DE112013006772T5

DE112013006772T5 - Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112013006772T5
Application number: DE112013006772.2T
Authority: DE
Inventors: Kyohei Suzumura; Shinya Toyoda; Kazuya Ishiizumi; Akira Hino; Sei Kojima
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2033-06-06
Also published as: DE112013006772B4; US20160017994A1; JP2014173605A; JP5983466B2; CN105026786B; WO2014136280A1; US9618114B2; CN105026786A

Abstract

Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug mit einem stufenlosen Getriebe, bei welchem eine Drehmoment-Übertragungskapazität davon hydraulisch verändert wird, und einer Eingriffsvorrichtung, welche mit dem stufenlosen Getriebe hintereinandergeschaltet ist, und bei welcher eine Drehmoment-Übertragungskapazität davon hydraulisch verändert wird. Das Hydrauliksteuerungssystem weist eine Auswahleinrichtung auf, welche ein Befehlsmuster zum Einstellen eines Eingriffsdrucks der Eingriffsvorrichtung aus einer Mehrzahl von Muster auswählt, wenn ein Initialdruck niedriger ist als ein stabiler Druck für eine normale Fahrt des Fahrzeugs. Die Auswahleinrichtung ist derart konfiguriert, dass diese das Befehlsmuster in einer Art und Weise auswählt, dass die Drehmoment-Übertragungskapazität der Eingriffsvorrichtung die Drehmoment-Übertragungskapazität des stufenlosen Getriebes nicht überschreitet, basierend auf zumindest einem von Zuständen des Initialdrucks, welcher derart verringert ist, dass dieser niedriger ist als der stabile Druck, und einer Drehzahl des stufenlosen Getriebes.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Steuern eines stufenlosen Getriebes und einer Eingriffsvorrichtung eines Fahrzeugs, und insbesondere ein Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug, welches derart konfiguriert ist, dass dieses eine Drehmoment-Übertragungskapazität der Eingriffsvorrichtung derart hält, dass diese kleiner ist als diejenige des stufenlosen Getriebes.
STAND DER TECHNIK
Eine Trägheitskraft eines fahrenden Fahrzeugs wird durch ein Gesamtgewicht des Fahrzeugs mit dem Gewicht von Passagieren und Gepäck bestimmt und das Fahrzeug beginnt zu gleiten, nachdem ein Gaspedal gelöst bzw. zurückgeführt wird, um ein Antriebsaggregat, wie eine Maschine, daran zu hindern, eine Antriebskraft zu erzeugen. Falls während des Gleitens des Fahrzeugs keine Verzögerung in besonderer Art und Weise gewünscht wird, kann eine Leistungsübertragung zwischen dem Antriebsaggregat bzw. der Antriebsmaschine und Antriebsrädern durch Lösen einer dazwischen angeordneten Eingriffsvorrichtung getrennt werden. Die Antriebsmaschine kann außerdem durch Lösen der Eingriffsvorrichtung von den Antriebsrädern getrennt werden, falls die Leistungsübertragung zwischen diesen nicht erforderlich ist, wenn das Fahrzeug durch Niederdrücken eines Bremspedals oder durch Verriegeln eines Parkmechanismus gestoppt wird. Zusätzlich kann, falls kein Drehmoment des Antriebsaggregats, wie der Maschine, erforderlich ist, um ein Drehmoment zu erzeugen, die Kraftstoffzuführung zu der Maschine ungeachtet der Betätigung durch den Fahrer durch eine S&S(das heißt, Stopp-Und-Start)-Steuerung gestoppt werden, um Kraftstoff einzusparen.
Ein Getriebe, welches derart angepasst ist, dass dieses Leistung durch eine Reibung zwischen einem Übertragungselement und einem Eingangs-Drehelement oder einem Ausgangs-Drehelement überträgt, ist im Stand der Technik bekannt, das Übertragungselement und die Eingangs- und Ausgangs-Drehelemente des Getriebes können jedoch durch einen Schlupf des Übertragungselements beschädigt werden. Um eine Beschädigung des Getriebes zu reduzieren, sind herkömmliche Fahrzeuge derart konfiguriert, dass diese einen solchen Schlupf des Übertragungselements dadurch reduzieren, dass eine Drehmoment-Übertragungskapazität der Eingriffsvorrichtung derart gehalten wird, dass diese kleiner ist als diejenige des Getriebes. Bei dem Fahrzeug dieser Art kann das Aufbringen eines übermäßigen Drehmoments auf eine Kontaktfläche zwischen dem Übertragungselement und dem Drehelement dadurch verhindert werden, dass der Eingriffsvorrichtung ermöglicht wird, durchzurutschen, wenn ein großes Drehmoment auf einen Antriebsstrang aufgebracht wird. Das heißt, bei dem so aufgebauten Fahrzeug dient die Eingriffsvorrichtung als eine Sicherung. Die Drehmoment-Übertragungskapazitäten der Eingriffsvorrichtung und des Getriebes können durch Steuern eines Hydraulikdrucks in einem Hydraulik-Stellglied davon, welcher von einer elektrischen Ölpumpe oder einer mechanischen Ölpumpe, die durch ein Drehmoment der Maschine angetrieben wird, aufgebracht wird, gesteuert werden.
Nachdem die Hydraulikdrücke in den Stellgliedern der Eingriffsvorrichtung und des Getriebes durch die S&S-Steuerung verringert werden, würde, falls die Maschine durch die S&S-Steuerung neu gestartet wird und das Öl gleichzeitig zu der Eingriffsvorrichtung und dem Getriebe geführt wird, die Drehmoment-Übertragungskapazität der Eingriffsvorrichtung die Drehmoment-Übertragungskapazität des Getriebes in Bezug auf einen strukturellen Unterschied zwischen diesen überschreiten. Um einen solchen Nachteil zu vermeiden, ist die durch die japanische Patentveröffentlichung mit der Nummer 2001-082594 gelehrte Steuerungsvorrichtung derart konfiguriert, dass diese einen Eingriff der Eingriffsvorrichtung startet, nachdem ein Leitungsdruck als ein Initialdruck des Stellglieds auf ein Niveau erhöht ist, bei welchem ein Schlupf zwischen einem Riemen und einer Riemenscheibe eines stufenlosen Getriebes nicht hervorgerufen wird. Das heißt, die Drehmoment-Übertragungskapazität der Eingriffsvorrichtung wird nach einem ausreichenden Erhöhen der Drehmoment-Übertragungskapazität des Getriebes erhöht. Gemäß der Lehren der japanischen Patentveröffentlichung mit der Nummer 2001-082594 werden auf die Eingriffsvorrichtung und das Getriebe aufgebrachte Drehmomente durch Halten der Maschine auf einer Leerlaufdrehzahl, bis der Eingriff der Eingriffsvorrichtung abgeschlossen ist, reduziert.
Falls jedoch unmittelbar nach einem Neustart der Maschine eine Schaltposition ausgehend von einer neutralen Position hin zu einer Antriebsposition umgeschaltet wird, so dass das unter Druck gesetzte Öl zu dem Getriebe und der Eingriffsvorrichtung geführt wird, nachdem die Hydraulikdrücke in dem riemengetriebenen stufenlosen Getriebe und der Eingriffsvorrichtung durch das Stoppen der Maschine unter der S&S-Steuerung verringert wurden, würde die Drehmoment-Übertragungskapazität der Eingriffsvorrichtung die Drehmoment-Übertragungskapazität des Getriebes überschreiten. Um einen solchen Nachteil zu vermeiden, ist die durch die japanische Patentveröffentlichung mit der Nummer 2011-133012 gelehrte Steuerungsvorrichtung derart konfiguriert, dass diese einen auf die Eingriffsvorrichtung aufgebrachten Hydraulikdruck basierend auf einer Drehmoment-Übertragungskapazität des riemengetriebenen stufenlosen Getriebes in einer Art und Weise steuert, dass die Drehmoment-Übertragungskapazität der Eingriffsvorrichtung kleiner gehalten wird als diese des Getriebes, falls unmittelbar nach dem Neustart der Maschine ein Schaltvorgang ausgeführt wird.
Im Gegenzug beschreibt die japanische Patentveröffentlichung mit der Nummer 2008-014362 die Steuerungsvorrichtung eines stufenlosen Getriebes, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen Riemen-Klemmdruck gemäß einer Straßenneigung erhöht, wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden Schräge gestartet wird.
