DE10049793A1 - Hydraulisches Steuerungssystem für ein Automatikgetriebe - Google Patents
Hydraulisches Steuerungssystem für ein AutomatikgetriebeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuerungssystem für ein Automatikgetriebe mit einer Reibschlußeinheit, die während eines bestimmten Übersetzungsverhältnisänderungszustands in einem Schlupfzustand und während eines anderen Übersetzungsverhältnisänderungszustands in einem Betätigungszustand gehalten wird und einem Ablaßölbereitstellungsteil zum Bereitstellen eines Ablaßöls, wenn die Reibschlußeinheit im Schlupfzustand gehalten wird, mit einem Ablaßdruckschaltmechanismus zum Zuführen des Ablaßöls zur Reibfläche der Reibschlußeinheit, wenn die Reibschlußeinheit im Schlupfzustand gehalten wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches
Steuerungssystem zum Steuern der Betätigungszustände von
Reibschlußeinheiten in einem Automatikgetriebe und im Be
sonderen 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 da
durch 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 Betäti
gung/Freigabe wird die Betätigungskraft auf hydraulischem
Weg, d. h. über einen Öldruck, nach und nach geändert, um
die Drehmomentübertragungskapazität kontinuierlich zu än
dern. Im Ergebnis wird das Abtriebsmoment stetig verän
dert, wodurch ein physikalischer Ruck verhindert wird,
der andernfalls bei einer Änderung der Übersetzungsver
hältnisse vom Fahrer eines Fahrzeugs wahrgenommen werden
könnte.
Diese Wirkungen der Reibschlußeinheit bei einer Ände
rung 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 Fahr
zeug ruckfrei starten. Herkömmlicherweise ist einem Gang
schaltmechanismus zwar ein Drehmomentwandler vorgeschal
tet. Jedoch kann das Abtriebsmoment auch dann, wenn an
stelle des Drehmomentwandlers eine Reibungskupplung vor
gesehen 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 Reib
schlußeinheit läßt sich somit ein Ruck vermeiden, der an
dernfalls beim Anfahren verursacht werden könnte. Ande
rerseits wird an der Reibfläche der Reibschlußeinheit, in
der der Schlupf auftritt, Wärme erzeugt. Anders ausge
drückt wird die kinetische Energie in Form von Wärmeener
gie absorbiert; dieser Umstand erfordert wiederum be
stimmte Maßnahmen oder Schritte, um eine Überhitzung
(einen sogenannten "burn out") zu verhindern. Ein Bei
spiel für solche Schritte ist in der offengelegten Japa
nischen 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 Anfahrkupp
lung sind in einem mit Schmieröl gefüllten Gehäuse aufge
nommen. 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 Verkür
zung ihrer Lebensdauer vermieden.
In dem in der vorstehend erwähnten Japanischen Pa
tentanmeldung offenbarten System wird die Anfahrkupplung
beim Starten des Fahrzeugs zunächst in einen Schlupfzu
stand gesteuert und dann in einem vollständig betätigten
Zustand gehalten, in dem kein Schlupf auftritt. Anderer
seits 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 Anfahrkupp
lung vollständig betätigt ist und somit kein Schlupf mehr
auftritt. Der Antrieb der Ölpumpe für eine kontinuierli
che Zirkulation des Schmieröls ist daher unnötig oder
übertrieben, so daß sich ein Verlust an Antriebskraft er
gibt. Darüber hinaus wird das Schmieröl infolge der Zir
kulation übermäßig verwirbelt, wodurch die Temperatur an
steigt, was zu dem Nachteil führt, daß das Schmieröl qua
litativ zunehmend schlechter 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 Betätigungszu
stand zu steuern sind, gewährleistet, ohne dabei einen
Antriebskraftverlust herbeizuführen.
Diese Aufgabe wird durch das hydraulische Steuerungs
system gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder 2
gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand
jeweiliger Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße hydraulische Steuerystem ist im
Besonderen mit einem Mechanismus versehen, der die Funk
tion hat, die einer Reibfläche einer Reibeingriffs- bzw.
Reibschlußeinheit zuzuführende Schmierölmenge unter Ver
wendung eines Ablaßöls zu erhöhen, welches bereitgestellt
wird, während die Reibschlußeinheit in einem Schlupfzu
stand 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 Schmierölmen
ge 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 we
niger Antriebskraft verschwendet wird.
Andererseits wird erfindungsgemäß gleichzeitig mit
der Steuerung, um die bestimmte Reibschlußeinheit in den
Schlupfzustand zu bringen, eine weitere Steuerung ausge
führt, bei der sich ein Ablaßdruck einstellt. In Abhän
gigkeit von der Steuerung, um die bestimmte Reibschluß
einheit in den Schlupfzustand zu bringen, kann das Ab
laßöl als Signal- bzw. Steuerdruck einem Schaltventil zu
geführt werden. Dieses Schaltventil öffnet einen Schmier
ölkanal mit einer größeren Querschnittsfläche, so daß der
in den Schlupfzustand zu steuernden Reibfläche eine er
höhte Schmierölmenge zugeführt wird, wodurch die Kühlung
der Reibfläche gefördert wird. Andererseits wird der
Schmierölkanal mit der größeren Querschnittsfläche ge
schlossen, um die Schmierölzufuhr zu vermindern und da
durch die Antriebskraftverschwendung zu reduzieren, wenn
die Schlupfsteuerung nicht ausgeführt wird.
Die Erfindung ist des Weiteren mit einer Ölkanalkon
struktion versehen, in der der Öldruck zum Steuern der
Reibschlußeinheit in den Schlupfzustand abgesperrt wird,
wenn das Ablaßöl nicht zum Erhöhen der Menge des Schmier
öls 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 ei
ne ausreichende Schmierölmenge nicht zugeführt werden
kann, der Öldruck zum Steuern der Reibschlußeinheit in
den Schlupfzustand abgesperrt. Die Steuerung der bestimm
ten Reibschlußeinheit in den Schlupfzustand wird also un
terdrückt. Auch im Fall einer Störung im Zusammenhang mit
der Kühlschmierung der Reibfläche wird daher die Schlupf
steuerung der Reibschlußeinheit selbst unterdrückt, um
die Störung, z. B. ein Überhitzen der Reibschlußeinheit,
von vornherein zu verhindern, was andernfalls durch Rei
bungswärme verursacht werden könnte.
Erfindungsgemäß wird die bestimmte Reibschlußeinheit
darüber hinaus in einen Schlupfzustand gesteuert, um wäh
rend eines Fahrzustands des Fahrzeugs ein Drehmoment zu
übertragen, oder in einen schlupffreien Betätigungszu
stand 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 Reibschlußein
heit geringer, so daß die zugeführten Ölmenge reduziert
wird, wodurch eine übertriebene Ölzirkulation und ein damit
einhergehender Antriebskraftverlust effektiv vermie
den werden.
Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß möglich, in
dieselbe Richtung einen Start durch Kopplung einer Brenn
kraftmaschine und eines Elektromotors zu einer Antriebs
kraftquelle und Steuerung der Reibschlußeinheit in den
Schlupfzustand unter Eingang der Antriebskraft von der
Brennkraftmaschine, und einen Start durch Eingang der An
triebskraft des Elektromotors unter Freigabe der Reib
schlußeinheit zu erhalten.
Wird das Fahrzeug durch die Antriebskraft der Brenn
kraftmaschine unter Begleitung eines Schlupfs der be
stimmten Reibschlußeinheit gestartet, wird erfindungsge
mäß daher die der Reibschlußeinheit zuzuführende Ölmenge
erhöht, um einen Temperaturanstieg zu vermeiden, der an
dernfalls mit dem Schlupf bei einer hochbelastenden An
triebskraft einhergehen könnte, um eine Störung, z. B. ein
Überhitzen, von vornherein auszuschließen. Wird das Fahr
zeug andererseits durch den Elektromotor angetrieben, wo
bei 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 Öl
zufuhr verursacht werden könnte.
Die vorstehend genannte Aufgabe sowie die neuartigen
Merkmale der Erfindung werden aus der nachstehenden aus
führlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beige
fügten Zeichnungen deutlicher. Es wird jedoch ausdrück
lich 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 Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils
eines Beispiels für einen Hydraulikkreis als einen Be
standteil des erfindungsgemäßen hydraulischen Steuerungs
system;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Teils ei
nes anderen Beispiels für einen Hydraulikkreis als einen
Bestandteil des erfindungsgemäßen hydraulischen Steue
rungssystem;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Teils ei
nes weiteren Beispiels für einen Hydraulikkreis als einen
Bestandteil des erfindungsgemäßen hydraulischen Steue
rungssystem;
Fig. 4 eine schematische Prinzipskizze eines Bei
spiels für ein Kraftübertragungssystem, wofür die Erfin
dung verwendet wird; und
Fig. 5 eine Tabelle, welche die in dem in Fig. 4 ge
zeigten Kraftübertragungssystem wählbaren Schaltbereiche
und die den einzelnen Schaltbereichen entsprechenden Be
triebsmodi angibt.
Bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen wird die
Erfindung nun in Form einiger Ausführungsbeispiele aus
führlich erläutert. Zunächst wird auf Fig. 4 Bezug genom
men, die beispielhaft ein Automatikgetriebe zeigt, wofür
die Erfindung verwendet werden kann. Gemäß dem in Fig. 4
gezeigten Beispiel ist die Erfindung als ein Automatikge
triebe eines Hybridantriebssystems derart aufgebaut, daß
eine Brennkraftmaschine 1 mit innerer Verbrennung als ei
ne erste Antriebskraftquelle und ein Elektromotor 2 als
eine zweite Antriebskraftquelle ihre Antriebskräfte ent
weder getrennt oder vereint abgeben. Die Brennkraftma
schine 1 mit innerer Verbrennung ist eine Antriebsmaschine,
z. B. ein Benzin- oder Dieselmotor, die ihre Antriebs
kraft durch Verbrennung eines Brennstoffs abgibt. Die
Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung wird im Fol
genden kurz als Brennkraftmaschine (oder BKM) 1 bezeich
net.
Der Elektromotor 2 andererseits ist eine Antriebsma
schine, die bei einer Versorgung mit elektrischem Strom
durch eine Rotation eine Antriebskraft abgibt; der Elek
tromotor 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 Mo
tor/Generator (M/G) 2 bezeichnet.
Als ein System zum getrennten oder vereinten Ausgeben
der Antriebskräfte der Brennkraftmaschine 1 und des Elek
tromotors/Generators 2 ist ein Kraftübertragungssystem
vorgesehen, das im wesentlichen aus einem Planetengetrie
bemechanismus 3 der Bauart mit zwei Sonnenrädern gebildet
ist. Der Planetengetriebemechanismus 3 weist drei Rotati
onselemente auf: ein Rad mit Außenverzahnung oder Sonnen
rad 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 stehen
des erstes Planetenrad 6 und ein mit dem ersten Planeten
rad 6 und dem Hohlrad 5 in Eingriff stehendes zweites
Planetenrad 7 drehbar und umlauffähig trägt. Der Plane
tengetriebemechanismus 3 hat damit einen allgemein be
kannten Aufbau, der eine Differentialfunktion zwischen
den drei Rotationselementen gewährleistet.
Von diesen Rotationselementen ist das Sonnenrad 4 mit
der Ausgangswelle (z. B. der Kurbelwelle) der Brennkraft
maschine 1 verbunden. Wenn die Brennkraftmaschine 1 eine
Hubkolben-Brennkraftmaschine ist, verursacht die inter
mittierende Verbrennung des Brennstoffs Drehmomentschwan
kungen oder -vibrationen. Um diese Vibrationen zu absor
bieren oder zu dämpfen, kann daher ein (nicht dargestell
ter) 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 Brennkraftma
schine 1 und dem Motor/Generator 2 eingestellt. Der Mo
tor/Generator 2 hat einen mit dem Träger 8 verbundenen
Rotor 2r.
Zwischen dem Hohlrad 5 und einem Gehäuse 9 ist ande
rerseits 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 ange
ordnete 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 Aus
gangswelle 10 sind zwei Kupplungen als Kopplungseinrich
tungen 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 hy
draulisch zu betätigenden/freizugebenen Mehrscheiben-Naß
bauart ausgeführt sein, sondern auch in Form verschiede
ner anderer Bauarten, z. B. der Eingriffs- bzw. Ein
rück/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 ei
ne Änderung der Nutabstandsweiten geändert wird, wodurch
eine kontinuierliche Änderung der Übersetzungsverhält
nisse ermöglicht wird.
Parallel zu dem angetriebenen Rad 13 ist eine Vorge
legewelle 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 Ab
triebsrad 18 in Eingriff steht. Dieses Abtriebsrad 18 ist
als ein Hohlrad einer (nicht dargestellten) Differential
einheit ausgeführt.
Der soweit beschriebene Planetengetriebemechanismus 3
hat des Weiteren eine Differentialfuktion, die zur Aus
wahl einer Vielzahl von Betriebsmodi genutzt werden kann.
Diese Betriebsmodi lassen sich durch eine selektive Betä
tigung 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 Ansteuersi
gnalen an die hydraulische Steuerungseinheit 20; und eine
Schalteinheit 22 zum Schalten der Ölkanäle der hydrauli
schen Steuerungseinheit 20.
