein ist. 3 zeigt ein Flussdiagramm zum Ablassen des Fluids sofort von der hydraulischen Kammer 3c. Nachstehend werden bei dem Flussdiagramm von 3 gewöhnliche Nummern den Schritten zugeteilt, die identisch zu jenen in 2 sind.
Gemäß dem in 3 gezeigtem Beispiel wird nach Schritt S5 bestimmt, ob das Fluid in der hydraulischen Kammer 3c abgelassen werden kann (bei Schritt S12). Zu diesem Zweck wird beurteilt, ob der Druckunterschied zwischen dem Öffnungsdruck Pd und dem Akkumulatordruck Pacc größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Alternativ kann eine Bestimmung bei Schritt S12 auch durch Bestimmen ausgeführt werden, ob ein Abfall des durch den Drucksensor 29 erfassten Betriebsdrucks Pd kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Falls ein Druckunterschied größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, kann das Fluid sofort von der hydraulischen Kammer 3c in Richtung des Akkumulators 13 abgelassen werden. Dagegen kann, falls der Druckunterschied kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist, das Fluid nicht von der hydraulischen Kammer 3c problemlos abgelassen werden.
Falls die Antwort von Schritt 12 NEIN ist, wird das Ablasssolenoidventil 24 geöffnet (bei Schritt S13). Insbesondere werden sowohl das Einspeisesolenoidventil 18 als auch das Ablasssolenoidventil 24 zum Absenken des Betriebsdrucks Pd der hydraulischen Kammer 3c sofort geöffnet. Dagegen wird, falls die Antwort von Schritt S12 JA ist, ermöglicht, dass das Fluid sofort von der hydraulischen Kammer 3c in Richtung des Akkumulators 13 abgelassen wird. Anschließend kehrt die in 3 gezeigt Routine zurück.
Dadurch wird gemäß dem Steuerbeispiel von 3 das Ablasssolenoidventil 24 in dem Fall geöffnet, bei dem der Druckunterschied zwischen dem Betriebsdruck Pd und den Akkumulatordruck Pacc klein ist und das Fluid wird daher von der hydraulischen Kammer 3c langsam abgelassen. Aus diesem Grund wird ermöglicht, dass das Fluid sofort von der hydraulischen Kammer 3c abgelassen wird, so dass die Steuerreaktion der hydraulischen Steuereinheit verbessert werden kann.
Wie beschrieben, ist die in 1 gezeigte hydraulische Steuereinheit derart konfiguriert, dass der Betriebsdruck Pd auf den Akkumulator 13 durch das Einspeisesolenoidventil 18 in dem Fall aufgebracht wird, bei dem der Betriebsdruck Pd des von der hydraulischen Kammer 3c der Abtriebsriemenscheibe 3 abgegebene Fluid höher als der Akkumulatordruck Pacc ist. Stattdessen ist es auch, wie in 4 gezeigt, möglich, den relativ hohen Betriebsdruck Pd auf den Akkumulator 13 durch das Ablasssolenoidventil 24 aufzubringen.
