DE10355965B4

DE10355965B4 - Hydraulik-Steuersystem für ein Automatikgetriebe und Verfahren zum hydraulischen Steuern eines Automatikgetriebes

Info

Publication number: DE10355965B4
Application number: DE10355965A
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Fuji Wakahara; Yoshihisa Fuji Kodama; Masahiro Fuji Yamamoto; Taichirou Fuji Yokoyama
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2009-08-13
Anticipated expiration: 2023-12-02
Also published as: US7112154B2; JP3974031B2; US20040162183A1; JP2004183746A; DE10355965A1

Abstract

Hydraulik-Steuersystem für ein Automatikgetriebe, mit
einer von einer Antriebsquelle (5) angetriebenen Pumpeinrichtung (21) zum Fördern von Hydrauliköl;
einem Durchflussmengen-Steuerventil (28), das auf einer Förderseite der Pumpeinrichtung (21) angeordnet ist, wobei das Durchflussmengen-Steuerventil (28) einen verschiebbaren Steuerkolben (32) enthält, der mit einer Drosselstelle (35) und einem Ablaufloch (33) ausgebildet ist, wobei das Ablaufloch (33) eine Verbindungsfläche aufweist, die mit einer Außenseite des Durchflussmengen-Steuerventils (28) in einer Fluidverbindung steht und während der Verschiebung des Steuerkolbens (32) verändert wird, wobei der Steuerkolben (32) eine erste Hubstellung aufweist, wo der Steuerkolben (32) einen großen Hub ausgeführt hat und die Verbindungsfläche nicht kleiner als eine erste vorbestimmte Fläche ist, und eine zweite Hubstellung aufweist, wo der Steuerkolben (32) einen kleinen Hub ausgeführt hat und die Verbindungsfläche nicht größer als eine zweite vorbestimmte Fläche ist, wobei das Durchflussmengen-Steuerventil (28) eine Durchflussmenge des Hydrauliköls, die durch die Drosselstelle (33) hindurchtritt, durch Regeln der Hydraulikölmenge, die...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hydraulik-Steuersystem für ein Automatikgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum hydraulischen Steuern eines Automatikgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
Ein Automatikgetriebe von Fahrzeugen führt einen Schaltvorgang unter Verwendung eines Hydrauliköldrucks aus. Der Hydraulikdruck wird durch ein Hydraulikdruck-Steuersystem gesteuert, welches im Allgemeinen eine Ölpumpe einschließt, die durch einen Motor des Fahrzeugs angetrieben wird. In dem Hydraulik-Steuersystem wird ein Hydrauliköldruck, der durch die Ölpumpe erzeugt wird, auf einen vorbestimmten Druck, nämlich einen Arbeitsdruck, reguliert. Eine Hydraulikölmenge, die durch die Ölpumpe gefördert wird, wird durch ein Durchflussmengen-Steuerventil gesteuert, um diese im Wesentlichen konstant zu halten, wenn die Motordrehzahl nicht kleiner als eine vorbestimmte Drehzahl ist.
Ein den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 7 entsprechendes, aus der JP 10-2415 A bekanntes Hydraulik-Steuersystem weist ein Durchflussmengen-Steuerventil auf, das einen Steuerkolben enthält, der eine Drosselstelle und ein Ablaufloch (Ablaufanschluss) aufweist, und ein Gehäuse enthält, das einen Ablaufkanal aufweist, der mit einem Automatikgetriebe verbunden ist. Der Steuerkolben ist verschiebbar in dem Gehäuse im Ansprechen auf eine Hydraulikdruckdifferenz zwischen einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite der Drosselstelle angeordnet. Die Menge an Hydrauliköl, das durch die Drosselstelle hindurchtritt, wird durch Regulieren der Hydraulikölmenge, die von dem Ablaufloch und dem Ablaufkanal abgelassen werden, konstant gehalten, welche sich während der Verschiebung des Steuerkolbens überlagern. Der Steuerkolben wird durch einen Anschlag an einer Verschiebung über eine Stellung hinaus, wo das Überlagern zwischen dem Ablaufloch und dem Ablaufkanal maximiert wird, gehindert.