Die hydraulische Steuerungseinheit 20 ist im wesent
lichen aus verschiedenen Schalt- und Druckregelventilen
und Magnetventilen gebildet (obwohl in Fig. 4 keines die
ser Ventile dargestellt ist), die Signal- bzw. Steuerdrücke
für die Steuerungen ausgeben. Andererseits ist die
elektronische Steuerungseinheit 21 so aufgebaut, daß sie
anhand verschiedener eingegebener Daten Berechnungen aus
führt und basierend auf den Berechnungsergebnissen Anwei
sungssignale 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) ent
sprechend 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 Vorwärtsan
trieb des Fahrzeugs vorgesehen, ohne dabei eine Betäti
gung 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 Aus
gangselement fungiert. In Abhängigkeit von diesen Schalt
bereichen werden die Betriebsmodi eingestellt, wie es
nachstehend beschrieben wird.
Andererseits sind in Abhängigkeit von diesen Betrieb
smodi 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 Elektromo
tors/Generators 2 vorgesehen. Die elektronischen Steue
rungseinheiten 21, 24 und 25 sind jeweils so aufgebaut,
daß sie eine Verarbeitungseinheit (CPU oder MPU), Spei
chereinheiten (RAM und ROM) und eine Input/Output-
Schnittstelle als ihre Hauptkomponenten aufweisen und auf
der Basis von eingegebenen Daten und im voraus gespei
cherter Programme Berechnungen durchführen, um dadurch
entsprechend den Berechnungsergebnissen Signale auszuge
ben. Darüber hinaus stehen diese elektronische Steue
rungseinheiten 21, 24 und 25 zu Datenkommunikations
zwecken 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 Steuerungsein
heiten 21, 24 und 25 und der Hybridsteuerungseinheit 26
zu verwendenden Daten umfassen: die Fahrzeuggeschwindig
keit; die Drosselklappenöffnung (bzw. die Stellung eines
nicht dargestellten Gaspedals); das durch die Schaltein
heit 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 ein
gestellte Übersetzungsverhältnis.
Im Folgenden werden die Betriebsmodi beschrieben. In
Abhängigkeit von den jeweiligen Schaltbereichen werden
ein oder mehrere Betriebsmodi eingestellte, die in Fig. 5
aufgelistet sind. Im Antrieb-Bereich und Bremsen-Bereich
werden im Besonderen ein ETC-Modus, ein Direktkopplungs
modus und a Elektromotorantriebsmodus eingestellt. Der
ETC-Modus wird eingestellt, wenn eine relativ große An
triebskraft erforderlich ist. Im ETC-Modus wird das Aus
gangsmoment der Brennkraftmaschine 1 über den Planetenge
triebemechanismus 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 Planetengetriebemechanismus
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; dar
über 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 Ausgangs
element fungierende Hohlrad S ein Drehmoment, das ausge
hend 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 Planetengetriebeme
chanismus 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 Rota
tionselemente 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 Fahr
zeug in erster Linie durch die Brennkraftmaschine 1 anzu
treiben, wobei der Planetengetriebemechanismus 3 in sei
ner Gesamtheit unmittelbar gekoppelt ist. Beide Kupplun
gen C1 und C2 sind somit eingerückt (oder betätigt). Im
Ergebnis sind die beiden Rotationselemente, d. h. der Trä
ger 8 und das Hohlrad 5 des Planetengetriebemechanismus 3
zu einer Einheit gekoppelt, wodurch der Planetengetriebe
mechanismus 3 in seiner Gesamtheit zu einer Einheit zusammengefaßt
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 ei
nem hervorragenden Betriebswirkungsgrad der Brennkraftma
schine 1 fährt. Darüber hinaus kann in diesem Betriebsmo
dus das Antriebsmoment erhöht werden, indem die vom Mo
tor/Generator 2 abgegebene Energie hinzugegeben wird; al
ternativ dazu kann durch einen Antrieb des Elektromo
tors/Generators 2 mit dem Drehmoment der Brennkraftma
schine 1 elektrische Energie erzeugt werden.
Der Elektromotorantriebsmodus ist vorgesehen, um das
Fahrzeug ausschließlich durch den Motor/Generator 2 anzu
treiben. Somit ist nur die erste Kupplung C1 eingerückt
(oder betätigt), wodurch der Motor/Generator 2 direkt mit
der Ausgangswelle 10 verbunden ist. Der Elektromotoran
triebsmodus wird zum Starten des Fahrzeugs eingestellt,
da der Motor/Generator 2 auch bei einer niedrigen Ge
schwindigkeit bzw. Drehzahl ein hohes Ausgangsmoment be
reitstellen 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. Dreh
zahlen der Brennkraftmaschine 1 und des Elektromo
tors/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 Brenn
kraftmaschine 1 um die vom Motor/Generator 2 abgegebene
Kraft ergänzt bzw. mit der vom Motor/Generator 2 abgegebenen
Kraft unterstützt wird. Andererseits sind in jedem
dieser Betriebsmodi der Motor/Generator 2 und die Aus
gangswelle 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 Ener
gie wiedergewonnen werden kann.
Im Neutral-Bereich und im Parken-Bereich werden die
einzelnen Antriebszustände für den Neutralzustand, den
Lademodus und den Brennkraftmaschinenstart bei einer ex
trem niedrigen Temperatur eingestellt. Im Neutralzustand
führt der Planetengetriebemechanismus 3 keine Antriebskr
aftübertragungsfunktion 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 Planetengetriebe
mechanismus 3 das Sonnenrad 4 durch die Brennkraftmaschi
ne 1 in Drehung gesetzt, so daß sich der als das Aus
gangselement fungierende Träger 8 bezüglich des Sonnen
rads 4 rückwärts dreht. Der Motor/Generator 2 wird somit
bezüglich der Brennkraftmaschine 1 in Rückwärtsdrehrich
tung angetrieben, wodurch ein Stromerzeugsprozeß statt
findet.
Da zum Starten der Brennkraftmaschine 1 bei einer ex
trem niedrigen Temperatur ein hohes Drehmoment erforder
lich ist, wird darüber hinaus die Brennkraftmaschine 1
zum Start über den Motor/Generator 2 angetrieben. Dies
ist der umgekehrte Zustand zum Lademodus, da Antriebs
krafteingang und -ausgang vertauscht sind. Im Besonderen
wird der Motor/Generator 2 in Rückwärtsrichtung der Vorwärtsrichtung
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 Schalt
bereich, um das Fahrzeug rückwärts anzutreiben, wobei
entweder der Motor/Generator 2 oder die Brennkraftmaschi
ne 1 als Antriebskraftquelle für die Rückwärstantriebs
kraft verwendet werden können. In diesem Rückwärts-Be
reich 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 ver
binden. In diesem Fall kann das Ausgangsmoment des Elek
tromotors/Generators 2 geschwindigkeits- bzw. drehzahlun
abhängig gesteuert werden, so daß das Fahrzeug rückwärts
anfahren kann; dabei wird die erste Kupplung C1 vollstän
dig im eingerückten Zustand, d. h. im betätigten Zustand,
gehalte, der nicht von einem Schlupf begleitet wird.
