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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung,
die einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs oder einer ähnlichen
Einrichtung Öldruck
zuführt.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung,
die einem Automatikgetriebe eines Hybridfahrzeugs, eines Fahrzeugs
mit Leerlaufabschaltung (Idle Stop), usw. unter Verwendung einer ersten Ölpumpe,
die in Zusammenwirkung mit der Antriebsleistungsquelle antreibbar
ist, und einer von der Antriebsleistungsquelle unabhängigen zweiten Ölpumpe Öldruck zuführt.
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Herkömmlich werden
zum Reduzieren von Emissionsgasen und Vermindern des Kraftstoffverbrauchs
Hybridfahrzeuge, Fahrzeuge mit Leerlaufabschaltung, usw. bereitgestellt,
in denen eine Antriebsleistungsquelle (z.B. ein Verbrennungsmotor,
ein Elektromotor, usw.) automatisch abgeschaltet wird, wenn das
Fahrzeug anhält
(oder wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist). Ein derartiges Fahrzeug weist
eine mechanische Ölpumpe,
die mit der Antriebsleistungsquelle auf eine zusammenwirkende Weise
mechanisch verbunden ist, und eine elektrische Ölpumpe auf, die durch eine
Batterie oder eine ähnliche
Einrichtung unabhängig
von der Antriebsleistungsquelle elektrisch angetrieben wird, um
einer Hydrauliksteuerungsvorrichtung und einem Gangschaltmechanismus
eines Automatikgetriebes, usw. Öldruck
zuzuführen.
Das Fahrzeug ist derart konstruiert, dass, wenn die Antriebsleistungsquelle
gestoppt wird, die mechanische Ölpumpe
gestoppt wird, so dass die von der Antriebsleistungsquelle unabhängige elektrische Ölpumpe 8 angetrieben wird,
um dem Automatikgetriebe einen erforderlichen Öldruck zuzuführen.
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Gemäß der DE-PS-910252,
in der alle Merkmale der Präambel
von Patentanspruch 1 offenbart sind, wird ein hydraulisches Gangschaltsystem
beschrieben, in dem eine durch einen Elektromotor angetriebene zweite Ölpumpe zum
Erzeugen eines Hydraulikdrucks während
der Anfahrphase des Fahrzeugs und eine durch ein Antriebsleistungsquellengetriebe
angetriebene erste Ölpumpe
zum Erzeugen eines Hydraulikdrucks während der Bewegung des Fahrzeugs
bereitgestellt wird. Bei einem vorgegebenen Öldruck in einer Rohrleitung
wird ein Kolben gegen eine Feder gedrückt, so dass ein Schalter die elektrische
Schaltung des Elektromotors unterbricht. Dadurch wird die zweite Ölpumpe geschlossen,
so dass die erste Ölpumpe
dem System der zweiten Ölpumpe Öl über die
Rohrleitung zuführt.
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Ein
weiteres Beispiel einer Vorrichtung zum Antreiben und Steuern der
vorstehend erwähnten Ölpumpen
ist eine in der JP-A-2000-170888
beschriebene Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung.
Diese Vorrichtung erfasst einen Zustand, in dem erwartet wird, dass
die mechanische Ölpumpe
nicht angetrieben wird, basierend auf einem Stoppzustand der Antriebsleistungsquelle
und ähnlichen
Faktoren. Auf der Basis des Erfassungsergebnisses führt die
Vorrichtung durch Antreiben der elektrischen Ölpumpe einen Öldruck zu,
um einen für
die Hydrauliksteuerungsvorrichtung des Automatikgetriebes erforderlichen Öldruck aufrechtzuerhalten.
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Die
in der vorstehend erwähnten
Patentanmeldung beschriebene Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung
führt jedoch
eine Antriebssteuerung für
die elektrische Ölpumpe
basierend auf dem Stoppzustand der Antriebsleistungsquelle oder
einem ähnlichen
Zustand aus. Daher wird die elektrische Ölpumpe angetrieben, bevor die
mechanische Ölpumpe
stoppt. Die elektrische Ölpumpe
wird gestoppt, nachdem die mechanische Ölpumpe gestoppt wurde. Daher
wird die elektrische Ölpumpe angetrieben,
während
ein ausreichender Restöldruck von
der mechanischen Ölpumpe
bereitgestellt wird, und die elektrische Ölpumpe wird gestoppt, nachdem der Öldruck von
der mechanischen Ölpumpe
auf einen ausreichend hohen Pegel zugenommen hat. Daher besteht
ein Problem hinsichtlich einer Erhöhung der Arbeitslast der elektrischen Ölpumpe.
Außerdem wird
durch die erhöhte
Arbeitslast ein erhöhter
elektrischer Leistungsverbrauch verursacht und veranlasst, dass
eine geringere Ladungsmenge in der Batterie gespeichert wird. Dadurch
nimmt die Betriebsdauer der elektrischen Ölpumpe ab, und ihre Lebensdauer
kann vermindert werden. Darüber
hinaus tritt, wenn eine elektrische Ölpumpe bereitgestellt wird, die
der vorstehend erwähnten
Last widersteht, ein Problem dahingehend auf, dass die Größe der elektrischen Ölpumpe zunimmt.
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Im
Gegensatz zur vorstehend erwähnten
Patentanmeldung wird außerdem
ein Verfahren vorgeschlagen, gemäß dem die
elektrische Ölpumpe
angetrieben wird, nachdem die mechanische Ölpumpe gestoppt ist, und die
elektrische Ölpumpe
gestoppt wird, bevor die mechanische Ölpumpe angetrieben wird. Bei
diesem Verfahren tritt jedoch das Problem auf, dass der für die Hydrauliksteuerungsvorrichtung erforderliche Öldruck nicht
aufrechterhalten werden kann, so dass zu dem Zeitpunkt, zu dem die
Antriebsleistungsquelle wieder gestartet wird, ein Ruck auftritt.
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Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und
ein Verfahren gemäß den Patentansprüchen 1 und
4 für die
Antriebssteuerung eines Fahrzeugs bereitzustellen, durch die die
vorstehend erwähnten
Probleme gelöst
werden, indem die zweite Ölpumpe
basierend auf dem Öldruck
pf der Hydrauliksteuerungsvorrichtung angetrieben und gesteuert
wird. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
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Die
vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
unter Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen deutlich, in denen ähnliche Bezugszeichen
verwendet werden, um ähnliche
Elemente zu bezeichnen; es zeigen:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm zum Darstellen eines Antriebssystems
eines Fahrzeugs;
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2(a) ein schematisches Diagramm eines automatischen
Gangschaltmechanismus, auf den die Erfindung angewendet wird;
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2(b) eine Betriebszustandstabelle des automatischen
Gangschaltmechanismus;
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3 ein
schematisches Diagramm zum Darstellen einer Hydraulikschaltung einer
Hydrauliksteuerungsvorrichtung, wobei Elemente teilweise weggelassen
sind;
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4 ein
Blockdiagramm zum Darstellen einer Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung;
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5 ein
Ablaufdiagramm zum Darstellen einer Antriebssteuerung eines Fahrzeugs
durch die Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung;
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6 Diagramme
zum Darstellen der Antriebssteuerung durch die Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung,
wobei 6(a) ein Zeitdiagramm zum Darstellen
eines Antriebsleistungsquellenstoppflags, 6(b) ein
Zeitdiagramm zum Darstellen eines Kupplungsöldrucks und 6(c) ein
Zeitdiagramm zum Darstellen eines Spannungswertes einer elektrischen Ölpumpe zeigen;
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7 ein
Blockdiagramm zum Darstellen einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung;
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8 Diagramme
zum Darstellen einer Beziehung zwischen der Antriebsleistungsquellendrehzahl
und dem Öldruck
auf der Basis der Öltemperatur,
wobei 8(a) ein Diagramm zum Dar stellen
eines ersten Schwellenwertes und 8(b) ein
Diagramm zum Darstellen eines zwieten Schwellenwertes zeigen;
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9 ein
Ablaufdiagramm zum Darstellen einer Antriebssteuerung für ein Fahrzeug
durch eine erfindungsgemäße Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung;
und
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10 Diagramme
zum Darstellen der Antriebssteuerung durch die erfindungsgemäße Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung,
wobei 10(a) ein Zeitdiagramm zum Darstellen
eines Antriebsleistungsquellenstoppflags, 10(b) ein
Zeitdiagramm zum Darstellen einer Antriebsleistungsquellendrehzahl, 10(c) ein Zeitdiagramm zum Darstellen
eines Kupplungsöldrucks
und 10(d) ein Zeitdiagramm zum Darstellen
eines Spannungswertes einer elektrischen Ölpumpe zeigen.
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Die 1–6 zeigen
zwar Merkmale der Erfindung, jedoch keine in den Patentansprüchen dargestellte
Ausführungsform
der Erfindung.