Falls jedoch der Eingriff der Eingriffsvorrichtung gestartet wird, nachdem die Maschine neu gestartet wird, so dass die Drehmoment-Übertragungskapazität des riemengetriebenen stufenlosen Getriebes erhöht wurde, wie durch die japanische Patentveröffentlichung mit der Nummer 2001-082594 gelehrt wird, kann keine Leistung zu den Antriebsrädern übertragen werden, bis der Eingriffsvorrichtung ermöglicht wird, Drehmoment zu übertragen, und somit ist ein Beschleunigungs-Ansprechverhalten verschlechtert. Zusätzlich kann die Steuerung der Eingriffsvorrichtung kompliziert sein, falls der auf die Eingriffsvorrichtung aufgebrachte Hydraulikdruck basierend auf der Drehmoment-Übertragungskapazität des Getriebes ermittelt wird, wenn Öl im Ansprechen auf einen Schaltvorgang zu dem Getriebe geführt wird, nachdem die Maschine neu gestartet wird, wie durch die japanische Patentveröffentlichung mit der Nummer 2011-133012 gelehrt.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter Betrachtung der vorstehenden technischen Probleme erdacht und es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug vorzusehen, welches derart konfiguriert ist, dass dieses eine Verschlechterung des Beschleunigungs-Ansprechverhaltens durch eine einfache Steuerung, um die Drehmoment-Übertragungskapazität einer Eingriffsvorrichtung kleiner zu halten als diejenige eines stufenlosen Getriebes, vermeidet.
Das Hydrauliksteuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung wird auf ein Fahrzeug angewendet, mit: einem stufenlosen Getriebe, bei welchem eine Drehmoment-Übertragungskapazität davon hydraulisch verändert wird; und einer Eingriffsvorrichtung, welche mit dem stufenlosen Getriebe hintereinandergeschaltet bzw. in Reihe geschaltet ist, und bei welcher eine Drehmoment-Übertragungskapazität davon hydraulisch verändert wird. Um die vorstehen erwähnte Aufgabe zu lösen, ist das Hydrauliksteuerungssystem mit einer Auswahleinrichtung vorgesehen, welche ein Befehlsmuster zum Einstellen eines Eingriffsdrucks der Eingriffsvorrichtung aus einer Mehrzahl von Muster auswählt, wenn ein Initialdruck niedriger ist als ein stabiler Druck für eine normale Fahrt des Fahrzeugs. Die Auswahleinrichtung ist insbesondere derart konfiguriert, dass diese das Befehlsmuster in einer Art und Weise auswählt, dass die Drehmoment-Übertragungskapazität der Eingriffsvorrichtung die Drehmoment-Übertragungskapazität des stufenlosen Getriebes nicht überschreitet, basierend auf zumindest einem von Zuständen des Initialdrucks, welcher derart verringert ist, dass dieser niedriger ist als der stabile Druck, und einer Drehzahl des stufenlosen Getriebes.
Die Auswahleinrichtung kann eine Einrichtung enthalten, welche das Befehlsmuster basierend auf einer Differenz zwischen Drehzahlen eines Eingangs-Drehelements und eines Ausgangs-Drehelements der Eingriffsvorrichtung auswählt.
Die Auswahleinrichtung kann außerdem eine Einrichtung enthalten, welche das Befehlsmuster basierend auf einer Bremsanforderung und einer Straßenneigung auswählt.
Das Fahrzeug weist ferner eine Antriebsmaschine auf, welche eine Antriebskraft erzeugt, und eine Fluidkopplung, welche mit der Antriebsmaschine verbunden ist, um die Antriebskraft zu der Eingriffsvorrichtung zu führen. Das Hydrauliksteuerungssystem weist ferner eine Ermittlungseinrichtung auf, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen Beginn eines Eingriffs der Eingriffsvorrichtung ermittelt, basierend auf einem Umstand, dass eine Ausgangsdrehzahl der Fluidkopplung verringert ist, unter einer Bedingung, dass der Initialdruck auf ein Niveau des stabilen Drucks erhöht ist.
Das Hydrauliksteuerungssystem weist ferner eine Erhöhungseinrichtung (engl.: sweeping up means) auf, welche derart konfiguriert ist, dass diese den Eingriffsdruck der Eingriffsvorrichtung in einem Fall kontinuierlich erhöht, bei welchem die Ermittlungseinrichtung einen Umstand ermittelt, dass der Eingriff der Eingriffsvorrichtung eingeleitet wurde.
Die Eingriffsvorrichtung kann eine Kupplung und eine Bremse einer Drehmoment-Umkehrvorrichtung enthalten, welche derart angepasst ist, dass diese Drehrichtungen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle umkehrt.
Das Fahrzeug weist ferner eine mechanische Ölpumpe auf, welche durch eine Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs angetrieben wird, um Öl abzugeben.
Das Fahrzeug weist ferner eine elektrische Ölpumpe auf, welche durch einen Motor angetrieben wird, um Öl abzugeben, und bei welcher eine Kapazität davon kleiner ist als diese der mechanischen Ölpumpe.
Das Fahrzeug weist ferner ein Reglerventil auf, welches einen Hydraulikdruck in einem Durchlass für das von der mechanischen Ölpumpe abgegebene Öl reguliert, und der Initialdruck in dem Durchlass wird durch das Reglerventil reguliert.
Das über das Reglerventil von dem Durchlass abgegebene Öl, wenn der Hydraulikdruck in dem Durchlass hoch ist, wird zu einer Niederdruckseite abgeführt, bei welcher ein Niveau eines erforderlichen Drucks niedriger ist als ein Niveau des Drucks, welches durch die Eingriffsvorrichtung oder das stufenlose Getriebe gefordert wird.
Daher wird das Hydrauliksteuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung auf ein Fahrzeug angewendet, mit: einem stufenlosen Getriebe, bei welchem eine Drehmoment-Übertragungskapazität davon hydraulisch verändert wird; und einer Eingriffsvorrichtung, welche mit dem stufenlosen Getriebe hintereinandergeschaltet bzw. in Reihe geschaltet ist, und bei welcher eine Drehmoment-Übertragungskapazität davon hydraulisch verändert wird. Wenn der Initialdruck niedriger ist als der stabile Druck für eine normale Fahrt des Fahrzeugs, wählt die Auswahleinrichtung das Befehlsmuster zum Einstellen eines Eingriffsdrucks der Eingriffsvorrichtung in einer Art und Weise aus, dass die Drehmoment-Übertragungskapazität der Eingriffsvorrichtung die Drehmoment-Übertragungskapazität des stufenlosen Getriebes nicht überschreitet. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher die Drehmoment-Übertragungskapazität der Eingriffsvorrichtung niedriger gehalten werden als diese des stufenlosen Getriebes, auch wenn der Initialdruck niedriger ist als der stabile Druck, so dass der Eingriffsvorrichtung ermöglicht wird, als eine Sicherung zu dienen. Da der Eingriffsdruck der Eingriffsvorrichtung daran gehindert wird, in einem Ausmaß anzusteigen, dass die Drehmoment-Übertragungskapazität der Eingriffsvorrichtung die Drehmoment-Übertragungskapazität des stufenlosen Getriebes überschreitet, kann die Eingriffsvorrichtung umgehend in Eingriff gebracht werden, um ein Drehmoment zu übertragen, so dass eine Verschlechterung des Beschleunigungs-Ansprechverhaltens vermieden werden kann. Zusätzlich wird das Muster zum Erhöhen des Eingriffsdrucks der Eingriffsvorrichtung gemäß der Bedingung bzw. dem Zustand des Initialdrucks und der Drehzahl des stufenlosen Getriebes ausgewählt. Aus diesem Grund kann die Steuerung zum Einstellen des Eingriffsdrucks der Eingriffsvorrichtung vereinfacht werden.
Ferner kann ein Eingriffsstoß der Eingriffsvorrichtung reduziert werden, da der Eingriffsdruck der Eingriffsvorrichtung basierend auf einer Differenz zwischen Drehzahlen des Eingangs-Drehelements und des Ausgangs-Drehelements der Eingriffsvorrichtung ermittelt wird.
Darüber hinaus kann ein plötzlicher Start des Fahrzeugs, wenn die Eingriffsvorrichtung in Eingriff gebracht wird, durch Auswählen des Befehlsmusters des Eingriffsdrucks der Eingriffsvorrichtung basierend auf einer Bremsanforderung und einer Straßenneigung verhindert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
1 ist ein Flussdiagramm, welches ein Steuerbeispiel des Hydrauliksteuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Darstellung, welche ein Beispiel eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs zeigt, auf welches die vorliegende Erfindung angewendet wird.
3 ist eine schematische Darstellung, welche ein Beispiel einer Hydraulikschaltung in dem Antriebsstrang zum Zuführen von Öl zu dem Hydraulik-Stellglied, einer Kupplung und einer Bremse zeigt.
4 ist eine Tabelle, welche Befehlsmuster eines Eingriffsdrucks der Kupplung zeigt, welche bei einem in 1 gezeigten Schritt S1 ausgewählt werden.