Wenn das Fahrzeug andererseits über die Brennkraftma
schine 1 rückwärts angetrieben werden soll, wird eine
Rückwärtsdrehung (Umkehrfunktion) durch den Planetenge
triebemechanismus 3 in der Weise bewirkt, daß das Über
tragungsmoment 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 Rückwärtsfahrtrichtung).
Beim Starten der Brennkraftmaschine
1 kann die Last von der Ausgangswelle 10 jedoch nicht auf
die Brennkraftmaschine 1 übertragen werden; das Drehmo
ment 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 da
her 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 Zu
stand 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 anfah
ren kann.
Mit dem soweit beschriebenen Automatikgetriebe wird
das Fahrzeug grundsätzlich durch die Energie des Elektro
motors/Generators 2 rückwärts angetrieben. Wenn für die
Rückwärtsfahrt eine hohe Antriebskraft erforderlich ist,
d. h. wenn das Gaspedal für die Rückwärtsfahrt stark betä
tigt wird, wird das Fahrzeug über die Antriebskraft der
Brennkraftmaschine 1 rückwärts angetrieben. Um bei betä
tigter 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 Rückwärts
fahrten durch den Motor/Generator 2 und durch die Brenn
kraftmaschine 1 unterscheiden sich daher in der Wärmebe
lastung der Bremse B1, d. h. in der Höhe der an der Bremse
B1 enstehenden Wärme. Bei der erfindungsgemäßen hydraulischen
Steuerungseinheit 20 wird die Bremse B1 daher die
sem Unterschied entsprechend geschmiert.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel, in dem der Ablaßdruck
(oder das Ablaßöl), der (bzw. das) die Steuerung des Be
tätigungsdrucks der ersten Kupplung C1 begleitet, zum
Schmieren (oder Kühlen) der Bremse B1 verwendet wird. Das
Bezugszeichen 30 in Fig. 1 zeigt ein manuelles Ventil,
das so aufgebaut ist, daß ein Kolben 31 durch den Schalt
hebel 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 Abhängig
keit von über die Schalteinheit 22 wählbaren Schaltstel
lungen (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 Bereichs
druck) ausgibt.
An einem in Axialrichtung im wesentlichen mittigen
Abschnitt des manuellen Ventils 30 ist im Besonderen ein
mit einem Leitungsdruck (PL) gespeister erster Eingangs
anschluß 32 ausgebildet. In der D-Stellung und B-Stellung
steht der erste Eingangsanschluß 32 in Verbindung mit ei
nem ersten Ausgangsanschluß 33, wodurch der erste Aus
gangsanschluß 33 einen D-Bereich-Druck und einen B-Be
reich-Druck abgibt. In der N-Stellung, der R-Stellung und
der P-Stellung kommuniziert der erste Eingangsanschluß 32
andererseitsis mit einem zweiten Ausgangsanschluß 34, wo
durch 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 Ein
gangsanschluß 35, der zu jedem Zeitpunkt mit dem zweiten
Ausgangsanschluß 34 in Verbindung steht. In der R-Stel
lung 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 Aus
gangsanschluß 36 des manuellen Ventils 30 sind mit ver
schiedenen Eingangsanschlüssen 41 bzw. 42 eines Wechsel
ventils 40 verbunden. Dieses Wechselventil 40 ist so auf
gebaut, 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 Öl
druck anliegt, geschlossen werden. Im Ergebnis ist das
Wechselventil 40 so aufgebaut, daß entweder der D-Be
reich-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 ver
bunden.
Dieses C1-Steuerventil 50 ist ein Druckregelventil
zum Ausgeben eines Öldrucks entsprechend der auf einen
Kolben 52 wirkenden Axialkraft, d. h. entsprechend dem Re
gelungsniveau. An einer Stirnseite des Kolbens 52 ist ei
ne Feder 53 angeordnet; auf der in Bezug auf die Feder
53 anderen Seite ist ein Signal- bzw. Steuderdruckan
schluß 54 ausgebildet. Mit dem Steuerdruckanschluß 54 ist
ein Magnetventil 55 verbunden (das vorläufig als das
"zweite Magnetventil" bezeichnet wird), das nutzlei
stungsgesteuert ist, so daß es einen dem Nutzungsgrad
entsprechenden Öldruck abgibt. An einem in Axialrichuung
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 Aus
gangsanschlusses 56 abgewandten Seite der Feder 53 ausge
bildet; an der anderen Seite oder auf Seiten des Steuerdruckanschlusses
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 Verbin
dung, der an dem Endabschnitt ausgebildet ist, in dem die
Feder 53 aufgenommen ist.
Daher können der Eingangsanschluß 51 und der Aus
gangsanschluß 56 miteinander in Verbindung gebracht wer
den, 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 Ergeb
nis wird der Eingangsanschluß 51 durch den Kolben 52 ge
schlossen, während der Ablaßanschluß 57 geöffnet wird,
wodurch Ausgangsanschluß 56 mit dem Ablaßanschluß 57 kom
muniziert. Im Ergebnis sinkt der Öldruck der ersten Kupp
lung C1 und damit auch der Öldruck am Rückführungsan
schluß 58, so daß sich der Kolben 52 in die Richtung be
wegt, in der die Feder 53 zusammengedrückt wird, wodurch
der Ablaßanschluß 57 wieder geschlossen wird. Gleichzei
tig kommen der Eingangsanschluß 51 und der Ausgangsan
schluß 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 ausge
geben.
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 dargestell
ten) Bandes des vorstehend erwähnten stufenlos verstell
baren Getriebes 11 auf ein höheres bzw. niedrigeres Ni
veau 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 Ma
gnetventil 65 verbunden (das als das "erste Magnetventil"
bezeichnet wird). Dieses erste Magnetventil 65 ist von
einer normalerweise geschlossenen Bauart und so aufge
baut, daß es zwar im EIN-Zustand einen Signal- bzw. Steu
erdruck abgibt, aber nicht im AUS-Zustand.
