DE10049793B4

DE10049793B4 - Hydraulisches Steuerungssystem für ein Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE10049793B4
Application number: DE10049793A
Authority: DE
Inventors: Akira Toyota Murakami; Masanori Toyota Ohtaka; Hisanori Toyota Nomoto; Nobuyuki Toyota Nagashima; Mitsuhiro Toyota Umeyama; Tomoe Toyota Osada; Koji Toyota Oshima
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 2000-10-09
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2020-10-10
Also published as: DE10049793A1; JP3797041B2; JP2001108079A; US6508741B1

Abstract

Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) mit einer Reibschlusseinheit (B1), die während eines bestimmten Übersetzungsverhältnisänderungszustands in einem Schlupfzustand und während eines anderen Übersetzungsverhältnisänderungszustands in einem Betätigungszustand gehalten wird, und einem Ablassölbereitstellungsteil (50) zum Bereitstellen von Ablassöl, wenn die Reibschlusseinheit (B1) im Schlupfzustand gehalten wird, mit:
einem an dem Ablassölbereitstellungsteil (50) ausgebildeten Ablassanschluss (57), zur Abgabe des Ablassöls aus dem Ablassölbereitstellungsteil (50),
einem Schmierölkanal (71, 73) zum Führen des Ablassöls zu einer Reibfläche der Reibschlusseinheit (B1), und
einem Ablassdruckschaltmechanismus (60, 60A) zum Verbinden des Ablassanschlusses (57) mit dem Schmierölkanal (71, 73), wenn die Reibschlusseinheit (B1) im Schlupfzustand gehalten wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuerungssystem zum Steuern der Betätigungszustände von Reibschlußeinheiten in einem Automatikgetriebe und im Besonderen ein System zum Steuern der Zufuhr von Schmieröl zu den Reibflächen der Reibschlußeinheiten.
Allgemein bekannt ist ein Automatikgetriebe mit einem Aufbau zum Ändern der Übersetzungsverhältnissen durch ein angemessenes Betätigen/Freigeben von Reibschlußeinheiten, z. B. einer Reibungskupplung oder Reibungsbremse, um dadurch den Kraftfluß bzw. den Drehmomentübertragungsweg zu ändern. Bei einem Automatikgetriebe dieser Bauart werden die Reibschlußeinheiten betätigt oder freigegeben, um die Übersetzungsverhältnisse zu ändern. Während der Betätigung/Freigabe wird die Betätigungskraft auf hydraulischem Weg, d. h. über einen Öldruck, nach und nach geändert, um die Drehmomentübertragungskapazität kontinuierlich zu ändern. Im Ergebnis wird das Abtriebsmoment stetig verändert, wodurch ein physikalischer Ruck verhindert wird, der andernfalls bei einer Änderung der Übersetzungsverhältnisse vom Fahrer eines Fahrzeugs wahrgenommen werden könnte.
Diese Wirkungen der Reibschlußeinheit bei einer Änderung der Übersetzungsverhältnisse sind auf den in der Reibschlußeinheit vorübergehenden auftretenden Schlupf zurückzuführen, der die Trägheitskraft absorbiert. Durch eine positive Nutzung dieser Funktion läßt sich das Fahrzeug ruckfrei starten. Herkömmlicherweise ist einem Gangschaltmechanismus zwar ein Drehmomentwandler vorgeschaltet. Jedoch kann das Abtriebsmoment auch dann, wenn anstelle des Drehmomentwandlers eine Reibungskupplung vorgesehen ist, durch eine vernünftige Steuerung des Schlupfzustands der Reibungskupplung beim Start stetig erhöht werden, wodurch das Fahrzeug ruckfrei starten bzw. anfahren kann.
Durch eine Steuerung des Schlupfzustands der Reibschlußeinheit läßt sich somit ein Ruck vermeiden, der andernfalls beim Anfahren verursacht werden könnte. Ande rerseits wird an der Reibfläche der Reibschlußeinheit, in der der Schlupf auftritt, Wärme erzeugt. Anders ausgedrückt wird die kinetische Energie in Form von Wärmeenergie absorbiert; dieser Umstand erfordert wiederum bestimmte Maßnahmen oder Schritte, um eine Überhitzung (einen sogenannten ”burn out”) zu verhindern. Ein Beispiel für solche Schritte ist in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 11 125273 ( JP A-11 125273 ) offenbart. Das in dieser Patentanmeldung offenbarte System ist ein Automatikgetriebe mit einem Planetengetriebemechanismus zum Schalten der Vorwärts- und Rückwärtsgänge und einer Start- bzw. Anfahrkupplung, die einem stufenlos verstellbaren Getriebe vorgeschaltet sind. Der Planetengetriebemechanismus und die Anfahrkupplung sind in einem mit Schmieröl gefüllten Gehäuse aufgenommen. Mit dem Anlassen einer Brennkraftmaschine, die eine Ölpumpe antreibt, wird Schmieröl in eine Zirkulation im Gehäuse gesetzt und kontinuierlich der Anfahrkupplung zugeführt, um Reibungswärme abzuführen; dadurch wird ein Temperaturanstieg in der Anfahrkupplung und eine Verkürzung ihrer Lebensdauer vermieden.
In dem in der vorstehend erwähnten Japanischen Patentanmeldung offenbarten System wird die Anfahrkupplung beim Starten des Fahrzeugs zunächst in einen Schlupfzustand gesteuert und dann in einem vollständig betätigten Zustand gehalten, in dem kein Schlupf auftritt. Andererseits zirkuliert, im Hinblick auf den Schlupfzustand beim Starten, im wesentlichen dieselbe Menge an Schmieröl ständig im Gehäuse und wird der Anfahrkupplung zugeführt, solange die Brennkraftmaschine in Betrieb ist.
Damit läßt sich zwar die Anfahrkupplung beim Starten ausreichend kühlen. Jedoch wird die Zufuhr von Schmieröl selbst dann unverändert fortgesetzt, wenn die Anfahrkupplung vollständig betätigt ist und somit kein Schlupf mehr auftritt. Der Antrieb der Ölpumpe für eine kontinuierliche Zirkulation des Schmieröls ist daher unnötig oder übertrieben, so daß sich ein Verlust an Antriebskraft ergibt. Darüber hinaus wird das Schmieröl infolge der Zirkulation übermäßig verwirbelt, wodurch die Temperatur ansteigt, was zu dem Nachteil führt, daß das Schmieröl qualitativ zunehmend schlechter wird.
Die DE 43 38 785 A1 betrifft ein Kupplungskühlsystem für eine Kupplung in Verbindung mit einem stufenlosen Getriebe. Dabei wird die Kühlmittelmenge für die Kupp lung über ein Schieberventil eingestellt. Das Schieberventil ist bevorzugt so ausgebildet, dass stets ein bestimmter minimaler Kühlmitteldurchsatz zur Kupplung erfolgt und ausgehend von diesem Minimalwert der Durchtrittsquerschnitt durch eine Steueröffnung vergrößert wird, bis ein maximaler Kühlmitteldurchsatz zur Kupplung erreicht wird.
Die Erfindung hat nun die Aufgabe, ein hydraulisches Steuerungssystem für ein Automatikgetriebe zu schaffen, das eine Kühlung von Reibschlußeinheiten, die in einen Schlupfzustand und in einen schlupffreien Betätigungszustand zu steuern sind, gewährleistet, ohne dabei einen Antriebskraftverlust herbeizuführen.
Diese Aufgabe wird durch das hydraulische Steuerungssystem gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand jeweiliger Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße hydraulische Steuersystem ist im Besonderen mit einem Mechanismus versehen, der die Funktion hat, die einer Reibfläche einer Reibeingriffs- bzw. Reibschlußeinheit zuzuführende Schmierölmenge unter Verwendung eines Ablaßöls zu erhöhen, welches bereitgestellt wird, während die Reibschlußeinheit in einem Schlupfzustand gehalten wird.
Der Mechanismus zum Erhöhen der Schmiermittelzufuhr zur Reibfläche umfaßt einen Mechanismus zum Zuführen des Ablaßöls in unverändertem Zustand zur Reibfläche, oder ein Schaltventil, auf das das Ablaßöl als ein Signal- bzw. Steuerdruck wirkt, um die zuzuführende Schmierölmenge zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird beispielsweise eine bestimmte Reibschlußeinheit in einen Schlupfzustand gesteuert. Gleichzeitig zu dieser Steuerung erfolgt eine weitere Steuerung, bei der Ablaßöl anfällt bzw. bereitgestellt wird. Indem das Ablaßöl der Reibfläche der in den Schlupfzustand gesteuerten, bestimmten Reibschlußeinheit zugeführt wird, läßt sich die der Reibfläche zugeführte Ölmenge erhöhen und dadurch die Kühlung fördern. Wird die Steuerung in den Schlupfzustand nicht ausgeführt, wird andererseits der Reibfläche kein Ablaßöl zugeführt, so daß die zirkulierende Ölmenge vermindert und dadurch weniger Antriebskraft verschwendet wird.
Andererseits wird erfindungsgemäß gleichzeitig mit der Steuerung, um die bestimmte Reibschlußeinheit in den Schlupfzustand zu bringen, eine weitere Steuerung ausgeführt, bei der sich ein Ablaßdruck einstellt. In Abhängigkeit von der Steuerung, um die bestimmte Reibschlußeinheit in den Schlupfzustand zu bringen, kann das Ablaßöl als Signal- bzw. Steuerdruck einem Schaltventil zugeführt werden. Dieses Schaltventil öffnet einen Schmierölkanal mit einer größeren Querschnittsfläche, so daß der in den Schlupfzustand zu steuernden Reibfläche eine erhöhte Schmierölmenge zugeführt wird, wodurch die Kühlung der Reibfläche gefördert wird. Andererseits wird der Schmierölkanal mit der größeren Querschnittsfläche geschlossen, um die Schmierölzufuhr zu vermindern und dadurch die Antriebskraftverschwendung zu reduzieren, wenn die Schlupfsteuerung nicht ausgeführt wird.
Die Erfindung ist des Weiteren mit einer Ölkanalkonstruktion versehen, in der der Öldruck zum Steuern der Reibschlußeinheit in den Schlupfzustand abgesperrt wird, wenn das Ablaßöl nicht zum Erhöhen der Menge des Schmieröls verwendet wird.
