DE19739750A1

DE19739750A1 - Elektrisches Ölpumpensteuerungssystem für ein Kraftfahrzeugleistungsgetriebe

Info

Publication number: DE19739750A1
Application number: DE19739750A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Hara; Kiyoshi Kurita
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2017-09-11
Also published as: DE19739750B4; US5944632A; JPH1089445A; JP3861340B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für eine Ölpumpe zur Bildung einer Öldruckquelle eines Fahrzeuggetriebes, und insbe sondere eine Steuerung eines Motors zum Antrieb der Ölpumpe.

In einer Fahrzeugantriebseinheit ist eine Hybrid-Antriebseinheit vorgesehen, bei der eine Brennkraftmaschine (nachstehend als Ma schine bezeichnet) und ein Elektromotor (nachstehend als Motor bezeichnet) als Leistungs- bzw. Antriebsquelle dienen. Zur Ver minderung der Antriebsbelastung der Ölpumpe eines automatischen Getriebes während der Leistungsübertragung ist eine Vorrichtung bekannt, bei der die Ölpumpe durch entsprechendes Schalten der Maschine und des Motors angetrieben wird, wie es in der JP 174055/1994 offenbart ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Ölpumpe klein dimensioniert zur Verminderung des Schlupfbe reichs und zur Verminderung der Antriebsbelastung. Zur Kompensa tion eines Mangels an einer während einer Umdrehung zur entla denden Ölmenge infolge der geringen Abmessungen der Pumpe durch Vergrößern der Drehzahlen, wird die Pumpe grundsätzlich bei hö heren Drehzahlen der Maschine betrieben. Zum Zeitpunkt der Ein stellung des Getriebes auf die neutrale Fahrstufe (N-D) bei der die Drehzahl der Maschine derart niedrig ist, daß die Ölförde rungsmenge nicht ausreicht, wird die Ölpumpe mittels des Motors bei hohen Drehzahlen, zur Aufrechterhaltung der gewünschten Öl fördermenge betrieben. Zum Zeitpunkt des Anhaltens eines Fahr zeugs (keine Fahrgeschwindigkeit), beispielsweise im P-Bereich oder N-Bereich, in welchem kein Öl benötigt wird oder wenn Öl benötigt wird und die Maschine jedoch mit hoher Drehzahl betrie ben wird, kann eine ausreichende Ölmenge durch einen Antrieb mittels der Maschine allein aufrechterhalten werden, so daß die Leistungsaufnahme durch das Abschalten des Motors vermindert ist.

Gemäß dem vorstehenden Aufbau der bekannten Vorrichtung können sowohl die Ölpumpe als auch der Motor zum Antrieb der Ölpumpe mit kleinen Abmessungen ausgeführt sein, so daß mit diesem Auf bau eine wirksame Verminderung der Leistungsaufnahme erzielt wird. Hierbei wird jedoch der Antrieb der Ölpumpe mittels eines mechanischen Schaltmechanismus bewirkt und erfordert somit eine Getriebekupplung zur Verbindung der Maschine und des Motors zur Ölpumpe, und Einwegkupplungen zur Glättung der Schaltvorgänge. Ferner basiert der vorstehend angegebene Stand der Technik auf dem Antrieb der Ölpumpe mittels der Maschine, so daß sie nicht zur Leistungsübertragung herangezogen werden kann in den Fällen, in welchen sowohl der Motor als auch die Maschine beim Anhalten des Fahrzeugs abgeschaltet werden zur weiteren Verminderung der Leistungsaufnahme und der Betriebsstunden. Wird hingegen die Öl pumpe ständig mittels des vorgesehenen Motors angetrieben, dann steigt die Leistungsaufnahme auf zu große Werte an, die im Ge gensatz zur Erzielung einer Verminderung der Leistungsaufnahme stehen.

Im Falle eines üblichen automatischen Getriebes gemäß dem Stand der Technik erfordert der Öldruck: einen Leitungsdruck zur Steuerung des Anlegens von Reibungselementen wie Kupplungen oder Bremsen; einen zweiten Druck zur Betätigung eines Drehmoment wandlers, sofern dieser vorgesehen ist; und ein Schmieröldruck zum Kühlen der Reibungskupplungselemente und des Getriebes und zur Schmierung der einzelnen mechanischen Teile. Fig. 13 zeigt einen allgemeinen Teil eines Druckregelkreises zur Erzeugung dieser individuellen Öldrücke im Ventilgehäuse des automatischen Getriebes. Ein Leitungsdruck-Öldurchgang (a) ist mit einer Ent sorgungsseite einer Ölpumpe (O/P) verbunden und führt zu einer Schaltsteuerungsschaltung zur Steuerung des Öldrucks des hydrau lischen Servoantriebs der individuellen Reibungskupplungselemen te. Ein Leitungsdruck (P_L) des Leitungsdruck-Öldurchgangs (a) wird mittels eines primären Regelventils geregelt, das mit einem Zweig des Leitungsdruck-Öldurchgangs (a) verbunden ist zur Aus gabe eines zweiten Drucks (P_sec) in angemessener Weise während der Regelung des Leitungsdrucks und zur Ableitung des übergroßen Drucks auf der Ansaugseite der Ölpumpe (O/P). Ein Sekundärdruck- Öldurchgang (b) ist mit der Ausgangsseite des primären Regelven tils verbunden und führt zum Drehmomentwandler. Der Sekundär druck (P_sec) des Sekundärdruck-Öldurchgangs (b) wird mittels eines sekundären Regelventils geregelt, das mit einem Zweig des Öl durchgangs (b) verbunden ist zur Ausgabe eines Schmieröldrucks (P_LUBE) in geeigneter Weise während des Regelns des Sekundärdrucks (P_sec) und zur Ableitung des übergroßen Drucks auf der Ansaugseite der Ölpumpe. Ferner ist der Schmieröldruck (P_LUBE) eines Schmier druck-Öldurchgangs (c), der mit der Ausgangsseite des sekundären Regelventils verbunden ist und zu den einzelnen mechanischen Teilen führt, der Ausgangsöldruck des vorstehend angegebenen zweiten Regelventils. Die Regelventile werden mittels eines li nearen Solenoidventils gesteuert zur Ausgabe eines Drosselsi gnaldrucks (P_SLT) in Abhängigkeit von Drosselöffnungsdaten, wie sie an ein Solenoid angelegt werden.

In der Druckregelschaltung mit dem vorstehenden Aufbau steigt der Leitungsdruck (P_L) an, wenn die Entladeölmenge der Ölpumpe (O/P) über die abzuleitende und in einer Schaltsteuerungsschal tung aufzunehmende Ölmenge ansteigt. Nachdem der Leitungsdruck (P_L) einen vorbestimmten Leitungsdruck (P_L) erreicht, wird der Überdruck als Sekundärdruck (P_sec) zum Sekundärdruck-Öldurchgang (b) ausgegeben. Da die Entladeölmenge der Ölpumpe (O/P) in glei cher Weise höher als die durch die Schaltung aufzunehmende und zum Sekundärdruck-Öldurchgang (b) abzuleitende Ölmenge ansteigt, wird der das Sekundärregelventil durchlaufende Überdruck als Schmierdruck (P_LUBE) zu dem Schmierdruck-Öldurchgang (c) ausgege ben, und der weitere übergroße Öldruck wird von einem Ablei tungsöldurchgang (d) zur Ansaugseite der Ölpumpe (O/P) zurückge führt. Im Ergebnis ist die Ölpumpenantriebskraft, wie sie zur Entladung des abgeleiteten Öls aufgenommen wurde, ein Energie verlust. Ferner ist das zum Schmierdruck-Öldurchgang (c) ausge gebene Öl ebenfalls ein Energieverlust, wenn sich die einzelnen mechanischen Teil in einem Belastungszustand befinden, der kei ne besondere Zufuhr von Schmieröl erfordert.