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1 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm eines Antriebssystems eines Fahrzeugs.
Wie in 1 dargestellt ist, weist eine Antriebsleistungsquelle
einen Verbrennungsmotor 2 und einen Motor-Generator (M/G) 3 auf.
Die von der Antriebsleistungsquelle erhaltene Antriebsleistung wird über einen
Drehmomentwandler (T/C) 4 einem automatischen Schaltmechanismus 5 zugeführt, der
ein Automatikgetriebe bildet. Der automatische Schaltmechanismus 5 ändert die
Drehzahl der zugeführten
Antriebsleistung basierend auf vorgegebenen Fahrtzuständen des
Fahrzeugs und gibt die Antriebsleistung an Räder und ähnliche Elemente aus. Der automatische
Schaltmechanismus 5 weist mehrere Reibungseingriffselemente
zum Schalten der Gänge
auf. Der automatische Schaltmechanismus 5 weist eine Hydrauliksteuerungsvorrichtung 6 zum
hydraulischen Steuern der eingerückten
Zustände
der Reibungseingriffselemente zum Ausführen eines Gangschaltvorgangs
und zum Steuern des Drehmomentwandlers 4 auf. Außerdem sind
eine erste Ölpumpe
(nachstehend als "mecha nische Ölpumpe" bezeichnet) 7 zum Zuführen eines Öldrucks
zur Hydrauliksteuerungsvorrichtung 6 und eine zweite Ölpumpe (nachstehend
als "elektrische Ölpumpe" bezeichnet) vorgesehen.
Die mechanische Ölpumpe 7 ist
derart angeordnet, dass sie mit dem Drehmomentwandler 4 zusammenwirkt.
Die mechanische Ölpumpe 7 wird
durch die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 2 und des
Motor-Generators 3 angetrieben. Die elektrische Ölpumpe 8 ist
von der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 2 und des
Motor-Generators 3 unabhängig und wird durch einen Elektromotor
angetrieben, dem elektrische Leistung von einer (nicht dargestellten)
Batterie zugeführt
wird.
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Nachstehend
wird der automatische Schaltmechanismus 5 unter Bezug auf
die Zeichnungen beschrieben. 2(a) zeigt
ein schematisches Diagramm des automatischen Schaltmechanismus 5, auf
den die Erfindung angewendet wird. 2(b) zeigt
eine Betriebszustandstabelle des automatischen Schaltmechanismus 5.
Wie in 2(a) dargestellt ist, ist der
automatische Schaltmechanismus 5 auf einer ersten Welle
angeordnet, die mit einer Verbrennungsmotorabtriebswelle ausgerichtet
ist, und weist eine Eingangswelle 37 auf, der Antriebsleistung vom
Verbrennungsmotor (E/G) 2 und vom Motor-Generator (M/G) 3 über den
Drehmomentwandler 4 zugeführt wird, der eine Überbrückungs(Lockup)kupplung 36 aufweist.
Auf der ersten Welle sind nacheinander die mechanische Ölpumpe 7 und
die elektrische Ölpumpe 8 in
der Nähe
des Drehmomentwandlers 4, ein Bremsenabschnitt 34,
ein Planetengetriebeeinheitabschnitt 31 und ein Kupplungsabschnitt 35 angeordnet.
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Der
Planetengetriebeeinheitabschnitt 31 weist ein einfaches
Planetengetriebe 32 und ein Doppelritzel-Planetengetriebe 33 auf.
Das einfache Planetengetriebe 32 weist ein Sonnenrad S1,
ein Hohlrad R1 und einen Träger
CR auf, der ein mit dem Sonnenrad S1 und dem Hohlrad R1 kämmendes
Ritzel P1 trägt.
Das Doppelritzel-Planetengetriebe 33 weist ein Sonnenrad
S2, ein Hohlrad R2 und einen Träger
CR auf, der ein mit dem Sonnenrad S2 kämmendes Ritzel P2 und ein mit
dem Hohlrad R2 kämmendes
Ritzel P3 derart trägt,
dass die Ritzel P2 und P3 miteinander kämmen. Das Sonnenrad S1 und
das Sonnenrad S2 werden auf Hohlwellen drehbar gehalten, die auf
der Eingangswelle 37 drehbar gehalten werden. Der Träger CR des
einfachen Planetengetriebes 32 und der Träger CR des
Doppelritzel-Planetengetriebes 33 sind ein und derselbe
Träger.
Daher sind das mit dem Sonnenrad S1 kämmende Ritzel P1 und das mit
dem Sonnenrad S2 kämmende
Ritzel P2 miteinander derart verbunden, dass sie sich als Einheit
drehen.
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Der
Bremsenabschnitt 34 weist eine Einwegkupplung F1, eine
Bremse B1 und eine Bremse B2 auf, die von einer radial inneren Seite
zu einer radial äußeren Seite
nacheinander angeordnet sind. Außerdem ist ein antreibendes
Vorgelegerad 39 über eine
Keilverzahnung mit dem Träger
CR verbunden. Eine Einwegkupplung F2 ist relativ zum Hohlrad R2 angeordnet.
Eine Bremse B3 ist zwischen einem Außenumfang des Hohlrades R2
und einem Gehäuse angeordnet.
Der Kupplungsabschnitt 35 weist eine Vorwärtskupplung
C1 und eine Direktkupplung C2 auf. Die Vorwärtskupplung C1 ist bezüglich des
Außenumfangs
des Hohlrades R1 angeordnet. Die Direktkupplung C2 ist zwischen
einem Innenumfang eines (nicht dargestellten) beweglichen Elements
und einem mit einem distalen Ende der Hohlwelle verbundenen Flanschabschnitt
angeordnet.
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Ein
Hilfsschaltmechanismus 40 ist auf einer zweiten Welle 43 angeordnet,
die parallel zur ersten Welle angeordnet ist, die durch die Eingangswelle 37 gebildet
wird. Die erste und die zweite Welle bilden zusammen mit einer dritten
Welle, die durch Differentialwellen (linke und rechte Achse) 45l, 45r gebildet wird,
in Seitenansicht betrachtet eine Dreieckskonfiguration. Der Hilfswellenmechanismus 40 weist
einfache Planetengetriebe 41, 42 auf, in denen
ein Träger
CR3 und ein Hohlrad R4 stabil miteinander verbunden sind und Sonnenräder S3,
S4 stabil miteinander verbunden sind, um einen Simpson-Getriebezug zu bilden.
Außerdem
ist ein Hohlrad R3 mit einem angetriebenen Vorgelegerad 46 verbunden,
um einen Eingangsabschnitt zu bilden. Der Träger CR3 und das Hohlrad R4
sind mit einem Drehzahlreduktionsrad 47 verbunden, das
einen Ausgangsabschnitt bildet. Eine UD-Direktkupplung C3 ist zwischen
dem Hohlrad R3 und den integrierten Sonnenrädern S3, S4 angeordnet. Das
integrierte Sonnenrad S3 (S4) kann durch eine Bremse B4 gestoppt
werden. Ein Träger
CR4 kann durch eine Bremse B5 gestoppt werden. Daher kann der Hilfsschaltmechanismus 40 drei
Vorwärtsgangstufen
bereitstellen.
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Eine
die dritte Welle bildende Differentialvorrichtung 50 weist
ein Differentialgehäuse 51 auf,
in dem ein mit dem Drehzahlreduktionsrad 47 kämmendes
Zahnrad 52 fixiert ist. Das Differentialgehäuse 51 enthält ferner
Differentialzahnräder 53 und
linke und rechte Zahnräder 55, 56,
die miteinander kämmen und
drehbar gehalten werden. Die linke und die rechte Achse 45l, 45r erstrecken
sich vom linken bzw. vom rechten Zahnrad. Daher wird die Drehbewegung vom
Zahnrad 52 entsprechend den Lastdrehmomenten verteilt und über die
linke und die rechte Achse 45l, 45r zum linken
und rechten Vorderrad übertragen.
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Nachstehend
wird die Funktionsweise des automatischen Schaltmechanismus 5 unter
Bezug auf die in 2(b) dargestellte
Betriebszustandstabelle beschrieben. In einer ersten (1.) Gangstufe
sind die Vorwärtskupplung
C1, die Einwegkupplung F2 und die Bremse B5 eingerückt. Dadurch
nimmt der Hauptschaltmechanismus 30 die erste Gangstufe ein,
so dass eine Drehbewegung mit einer reduzierten Drehzahl über die
Vorgelegeräder 39, 46 zum Hohlrad
R3 des Hilfsschaltmechanismus 40 übertragen wird. Der Hilfsschaltmechanismus 40 ist
auf eine erste Gangstufe eingestellt, in der der Träger CR4 durch
die Bremse B5 gestoppt ist. Dadurch wird die reduzierte Drehzahl der
Drehbewegung vom Hauptschaltmechanismus 30 durch den Hilfsschaltmechanismus 40 weiter
reduziert und über
die Zahnräder 47, 52 und
die Differentialvorrichtung 50 zur linken und zur rechten
Achse 45l, 45r übertragen.