Gemäß einem weiteren in 4 gezeigten Beispiel ist ein Schaltventil 31 der Ablassseite an der Ablasspassage 21 der Antriebsriemenscheibe 2 zwischen dem Ablasssolenoidventil 22 und einer Ablassstelle angeordnet. Das Schaltventil 31 umfasst einen mit dem Ablasssolenoidventil 22 verbundenen Einlassanschluss 31a, ein Paar eines mit der Ablassstelle verbundenen Auslassanschlusses 31b und eines mit der Passage 32 verbundenen Auslassanschlusses 31c, eine nicht gezeigte Spule, die selektiv eine Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss 31a und den Ausganganschluss 31b oder dem Ausgangsausschluss 31c vorsieht, und eine Feder 31d, die elastisch die Spule in die vorbestimmte Richtung drückt. In dem in 4 gezeigten Beispiel wird der Betriebsdruck Pri der Antriebsriemenscheibe 2 als ein Steuerdruck auf die Spule nicht nur in die Richtung zum Erhöhen der elastischen Kraft der Feder 31d, sondern auch in eine entgegengesetzte Kraft der elastischen Kraft der Feder 31d aufgebracht. Das bedeutet, dass der von der hydraulischen Quelle zugeführte Steuerdruck und der von der hydraulischen Kammer 2c abgegebene Steuerdruck zu der Spule des Schaltventils 31 aufgebracht wird. Insbesondere ist während des AUS-Zustandes, bei dem ein Gesamtdruck der elastischen Kraft der Feder 31d und der Steuerdruck von dem Akkumulator 13 höher als der von der hydraulischen Kammer 2c abgegebene Druck sind, der Eingangsanschluss 31a mit dem Ausgangsanschluss 31b verbunden. Dagegen ist während des AN-Zustandes, bei dem der Gesamtdruck geringer als der von der hydraulischen Kammer 2c abgegebene Steuerdruck ist, der Angangsanschluss 31a mit dem Ausgangsanschluss 31c verbunden. Dadurch wird, vorausgesetzt, dass der Betriebsdruck Pri der hydraulischen Kammer 2c höher als der Akkumulatordruck Pacc ist, das Schaltventil 31 in den AN-Zustand gebracht.
Ein Schaltventil 33 der Ablassseite ist an der Ablasspassage 23 der Abtriebsriemenscheibe 3 zwischen den Abgabesolenoidventil 24 und einer Ablassstelle angeordnet. Das Schaltventil 33 umfasst einen Eingangsanschluss 33a, der mit dem Abgabesolenoidventil 24 verbunden ist, und ein Paar eines mit der Ablassstelle verbundenen Auslassanschlusses 33b und eines dem mit der Passage 34 verbundenen Auslassanschlusses 33c, eine nicht gezeigte Spule, die selektiv eine Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss 33a und dem Ausgangsanschluss 33b oder dem Ausgangsanschluss 33c vorsieht, und eine Feder 33d, die elastisch die Spule in die vorbestimmte Richtung drückt. In dem in 4 gezeigten Beispiel wird der Betriebsdruck Pd der Abtriebsriemenscheibe 3 als ein Steuerdruck auf die Spule nicht nur in Richtung zum Erhöhen der elastischen Kraft der Feder 33d, sondern auch in Richtung gegen die elastische Kraft der Feder 33d aufgebracht. Das bedeutet, dass der von der hydraulischen Quelle zugeführte Steuerdruck und der von der hydraulischen Kammer 3c zugeführte Steuerdruck zu der Spule zu dem Schaltventil 33 aufgebracht werden. Insbesondere wird während des AUS-Zustandes, bei dem ein Gesamtdruck der elastischen Kraft der Feder 33d und der Steuerdruck von dem Akkumulator 13 höher als ein von der hydraulischen Kammer 3c abgegebener Druck ist, der Eingangsanschluss 33a mit dem Ausgangsanschluss 33b verbunden. Dagegen ist während des AN-Zustandes, bei dem der Gesamtdruck geringer als der von der hydraulischen Kammer 3c abgegebene Steuerdruck ist, der Eingangsanschluss 33a mit dem Ausgangsanschluss 33c verbunden. Dadurch wird, vorausgesetzt, dass der Betriebsdruck Pd der hydraulischen Kammer 3c höher als der Akkumulatordruck Pacc ist, das Schaltventil 33 in den AN-Zustand gebracht.