Fig. 14 veranschaulicht ein Beispiel der Beziehung zwischen dem Anstieg der vorstehend angegebenen einzelnen Öldrücke bei einer vollen Drosselzeit bei einer ersten Geschwindigkeit des normalen Automatikgetriebes und den Anstiegen in den Drehzahlen der Öl pumpe. Der Leitungsdruck (P_L) nimmt einen vorbestimmten Wert an, wie es mittels einer durchgezogenen Kurve in der Zeichnung dar gestellt ist, wenn die Drehzahl der Ölpumpe (d. h. die Maschi nendrehzahl) etwa 1400 1/min beträgt. Der Schmieröldruck (P_LUBE) nimmt einen vorbestimmten Wert an, wie es mittels einer punk tierten Kurve angegeben ist, wenn die Drehzahl der Ölpumpe etwa 2600 1/min beträgt. In diesem Fall wird die Entladeströmung, die zur Drehzahl der Ölpumpe gehört, die den vorstehend angegebenen Wert von 2600 1/mit übersteigt, vollständig abgeleitet und führt zu einem Energieverlust. Obwohl es bei den Bedingungen der vor liegenden Figur nicht dargestellt ist, kann der Energieverlust erheblich vermindert werden durch Regeln der Obergrenze der Drehzahl der Ölpumpe auf etwa 1400 1/min, wenn ferner der Fahr betriebszustand keinen Schmieröldruck erfordert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die elektrische Steuerung einer Ölpumpe für ein Kraftfahrzeuggetriebe derart auszugestalten, daß ein Elektromotor ständig die Ölpumpe ohne Zwischenschaltung eines Schaltmechanismus antreibt und das Steu ersystem die Leistungsaufnahme vermindern und die erforderliche Entladeölmenge in Abhängigkeit von der Fahrsituation aufrechter halten kann (erste Aufgabe).

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Während der Leerlaufphase (Schiebebetrieb, d. h. wenn der Hauptantrieb mittels der Trägheitskraft angetrieben wird) ist die an die einzelnen Teile anzulegende Kraft des Leistungsge triebes niedrig. Das Leistungsgetriebe weist den Aufbau eines automatischen Getriebes auf, und es ist nicht erforderlich, die Schmierölmenge während des Schiebebetriebs aufrechtzuerhalten, mit Ausnahme der Zeiten des Antriebs, obwohl die Reibungskupp lungselemente (Bremsen usw.) zur Erzielung einer Maschinen bremsung verwendet werden. Die Erfindung dient ferner der Er leichterung des Ölpumpenantriebs während des Schiebebetriebs zur weiteren Verminderung der Leistungsaufnahme (zweite Aufgabe).

Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit auch während des vorstehend angegebenen Schiebebetriebs (Leerlauf) hoch ist, ist die Dreh zahl des internen Mechanismus des Leistungsgetriebes hoch und die den einzelnen mechanischen Teilen zugeführte Belastung ist höher als bei niedriger Geschwindigkeit. Die Erfindung dient ferner der Vermeidung eines Mangels an erforderlicher Schmieröl menge unter derartigen Fahrbedingungen (dritte Aufgabe).

Während einer Antriebszeit ist die Fahrzeuggeschwindigkeit im allgemeinen niedrig während des Umkehrbetriebs (Rückwärtsbetrieb), und die Zeit während des Umkehrbetriebs ist ebenfalls kurz, so daß die erforderliche Schmierölmenge für eine Vorwärtsfahrt nicht aufrechterhalten werden muß. Auch wenn es sich bei dem Leistungsgetriebe um ein automatisches Getriebe handelt und die Reibungskupplungselemente verwendet werden zur Aufrechterhaltung des Umkehrbetriebszustands (Rückwärtsbetrieb), muß die für eine Vorwärtsfahrt erforderliche Schmierölmenge nicht aufrechterhalten werden. Die Erfindung dient somit ferner der Erleichterung der Ölpumpenantriebsbelastung während eines Umkehrbetriebs, wobei die Leistungsaufnahme weiter vermindert wird (vierte Aufgabe).

Ist die Geschwindigkeit auch während des vorstehend angegebenen Umkehrbetriebs groß, dann ist die Drehzahl des internen Mecha nismus des Leistungsgetriebes hoch und die Belastung der indivi duellen mechanischen Teile ist höher als bei einer niedrigen Ge schwindigkeit. Die Erfindung dient somit ferner der Vermeidung eines Mangels an Schmieröl bei derartigen Fahrbedingungen (fünfte Aufgabe).

Bei stehendem Fahrzeug und einer Schaltposition des Leistungsge triebes in einem Fahrbereich ist nicht nur die Drehzahl sondern auch die Belastung der internen Mechanismen des Leistungsgetrie bes niedrig. Die Wahrscheinlichkeit zum Starten des Fahrzeugs für eine schnelle Fahrt ist jedoch so groß, daß ein hoher Lei tungsdruck zur Steuerung der Anwendung der Reibungskupplungsele mente des Leistungsgetriebes zum Zeitpunkt eines Schaltens zu einer Startbeschleunigung erforderlich ist. Die Erfindung dient daher ferner der Aufrechterhaltung des gewünschten Leitungs drucks gemäß dieser Situation zur Verhinderung eines langsamen Startens des Fahrzeugs( sechste Aufgabe).

Beim Anhalten in einem Nichtfahrbereich ist sowohl die Drehzahl als auch die Belastung der internen Mechanismen des Leistungsge triebes niedrig, so daß es erforderlich ist, Vorbereitungen für den Start einer Beschleunigung zu treffen durch Abwarten des Schaltens in einen Fahrbereich. Die Erfindung dient daher ferner der Erleichterung der Ölpumpenantriebsbelastung während des Nichtfahrbereichs auf das Minimum zur weiteren Verminderung der Leistungsaufnahme (siebte Aufgabe).

Bei der Anfangsfahrstartzeit eines Fahrzeugs unabhängig von der vorstehend angegebenen Schaltposition ist die Arbeitstemperatur des Leistungsgetriebes niedrig und das Öl weist eine geringe Fluidität auf, so daß das Schmieröl die einzelnen mechanischen Teile nicht in ausreichender Weise schmiert. Es ist daher erfor derlich, den Schmierzustand der einzelnen Teile schnell zu ver stärken. Nachdem die Öltemperatur einen angemessenen Wert er reicht hat, ist die Verstärkung einer geeigneten Schmierölmenge nicht so schwierig wie zur Anfangszeit. Die Erfindung dient so mit ferner dem Vermeiden eines Mangels an Schmieröl, wie er mit einer Verminderung in der Leistungsaufnahme einhergeht, durch Antreiben der Ölpumpe in Abhängigkeit von der Arbeitstemperatur des Öls und der Schmiersituation der einzelnen mechanischen Tei le (achte Aufgabe).

In allgemeiner Form ausgedrückt ändert sich die Fluidität (Fließfähigkeit) des Arbeitsöls in Abhängigkeit von der jeweili gen Öltemperatur. Die Erfindung bewirkt somit ferner die Vermei dung eines Mangels an Schmieröl, der mit einer Verminderung der Leistungsaufnahme einhergeht, auch unter einer allgemeinen Si tuation durch Antreiben der Ölpumpe unter Berücksichtigung der Fluidität des Arbeitsöls (neunte Aufgabe).

Erfindungsgemäß umfaßt das Fahrzeugleistungsgetriebe: eine Öl pumpe, die als Öldrückquelle einen Leitungsdruck zur Steuerung der Anwendung von Reibungskupplungselementen und für einen Schmierdruck zur Schmierung einzelner mechanischer Teile dient, einen Motor zum Antreiben der Ölpumpe und eine Steuerungseinheit zur Steuerung des Motors. Ein vorgesehenes elektrisches Ölpum pensteuerungssystem umfaßt einen Beschleunigungssensor zur Ein gabe von Beschleunigungsdaten in Abhängigkeit vom Betrieb des Beschleunigungspedals eines Fahrzeugs zur Steuerungseinheit, wo bei die Steuerungseinheit die Drehzahl des Motors in der Weise steuert, daß die Entladeölmenge durch die Ölpumpe ausreichend ist zur Ausgabe eines Leitungsdrucks, der den Beschleunigungsda ten und dem Schmieröldruck entspricht. Für die Entladeölmenge ist eine Ölverlustmenge (Leckage) bei den einzelnen Teilen zu berücksichtigen, und dieser Faktor wird bei der Einstellung der Drehzahl des Motors einbezogen.

Zur Lösung der zweiten Aufgabe bestimmt die Steuerungseinheit den Leerlaufzustand (Schiebebetrieb) des Fahrzeugs aus den Be schleunigungsdaten zur Steuerung der Drehzahl des Motors, so daß die Entladeölmenge der Ölpumpe lediglich ausreicht zur Ausgabe des Leitungsdrucks und nicht des Schmieröldrucks.

Zur Lösung der dritten Aufgabe umfaßt das elektrische Ölpumpen steuerungssystem ferner einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Eingabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs in die Steuerungs einheit, und die Steuerungseinheit steuert die Drehzahl des Mo tors während des Leerlaufs (Schiebebetrieb) bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit, so daß die Entladeölmenge der Pumpe ausreichend ist zur Bildung des Leitungsdrucks und des Schmier öldrucks.