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In
einer zweiten (2.) Gangstufe sind sowohl die Bremse B2 als auch
die Vorwärtskupplung
C1 eingerückt,
und der eingerückte
Zustand der Einwegkupplung F2 wird glatt auf den eingerückten Zustand der
Einwegkupplung F1 geschaltet. Dadurch nimmt der Hauptschaltmechanismus 30 eine
zweite Gangstufe ein. Der Hilfsschaltmechanismus 40 wird
basierend auf dem eingerückten
Zustand der Bremse B5 auf die erste Gangstufe eingestellt. Durch
die Kombination aus der zweiten Gangstufe und der ersten Gangstufe
wird im automatischen Schaltmechanismus insgesamt eine zweite Gangstufe
bereitgestellt.
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In
einer dritten (3.) Gangstufe ist der Hauptschaltmechanismus 30 auf
die vorstehend beschriebene zweite Gangstufe eingestellt, in der
die Vorwärtskupplung
C1, die Bremse B2 und die Einwegkupplung F1 eingerückt sind
und die Bremse B4 des Hilfsschaltmechanismus 40 eingerückt ist.
Dadurch sind die Sonnenräder
S3, S4 fixiert, so dass die Drehbewegung des Hohlrades R3 als Drehbewegung
der zweiten Gangstufe vom Träger
CR3 ausgegeben wird. Durch die Kombination aus der zweiten Gangstufe
des Hauptschaltmechanismus 30 und der zweite Gangstufe
des Hilfsschaltmechanismus 40 wird im automatischen Schaltmechanismus 5 insgesamt eine
dritte Gangstufe bereitgestellt.
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In
einer vierten (4.) Gangstufe ist der Hauptschaltmechanismus 30 auf
den gleichen Zustand wie in der zweiten oder dritten Gangstufe eingestellt,
in der die Vorwärtskupplung
C1, die Bremse B2 und die Einwegkupplung F1 eingerückt sind.
Im Hilfsschaltmechanismus 40 ist die Bremse B ausgerückt und die
UD-Direktkupplung C3 eingerückt.
Dadurch sind das Hohlrad R3 und das Sonnenrad S3 (S4) verbunden,
so dass die Planetengetriebe 41, 42 einen Überbrückungsdrehbewegungszustand
anneh men, in dem die Planetengetriebe sich zusammen drehen. Durch
die Kombination aus der zweiten Gangstufe des Hauptschaltmechanismus 30 und
dem Überbrückungszustand
(dritte Gangstufe) des Hilfsschaltmechanismus 40 wird im
automatischen Schaltmechanismus 5 insgesamt eine vierte
Gangstufe bereitgestellt.
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In
einer fünften
(5.) Gangstufe sind die Vorwärtskupplung
C1 und die Direktkupplung C2 eingerückt, so dass die Drehbewegung
der Eingangswelle 37 sowohl zum Hohlrad R1 als auch zum
Sonnenrad S1 übertragen
wird. Dadurch nimmt der Hauptschaltmechanismus 30 einen Überbrückungs-Drehbewegungszustand
ein, in dem die Planetengetriebe 32, 33 des Getriebeeinheitabschnitts 31 sich
zusammen drehen. Der Hilfsschaltmechanismus 40 ist auf
einen Überbrückungszustand
eingestellt, in dem die UD-Direktkupplung
C3 eingerückt
ist. Durch die Kombination aus der dritten Gangstufe (Überbrückungszustand)
des Hauptschaltmechanismus 30 und der dritten Gangstufe
(Überbrückungszustand)
des Hilfsschaltmechanismus 40 wird im automatischen Schaltmechanismus 5 insgesamt
eine fünfte
Gangstufe bereitgestellt.
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In
der Rückwärts(REV)gangstufe
sind die Direktkupplung C2 und die Bremse B3 eingerückt, und die
Bremse B5 ist ebenfalls eingerückt.
Dadurch wird eine Rückwärtsdrehbewegung
vom Hauptschaltmechanismus 30 extrahiert. Der Hilfsschaltmechanismus 40 wird
in der ersten Gangstufe gehalten, in der auch die Rückwärtsdrehbewegung
des Trägers
C4 durch die Bremse B5 gestoppt ist. Daher wird durch die Kombination
aus der Rückwärtsdrehbewegung des
Hauptschaltmechanismus 30 und der Drehbewegung der ersten
Gangstufe des Hilfsschaltmechanismus 40 eine drehzahlreduzierte
Rückwärtsdrehbewegung
erhalten.
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In 2(b) bezeichnen Dreieckssymbole einen
eingerückten
Zustand während
einer Motorbremsfunktion. D.h., in der ersten Gangstufe ist die Bremse
B3 eingerückt,
um das Hohlrad R2 als Ersatz für
die Einwegkupplung F2 zu fixieren. In der zweiten, dritten und vierten
Gangstufe ist die Bremse B1 eingerückt, um das Sonnenrad S2 als
Ersatz für
die Einwegkupplung F1 zu fixieren.
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Nachstehend
wird die Hydrauliksteuerungsvorrichtung 6 unter Bezug auf 3 beschrieben. 3 zeigt
ein schematisches Diagramm zum Darstellen einer Hydraulikschaltung
der Hydrauliksteuerungsvorrichtung 6, wobei Elemente teilweise
weggelassen sind. In 3 sind nur Elemente dargestellt,
die zum Beschreiben der vorliegenden Erfindung erforderlich sind,
eine reale Hydraulikschaltung ist komplizierter und weist mehr Elemente
auf.
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Wie
in 3 dargestellt ist, gibt die mechanische Ölpumpe 7 ein
Automatikgetriebefluid (ATF) aus, das über einen Filter 67 angesaugt
wird, wenn Zahnräder
und ähnliche
Elemente (nicht dargestellt) durch den Verbrennungsmotor 2 und/oder
den Motor-Generator 3 angetrieben werden. Das ausgegebene
Automatikgetriebefluid wird einem primären Regelventil 61 zugeführt, wo
der Druck des Automatikgetriebefluids auf einen Leitungsdruck eingestellt wird.
Der Leitungsdruck wird dann einem manuellen Schaltventil 62 und ähnlichen
Elementen zugeführt. Die
in 3 durch eine gestrichelte Linie dargestellte elektrische Ölpumpe 8 saugt
das Automatikgetriebefluid über
den Filter an und gibt es aus, wenn Pumpenräder und ähnliche Elemente durch einen
Elektromotor M1 angetrieben werden. Das ausgegebene Automatikgetriebefluid
wird dem primären
Regelventil 61, dem manuellen Schaltventil 62,
usw. zugeführt. D.h., Öldruck kann
dem primären
Regelventil 61 und dem manuellen Schaltventil 62 durch
die mechanische Ölpumpe 7 und/oder
die manuelle Ölpumpe 8 zugeführt werden.
Das primäre
Regelventil 61 ist mit einer (nicht dargestellten) Hydraulikschaltung
verbunden, um den Öldruck
anderen Ventilen und ähnlichen
Elementen zuzuführen.
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Das
manuelle Schaltventil 62 kommuniziert mit einem neutralen
Relaisventil 63 und führt
diesem Öldruck
zu, wenn beispielsweise ein manueller Schalthebel 62a auf
den Fahrt(D)Bereich geschaltet wird. Das neutrale Relaisventil 63 kommuniziert
mit einem Hydraulikstellglied 66 für die Kupplung C1 und einem
Druckspeicher 64 für
die Kupplung C1 und führt
diesen Elementen Öldruck
zu, um den Einrückvorgang
der Kupplung C1 zu steuern. Ein Öldrucksensor 14 und
ein Öltemperatursensor 13 (nicht
dargestellt), die nachstehend beschrieben werden, sind in einem Ölkanal angeordnet,
der mit dem Hydraulikstellglied 66 für die Kupplung C1 verbunden
ist, so dass der Kupplungsöldruck
(Öldruck
der Hydrauliksteuerungsvorrichtung) PC1 zum
Einrücken
der Kupplung C1 und die Temperatur des Automatikgetriebefluids erfasst
werden können.
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Nachstehend
wird eine Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung
unter Bezug auf 4 beschrieben. 4 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen einer erfindungsgemäßen Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung 1.