5 ist ein Zeitdiagramm, welches Veränderungen der Drehzahlen der Maschine und des Verdichterlaufrads, Befehlsdrücke der Kupplung und des CVT, und tatsächliche Hydraulikdrücke, welche auf die Kupplung und das CVT aufgebracht werden, unter einer Bedingung, dass eine Schaltposition während der Ausführung der Steuerung zum Stoppen der Maschine hin zu einem D-Bereich umgeschaltet wird, angibt.
6 ist ein Zeitdiagramm, welches Veränderungen der Drehzahlen der Maschine und des Verdichterlaufrads, Befehlsdrücke der Kupplung und des CVT, und tatsächliche Hydraulikdrücke, welche auf die Kupplung und das CVT aufgebracht werden, unter einer Bedingung, dass eine Schaltposition während des Stoppens der Maschine hin zu dem D-Bereich umgeschaltet wird, angibt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
Die vorliegende Erfindung wird auf ein Fahrzeug angewendet, welches eine Eingriffsvorrichtung, deren Drehmoment-Übertragungskapazität hydraulisch verändert wird, und ein stufenloses Getriebe besitzt. Ein Beispiel eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs mit der Eingriffsvorrichtung und einem riemengetriebenen stufenlosen Getriebe (nachfolgend als „CVT” abgekürzt), ist mit Bezug auf 2 erläutert. Bei dem in 2 gezeigten Antriebsstrang dient eine Maschine 1, welche derart angepasst ist, dass diese Leistung durch die Verbrennung von Kraftstoff erzeugt, als eine Antriebsmaschine. Als die Maschine 1 kann beispielsweise ein Ottomotor, eine Dieselmaschine, eine LPG-Maschine usw. verwendet werden. Um die Maschine 1 anzukurbeln, ist ein Anlasser 2 mit der Maschine 1 verbunden.
Eine Ausgangswelle 3 der Maschine 1 ist mit einem Drehmomentwandler 4 verbunden, welcher derart angepasst ist, dass dieser Leistung hydraulisch überträgt. Der Drehmomentwandler 4 weist ein Pumpenlaufrad 5, welches mit der Ausgangswelle 3 der Maschine 1 integral rotiert wird, und ein Turbinen- bzw. Verdichterlaufrad 7, welches mit einer nachstehend erwähnten Drehmoment-Umkehrvorrichtung 6 verbunden ist, auf. Das Verdichterlaufrad 7 wird durch eine spiralförmige Strömung von Öl, welche durch eine Rotation des Pumpenlaufrads 5 erzeugt wird, rotiert. Das heißt, der in 2 gezeigte Drehmomentwandler 4 entspricht einer Fluidkopplung zum Übertragen von Leistung über ein Fluid. Um das Eingangs-Drehmoment zu vervielfachen, ist zwischen dem Pumpenlaufrad 5 und dem Verdichterlaufrad 7 ein Stator 8 eingefügt, um die Strömungsrichtung des Öls zu verändern. Der Stator 8 ist insbesondere über eine nicht gezeigte Einwegkupplung in einer Art und Weise mit einem Gehäuse 9 verbunden, dass eine Richtung der Ölströmung, welche von dem Verdichterlaufrad 7 zu dem Pumpenlaufrad 5 zurückkehrt, zu einer Rotationsrichtung des Pumpenlaufrads 5, welches durch die Maschine 1 rotiert wird, verändert wird.
Um ein Ausgangsdrehmoment der Maschine 1 direkt zu der Drehmoment-Umkehrvorrichtung 6 zu übertragen, ist in dem Drehmomentwandler 4 eine Überbrückungskupplung 10 angeordnet, während dieser ermöglicht wird, sich gemäß einer Druckdifferenz zwischen beiden Seiten in einer Axialrichtung hin und her zu bewegen. Der Überbrückungskupplung 10 wird insbesondere durch Reduzieren des Hydraulikdrucks auf der Seite der Maschine 1 (das heißt, der rechten Seite in 2) ermöglicht, sich in der Richtung hin zu der Maschine 1 zu bewegen, um das Ausgangsdrehmoment der Maschine 1 zu der Drehmoment-Umkehrvorrichtung 6 zu übertragen. Um Öl in eine nicht gezeigte Ölwanne zu fördern, ist das Pumpenlaufrad 5 mit einer Ölpumpe 11 verbunden, welche durch das Ausgangsdrehmoment der Maschine 1 angetrieben wird.
Die Drehmoment-Umkehrvorrichtung 6 ist derart angepasst, dass diese eine Drehrichtung des Verdichterlaufrads 7, welches als ein Ausgangselement des Drehmomentwandlers 4 oder der Überbrückungskupplung 10 dient, und eine Drehrichtung einer Eingangswelle 18 eines nachstehend erwähnten CVT 17 umgekehrt. Wie in 2 gezeigt ist, entspricht die Drehmoment-Umkehrvorrichtung 6 einer Doppelritzel-Planetengetriebeeinheit mit einem Sonnenrad 12 als ein außenverzahntes Zahnrad, einem Hohlrad 13 als ein innenverzahntes Zahnrad, einem inneren Ritzel 14, einem äußeren Ritzel 15 und einem Träger 16. Das Sonnenrad 12 ist mit dem Verdichterlaufrad 7 verbunden und das innere Ritzel 14 greift mit diesem ineinander. Das innere Ritzel 14 greift außerdem mit dem äußeren Ritzel 15 ineinander und das äußere Ritzel 15 greift außerdem mit dem Hohlrad 13 ineinander. Der Träger 16 ist mit dem CVT 17 verbunden, während dieser die Ritzel 14 und 15 in einer Art und Weise trägt, das den Ritzeln 14 und 15 ermöglicht wird, zu rotieren und um das Sonnenrad 12 umzulaufen. Daher dient das Sonnenrad 12 als ein Eingangselement, der Träger 16 dient als ein Ausgangselement und das Hohlrad 13 dient als ein Reaktionselement.
Der Träger 16 wird durch in Eingriff Bringen einer Kupplung C1 mit dem Sonnenrad 12 integriert bzw. verbunden, so dass die Drehmoment-Umkehrvorrichtung 6 integral rotiert wird und das Verdichterlaufrad 7 in einer gleichen Richtung rotiert wird wie eine Eingangswelle 18 des CVT 17. Das Hohlrad 13 wird durch in Eingriff Bringen einer Bremse B1 blockiert, so dass das Sonnenrad 12 und der Träger 16 in entgegengesetzten Richtungen rotiert werden. Das heißt, die Drehrichtungen des Verdichterlaufrads 7 und der Eingangswelle 18 des CVT 17 werden durch in Eingriff Bringen einer Bremse B1 umgekehrt. Die Kupplung C1 bzw. die Bremse B1 dienen als die beanspruchte Eingriffsvorrichtung und Drehmoment-Übertragungskapazitäten davon werden gemäß dem darauf aufgebrachten Hydraulikdruck variiert.
Das in 2 gezeigte CVT 17 ist derart angepasst, dass dieses Leistung von der Drehmoment-Umkehrvorrichtung 6 überträgt, während eine Drehzahl und ein Drehmoment verändert werden. Das CVT 17 besteht aus der mit der Drehmoment-Umkehrvorrichtung 6 verbundenen Eingangswelle 18, einer Primär-Riemenscheibe 19, welche integral mit der Eingangswelle 18 rotiert wird, einer Ausgangswelle 18b, welche parallel zu der Eingangswelle 18 angeordnet ist, einer Sekundär-Riemenscheibe 21, welche integral mit der Ausgangswelle 20 rotiert wird, und einem endlosen Riemen 22, welcher auf der Primär-Riemenscheibe 19 und der Sekundär-Riemenscheibe 21 läuft. Die Primär-Riemenscheibe 19 besteht aus einer konischen festgelegten Scheibe 23, welche mit der Eingangswelle 18 integriert ist, einer konischen beweglichen Scheibe 24, welche auf der Eingangswelle 18 installiert bzw. angebracht ist, während dieser ermöglicht wird, sich darauf hin und her zu bewegen und integral damit zu rotieren, und einem hydraulischen Stellglied 25, welches auf einer Rückseite der beweglichen Scheibe 24 angeordnet ist, um hydraulisch auf die bewegliche Scheibe 24 zu drücken. In gleicher Art und Weise besteht die Sekundär-Riemenscheibe 21 aus einer konischen festgelegten Scheibe 26, welche mit der Ausgangswelle 20 integriert ist, einer konischen beweglichen Scheibe 24, welche auf der Ausgangswelle 20 installiert bzw. angebracht ist, während dieser ermöglicht wird, sich darauf hin und her zu bewegen und integral damit zu rotieren, und einem hydraulischen Stellglied 28, welches auf einer Rückseite der beweglichen Scheibe 27 angeordnet ist, um hydraulisch auf die bewegliche Scheibe 27 zu drücken. Ein Drehmoment der Ausgangswelle 20 des CVT 17 wird über ein Zahnradpaar 29 und eine Differenzialgetriebeeinheit 30 zu Antriebsrädern 31 geführt.