Zur Lösung der vierten Aufgabe umfaßt das elektrische Ölpumpen steuerungssystem ferner einen Schaltpositionssensor zur Eingabe der Schaltposition des Leistungsgetriebes zur Steuerungseinheit, und die Steuerungseinheit steuert die Drehzahl des Motors, wenn der Fahrbereich (Schaltposition) der Umkehrbetrieb ist, so daß die Entladeölmenge der Pumpe lediglich ausreicht zur Zuführung des Leitungsdrucks in Übereinstimmung mit den Beschleunigungsda ten.

Zur Lösung der fünften Aufgabe umfaßt das elektrische Ölpumpen steuerungssystem ferner einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Eingabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs in die Steuerungs einheit. Die Steuerungseinheit steuert während des Umkehrbe triebs mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit die Drehzahl des Motors in der Weise, daß die Entladeölmenge der Ölpumpe ausreichend ist zur Ausgabe des Leitungsdrucks in Übereinstimmung mit den Be schleunigungsdaten und dem Schmieröldruck.

Zur Lösung der sechsten Aufgabe umfaßt das elektrische Ölpumpen steuerungssystem ferner einen Schaltpositionssensor zur Eingabe der Schaltposition des Leistungsgetriebes in die Steuerungsein heit. Die Steuerungseinheit steuert während eines Anhaltens in einem Fahrbereich die Drehzahl des Motors unabhängig von dem Wert der eingegebenen Beschleunigungsdaten, so daß die Entlade ölmenge der Ölpumpe lediglich ausreichend ist zur Zuführung ei nes Leitungsdrucks zur Verhinderung eines langsamen Starts des Fahrzeugs.

Zur Lösung der siebten Aufgabe umfaßt das elektrische Ölpumpen steuerungssystem ferner einen Schaltpositionssensor zur Eingabe der Schaltposition (Fahrbereich) des Leistungsgetriebes zur Steuerungseinheit, und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Eingabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Steuerungs einheit steuert während eines Anhaltens in einem Nichtfahrbe reich unabhängig vom Wert der eingegebenen Beschleunigungsdaten die Drehzahl des Motors derart, daß die Entladeölmenge der Öl pumpe ausreichend ist zur Bildung eines Leitungsdrucks, der ein Schalten in einen Fahrbereich in Vorbereitung für den Start der Beschleunigung ermöglicht.

Zur Lösung der achten Aufgabe umfaßt das elektrische Ölpumpen steuerungssystem ferner einen Zündschalter zur Eingabe der EIN/AUS-Zustandsdaten einer Leistungsquelle des Fahrzeugs zur Steuerungseinheit, und einen Öltemperaturschalter zur Eingabe der Temperatur des Öls im Leistungsgetriebe in die Steuerungs einheit. Die Steuerungseinheit veranlaßt eine Drehung des Motors mit einer großen Geschwindigkeit, wenn der Zündschalter einge schaltet wird (EIN-Zustand) während einer vorbestimmten Zeitdau er in Abhängigkeit von der Öltemperatur und vermindert die Dreh zahl des Motors allmählich in Erwartung des Ablaufens einer vor bestimmten Zeitdauer auf einen Wert, der geeignet ist zur Ausga be des Leitungsdrucks in Übereinstimmung mit den Beschleuni gungsdaten.

Zur Lösung der neunten Aufgabe umfaßt das elektrische Ölpumpen steuerungssystem ferner einen Öltemperatursensor zur Eingabe der Temperatur des Öls im Leistungsgetriebe in die Steuerungsein heit, und die Steuerungseinheit ändert die Drehzahl des Motors in Abhängigkeit von der Öltemperatur.

Die Drehzahl des Motors zum Antrieb der Ölpumpe in einem Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird in der Weise ge steuert, daß eine Entladeölmenge durch die Ölpumpe einen Wert annimmt, der geeignet ist zur Ausgabe eines Leitungsdrucks in Übereinstimmung mit den Beschleunigungsdaten und dem Schmieröl druck in der Weise, daß die Werte des Leitungsdrucks und des Schmieröldrucks verläßlicherweise erreicht werden können. Bei dieser Motordrehzahl, wird die Entladeölmenge der Ölpumpe voll ständig als Leitungsdruck und als Schmieröldruck verwendet, so daß der Motor nicht ineffizient verwendet wird und die Lei stungsaufnahme vermindert ist.

Im Rahmen eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird während eines Leerlaufs (Schiebebetrieb) und fehlendem Be darf an Schmieröl die Entladeölmenge in der Weise eingestellt, daß lediglich die Ausgabe des Leitungsdrucks möglich ist, die zur Anwendung der Reibungskupplungselemente während des Maschi nenbremsens erforderlich ist, so daß eine Entlastung der Ölpum penantriebsbelastung des Motors erzielt wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem auch während des Leer laufs eine hohe Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechterhalten wird mit einer hohen Drehzahl des internen Mechanismus des Leistungs getriebes, steigt die auf die einzelnen mechanischen Teile aus geübte Belastung auf größere Werte als bei niedriger Geschwin digkeit an. Der potentielle Mangel an einer Schmierölmenge kann vermieden werden durch Bilden eines Schmieröldrucks, der zur Kühlung und Schmierung ausreichend ist.

Während des Umkehrbetriebs (Rückwärtsbetrieb) ist die Motordreh zahl auf einen Wert eingestellt, der geeignet ist zur Ausgabe lediglich des Leitungsdrucks in Übereinstimmung mit den Be schleunigungsdaten, so daß die Leistungsaufnahme vermindert wer den kann, während die Anwendung der Reibungskupplungselemente zur Sicherstellung der Umkehrbetriebsart aufrechterhalten wird.

Während der Umkehrbetriebsart mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit können die einzelnen mechanischen Teile gekühlt und geschmiert werden, indem ein ausreichender Leitungsdruck zur Bildung und Ausgabe auch des Schmieröldrucks erzeugt wird.

Die Bildung eines Leitungsdrucks kann ebenfalls in Vorbereitung einer plötzlichen Beschleunigung des Fahrzeugs eingestellt wer den, so daß eine Verzögerung beim Starten der Beschleunigung verhindert werden kann durch schnelle Betätigung (Anwendung) der Reibungskupplungselemente. Ferner wird kein Schmieröldruck ge bildet, so daß die Leistungsaufnahme in entsprechender Weise ver mindert wird.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Bereitschaftsbe triebsart (Standby-Zustand) angenommen für das Schalten in einen Fahrbereich, während die Bildung eines Leitungsdrucks auf einem Pegel aufrechterhalten wird, der ein langsames Fahren des Fahr zeugs ermöglicht (Kriechfahrt), so daß die Leistungsaufnahme ebenfalls vermindert ist.

Unmittelbar nach Einschalten der Zündung kann ein ausreichender Schmieröldruck während einer vorbestimmte Zeitdauer in Abhängig keit von der Öltemperatur des Leistungsgetriebes gebildet wer den, so daß das Schmieröl insgesamt sofort dem Leistungsgetriebe zugeführt werden kann. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer erfolgt der Übergang in eine Bereitschaftsbetriebsart in Vorbe reitung des Schaltens in einen Fahrbereich, während die Bildung eines Leitungsdrucks auf einem Pegel zur Ermöglichung des lang samen Kriechens eines Fahrzeugs aufrechterhalten wird.

Die Bildung des erforderlichen Leitungsdrucks und des Schmieröl drucks kann in Abhängigkeit von einer Änderung in der Fluidität (Fließfähigkeit) infolge des Viskositätswiderstands des Öls ein gestellt werden.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Er findung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des gesam ten Systemaufbaus einer Fahrzeugantriebseinheit einschließlich eines Leistungsgetriebes gemäß einem Ausführungsbeispiel und des schematisch dargestellten Triebstrangs,

Fig. 2 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung der Funktionen und Anwendung der Fahrzeugantriebseinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung der Anwendung des automatischen Getriebes des Triebstrangs gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Haupt steuerungsablaufs einer elektrischen Ölpumpensteuerung gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines Startsteuerungs- Unterprogramms im Rahmen des vorstehenden Hauptsteuerungsab laufs,

Fig. 6 ein zeitliches Kennfeld der elektrischen Ölpumpen steuerungsstartzeit, wie es bei der vorstehenden Startsteuerung verwendet wird,

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm eines Startsteuerungs- Unterprogramms im Rahmen des vorstehenden Hauptsteuerungsab laufs,

Fig. 8 ein Grundsteuerungskennfeld im Zustand vor einer Ver ringerung zur Verwendung bei der vorstehenden Startsteuerung,

Fig. 9 ein Grundsteuerungskennfeld im Zustand nach einer Verringerung zur Verwendung bei der vorstehenden Startsteuerung,