Erfindungsgemäß wird daher, wenn eine Zirkulation des Ablaßöls nicht möglich ist, d. h. wenn der Reibfläche der in den Schlupfzustand zu steuernden Reibschlußeinheit eine ausreichende Schmierölmenge nicht zugeführt werden kann, der Öldruck zum Steuern der Reibschlußeinheit in den Schlupfzustand abgesperrt. Die Steuerung der bestimmten Reibschlußeinheit in den Schlupfzustand wird also unterdrückt. Auch im Fall einer Störung im Zusammenhang mit der Kühlschmierung der Reibfläche wird daher die Schlupfsteuerung der Reibschlußeinheit selbst unterdrückt, um die Störung, z. B. ein Überhitzen der Reibschlußeinheit, von vornherein zu verhindern, was andernfalls durch Reibungswärme verursacht werden könnte.
Erfindungsgemäß wird die bestimmte Reibschlußeinheit darüber hinaus in einen Schlupfzustand gesteuert, um während eines Fahrzustands des Fahrzeugs ein Drehmoment zu übertragen, oder in einen schlupffreien Betätigungszustand gesteuert, um ein Drehmoment zu übertragen, während das Fahrzeug nicht fährt.
Wenn während der Schlupfsteuerung die Last auf die Reibschlußeinheit zunimmt, wird erfindungsgemäß daher die Ölzufuhr dementsprechend erhöht, um ein Überhitzen der Reibfläche zu verhindern. Andererseits ist im Fall der Steuerung in den Betätigungszustand, der nicht von einem Schlupf begleitet wird, die Last auf die Reibschlußeinheit geringer, so daß die zugeführten Ölmenge reduziert wird, wodurch eine übertriebene Ölzirkulation und ein da mit einhergehender Antriebskraftverlust effektiv vermieden werden.
Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß möglich, in dieselbe Richtung einen Start durch Kopplung einer Brennkraftmaschine und eines Elektromotors zu einer Antriebskraftquelle und Steuerung der Reibschlußeinheit in den Schlupfzustand unter Eingang der Antriebskraft von der Brennkraftmaschine, und einen Start durch Eingang der Antriebskraft des Elektromotors unter Freigabe der Reibschlußeinheit zu erhalten.
Wird das Fahrzeug durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine unter Begleitung eines Schlupfs der bestimmten Reibschlußeinheit gestartet, wird erfindungsgemäß daher die der Reibschlußeinheit zuzuführende Ölmenge erhöht, um einen Temperaturanstieg zu vermeiden, der andernfalls mit dem Schlupf bei einer hochbelastenden Antriebskraft einhergehen könnte, um eine Störung, z. B. ein Überhitzen, von vornherein auszuschließen. Wird das Fahrzeug andererseits durch den Elektromotor angetrieben, wobei kein Schlupf der Reibschlußeinheit auftritt, wird die der Reibschlußeinheit zuzuführende Ölmenge vermindert, so daß eine unnötige Antriebskraftverschwendung verhindert werden kann, die andernfalls durch eine übertriebene Ölzufuhr verursacht werden könnte.
Die vorstehend genannte Aufgabe sowie die neuartigen Merkmale der Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Zeichnungen nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht als eine Festlegung der Grenzen der Erfindung zu verstehen sind.
In den Zeichnungen zeigen
die 1 eine schematische Darstellung eines Teils eines Beispiels für einen Hydraulikkreis als einen Bestandteil des erfindungsgemäßen hydraulischen Steuerungssystem;
2 eine schematische Darstellung eines Teils eines anderen Beispiels für einen Hydraulikkreis als einen Bestandteil des erfindungsgemäßen hydraulischen Steuerungssystem;
3 eine schematische Darstellung eines Teils eines weiteren Beispiels für einen Hydraulikkreis als einen Bestandteil des erfindungsgemäßen hydraulischen Steuerungssystem;
4 eine schematische Prinzipskizze eines Beispiels für ein Kraftübertragungssytem, wofür die Erfindung verwendet wird; und
5 eine Tabelle, welche die in dem in 4 gezeigten Kraftübertragungssystem wählbaren Schaltbereiche und die den einzelnen Schaltbereichen entsprechenden Betriebsmodi angibt.
Bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nun in Form einiger Ausführungsbeispiele ausführlich erläutert. Zunächst wird auf 4 Bezug genommen, die beispielhaft ein Automatikgetriebe zeigt, wofür die Erfindung verwendet werden kann. Gemäß dem in 4 gezeigten Beispiel ist die Erfindung als ein Automatikgetriebe eines Hybridantriebssystems derart aufgebaut, daß eine Brennkraftmaschine 1 mit innerer Verbrennung als eine erste Antriebskraftquelle und ein Elektromotor 2 als eine zweite Antriebskraftquelle ihre Antriebskräfte entweder getrennt oder vereint abgeben. Die Brennkraftmaschine 1 mit innerer Verbrennung ist eine Antriebsmaschi ne, z. B. ein Benzin- oder Dieselmotor, die ihre Antriebskraft durch Verbrennung eines Brennstoffs abgibt. Die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung wird im Folgenden kurz als Brennkraftmaschine (oder BKM) 1 bezeichnet.
Der Elektromotor 2 andererseits ist eine Antriebsmaschine, die bei einer Versorgung mit elektrischem Strom durch eine Rotation eine Antriebskraft abgibt; der Elektromotor läßt sich von Motoren verschiedener Bauarten einschließlich der Synchron-Bauart realisieren, wie auch als ein Elektromotor mit Stromerzeugungsfunktion. In der nachstehenden Beschreibung ist der Elektromotor daher ein Elektromotor mit Stromerzeugungsfunktion und wird als Motor/Generator (M/G) 2 bezeichnet.
Als ein System zum getrennten oder vereinten Ausgeben der Antriebskräfte der Brennkraftmaschine 1 und des Elektromotors/Generators 2 ist ein Kraftübertragungssystem vorgesehen, das im wesentlichen aus einem Planetengetriebemechanismus 3 der Bauart mit zwei Sonnenrädern gebildet ist. Der Planetengetriebemechanismus 3 weist drei Rotationselemente auf: ein Rad mit Außenverzahnung oder Sonnenrad 4; ein Rad mit Innenverzahnung oder Hohlrad 5, das konzentrisch zum Sonnenrad 4 angeordnet ist; und einen Träger 8, der ein mit dem Sonnenrad 4 in Eingriff stehendes erstes Planetenrad 6 und ein mit dem ersten Planetenrad 6 und dem Hohlrad 5 in Eingriff stehendes zweites Planetenrad 7 drehbar und umlauffähig trägt. Der Planetengetriebemechanismus 3 hat damit einen allgemein bekannten Aufbau, der eine Differentialfunktion zwischen den drei Rotationselementen gewährleistet.
Von diesen Rotationselementen ist das Sonnenrad 4 mit der Ausgangswelle (z. B. der Kurbelwelle) der Brennkraftmaschine 1 verbunden. Wenn die Brennkraftmaschine 1 eine Hubkolben-Brennkraftmaschine ist, verursacht die intermittierende Verbrennung des Brennstoffs Drehmomentschwankungen oder -vibrationen. Um diese Vibrationen zu absorbieren oder zu dämpfen, kann daher ein (nicht dargestellter) Dämpfmechanismus zwischen die Brennkraftmaschine 1 und das Sonnenrad 4 geschaltet werden. In diesem Fall wird die Torsioncharakteristik des Dämpfmechanismus unter Berücksichtigung der Resonanz zwischen der Brennkraftmaschine 1 und dem Motor/Generator 2 eingestellt. Der Motor/Generator 2 hat einen mit dem Träger 8 verbundenen Rotor 2r.
Zwischen dem Hohlrad 5 und einem Gehäuse 9 ist andererseits eine Bremse B1 geschaltet. Diese Bremse B1 ist vorgesehen, um das Hohlrad 5 selektiv festzustellen, so daß sie in Reibschluß-Bauart ausgeführt sein kann, z. B. als eine zwischen dem Hohlrad 5 und dem Gehäuse 9 angeordnete Mehrscheiben-Naßbremse oder Bandbremse.
Eine als ein Ausgangsteil fungierende Ausgangswelle 10 ist koaxial mit der Brennkraftmaschine 1 angeordnet. Zum selektiven Übertragen der Antriebskraft auf die Ausgangswelle 10 sind zwei Kupplungen als Kopplungseinrichtungen vorgesehen. Diese beiden Kupplungen umfassen: eine erste Kupplung C1 zum selektiven Verbinden des Trägers 8 mit der Ausgangswelle 10; und eine zweite Kupplung C2 zum selektiven Verbinden des Hohlrads 5 mit der Ausgangswelle 10. Die Kupplungen C1 und C2 können nicht nur in der hydraulisch zu betätigenden/freizugebenen Mehrscheiben-Naßbauart ausgeführt sein, sondern auch in Form verschiedener anderer Bauarten, z. B. der Eingriffs- bzw. Einrück/Ausrück-Bauart. Darüber hinaus ist die Ausgangswelle 10 mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe 11 der Band-Bauart (z. B. Stahlgliederband-Bauart) verbunden.
Dieses stufenlos verstellbare Getriebe 11 ist von allgemein bekannter Bauart, bei der ein Antriebsrad (Primärrad) 12 und ein angetriebenes Rad (Sekundärrad) 13 mit verstellbaren Nutabstandsweiten parallel angeordnet sind und der Umschlingungsradius eines auf diesen Rädern 12 und 13 laufenden (nicht dargestellten) Bandes über eine Änderung der Nutabstandsweiten geändert wird, wodurch eine kontinuierliche Änderung der Übersetzungsverhältnisse ermöglicht wird.
Parallel zu dem angetriebenen Rad 13 ist eine Vorgelegewelle 14 angeordnet. Das angetriebene Rad 13 und die Vorgelegewelle 14 sind durch ein Paar Vorgelegeräder 15 und 16 miteinander verbunden. Andererseits sitzt auf der Vorgelegewelle 14 ein weiteres Rad 17, das mit einem Abtriebsrad 18 in Eingriff steht. Dieses Abtriebsrad 18 ist als ein Hohlrad einer (nicht dargestellten) Differentialeinheit ausgeführt.
Der soweit beschriebene Planetengetriebemechanismus 3 hat des Weiteren eine Differentialfuktion, die zur Auswahl einer Vielzahl von Betriebsmodi genutzt werden kann. Diese Betriebsmodi lassen sich durch eine selektive Betätigung der vorstehend erwähnten Bremse B1 und Kupplungen C1 und C2 einstellen. Diesbezüglich sind vorgesehen: eine hydraulische Steuerungseinheit 20 zum Steuern der Bremse B1 und der Kupplungen C1 und C2; eine elektronische Steuerungseinheit (T-ECU) 21 zum Ausgeben von Ansteuersignalen an die hydraulische Steuerungseinheit 20; und eine Schalteinheit 22 zum Schalten der Ölkanäle der hydraulischen Steuerungseinheit 20.