Ebenso ist ein Schaltventil 35 der Ablassseite auf der Ablasspassage 25 der C1-Kupplung 4 zwischen dem Abgabesolenoidventil 26 und einer Ablassstelle angeordnet. Das Schaltventil 35 umfasst einen mit dem Ablasssolenoidventil 26 verbundenen Eingangsanschluss 35a, und ein Paar eines mit der Ablassstelle verbundenen Auslassanschlusses 35b und eines dem mit der Passage 6 verbundenen Auslassanschlusses 35c, eine nicht gezeigte Spule, die selektiv eine Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss 35a und dem Auslassanschluss 35b oder den Ausgangsanschluss 35c vorsieht, und eine Feder 35d, die elastisch die Spule in die vorbestimmte Richtung drückt. Bei dem in 4 gezeigten Beispiel wird der Betriebsdruck Pc der C1-Kupplung 4 als ein Steuerdruck auf die Spule nicht nur in Richtung zum Erhöhen die elastische Kraft der Feder 35d, sondern auch in Richtung gegen der elastischen Kraft der Feder 35d aufgebracht. Das bedeutet, dass der von der hydraulischen Quelle zugeführte Steuerdruck und der von der hydraulischen C1-Kupplung 4 abgegebene Steuerdruck auf die Spule des Schaltventils 35 aufgebracht wird. Insbesondere wird während des AUS-Zustandes, bei dem ein Gesamtdruck der elastischen Kraft der Feder 35d und der Druck von dem Akkumulator 13 höher als der von der C1-Kupplung 4 abgegebene Druck sind, der Eingangsanschluss 35a mit dem Ausgangsanschluss 35b verbunden. Dagegen ist während des AN-Zustandes, bei dem der Gesamtdruck geringer als der von der C1-Kupplung 4 abgegebene Druck ist, der Eingangsanschluss 35a mit dem Ausgangsanschluss 35c verbunden. Dadurch wird, vorausgesetzt, dass der Betriebsdruck Pc der C1-Kupplung 4 höher als der Akkumulatordruck Pacc ist, das Schaltventil 35 in den AN-Zustand gebracht. Demgemäß dienen die Schaltventile 31, 33 und 35 als zweites Schaltventil.
Bezugnehmend auf 5, ist ein durch die in 4 gezeigte hydraulische Steuereinheit ausgeführtes drittes Steuerbeispiel dargestellt. Die darin gezeigte Routine wird bei einem vorbestimmten Zyklus wiederholt. Nachstehend werden in dem in 5 gezeigten Flussdiagramm gewöhnliche Nummern den Schritten zugeordnet, die identisch sind zu jenen in 2. Falls die Antwort von Schritt S3 JA ist, wird das Schaltventil 14 in den AUS-Zustand als das in 2 gezeigte Beispiel gebracht, und das Schaltventil 33 wird ebenso in den AUS-Zustand gebracht (bei Schritt S14). Das bedeutet, dass bei dem Schritt S14 der Akkumulator 13 mit dem Abgabesolenoidventil 24 durch die Passagen 6 und 34 verbunden ist. In diesem Fall wird, wenn der von der hydraulischen Kammer 3c abgegebene Steuerdruck höher als der Gesamtdruck der elastischen Kraft der Feder 33d und der von dem Akkumulator 13 aufgebrachte Steuerdruck ist, d. h. wenn der Betriebsdruck Pd ausreichend höher als der Akkumulatordruck Pacc ist, das Schaltventil 33 in den AN-Zustand gebracht, um eine Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss 33a und dem Ausgangsausschluss 33c vorzusehen.
Nachdem oder gleichzeitig mit Ausführen des Schrittes S14 wird das Abgabesolenoidventil 24 geöffnet (bei Schritt S15). Obwohl nicht ausführlich gezeigt, wird das Einspeisesolenoidventil 18 geöffnet, wenn der Betrieb des Schrittes S15 ausgeführt wird. In dieser Situation wird das Einspeisesolenoidventil 16 der Antriebsriemenscheibe 2 geöffnet, und das Ablasssolenoidventil 22 wird geschlossen. Folglich wird der Akkumulator 13, in dem der Druck relativ gering ist, mit der hydraulischen Kammer 3c verbunden, so dass der relativ höhere Druck der hydraulischen Kammer 3c auf den Akkumulator 13 durch die Passagen 34 und 6 aufgebracht wird. Als Ergebnis wird der Betriebsdruck Pd der hydraulischen Kammer 3c abgesenkt, so dass der Riemenklemmdruck gesenkt wird. Anschließend kehrt die in 5 gezeigte Routine zurück.