Fig. 10 ein Ablaufdiagramm eines Umkehrsteuerungs- Unterprogramms im Rahmen des vorstehenden Hauptsteuerungsab laufs,

Fig. 11 ein Umkehrsteuerungskennfeld mit einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbetriebsart zur Verwendung bei der vor stehenden Umkehrsteuerung,

Fig. 12 ein Umkehrsteuerungskennfeld mit einer hohen Fahr zeuggeschwindigkeitsbetriebsart zur Verwendung bei der vorste henden Umkehrsteuerung,

Fig. 13 einen teilweise dargestellten Hydraulikschaltkreis mit einer Ölpumpe und einem Druckregelungsschaltungsteil des au tomatischen Getriebes gemäß dem Stand der Technik, und

Fig. 14 eine grafische Darstellung von Hydraulikkennlinien des automatischen Getriebes gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 1 zeigt den gesamten Aufbau einer Hybrid- Fahrzeugantriebseinheit mit der Verwendung einer Maschine und eines Motor Generatorkombination als Leistungsquelle, und einem mechanischen Teil eines Leistungsgetriebes in schematischer Dar stellung. Die Antriebseinheit gemäß dem vorstehend angegebenen Aufbau umfaßt eine Maschine (Brennkraftmaschine) (E/G) 1A und einen Permanentmagnetsynchronmotor als Motor/Generatoreinheit (M/G) 1B als Leistungsquelle, einen Maschinensteuerungscomputer (E/G) 3A als Steuerungseinrichtung für die Maschine 1A, eine mittels einer Batterie 20 versorgten Inverter 2B als Ansteue rungseinrichtung für die Motor/Generatoreinheit 1B, ein automa tisches Getriebe 8 mit einer Leistungsaufteilungseinheit als Leistungsgetriebe, und einen Hauptcomputer (T/M & M/G-ECU) 3C zur Steuerung des Getriebes und der Motor/Generatoreinheit 1B als Hauptsteuerungssystem.

Das automatische Getriebe 8 umfaßt ein Ventilgehäuse (V/B) 80 mit einem hydraulischen Schaltkreis zu dessen Steuerung sowie eine Ölpumpe (O/P) 83, die in einer geeigneten Position des au tomatischen Getriebes 8 angeordnet ist, und die mittels eines hierfür bestimmten Motors 84 angetrieben wird. Der Motor 84 wird mittels einer hierfür vorgesehenen Steuerungseinrichtung 85 an gesteuert. Der Hauptsteuerungscomputer 3C empfängt eine Dros selöffnung als Beschleunigungsdaten von dem Maschinensteuerung scomputer 3A und ist mit dem Inverter 2B verbunden zum Austausch von Daten zur Steuerung der Motor/Generatoreinheit 1B und mit dem Ventilgehäuse 80 zur Ausgabe von Daten zur Steuerung der einzelnen (nicht gezeigten) Solenoidventile des Ventilgehäuses 80. Das Steuerungssystem umfaßt einen Zündschalter (IG/SW) 4, einen Öltemperatursensor (ATF-SN) 5 zur Erfassung der Arbeitsöl temperatur des Leistungsgetriebes, einen Fahrgeschwindigkeits sensor (SP-SN) 6 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit aus Drehzahlen einer Ausgangswelle 82 des automatischen Getriebes 8, und einen Schaltpositionssensor (NSSW) 7 zur Erfassung der Posi tion eines Schalthebels zur Steuerung des Leistungsgetriebes in Ausdrücken der Versetzung einer Hebelverbindung.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ermöglicht das automatische Ge triebe 8 eine Vielzahl von Fahrstufen durch aktivieren oder lö sen von Kupplungen C0 bis C2 und Bremsen B0 bis B3. Das automa tische Getriebe umfaßt einen Viergangaufbau einschließlich zwei er Planetengetriebeeinheiten U1 und U2. Das automatische Getrie be 8 umfaßt drei Vorwärts- und einen Rückwärtsgang mit einer Planetengetriebeeinheit U0 zur Bildung eines Overdrivemechanis mus (Schnellgang, Schongang). Ein Carrier C₀ und ein Sonnenrad S₀ der Planetengetriebeeinheit U0, die mit einer Eingangswelle 81 verbunden ist, sind mit der Kupplung C0 in paralleler Anordnung zueinander über eine Einwegkupplung F0 verbunden, und das Son nenrad S₀ kann mittels der Bremse B0 relativ zum Getriebegehäuse verzögert bzw. gebremst werden. Ein Hohlrad R₀ bildet ein Aus gangselement der Planetengetriebeeinheit U0 und ist über die Kupplungen C1 und C2 in paralleler Anordnung zueinander mittels eines Hohlrads R₁ und eines Sonnenrads S₁ der Planetengetriebe einheit U1 verbunden. Ein Sonnenrad S₂ und ein Hohlrad R₂ der Planetengetriebeeinheit U2 ist jeweils mit dem Sonnenrad Si und einem Carrier C₁ der Planetengetriebeeinheit U1 verbunden, und das Hohlrad R₂ ist mit der Ausgangswelle 82 als Augangselement des automatischen Getriebes 8 verbunden. Die vorstehend angege benen Sonnenräder S₁ und S₂ können relativ zum Getriebegehäuse mittels der Bremse B1 und einer Einwegkupplung F1 in Reihe zur Bremse B2 zurückgehalten werden, und ein Carrier C₂ der Planeten getriebeeinheit U2 kann mittels einer Einwegkupplung F2 in pa ralleler Anordnung mit der Bremse B3 zurückgehalten werden.

Das automatische Getriebe 8, die Maschine 1A und die Mo tor/Generatoreinheit 1B sind miteinander über die Leistungsauf teilungseinheit (Stufengetriebe, Power-Split-Unit) verbunden. Die Leistungsaufteilungseinheit umfaßt eine Planetengetriebeein heit US, die mit der Maschine 1A über eine Vorwärtskupplung CF verbunden ist und ferner mit der Motor/Generatoreinheit 1B und dem Getriebe 8 verbunden ist. Die Planetengetriebeeinheit US um faßt ein Hohlrad R_s ein Sonnenrad S_s und einen Carrier C_s einer Kammwalze P_s, die in Eingriff mit den beiden Rädern R_s und S_s steht. Das Hohlrad R_s ist über die Vorwärtskupplung CF mit einer Ausgangswelle 10 (Abtriebswelle) der Maschine IA verbunden. Das Sonnenrad Sg ist mit einem Rotor 11 der Motor/Generatoreinheit 1B verbunden. Der Carrier C_s ist mit der Eingangswelle 81 des auto matischen Getriebes 8 verbunden. Eine Direktkupplung CD zur Ver bindung und Trennung des Hohlrads R_s und des Sonnenrads S_s je weils voneinander ist vorgesehen, so daß die Planetengetriebe einheit US entweder direkt drehbar ist oder in Planetendrehung betrieben wird.

Das Steuerungssystem zur Steuerung der Antriebseinheit gemäß dem vorstehenden Aufbau umfaßt im wesentlichen den Hauptsteuerung scomputer 3C zur Steuerung des Getriebes und der Mo tor/Generatoreinheit 1B, wobei die Motor/Generatoreinheit 1B über den Inverter 2B gesteuert wird und die Steuerung der ein zelnen Bremsen und Kupplungen des automatischen Getriebes 8 mit der Leistungsaufteilungseinheit über den nicht gezeigten Hydrau likschaltkreis im Ventilgehäuse erfolgt, wobei das Steuerungssy stem ferner umfaßt: die Batterie 20 zur Speicherung von mittels der Motor/Generatoreinheit 1B bereitgestellter Energie als elek trische Leistung und zum Zuführen einer elektrischen Leistung zum Antreiben der Motor/Generatoreinheit 1B, den vorstehend an gegebenen Inverter 2B zur Bildung einer Steuerungseinrichtung für die Motor/Generatoreinheit 1B, den vorstehend angegebenen Hydraulikschaltkreis zur Bildung einer Steuerungseinrichtung für das automatische Getriebe 8 und den Maschinensteuerungscomputer 3A zur Bildung einer Steuerungseinrichtung für die Maschine IA in Verbindung mit einem Datenaustausch mit dem Hauptsteuerung scomputer 3C.