Wie in 4 dargestellt ist, sind der Verbrennungsmotor 2 und
der Motor-Generator 3 derart miteinander verbunden, dass
der Motor-Generator 3 durch den Verbrennungsmotor 2 und der
Verbrennungsmotor 2 durch den Motor-Generator 3 angetrieben
werden kann. Die Anordnung ist derart, dass die Antriebsleistung
durch den Antrieb des Verbrennungsmotors 2 und/oder des
Motor-Generators 3 ausgegeben werden kann, so dass diesen Komponenten
wechselseitig Antriebsleistung zugeführt werden kann. Die derart
erzeugte Antriebsleistung wird dem Drehmomentwandler 4 zugeführt. Die dem
Drehmomentwandler 4 zugeführte Antriebsleistung wird
dem automatischen Schaltmechanismus 5 zugeführt, wodurch
die Drehzahl der Antriebsleistung geändert und (nicht dargestellten)
Rädern
zugeführt wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, sind die mechanische Ölpumpe 7 und
die elektrische Ölpumpe 8 derart
konstruiert, dass der im automatischen Schaltmechanismus 5 be reitgestellten
Hydrauliksteurungsvorrichtung 6 Öldruck zugeführt wird.
Die Hydrauliksteuerungsvorrichtung 6 weist den Öltemperatursensor 13 und
den Öldrucksensor 14 auf.
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Die Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung 1 weist
einen Steuerabschnitt 10 auf. Der Steuerabschnitt 10 ist
mit dem Motor-Generator 3, der elektrischen Ölpumpe 8 und
einer Batterie 11 verbunden, so dass der Steuerabschnitt 10 Signale
und ähnliche
Information an den Motor-Generator 3, die elektrische Ölpumpe 8 und
die Batterie 11 übertragen und
von diesen Komponenten empfangen kann. Daher ist der Steuerabschnitt 10 dazu
geeignet, Zustände
dieser Komponenten zu erfassen und die Komponenten zu steuern. Der
Steuerabschnitt 10 ist mit einem Drehzahlsensor (Antriebsleistungsquellenzustandserfassungseinrichtung) 15 zum
Erfassen der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2, einem Magnetpolpositionssensor
(Antriebsleistungsquellenzustandserfassungseinrichtung) 12 zum
Erfassen der Drehzahl des Motor-Generators 3, dem Öltemperatursensor 13 und
dem Öldrucksensor 14 verbunden. Der
Steuerabschnitt 10 weist eine Öldruckerfassungseinrichtung 10a zum
Erfassen des der Kupplung C1 der Hydrauliksteuerungsvorrichtung 6 zugeführten Kupplungsöldrucks
PC1 basierend auf Erfassungsergebnissen
verschiedener Sensoren und eine Antriebssteuerungseinrichtung für die elektrische Ölpumpe (zweite Ölpumpenantriebssteuerungseinrichtung) 10b zum
Antreiben oder Abschalten bzw. Stoppen der elektrischen Ölpumpe 8 basierend
auf Erfassungsergebnissen der Öldruckerfassungseinrichtung 10a auf.
Außerdem
erfasst der Steuerabschnitt 10 den Antriebs- und Stoppzustand
der Antriebsleistungsquellen (des Verbrennungsmotors 2 und
des Motor-Generators 3)
unter Verwendung des Drehzahlsensors 15 und des Magnetpolpositionssensors 12 und
schaltet ein (nachstehend beschriebenes) Antriebsleistungsquellenflag
basierend auf dem Stopp- oder Antriebszustand der Antriebsleistungsquellen.
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Nachstehend
wird unter Bezug auf 5 ein Verfahren für die Antriebssteuerung
für ein
Fahrzeug durch die Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung 1 beschrieben. 5 zeigt
ein Ablaufdiagramm zum Darstellen einer Antriebssteuerung für ein Fahrzeug durch
die Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung 1.
Ein in 5 dargestellter "AUS"-Zustand
des Antriebsleistungsquellenstoppflags zeigt an, dass eine Steuerung
derart ausgeführt
wird, dass die Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung 1 und/oder
der Motor-Generator 3 angetrieben werden, und ein "EIN" Zustand des Flags
bezeichnet, dass eine Steuerung derart ausgeführt wird, dass der Verbrennungsmotor 2 und
der Motor-Generator 3 gestoppt sind. Außerdem wird die Steuerung beispielsweise gestartet
(S100), wenn ein Fahrer einen Zündschalter
unter Verwendung eines (nicht dargestellten) Zündschlüssels einschaltet. Die Steuerung
wird beispielsweise fortgesetzt, bis der Zündschalter ausgeschaltet wird.
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Zunächst bestimmt
der Steuerabschnitt 10 beispielsweise basierend auf dem
Drosselklappenöffnungsgrad,
ob das Antriebsleistungsquellenstoppflag auf den EIN-Zustand eingestellt
ist (S101). Beispielsweise wird während eines normalen Fahrtzustands
des Fahrzeug der Verbrennungsmotor 2 und/oder der Motor-Generator 3 angetrieben,
so dass festgestellt wird, dass das Antriebsleistungsquellenstoppflag
nicht auf den EIN-Zustand
eingestellt ist. In Antwort darauf wird der Kupplungsöldruck PC1 durch den Öldrucksensor 14 erfasst,
und der Steuerabschnitt 10 bestimmt, ob der Kupplungsöldruck PC1 größer oder
gleich einem zweiten vorgegebenen Schwellenwert PB ist
(S104). Wenn der Verbrennungsmotor 2 oder der Motor-Generator 3 angetrieben
wird, wird durch die mechanische Ölpumpe 7 Öldruck zugeführt, so
dass der Kupplungsöldruck
PC1 größer oder
gleich dem zweiten vorgegebenen Schwellenwert PB ist.
Daher springt der Prozess, während
die elektrische Ölpumpe 8 abgeschaltet wird
(S105) zurück
(S106). In der vorliegenden Aus führungsform
kann, weil der Kupplungsöldruck
PC1 durch den Öldrucksensor 14 erfasst
wird, der Öldruck exakt
erfasst werden, der der Kupplung C1 zugeführt wird, die beispielsweise
während
der Anfahrphase des Fahrzeugs eingerückt ist. Dadurch kann der zum Einrücken der
Kupplung C1 insbesondere während der
Anfahrphase des Fahrzeugs erforderliche Öldruck aufrechterhalten werden.
Außerdem
kann der Kupplungsöldruck
PC1 unabhängig beispielsweise von Änderungen
der Temperatur des Automatikgetriebefluids erfasst werden (wie nachstehend
ausführlich
beschrieben wird).
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Wenn
eine Steuerung derart ausgeführt
wird, dass sowohl der Verbrennungsmotor 2 als auch der Motor-Generator 3 basierend
auf dem Drosselklappenöffnungsgrad
gestoppt werden, bestimmt der Steuerabschnitt 10, dass
das Antriebsleistungsquellenstoppflag auf EIN eingestellt ist (S101),
und bestimmt daraufhin, ob der Kupplungsöldruck PC1 kleiner
oder gleich einem ersten vorgegebenen Schwellenwert PA ist
(S102). Anschließend
nimmt, unmittelbar nachdem der Verbrennungsmotor 2 oder
der Motor-Generator 3 durch die Steuerung gestoppt wurden,
die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 oder des Motor-Generators 3 allmählich ab,
so dass die mechanische Ölpumpe 7 allmählich gestoppt
wird, d.h., der Öldruck
der mechanischen Ölpumpe 7 nimmt
allmählich
ab. Dadurch wird, unmittelbar nachdem der Verbrennungsmotor 2 oder
der Motor-Generator 3 durch die Steuerung gestoppt wurden,
der Kupplungsöldruck
PC1 größer oder
gleich dem ersten vorgegebenen Schwellenwert PA,
so dass der Prozess zurückspringt
(S106), während
die elektrische Ölpumpe 8 abgeschaltet
ist. Während
die Schritte S100, S101, S102 und S106 wiederholt werden, nimmt
der Kupplungsöldruck
PC1 auf den ersten vorgegebenen Schwellenwert
PA oder einen niedrigeren Wert ab, was in
Schritt S102 erfasst wird. Daraufhin wird die elektrische Ölpumpe 8 angetrieben
(S103), so dass der Hydrau liksteuerungsvorrichtung 6 durch die
elektrische Ölpumpe 8 Öldruck zugeführt wird.