Laufradien des Riemens 22 werden gemäß einer Druckdifferenz zwischen den Stellgliedern 25 und 28 verändert, und eine Drehmoment-Übertragungskapazität des CVT 17 wird durch Verändern des Hydraulikdrucks bei zumindest einem der Stellglieder 25 und 28, um eine auf den Riemen 22 aufgebrachte Drucklast zu verändern, verändert. Ein aktuelles Drehzahlverhältnis des CVT 17 wird basierend auf Drehzahlen der Eingangswelle 18 und der Ausgangswelle 20 berechnet, und der auf die Primär-Riemenscheibe 19 aufgebrachte Hydraulikdruck wird in einer Art und Weise angepasst, dass das aktuelle Drehzahlverhältnis an ein Ziel-Drehzahlverhältnis angepasst wird. Die Drehmoment-Übertragungskapazität des CVT 17 wird insbesondere durch Steuern des auf die Sekundär-Riemenscheibe 21 aufgebrachten Hydraulikdrucks in einer Art und Weise gesteuert, dass zwischen dem Riemen 22 und jeder Riemenscheibe 19 und 21 kein Schlupf hervorgerufen wird, durch ein zu dem CVT 17 eingegebenen Drehmoment, in Abhängigkeit eines Straßenzustandes und der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Bei dem auf diese Art und Weise aufgebauten Antriebsstrang wird die Kupplung C1 in Eingriff gebracht, wenn das Fahrzeug durch Zuführen von Leistung der Maschine 1 zu den Antriebsrädern 31 in der Vorwärtsrichtung angetrieben wird, und die Bremse B1 wird in Eingriff gebracht, wenn das Fahrzeug durch Zuführen von Leistung der Maschine 1 zu den Antriebsrädern 31 in der rückwärtigen Richtung angetrieben wird. Wie beschrieben ist, werden Drehmoment-Übertragungskapazitäten der Kupplung C1 und der Bremse B1 in Abhängigkeit des darauf aufgebrachten Hydraulikdrucks variiert. Das heißt, die Kupplung C1 oder die Bremse B1 wird veranlasst durchzurutschen, falls ein Drehmoment darauf aufgebracht wird, welches größer ist als die aktuelle Drehmoment-Übertragungskapazität. Diese Kupplung C1 und die Bremse B1 werden in dem gelösten Zustand gehalten, falls es nicht notwendig ist, Leistung zwischen der Maschine 1 und den Antriebsrädern 31 zu übertragen. Die Kupplung C1 und die Bremse B1 werden insbesondere unter Bedingungen in den gelösten Zustand gebracht, dass während des Gleitens des Fahrzeugs weder eine Bremskraft noch eine Antriebskraft erforderlich ist, und dass das Fahrzeug durch eine Bremsvorrichtung oder einen Parkmechanismus bzw. eine Parkstellung gestoppt ist. Zusätzlich werden die Kupplung C1 und die Bremse B1 in den gelösten Zustand gebracht, falls der Schalthebel hin zu der „N”-Position umgeschaltet wird. In dem Antriebsstrang kann die Maschine 1 gestoppt werden, falls es nicht notwendig ist, dass Hilfseinrichtungen, wie einer Batterie und ein Klimagerät, oder die Antriebsräder 31 durch die Maschine 1 angetrieben werden.
Wenn die Leistungsübertragung zwischen der Maschine 1 und den Antriebsrädern 31 durch Lösen der Kupplung C1 und der Bremse B1 unterbrochen wird, wird durch ein von den Antriebsrädern 31 auf das CVT 17 aufgebrachtes Drehmoment kein Schlupf zwischen dem Riemen 22 und der Riemenscheibe 19 oder 22 hervorgerufen, auch wenn die Drehmoment-Übertragungskapazität des CVT 17 klein ist. Das heißt, die Drehmoment-Übertragungskapazität des CVT 17 kann in dieser Situation reduziert werden.
Nachfolgend ist mit Bezug auf 3 ein bevorzugtes Beispiel der Hydraulikschaltung zum Zuführen von unter Druck gesetzten Öl zu der Kupplung C1, zu der Bremse B1 und zu den Stellgliedern 25 und 28 erläutert. Bei der in 3 gezeigten Hydraulikschaltung dient die Ölpumpe 11 als eine Hydraulikquelle, um das Öl in eine Ölwanne 32 zu fördern. Die Ölpumpe 11 ist insbesondere eine mechanische Pumpe und diese ist mit dem Pumpenlaufrad 5 verbunden, so dass die Ölpumpe 11 durch eine Rotation der Maschine 1 rotiert wird, um das Öl von der Ölwanne 32 zu fördern. Um die mechanische Ölpumpe 11 zu unterstützen, ist die elektrische Ölpumpe 33, welche durch die von der Batterie zugeführte elektrische Leistung aktiviert wird, parallel zu der mechanischen Ölpumpe 11 angeordnet. Eine Kapazität der elektrischen Ölpumpe 33, um das Öl zu fördern, ist jedoch kleiner als diese der mechanischen Ölpumpe 11.
Das durch die Ölpumpen 11 und 33 geforderte Öl wird zu einem Öldurchlass 34 abgegeben, auf welchem ein Primär-Reglerventil 35 angeordnet ist, um den Hydraulikdruck in dem Öldurchlass 34 zu regulieren. Auf das Primär-Reglerventil 35 wird insbesondere ein Signaldruck gemäß einem Öffnungsgrad bzw. Betätigungsbetrag eines Gaspedals aufgebracht und der Hydraulikdruck in dem Öldurchlass 34 wird durch das Primär-Reglerventil 35 gemäß dem auf das Primär-Reglerventil 35 aufgebrachten Signaldruck reguliert. Insbesondere wird das Primär-Reglerventil 35 geöffnet, falls der Hydraulikdruck in dem Öldurchlass 34 den auf das Primär-Reglerventil 35 aufgebrachten Signaldruck überschreitet. Im Gegensatz dazu wird das Primär-Reglerventil 35 geschlossen, falls der Hydraulikdruck in dem Öldurchlass 34 unter den auf das Primär-Reglerventil 35 aufgebrachten Signaldruck fällt. Das von dem Primär-Reglerventil 35 abgegebene Öl wird zu Stellen geführt, bei welchen ein erforderlicher Druck relativ niedrig ist, wie eine Schmierstelle 36 und ein Drehmomentwandler 4.
Hydraulikdrücke, welche auf die Stellglieder 25 und 28, die Kupplung C1 und die Bremse B1 aufgebracht werden, werden durch den Hydraulikdruck in dem Öldurchlass 34 als ein Initialdruck (d. h., ein Leitungsdruck) bestimmt. Bei dem Öldurchlass 34 ist ein erstes Steuerungsventil 37 angeordnet, um einen Betrag des unter Druck gesetzten Öls, welches zu dem Stellglied 25 der Primär-Riemenscheibe 19 geführt wird, zu steuern, ein zweites Steuerungsventil 38 ist angeordnet, um einen Betrag des unter Druck gesetzten Öls zu steuern, welches zu dem Stellglied 28 der Sekundär-Riemenscheibe 21 geführt wird, und ein drittes Steuerungsventil 39 ist angeordnet, um einen Betrag des unter Druck gesetzten Öls zu steuern, welches zu der Kupplung C1 und der Bremse B1 geführt wird. Als die Steuerungsventile 37, 38 und 39 kann beispielsweise ein Magnetventil, ein Steuerungsventil, welches durch den Signaldruck geöffnet wird, ein Spulenventil usw. verwendet werden. Optional können für jedes Stellglied 25 und 28, die Kupplung C1 und die Bremse B1 ein Druckerhöhungs-Steuerungsventil und ein Druckentlastungs-Steuerungsventil separat angeordnet sein.
Zusätzlich ist bei dem in 3 gezeigten Beispiel ein Wechselventil 40 zwischen dem dritten Steuerungsventil 39 und der Kupplung C1 oder der Bremse B1 angeordnet. Wenn sich der Schalthebel 41 in der „D”-Position befindet, sieht das Wechselventil 40 eine Verbindung zwischen der Kupplung C1 und dem dritten Steuerungsventil 39 vor, während der Bremse B1 ermöglicht wird, Öl davon abzuführen. Wenn sich der Schalthebel 41 in der „N”-Position befindet, ermöglicht das Wechselventil 40 der Kupplung C1 und der Bremse B1, Öl davon abzuführen. Wenn sich der Schalthebel 41 in der „R”-Position befindet, sieht das Wechselventil 40 eine Verbindung zwischen der Bremse B1 und dem dritten Steuerungsventil 39 vor, während der Kupplung C1 ermöglicht wird, Öl davon abzuführen.