Die hydraulische Steuerungseinheit 20 ist im wesentlichen aus verschiedenen Schalt- und Druckregelventilen und Magnetventilen gebildet (obwohl in 4 keines dieser Ventile dargestellt ist), die Signal- bzw. Steuer drücke für die Steuerungen ausgeben. Andererseits ist die elektronische Steuerungseinheit 21 so aufgebaut, daß sie anhand verschiedener eingegebener Daten Berechnungen ausführt und basierend auf den Berechnungsergebnissen Anweisungssignale an die Magnetventile der hydraulischen Steuerungseinheit 20 ausgibt, um dadurch einen bestimmten Betriebsmodus einzustellen. Darüber hinaus ist die Schalteinheit 22 mit einem Wähl- bzw. Schalthebel 23 zum Wählen von Schaltbereichen (oder Schaltstellungen) entsprechend den gewählten Betriebsmodi ausgestattet.
Die Schaltbereiche umfassen die Bereiche: Parken (P), Rückwärts (R), Neutral (N), Antrieb (D) und Bremsen (B). Was diese Schaltbereiche anbelangt, so sind der Parken- und der Neutral-Bereich vorgesehen, um das Fahrzeug in einem Haltezustand zu halten, ohne dabei eine Betätigung der Kupplungen C1 und C2 zu veranlassen. Andererseits sind der Antrieb- und Bremsen-Bereich für den Vorwärtsantrieb des Fahrzeugs vorgesehen, ohne dabei eine Betätigung der Bremse B1 zu veranlassen. Der Rückwärts-Bereich ist darüber hinaus für den Rückwärtsantrieb des Fahrzeugs vorgesehen. In diesem Rückwärts-Bereich ist die erste Kupplung C1 betätigt, so daß der Träger 8 als das Ausgangselement fungiert. In Abhängigkeit von diesen Schaltbereichen werden die Betriebsmodi eingestellt, wie es nachstehend beschrieben wird.
Andererseits sind in Abhängigkeit von diesen Betriebsmodi die Brennkraftmaschine 1 und der Motor/Generator 2 zu aktivieren/deaktivieren. Hierfür sind elektronische Steuerungseinheiten (E-ECU und MG-ECU) 24 und 25 zum Steuern der Brennkraftmaschine 1 bzw. des Elektromotors/Generators 2 vorgesehen. Die elektronischen Steuerungseinheiten 21, 24 und 25 sind jeweils so aufgebaut, daß sie eine Verarbeitungseinheit (CPU oder MPU), Speichereinheiten (RAM und ROM) und eine Input/Output- Schnittstelle als ihre Hauptkomponenten aufweisen und auf der Basis von eingegebenen Daten und im voraus gespeicherter Programme Berechnungen durchführen, um dadurch entsprechend den Berechnungsergebnissen Signale auszugeben. Darüber hinaus stehen diese elektronische Steuerungseinheiten 21, 24 und 25 zu Datenkommunikationszwecken mit einer aus einer ähnlichen elektronischen Steuerungseinheit gebildeten Hybridsteuerungseinheit (HV-ECU) 26 in Verbindung.
Die Hybridsteuerungseinheit 26 ist so aufgebaut, daß sie die Betriebsmodi entscheidet und Steuersignale an die einzelnen elektronischen Steuerungseinheiten 21, 24 und 25 ausgibt. Die in diesen elektronischen Steuerungseinheiten 21, 24 und 25 und der Hybridsteuerungseinheit 26 zu verwendenden Daten umfassen: die Fahrzeuggeschwindigkeit; die Drosselklappenöffnung (bzw. die Stellung eines nicht dargestellten Gaspedals); das durch die Schalteinheit 22 gewählte Bereichssignal; den Ladezustand (SOC) einer (nicht dargestellten) Batterie zum Laden/Entladen des Elektromotors/Generators 2; die Batterietemperatur; und das durch das stufenlos verstellbare Getriebe 11 eingestellte Übersetzungsverhältnis.
Im Folgenden werden die Betriebsmodi beschrieben. In Abhängigkeit von den jeweiligen Schaltbereichen werden ein oder mehrere Betriebsmodi eingestellte, die in 5 aufgelistet sind. Im Antrieb-Bereich und Bremsen-Bereich werden im Besonderen ein ETC-Modus, ein Direktkopplungsmodus und a Elektromotorantriebsmodus eingestellt. Der ETC-Modus wird eingestellt, wenn eine relativ große Antriebskraft erforderlich ist. Im ETC-Modus wird das Ausgangsmoment der Brennkraftmaschine 1 über den Planetengetriebemechanismus 3 und den Motor/Generator 2 erhöht und dann abgegeben. In diesem Modus wird daher nur die zweite Kupplung C2 betätigt. Das Sonnenrad 4 des Planetengetrie bemechanismus 3 fungiert im Besonderen dadurch, daß es mit dem Drehmoment der Brennkraftmaschine 1 beaufschlagt wird, als ein Eingangselement; des Weiteren fungiert der Träger 8 dadurch, daß er mit dem Motor/Generator 2 in Verbindung gebracht wird, als ein Reaktionselement; darüber hinaus wird das Hohlrad 5 über die zweite Kupplung C2 mit der Ausgangswelle 10 verbunden, wodurch es als ein Ausgangselement fungiert. Durch diese Maßnahmen dreht sich bei einer Beaufschlagung des Sonnenrads 4 mit dem Drehmoment der Brennkraftmaschine 1 der Träger 8 in die entgegengesetzte Richtung bezüglich der Drehrichtung des Sonnenrads 4. Andererseits erfährt das als das Ausgangselement fungierende Hohlrad 5 ein Drehmoment, das ausgehend von dem von der Brennkraftmaschine 1 eingegebenen Drehmoment entsprechend dem Übersetzungsverhältnis (d. h. dem Verhältnis zwischen der Zähnezahl des Sonnenrads 4 und der Zähnezahl des Hohlrads 5) des Planetengetriebemechanismus 3 erhöht wird, wenn durch den Motor/Generator 2 auf den Träger 8 ein Reaktionsmoment mit dem denselben Drehsinn wie die Brennkraftmaschine 1 aufgebracht wird. Im Ergebnis kann eine hohe Antriebskraft erzielt werden. Darüber hinaus drehen sich in diesem Fall die drei Rotationselemente des Planetengetriebemechanismus 3 relativ zueinander. Im Besonderen liegen dabei die Drehzahlen der vom Träger 8 getragenen Planetenräder 6 und 7 über den Drehzahlen des Sonnenrads 4 und des Trägers 8.
Der Direktkopplungsmodus ist vorgesehen, um das Fahrzeug in erster Linie durch die Brennkraftmaschine 1 anzutreiben, wobei der Planetengetriebemechanismus 3 in seiner Gesamtheit unmittelbar gekoppelt ist. Beide Kupplungen C1 und C2 sind somit eingerückt (oder betätigt). Im Ergebnis sind die beiden Rotationselemente, d. h. der Träger 8 und das Hohlrad 5 des Planetengetriebemechanismus 3 zu einer Einheit gekoppelt, wodurch der Planetengetriebemechanismus 3 in seiner Gesamtheit zu einer Einheit zu sammengefaßt ist. Im Ergebnis wird das Drehmoment so, wie es von der Brennkraftmaschine 1 abgegeben wird, an die Ausgangswelle 10 übertragen. Dieser Betriebsmodus wird daher eingestellt, wenn das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit unter einer relativ geringen Last bei einem hervorragenden Betriebswirkungsgrad der Brennkraftmaschine 1 fährt. Darüber hinaus kann in diesem Betriebsmodus das Antriebsmoment erhöht werden, indem die vom Motor/Generator 2 abgegebene Energie hinzugegeben wird; alternativ dazu kann durch einen Antrieb des Elektromotors/Generators 2 mit dem Drehmoment der Brennkraftmaschine 1 elektrische Energie erzeugt werden.
Der Elektromotorantriebsmodus ist vorgesehen, um das Fahrzeug ausschließlich durch den Motor/Generator 2 anzutreiben. Somit ist nur die erste Kupplung C1 eingerückt (oder betätigt), wodurch der Motor/Generator 2 direkt mit der Ausgangswelle 10 verbunden ist. Der Elektromotorantriebsmodus wird zum Starten des Fahrzeugs eingestellt, da der Motor/Generator 2 auch bei einer niedrigen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl ein hohes Ausgangsmoment bereitstellen kann.
Wenn das Fahrzeug in Fahrt gesetzt werden soll, wird es daher zunächst im Elektromotorantriebsmodus gestartet; erst danach wird die Brennkraftmaschine 1 aktiviert, um den Elektromotorantriebsmodus in den Direktkopplungsmodus zu schalten, wenn sich die Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen der Brennkraftmaschine 1 und des Elektromotors/Generators 2 im wesentlichen angeglichen haben. Bei einer starken Betätigung des Gaspedals, um entweder beim Anfahren oder während der Fahrt im Direktkopplungsmodus die erforderliche Antriebskraft zu erhöhen, wird der ETC-Modus eingestellt, wodurch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 um die vom Motor/Generator 2 abgegebene Kraft ergänzt bzw. mit der vom Motor/Generator 2 abgege benen Kraft unterstützt wird. Andererseits sind in jedem dieser Betriebsmodi der Motor/Generator 2 und die Ausgangswelle 10 in einer ein Drehmoment übertragenden Weise miteinander verbunden, so daß bei einer Verzögerung des Fahrzeugs über einen Antrieb des Elektromtors/Generators 2 mit der Trägheitsenergie des laufenden Fahrzeugs Energie wiedergewonnen werden kann.
Im Neutral-Bereich und im Parken-Bereich werden die einzelnen Antriebszustände für den Neutralzustand, den Lademodus und den Brennkraftmaschinenstart bei einer extrem niedrigen Temperatur eingestellt. Im Neutralzustand führt der Planetengetriebemechanismus 3 keine Antriebskraftübertragungsfunktion aus, so daß die Kupplungen C1 und C2 und die Bremse B1 gelöst bzw. freigegeben sind.