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Daraufhin
bestimmt der Steuerabschnitt 10, wenn der Verbrennungsmotor 2 oder
der Motor-Generator 3 angetrieben wird, dass das Antriebsleistungsquellenstoppflag
nicht auf EIN geschaltet ist (S101), und bestimmt, ob der Kupplungsöldruck PC1 größer oder
gleich dem zweiten vorgegebenen Schwellenwert PB ist
(S104). Weil der zweite vorgegebene Schwellenwert PB auf
einen Wert gesetzt ist, der größer ist
als der erste vorgegebene Schwellenwert PA (wie
nachstehend ausführlicher
beschrieben wird), wird festgestellt, dass der Kupplungsöldruck PC1 kleiner oder gleich dem zweiten vorgegebenen Schwellenwert
PB ist. Daher wird der Antriebszustand der
elektrischen Ölpumpe 8 aufrechterhalten,
und der Prozess springt zurück
(S106). Dadurch wird, auch während
eines Stoppzustands des Fahrzeugs, in dem die Antriebsleistungsquelle
(Verbrennungsmotor 2 und Motor-Generator 3) gestoppt
ist, durch die elektrische Ölpumpe 8 ein
vorgegebener Öldruck in
der Hydrauliksteuerungsvorrichtung 6 des automatischen
Schaltmechanismus 5 erzeugt. Wenn das Fahrzeug ausgehend
von diesem Zustand anfährt, arbeitet
das Automatikgetriebe, einschließlich des Drehmomentwandlers 4,
der Kupplung C1, usw. normal. Dadurch kann das Fahrzeug störungsfrei
anfahren. Dann wird die mechanische Ölpumpe 7 angetrieben,
weil der Verbrennungsmotor 2 oder der Motor-Generator 3 angetrieben
wird. In Antwort darauf nimmt der Kupplungsöldruck PC1 zu.
Dann wird, wenn der Kupplungsöldruck
PC1 größer oder
gleich dem zweiten vorgegebenen Schwellenwert PB wird (S104),
die elektrische Ölpumpe 8 gestoppt
(S105), woraufhin der Prozess zurückspringt (S106). Dadurch wird
der vorstehend erwähnte
normale Fahrtzustand des Fahrzeugs wiederhergestellt.
-
Die
vorstehend erwähnte
Steuerung wird nachstehend unter Bezug auf die 5 und 6 beschrieben.
Die 6 zeigen Diagramme zum Darstellen der Steuerung
der erfindungsgemä ßen Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung 1,
wobei 6(a) ein Zeitdiagramm zum Darstellen
des Antriebsleistungsquellenstoppflags, 6(b) ein
Zeitdiagramm zum Darstellen des Kupplungsöldrucks und 6(c) ein
Zeitdiagramm zum Darstellen des Spannungswertes der elektrischen Ölpumpe darstellen.
-
Wie
in den 6(a) bis 6(c) dargestellt
ist, wird, wenn das Antriebsleistungsquellenstoppflag zum Zeitpunkt
t0 auf AUS eingestellt ist, der Verbrennungsmotor 2 und/oder
der Motor-Generator 3 angetrieben (S101), so dass die mechanische Ölpumpe 7 angetrieben
wird und der der Öldrucksteuerungsvorrichtung
des Automatikgetriebes zugeführte
Kupplungsöldruck
PC1 bei einem im wesentlichen konstanten Öldruck PY gehalten wird, der größer ist als der zweite vorgegebene
Schwellenwert PB (S104). Zu diesem Zeitpunkt
beträgt
der Spannungswert der elektrischen Ölpumpe 8 "0", d.h., die elektrische Ölpumpe 8 ist
auf den Stoppzustand eingestellt (S105).
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Zu
einem Zeitpunkt t1, zu dem der Verbrennungsmotor 2 und
der Motor-Generator 3 gestoppt sind und das Antriebsleistungsquellenstoppflag
auf EIN eingestellt ist (S101), wird auch die mechanische Ölpumpe 7 gestoppt.
Weil jedoch durch die mechanische Ölpumpe 7 ein ausreichender
Restöldruck
bereitgestellt wird, wie vorstehend beschrieben wurde, wird der
Kupplungsöldruck
PC1 bei oder über dem ersten vorgegebenen
Schwellenwert PA gehalten (S102). Dann nimmt
der Kupplungsöldruck
PC1 allmählich
ab, weil die mechanische Ölpumpe 7 und
die elektrische Ölpumpe 8 durch
die Steuerung gestoppt werden. Zum Zeitpunkt t2 wird der Kupplungsöldruck PC1 kleiner oder gleich dem ersten vorgegebenen Schwellenwert
PA (S102). Dann wird die elektrische Ölpumpe 8 mit
dem Spannungswert V angetrieben (S103).
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In
diesem Fall wird Öldruck
durch die elektrische Ölpumpe 8 zugeführt, so
dass der Kupplungsöldruck
PC1 aufgrund des auch durch die mechanische Ölpumpe 7 erzeugten
Restöldrucks
vorübergehend zunimmt.
Weil der zweite vorgegebene Schwellenwert PB auf
einen vorgegebenen Wert gesetzt ist, der größer ist als der erste vorgegebene
Schwellenwert PA (d.h., einen Wert, der
sich um einen vorgegebenen Wert vom ersten vorgegebenen Schwellenwert PA unterscheidet), überschreitet ein Maximalwert
A den zweiten vorgegebenen Schwellenwert PB nicht. Dadurch
kann das Auftreten einer allgemein als "Regelschwingung" bekannten Erscheinung verhindert werden,
gemäß der die
elektrische Ölpumpe 8 fehlerhaft
gestoppt und erneut angetrieben wird. Außerdem wird, auch wenn der
erste vorgegebene Schwellenwert PA und der
zweite vorgegebene Schwellenwert PB einander
gleich gesetzt werden, die elektrische Ölpumpe 8 während eines
Zustands, in dem das Antriebsleistungsquellenstoppflag auf EIN gesetzt
ist (eines Zustands, in dem der Stoppzustand der Antriebsleistungsquelle
erfasst worden ist), basierend auf dem ersten vorgegebenen Schwellenwert
PA angetrieben. Während eines Zustands, in dem
das Antriebsleistungsquellenstoppflag auf AUS eingestellt ist (eines
Zustands, in dem der Antriebszustand der Antriebsleistungsquelle
erfasst worden ist), wird die elektrische Ölpumpe 8 basierend
auf dem zweiten vorgegebenen Schwellenwert PB gestoppt.
Dadurch kann verhindert werden, dass die elektrische Ölpumpe während eines
Zustands fehlerhaft gestoppt wird, in dem die Antriebsleistungsquelle gestoppt
worden ist, oder verhindert werden, dass die elektrische Ölpumpe während eines
Zustands fehlerhaft angetrieben wird, in dem die Antriebsleistungsquelle
angetrieben wird. D.h., es kann das Auftreten einer Regelschwingung
vermieden werden.
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Daraufhin
verschwindet der durch die mechanische Ölpumpe 7 bereitgestellte
Restöldruck,
so dass der Kupplungsöldruck
PC1 nur durch den durch die elektrische Ölpumpe 8 zugeführten Öldruck erzeugt
wird. Der Kupplungsöldruck
PC1 wird jedoch weiterhin bei einem im Wesentlichen
konstanten Öldruck
Px gehalten, der für die Hydrauliksteuerung des Automatikgetriebes
erforderlich ist. Beispielsweise wird, wenn die elektrische Öl pumpe 8 angetrieben wird,
nachdem der durch die mechanische Ölpumpe 7 erzeugte
Restöldruck
verschwunden ist, der Kupplungsöldruck
PC1 niedriger als der für die Hydrauliksteuerung erforderliche Öldruck Px. Daher wird der erste vorgegebene Schwellenwert
PA auf einen derartigen Wert gesetzt, dass
der Kupplungsöldruck
PC1 bei oder über dem Öldruck Px gehalten
werden kann.
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Der
erste vorgegebene Schwellenwert PA wird
derart gesetzt, dass die elektrische Ölpumpe 8 angetrieben
wird, nachdem der durch die mechanische Ölpumpe 7 erzeugte
Restöldruck
ausreichend niedrig geworden ist. Daher kann die elektrische Ölpumpe 8 angetrieben
werden, ohne dass eine Arbeitslast auftritt. Dadurch kann die auf
die elektrische Ölpumpe 8 ausgeübte Arbeitslast
reduziert werden. Infolgedessen können ein erhöhter elektrischer
Leistungsverbrauch, eine verminderte Betriebsdauer aufgrund reduzierter
Ladungsmengen und eine verminderte Lebensdauer, usw. verhindert
werden. Außerdem
kann die Größe der elektrischen Ölpumpe 8 reduziert
werden. Darüber
hinaus wird durch den verminderten Leistungsverbrauch der Kraftstoffverbrauch
insbesondere in Hybridfahrzeugen gesenkt.
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Zu
einem Zeitpunkt t3, zu dem der Verbrennungsmotor 2 und/oder
der Motor-Generator 3 angetrieben wird, wird die mechanische Ölpumpe 7 angetrieben,
und das Antriebsleistungsquellenstoppflag wird auf AUS geschaltet
(S101). Obwohl die mechanische Ölpumpe 7 angetrieben
wird, wird der durch die mechanische Ölpumpe 7 erzeugte
Anstieg des Kupplungsöldrucks
PC1 aufgrund des Widerstandes in der Hydraulikschaltung
und ähnlicher
Faktoren um eine vorgegebene Zeitdauer verzögert. Während der Verzögerungszeit
wird der Antrieb der elektrischen Ölpumpe 8 aufrechterhalten,
so dass ein vorgegebener Öldruck
gewährleistet
wird. Aufgrund des Antriebs auch der elektrischen Ölpumpe 8 steigt
der Kupplungsöldruck
PC1 auf einen Wert oberhalb des Öldrucks
Px an, erreicht jedoch nicht den zweiten
vorgege benen Schwellenwert PB (S104). Dadurch
wird der Antrieb der elektrischen Ölpumpe 8 fortgesetzt. Nach
Ablauf der vorgegebenen Verzögerungszeit nimmt
der durch die mechanische Ölpumpe 7 erzeugte Öldruck zu.