Der Antriebsstrang und die Hydraulikschaltung sind mit einer elektronischen Steuerungseinheit (nachfolgend als „ECU” abgekürzt) mit einem ROM zum Speichern von vorbestimmten Berechnungsformeln und Kennfeldern, einem RAM zum vorübergehenden Speichern von Erfassungssignalen von Sensoren und Berechnungswerten, und einer CPU zum Ausführen einer Berechnung verbunden. Beispielsweise werden Erfassungssignale in Bezug auf eine Maschinendrehzahl Ne, eine Turbinendrehzahl Nt, eine Drehzahl der Eingangswelle 18 des CVT 17, eine Drehzahl der Ausgangswelle 20 des CVT 17, Hydraulikdrücke in den Stellgliedern 25 und 28, Hydraulikdrücke, welche auf die Kupplung C1 und die Bremse B1 aufgebracht werden, eine Position des Schalthebel 41, Betätigungen des Gaspedals und der Bremse usw. zu der ECU übertragen. Die ECU ist derart konfiguriert, dass diese ein Signal zum Steuern eines auf das Steuerungsventil aufgebrachten Hydraulikdrucks, ein Signal zum Steuern eines zu der Maschine 1 geführten Luft-Kraftstoff-Gemischtes usw. im Ansprechen auf eingehende Signale versendet.
Bei dem so aufgebauten Fahrzeug wird der Leitungsdruck durch Antreiben der mechanischen Ölpumpe 11 durch die Maschine 11 während der stabilen Fahrt des Fahrzeugs auf einem stabilen Druck gehalten. Die Kupplung C1 und die Bremse B1 werden jedoch in den gelösten Zustand gebracht, wenn keine Antriebskraft speziell verlangt wird, wenn keine Maschinen-Bremskraft speziell gefordert wird und wenn sich der Schalthebel 41 in der „N”-Position befindet. Die Maschine 1 wird ebenso gestoppt, wenn es nicht notwendig ist, die Hilfsvorrichtungen zu betreiben. Wenn die Maschine 1 gestoppt wird, wird die mechanische Ölpumpe 11 ebenso gestoppt und daher fällt der Leitungsdruck ab. In dieser Situation wird, falls der Schalthebel 41 ausgehend von der „N”-Position hin zu der „D”-Position umgeschaltet wird, die Drehmoment-Übertragungskapazität der Kupplung C1 umgehend derart erhöht, dass diese größer ist als diese des CVT 17. Das Hydrauliksteuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist derart konfiguriert, dass dieses die Drehmoment-Übertragungskapazität der Kupplung C1 oder der Bremse B1 kleiner hält als diese des CVT 17, solange der Leitungsdruck als der Initialdruck kleiner ist als der stabile Druck, und um eine Verschlechterung des Beschleunigungs-Ansprechverhaltens zu vermeiden. Das Hydrauliksteuerungssystem ist insbesondere derart konfiguriert, dass dieses ein Befehlsmuster von Eingriffsdrücken der Kupplung C1 und der Bremse B1 aus einer Mehrzahl von Muster auswählt und den Eingriffsdruck der Kupplung C1 oder der Bremse B1 gemäß dem ausgewählten Befehlsmuster anpasst.
In 1 ist ein Steuerbeispiel gezeigt, welches durch das Hydrauliksteuerungssystem ausgeführt werden soll. Die in 1 gezeigte Routine wird ausgeführt, wenn der Betriebsbereich ausgehend von einem „N”-Bereich, bei welchem dem Fahrzeug ermöglicht wird, sich frei zu bewegen, hin zu einem „D”-Bereich oder einem „R”-Bereich, bei welchen das Fahrzeug durch die Antriebsmaschine angetrieben wird, umgeschaltet wird. Nachfolgend ist ein Beispiel erläutert, bei welchem der Betriebsbereich ausgehend von dem „N”-Bereich hin zu dem „D”-Bereich umgeschaltet wird. Hierbei ist anzumerken, dass der Antriebsbereich nicht nur durch eine manuelle Betätigung des Schalthebels 41 durch den Fahrer umgeschaltet werden kann, sondern ebenso automatisch in Abhängigkeit von Antriebszuständen des Fahrzeugs. Beispielsweise würde der Antriebsbereich ungeachtet einer Position des Schalthebels 41 automatisch umgeschaltet werden, wenn die Kupplung C1 durch das Niederdrücken des Gaspedals in Eingriff gebracht wird, bei einem Zustand, bei welchem das Fahrzeug geleitet, während die Kupplung C1 und die Bremse B1 in dem gelösten Zustand gehalten werden, oder bei welchem das Fahrzeug unter einem neutralen Bereich stoppt. Die in 1 gezeigte Steuerung kann auch bei den vorstehend erläuterten Situationen ausgeführt werden.
Wenn der Betriebsbereich ausgehend von dem „N”-Bereich zu dem „D”-Bereich umgeschaltet wird, wird ein Befehlsmuster zum Einstellen eines Eingriffsdrucks der Kupplung C1 ausgewählt (bei Schritt S1). Bei Schritt 51 werden die Befehlsmuster der Kupplung C1 mit Bezug auf eine in 4 gezeigte Tabelle ausgewählt. Wie aus 4 ersichtlich ist, wird zunächst ermittelt, ob der Leitungsdruck hoch genug ist, um einen Hydraulikdruck zu schaffen. Falls beispielsweise die Maschine 1 gestoppt ist und die mechanische Ölpumpe 11 somit ebenso gestoppt ist, oder falls die elektrische Ölpumpe 33 eine Fehlfunktion aufweist, ermittelt die ECU einen Umstand, dass der Hydraulikdruck nicht geschaffen werden kann und der Hydraulikdruck daher unzureichend ist. Im Gegensatz dazu ermittelt die ECU unter der Voraussetzung, dass die elektrische Ölpumpe 33 geeignet arbeitet, dass der Hydraulikdruck bereit ist geschaffen zu werden bzw. geschaffen werden kann, auch wenn die mechanische Ölpumpe 11 nicht angetrieben wird. Zu diesem Zweck kann beispielsweise der aktuelle Zustand des Leitungsdrucks basierend auf einem erfassten Druck in dem Öldurchlass 34 oder ein Fehler-Erfassungssignal der elektrischen Ölpumpe 33 ermittelt werden. Falls die ECU ermittelt, dass der Hydraulikdruck unzureichend ist, wird Muster A ausgewählt, bei welchem der Eingriffsdruck der Kupplung C1 relativ hoch ist. Hierbei wird die Ermittlung des Leitungsdrucks, wie in 4 gezeigt, unter der Bedingung bzw. Voraussetzung ausgeführt, dass der aktuelle Leitungsdruck niedriger ist als der Leitungsdruck während der stabilen Fahrt (das heißt, der stabile Druck). Der Zustand, bei welchem der Hydraulikdruck unzureichend ist, und der Zustand, bei welchem der Hydraulikdruck geschaffen werden kann, entsprechen dem beanspruchten „Zustand des Initialdrucks”.
In dem Fall, bei welchem die elektrische Ölpumpe 33 geeignet arbeitet, um den Hydraulikdruck zu schaffen, wird das Befehlsmuster basierend auf einem Zustand der Maschine 1 ausgewählt. Insbesondere in einem Fall, bei welchem es nicht erforderlich ist, dass die Maschine 1 die Leistung zu den Antriebsrädern 31 und der Hilfseinrichtung führt, und die ECU somit eine Steuerung ausführt, um die Maschine 1 zu stoppen, wird Muster B ausgewählt. Zusätzlich wird das Muster B außerdem während eines Neustarts der Maschine 1 ausgewählt. Das heißt, das Muster B wird während der Situation ausgewählt, bei welcher die Maschine 1 nicht stabil angetrieben wird. Zu diesem Zweck kann der Zustand der Maschine 1 basierend auf einem Befehlssignal von einer elektronischen Steuerungseinheit zum Steuern der Maschine 1, oder basierend darauf, ob die Maschinendrehzahl Ne niedriger ist als die Leerlaufdrehzahl, ermittelt werden.
Im Gegensatz dazu wird, wenn die Maschine durch die Stopp-Und-Start-Steuerung gestoppt wird, das Befehlsmuster basierend auf einer Drehzahl der Sekundär-Riemenscheibe 21 ausgewählt. Das Muster B wird insbesondere ebenso ausgewählt, falls die Drehzahl der Sekundär-Riemenscheibe 21 höher ist als eine Referenzdrehzahl zum Ermitteln, ob das Fahrzeug gleitet, während die Kupplung C1 und die Bremse B1 in einem gelösten Zustand gebracht werden. Falls die Kupplung C1 oder die Bremse B1 unter der Bedingung, dass die Drehzahl der Sekundär-Riemenscheibe 21 während dem Antrieb des Fahrzeugs höher ist als die Referenzdrehzahl, plötzlich in Eingriff gebracht wird, würde durch eine Trägheitskraft des Fahrzeugs ein Schlupf des Riemens 22 und Stöße hervorgerufen werden. Um solche Nachteile zu vermeiden, wird das Muster B, bei welchem der Eingriffsdruck der Kupplung C1 am niedrigsten ist, in einem Fall ausgewählt, bei welchem die Drehzahl der Sekundär-Riemenscheibe 21 höher ist als die Referenzdrehzahl.