Andererseits wird im Lademodus der Motor/Generator 2 über die Brennkraftmaschine 1 angetrieben, wobei keine Antriebskraft auf die Ausgangswelle 10 übertragen wird, so daß nur die Bremse B1 betätigt wird. Im Ergebnis wird bei einem festgestellten Hohlrad 5 des Planetengetriebemechanismus 3 das Sonnenrad 4 durch die Brennkraftmaschine 1 in Drehung gesetzt, so daß sich der als das Ausgangselement fungierende Träger 8 bezüglich des Sonnenrads 4 rückwärts dreht. Der Motor/Generator 2 wird somit bezüglich der Brennkraftmaschine 1 in Rückwärtsdrehrichtung angetrieben, wodurch ein Stromerzeugsprozeß stattfindet.
Da zum Starten der Brennkraftmaschine 1 bei einer extrem niedrigen Temperatur ein hohes Drehmoment erforderlich ist, wird darüber hinaus die Brennkraftmaschine 1 zum Start über den Motor/Generator 2 angetrieben. Dies ist der umgekehrte Zustand zum Lademodus, da Antriebskrafteingang und -ausgang vertauscht sind. Im Besonderen wird der Motor/Generator 2 in Rückwärtsrichtung der Vor wärtsrichtung der Brennkraftmaschine 1 angetrieben, wobei das Hohlrad 5 ausschließlich durch eine Betätigung der Bremse B1 festgestellt wird. Im Ergebnis dreht sich der Träger 8 rückwärts, so daß das Sonnenrad 4 und die mit dem Sonnerad 4 verbundene Brennkraftmaschine 1 vorwärts drehen, wodurch die Brennkraftmaschine 1 angelassen wird.
Der Rückwärts-Bereich ist vorgesehen als der Schaltbereich, um das Fahrzeug rückwärts anzutreiben, wobei entweder der Motor/Generator 2 oder die Brennkraftmaschine 1 als Antriebskraftquelle für die Rückwärstantriebskraft verwendet werden können. In diesem Rückwärts-Bereich kann im Besonderen der Elektromotorantriebsmodus eingestellt werden; dabei dreht sich die Ausgangswelle 10 durch eine Rückwärtsdrehung des Elektromotors/Generators 2, wobei nur die erste Kupplung C1 betätigt wird, um den Motor/Generator 2 direkt mit der Ausgangswelle 10 zu verbinden. In diesem Fall kann das Ausgangsmoment des Elektromotors/Generators 2 geschwindigkeits- bzw. drehzahlunabhängig gesteuert werden, so daß das Fahrzeug rückwärts anfahren kann; dabei wird die erste Kupplung C1 vollständig im eingerückten Zustand, d. h. im betätigten Zustand, gehalte, der nicht von einem Schlupf begleitet wird.
Wenn das Fahrzeug andererseits über die Brennkraftmaschine 1 rückwärts angetrieben werden soll, wird eine Rückwärtsdrehung (Umkehrfunktion) durch den Planetengetriebemechanismus 3 in der Weise bewirkt, daß das Übertragungsmoment an der Bremse B1 nach und nach erhöht wird, um ein ruckfreies Anfahren zu bewirken. Dies ist der Reibungsbetriebsmodus. Im Besonderen werden dabei die Bremse B1 betätigt, um das Hohlrad 5 festzustellen, und die erste Kupplung C1 eingerückt (oder betätigt), um den Träger 8 als das Ausgangselement zu betreiben. Wenn sich das Sonnenrad 4 durch die Brennkraftmaschine 1 vorwärts dreht, dreht sich der Träger 8 rückwärts (in die Rück wärtsfahrtrichtung). Beim Starten der Brennkraftmaschine 1 kann die Last von der Ausgangswelle 10 jedoch nicht auf die Brennkraftmaschine 1 übertragen werden; das Drehmoment der Ausgangswelle 10 steigt abrupt an, so daß ein Ruck verursacht wird, wenn die Bremse B1 während der Rückwärtsfahrt unmittelbar aus dem Neutralzustand heraus betätigt wird. Bei einem Rückwärtsantrieb des Fahrzeugs über die Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 wird daher das Drehmoment der Ausgangswelle 10 zunächst bis auf Null vermindert, indem die Bremse B1 freigegeben wird, so daß sie kein Reaktionsmoment auf das Hohlrad 5 ausübt; anschließend wird die Bremse B1 nach und nach betätigt, um das Reaktionsmoment auf das Hohlrad 5 nach und nach zu erhöhen. Die Bremse B1 wird somit aus dem gelösten Zustand heraus über einen Schlupfzustand zunehmend in einen vollständig betätigten Zustand betätigt. Somit steigt das Drehmoment der Ausgangswelle 10 von Null aus nach und nach in einer Weise an, daß das Fahrzeug ruckfrei anfahren kann.
Mit dem soweit beschriebenen Automatikgetriebe wird das Fahrzeug grundsätzlich durch die Energie des Elektromotors/Generators 2 rückwärts angetrieben. Wenn für die Rückwärtsfahrt eine hohe Antriebskraft erforderlich ist, d. h. wenn das Gaspedal für die Rückwärtsfahrt stark betätigt wird, wird das Fahrzeug über die Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 rückwärts angetrieben. Um bei betätigter erstet Kupplung C1 einen ruckfreie Rückwärtsstart zu ermöglichen, wird die Bremse B1 aus dem freigegebenen Zustand in den Schlupfzustand und schließlich in den vollständig betätigten Zustand gesteuert. Die Rückwärtsfahrten durch den Motor/Generator 2 und durch die Brennkraftmaschine 1 unterscheiden sich daher in der Wärmebelastung der Bremse B1, d. h. in der Höhe der an der Bremse B1 enstehenden Wärme. Bei der erfindungsgemäßen hydrauli schen Steuerungseinheit 20 wird die Bremse B1 daher diesem Unterschied entsprechend geschmiert.
1 zeigt ein Beispiel, in dem der Ablaßdruck (oder das Ablaßöl), der (bzw. das) die Steuerung des Betätigungsdrucks der ersten Kupplung C1 begleitet, zum Schmieren (oder Kühlen) der Bremse B1 verwendet wird. Das Bezugszeichen 30 in 1 zeigt ein manuelles Ventil, das so aufgebaut ist, daß ein Kolben 31 durch den Schalthebel 23 der vorstehend erwähnten Schalteinheit 22 axial hin und her bewegt wird. Das manuelle Ventil 30 ist im Besonderen so aufgebaut, daß der Kolben 31 in Abhängigkeit von über die Schalteinheit 22 wählbaren Schaltstellungen (oder Schaltbereichen) in eine der Stellungen P (Parken), R (Rückwärts), N (Neutral), D (Antrieb) und B (Bremse) verschoben wird, und daß es in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung einen Öldruck (oder Bereichsdruck) ausgibt.
An einem in Axialrichtung im wesentlichen mittigen Abschnitt des manuellen Ventils 30 ist im Besonderen ein mit einem Leitungsdruck (PL) gespeister erster Eingangsanschluß 32 ausgebildet. In der D-Stellung und B-Stellung steht der erste Eingangsanschluß 32 in Verbindung mit einem ersten Ausgangsanschluß 33, wodurch der erste Ausgangsanschluß 33 einen D-Bereich-Druck und einen B-Bereich-Druck abgibt. In der N-Stellung, der R-Stellung und der P-Stellung kommuniziert der erste Eingangsanschluß 32 andererseitsis mit einem zweiten Ausgangsanschluß 34, wodurch der zweite Ausgangsanschluß 34 einen N-Bereich-Druck, einen R-Bereich-Druck und einen P-Bereich-Druck abgibt. Das manuelle Ventil 30 hat einen zweiten Eingangsanschluß 35, der zu jedem Zeitpunkt mit dem zweiten Ausgangsanschluß 34 in Verbindung steht. In der R-Stellung steht der zweite Eingangsanschluß 35 in Verbindung mit einem dritten Ausgangsanschluß 36, wodurch der dritte Ausgangsanschluß 36 den R-Bereich-Druck agibt, wenn die R-Stellung gewählt wurde.
Der erste Ausgangsanschluß 33 und der dritte Ausgangsanschluß 36 des manuellen Ventils 30 sind mit verschiedenen Eingangsanschlüssen 41 bzw. 42 eines Wechselventils 40 verbunden. Dieses Wechselventil 40 ist so aufgebaut, daß sein Kolben durch den Öldruck verschoben wird, der am Eingangsanschluß 41 oder Eingangsanschluß 42 ansteht, wodurch ein Ausgangsanschluß 43 geöffnet und derjenige Eingangsanschluß, an dem ein niedrigerer Öldruck anliegt, geschlossen werden. Im Ergebnis ist das Wechselventil 40 so aufgebaut, daß entweder der D-Bereich-Druck und der B-Bereich-Druck oder der R-Bereich-Druck ausgegeben werden. Der Ausgangsanschluß 43 ist mit einem Eingangsanschluß 51 eines C1-Steuerventils 50 zum Steuern des Betätigungsdrucks der ersten Kupplung C1 verbunden.
Dieses C1-Steuerventil 50 ist ein Druckregelventil zum Ausgeben eines Öldrucks entsprechend der auf einen Kolben 52 wirkenden Axialkraft, d. h. entsprechend dem Regelungsniveau. An einer Stirnseite des Kolbens 52 ist eine Feder 53 angeordnet; auf der in Bezug auf die Feder 53 anderen Seite ist ein Signal- bzw. Steuderdruckanschluß 54 ausgebildet. Mit dem Steuerdruckanschluß 54 ist ein Magnetventil 55 verbunden (das vorläufig als das ”zweite Magnetventil” bezeichnet wird), das nutzleistungsgesteuert ist, so daß es einen dem Nutzungsgrad entsprechenden Öldruck abgibt. An einem in Axialrichtung im wesentlichen mittigen Abschnitt des C1-Steuerventils 50 ist andererseits ein Ausgangsanschluß 56 ausgebildet, der ungeachtet der Stellung des Kolbens 52 geöffnet ist. Der Eingangsanschluß 51 ist auf der bezüglich des Ausgangsanschlusses 56 abgewandten Seite der Feder 53 ausgebildet; an der anderen Seite oder auf Seiten des Steuer druckanschlusses 54 ist ein Ablaßanschluß 57 ausgebildet. Darüber hinaus ist der Ausgangsanschluß 56 mit einer (nicht dargestellten) Servoölkammer der ersten Kupplung C1 verbunden und steht über eine Blende 59 mit einem Rückkopplungs- bzw. Rückführungsanschluß 58 in Verbindung, der an dem Endabschnitt ausgebildet ist, in dem die Feder 53 aufgenommen ist.