Die Maschine 1A, die Motor/Generatoreinheit 1B und die Lei stungsaufteilungseinheit der Fahrzeugantriebseinheit gemäß dem vorstehenden Aufbau können grundsätzlich in fünf unterschiedli chen Betriebsarten betrieben werden, wie es in der grafischen Darstellung von Fig. 2 in tabellarischer Form angegeben ist. Während einer Betriebs zeit in einer Motorbetriebsart wird im einzelnen die Vorwärtskupplung CF gelöst (X), und die Direkt kupplung CD wird eingekuppelt (O), so daß die Maschine 1A zu ei ner Leerlaufdrehzahl (Standgas) gesteuert wird, während die Mo tor/Generatoreinheit 1B als Motor (M) arbeitet. Hierbei wird das Ausgangsdrehmoment der Motor/Generatoreinheit 1B zu dem automa tischen Getriebe 8 über die Planetengetriebeeinheit US im Di rektkupplungszustand übertragen.

Während des Betriebs in einer Aufteilungsbetriebsart wird die Vorwärtskupplung CF eingekuppelt (O), und die Direktkupplung CD wird gelöst (X), so daß die Maschine 1A bei einer vorbestimmten Drehzahl gehalten wird, während die Motor/Generatoreinheit 1B in Abhängigkeit vom Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit vom Genera torbetrieb (G) zum Motorbetrieb (M) umgeschaltet wird. Das Aus gangsdrehmoment der Maschine 1A wird über die Vorwärtskupplung CF dem Hohlrad R_s der Planetengetriebeeinheit US zugeführt, so daß das Ausgangsdrehmoment in Abhängigkeit von dem Reaktions drehmoment des Sonnenrads S_s durch die Motor/Generatoreinheit 1B vom Carrier C_s zum automatischen Getriebe 8 ausgegeben wird.

Während der Betriebs zeit in einer parallelen Hybridbetriebsart (PH) werden sowohl die Vorwärtskupplung CF als auch die Direkt kupplung CD eingekuppelt (O), so daß die Motor/Generatoreinheit 1B als Generator (G) oder als Motor (M) arbeitet. Hierbei wird das Maschinenausgangsdrehmoment über die Vorwärtskupplung CF und die direkt gekuppelte Planetengetriebeeinheit US zum automati schen Getriebe 8 übertragen, und das Ausgangsdrehmoment der Mo tor/Generatoreinheit 1B wird über die direkt gekuppelte Plane tengetriebeeinheit US zum automatischen Getriebe 8 ausgegeben.

Während der Betriebs zeit in der Maschinenbetriebsart werden so wohl die Vorwärtskupplung CF als auch die Direktkupplung CD ein gekuppelt (O). Das Ausgangsdrehmoment der Maschine 1A wird über die Vorwärtskupplung CF und die Planetengetriebeeinheit US zu dem automatischen Getriebe 8 ausgegeben.

Bei dem Betrieb in der Regenerationsbetriebsart (Rückspeisungsbetriebsart) wird die Vorwärtskupplung CF gelöst (X), und die Direktkupplung CD wird eingekuppelt (O), so daß die Motor/Generatoreinheit 1B als Generator (G) arbeitet. Das inver se Antriebsdrehmoment, das über das von den Rädern über das au tomatische Getriebe 8 zur Planetengetriebeeinheit US in direkt gekuppeltem Zustand übertragen wird, wird als Bremskraft für das Fahrzeug in Abhängigkeit von der Drehmomentsteuerung der Mo tor/Generatoreinheit 1B in dem Leistungserzeugungs- Steuerungszustand verwendet.

Gemäß der tabellarischen grafischen Darstellung in Fig. 3 wird das automatische Getriebe 8 der Fahrzeugantriebseinheit durch Lösen oder Einkuppeln der Kupplungen C0 bis C2, durch Betätigen der Bremsen B0 bis B3 und der Einwegkupplungen F0 bis F2 betrie ben. Die einzelnen Kupplungselemente werden in Abhängigkeit von den einzelnen Fahrpositionen (Getriebepositionen, Fahrbereich) "P", "N", "R" und "D" ausgewählt. In der Tabelle bezeichnen die Symbole (O) den angelegten (eingekuppelten) Zustand der einzel nen Kupplungen und Bremsen und den gekuppelten (geschlossenen) Zustand der Einwegkupplungen, und die Symbole X bezeichnen den gelösten Zustand der einzelnen Kupplungen und Bremsen und den Leerlaufzustand der Einwegkupplungen. Die in Fig. 3 angegebene Tabelle zeigt nicht separat einen Bereich "2". In diesem Bereich werden jedoch der zweite und der erste Gang erreicht, und die angelegten (eingekuppelten) Zustände, die mit dem in Klammern angegebenen Symbol (O) gekennzeichnet sind, werden hinzugefügt, so daß ein Maschinenbremsen erzielt werden kann.

In dem bisher beschriebenen elektrischen Ölpumpensteuerungssy stem wird die elektrische Ölpumpe gemäß der nachstehenden Be schreibung gesteuert. Der Betrieb der Ölpumpe 83 wird auf einen derartigen kleinen Wert vermindert, daß die Ausgabe (Bildung) eines Leitungsdrucks und eines Schmieröldrucks bei der maximalen Entladezeit, d. h. während des Betriebs mit maximaler Drehzahl erreicht werden, wobei die gewünschten Ausgangswerte eingestellt werden unter Berücksichtigung von Verlusten (Leckage) des hy draulischen Schaltkreises und der individuellen Teile des zu schmierenden Mechanismus.

Die Steuerung der elektrischen Ölpumpe umfaßt eine Startsteue rung, eine Startbetriebssteuerung und eine Umkehrsteuerung, so daß die Schmierung des Getriebes sichergestellt und die Lei stungsaufnahme vermindert ist, wodurch einer Brennstoffersparnis Rechnung getragen wird. Die grundsätzlichen Betriebsarten der Ölpumpensteuerung werden nachstehend beschrieben.

Startsteuerung

Bei der Startsteuerung wird zuerst der Zündschalter 4 einge schaltet zur Einstellung der Drehzahl der Ölpumpe N_OP auf eine anfängliche Startdrehzahl (von beispielsweise 1.500 1/min), wo durch die Bildung eines ausreichenden Schmieröldrucks gewährlei stet ist. Diese Einstellung wird während einer vorbestimmten Zeitdauer (von beispielsweise 5 bis 20 sec) aufrechterhalten zur schnellen Verteilung des Schmieröls im gesamten Getriebe. Die Haltezeit der Ölpumpen-Startdrehzahl wird gesteuert als Funktion der Temperatur des Arbeitsöls des automatischen Getriebes (ATF) zur Start zeit und in Abhängigkeit von Kennliniendaten zur Angabe der Beziehung zwischen der Arbeitsöltemperatur (ATF-Temperatur) und der Startzeit, wie es in Fig. 6 angegeben ist. Ist die Ar beitsöltemperatur hoch, beispielsweise 80°C oder höher), dann wird angenommen, daß das Schmieröl bereits im gesamten Getriebe verteilt ist, wenn das Fahrzeug nach einer ausreichenden Warm laufphase startet. Daher wird die Haltezeit verkürzt zur Vermin derung der Leistungsaufnahme. Danach wird die Schalteingabe des Schaltpositionssensors 7 mittels eines Zeitgebers (während etwa 2 sec) überwacht. Erfolgt keine Eingabe, dann wird die Drehzahl N_OP der Ölpumpe auf einen niedrigen Wert (von beispielsweise 500 1/min) während der Maschinenleerlaufzeit eines normalen Getrie bes eingestellt. Bei dem herabgesetzten Wert wird eine Kriech kraft für das Fahrzeug bereitgestellt durch Aktivieren der Rei bungskupplungselemente zu einem Zeitpunkt, wenn eine Schaltung in einen Fahrbereich erfolgt. Daher wird die Ölpumpe von einem Startzustand in einen Bereitschaftszustand versetzt zur Vermin derung der Leistungsaufnahme.