In einem Fall, wo die Hydraulikölmenge, die von der Ölpumpe in den Steuerkolben strömt, für eine relativ kurze Zeitdauer, ohne Änderung des Hydraulikdrucks verringert wird, wird aufgrund der Strömungskraft, die in dem Ablaufloch erzeugt wird, verhindert, dass sich der Steuerkolben in eine geeignete Stellung verschiebt. Dieses resultiert in einem Misslingen bei der Verringerung der Öffnungsfläche des Ablauflochs. Es wurde herausgefunden, dass unter der Annahme, dass ein Hydrauliköl, das die gleiche Menge und den gleichen Druck hat, in das Durchflussmengen-Steuerventil strömt, die obige Mangelerscheinung während eines Übergangsbereichs zwischen einem ausgeglichenen Großhubzustand, in welchem sich der Steuerkolben in einem großen Hub bewegt, um eine große Menge an Hydrauliköl durch das Ablaufloch abzulassen, und einem ausgeglichenen Kleinhubzustand auftritt. In einem solchen Übergangsbereich neigt eine normale Arbeitsweise des Steuerkolbens zum Blockieren, z. B. aufgrund der Reibung, die an Teilen des Durchflussmengen-Steuerventils verursacht wird. Das Auftreten einer solchen Mangelerscheinung resultiert in der Erhöhung der Hydraulikölmenge, die von dem Ablaufloch abgelassen wird, wodurch die Hydraulikölmenge an der stromabwärtigen Seite des Durchflussmengen-Steuerventils fehlt. Dies führt zu einer Verschlechterung eines Betriebsverhaltens des Automatikgetriebes.
Aus der US 6077187 ist ein Hydraulik-Steuersystem für ein stufenloses Getriebe mit einer Hydraulikdruckquelle und einem Druckregelventil zur Steuerung des Arbeitsdrucks bekannt. Die Steuerung des Arbeitsdrucks erfolgt über ein Druckmodifizierventil, das über ein Elektromagnetventil gesteuert wird. Der Steuerdruck des Druckmodifizierventils unterstützt die Arbeitsweise einer Feder, um einen Ventilkolben so zu bewegen, daß über eine Ablauföffnung viel oder wenig Hydraulikflüssigkeit abläuft, um damit den Arbeitsdruck zu steuern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Hydraulik-Steuersystem und ein Verfahren zum hydraulischen Steuern eines Automatikgetriebes zu schaffen, das in der Lage ist, eine sichere Betriebsweise eines Durchflussmengen-Steuerventils zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 7 angegebenen Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß wird die Stellung des Steuerkolbens aus der Drehzahl einer Antriebsquelle bestimmt, wobei eine erste Drehzahl der Antriebsquelle einer ersten Hubstellung des Steuerkolbens und eine zweite Drehzahl der Antriebsquelle einer zweiten Hubstellung des Steuerkolbens entspricht. Der Hydrauliköldruck stromabwärts einer Drosselstelle des Steuerkolbens wird um eine vorbestimmte Korrekturgröße für eine erste vorbestimmte Zeitdauer ab dem Zeitpunkt erhöht, wenn sich die Drehzahl der Antriebsquelle von der ersten Drehzahl zu der zweiten Drehzahl innerhalb einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer verringert hat. Auf diese Art und Weise wird ein Hängenbleiben des Steuerkolbens auf sichere Weise vermieden.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
1 eine schematische Prinzipdarstellung, die ein Steuersystem eines stufenlosen Keilriemengetriebes (CVT) darstellt, für welches ein hydraulisches Steuersystem entsprechend der vorliegenden Erfindung an wendbar ist,
2 ein Blockschaltbild des Steuersystems von 1,
3 ein Durchflussmengen-Steuerventil, das bei dem Hydrauliksteuersystem der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
4 ein Flussdiagramm einer Routine einer Arbeitsdruck-Korrektursteuerung, die bei dem Hydraulik-Steuersystem der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird,
5 ein Flussdiagramm eines Unterprogramms der Arbeitsdruck-Korrektursteuerung, die in 4 gezeigt ist,
6 ein Ablaufdiagramm, das eine Motordrehzahl, einen Motordrehzahlverringerungszeitgeber, einen Korrektursteuerungsausführungsmerker, einen Korrekturgröße-Haltezeitgeber, einen Rücksprungmerker und eine Korrekturgröße zeigt,
7 einen Graph, der Änderungen der Hydraulikölmenge zeigt, die in das Durchflussmengen-Steuerventil einströmt und aus diesem herausströmt, und eine Hubgröße eines Steuerkolbens des Durchflussmengen-Steuerventils im Zeitverlauf zeigt, welcher Zustände zeigt, wenn die Arbeitsdruck-Korrektursteuerung ausgeführt wird und wenn die Arbeitsdruck-Korrektursteuerung nicht ausgeführt wird,
8 einen Graph, der ein Verhältnis zwischen Motordrehzahlen Ne1 und Ne2 und einem Arbeitsdruck entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