Wenn das Fahrzeug gestoppt wird, wird das Verdichterlaufrad 7 gestoppt, nachdem die Maschine gestoppt wird. Das heißt, das Verdichterlaufrad 7 kann durch eine Trägheitskraft unmittelbar nach dem Stoppen der Maschine 1 weiterhin rotiert werden. Bei dieser Situation würde ein Eingriffsstoß der Kupplung C1 hervorgerufen werden, auch wenn die Drehzahl der Sekundär-Riemenscheibe 21 niedriger ist als die Referenzdrehzahl und die Maschine 1 in dem gestoppten Fahrzeug gestoppt ist. In diesem Fall wird das Befehlsmuster basierend darauf ausgewählt, ob eine Differenz zwischen einer Turbinendrehzahl Nt als eine Eingangsdrehzahl der Kupplung C1 und einer Riemenscheibendrehzahl Nin der Primär-Riemenscheibe 19 als eine Ausgangsdrehzahl der Kupplung C1 größer ist als ein vorbestimmter Wert. Der vorbestimmte Wert entspricht insbesondere einem Kriterium, dass der Fahrer unter dem vorstehend erwähnten Zustand einen Eingriffsstoß verspürt, und zu diesem Zweck ist der vorbestimmte Wert basierend auf einem Ergebnis eines Experiments oder einer Simulation ermittelt. Falls die Differenz zwischen der Turbinendrehzahl Nt und der Riemenscheibendrehzahl Nin größer ist als der vorbestimmte Wert, wird das Muster B ausgewählt.
Falls im Gegensatz dazu die Differenz zwischen der Turbinendrehzahl Nt und der Riemenscheibendrehzahl Nin kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird das Befehlsmuster basierend auf einem Vorliegen einer Bremsanforderung oder einer Ausführung einer Bremsbetätigung und einer Straßenneigung ausgewählt, um ein plötzliches Starten des Fahrzeugs infolge einer abrupten Übertragung von Leistung zu den Antriebsrädern 31 durch in Eingriff Bringen der Kupplung C1 zu vermeiden. Insbesondere in einem Fall, bei welchem die Bremse nicht betätigt wird und das Fahrzeug auf einer flachen Straße stoppt, wird Muster C ausgewählt, bei welchem der Eingriffsdruck der Kupplung C1 relativ niedrig ist. In einem Fall, bei welchem die Bremse betätigt wird und das Fahrzeug auf einer ansteigenden Schräge stoppt, wird jedoch das Muster D ausgewählt, bei welchem der Eingriffsdruck der Kupplung C1 am höchsten ist. Zu diesem Zweck kann eine Ausführung einer Bremsbetätigung basierend auf einem Signal von einem Erfassungsschalter des Bremspedals erfasst werden. In der in 4 gezeigten Tabelle ist die Situation, in welcher das Bremspedal nicht niedergedrückt wird, als „Aus” angegeben, und die Situation, bei welcher das Bremspedal niedergedrückt wird, ist als „Ein” angegeben.
Daher wird der Eingriffsdruck der Kupplung C1 von den Muster D, A, C und B in dieser Reihenfolge erhöht und eine Veränderungsrate des Eingriffsdrucks ist ebenso in der vorstehend erwähnten Reihenfolge erhöht. Falls das Muster D ausgewählt ist, wird kein Eingriffsstoß der Kupplung C1 hervorgerufen und das Fahrzeug wird durch in Eingriff Bringen der Kupplung C1 nicht plötzlich gestartet. Aus diesem Grund kann der Leitungsdruck ohne das Halten eines Befehlsdrucks der Kupplung C1 auf ein spezifisches Niveau geschaffen werden, falls das Muster D ausgewählt ist.
Nach einem solchen Auswählen des Befehlsmusters des Eingriffsdrucks der Kupplung C1 bei Schritt S1 wird ermittelt, ob ein Zuführbetrag des Öls zu der Hydraulikschaltung größer ist als eine Verwendung bzw. ein Verbrauch des Öls in der Hydraulikschaltung (bei Schritt S2). Insbesondere wird ein Abgabebetrag der mechanischen Ölpumpe 11 mit einem Anstieg der Maschinendrehzahl Ne erhöht und somit kann die Ermittlung bei Schritt S2 durch Vergleichen der Maschinendrehzahl Ne mit einer Referenzdrehzahl α erfolgen.
Falls die Maschine auch nach der Ausführung des Schaltvorgangs des Schalthebels 41 durch den Fahrer noch nicht gestartet wurde, oder falls die Maschinendrehzahl Ne noch nicht derart erhöht wurde, dass diese höher ist als die Referenzdrehzahl a, ist die Antwort von Schritt S2 NEIN. In diesem Fall kann der Hydraulikdruck nicht auf ein ausreichendes Niveau erhöht werden, um eine Drehmoment-Übertragungskapazität des CVT 17 sicherzustellen. In dieser Situation würde die Drehmoment-Übertragungskapazität der Kupplung C1 die Drehmoment-Übertragungskapazität des CVT 17 überschreiten, falls ein großer Betrag des Öls zu der Kupplung C1 geführt wird, um den Eingriffsdruck der Kupplung C1 übermäßig zu erhöhen. Um eine solche Situation zu vermeiden, wird der Eingriffsdruck der Kupplung C1 basierend auf dem bei Schritt S1 ausgewählten Befehlsmuster gesteuert, bis die Maschinendrehzahl Ne derart erhöht ist, dass diese die Referenzdrehzahl α überschreitet (bei Schritt S3). Hierbei wird bei Schritt S3, falls der Abgabebetrag der Ölpumpe 11 basierend auf dem ausgewählten Befehlsmuster unzureichend ist, um die Kupplung C1 in Eingriff zu bringen, die elektrische Ölpumpe 33 angetrieben, um das Öl abzugeben.
Wenn der Abgabebetrag der Ölpumpe 11 derart erhöht wurde, dass dieser größer ist als die Referenzdrehzahl α, so dass die Antwort von Schritt S2 JA ist, wird der Eingriffsdruck der Kupplung C1 durch einen normalen Vorgang gesteuert (bei Schritt S4). Bei Schritt S4 wird insbesondere der Eingriffsdruck der Kupplung C1 erhöht, so dass dieser größer ist als der bei Schritt S3 eingestellte. Anschließend wird ermittelt, ob die Turbinendrehzahl Nt verringert wurde (bei Schritt S5). Bei Schritt S5 wird insbesondere ermittelt, ob die Leistungsübertragung von dem Verdichterlaufrad 7 zu der Primär-Riemenscheibe 19 gestartet ist, durch in Eingriff Bringen der Kupplung C1 durch einen konstanten Druck. Eine solche Ermittlung bei Schritt S5 kann außerdem basierend darauf erfolgen, ob eine Veränderungsrate der Turbinendrehzahl Nt einem negativen Wert entspricht. Falls die Turbinendrehzahl Nt noch nicht verringert wurde, so dass die Antwort von Schritt S5 NEIN ist, wird der Eingriffsdruck der Kupplung C1 auf einem konstanten Niveau gehalten und die Ermittlung bei Schritt S5 wird wiederholt, bis die Turbinendrehzahl Nt beginnt abzunehmen.
Falls die Turbinendrehzahl Nt im Gegensatz dazu bereits verringert wurde, so dass die Antwort von Schritt S5 JA ist, wird der Eingriffsdruck der Kupplung C1 kontinuierlich nach oben getrieben bzw. erhöht (bei Schritt S6) und anschließend wird ermittelt, ob die Kupplung C1 Eingriff gebracht wurde (bei Schritt S7). Bei Schritt S7 kann der Eingriff der Kupplung C1 basierend auf einem Umstand ermittelt werden, dass die Turbinendrehzahl Nt mit der Drehzahl Nin der Primär-Riemenscheibe 19 synchronisiert ist. Falls der Eingriff der Kupplung C1 noch nicht abgeschlossen wurde, so dass die Antwort von Schritt S7 NEIN ist, wird das Erhöhen des Eingriffsdrucks der Kupplung C1 fortgesetzt und die Ermittlung bei Schritt S7 wird wiederholt, bis die Kupplung C1 vollständig in Eingriff gebracht ist. Falls im Gegensatz dazu der Eingriff der Kupplung C1 bereits abgeschlossen wurde, so dass die Antwort von Schritt S7 JA ist, wird die in 1 gezeigte Routine beendet. Nach dem Abschluss des Eingriffs der Kupplung C1 wird der Eingriffsdruck auf einem vorbestimmten Niveau gehalten.