Startbetriebssteuerung

Die Startbetriebssteuerung wird bei einem Fahrzeugstoppzustand eingeleitet, d. h. während eines Schaltens von der Neutralstufe zur Fahrstufe (N→D) mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von V = 0 Km/h, und die Drehzahl N_OP der Ölpumpe wird eingestellt zur Er zielung einer Leitungsdruckdrehzahl (von beispielsweise 800 1/min), die zur Bildung lediglich eines Leitungsdrucks PL geeig net ist, der zur Bereitstellung des Startvorbereitungszustands erforderlich ist, auch wenn das Beschleunigungspedal, ausgehend von einem ausgeschaltetem Zustand weit durchgedrückt wird. Nach dem Einschalten des Beschleunigungspedals wird ein Leitungsöl druck in Übereinstimmung mit dem Eingangsdrehmoment entsprechend der Bestimmung unter Verwendung der Öltemperatur als Parameter gebildet und es wird eine Schmierung des Getriebes in allen Be reichen in Abhängigkeit von dem Grundsteuerungskennfeld der Öl pumpe gemäß der Darstellung in den Fig. 8 oder 9 erzielt. Bei einem Leerlauf mit niedriger Geschwindigkeit (von beispielsweise V 30 Km/h) und dem ausgeschalteten Beschleunigungspedal oder bei einem Stoppzustand in einem Fahrbereich wird die Drehzahl N_OP der Ölpumpe auf einen Leitungsdruckwert (von 800 1/min) einge stellt, so daß der Ölschmierdruck für niedrige Geschwindigkeit nicht gebildet wird, wie es im Gegensatz hierzu gemäß den Stand der Technik erfolgt, so daß die Leistungsaufnahme vermindert wird. Wird das Beschleunigungssignal auch nach Ablauf einer Zeitgeberzeit (von 2 sec) nach einer Umschaltung von D→N nicht eingeschaltet, dann wird die Drehzahl N_OP der Ölpumpe auf einen minimalen Wert (von 500 1/min) eingestellt zur Sicherstellung eines Bereitschaftszustands in Verbindung mit einer Verminderung der Leistungsaufnahme. Beim Schalten vom Fahrbereich D zum Neu tralbereich N (D→N) während eines Betriebs wird jedoch der Be reitschaftszustand nicht erreicht.

Umkehrsteuerung

Die Umkehrsteuerung ist im wesentlichen identisch mit der vor stehend angegebenen Startbetriebssteuerung, bei der die Drehzahl N_OP der Ölpumpe beim Umschalten vom N-Bereich zum D-Bereich auf eine Leitungsdruckdrehzahl von 800 1/min eingestellt wird. Wird der Fahrbereich "R" ermittelt, dann erfolgt die Drehzahlsteue rung für die Ölpumpe gemäß dem Ölpumpen- Umkehrsteuerungskennfeld, wie es in Fig. 11 dargestellt ist. Bei einer niedrigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird in diesem Fall zur Verminderung der Leistungsaufnahme ein Leitungsdruck, jedoch kein Schmieröldruck gebildet. Ist die Fahrzeuggeschwin digkeit V größer (V < 20 Km/h) auch zum Zeitpunkt der Ermittlung des "R"-Bereichs, dann folgt die Drehzahlsteuerung der Ölpumpe dem Ölpumpen-Grundsteuerungskennfeld für den Hochgeschwindig keitsfall, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, zur weiteren Bil dung des Schmieröldrucks.

Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das zur Kombination der beiden einzelnen Steuerungsarten durchgeführt wird. Bei diesem Steue rungsprogramm wird die Startsteuerung gemäß Schritt S2 vor den verbleibenden Steuerungen durchgeführt. Nach dem Abschluß dieser Durchführung umfaßt der Steuerungsablauf die verschiedenen Steuerungen gemäß den Schritten S5, S8, S12 und S13. Der Steue rungsablauf wird nachstehend im einzelnen in Abhängigkeit von den Betriebsabläufen beschrieben.

Zuerst wird der Betriebsstart des Fahrzeugs in Schritt S1 durch Überprüfen bestimmt, ob der Zündschalter eingeschaltet ist. Ist die Antwort NEIN, dann endet die Schleife ohne Eintreten in die nachfolgenden einzelnen Schritte. Ist die Antwort JA, dann er folgt ein Eintreten in das Startsteuerungs-Unterprogramm in Schritt S2 zur Schmierung des gesamten Leistungsgetriebes. Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Startsteue rungs-Unterprogramms, in welchem die Anfangsstartdrehzahl (von 1.500 1/min) in Schritt 20 eingestellt wird. Danach wird in Schritt S21 aus dem Eingangssignal des Öltemperatursensors 5 die Arbeitsöltemperatur eingelesen. Sodann wird in Schritt S22 die Anfangsstartzeit aus den Kennfelddaten gemäß der Darstellung in Fig. 6 eingelesen zur Einstellung des Zeitgebers (von 5 bis 20 sec). Gemäß Fig. 4 wird sodann gemäß der Bestimmung im Rahmen der Startsteuerung die Ölpumpendrehzahl N_OP in Schritt S3 gelesen und gespeichert. In Schritt S4 und den nachfolgenden Schritten wird der gegenwärtig ausgewählte Fahrbereich durch Überprüfen des Schaltpositionssensors 7 bestimmt. Im vorliegenden Fall liegt der Zustand vor dem Betrieb, und der P- oder N-Bereich wird im allgemeinen gewählt und das Fahrzeug befindet sich im Stoppzustand. Somit ist keine der Antworten in den nachfolgenden Schritten S4, S7, S10 und S11 NEIN, wobei jedoch die Ölpumpen drehzahl N_OP sodann in einem Schritt S13 auf die Minimaldrehzahl (von 500 1/min) eingestellt wird. In dieser Schleife ist die Antwort des Startsteuerungsendes des nächsten Schritts S14 NEIN, und die im Rahmen des Startsteuerungs-Unterprogramms mittels der Verarbeitung des Schritts S15 eingestellte höhere Ölpumpenstart drehzahl N_OP wird in Schritt S16 ausgegeben. Ist die Antwort be züglich des Ausschaltzustands des Zündschalters in Schritt S17 NEIN, dann wird die mit Schritt S4 beginnende Schleife erneut durchgeführt.

Ist der mittels des Startsteuerungs-Unterprogramms eingestellte Zeitgeber durch Wiederholen der Schleife abgelaufen, so daß die Antwort auf die Bestimmung des Startsteuerungsendes in Schritt S14 JA ist, dann wird die Ölpumpendrehzahl N_OP bei dem Minimum wert (von 500 1/min) in Schritt S16 ausgegeben. Erfolgt das Schalten in eine Fahrstufe nicht während einer vorbestimmten Zeitdauer T_im (von beispielsweise 2 sec) von der nächsten Schlei fe, dann wird die Drehzahl des Motors 84 um eine vorbestimmte Rate No (von beispielsweise 200 1/min × sec) auf den Minimalwert (von 500 1/min) vermindert, so daß die Drehzahl vom Ölpumpen startzustand zum Bereitschaftszustand vermindert wird zur Ver minderung der Leistungsaufnahme und in Erwartung eines einzuge benden Schaltsignals. Erfolgt jedoch eine Schaltung in einen Fahrbereich vor dem Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer oder in nerhalb der vorstehend angegebenen Zeitdauer (von beispielsweise 2 sec), dann wird die Steuerung sofort geändert zur Anpassung an die Schaltung entweder ohne Verminderung der Drehzahl auf den vorstehend angegebenen Bereitschaftszustand oder im Falle des Verminderungsverfahrens.

Führt der Fahrer ein Umschalten zu dem D-Bereich mit der Absicht eines Fahrbeginns durch, dann führt die Umschaltung zum D- Bereich zu einer Bestimmung (JA) in Schritt S7 und der Steue rungsablauf wird zu dem Startbetriebssteuerungs-Unterprogramm gemäß Schritt S8 übertragen. Fig. 7 zeigt das Startbetriebs steuerungs-Unterprogramm, in welchem in Schritt S30 mittels des Beschleunigungssensors (in Größe der Drosselöffnung gemäß der Eingabe durch den Maschinensteuerungscomputer in der vorliegen den Betriebsart) bestimmt wird, ob das Beschleunigungspedal nie dergedrückt wird. Ist die Antwort bezüglich des Einschaltzu stands des Beschleunigungssensors JA, dann wird die Drehzahl der Ölpumpe in Abhängigkeit von den Beschleunigungsdaten (beispielsweise dem Eingangsdrehmoment in der vorliegenden Be triebsart) entsprechend der Einstellung mittels des Ölpumpen- Grundsteuerungskennfelds, das in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist, eingestellt. Gemäß der Darstellung in Fig. 8 ist das Ölpum pen-Grundsteuerungskennfeld voreingestellt zur Erzielung eines Öldrucks (beispielsweise eines Leitungsdrucks P_L) entsprechend einem Eingangsdrehmoment und einem ausreichenden Schmieröldruck unter Verwendung der Arbeitsöltemperatur als Parameter. Bei die ser Betriebsart unter Voraussage des Falls, in welchem eine Druckverminderung bei einem Hochgeschwindigkeits zustand (beispielsweise im dritten Gang oder höher) eingegeben wird, sind zwei Kennfelder eingestellt, d. h. ein Kennfeld vor einer Verminderung (BCB) gemäß Fig. 9 und ein Kennfeld nach der Ver minderung (ACB) gemäß Fig. 8. Ist die Antwort bezüglich des Ein schaltzustands des Beschleunigungssensors in Schritt S30 NEIN, dann wird in Schritt S32 bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindig keit niedrig ist ( 30 Km/h). Ist die Antwort bei einer hohen Ge schwindigkeit NEIN, dann tritt der Steuerungsablauf in Schritt S31 ein, in welchem ein ausreichender Öldruck aktiviert wird. Ist die Antwort JA bei einer niedrigen Geschwindigkeit (von 30 Km/h oder kleiner), dann ist es nicht erforderlich, einen Schmieröldruck bereitzustellen. Zur Verminderung der Leistungs aufnahme wird daher die Ölpumpendrehzahl auf einen relativ nied rigen Wert (von 800 1/min) zur Bildung des Leitungsdrucks in Schritt S33 eingestellt. Diese Ölpumpendrehzahl weist einen Wert auf, der die Bildung des Leitungsdrucks ermöglicht entsprechend dem Eingangsdrehmoment unmittelbar nachdem der Beschleunigungs sensor vom ausgeschalteten Zustand zum eingeschalteten Zustand versetzt wird, wobei es hier noch nicht möglich ist, einen aus reichenden Schmieröldruck zu bilden. Hierbei kann der Leitungs druck ausgegeben werden zum Halten des Eingriffs der Bremse B1 oder B3 zur Aufrechterhaltung des entsprechenden Elements zur Erzielung einer Maschinenbremsung, so daß das Leerlaufdrehmoment übertragen werden kann.