Daher können der Eingangsanschluß 51 und der Ausgangsanschluß 56 miteinander in Verbindung gebracht werden, so daß die erste Kupplung C1 mit Öldruck versorgt wird, um einen höheren Betätigungsdruck zu erhalten. Mit zunehmendem Betätigungsdruck geht die Kraft, die mit der Feder 53 den Kolben 52 verschiebt, über die Axialkraft hinaus, die auf dem Öldruck des zweiten Magnetventils 55 basiert, der am Steuerdruckanschluß 54 anliegt. Im Ergebnis wird der Eingangsanschluß 51 durch den Kolben 52 geschlossen, während der Ablaßanschluß 57 geöffnet wird, wodurch Ausgangsanschluß 56 mit dem Ablaßanschluß 57 kommuniziert. Im Ergebnis sinkt der Öldruck der ersten Kupplung C1 und damit auch der Öldruck am Rückführungsanschluß 58, so daß sich der Kolben 52 in die Richtung bewegt, in der die Feder 53 zusammengedrückt wird, wodurch der Ablaßanschluß 57 wieder geschlossen wird. Gleichzeitig kommen der Eingangsanschluß 51 und der Ausgangsanschluß 56 wieder miteinander in Verbindung, wodurch die erste Kupplung C1 wieder mit Öldruck versorgt wird. Wenn der auf den Steuerdruckanschluß 54 aufzubringende Öldruck (oder Steuerdruck) zunimmt, wird somit der auszugebende Öldruck größer. Während dieses Druckregelungsprozesses wird andererseits der Öldruck vom Ablaßanschluß 57 ausgegeben.
Dieser Ablaßanschluß 57 steht in Verbindung mit einem Ablaßdruck-Eingangsanschluß 61 eines Absperrventils 60. Dieses Absperrventil 60 ist ein Schaltventil zum Ausgeben eines Öldrucks, um die Spannung eines (nicht dargestellten) Bandes des vorstehend erwähnten stufenlos verstellbaren Getriebes 11 auf ein höheres bzw. niedrigeres Niveau zu verstellen. An einer Stirnseite eines Kolbens 62 ist eine Feder 63 angeordnet; an der anderen Stirnseite ist ein Steuerdruckanschluß 64 ausgebildet. Mit diesem Steuerdruckanschluß 64 ist ein EIN/AUS-gesteuertes Magnetventil 65 verbunden (das als das ”erste Magnetventil” bezeichnet wird). Dieses erste Magnetventil 65 ist von einer normalerweise geschlossenen Bauart und so aufgebaut, daß es zwar im EIN-Zustand einen Signal- bzw. Steuerdruck abgibt, aber nicht im AUS-Zustand.
Darüber hinaus ist das Absperrventil 60 versehen mit: einem Ausgangsanschluß 66, der mit dem Ablaßdruck-Eingangsanschluß 61 ständig in Verbindung steht; einem R-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 67, der in der Zeichnung oberhalb des Ablaßdruck-Eingangsanschlusses 61 ausgebildet ist; und einem Ablaßanschluß 68, der in Bezug auf den R-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 67 auf der anderen Seite des Ablaßdruck-Eingangsanschlusses 61 ausgebildet ist. Der R-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 67 steht in Verbindung mit dem dritten Ausgangsanschluß 36 des manuellen Ventils 30. Wenn das erste Magnetventil 65 aufgrund einer schwachen Gaspedalbetätigung, d. h. einer niedrigen erforderlichen Antriebskraft, in den EIN-Zustand gesteuert wird, wird der Kolben 62 in die Richtung verschoben, in der die Feder 63 zusammegedrückt wird, so daß der Ablaßdruck-Eingangsanschluß 61 und der Ausgangsanschluß 66 mit dem Ablaßanschluß 68 in Verbindung kommen. Wenn das erste Magnetventil 65 aufgrund einer hohen erforderlichen Antriebskraft in den AUS-Zustand gesteuert wird, wird dagegen an den Steuerdruckanschluß 64 kein Öldruck angelegt, so daß der Kolben 62 durch die Feder 63 zum Steuerdruckanschluß 64 hin verschoben wird, wodurch der Ausgangsanschluß 66 in Verbindung mit dem Ablaßdruck-Eingangsan schluß 61 und dem R-Bereich-Druck Eingangsanschluß 67 gebracht wird.
Der Ausgangsanschluß 66 im Absperrventil 60 ist durch ein Sperr- bzw. Rückschlagventil 70 mit einem Schmierölkanal 71 für die Bremse B1 verbunden. Der Schmierölkanal 71 für die Bremse B1 ist im Besonderen mit einer Blende 72 versehen, um die Strömung eines minimal erforderlichen Schmieröls in einem Zustand, in dem keine Schlupfsteuerung ausgeführt wird, zu ermöglichen; der Schmierölkanal 71 ist stromabwärts der Blende 72 in Zufuhrrichtung des Schmieröls mit einem Ölkanal 73 verbunden, in dem das Rückschlagventil 70 angeordnet ist. Dementsprechend wird das Ablaßöl des C1-Steuerventils 50 selektiv dem Schmierölkanal 71 für die Bremse B1 über das Absperrventil 60 und das Rückschlagventil 70 zugeführt.
Im Folgenden werden die Wirkungen bzw. Effekte des in 1 gezeigten Hydraulikkreises für den Fall einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs erläutert. Für diese Ruckwärtsfahrt wird über die Schalteinheit 22 der R-Bereich gewählt. Im manuellen Ventil 30 wird der Kolben 31 in die in 1 gezeigte Stellung angeordnet, so daß der erste Eingangsanschluß 32 mit dem zweiten Ausgangsanschluß 34 und der mit dem zweiten Ausgangsanschluß 34 kommunizierende zweite Eingangsanschluß 35 mit dem dritten Ausgangsanschluß 36 in Verbindung gebracht werden. Im Ergebnis wird der am ersten Eingangsanschluß 32 anstehende Leitungsdruck PL als der R-Bereich-Druck über den zweiten Ausgangsanschluß 34, den zweiten Eingangsanschluß 35 und den dritten Ausgangsanschluß 36 ausgegeben. Dieser R-Bereich-Druck wird einerseits über das Wechselventil 40 an den Eingangsanschluß 51 des C1-Steuerventils 50 und andererseits an den R-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 67 des Absperrventils 60 angelegt.
Wenn über die Schalteinheit 22 der R-Bereich gewählt wird, gibt die elektronische Steuerungseinheit 21 das Anweisungssignal zum Einstellen des Rückwärtsgangs auf der Basis des Schaltstellungssignals aus. Dieses Anweisungssignal wird ausgegeben, um die erste Kupplung C1 und die Bremse B1 zu betätigen. Was die erste Kupplung C1 betrifft, so wird der Nutzungsgrad des zweiten Magnetventils 55 so gesteuert, daß der an den Steuerdruckanschluß 54 des C1-Steuerventils 50 anzulegende Steuerdruck nach und nach ansteigt. Anders ausgedrückt steigt das Druckregelungsniveau des C1-Steuerventils 50 nach und nach an, wodurch der Betätigungsdruck der ersten Kupplung C1 nach und nach ansteigt. Diese Öldruckregelung durch das C1-Steuerventil 50 wird ermöglicht, indem der zugeführte Öldruck teilweise über den Ablaßanschluß 57 abgebaut wird. Während der Druckregelung durch das C1-Steuerventil 50 wird daher das Ablaßöl vom Ablaßanschluß 57 dem Ablaßdruck-Eingangsanschluß 61 des Absperrventils 60 zugeführt.
Sofern im Fall der Rückwärtsfahrt das Gaspedal nicht besonders stark betätigt wird, ist die erforderliche Antriebskraft so gering, daß das erste Magnetventil 65 in den EIN-Zustand gesteuert wird, wodurch es den Steuerdruck abgibt. Im Ergebnis wird der Steuerdruck an den Steuerdruckanschluß 64 des Absperrventils 60 angelegt, so daß der Kolben 62 in die Richtung bewegt wird, in der die Feder 63 zusammengedrückt wird. Schließlich kommt der Ablaßdruck-Eingangsanschluß 61 in Verbindung mit dem Ablaßanschluß 68, wodurch das vom C1-Steuerventil 50 her eingeströmende Ablaßöl über den Ablaßanschluß 68 abläuft. Andererseits wird der R-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 67 geschlossen, wodurch kein R-Bereich-Druck aufgenommen wird. Im Ergebnis wird der Schmierölkanal 71 für die Bremse B1 lediglich über die Blende 72 mit Schmieröl unter dem ursprünglichen Schmieröldruck versorgt, aber nicht mit Schmieröl über den Ölkanal 73. Die Strömung in den Ölkanal 73 wird dabei durch das Rückschlagventil 70 behindert.
Andererseits wird, da die erforderliche Antriebskraft gering ist, der Betriebsmodus für die Rückwärtsfahrt durch den Elektromotorantriebsmodus bewirkt, so daß die Bremse B1 gelöst ist. In diesem unbetätigten Zustand kann die Bremse B1 daher mit der über die Blende 72 gedrosselten minimalen Schmierölmenge versorgt werden. Bei der vorstehend beschriebenen Steuerung wird der Bremse B1 nur diese minimale Schmierölmenge zugeführt, so daß die Antriebskraft zum Antreiben der Ölpumpe des Schmieröls herabgesetzt werden kann, wodurch der Energieverlust vermindert oder gar verhindert werden kann. Andererseits führt, wenn die Bremse B1 gelöst ist, das durch die Bremse B1 selektiv festzustellende Hohlrad 5 eine Drehung aus, wodurch sich eine Relativdrehung zwischen einem Teil auf einer stationären Seite und einem Teil auf einer beweglichen Seite der Bremse B1 einstellt. Durch eine Minimierung der zuzuführenden Schmierölmenge, wie vorstehend beschrieben, wird die zwischen dem stationären Teil und dem beweglichen Teil verbleibende Schmierölmenge reduziert, wodurch das infolge des Schmieröls entsprechend verursachte ”Widerstandsmoment” (das sogenannte ”drag”-Moment) vermindert wird. Diesbezüglich wird ebenfalls ein Energieverlust vermindert oder verhindert. Darüber hinaus wird das Schmieröl nicht übermäßig in Zirkulation gesetzt, wodurch eine Verschlechterung bzw. ein Qualitätsverlust unterdrückt oder verhindert wird, was andernfalls durch den Temperaturanstieg eintreten könnte.