9 einen Graph, der ein Verhältnis zwischen der Hydrauliköltemperatur und einer Arbeitsdruck-Korrekturzeit gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und
10 einen Graph, der ein Verhältnis zwischen der Hydrauliköltemperatur und der Arbeitsdruck-Korrekturgröße entsprechend einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Automatikgetriebe gezeigt, für welches ein Hydraulik-Steuersystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anwendbar ist. Das in 1 gezeigte Automatikgetriebe ist ein stufenloses Keilriemengetriebe, welches nachstehend als CVT 1 bezeichnet wird. Wie in 1 dargestellt ist, schließt das CVT 1 eine Primärriemenscheibe 2 und eine Sekundärriemenscheibe 3 ein, welche solcher Art angeordnet sind, dass eine V-Nut der Riemenscheiben 2 und 3 zueinander ausgerichtet sind. Ein Keilriemen 4 ist mit der V-Nut der Riemenscheiben 2 und 3 in Eingriff befindlich, um dadurch die Riemenscheiben 2 und 3 miteinander zu verbinden. Die Primärriemenscheibe 2 ist koaxial zu dem Motor 5 als eine Antriebsquelle angeordnet. Ein Drehmomentwandler 6 mit Überbrückungskupplung und ein Vorwärts-Rückwärts-Betätigungsmechanismus 7 sind zwischen dem Motor 5 und der Primärriemenscheibe 2 angeordnet. Somit ist das CVT 1 mit dem Motor 5 über einen Drehmomentwandler 6 mit Überbrückungskupplung und einen Vorwärts-Rückwärts-Betätigungsmechanismus 7 gekoppelt.
Der Vorwärts-Rückwärts-Betätigungsmechanismus 7 schließt ein Doppelplanetenrad-Planetengetriebe 7a ein, in welchem ein Sonnenrad mit dem Motor 5 über den Drehmomentwandler 6 verbunden ist, und in welchem ein Planetenträger mit der Primärriemenscheibe 2 verbunden ist. Der Vorwärts-Rückwärts-Betätigungsmechanismus 7 schließt außerdem eine Vorwärtskupplung 7b ein, die direkt das Sonnenrad und den Planetenträger des Planetengetriebes 7a verbindet und schließt eine Rückwärtsbremse 7c ein, die ein Hohlrad des Platengetriebes 7a festsetzt. Beim Betätigen der Vorwärtskupplung 7b wird die Eingangsdrehzahl, die vom Motor 5 über den Drehmomentwandler 6 eingeleitet wird, auf die Primärriemenscheibe 2 in einer Vorwärtsrichtung übertragen. Beim Betätigen der Rückwärtsbremse 7c, wird die Drehung, die vom Motor 5 über den Drehmomentwandler 6 eingeleitet wird, auf die Primärriemenscheibe 2 in einer Rückwärtsrichtung und mit einer verringerten Drehzahl übertragen.
Die Drehung, die auf die Primärriemenscheibe 2 übertragen wird, wird über den Keilriemen 4 auf die Sekundärriemenscheibe 3 übertragen und wird dann auf die Räder, nicht gezeigt, eine Ausgangswelle 8, Getriebegruppen 9 und ein Differential 10 übertragen. Die Primärriemenscheibe 2 schließt eine feststehende Scheibe 2a und eine bewegliche Scheibe 2b ein, die koaxial und in einer beabstandeten Beziehung zueinander angeordnet sind. Die feststehende Scheibe 2a ist in der Axialrichtung befestigt, und die bewegliche Scheibe 2b ist in der Axialrichtung beweglich. Die feststehende und die bewegliche Scheibe 2a und 2b wirken so miteinander, dass sie die V-Nut bilden, in der der Keilriemen 4 in Eingriff befindlich ist. Die bewegliche Scheibe 2b wird zu der feststehenden Scheibe 2a hin durch Zuführen eines Primärriemenscheibendrucks Ppri in eine Primärriemenscheibe-Zylinderkammer 2c axial bewegt. Der Primärriemenscheibedruck Ppri wird basierend auf einem Arbeitsdruck PL als ein Anfangsdruck erzeugt. Ähnlich zur Primärriemenscheibe 2 schließt die Sekundärriemenscheibe 3 eine feststehende Scheibe 3a und eine bewegliche Scheibe 3b ein, die koaxial und in einer beabstandeten Beziehung zueinander angeordnet sind. Die feststehende und die bewegliche Scheibe 3a und 3b wirken so zusammen, dass sie die V-Nut bilden, in der der Keilriemen 4 in Eingriff befindlich ist. Die bewegliche Scheibe 3b wird axial durch Zuführen eines Sekundär-Riemenscheibendrucks Psec zur Sekundärriemenscheibe-Zylinderkammer 3c hin axial bewegt. Der Sekundärriemenscheibedruck Psec wird auch aus dem Arbeitsdruck PL als ein Anfangsdruck erzeugt. In dieser Ausführungsform werden eine Druckausübungsfläche der Primärriemenscheibe-Zylinderkammer 2c und der der Sekundärriemenscheibe-Zylinderkammer 3c miteinander gleichgesetzt. Dieses vermeidet eine Instabilität im Durchmesser zwischen der Primärriemenscheibe 2 und der Sekundärriemenscheibe 3, was der Verringerung der Größe des CVT 1 dient. Der Keilriemen 4 ist reibschlüssig mit den feststehenden und beweglichen Scheiben 2a, 2b und 3a, 3b der Primär- und Sekundärriemenscheiben 2 und 3 in Eingriff, um dadurch die Drehkraft zwischen der Primär- und Sekundärriemenscheibe 2 und 3 zu übertragen.