Darüber hinaus ist das Absperrventil 60 versehen mit:
einem Ausgangsanschluß 66, der mit dem Ablaßdruck-Ein
gangsanschluß 61 ständig in Verbindung steht; einem R-Be
reich-Druck-Eingangsanschluß 67, der in der Zeichnung
oberhalb des Ablaßdruck-Eingangsanschlusses 61 ausgebil
det 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 Verbin
dung mit dem dritten Ausgangsanschluß 36 des manuellen
Ventils 30. Wenn das erste Magnetventil 65 aufgrund einer
schwachen Gaspedalbetätigung, d. h. einer niedrigen erfor
derlichen 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 Ablaß
druck-Eingangsanschluß 61 und der Ausgangsanschluß 66 mit
dem Ablaßanschluß 68 in Verbindung kommen. Wenn das erste
Magnetventil 65 aufgrund einer hohen erforderlichen An
triebskraft in den AUS-Zustand gesteuert wird, wird dage
gen an den Steuerdruckanschluß 64 kein Öldruck angelegt,
so daß der Kolben 62 durch die Feder 63 zum Steuerdruck
anschluß 64 hin verschoben wird, wodurch der Ausgangsan
schluß 66 in Verbindung mit dem Ablaßdruck-Eingangsanschluß
61 und dem R-Bereich-Druck Eingangsanschluß 67 ge
bracht wird.
Der Ausgangsanschluß 66 im Absperrventil 60 ist durch
ein Sperr- bzw. Rückschlagventil 70 mit einem Schmieröl
kanal 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 Schlupfsteue
rung 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 Schmier
ölkanal 71 für die Bremse B1 über das Absperrventil 60
und das Rückschlagventil 70 zugeführt.
Im Folgenden werden die Wirkungen bzw. Effekte des in
Fig. 1 gezeigten Hydraulikkreises für den Fall einer
Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs erläutert. Für diese Rück
wärtsfahrt wird über die Schalteinheit 22 der R-Bereich
gewählt. Im manuellen Ventil 30 wird der Kolben 31 in die
in Fig. 1 gezeigte Stellung angeordnet, so daß der erste
Eingangsanschluß 32 mit dem zweiten Ausgangsanschluß 34
und der mit dem zweiten Ausgangsanschluß 34 kommunizie
rende zweite Eingangsanschluß 35 mit dem dritten Aus
gangsanschluß 36 in Verbindung gebracht werden. Im Ergeb
nis 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-Be
reich-Druck wird einerseits über das Wechselventil 40 an
den Eingangsanschluß 51 des C1-Steuerventils 50 und ande
rerseits 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 An
weisungssignal zum Einstellen des Rückwärtsgangs auf der
Basis des Schaltstellungssignals aus. Dieses Anweisungs
signal wird ausgegeben, um die erste Kupplung C1 und die
Bremse B1 zu betätigen. Was die erste Kupplung C1 be
trifft, so wird der Nutzungsgrad des zweiten Magnetven
tils 55 so gesteuert, daß der an den Steuerdruckanschluß
54 des C1-Steuerventils 50 anzulegende Steuerdruck nach
und nach ansteigt. Anders ausgedrückt steigt das Druckre
gelungsniveau 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 Öl
druck teilweise über den Ablaßanschluß 57 abgebaut wird.
Während der Druckregelung durch das C1-Steuerventil 50
wird daher das Ablaßöl vom Ablaßanschluß 57 dem Ablaß
druck-Eingangsanschluß 61 des Absperrventils 60 zuge
führt.
Sofern im Fall der Rückwärtsfahrt das Gaspedal nicht
besonders stark betätigt wird, ist die erforderliche An
triebskraft so gering, daß das erste Magnetventil 65 in
den EIN-Zustand gesteuert wird, wodurch es den Steuer
druck 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 Ab
laßdruck-Eingangsanschluß 61 in Verbindung mit dem Ablaß
anschluß 68, wodurch das vom C1-Steuerventil 50 her ein
geströmende 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 un
ter 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 gedrossel
ten minimalen Schmierölmenge versorgt werden. Bei der
vorstehend beschriebenen Steuerung wird der Bremse B1 nur
diese minimale Schmierölmenge zugeführt, so daß die An
triebskraft zum Antreiben der Ölpumpe des Schmieröls her
abgesetzt werden kann, wodurch der Energieverlust vermin
dert 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, wo
durch sich eine Relativdrehung zwischen einem Teil auf
einer stationären Seite und einem Teil auf einer bewegli
chen Seite der Bremse B1 einstellt. Durch eine Minimie
rung der zuzuführenden Schmierölmenge, wie vorstehend be
schrieben, wird die zwischen dem stationären Teil und dem
beweglichen Teil verbleibende Schmierölmenge reduziert,
wodurch das infolge des Schmieröls entsprechend verur
sachte "Widerstandsmoment" (das sogenannte "drag"-Moment)
vermindert wird. Diesbezüglich wird ebenfalls ein Ener
gieverlust vermindert oder verhindert. Darüber hinaus
wird das Schmieröl nicht übermäßig in Zirkulation ge
setzt, wodurch eine Verschlechterung bzw. ein Qualitäts
verlust 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 gesteu
ert, wodurch der Öldruck zum Erhöhen der Spannung des
Bandes des stufenlos verstellbaren Getriebes 11 ausgege
ben wird. Dementsprechend wird an den Steuerdruckanschluß
64 des Absperrventils 60 kein Steuerdruck angelegt, so
daß der Kolben 62 durch die Feder 63 zum Steuerdruckan
schluß 64 hin verschoben wird. Mit dem Absperren des Ab
laßanschlusses 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 Ausgangs
anschluß 66 über den Ölkanal 73 dem Schmierölkanal 71 für
die Bremse B1 zugeführt.
Wenn die erforderliche Antriebskraft für die Rück
wärtsfahrt groß ist, wird der Reibungsbetriebsmodus ein
gerichtet, wie es aus der Tabelle in Fig. 5 ersichtlich
ist, so daß die Bremse B1 in den von einem Schlupf be
gleiteten Betätigungszustand gesteuert wird. Die Bremse
B1 wird in diesem Schlupfzustand mit der über die Blende
72 gedrosselten Schmierölmenge und dem über den Ölkanal
73 einströmenden Öl versorgt. Wenn die Bremse B1 in den
Schlupfzustand gesteurt wird, wird somit die Schmieröl
menge erhöht. Selbst wenn in Bremse B1 an ihrer Reibflä
che Wärme ensteht, wird die Wärme daher über das
Schmieröl abgeführt, wodurch die Kühlung der Bremse B1
gefördert wird und ein Temperaturanstieg oder ein Fest
fressen der Reibfläche oder eine Verminderung der Lebens
dauer 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 Fig. 2 wird im Folgenden eine
weitere Ausführungsform der Erfindung erläutert. Die in
Fig. 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von
der in Fig. 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 Rück
schlagventil 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 Kol
ben 84 ist eine Feder 85 angeordnet, wohingegen am ande
ren Ende des Kolbens 84 ein Steuerdruckanschluß 86 ausge
bildet ist. Darüber hinaus steht der Ausgangsanschluß 66
des Absperrventils 60 mit dem Steuerdruckanschluß 86 in
Verbindung. An den Eingangsanschluß 82 und den Ausgangs
anschluß 83 ist darüber hinaus ein Ölkanal 87 angeschlos
sen, der vom Schmierölkanal 71 abzweigt und die Blende 72
umgeht. Der Ölkanal 87 ist mit der großen Blende 81 ver
sehen. Diese große Blende 81 hat eine größere Quer
schnittsfläche als die im Schmierölkanal 71 angeordnete
Blende 72. Der weitere Aufbau ist dem in Fig. 1 gezeigten
ähnlich.