Hier sind Veränderungen der Maschinendrehzahl Ne, der Turbinendrehzahl Nt, des Befehlsdrucks zu der Kupplung C1, des Befehlsdrucks zum Steuern des Riemen-Klemmdrucks des CVT 17, eines tatsächlichen Drucks, welcher auf das CVT 17 aufgebracht wird, und des tatsächlichen Drucks, welcher auf die Kupplung C1 aufgebracht wird, mit Bezug auf das in 5 gezeigte Zeitdiagramm erläutert. In dem Abschnitt, welcher Veränderungen der Drehzahlen zeigt, stellt die durchgehende Linie die Maschinendrehzahl Ne dar und eine unterbrochene Linie stellt die Turbinendrehzahl Nt dar. In dem Abschnitt, welcher Veränderungen der Befehlsdrücke zeigt, stellt jede durchgehende Linie individuell den Befehlsdruck zu der Kupplung C1 und den Befehlsdruck zu dem CVT 17 dar, und jede unterbrochene Linie stellt individuell den tatsächlichen Druck dar, welcher auf diese Elemente aufgebracht wird. Hierbei wird die Drehmoment-Übertragungskapazität jedes Elements proportional zu einer Veränderung des tatsächlichen Drucks, welcher darauf aufgebracht wird, verändert. 5 zeigt insbesondere eine Situation, bei welcher der Schalthebel 41 während der Ausführung der Steuerung zum automatischen Stoppen der Maschine 1 ausgehend von der „N”-Position zu der „D”-Position umgeschaltet wird. In dieser Situation ist daher das Muster B ausgewählt, um den Eingriffsdruck der Kupplung C1 derart einzustellen, dass dieser niedriger ist als derjenige bei anderen Muster. Wenn der Schalthebel 41 bei einem Punkt t1 ausgehend von der „N”-Position zu der „D”-Position umgeschaltet wird, wird die in 1 gezeigte Steuerung gestartet und das Muster B des Eingriffsdrucks der Kupplung C1 wird ausgewählt. Anschließend erfolgt bei Schritt S2 die Ermittlung, ob ein Zuführbetrag des Öls zu der Hydraulikschaltung größer ist als ein Verbrauch des Öls in der Hydraulikschaltung. Bei dem Punkt t1 wird die Maschinendrehzahl Ne verringert und somit ist der Zuführbetrag des Öls kleiner als der Verbrauchsbetrag, so dass die Antwort von Schritt S2 in dieser Situation NEIN ist. Folglich wird die Kupplung C1 durch den Eingriffsdruck des Musters B in Eingriff gebracht, so dass die Drehmoment-Übertragungskapazität der Kupplung C1 gemäß dem Eingriffsdruck des Musters B geschaffen wird.
Infolge einer solchen Reduktion der Maschinendrehzahl Ne während der Ausführung der Steuerung zum automatischen Stoppen der Maschine 1 wird ein Abgabebetrag des Öls von der Ölpumpe 11 reduziert. In dieser Situation wird ein tatsächlicher Druck, welcher auf das CVT 17 aufgebracht wird, ungeachtet des Befehlsdrucks zu diesem verringert. Folglich ist die Drehmoment-Übertragungskapazität des CVT 17 reduziert. Wenn die Steuerung zum in Eingriff Bringen der Kupplung C1 bei dem Punkt t1 ausgeführt wird, wird das auf das CVT 17 aufgebrachte Drehmoment erhöht und somit wird der zu dem CVT 17 geführte Befehlsdruck stufenweise erhöht. In dieser Situation wird die Turbinendrehzahl Nt nach der Reduktion der Maschinendrehzahl Ne verringert.
Anschließend, nachdem ausgehend von dem Punkt t1 eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist und eine Ermittlung eines Umstands erfolgt ist, dass der Fahrer den „D”-Bereich auswählt, wird bei einem Punkt t2 die Steuerung zum Stoppen der Maschine 1 beendet und die Steuerung zum Neustarten der Maschine 1 wird eingeleitet. Während der Phase ausgehend von t1 bis zu t2 erfolgt insbesondere eine Ermittlung dahingehend, ob der Schalthebel 41 über die „D”-Position zu einer anderen Schaltposition umgeschaltet wird. Infolge des Startens der Steuerung zum Neustarten der Maschine 1 bei Punkt t2 beginnt der tatsächliche Druck, welcher auf das CVT 17 aufgebracht wird, damit, zuzunehmen, so dass die Drehmoment-Übertragungskapazität davon erhöht wird. Folglich beginnt die Turbinendrehzahl Nt nach einer Erhöhung der Maschinendrehzahl Ne damit, leicht anzusteigen. Eine solche zeitliche Verzögerung entspricht einer erforderlichen Zeit, um das Drehmoment der Maschine 1 über das Öl zu dem Turbinen- bzw. Verdichterlaufrad 7 zu übertragen.
Wenn die Maschinendrehzahl Ne bei dem Punkt t3 die Referenzdrehzahl α überschreitet, so dass bei dem in 1 gezeigten Schritt S2 die zustimmende Ermittlung erfolgt, wird der Eingriffsdruck der Kupplung C1 durch einen normalen Vorgang gesteuert. Bei dem in 5 gezeigten Beispiel wird bei Punkt t3 insbesondere der Befehlsdruck zu der Kupplung C1 vorübergehend stufenweise erhöht und anschließend auf einem Niveau aufrechterhalten, welches höher ist als dieses vor dem Punkt t3. Folglich wird die Drehmoment-Übertragungskapazität der Kupplung C1 erhöht. Infolge der Erhöhung der Maschinendrehzahl Ne wird der auf das CVT 17 aufgebrachte tatsächliche Druck nach dem Punkt t3 allmählich hin zu dem Befehlsdruck zu dem CVT 17 erhöht. Anschließend wird der Befehlsdruck zu dem CVT 17 allmählich kontinuierlich erhöht.
Wenn der Befehlsdruck zu der Kupplung C1 auf das Niveau für die normale Fahrt erhöht ist, so dass die Kupplung C1 damit beginnt, Drehmoment zu übertragen, beginnt die Turbinendrehzahl Nt bei Punkt t4 damit, abzufallen. In dieser Situation wird bei Schritt S5 eine zustimmende Ermittlung erhalten, so dass das Erhöhen des Befehlsdrucks zu der Kupplung C1 ausgeführt wird. Folglich wird der tatsächliche Druck, welcher auf die Kupplung C1 aufgebracht wird, proportional zu der Erhöhung des Befehlsdrucks erhöht, so dass die Drehmoment-Übertragungskapazität davon ebenso proportional erhöht wird. Obwohl in 5 nicht explizit gezeigt, wird, wenn die Turbinendrehzahl Nt mit der Drehzahl Nin der Primär-Riemenscheibe 19 synchronisiert ist, so dass der vollständige Eingriff der Kupplung C1 ermittelt wird, der Befehlsdruck zu der Kupplung C1 auf einen vorbestimmten Niveau gehalten und die in 1 gezeigte Steuerung wird beendet.
Nachfolgend sind Veränderungen der Maschinendrehzahl Ne, der Turbinendrehzahl Nt, des Befehlsdrucks zu der Kupplung C1, des Befehlsdrucks zum Steuern des Riemen-Klemmdrucks des CVT 17, des tatsächlichen Drucks, welche auf das CVT 17 aufgebracht wird, und des tatsächlichen Drucks, welcher auf die Kupplung C1 aufgebracht wird, wenn der Schalthebel 41 ausgehend von der „N”-Position zu der „D”-Position umgeschaltet wird, während die Maschine 1 durch das Niederdrücken des Bremspedals gestoppt wird, mit Bezug auf das in 6 gezeigte Zeitdiagramm erläutert. In dem Abschnitt, welcher Veränderungen der Drehzahlen zeigt, stellt die durchgehende Linie die Maschinendrehzahl Ne dar, und eine unterbrochene Linie stellt die Turbinendrehzahl Nt dar. In dem Abschnitt, welcher Veränderungen der Befehlsdrücke zeigt, stellt jede durchgehende Linie individuell den Befehlsdruck zu der Kupplung C1 und den Befehlsdruck zu dem CVT 17 dar, und jede unterbrochene Linie stellt individuell den tatsächlichen Druck dar, welcher auf diese Elemente aufgebracht wird. Hier wird die Drehmoment-Übertragungskapazität jedes Elements proportional zu einer Veränderung des darauf aufgebrachten tatsächlichen Drucks verändert. Bei dem in 6 gezeigten Beispiel wird die Maschine 1 bei einem Punkt t5 automatisch gestoppt, wenn der Betriebsbereich umgeschaltet wird. In dieser Situation wird das Bremspedal niedergedrückt und somit wird das Muster D des Eingriffsdrucks ausgewählt, um die Kupplung C1 durch Aufbringen des Drucks in Eingriff zu bringen, welcher durch den Leitungsdruck geschaffen wird, ohne Aufrechterhalten des Eingriffsdrucks auf dem relativ niedrigen Wartedruck. In 5 wird insbesondere der Befehlsdruck zu der Kupplung C1 bei einem Punkt t5 stufenweise erhöht und danach aufrechterhalten. Da die Maschine 1 jedoch gestoppt ist, ist der Abgabebetrag des Öls von der Ölpumpe 11 klein. In dieser Situation ist daher der tatsächliche Druck, welcher auf die Kupplung C1 aufgebracht wird, niedrig und daher ist die Drehmoment-Übertragungskapazität davon klein. In gleicher Art und Weise wird der Befehlsdruck zu dem CVT 17 ebenso stufenweise auf ein Niveau erhöht, bei welchem ein Schlupf des Riemen 22 durch das Drehmoment, welches auf das CVT 17 aufgebracht wird, wenn die Maschine gestartet wird, nicht hervorgerufen wird. Der tatsächliche Druck, welcher auf das CVT 17 aufgebracht wird, wird jedoch auf einem niedrigen Niveau gehalten und somit ist die Drehmoment-Übertragungskapazität davon in dieser Situation nach wie vor klein.