Wird die Ölpumpendrehzahl N_OP in der Weise eingestellt, dann wird die Ölpumpendrehzahl N_OP gemäß der Bestimmung zur Startbetriebs steuerung im nächsten Schritt S9 gemäß Fig. 4 gelesen und ge speichert. Da in diesem Fall die Antwort des Schritts S14 zum Startsteuerungsende JA ist, wird die gespeicherte Ölpumpendreh zahl N_OP in der gegenwärtigen Form in Schritt S16 ausgegeben. Wird in Schritt S17 bestätigt, daß der Zündschalter eingeschal tet ist, dann kehrt der Steuerungsablauf zur Wiederholung der Steuerung zu Schritt S4 zurück. Diese Schleife wird kontinuier lich verarbeitet bis die Antwort der Bestimmung des D-Bereichs in Schritt S7 NEIN ist.

Führt der Fahrer eine Schaltung zum R-Bereich mit der Absicht eines Umkehrbetriebs durch, dann ist die Antwort zur Bestimmung des R-Bereichs JA, und der Steuerungsablauf geht zum Umkehr steuerungs-Unterprogramm gemäß Schritt S5 über. Fig. 10 zeigt das Umkehrsteuerungs-Unterprogramm, in welchem in Schritt S40 aus den Beschleunigungsdaten bestimmt wird, ob das Beschleuni gungspedal niedergedrückt wurde. Ist die Antwort bezüglich des Einschaltens des Beschleunigungssensors bei dieser Bestimmung JA, dann wird in Schritt S41 aus dem Eingangssignal des Fahr zeuggeschwindigkeitssensors 6 bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwin digkeit zur Umkehrbetriebszeit niedriger oder gleich einer vor bestimmten Geschwindigkeit ( 20 Km/h) ist. Ist die Antwort bei der Fahrzeuggeschwindigkeitsbestimmung JA, dann wird in Schritt S42 die Drehzahl entsprechend den Beschleunigungsdaten mittels des in Fig. 11 veranschaulichten Niederbetriebsartkennfelds ein gestellt. Das Niederbetriebsartkennfeld kennzeichnet keinen aus reichenden Öldruck für einen Schmieröldruck zur Bildung bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten, so daß die Drehzahl auf ei nen Wert eingestellt wird, der lediglich zur Bildung des Lei tungsdrucks in Übereinstimmung mit dem Eingangsdrehmoment geeig net ist. Ist die Antwort der Bestimmung bei der niedrigen Fahr zeuggeschwindigkeit in Schritt S41 NEIN, dann wird die Drehzahl in Übereinstimmung mit den Beschleunigungsdaten entsprechend ei nem in Fig. 12 veranschaulichten Hochbetriebsartkennfeld einge stellt. Bei diesem Hochbetriebsartkennfeld wird die Drehzahl eingestellt zur Bildung des Schmieröldrucks, der entsprechend der hohen Fahrzeuggeschwindigkeit ausreichend ist. Die Drehzahl wird hierbei auf einen höheren Wert als bei dem Niederbetriebs artkennfeld eingestellt. Im Falle des ausgeschalteten Zustands des Beschleunigungssensors, wobei die Antwort bei der Beschleu nigungsbestimmung in Schritt S40 NEIN ist, wird in Schritt S44 aus den gleichen Gründen wie bei dem D-Fahrbereich bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V klein ( 30 Km/h) ist. Im Falle einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei die Antwort JA ist, wird die Ölpumpendrehzahl in Schritt S45 auf eine Leitungs druckdrehzahl (von 800 1/min) eingestellt. Im Falle einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei die Antwort NEIN ist, geht der Steuerungsablauf zu dem vorstehend angegebenen Schritt S43 über, und die Ölpumpendrehzahl wird entsprechend dem Hochbetriebsart kennfeld eingestellt zur Bildung des Leitungsdrucks in Überein stimmung mit den Beschleunigungsdaten und zur Bildung des Schmieröldrucks.

Wird die Ölpumpendrehzahl N_OP in der Weise eingestellt, dann wird die im Rahmen der vorstehenden Umkehrsteuerung bestimmte Ölpum pendrehzahl N_OP gemäß Fig. 4 im nachfolgenden Schritt S6 gelesen und gespeichert. In diesem Wall ist die Antwort bezüglich der Bestimmung des Startsteuerungsendes JA, so daß die vorstehende gespeicherte Ölpumpendrehzahl N_OP in Schritt S16 ausgegeben wird. In Schritt S17 wird bestätigt, daß der Zündschalter eingeschal tet ist, und der Steuerungsablauf kehrt zur Wiederholung der Steuerung zu Schritt S4 zurück. Diese Schleife wird durchge führt, bis die Antwort bezüglich der Bestimmung des R-Bereichs in Schritt S4 NEIN ist.

Schaltet nun der Fahrer nicht zu einem Fahrbereich, sondern zu einem Nichtfahrbereich nachdem oder während des Fahrens, dann sind beide Antworten der Bestimmungen in den Schritten S4 und S7 NEIN, und es wird bestimmt, daß der Bereich dem P- oder N- Bereich entspricht. In diesem Fall wird in Schritt S10 mittels des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors bestimmt, ob die gegenwärti ge Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist (V 30 Km/h), und es wird ferner in Schritt S11 bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als ein Wert (von 5 Km/h) ist zur Anzeige, daß das Fahr zeug im wesentlichen angehalten wird. Bei diesen Fahrzeugge schwindigkeitsbestimmungen wird der Fall angenommen, bei dem der Fahrer von dem D-Bereich zu dem N-Bereich beispielsweise während einer Fahrt auf einem Gefälle umschaltet. Ist die Antwort in Schritt S30 zur Bestimmung der hohen Fahrzeuggeschwindigkeit JA, dann erfolgt ein Übergang des Steuerungsablaufs zur Startbe triebssteuerung des Schritts S8, in welchem die durchzuführende Steuerung identisch mit derjenigen des D-Bereichs ist. Ist die Antwort bezüglich der Bestimmung der hohen Fahrzeuggeschwindig keit in Schritt S10 NEIN und ist die Antwort der Nichtanhaltebe stimmung in Schritt S11 JA, wodurch eine niedrige Fahrzeugbe triebsgeschwindigkeit angezeigt wird, dann wird ferner keine Schmieröldruckbildung besonders angefordert, wobei jedoch die Leitungsdruckdrehzahl (von 800 1/min) gelesen und gespeichert wird. Im Normalfall, bei welchem beide Antworten der Bestimmun gen in den Schritten S10 und S11 NEIN sind, wird bestimmt, daß das Fahrzeug angehalten hat, und die niedrige Drehzahl (von 500 1/min) wird in Schritt S13 gelesen und gespeichert zur Durchfüh rung von Vorbereitungen zur Verminderung der Leistungsaufnahme der elektrischen Ölpumpe und des Schaltens zu dem D- oder R- Bereich. In diesem Fall lautet die Antwort der Bestimmung bezüg lich des Startsteuerungsendes in Schritt S14 JA, und die vorste hend gespeicherte Ölpumpendrehzahl N_OP wird in Schritt S16 ausge geben. Sodann wird in Schritt S17 bestätigt, daß der Zündschal ter eingeschaltet ist, und der Steuerungsablauf kehrt zu Schritt S4 zurück, bei welchem der Steuerungsablauf wiederholt wird. Diese Schleife wird kontinuierlich abgearbeitet bis die Antwor ten der Bestimmungen in den nachfolgenden Schritten S4 und S7 JA sind.