Zu einem Zeitpunkt t4, zu dem der Kupplungsöldruck PC1 auf
den zweiten vorgegebenen Schwellenwert PB oder
darüber
hinaus zugenommen hat (S104), wird die elektrische Ölpumpe 8 gestoppt
(S105), so dass der Öldruck
durch die mechanische Ölpumpe 7 zugeführt wird,
d.h., der normale Fahrtzustand erhalten wird.
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Wenn
in diesem Fall die Antriebsleistungsquelle gestoppt wird und der
Antrieb der elektrischen Ölpumpe 8 gestoppt
wird, tritt eine Gefahr auf, dass der Kupplungsöldruck PC1 niedriger
wird als der für die
Hydrauliksteuerung des Automatikgetriebes erforderliche Öldruck Px. Wenn die elektrische Ölpumpe 8 gestoppt
wird, nachdem der durch die mechanische Ölpumpe 7 bereitgestellte Öldruck ausreichend hoch
geworden ist, nimmt die auf die elektrische Ölpumpe 8, ausgeübte Last
zu, während
sowohl die mechanische Ölpumpe 7 als
auch die elektrische Ölpumpe 8 angetrieben
werden. Dadurch treten Probleme hinsichtlich eines erhöhten elektrischen
Leistungsverbrauchs, einer verminderten Betriebsdauer aufgrund verminderter
gespeicherter Ladungen, einer verminderten Lebensdauer, usw. auf.
Wenn die elektrische Ölpumpe 8 so
konstruiert ist, dass sie der Last widersteht, nimmt das Problem
der Größenzunahme
zu.
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Daher
kann durch Setzen des zweiten vorgegebenen Schwellenwertes PB auf einen Wert, der niedriger ist als der Öldruck Py, und der es ermöglicht, den erforderlichen Öldruck Px zu gewährleisten,
die elektrische Ölpumpe 8 gestoppt
werden, wenn der durch die mechanische Ölpumpe 7 bereitgestellte Öldruck auf
einen derartigen Wert zugenommen hat, dass der Öldruck Px aufrechterhalten
werden kann. Dadurch kann verhindert werden, dass der Kupplungsöldruck PC1 niedriger wird als der in der Anfahrphase
des Fahrzeugs erforderliche minimale Öldruck Px,
und außerdem
kann die Arbeits- oder Betriebslast der elektrischen Ölpumpe 8 reduziert
werden. Daher kann, indem die vorstehend erwähnten Probleme gelöst werden,
die Größe der elektrischen Ölpumpe 8 reduziert
werden.
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Nachstehend
wird unter Bezug auf die Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben,
die bezüglich
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform teilweise verändert ist.
Nachstehend werden die veränderten
Abschnitte der Ausführungsform
der Erfindung beschrieben, und die der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform
entsprechenden Abschnitte werden nicht erneut beschrieben.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, wird die mechanische Ölpumpe 7 zusammenwirkend
mit dem Verbrennungsmotor 2, dem Motor-Generator 3 und dem
Drehmomentwandler 4 angetrieben. Daher können beispielsweise,
auch wenn die Hydrauliksteuerungsvorrichtung 6 des Automatikgetriebes
keinen Öldrucksensor 14 aufweist,
oder auch wenn der Öldrucksensor 14 nicht
bereitgestellt werden kann, Werte der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 oder des
Motor-Generators 3 (nachstehend als "Antriebsleistungsquellendrehzahl" bezeichnet) N, die
dem ersten und dem zweiten Schwellenwert der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform
entsprechen, unter Berücksichtigung
der Öltemperatur
basierend auf der Antriebsleistungsquellendrehzahl N und dem durch
die mechanische Ölpumpe 7 und
die elektrische Ölpumpe 8 zugeführten Kupplungsöldruck PC1 bestimmt werden. Die elektrische Ölpumpenantriebssteuerungseinrichtung 10b kann
eine Steuerung zum Antreiben und Stoppen der elektrischen Ölpumpe 8 basierend
auf der Antriebsleistungsquellendrehzahl N ausführen.
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Nachstehend
wird eine erfindungsgemäße Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung 1' unter Bezug
auf 7 beschrieben. 7 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen der erfindungsgemäßen Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung 1'. Wie in 7 dargestellt
ist, sind der Verbrennungsmotor 2 und der Motor- Generator 3 derart
miteinander verbunden, dass der Motor-Generator 3 durch den Verbrennungsmotor 2 und
der Verbrennungsmotor 2 durch den Motor-Generator 3 angetrieben
werden kann. Die Anordung ist derart, dass Antriebsleistung durch
den Antrieb des Verbrennungsmotors 2 und/oder des Motor-Generators 3 ausgegeben
werden kann, so dass die Antriebsleistung wechselseitig zugeführt wird.
Die derart erzeugte Antriebsleistung wird dem Drehmomentwandler 4 zugeführt. Die
dem Drehmomentwandler 4 zugeführte Antriebsleistung wird
em automatischen Schaltmechanismus 5 zugeführt, wodurch
die Drehzahl der Antriebsleistung geändert und an (nicht dargestellte)
Räder ausgegeben wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, sind die mechanische Ölpumpe 7 und
die elektrische Ölpumpe 8 derart
konstruiert, dass der im automatischen Schaltmechanismus 5 angeordneten
Hydrauliksteuerungsvorrichtung 6 Öldruck zugeführt wird.
Die Hydrauliksteuerungsvorrichtung 6 weist den Öltemperatursensor 13 auf.
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Die Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung 1' weist einen
Steuerabschnitt 10 auf. Der Steuerabschnitt 10 ist
mit dem Motor-Generator 3, der elektrischen Ölpumpe 8 und
einer Batterie 11 verbunden, so dass der Steuerabschnitt 10 Signale
und ähnliche
Information an den Motor-Generator 3, die elektrische Ölpumpe 8 und
die Batterie 11 ausgeben und davon empfangen kann. Daher
ist der Steuerabschnitt 10 dazu geeignet, Zustände dieser
Komponenten zu erfassen und die Komponenten zu steuern. Der Steuerabschnitt 10 ist
mit einem Drehzahlsensor 15 zum Erfassen der Drehzahl des
Verbrennungsmotors 2, einem Magnetpolpositionssensor 12 zum
Erfassen der Drehzahl des Motor-Generators 3 und
dem Öltemperatursensor 13 verbunden. Der
Steuerabschnitt 10 weist eine Antriebsleistungsquellendrehzahlerfassungseinrichtung 10c zum
Erfassen der Antriebsleistungsquellendrehzahl N basierend auf durch
verschiedene Sensoren bereitgestellten Erfassungsergebnissen und
eine elektrische Ölpumpenantriebssteuerungseinrichtung
(zweite Ölpumpenantriebssteuerungseinrichtung) 10b zum
Antreiben oder Stoppen der elektrischen Ölpumpe 8 auf. Außerdem erfasst
der Steuerabschnitt 10 den Antriebs- oder Stoppzustand
der Antriebsleistungsquellen (des Verbrennungsmotors 2 und
des Motor-Generators 3)
unter Verwendung des Drehzahlsensors 15 und des Magnetpolpositionssensors 12 und
schaltet ein (nachstehend beschriebenes) Antriebsleistungsquellenstoppflag
basierend auf dem Antriebs- oder Stoppzustand der Antriebsleistungsquellen
ein oder aus.
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Nachstehend
wird eine Beziehung zwischen der Öltemperatur und der Antriebsleistungsquellendrehzahl
unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die 8(a) und 8(b) zeigen Diagramme zum Darstellen von
Beziehungen zwischen der Öltemperatur
und der Antriebsleistungsquellendrehzahl. 8(a) zeigt
ein Diagramm zum Darstellen des ersten vorgegebenen Schwellenwertes. 8(b) zeigt ein Diagramm zum Darstellen
des zweiten vorgegebenen Schwellenwertes. Wie in 8(a) dargestellt ist,
nimmt der Kupplungsöldruck
PC1 mit einer Erhöhung der Antriebsleistungsquellendrehzahl
N z.B. für die
Fälle zu,
in denen die Temperatur des ATF T1, T2 und T3 beträgt. Der
Kupplungsöldruck
PC1 wird bei einer Antriebsleistungsquellendrehzahl
NA1 im Fall der ATF-Temperatur T1 und bei einer Antriebsleistungsquellendrehzahl
NA2 im Fall der ATF-Temperatur T2 und bei einer Antriebsleistungsquellendrehzahl
NA3 im Fall der ATF-Temperatur T3 dem
ersten vorgegebenen Schwellenwert PA gleich.