Wenn aufgrund einer starken Betätigung des Gaspedals andererseits eine hohe Antriebskraft erforderlich ist, wird das erste Magnetventil 65 in den AUS-Zustand gesteuert, wodurch der Öldruck zum Erhöhen der Spannung des Bandes des stufenlos verstellbaren Getriebes 11 ausgegeben wird. Dementsprechend wird an den Steuerdruckanschluß 64 des Absperrventils 60 kein Steuerdruck angelegt, so daß der Kolben 62 durch die Feder 63 zum Steuerdruckanschluß 64 hin verschoben wird. Mit dem Absperren des Ablaßanschlusses 66 vom Ablaßanschluß 68 wird daher der R-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 67 geöffnet und mit dem Ausgangsanschluß 66 in Verbindung gebracht. Im Ergebnis werden das Ablaßöl und der R-Bereich-Druck vom Ausgangsanschluß 66 über den Ölkanal 73 dem Schmierölkanal 71 für die Bremse B1 zugeführt.
Wenn die erforderliche Antriebskraft für die Rückwärtsfahrt groß ist, wird der Reibungsbetriebsmodus eingerichtet, wie es aus der Tabelle in 5 ersichtlich ist, so daß die Bremse B1 in den von einem Schlupf begleiteten Betätigungszustand gesteuert wird. Die Bremse 21 wird in diesem Schlupfzustand mit der über die Blende 72 gedrosselten Schmierölmenge und dem über den Ölkanal 73 einströmenden Öl versorgt. Wenn die Bremse 21 in den Schlupfzustand gesteurt wird, wird somit die Schmierölmenge erhöht. Selbst wenn in Bremse B1 an ihrer Reibfläche Wärme ensteht, wird die Wärme daher über das Schmieröl abgeführt, wodurch die Kühlung der Bremse 21 gefördert wird und ein Temperaturanstieg oder ein Festfressen der Reibfläche oder eine Verminderung der Lebensdauer der Bremse B1 verhindert werden. Andererseits wird mit dem soweit beschriebenen Aufbau das Ablaßöl zum Schmieren der Bremse B1 verwendet; daher kann das System kompakt ausgeführt werden, ohne die Zahl der Ventile zu erhöhen.
Unter Bezugnahme auf 2 wird im Folgenden eine weitere Ausführungsform der Erfindung erläutert. Die in 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Ausführungsform darin, daß das Ablaßöl nicht als Schmieröl sondern als ein Steuerdruck zum Erhöhen der zuzuführenden Schmierölmenge verwendet wird. Im Besonderen kann das vorstehend erwähnte Rückschlagventil 70 durch ein Steuerventil 80 und eine große Blende 81 ersetzt werden.
Dieses Steuerventil 80 hat einen Eingangsanschluß 82 und einen Ausgangsanschluß 83, die durch einen Kolben 84 geöffnet/geschlossen werden; an einer Stirnseite des Kolben 84 ist eine Feder 85 angeordnet, wohingegen am anderen Ende des Kolbens 84 ein Steuerdruckanschluß 86 ausgebildet ist. Darüber hinaus steht der Ausgangsanschluß 66 des Absperrventils 60 mit dem Steuerdruckanschluß 86 in Verbindung. An den Eingangsanschluß 82 und den Ausgangsanschluß 83 ist darüber hinaus ein Ölkanal 87 angeschlossen, der vom Schmierölkanal 71 abzweigt und die Blende 72 umgeht. Der Ölkanal 87 ist mit der großen Blende 81 versehen. Diese große Blende 81 hat eine größere Querschnittsfläche als die im Schmierölkanal 71 angeordnete Blende 72. Der weitere Aufbau ist dem in 1 gezeigten ähnlich.
Auch bei dem 2 gezeigten Aufbau kommuniziert, wenn der R-Bereich gewält ist, bei einer niedrigen erforderlichen Antriebskraft der Ablaßdruck-Eingangsanschluß 61 des Absperrventils 60 mit dem Ablaßanschluß 68. In diesem Fall steht daher kein Steuerdruck am Steuerdruckanschluß 86 des Steuerventils 80 an. Im Ergebnis wird der Kolben 84 des Steuerventils 80 durch die Feder 85 zum Steuerdruckanschluß 86 hin verschoben, wodurch der Eingangsanschluß 82 und der Ausgangsanschluß 83 geschlossen werden. Somit wird der Ölkanal 87 mit der großen Blende 81 geschlossen, so daß die Bremse B1 nur über den Schmierölkanal 71 mit einer über die Blende 72 gedrosselten kleinen Schmierölmenge versorgt wird.
Da die erforderliche Antriebskraft gering ist, wird in diesem Fall im R-Bereich der Elektromotorantriebsmodus eingestellt, so daß die Bremse B1 freigegeben ist. Da die zuzuführende Schmierölmenge klein ist, ergeben sich daher keine Störungen hinsichtlich des Schmierungsprozesses. Da nicht übermäßig Schmieröl zugeführt wird, lassen sich die Energieverluste, z. B. der sogenannte ”Pumpenverlust” oder ”Widerstandsverlust”, verhindern; ferner wird eine Verschlechterung des Schmieröls unterdrückt oder verhindert, die andernfalls durch den Temperaturanstieg verursacht werden könnten.
Wenn andererseits infolge einer starken Betätigung des Gaspedals eine hohe Antriebskraft erforderlich ist, wird der Reibungsbetriebsmodus eingerichtet, um das Fahrzeug über die Brennkraftmaschine 1 anzutreiben. Im Besonderen werden dabei nicht nur die erste Kupplung C1 sondern auch die Bremse B1 betätigt; des Weiteren wird die Steuerung so ausgeführt, daß die Spannung des Bandes des stufenlos verstellbaren Getriebes 11 zunimmt. Das erste Magnetventil 65 wird im Besonderen in den AUS-Zustand gesteuert, um die Ausgabe eines Steuerdrucks zu unterbrechen. Im Ergebnis wird der Druck am Steuerdruckanschluß 64 des Absperrventils 60 abgebaut, wodurch sich der Kolben 62 durch die Federkraft der Feder 63 zum Steuerdruckanschluß 64 hin verschiebt, so daß der Ablaßanschluß 68 geschlossen wird, wodurch im Ausgangsanschluß 66 ein Öldruck erzeugt wird.
Somit werden der Ablaßdruck des C1-Steuerventils 50 und der R-Bereich-Druck als der Steuerdruck vom Ausgangsanschluß 66 an den Steuerdruckanschluß 86 des Steuerventils 80 angelegt. Im Ergebnis bewegt sich der Kolben 84 in die Richtung, in der die Feder 85 zusammengedrückt wird, so daß der Eingangsanschluß 82 und der Ausgangsanschluß 83 miteinander kommuniziern, wodurch der Ölkanal 87 geöffnet wird. Infolgedessen wird die Bremse B1 nicht nur über den Schmierölkanal 71 über die Blende 72 mit der kleineren Querschnittsfläche sondern auch über den Ölkanal 87 über die große Blende 81 mit dem Schmieröl versorgt. Wenn die Bremse B1 in den Schlupfzustand gesteuert wird, wie in der in 1 gezeigten spezifischen Ausführungsform, wird daher die Schmierölmenge erhöht. Wenn nun an der Reibfläche der Bremse B1 Wärme erzeugt wird, wird die Wärme daher durch das Schmieröl abgeführt, so daß die Kühlung der Bremse B1 gefördert wird, wodurch ein Temperaturanstieg oder ein Festfressen der Reibfläche oder eine Verkürzung der Lebensdauer der Bremse B1 verhindert wird. Andererseits wird bei der in 2 gezeigten und vorstehend erläuterten Ausführungsform das Ablaßöl zwar als der Steuerdruck verwendet, jedoch nicht positiv abgebaut, so daß sich ein Einfluß, wie z. B. ein Leitungsdruckabfall, vermeiden läßt.
Unter Bezugnahme auf 3 wird nun eine Ausführungsform mit einer Sicherheitsfunktion erläutert. Der in 3 gezeigte Aufbau ist gegenüber dem vorhergehenden Aufbau gemäß 1 insoweit abgewandelt, als im Absperrventil neue Anschlüsse ausgebildet sind, über die der Öldruck der Bremse B1 zugeführt wird. Im Besonderen ist das in 3 gezeigte Absperrventil 60A zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Ablaßdruck-Eingangsanschluß 61, dem R-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 67, dem Ausgangsanschluß 66 und dem Ablaßanschluß 68 mit einem zweiten Eingangsanschluß 67A, einem zweiten Ausgangsanschluß 66A und einem zweiten Steuerdruckanschluß 64A versehen. Was diese neuen Anschlüsse betrifft, so ist der zweite Eingangsanschluß 67A mit dem zweiten Ausgangsanschluß 34 des manuellen Ventils 30 verbunden und wird mit dem N-Bereich-Druck, dem R-Bereich-Druck und dem P-Bereich-Druck versorgt. Dieser zweite Eingangsanschluß 67A ist auf der Seite des Ablaßdruck-Eingangsanschlusses 61 gegenüber dem Ablaßan schluß 68 ausgebildet. Der zweite Ausgangsanschluß 66A ist auf der Seite des Ablaßanschlusses 68 gegenüber dem zweiten Eingangsanschluß 67A ausgebildet. Darüber hinaus ist ein zweiter Ablaßanschluß 68A gegenüber dem zweiten Eingangsanschluß 67A neben dem zweiten Ausgangsanschluß 66A ausgebildet. Diese Anordnung ermöglicht, daß der zweite Ausgangsanschluß 66A selektiv mit dem zweiten Eingangsanschluß 67A und dem zweiten Ablaßanschluß 68A kommuniziert. Andererseits ist der zweite Steuerdruckanschluß 64A in dem Endabschnitt ausgebildet, in dem die Feder 63 angeordnet ist, und steht mit dem ersten Ausgangsanschluß 33 des vorstehend erwähnten manuellen Ventils 30 in Verbindung. Wenn der D-Bereich und der B-Bereich eingestellt sind, wird der zweite Steuerdruckanschluß 64A mit dem D-Bereich-Druck oder dem B-Bereich-Druck versorgt, so daß der Kolben 62 zum Steuerdruckanschluß 64 hin verschoben und auf dieser Seite gehalten wird.