Die in 1 und 4 gezeigte hydraulische Steuereinheit ist derart konfiguriert, dass sie den Betriebsdruck Pd zu dem Akkumulator 13 bei einem Fall aufbringt, bei dem der Betriebsdruck Pc des von der hydraulischen Kammer 3c der Abtriebsriemenscheibe 3 abgegebenen Fluids höher als der Akkumulatordruck Pacc ist. Stattdessen ist es, wie in 6 dargestellt, auch möglich, den Betriebsdruck Pd des von der hydraulischen Kammer 3c der Abtriebsriemenscheibe 3 abgegebenen Fluids auf eine Seite aufzubringen, bei der der relativ niedrige Druck erforderlich ist.
6 stellt ein weiteres Beispiel der hydraulischen Steuereinheit der vorliegenden Erfindung dar. Der Ausgebeanschluss 31c des Schaltventils 31 ist mit der mit der Einspeisepassage 19 der C1-Kupplung 4 verbundenen Passage 37 verbunden. Der Ausgangsanschluss 33c des Schaltventils 33 ist mit der mit der Passage 37 verbundenen Passage 38 verbunden. Wie in 6 dargestellt, wird der Betriebsdruck Pc der C1-Kupplung 4 als der Steuerdruck auf die Schaltventile 31 und 33 aufgebracht. In diesem Beispiel ist der Betriebsdruck Pc der C1-Kupplung 4 relativ niedriger als die Betriebsdrücke Pri und Pd der Riemenscheiben 2 und 3.
7 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Steuerbeispiel der hydraulischen Steuereinheit erläutert, die wie in 6 aufgebaut ist, und die darin gezeigte Routine wird bei einem vorbestimmten Zyklus wiederholt. Die in 7 gezeigte Steuerung wird während des Zustandes ausgeführt, bei dem der Betriebsdruck Pd der Abtriebsriemenscheibe 3 höher als der Akkumulatordruck Pacc ist, und der Betriebsdruck Pd muss abgegeben werden. Nachstehend werden bei dem Flussdiagramm von 7 die gewöhnlichen Nummern zu den Schritten zugeordnet, die zu jenen in 2 und 5 identisch sind. Nachdem oder gleichzeitig mit Ausführen der Steuerung von Schritt S14 wird das Abgabesolenoidventil 24 der Abtriebsriemenscheibe 3 geöffnet (bei Schritt S16). Obwohl nicht ausführlich gezeigt, wird bei Schritt S16 das Einspeisesolenoidventil 18 geschlossen, und das Einspeisesolenoidventil 16 der Antriebsriemenscheibe 2 wird geöffnet, und das Ablasssolenoidventil 22 wird geschlossen. Folglich steht die hydraulische Kammer mit der C1-Kupplung 4 in Verbindung, so dass ermöglicht wird, dass der relativ höhere Betriebsdruck Pd zu der C1-Kupplung 4 zugeführt wird, bei der der Druck relativ geringer durch die Passagen 37 und 38 ist. Dadurch wird der Betriebsdruck Pd der hydraulischen Kammer 3c gesenkt, so dass die Klemmkraft für den Riemen reduziert wird. Anschließend kehrt die in 7 gezeigte Routine wieder zurück.
Dagegen wird gemäß dem in 7 dargestellten Steuerbeispiel der Betriebsdruck Pd der hydraulischen Kammer 2c auf die C1-Kupplung 4 aufgebracht, so dass die Effizienz der hydraulischen Steuereinheit der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann.
Bezugnehmend nun auf 8, ist ein Zeitdiagramm gezeigt, das eine Veränderung des Drucks in jeder Kammer während der Situation angezeigt, bei der die hydraulische Steuereinheit die vorstehenden Steuerungen ausführt. Bei dem in 8 gezeigten Beispiel wird ein Leistungsschalter manuell bei dem Zeitpunkt t₁ gedrückt, um ein Signal zum Starten des Fahrzeuges oder zum Starten der Maschine zu der ECU 9 zu senden. Zum Zeitpunkt t₁ wird ein Drehzahlverhältnis des riemengetriebenen stufenlos variablen Getriebes 1 auf ein Verhältnis angepasst, bei dem es möglich ist, das Fahrzeug zu starten. Anschließend wird zum Zeitpunkt t₂ das Fluid von dem Akkumulator 13 zu den hydraulischen Kammern 2c und 3c und der hydraulischen Kammer der C1-Kupplung 4 zugeführt. Schließlich wird der Akkumulatordruck Pacc abgesenkt und die Betriebsdrücke Pri, Pd und Pc werden erhöht.