Auch bei dem Fig. 2 gezeigten Aufbau kommuniziert,
wenn der R-Bereich gewält ist, bei einer niedrigen erfor
derlichen Antriebskraft der Ablaßdruck-Eingangsanschluß
61 des Absperrventils 60 mit dem Ablaßanschluß 68. In
diesem Fall steht daher kein Steuerdruck am Steuerdruck
anschluß 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 Ein
gangsanschluß 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 gedrossel
ten 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 Ver
schlechterung 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 Fahr
zeug über die Brennkraftmaschine 1 anzutreiben. Im Beson
deren werden dabei nicht nur die erste Kupplung C1 son
dern 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 ge
steuert, um die Ausgabe eines Steuerdrucks zu unterbre
chen. Im Ergebnis wird der Druck am Steuerdruckanschluß
64 des Absperrventils 60 abgebaut, wodurch sich der Kol
ben 62 durch die Federkraft der Feder 63 zum Steuerdruck
anschluß 64 hin verschiebt, so daß der Ablaßanschluß 68
geschlossen wird, wodurch im Ausgangsanschluß 66 ein Öl
druck erzeugt wird.
Somit werden der Ablaßdruck des C1-Steuerventils 50
und der R-Bereich-Druck als der Steuerdruck vom Ausgangs
anschluß 66 an den Steuerdruckanschluß 86 des Steuerven
tils 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 Ausgangsan
schluß 83 miteinander kommunizieren, 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 Ölka
nal 87 über die große Blende 81 mit dem Schmieröl ver
sorgt. Wenn die Bremse B1 in den Schlupfzustand gesteuert
wird, wie in der in Fig. 1 gezeigten spezifischen Ausfüh
rungsform, 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 Tempe
raturanstieg oder ein Festfressen der Reibfläche oder ei
ne Verkürzung der Lebensdauer der Bremse B1 verhindert
wird. Andererseits wird bei der in Fig. 2 gezeigten und
vorstehend erläuterten Ausführungsform das Ablaßöl zwar
als der Steuerdruck verwendet, jedoch nicht positiv abge
baut, so daß sich ein Einfluß, wie z. B. ein Leitungs
druckabfall, vermeiden läßt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird nun eine Ausfüh
rungsform mit einer Sicherheitsfunktion erläutert. Der in
Fig. 3 gezeigte Aufbau ist gegenüber dem vorhergehenden
Aufbau gemäß Fig. 1 insoweit abgewandelt, als im Absperr
ventil neue Anschlüsse ausgebildet sind, über die der Öl
druck der Bremse B1 zugeführt wird. Im Besonderen ist das
in Fig. 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 Eingangsan
schluß 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 Ablaßanschluß
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 Ein
gangsanschluß 67A und dem zweiten Ablaßanschluß 68A kom
muniziert. Andererseits ist der zweite Steuerdruckan
schluß 64A in dem Endabschnitt ausgebildet, in dem die
Feder 63 angeordnet ist, und steht mit dem ersten Aus
gangsanschluß 33 des vorstehend erwähnten manuellen Ven
tils 30 in Verbindung. Wenn der D-Bereich und der B-Be
reich eingestellt sind, wird der zweite Steuerdruckan
schluß 64A mit dem D-Bereich-Druck oder dem B-Bereich-
Druck versorgt, so daß der Kolben 62 zum Steuerdruckan
schluß 64 hin verschoben und auf dieser Seite gehalten
wird.
Der zweite Ausgangsanschluß 66A des Absperrventils
60A ist mit einem Eingangsanschluß 91 eines B1-Steuerven
tils 90 zum Steuern des Betätigungsdrucks der Bremse B1
verbunden. Dieses B1-Steuerventil 90 ist ein Druckregel
ventil 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 Magnet
ventil 95 verbunden, das in der Lage ist, den Ausgangs
druck 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 darge
stellten) Servoölkammer der Bremse B1 in Verbindung und
kommuniziert über eine Blende 99 mit einen Rückführungs
anschluß 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 an
steigt, überschreitet der den Kolben 92 mit einer Druck
kraft beaufschlagende Druck mit der Feder 93 die Axial
kraft, die auf dem am Steuerdruckanschluß 94 anstehenden
Öldruck des linearen Magnetventils 95 basiert. Im Ergeb
nis schließt der Kolben 92 den Eingangsanschluß 91 und
öffnet Ablaßanschluß 97, wodurch dieser mit dem Ausgangs
anschluß 96 in Verbindung gebracht wird. Dies bewirkt ei
nen Abfall des Öldrucks in der Bremse B1 wie auch des Öl
druck im Rückführungsanschluß 98, wodurch der Kolben 92
wieder in die Richtung verschoben wird, in der die Feder
93 zusammengedrückt wird, und der Ablaßanschluß 97 ge
schlossen wird, wodurch die Verbindung zwischen dem Ein
gangsanschluß 91 und dem Ausgangsanschluß 96 wiederherge
stellt wird, so daß der Öldruck der Bremse B1 zugeführt
wird. Wenn der am Steuerdruckanschluß 94 anliegende Öl
druck (oder der Steuerdruck) zunimmt, wird somit der aus
zugebende Öldruck größer. Während dieser Druckregelung
wird andererseits der Öldruck über den Ablaßanschluß 97
abgebaut.
Der in Fig. 3 gezeigte Aufbau unterscheidet sich von
dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau darin, daß das Magnetven
til zum Ausgeben des Steuerdrucks an das Absperrventil
60A in der Bauart eines normalerweise geöffneten Magnet
ventils 65A ausgeführt ist. Der weitere Aufbau ist dem in
Fig. 1 gezeigten ähnlich.