D.h., ein dem ersten vorgegebenen Schwellenwert PA entsprechender erster
vorgegebener Drehzahlschwellenwert NA kann basierend
auf der Temperatur T des ATF bestimmt werden.
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Außerdem nimmt
für eine
ATF-Temperatur von beispielsweise T1, T2 und T3 der Kupplungsöldruck PC1 mit einer Zunahme der Antriebsleistungsquellendrehzahl
N wie in 8(a) dargestellt zu. Der Kupplungsöldruck PC1 wird bei einer Antriebsleistungs quellendrehzahl
NB1 im Fall der ATF-Temperatur T1, bei einer Antriebsleistungsquellendrehzahl
NB2 im Fall der ATF-Temperatur T2 und bei einer Antriebsleistungsquellendrehzahl
NB3 im Fall der ATF-Temperatur T3 dem zweiten vorgegebenen Schwellenwert PB gleich. D.h., ein dem zweiten vorgegebenen Schwellenwert
PB entsprechender zweiter vorgegebener Drehzahlschwellenwert
NB kann basierend auf der Temperatur T des
ATF bestimmt werden.
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In
den 8(a) und 8(b) bezeichnen
die durch Pfeile B und C dargestellten Richtungen eine Richtung
der Zunahme der ATF-Temperatur, d.h. die ATF-Temperaturen T3, T2 und T1 stellen sequenziell erhöhte Temperaturen des ATF dar.
Außerdem
stellt in 8(b) der Öldruck PEOP den durch die elektrische Ölpumpe 8 zugeführten Öldruck dar.
Die in 8(b) dargestellte Beziehung
zwischen der Antriebsleistungsquellendrehzahl N und dem Kupplungsöldruck PC1 zeigt an, dass der Öldruck der elektrischen Ölpumpe 8 und
der Öldruck
der mechanischen Ölpumpe 7 gemeinsam
zunehmen.
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Die
Antriebssteuerung des Fahrzeugs durch die erfindungsgemäße Antriebssteuerungsvorrichtung 1' und das erfindungsgemäße Antriebssteuerungsverfahren
werden nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 9 zeigt
ein Ablaufdiagramm zum Darstellen der Antriebssteuerung durch die
erfindungsgemäße Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung 1'. Die 10 zeigen Diagramme
zum Darstellen der Antriebssteuerung durch die erfindungsgemäße Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung 1', wobei 10(a) ein Zeitdiagramm zum Darstellen
des Antriebsleistungsquellenstoppflags, 10(b) ein
Zeitdiagramm zum Darstellen der Antriebsleistungsquellendrehzahl, 10(c) ein Zeitdiagramm zum Darstellen
des Kupplungsöldrucks
und 10(d) ein Zeitdiagramm zum Darstellen
des Spannungswertes der elektrischen Ölpumpe darstellen.
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Wenn
die Steuerung startet (S200), erfasst der Steuerabschnitt 10 die
Antriebsleistungsquellendrehzahl N durch den Magnetpolpositionssensor 12 und
den Drehzahlsensor 15 und erfasst die Temperatur T des
ATF durch den Öltemperatursensor 13. Eine
beispielsweise in den 8(a) und 8(b) dargestellte Beziehung zwischen der
Antriebsleistungsquellendrehzahl N und dem Kupplungsöldruck PC1 basierend auf der ATF-Temperatur ist im Steuerabschnitt 10 vorgespeichert.
Dadurch kann der Steuerabschnitt 10 die Antriebsleistungsquellen
Drehzahl N zum Antreiben oder Stoppen der elektrischen Ölpumpe 8 vom
erforderlichen Öldruck
Px und der ATF-Temperatur T berechnen.
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Wie
in den 10 dargestellt ist, wird, wenn das
Antriebsleistungsquellenstoppflag zum Zeitpunkt t0 ausgeschaltet
ist, der Verbrennungsmotor 2 und/oder der Motor-Generator 3 angetrieben
(S201), so dass die mechanische Ölpumpe 7 angetrieben wird.
Der der Öldrucksteuerungsvorrichtung
des Automatikgetriebes zugeführte
Kupplungsöldruck
PC1 wird bei einem derartigen Druckwert
gehalten, dass eine im Wesentliche konstante Antriebsleistungsquellendrehzahl
N1 aufrechterhalten wird, die größer ist
als der zweite vorgegebene Drehzahlschwellenwert NB (S204),
wie in 10(b) dargestellt ist. In diesem
Zustand wird der Kupplungsöldruck
PC1 auf einem im Wesentlichen konstanten Öldruck PY gehalten, der größer ist als der zweite vorgegebene Schwellenwert
PB, wie in 10(c) dargestellt
ist. Dadurch wird die elektrische Ölpumpe 8 gestoppt (S205),
und der Spannungswert der elektrischen Ölpumpe 8 wird "0", wie in 10(d) dargestellt
ist.
-
Zu
einem Zeitpunkt t1, zu dem der Verbrennungsmotor 2 und
der Motor-Generator 3 durch die Steuerung gestoppt werden,
wird das Antriebsleistungsquellenstoppflag eingeschaltet, wie in 10(a) dargestellt ist, so dass festgestellt
wird, dass das Antriebsleistungsquellenstoppflag eingeschaltet ist
(S201). Die Antriebsleistungsquellendrehzahl N, d.h. die Drehzahl
des Verbrennungsmotors 2 oder des Motor-Generators 3, nimmt
allmählich
ab und ist daher größer oder
gleich dem ersten vorgegebenen Drehzahlschwellenwert NA,
wie in 10(b) dargestellt ist (S202).
Daher bleibt der durch die mechanische Ölpumpe 7 bereitgestellte Öldruck ausreichend
hoch, so dass der Kupplungsöldruck
PC1 bei oder über dem ersten vorgegebenen
Schwellenwert PA gehalten wird, wie in 10(c) dargestellt ist. Weil sowohl der
Verbrennungsmotor 2 als auch der Motor-Generator 3 durch die Steuerung
gestoppt wird, nimmt die Antriebsleistungsquellendrehzahl N zum Zeitpunkt
t2 graduell auf den ersten vorgegebenen Drehzahlschwellenwert NA oder einen niedrigeren Wert ab (S202).
Der Kupplungsöldruck
PC1 nimmt ebenfalls graduell auf den ersten
vorgegebenen Schwellenwert PA oder einen
niedrigeren Wert ab. Daher wird der elektrischen Ölpumpe 8 zum
Zeitpunkt t2 ein Spannungswert V zugeführt, so dass die elektrische Ölpumpe 8 angetrieben
wird (S203).
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In
diesem Fall wird der Öldruck
durch die elektrische Ölpumpe 8 ähnlich wie
bei der ersten Ausführungsform
zugeführt,
so dass der Kupplungsöldruck
PC1 aufgrund des auch durch die mechanische Ölpumpe 7 verursachten
Restöldrucks
vorübergehend
zunimmt. Weil der zweite vorgegebene Drehzahlschwellenwert NB jedoch auf einen vorgegebenen Wert gesetzt
ist, der größer ist
als der erste vorgegebene Drehzahlschwellenwert NA,
wird die einem Maximalwert A entsprechende Antriebsleistungsquellendrehzahl
N nicht größer als
der zweite vorgegebene Drehzahlschwellenwert NB.
Daher kann das Auftreten eines allgemein als "Regelschwingung" bezeichneten Zustands vermieden werden,
in dem die elektrische Ölpumpe 8 fehlerhaft
gestoppt und dann erneut angetrieben wird. Außerdem wird, auch wenn der
erste vorgegebene Drehzahlschwellenwert NA und
der zweite vorgegebene Drehzahlschwellenwert NB einander
gleich gesetzt werden, die elektrische Ölpumpe 8 während eines
Zustands, in dem das Antriebsleistungsquellenstoppflag auf EIN gesetzt
ist (eines Zustands, in dem der Stoppzustand der Antriebsleistungsquelle erfasst
worden ist) basierend auf dem ersten vorgegebenen Drehzahlschwellenwert
NA angetrieben. Während eines Zustands, in dem
das Antriebsleistungsquellenstoppflag auf AUS gesetzt ist (eines
Zustands, in dem der Antriebszustand der Antriebsleistungsquelle
erfasst worden ist), wird die elektrische Ölpumpe 8 basierend
auf dem zweiten vorgegebenen Drehzahlschwellenwert NB gestoppt.