Mittlerweile wird ein durch das Signaldruckeinrichtungsventil 8 eingerichteter Signaldruck zu den Regelventil 7 aufgebracht, so dass ein Leitungsdruck entsprechend einer Antriebsnachfrage, wie z. B. eine Gaspedalöffnung, geregelt wird. Zum Zeitpunkt t₃ wird das Schaltventil 10 in den zweiten Betriebszustand gebracht, so dass das Fluid von der Pumpe 5 zu den hydraulischen Kammern 2c und 3c und der hydraulischen Kammer der C1-Kupplung 4 zugeführt wird. Anschließend wird das Drehzahlverhältnis des riemenbetriebenen stufenlos variablen Getriebes 1 auf das maximale Verhältnis erhöht. Um das Fahrzeug zu starten, werden große Drehmomentkapazitäten der Riemenscheiben 2 und 3 erforderlich. Daher wird jeder Betriebsdruck Pri und Pd erhöht, wie in 8 angezeigt, um das Fahrzeug zu starten. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit beginnt sich zu erhöhen, werden die Betriebsdrücke Pri und Pd entsprechend einer Antriebsanfrage oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt, um eine erforderlich Drehmomentkapazität zu erreichen. Insbesondere wird, wie in 8 angezeigt, der Betriebsdruck Pri und Pd allmählich gesenkt. Zum Zeitpunkt t₄ wir ein Hochschalten begonnen, und das Fluid wird von der hydraulischen Kammer 2c zugeführt und von der hydraulischen Kammer 3c abgegeben. In dieser Situation ist der Betriebsdruck Pd der Abtriebsriemenscheibe 3 höher als der Akkumulatordruck Pacc. Wie beschrieben, wird der Betriebsdruck Pd auf den Akkumulator 13 entsprechend der in den 2, 3, und 5 gezeigten Beispiele aufgebracht, und auf die C1-Kupplung 4 entsprechend dem in 7 gezeigten Beispiel aufgebracht. Anschließend wird das Hochschalten zum Zeitpunkt t₅ beendet, und zu den vorstehenden Routinen wird zurückgekehrt.
Dadurch wird gemäß den in 2, 3, 5 und 7 gezeigten Steuerbeispiele der Betriebsdruck Pd der Abtriebsriemenscheibe 3 auf den Akkumulator 13 aufgebracht, wenn das Hochschalten ausgeführt wird. Alternativ können jene Steuerbeispiele auch anlässlich des Herunterschaltens ausgeführt werden, um den Betriebsdruck Pc der C1-Kupplung 4 zu dem Akkumulator 13 anstelle des Betriebsdruckes Pd aufzubringen.
Nachstehend wird eine Beziehung zwischen den vorstehenden Beispielen und der vorliegenden Erfindung erläutert. Die funktionale Einrichtung von den Schritten S1 bis S5 und den Schritten S12 bis S16 dient als Abgabeeinrichtung der vorliegenden Erfindung.

Claims

Hydraulische Steuereinheit, aufweisend: eine Einspeisepassage (15, 17, 19), die ein Fluid von wenigstens einer Ölpumpe (5) und/oder einem einen hydraulischen Druck speichernden Akkumulator (13) zu einem Aktuator (2, 3, 4) zuführt; eine Ablasspassage (21, 23, 25), die das Fluid von dem Aktuator (2, 3, 4) zu einer Ablassstelle abgibt; gekennzeichnet durch: eine Abgabeeinrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie selektiv das Fluid von dem Aktuator (2, 3, 4) zu dem Akkumulator (13) durch die Einspeisepassage (15, 17, 19) abgibt, falls das Fluid von dem Aktuator (2, 3, 4) abgegeben werden muss, und ein Druck des Akkumulators (13) kleiner ist als der des Aktuators (2, 3, 4).