Der zweite Ausgangsanschluß 66A des Absperrventils 60A ist mit einem Eingangsanschluß 91 eines B1-Steuerventils 90 zum Steuern des Betätigungsdrucks der Bremse B1 verbunden. Dieses B1-Steuerventil 90 ist ein Druckregelventil ähnlich dem vorstehend erwähnten C1-Steuerventil 50. Im B1-Steuerventil 90 ist an einer Stirnseite eines Kolbens 92 eine Feder 93 angeordnet; an der andere Seite der Feder 93 ist ein Steuerdruckanschluß 94 ausgebildet. Der Steuerdruckanschluß 94 ist mit einem linearen Magnetventil 95 verbunden, das in der Lage ist, den Ausgangsdruck linear zu ändern. Darüber hinaus ist an einem in Axialrichtung im wesentlichen mittigen Abschnitt des B1-Steuerventils 90 ein Ausgangsanschluß 96 ausgebildet, der ungeachtet der Stellung des Kolbens 92 geöffnet ist. Der Eingangsanschluß 91 ist auf der Seite der Feder 93, vom Ausgangsanschluß 96 weg ausgebildet; auf der Seite des Steuerdruckanschlusses 94 ist auf der anderen Seite der Feder 93 ein Ablaßanschluß 97 ausgebildet. Darüber hinaus steht der Ausgangsanschluß 96 mit einer (nicht dargestellten) Servoölkammer der Bremse B1 in Verbindung und kommuniziert über eine Blende 99 mit einen Rückführungsanschluß 98, der in dem Endabschnitt ausgebildet ist, in dem die Feder 93 ausgebildet ist.
Wenn der Eingangsanschluß 91 mit dem Ausgangsanschluß 96 kommuniziert und der Öldruck der Bremse B1 zugeführt wird, wodurch der Betätigungsdruck nach und nach ansteigt, überschreitet der den Kolben 92 mit einer Druckkraft beaufschlagende Druck mit der Feder 93 die Axialkraft, die auf dem am Steuerdruckanschluß 94 anstehenden Öldruck des linearen Magnetventils 95 basiert. Im Ergebnis schließt der Kolben 92 den Eingangsanschluß 91 und öffnet Ablaßanschluß 97, wodurch dieser mit dem Ausgangsanschluß 96 in Verbindung gebracht wird. Dies bewirkt einen Abfall des Öldrucks in der Bremse B1 wie auch des Öldruck im Rückführungsanschluß 98, wodurch der Kolben 92 wieder in die Richtung verschoben wird, in der die Feder 93 zusammengedrückt wird, und der Ablaßanschluß 97 geschlossen wird, wodurch die Verbindung zwischen dem Eingangsanschluß 91 und dem Ausgangsanschluß 96 wiederhergestellt wird, so daß der Öldruck der Bremse B1 zugeführt wird. Wenn der am Steuerdruckanschluß 94 anliegende Öldruck (oder der Steuerdruck) zunimmt, wird somit der auszugebende Öldruck größer. Während dieser Druckregelung wird andererseits der Öldruck über den Ablaßanschluß 97 abgebaut.
Der in 3 gezeigte Aufbau unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Aufbau darin, daß das Magnetventil zum Ausgeben des Steuerdrucks an das Absperrventil 60A in der Bauart eines normalerweise geöffneten Magnetventils 65A ausgeführt ist. Der weitere Aufbau ist dem in 1 gezeigten ähnlich.
Wenn über die Schalteinheit 22 der R-Bereich für die Rückwärtsfahrt gewählt wird und die erforderliche Antriebskraft gering ist, wird gemäß dem in 3 gezeigten Aufbau das Magnetventil 65A in den AUS-Zustand gesteuert, um keinen Steuerdruck auszugeben. Im Absperrventil 60A wirkt daher der Öldruck nicht auf den Steuerdruckanschluß 64, so daß der Kolben 62 durch die Feder 63 zum Steuerdruckanschluß 64 hin verschoben wird. Dementsprechend wird der R-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 67 geschlossen und der Ausgangsanschluß 66 geöffnet, so daß er mit dem Ablaßanschluß 68 kommuniziert, wodurch kein Öldruck an den Ölkanal 73 angelegt wird. Anders ausgedrückt wird die Schmierölversorgung der Bremse B1 über die Blende 72 mit der kleinen Öffnungsquerschnittsfläche bewirkt und dadurch auf ein niedriges Niveau (d. h. auf einen kleinen Wert) begrenzt. Andererseits wird der zweite Eingangsanschluß 67A geschlossen, so daß der vom zweiten Ausgangsanschluß 34 des manuellen Ventils 30 ausgegebene R-Bereich-Druck gesperrt wird, wodurch auf das B1-Steuerventil 90 kein R-Bereich-Druck aufgebracht wird. Die Bremse B1 bleibt demnach im freigegebenen Zustand.
Im Gegensatz dazu wird bei einer hohen erforderlichen Antriebskraft das Magnetventil 65A in den EIN-Zustand gesteuert, um einen Steuerdruck an den Steuerdruckanschluß 64 des Absperrventils 60A anzulegen. Dies bewirkt daß der Ausgangsanschluß 66 des Absperrventils 60A mit dem Ablaßdruck-Eingangsanschluß 61 und dem R-Bereich-Druck-Eingangsanschluß 67 kommuniziert, so daß der Bremse B1 über den Ölkanal 73 eine große Schmierölmenge zugeführt wird.
Gleichzeitig kommuniziert der zweite Eingangsanschluß 67A mit dem zweiten Ausgangsanschluß 66A, wodurch der R-Bereich-Druck dem Eingangsanschluß 91 des B1-Steuerventils 90 zugeführt wird. In diesem Zustand gibt das li neare Magnetventil 65A einen Steuerdruck auf einem bestimmten Niveau ab, so daß das B1-Steuerventil 90 den Druck auf ein Druckregelungsniveau entsprechend dem Steuerdruck regelt, wodurch die Bremse B1 in den Schlupfzustand gesteuert wird. Im Ergebnis steigt der Betätigungsdruck der Bremse B1 nach und nach an, so daß das Fahrzeug langsam rückwärts starten kann; dabei wird der Bremse B1 im Schlupfzustand eine ausreichende Schmierölmenge zugeführt, um deren Reibfläche zu kühlen.
Wenn der Aufbau von 3 eine Störung der Art verursacht, daß das Magnetventil 65A im AUS-Zustand bleibt oder das Ventil festsitzt (oder ausfällt), so daß der Ausgangsanschluß 66 des Absperrventils 60A nicht gegenüber dem Ablaßanschluß 68 abgesperrt werden kann, bleibt der Ausgangsanschluß 66, der mit dem Ölkanal 73 zum Verstärken der Schmierung der Bremse B1 in Verbindung steht, mit dem Ablaßanschluß 68 in Verbindung, wodurch das Schmieröl nicht entsprechend der Schlupfsteuerung der Bremse B1 vermehrt werden kann.
Gleichzeitig bleibt der zweite Eingangsanschluß 67A des Absperrventils 60A abgesperrt. Im Ergebnis wird der R-Bereich-Druck nicht an den Eingangsanschluß 91 des B1-Steuerventils 90 angelegt, so daß der Bremse B1 kein Betätigungsdruck zugeführt wird. Für den Fall einer Störung im Hinblick auf eine Verstärkung der Schmierölzufuhr zur Bremse B1 wird der Öldruck zum Betätigen der Bremse B1 in den Schlupfzustand gesperrt, wodurch die Betätigung der Bremse B1 verhindert wird. Anders ausgedrückt verhindert ein Schmierungsausfall die Schlupfsteuerung der Bremse B1, wodurch von vornherein eine Situation vermieden wird, in der die Bremse B1 aufrund einer mangelhaften Schmierung überhitzt.
Im Folgenden werden die Zusammenhänge der einzelnen Ausführungsformen und der Erfindung erläutert. Die Bremse B1 entspricht der Reibschlußeinheit der Erfindung; der Gangwechselmechanismus einschließlich des Planetengetriebemechanismus 3 und des stufenlos verstellbaren Getriebes 11 entsprechen dem Automatikgetriebe der Erfindung; das C1-Steuerventil 50 entspricht dem das Ablaßöl bereitstellenden Teil der Erfindung. Andererseits entsprechen die einzelnen Absperrventile 60 und 60A dem Ablaßdruckschaltmechanismus der Erfindung. Darüber hinaus entsprechen der Schmierölkanal 71 und der Ölkanal 87 dem Schmierölkanal der Erfindung; das Steuerventil 80 entspricht ferner dem Schaltventil der Erfindung.
Die vorstehend erläuterten Ausführungsformen wurden bezüglich einer hydraulischen Steuerungseinheit erläutert, die für ein Automatikgetriebe eines Hybridfahrzeug verwendet wird. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese speziellen Ausführungsformen beschränkt; vielmehr ist sie grundsätzlich auf hydraulische Steuerungseinheiten anwendbar, die allgemein für Automatikgetriebe Verwendung finden. Darüber hinaus können der Ablaßdruckschaltmechanismus und das Schaltventil die Funktionen durchführen, wie sie im Einzelnen im Rahmen der beigefügten Ansprüche definiert sind; sie sind jedoch nicht auf die gezeigten Aufbauten beschränkt. Darüber kann der Absperrmechanismus von beliebiger Bauart sein, sofern er eine Sperrung des Öldrucks ermöglicht, der die Reibschlußeinheit in den Schlupfzustand bringt. Der Absperrmechanismus muß daher nicht notwendigerweise den eigentlichen Öldruck für die Betätigung sperren; alternativ dazu könnte er den Steuerdruck für den Schlupfzustand absperren. Darüber hinaus zeigt 3 den Aufbau, in dem der Absperrmechanismus in das System aus 1 integriert ist. Jedoch könnte die Erfindung auch in der Weise abgewandelt werden, daß der Absperrmechanism auf das System aus 2 übertragen wird. Im Besonderen könnte das Absperrventil 60 aus 2 durch das in 3 gezeigte Absperrventil 60A ersetzt werden.
Die durch die Erfindung erzielten Vorteile werden nun zusammengefaßt. Erfindungsgemäß wird ein Ablaßöl, das im Zusammenhang mit einer anderen Steuerung anfällt, die gleichzeitig mit der Steuerung, um eine bestimmte Reibschlußeinheit in einen Schlupzustand zu bringen, ausgeführt wird, der Reibfläche der bestimmten Reibschlußeinheit zugeführt, so daß die Reibfläche mit einer Zunahme der zugeführten Ölmenge ausreichend gekühlt werden kann. Sofern die Reibschlußeinheit nicht in den Schlupfzustand gesteuert wird, wird der Reibfläche andererseits kein Ablaßöl zugeführt, um die zirkulierende Ölmenge zu reduzieren und die Energieverluste zu vermindern; dadurch wird die Brennstoffeinsparung des Fahrzeugs verbessert. Darüber hinaus ist keine besondere Vorrichtung oder kein besonderes Ventil erforderlich, so daß das System kompakt ausgeführt werden kann.