Wenn über die Schalteinheit 22 der R-Bereich für die
Rückwärtsfahrt gewählt wird und die erforderliche An
triebskraft gering ist, wird gemäß dem in Fig. 3 gezeig
ten Aufbau das Magnetventil 65A in den AUS-Zustand ge
steuert, um keinen Steuerdruck auszugeben. Im Absperrven
til 60A wirkt daher der Öldruck nicht auf den Steuer
druckanschluß 64, so daß der Kolben 62 durch die Feder 63
zum Steuerdruckanschluß 64 hin verschoben wird. Dement
sprechend 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 ausge
drückt 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 zwei
te Eingangsanschluß 67A geschlossen, so daß der vom zwei
ten Ausgangsanschluß 34 des manuellen Ventils 30 ausgege
bene 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 ge
steuert, um einen Steuerdruck an den Steuerdruckanschluß
64 des Absperrventils 60A anzulegen. Dies bewirkt daß der
Ausgangsanschluß 66 des Absperrventils 60A mit dem Ablaß
druck-Eingangsanschluß 61 und dem R-Bereich-Druck-Ein
gangsanschluß 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-Steuerven
tils 90 zugeführt wird. In diesem Zustand gibt das lineare
Magnetventil 65A einen Steuerdruck auf einem be
stimmten Niveau ab, so daß das B1-Steuerventil 90 den
Druck auf ein Druckregelungsniveau entsprechend dem Steu
erdruck regelt, wodurch die Bremse B1 in den Schlupfzu
stand gesteuert wird. Im Ergebnis steigt der Betätigungs
druck 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 zuge
führt, um deren Reibfläche zu kühlen.
Wenn der Aufbau von Fig. 3 eine Störung der Art ver
ursacht, daß das Magnetventil 65A im AUS-Zustand bleibt
oder das Ventil festsitzt (oder ausfällt), so daß der
Ausgangsanschluß 66 des Absperrventils 60A nicht gegen
über dem Ablaßanschluß 68 abgesperrt werden kann, bleibt
der Ausgangsanschluß 66, der mit dem Ölkanal 73 zum Ver
stärken 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 Be
tätigungsdruck 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 Schmie
rung 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 Planetengetrie
bemechanismus 3 und des stufenlos verstellbaren Getriebes
11 entsprechen dem Automatikgetriebe der Erfindung; das
C1-Steuerventil 50 entspricht dem das Ablaßöl bereitstel
lenden Teil der Erfindung. Andererseits entsprechen die
einzelnen Absperrventile 60 und 60A dem Ablaßdruckschalt
mechanismus 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 erläu
tert, 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 an
wendbar, die allgemein für Automatikgetriebe Verwendung
finden. Darüber hinaus können der Ablaßdruckschaltmecha
nismus 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 Steuer
druck für den Schlupfzustand absperren. Darüber hinaus
zeigt Fig. 3 den Aufbau, in dem der Absperrmechanismus in
das System aus Fig. 1 integriert ist. Jedoch könnte die
Erfindung auch in der Weise abgewandelt werden, daß der
Absperrmechanism auf das System aus Fig. 2 übertragen
wird. Im Besonderen könnte das Absperrventil 60 aus Fig.
2 durch das in Fig. 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 Reib
schlußeinheit in einen Schlupzustand zu bringen, ausge
führt wird, der Reibfläche der bestimmten Reibschlußein
heit 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 Ab
laßöl zugeführt, um die zirkulierende Ölmenge zu reduzie
ren und die Energieverluste zu vermindern; dadurch wird
die Brennstoffeinsparung des Fahrzeugs verbessert. Dar
über hinaus ist keine besondere Vorrichtung oder kein be
sonderes 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 Reib
schlußeinheit in den Schlupfzustand zu steuern, ausge
führt wird, als ein Steuerdruck an das Schaltventil ange
legt werden. Das Schaltventil öffnet einen Schmierölkanal
mit einer größeren Querschnittsfläche, wodurch Schmieröl
vermehrt zu der in den Schlupfzustand zu steuernden Reib
fläche gelangt, wodurch die Reibfläche ausreichend ge
kühlt 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. Ande
rerseits 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 steu
ernden Reibschlußeinheit strömen oder keine ausreichende
Schmierölmenge zugeführt werden kann, wird darüber hinaus
erfindungsgemäß der Öldruck zum Steuern der Reibschluß
einheit in den Schlupfzustand abgesperrt. Im Ergebnis
wird die Schlupfsteuerung der Reibschlußeinheit verhin
dert, wenn sich Störungen bei der Kühlschmierung der
Reibfläche ergeben. Dadurch kann eine Störung der Reib
schlußeinheit von vornhererin verhindert werden, was an
dernfalls aufgrund einer Überhitzung durch die Reibungs
wärme verursacht werden könnte.
Bei der erfindungsgemäßen Schlupfsteuerung wird dar
über hinaus unter einer Zunahme der Last auf die Reib
schlußeinheit die zuzuführende Ölmenge erhöht, wodurch
ein Überhitzen der Reibfläche der Reibschlußeinheit ver
hindert 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 ver
anlaßt wird und ein im Zusammenhang damit stehender Ener
gieverlust eintritt.
Erfindungsgemäß wird darüber hinaus, wenn das Fahr
zeug durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine unter
Begleitung eines Schlupfes der bestimmten Reibschlußein
heit angetrieben wird, die der Reibschlußeinheit zuzufüh
rende Ölmenge erhöht, um den mit dem Schlupf zusammenhän
genden Temperaturanstieg im Zustand einer hoch belasten
den Antriebskraft zu vermeiden, wodurch von vornherein
eine Störung, wie z. B. ein Überhitzen, verhindert wird.
Wenn andererseits das Fahrzeug durch den Elektromotor oh
ne Begleitung eines Schlupfes der Reibschlußeinheit ange
trieben 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 (13)
1. Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automa
tikgetriebe (11) mit einer Reibschlußeinheit (B1), die
während eines bestimmten Übersetzungsverhältnisänderungs
zustands in einem Schlupfzustand und während eines ande
ren Übersetzungsverhältnisänderungszustands in einem Be
tätigungszustand gehalten wird, und einem Ablaßölbereit
stellungsteil (50) zum Bereitstellen eines Ablaßöls, wenn
die Reibschlußeinheit (B1) im Schlupfzustand gehalten
wird, mit:
einem Ablaßdruckschaltmechanismus (60, 60A) zum Zu
führen des Ablaßöls zur Reibfläche der Reibschlußeinheit
(B1), wenn die Reibschlußeinheit (B1) im Schlupfzustand
gehalten wird.
2. Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automa
tikgetriebe (11) mit einer Reibschlußeinheit (B1), die
während eines bestimmten Übersetzungsverhältnisänderungs
zustands in einem Schlupfzustand und während eines ande
ren Übersetzungsverhältnisänderungszustands in einem Be
tätigungszustand haltbar ist, und einem Ablaßölbereit
stellungsteil (50) zum Bereitstellen eines Ablaßöls, wenn
die Reibschlußeinheit (B1) im Schlupfzustand gehalten
wird, mit:
einer Vielzahl von Schmierölkanälen (71, 87) mit verschiedenen Querschnittsflächen zum Zuführen von Schmieröl zur Reibfläche der Reibschlußeinheit (B1);
einem Schaltventil (80) zum Öffnen/Schließen eines der Vielzahl von Schmierölkanälen (71, 87), der eine grö ßere Querschnittsfläche aufweist; und
einem Ablaßdruckschaltmechanismus (60, 60A) zum Zu führen des Ablaßöls als einen Schaltsteuerdruck zum Schaltventil (80), um den Schmierölkanal mit der größeren Querschnittsfläche zu öffnen, wenn die Reibschlußeinheit (B1) im Schlupfzustand gehalten wird.
einer Vielzahl von Schmierölkanälen (71, 87) mit verschiedenen Querschnittsflächen zum Zuführen von Schmieröl zur Reibfläche der Reibschlußeinheit (B1);
einem Schaltventil (80) zum Öffnen/Schließen eines der Vielzahl von Schmierölkanälen (71, 87), der eine grö ßere Querschnittsfläche aufweist; und
einem Ablaßdruckschaltmechanismus (60, 60A) zum Zu führen des Ablaßöls als einen Schaltsteuerdruck zum Schaltventil (80), um den Schmierölkanal mit der größeren Querschnittsfläche zu öffnen, wenn die Reibschlußeinheit (B1) im Schlupfzustand gehalten wird.
3. Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automa
tikgetriebe (11) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Reibschlußeinheit (B1) eine Reibschlußein
heit aufweist, die im Schlupfzustand für eine bestimmte
Dauer haltbar ist, während sie von einem Freigabezustand
in einen Betätigungszustand geschaltet wird.
4. Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automa
tikgetriebe (11) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Reibschlußeinheit (B1) eine Reibschlußein
heit 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.
5. Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automa
tikgetriebe (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 Reibschlußein heit aufweist, die im Schlupfzustand haltbar ist, wenn das Fahrzeug über die erste Antriebskraftquelle (1) ge startet wird.
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 Reibschlußein heit aufweist, die im Schlupfzustand haltbar ist, wenn das Fahrzeug über die erste Antriebskraftquelle (1) ge startet wird.
6. Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automa
tikgetriebe (11) nach Anspruch 5,
wobei die erste Antriebskraftquelle (1) eine Brenn kraftmaschine (1) aufweist, und
wobei die zweite Antriebskraftquelle (2) einen Motor oder einen Motor/Generator (2) aufweist.
wobei die erste Antriebskraftquelle (1) eine Brenn kraftmaschine (1) aufweist, und
wobei die zweite Antriebskraftquelle (2) einen Motor oder einen Motor/Generator (2) aufweist.
7. Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automa
tikgetriebe (11) nach Anspruch 6,
wobei die Reibschlußeinheit (B1) eine Reibschlußein
heit (B1) aufweist, die im Schlupfzustand haltbar ist,
wenn das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine (1) rück
wärts gestartet wird, und im Betätigungszustand, wenn das
Fahrzeug durch den Motor oder den Motor/Generator (2)
rückwärts gestartet wird.
8. Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automa
tikgetriebe (11) nach Anspruch 6,
wobei die Reibschlußeinheit (B1) eine Reibschlußein
heit (B1) aufweist, die im Schlupfzustand haltbar ist,
wenn das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine (1) rück
wärts gestartet wird, und im Betätigungszustand, wenn
durch den Motor/Generator (2) elektrische Energie erzeugt
wird.
9. Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automa
tikgetriebe (11) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei das Automatikgetriebe (11) aufweist: ein mit einem Drehmoment beaufschlagten Eingangselement; ein sta tionäres Element, dessen Drehung blockiert wird; und ein Ausgangselement zum Abgeben eines Drehmoments,
wobei die Reibschlußeinheit (B1) eine Reibschlußein heit (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 Aus gangselements mit einem bestimmten Ausgangsteil aufweist.
wobei das Automatikgetriebe (11) aufweist: ein mit einem Drehmoment beaufschlagten Eingangselement; ein sta tionäres Element, dessen Drehung blockiert wird; und ein Ausgangselement zum Abgeben eines Drehmoments,
wobei die Reibschlußeinheit (B1) eine Reibschlußein heit (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 Aus gangselements mit einem bestimmten Ausgangsteil aufweist.
10. Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automa
tikgetriebe (11) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei der Ablaßdruckschaltmechanismus (60, 60A) auf weist:
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 Verbin dung steht; einem Ablaßanschluß (57, 68, 68A, 97); und einem Ventilteil (31, 52, 62, 84, 92) zum Herstellen ei ner selektiven Verbindung zwischen dem Eingangsanschluß (32, 35, 41, 42, 51, 67, 67A, 82, 91) mit dem Ablaßan schluß (57, 68, 68A, 97); und
einen Steueröldruckbereitstellungsmechanismus (30) zum Bereitstellen eines Steueröldrucks zum Verschieben des Ventilteils (31, 52, 62, 84, 92).
wobei der Ablaßdruckschaltmechanismus (60, 60A) auf weist:
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 Verbin dung steht; einem Ablaßanschluß (57, 68, 68A, 97); und einem Ventilteil (31, 52, 62, 84, 92) zum Herstellen ei ner selektiven Verbindung zwischen dem Eingangsanschluß (32, 35, 41, 42, 51, 67, 67A, 82, 91) mit dem Ablaßan schluß (57, 68, 68A, 97); und
einen Steueröldruckbereitstellungsmechanismus (30) zum Bereitstellen eines Steueröldrucks zum Verschieben des Ventilteils (31, 52, 62, 84, 92).
11. Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automa
tikgetriebe (11) nach Anspruch 10, mit des Weiteren:
einem Sperrventil (70), das in einem Ölkanal ange ordnet 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.
einem Sperrventil (70), das in einem Ölkanal ange ordnet 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.
12. Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automa
tikgetriebe (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.
13. Hydraulisches Steuerungssystem (20) für ein Automa
tikgetriebe (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit
des Weiteren:
einem Absperrmechanismus zum Absperren des Öldrucks
zum Steuern der Reibschlußeinheit (B1) in den Schlupfzu
stand, während der Ablaßdruckschaltmechanismus (60, 60A)
in einem Zustand agiert, in dem das Ablaßöl nicht der
Reibfläche zugeführt wird.
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