Ist die Antwort der Bestimmung in Schritt S14 für jede Steue rungsschleife JA, dann werden die Ölpumpendrehzahlen, wie sie in den einzelnen Schritten S6, S9, S12 und S13 gespeichert wurden, in Schritt S16 ausgegeben. Ist die Antwort auf die Bestimmung in Schritt S14 NEIN, dann wird die gemäß Schritt S15 ausgewählte Ölpumpendrehzahl ausgegeben. Insbesondere wird in Schritt S15 vorzugsweise vor der Startsteuerung das Maximum (d. h. die in diesem Fall in Schritt S3 gespeicherte Ölpumpendrehzahl) aus den Ölpumpendrehzahlen ausgewählt, die in den Schritten S3, S6, S9, S12 und S13 gespeichert wurden. Die bisher durchgeführten Steue rungen werden mit dem Ausschalten des Zündschalters beendet.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann so mit die Leistungsaufnahme, die zum Antreiben der Ölpumpe erfor derlich ist, auf den geringsten möglichen Wert vermindert wer den, wobei in angemessener Weise die Steuerung des Leistungsge triebes und der zur Kühlung gebildete Schmieröldruck in Abhän gigkeit von den individuellen Fahrsituationen des Fahrzeugs auf rechterhalten werden kann.

Somit umfaßt das Fahrzeugleistungsgetriebe eine Ölpumpe zur Bil dung eines Öldrucks für einen Leitungsdruck zur Steuerung des Anlegens von Reibungskupplungselementen und für einen Schmieröl druck zum Schmieren der einzelnen mechanischen Teile des Getrie bes. Zum Antrieb der Ölpumpe ist ein Motor vorgesehen. Eine Steuerungseinheit steuert den Motor. Ein elektrisches Ölpumpen steuerungssystem umfaßt einen Beschleunigungssensor zur Eingabe von Beschleunigungsdaten entsprechend der Betätigung des Be schleunigungspedals eines Fahrzeugs in die Steuerungseinheit. Die Steuerungseinheit steuert die Drehzahl des Motors in der Weise, daß die Entladeölmenge durch die Ölpumpe ausreichend ist zur Bildung eines Leitungsdrucks in Übereinstimmung mit den Be schleunigungsdaten und dem Schmieröldruck.

Claims

1. Elektrisches Ölpumpensteuerungssystem für ein Kraftfahrzeu gleistungsgetriebe, mit
einer Ölpumpe (83) zur Bildung eines Öldrucks für einen Leitungsdruck zur Steuerung der Anwendung von Reibungskupplung selementen und zur Bildung eines Schmieröldrucks zur Schmierung der einzelnen mechanischen Teile des Leistungsgetriebes (8),
einem Motor (84) zum Antreiben der Ölpumpe (83),
einer Steuerungseinheit (3C, 85) zur Steuerung des Motors (84), und
einem Beschleunigungssensor zur Eingabe von Beschleuni gungsdaten in Abhängigkeit von der Betätigung eines Beschleuni gungspedals des Fahrzeugs zur Steuerungseinheit (3C, 85),
wobei die Steuerungseinheit (3C, 85) die Drehzahl des Mo tors (84) in der Weise steuert, daß eine Entladeölmenge der Öl pumpe (83) ausreichend ist zur Bildung eines Leitungsöldrucks in Übereinstimmung mit den Beschleunigungsdaten und dem Schmieröl druck.

2. Elektrisches Ölpumpensteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit (3C, 85) einen Leerlaufbetrieb des Fahrzeugs aus den Beschleunigungsdaten bestimmt und die Drehzahl des Motors (84) in der Weise steuert, daß eine Entlade ölmenge der Ölpumpe (83) lediglich zur Bildung des Leitungs drucks in Übereinstimmung mit den Beschleunigungsdaten aus reicht.

3. Elektrisches Ölpumpensteuerungssystem nach Anspruch 2, ferner mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (6) zur Eingabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs in die Steuerungseinheit (3C, 85), wobei die Steuerungseinheit (3C, 85) die Drehzahl des Motors (84) während des Leerlaufzustands und wenn der Fahrzeuggeschwin digkeitssensor (6) eine Fahrzeuggeschwindigkeit zuführt, die größer als eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist steuert, so daß die Entladeölmenge der Ölpumpe (83) ausreichend ist zur Bildung eines Leitungsdrucks in Übereinstimmung mit den Be schleunigungsdaten und des Schmieröldrucks.

4. Elektrisches Ölpumpensteuerungssystem nach Anspruch 2, ferner mit einem Schaltpositionssensor (7) zur Eingabe einer Bereichs position des Leistungsgetriebes in die Steuerungseinheit (3C, 85), wobei die Steuerungseinheit (3C, 85) die Drehzahlen des Motors (84) steuert, wenn die Bereichsposition die Umkehrposition ist, so daß die Entladeölmenge der Ölpumpe (83) lediglich zur Bildung des Leitungsdrucks in Übereinstimmung mit den Beschleunigungsda ten ausreicht.

5. Elektrisches Ölpumpensteuerungssystem nach Anspruch 4, ferner mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssenor (6) zur Eingabe einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs in die Steuerungseinheit (3C, 85), wobei die Steuerungseinheit (3C, 85) die Drehzahlen des Motors (84) steuert, wenn das Fahrzeug im Umkehrbetrieb mit einer Fahr zeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit betrieben wird, so daß die Entladeölmenge der Ölpumpe (83) aus reichend ist zur Bildung des Leitungsdrucks in Übereinstimmung mit den Beschleunigungsdaten und des Schmieröldrucks.

6. Elektrisches Ölpumpensteuerungssystem nach Anspruch 1, ferner mit einem Schaltpositionssensor (7) zur Eingabe einer Bereichs position des Leistungsgetriebes in die Steuerungseinheit (3C, 85), wobei die Steuerungseinheit (3C, 85) die Drehzahl des Motors (84) bei einem Fahrzeugstopp in einem Fahrbereich unabhängig von den eingegebenen Beschleunigungsdaten steuert, so daß die Entla deölmenge der Ölpumpe (83) lediglich zur Bildung eines Leitungs drucks in Vorbereitung des Starts des Fahrzeugs ausreicht.

7. Elektrisches Ölpumpensteuerungssystem nach Anspruch 2, ferner mit einem Schaltpositionssensor (7) zur Eingabe einer Bereichs position des Leistungsgetriebes in die Steuerungseinheit (3C, 85), und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (6) zur Eingabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, wobei die Steuerungseinheit (3C, 85) die Drehzahl des Motors (84) bei einem Stopp in einem Nichtfahrbereich unabhängig von den eingegebenen Beschleunigungsdaten steuert, so daß die Entla deölmenge der Ölpumpe (83) lediglich ausreicht zur Bildung eines Leitungsdrucks, der ein Schalten zu einem Fahrbereich in Vorbe reitung zum Starten der Beschleunigung ermöglicht.

8. Elektrisches Ölpumpensteuerungssystem nach Anspruch 1, ferner mit einem Zündschalter zum Eingeben von Ein- und Ausschaltdaten einer Leistungsversorgungsschaltung (20) des Fahrzeugs in die Steuerungseinheit (3C, 85), und einem Öltemperatursensor (5) zur Eingabe einer Temperatur des Öls in dem Leistungsgetriebe zur Steuerungseinheit (3C, 85), wobei die Steuerungseinheit (3C, 85), wenn der Zündschalter (4) eingeschaltet ist, den Motor (84) mit einer relativ hohen Ge schwindigkeit während einer vorbestimmten Zeitdauer entsprechend der Öltemperatur antreibt und die Drehzahl des Motors (84) wäh rend einer vorbestimmten Zeitdauer allmählich auf einen Wert vermindert, bei dem eine durch die Ölpumpe (83) gebildete Ölmen ge lediglich ausreicht zur Bildung eines Leitungsdrucks in Über einstimmung mit den Beschleunigungsdaten.

9. Elektrisches Ölpumpensteuerungssystem nach Anspruch 1, ferner mit einem Öltemperatursensor (5) zur Eingabe einer Öltemperatur des Leistungsgetriebes in die Steuerungseinheit (3C, 85), wobei die Steuerungseinheit (3C, 85) die Drehzahl des Motors (84) in Abhängigkeit von der Öltemperatur ändert.