Erfindungsgemäß kann andererseits der Ablaßdruck, der im Zusammenhang mit einer anderen Steuerung steht, die gleichzeitig mit der Steuerung, um die bestimmte Reibschlußeinheit in den Schlupfzustand zu steuern, ausgeführt wird, als ein Steuerdruck an das Schaltventil angelegt werden. Das Schaltventil öffnet einen Schmierölkanal mit einer größeren Querschnittsfläche, wodurch Schmieröl vermehrt zu der in den Schlupfzustand zu steuernden Reibfläche gelangt, wodurch die Reibfläche ausreichend gekühlt wird. Sofern andererseits keine Schlupfsteuerung ausgeführt wird, wird der Schmierölkanal mit der größeren Querschnittsfläche geschlossen, um die Schmierölzufuhr zu reduzieren und den Energieverlust zu senken, wodurch die Brennstoffeinsparung des Fahrzeugs verbessert wird. Andererseits wird der Ablaßdruck zwar als der Steuerdruck verwendet, aber nicht ausgegeben, um einen Einfluß, wie z. B. einen Abfall des Öldrucks, zu vermeiden.
Falls eine Störung der Art auftritt, daß das Ablaßöl nicht zur Reibfläche der in den Schlupfzustand zu steuernden Reibschlußeinheit strömen oder keine ausreichende Schmierölmenge zugeführt werden kann, wird darüber hinaus erfindungsgemäß der Öldruck zum Steuern der Reibschlußeinheit in den Schlupfzustand abgesperrt. Im Ergebnis wird die Schlupfsteuerung der Reibschlußeinheit verhindert, wenn sich Störungen bei der Kühlschmierung der Reibfläche ergeben. Dadurch kann eine Störung der Reibschlußeinheit von vornhererin verhindert werden, was andernfalls aufgrund einer Überhitzung durch die Reibungswärme verursacht werden könnte.
Bei der erfindungsgemäßen Schlupfsteuerung wird darüber hinaus unter einer Zunahme der Last auf die Reibschlußeinheit die zuzuführende Ölmenge erhöht, wodurch ein Überhitzen der Reibfläche der Reibschlußeinheit verhindert wird. Andererseits nimmt bei der Steuerung in den betätigten Zustand, die nicht von einem Schlupf begleitet wird, die Last auf die Reibschlußeinheit ab, so daß die zuzuführende Ölmenge vermindert wird, wodurch effektiv verhindert wird, daß eine übertriebene Ölzirkulation veranlaßt wird und ein im Zusammenhang damit stehender Energieverlust eintritt.
Erfindungsgemäß wird darüber hinaus, wenn das Fahrzeug durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine unter Begleitung eines Schlupfes der bestimmten Reibschlußeinheit angetrieben wird, die der Reibschlußeinheit zuzuführende Ölmenge erhöht, um den mit dem Schlupf zusammenhängenden Temperaturanstieg im Zustand einer hoch belastenden Antriebskraft zu vermeiden, wodurch von vornherein eine Störung, wie z. B. ein Überhitzen, verhindert wird. Wenn andererseits das Fahrzeug durch den Elektromotor ohne Begleitung eines Schlupfes der Reibschlußeinheit angetrieben wird, kann die der Reibschlußeinheit zuzuführende Ölmenge reduziert werden, um eine unnötige Verschwendung von Antriebskraft zu verhindern, was andernfalls durch eine übertriebene Ölzufuhr verursacht werden könnte.

Claims

Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) mit einer Reibschlusseinheit (B1), die während eines bestimmten Übersetzungsverhältnisänderungszustands in einem Schlupfzustand und während eines anderen Übersetzungsverhältnisänderungszustands in einem Betätigungszustand gehalten wird, und einem Ablassölbereitstellungsteil (50) zum Bereitstellen von Ablassöl, wenn die Reibschlusseinheit (B1) im Schlupfzustand gehalten wird, mit: einem an dem Ablassölbereitstellungsteil (50) ausgebildeten Ablassanschluss (57), zur Abgabe des Ablassöls aus dem Ablassölbereitstellungsteil (50), einem Schmierölkanal (71, 73) zum Führen des Ablassöls zu einer Reibfläche der Reibschlusseinheit (B1), und einem Ablassdruckschaltmechanismus (60, 60A) zum Verbinden des Ablassanschlusses (57) mit dem Schmierölkanal (71, 73), wenn die Reibschlusseinheit (B1) im Schlupfzustand gehalten wird.
Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) mit einer Reibschlusseinheit (B1), die während eines bestimmten Übersetzungsverhältnisänderungszustands in einem Schlupfzustand und während eines anderen Übersetzungsverhältnisänderungszustands in einem Betätigungszustand haltbar ist, und einem Ablassölbereitstellungsteil (50) zum Bereitstellen von Ablassöl, wenn die Reibschlusseinheit (B1) im Schlupfzustand gehalten wird, mit: einer Vielzahl von Schmierölkanälen (71, 87) mit verschiedenen Querschnittsflächen zum Führen von Schmieröl zur Reibfläche der Reibschlusseinheit (B1), einem Schaltventil (80) zum Öffnen/Schließen eines der Vielzahl von Schmierölkanälen (71, 87), der eine größere Querschnittsfläche aufweist, einem an dem Ablassölbereitstellungsteil (50) ausgebildeten Ablassanschluss (57), zur Abgabe des Ablassöls aus dem Ablassölbereitstellungsteil (50), einem Schmierölkanal (71, 73) zum Zuführen des Ablassöls als einen Schaltsteuerdruck zum Schaltventil (80), um den Schmierölkanal mit der größeren Querschnittsfläche zu öffnen, und einem Ablassdruckschaltmechanismus (60, 60A) zum Verbinden des Ablassanschlusses (57) mit dem Schmierölkanal (71, 73), wenn die Reibschlusseinheit (B1) im Schlupfzustand gehalten wird.
Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Reibschlußeinheit (B1) eine Reibschlußeinheit aufweist, die im Schlupfzustand für eine bestimmte Dauer haltbar ist, während sie von einem Freigabezustand in einen Betätigungszustand geschaltet wird.
Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Reibschlußeinheit (B1) eine Reibschlußeinheit aufweist, die im Schlupfzustand für eine bestimmte Dauer haltbar ist, während sie von einem Freigabezustand in einen Betätigungszustand geschaltet wird, wenn ein Fahrzeug, in das das Automatikgetriebe (11) eingebaut ist, startet.
Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit des Weiteren: einer mit dem Automatikgetriebe (11) in Verbindung stehenden ersten Antriebskraftquelle (1); und einer mit dem Automatikgetriebe (11) in Verbindung stehenden zweiten Antriebskraftquelle (2) mit einer im Vergleich zur ersten Antriebskraftquelle (1) niedrigeren Ausgangsleistung; wobei die Reibschlußeinheit (B1) eine Reibschlußeinheit aufweist, die im Schlupfzustand haltbar ist, wenn das Fahrzeug über die erste Antriebskraftquelle (1) gestartet wird.
Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) nach Anspruch 5, wobei die erste Antriebskraftquelle (1) eine Brennkraftmaschine (1) aufweist, und wobei die zweite Antriebskraftquelle (2) einen Motor oder einen Motor/Generator (2) aufweist.
Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) nach Anspruch 6, wobei die Reibschlußeinheit (B1) eine Reibschlußeinheit (B1) aufweist, die im Schlupfzustand haltbar ist, wenn das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine (1) rückwärts gestartet wird, und im Betätigungszustand, wenn das Fahrzeug durch den Motor oder den Motor/Generator (2) rückwärts gestartet wird.
Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) nach Anspruch 6, wobei die Reibschlußeinheit (B1) eine Reibschlußeinheit (B1) aufweist, die im Schlupfzustand haltbar ist, wenn das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine (1) rückwärts gestartet wird, und im Betätigungszustand, wenn durch den Motor/Generator (2) elektrische Energie erzeugt wird.
Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Automatikgetriebe (11) aufweist: ein mit einem Drehmoment beaufschlagten Eingangselement; ein stationäres Element, dessen Drehung blockiert wird; und ein Ausgangselement zum Abgeben eines Drehmoments, wobei die Reibschlußeinheit (B1) eine Reibschlußeinheit (B1), um eine Drehung des stationären Elements nach und nach anzuhalten, aufweist, und wobei das Ablaßölbereitstellungsteil (50) einen Druckregelmechanismus (90) zum Regeln des Öldrucks einer anderen Reibschlußeinheit (B1) zum Verbinden des Ausgangselements mit einem bestimmten Ausgangsteil aufweist.
Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ablaßdruckschaltmechanismus (60, 60A) aufweist: ein Schaltventil (80) mit: einem Eingangsanschluß (32, 35, 41, 42, 51, 67, 67A, 82, 91), dem das Ablaßöl zuzuführen ist; einem Ausgangsanschluß (33, 34, 36, 43, 56, 66, 66A, 83, 96), der mit der Reibfläche in Verbindung steht; einem Ablaßanschluß (57, 68, 68A, 97); und einem Ventilteil (31, 52, 62, 84, 92) zum Herstellen einer selektiven Verbindung zwischen dem Eingangsanschluß (32, 35, 41, 42, 51, 67, 67A, 82, 91) mit dem Ablaßanschluß (57, 68, 68A, 97); und einen Steueröldruckbereitstellungsmechanismus (30) zum Bereitstellen eines Steueröldrucks zum Verschieben des Ventilteils (31, 52, 62, 84, 92).
Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) nach Anspruch 10, mit des Weiteren: einem Sperrventil (70), das in einem Ölkanal angeordnet ist, der von dem Ausgangsanschluß (33, 34, 36, 43, 56, 66, 66A, 83, 96) zur Reibfläche führt, zum Sperren einer Ölströmung von der Reibfläche zum Ausgangsanschluß (33, 34, 36, 43, 56, 66, 66A, 83, 96); wobei der Eingangsanschluß (32, 35, 41, 42, 51, 67, 67A, 82, 91) und der Ausgangsanschluß (33, 34, 36, 43, 56, 66, 66A, 83, 96) ständig miteinander in Verbindung stehen.
Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Steueröldruckbereitstellungsmechanismus (30) ein Magnetventil (55, 65, 65A, 95) aufweist, das elektrisch in einen EIN/AUS-Zustand steuerbar ist, zum Ausgeben eines Steueröldrucks.
Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automatikgetriebe (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit des Weiteren: einem Absperrmechanismus zum Absperren des Öldrucks zum Steuern der Reibschlußeinheit (B1) in den Schlupfzustand, während der Ablaßdruckschaltmechanismus (60, 60A) in einem Zustand agiert, in dem das Ablaßöl nicht der Reibfläche zugeführt wird.