Hydraulische Steuereinheit nach Anspruch 1, ferner aufweisend: ein Einspeiseventil (16, 18, 20), das an der Einspeisepassage (15, 17, 19) zum Zuführen des Fluids von dem Akkumulator (13) zu dem Aktuator (2, 3, 4) angeordnet ist; ein Ablassventil (22, 24, 26), das an der Ablasspassage (21, 23, 25) zum Abgeben des Fluids von dem Aktuator (2, 3, 4) zu der Ablassstelle angeordnet ist; ein erstes Schaltventil (14), das an der Einspeisepassage (15, 17, 19) zum selektiven Verbinden des Akkumulators (13) zu dem Aktuator (2, 3, 4) angeordnet ist; wobei die Abgabeeinrichtung ferner derart konfiguriert ist, dass sie den Akkumulator (13) mit dem Aktuator (2, 3, 4) durch das erste Schaltventil (14) verbindet, während das Einspeiseventil (16, 18, 20) geöffnet und das Ablassventil (22, 24, 26) geschlossen wird, falls das Fluid von dem Aktuator (2, 3, 4) abgegeben werden muss, und der Druck des Akkumulators (13) kleiner ist als der des Aktuators (2, 3, 4).
Hydraulische Steuereinheit nach Anspruch 2, ferner aufweisend: eine Passage (32, 34, 36), die das Ablassventil (22, 24, 26) mit dem Akkumulator (13) verbindet; und ein zweites Schaltventil (31, 33, 35), das an der Passage (32, 34, 36) zum selektiven Verbinden des Aktuators (2, 3, 4) mit wenigstens dem Akkumulator (13) und/oder der Ablassstelle angeordnet ist; wobei die Abgabeeinrichtung ferner konfiguriert ist, dass sie den Akkumulator (13) mit dem Aktuator (2, 3, 4) durch das zweite Schaltventil (31, 33, 35) verbindet, während das Ablassventil (22, 24, 26) geöffnet und das Einspeiseventil (16, 18, 20) geschlossen wird, falls das Fluid von dem Aktuator (2, 3, 4) abgegeben werden muss, und der Druck des Akkumulators (13) kleiner ist als der des Aktuators (2, 3, 4).
Hydraulische Steuereinheit nach Anspruch 2, wobei die Abgabeeinrichtung ferner derart konfiguriert ist, dass sie das Ablassventil (22, 24, 26) in jedem der Fälle öffnet: in dem ein Druckunterschied zwischen dem Aktuator (2, 3, 4) und dem Akkumulator (13) kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist; und in dem der Abfall des Drucks des Aktuators (2, 3, 4) nach Abgeben des Fluids davon kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Hydraulische Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Abgabeeinrichtung ferner derart konfiguriert ist, dass sie den Druck des Aktuators (2, 3, 4) zu einer Stelle zuführt, bei der ein relativ geringer Druck erforderlich ist, falls das Fluid von dem Aktuator (2, 3, 4) abgegeben werden muss, und der Druck des Akkumulators (13) kleiner ist als der des Aktuators (2, 3, 4).
Hydraulische Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend: ein drittes Schaltventil (10), dessen Betriebszustand selektiv geschaltet wird zwischen einem ersten Betriebszustand, bei dem der durch die Ölpumpe (5) eingerichtete hydraulische Druck zu dem Aktuator (2, 3, 4) und zu dem Akkumulator (13) zugeführt wird, und einem zweiten Betriebszustand, bei dem der durch die Ölpumpe (5) eingerichtete hydraulische Druck nur zu dem Aktuator (2, 3, 4) zugeführt wird, ohne zu dem Akkumulator (13) zugeführt zu werden.
Hydraulische Steuereinheit nach Anspruch 6, wobei die Ölpumpe (5) eine durch eine Verbrennungskraftmaschine angetriebene mechanische Ölpumpe und eine durch einen Elektromotor angetriebene elektrische Ölpumpe enthält.
Hydraulische Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Aktuator (2, 3) eine hydraulische Kammer (2c, 3c) enthält, auf die der hydraulische Druck aufgebracht wird, um eine Hohlkehlenbreite einer Riemenscheibe (2, 3) eines riemengetriebenen stufenlosen Automatikgetriebes zu verengen.