Dadurch kann ein Fall verhindert werden, in dem die elektrische Ölpumpe 8 während eines
Zustands, in dem die Antriebsleistungsquelle gestoppt worden ist,
fehlerhaft gestoppt wird, oder ein Fall, oder in dem die elektrische Ölpumpe während eines Zustands,
in dem die Antriebsleistungsquelle angetrieben wird, fehlerhaft
angetrieben wird. D.h., es kann eine Regelschwingung verhindert
werden.
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Anschließend verschwindet,
wenn die Antriebsleistungsquellendrehzahl N den Wert "0" annimmt, der durch die mechanische Ölpumpe 7 erzeugte
Restöldruck,
so dass der Kupplungsöldruck PC1 ausschließlich durch den durch die elektrische Ölpumpe 8 zugeführten Öldruck erzeugt
wird. Der Kupplungsöldruck
PC1 wird jedoch weiterhin bei einem im Wesentlichen
konstanten Öldruck
Px gehalten, der für die Hydrauliksteuerung des
Automatikgetriebes erforderlich ist. Beispielsweise wird, wenn die elektrische Ölpumpe 8 angetrieben
wird, nachdem der in der mechanischen Ölpumpe 7 aufrechterhaltene
Restöldruck
verschwunden ist, der Kupplungsöldruck
PC1 kleiner als der für die Hydrauliksteuerung erforderliche Öldruck Px. Daher wird der erste vorgegebene Drehzahlschwellenwert
NA auf einen derartigen vorgegebenen Wert
gesetzt, dass der Kupplungsöldruck
PC1 bei dem Öldruck Px oder
bei einem höheren
Wert gehalten werden kann.
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Der
erste vorgegebene Drehzahlschwellenwert NA wird
derart gesetzt, dass die elektrische Ölpumpe 8 angetrieben
wird, nachdem der durch die mechanische Ölpumpe 7 erzeugte
Restöldruck
ausreichend niedrig geworden ist. Dadurch kann die elektrische Ölpumpe 8 angetrieben
werden, ohne dass eine Ar beitslast auftritt. Dadurch kann die auf die
elektrische Ölpumpe 8 ausgeübte Arbeitslast
vermindert werden. Infolgedessen kann ein erhöhter elektrischer Leistungsverbrauch
verhindert werden, und es kann eine aufgrund einer verringerten
Ladungsmenge verminderte Betriebsdauer und eine verminderte Lebensdauer
usw. verhindert werden. Außerdem
kann die Größe der elektrischen Ölpumpe 8 vermindert
werden. Darüber
hinaus wird infolge des verminderten Leistungsverbrauchs der Kraftstoffverbrauch
insbesondere in Hybridfahrzeugen gesenkt.
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Zum
Zeitpunkt t3, zu dem der Verbrennungsmotor 2 und/oder der
Motor-Generator 3 angetrieben wird, wird die mechanische Ölpumpe 7 angetrieben, und
das Antriebsleistungsquellenstoppflag wird auf AUS gesetzt (S101),
wie in 10(a) dargestellt ist. Dann
nimmt die Antriebsleistungsquellendrehzahl N allmählich zu,
wie in 10(b) dargestellt ist, und
der Kupplungsöldruck
PC1 nimmt aufgrund des Antriebs der mechanischen Ölpumpe 7 und
des Antriebs der elektrischen Ölpumpe 8 vom
Druck Px zu. Weil die Antriebsleistungsquellendrehzahl
N kleiner oder gleich dem zweiten vorgegebenen Drehzahlschwellenwert
NB ist (S204), d.h., weil der Kupplungsöldruck PC1 den zweiten vorgegebenen Schwellenwert
PB nicht erreicht hat, wird die elektrische Ölpumpe 8 weiterhin
angetrieben. In diesem Fall arbeitet das Automatikgetriebe aufgrund
des auf der elektrischen Ölpumpe 8 basierenden Öldrucks
normal, so dass das Fahrzeug störungsfrei
beschleunigt werden kann. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitverzögerung nimmt
der durch die mechanische Ölpumpe 7 erzeugte Öldruck zu.
Zu einem Zeitpunkt t4, zu dem die Antriebsleistungsquellendrehzahl
N auf den zweiten vorgegebenen Drehzahlschwellenwert NB oder
auf einen höheren
Wert zugenommen hat (S204) und der Kupplungsöldruck PC1 größer oder
gleich dem zweiten vorgegebenen Schwellenwert PB wird,
wird die elektrische Ölpumpe 8 gestoppt
(S205), so dass der Öldruck
durch die mechanische Ölpumpe 7 zugeführt wird,
d.h. der normale Fahrtzustand erhalten wird.
-
Wenn
beispielsweise die Antriebsleistungsquelle gestoppt wird und der
Antrieb der elektrischen Ölpumpe 8 gestoppt
wird, tritt, ähnlich
wie bei der unter Bezug auf die 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsform,
die Gefahr auf, dass der Kupplungsöldruck PC1 niedriger
wird als der für
die Hydrauliksteuerung des Automatikgetriebes erforderliche Öldruck Px. Wenn die elektrische Ölpumpe 8 gestoppt
wird, nachdem der durch die mechanische Ölpumpe 7 bereitgestellte Öldruck ausreichend
hoch geworden ist, nimmt die Last auf die elektrische Ölpumpe 8 zu,
während
sowohl die mechanische Ölpumpe 7 als
auch die elektrische Ölpumpe 8 angetrieben
werden. Infolgedessen treten Probleme hinsichtlich eines erhöhten elektrischen
Leistungsverbrauchs, einer verminderten Betriebsdauer aufgrund einer
verringerten gespeicherten Ladungsmenge, einer verminderten Lebensdauer,
usw. auf. Wenn die elektrische Ölpumpe 8 gemäß der Last
konstruiert wird, tritt ein Problem hinsichtlich einer zunehmenden
Größe auf.
-
Daher
kann durch Setzen des zweiten vorgegebenen Drehzahlschwellenwertes
NB auf eine Drehzahl, die niedriger ist
als die Antriebsleistungsquellendrehzahl N, die dem Öldruck Py entspricht und ermöglicht, dass der erforderliche Öldruck Px gewährleistet
wird, die elektrische Ölpumpe 8 gestoppt
werden, wenn der durch die mechanische Ölpumpe 7 bereitgestellte Öldruck auf
einen derartigen Wert zunimmt, dass der erforderliche Öldruck Px aufrechterhalten werden kann. Daher kann
auf der Basis der Antriebsleistungsquellendrehzahl N verhindert
werden, dass der Kupplungsöldruck
PC1 niedriger wird als der beim Anfahren
des Fahrzeugs erforderliche minimale Öldruck Px,
und außerdem
kann die auf die elektrische Ölpumpe 8 ausgeübte Arbeitslast
verringert werden. Dadurch kann, während die vorste hend erwähnten Probleme
gelöst
werden, die Größe der elektrischen Ölpumpe 8 verringert
werden.
-
Obwohl
die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Antriebssteuerungsvorrichtung
auf ein Hybridfahrzeug angewendet wird, dessen Antriebsleistungsquelle
durch den Verbrennungsmotor und den Motor-Generator gebildet wird,
kann die erfindungsgemäße Ölpumpenantriebssteuerungsvorrichtung
auch auf ein Fahrzeug mit Leerlaufabschaltung angewendet werden,
dessen Antriebsquelle nur durch einen Verbrennungsmotor gebildet
wird. Die Erfindung ist auf jedes Fahrzeug anwendbar, in dem eine
Antriebsleistungsquelle gestoppt wird.
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Außerdem ist,
obwohl der erste und der zweite vorgegebene Drehzahlschwellenwert
gemäß der Beziehung
zwischen der Antriebsleistungsquellendrehzahl N und dem Kupplungsöldruck PC1 basierend auf Änderungen der ATF-Temperatur
T (vgl. 8(a) und 8(b))
gesetzt werden, eine beliebige Anordnung geeignet, falls der Setzvorgang
für einen Fall
ausgeführt
wird, in dem die ATF-Temperatur T auf den höchsten Temperaturwert eingestellt
ist (z.B. wenn die ATF-Temperatur T1 beträgt). D.h.,
der erste und der zweite vorgegebene Drehzahlschwellenwert können auf
Maximalwerte (z.B. NA1, NB1)
festgelegt werden, die Änderungen
der Temperatur des ATF entsprechen, um einen Fall einzuschließen, gemäß dem die
ATF-Temperatur T niedrig ist (z.B. einen Fall, in dem die ATF-Temperatur
T2 oder T3 beträgt und der erste
und der zweite vorgegebene Drehzahlschwellenwert NA2,
NB2 oder NA3, NB3 betragen).
-
Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezug auf gegenwärtig als bevorzugte Ausführungsformen
betrachtete Ausführungsformen
beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die dargestellten
Ausführungsformen
oder Konstruktionen beschränkt,
sondern innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung sind verschiedene
Modifikationen und äquivalente
Anordnungen möglich.