Anschließend wird, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem der Betriebsbereich umgeschaltet wurde, die Steuerung zum Neustarten der Maschine 1 bei einem Punkt t6 gestartet. Folglich wird die Maschinendrehzahl Ne erhöht und die tatsächlichen Drücke, welche auf die Kupplung C1 und das CVT 17 aufgebracht werden (oder die Drehmoment-Übertragungskapazität davon), beginnen zuzunehmen. Anschließend wird die Drehmoment-Übertragungskapazität der Kupplung C1 auf ein Niveau entsprechend dem Befehlsdruck zu diesem erhöht. In dieser Situation wird, obwohl die Maschinendrehzahl Ne erhöht wird, die Bremse betätigt und somit wird die Turbinendrehzahl Nt nicht erhöht.
Daher wird die Drehmoment-Übertragungskapazität der Kupplung C1 daran gehindert, derart erhöht zu werden, dass diese größer ist als diejenige des CVT 17, wenn der Eingriff der Kupplung C1 eingeleitet wird. Zu diesem Zweck wird der Eingriffsdruck der Kupplung C1 auf einem relativ niedrigen Niveau gehalten, bis der Abgabebetrag des Öls von der Ölpumpe 11 erhöht ist. Insbesondere bleibt der Eingriffsdruck der Kupplung C1 auf dem früheren niedrigen Niveau, auch wenn der Eingriffsdruck erhöht wird, nachdem der Abgabebetrag des Öls von der Ölpumpe 11 erhöht wurde, so dass die Drehmoment-Übertragungskapazität des Riemens 22 erhöht wurde. Aus diesem Grund kann ein Zunahmebetrag des Eingriffsdrucks der Kupplung C1 reduziert werden, so dass eine erforderliche Zeit, um den Eingriffsdruck der Kupplung C1 zu erhöhen, verkürzt werden kann. Das heißt, eine erforderliche Zeit, um das Übertragen von Drehmoment durch die Kupplung C1 zu starten, kann verkürzt werden, so dass eine Verschlechterung des Beschleunigungs-Ansprechverhaltens vermieden werden kann. Zusätzlich kann ein Muster zum Erhöhen des Eingriffsdrucks der Kupplung C1 gemäß den Zuständen des Leitungsdrucks und der Maschine 1 und den Drehzahlen der Drehelemente ausgewählt werden. Aus diesem Grund kann die Steuerung zum Einstellen des Eingriffsdrucks der Kupplung C1 vereinfacht werden. Ferner kann der Eingriffsstoß der Kupplung C1 reduziert werden, da der Eingriffsdruck der Kupplung C1 auf diese Art und Weise basierend auf der Differenz zwischen der Turbinendrehzahl Nt und der Riemenscheibendrehzahl Nin ermittelt wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung bei den vorstehenden Beispielen auf das riemengetriebene stufenlose Getriebe angewendet wird, kann das Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung auf Getriebe jeder Art angewendet werden, bei welchen eine Drehmoment-Übertragungskapazität davon hydraulisch gesteuert wird, wie ein stufenloses Getriebe vom Toroidal-Typ. Zusätzlich können die Faktoren zum Auswählen des Befehlsmusters des Eingriffsdrucks der Kupplung nach Bedarf reduziert oder erhöht sein. Die Faktoren zum Auswählen des Befehlsmusters des Eingriffsdrucks der Kupplung können außerdem weiter reduziert oder erhöht sein.

Claims

Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug mit einem stufenlosen Getriebe, bei welchem eine Drehmoment-Übertragungskapazität davon hydraulisch verändert wird, und einer Eingriffsvorrichtung, welche mit dem stufenlosen Getriebe hintereinandergeschaltet ist, und bei welcher eine Drehmoment-Übertragungskapazität davon hydraulisch verändert wird, gekennzeichnet durch: eine Auswahleinrichtung, welche ein Befehlsmuster zum Einstellen eines Eingriffsdrucks der Eingriffsvorrichtung aus einer Mehrzahl von Muster auswählt, wenn ein Initialdruck niedriger ist als ein stabiler Druck für eine normale Fahrt des Fahrzeugs; und wobei die Auswahleinrichtung derart konfiguriert ist, dass diese das Befehlsmuster in einer Art und Weise auswählt, dass die Drehmoment-Übertragungskapazität der Eingriffsvorrichtung die Drehmoment-Übertragungskapazität des stufenlosen Getriebes nicht überschreitet, basierend auf zumindest einem von Zuständen des Initialdrucks, welcher derart verringert ist, dass dieser niedriger ist als der stabile Druck, und einer Drehzahl des stufenlosen Getriebes.
Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Auswahleinrichtung eine Einrichtung enthält, welche das Befehlsmuster basierend auf einer Differenz zwischen Drehzahlen eines Eingangs-Drehelements und eines Ausgangs-Drehelements der Eingriffsvorrichtung auswählt.
Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Auswahleinrichtung eine Einrichtung enthält, welche das Befehlsmuster basierend auf einer Bremsanforderung und einer Straßenneigung auswählt.
Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner gekennzeichnet durch: eine Antriebsmaschine, welche eine Antriebskraft erzeugt, und eine Fluidkopplung, welche mit der Antriebsmaschine verbunden ist, um die Antriebskraft zu der Eingriffsvorrichtung zu führen, und eine Ermittlungseinrichtung, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen Beginn eines Eingriffs der Eingriffsvorrichtung ermittelt, basierend auf einem Umstand, dass eine Ausgangsdrehzahl der Fluidkopplung unter einer Bedingung verringert ist, dass der Initialdruck auf ein Niveau des stabilen Drucks erhöht ist.
Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 4, ferner gekennzeichnet durch: eine Erhöhungseinrichtung, welche derart konfiguriert ist, dass diese den Eingriffsdruck der Eingriffsvorrichtung in einem Fall kontinuierlich erhöht, bei welchem die Ermittlungseinrichtung einen Umstand ermittelt, dass der Eingriff der Eingriffsvorrichtung eingeleitet wurde.
Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Eingriffsvorrichtung eine Kupplung und eine Bremse einer Drehmoment-Umkehrvorrichtung enthält, welche derart angepasst ist, dass diese Drehrichtungen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle umkehrt.
Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner gekennzeichnet durch: eine mechanische Ölpumpe, welche durch eine Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs angetrieben wird, um Öl abzugeben.
Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 7, ferner gekennzeichnet durch: eine elektrische Ölpumpe, welche durch einen Motor angetrieben wird, um Öl abzugeben, und bei welcher eine Kapazität davon kleiner ist als diese der mechanischen Ölpumpe.
Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 7, ferner gekennzeichnet durch: ein Reglerventil, welches einen Hydraulikdruck in einem Durchlass für das von der mechanischen Ölpumpe abgegebene Öl reguliert; und wobei der Initialdruck den Hydraulikdruck in dem Durchlass enthält, welcher durch das Reglerventil reguliert wird.
Hydrauliksteuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei das über das Reglerventil von dem Durchlass abgegebene Öl, wenn der Hydraulikdruck in dem Durchlass hoch ist, zu einer Niederdruckseite abgeführt wird, bei welcher ein Niveau eines erforderlichen Drucks niedriger ist als ein Niveau des Drucks, welches durch die Eingriffsvorrichtung oder das stufenlose Getriebe gefordert wird.