Spezifischerweise werden beim Ändern des Übersetzungsverhältnisses des CVT 1 die beweglichen Scheiben 2b und 3b der Primär- und Sekundärriemenscheiben 2 und 3 jeweils axial bewegt, um eine Breite der V-Nut zu verändern. Ein Krümmungsradius eines Kreisbogens, der durch den Keilriemen 4 gebildet wird, berührt die Riemenscheiben 2 und 3 und wird kontinuierlich durch Verändern der V-Nutbreite verändert. Die Änderung der V-Nutbreite wird durch Steuern des Primärriemenscheibedrucks Ppri und des Sekundärriemenscheibedrucks Psec ausgeführt. Ein Riemenscheibendrehzahlverhältnis zwischen der Drehzahl der Primärriemenscheibe 2 und der Drehzahl der Sekundärriemenscheibe 3, nämlich das Übersetzungsverhältnis des CVT 1, kann somit geändert werden. Die Änderung des Übersetzungsverhältnisses auf einen Sollwert kann durch Steuern des Primärriemenscheibedrucks Ppri und des Sekundärriemenscheibedrucks Psec entsprechend dem Sollübersetzungsverhältnis realisiert werden, wie später erläutert werden wird.
Die Ausgänge des Primärriemenscheibedrucks Ppri und des Sekundärriemenscheibedrucks Psec werden über einen Schaltsteuerungs-Hydraulikkreis 11 gesteuert. Der Schaltsteuerungs-Hydraulikkreis 11 steuert auch den Ausgang eines Hydraulikdrucks zum Betätigen der Vorwärtskupplung 7b beim Schalten eines Wählhebels auf einen Vorwärtsbereich und steuert den Ausgang eines Hydraulikdrucks zum Betätigen der Rückwärtsbremse 7b beim Schalten des Wählhebels in einen Rückwärtsbereich. Der Schaltsteuerungs-Hydraulikkreis 11 ist elektronisch mit einem CVT-Steuergerät 12 verbunden und führt die Hydraulikausgangssteuerungen im Ansprechen auf ein Steuersignal aus, das durch das CVT-Steuergerät 12 erzeugt wird.
Eine Vielzahl von Sensoren sind elektronisch mit dem CVT-Steuergerät 12 verbunden und ermitteln Motorbetriebszustände. Die Sensoren schließen einen Primärriemenscheibe-Drehzahlsensor 13, einen Sekundärriemenscheibe-Drehzahlsensor 14, einen Sekundärriemenscheibe-Drucksensor 15, einen Primärriemenscheibe-Drucksensor 16, einen Gaspedal-Stellungssensor 17 und einen Hydrauliköl-Temperatursensor ein. Der Primärriemenscheibe-Drehzahlsensor 13 ermittelt die Drehzahl der Primärriemenscheibe 2 und erzeugt ein Signal Npri, das die ermittelte Primärriemenscheibedrehzahl angibt. Der Sekundärriemenscheibe-Drehzahlsensor 14 ermittelt die Drehzahl der Sekundärriemenscheibe 3 und erzeugt ein Signal Nsec, das die ermittelte Sekundärriemenscheibedrehzahl angibt. Der Sekundärriemenscheibe-Drucksensor 15 ermittelt den Sekundärriemenscheibedruck, der der Sekundärriemenscheibe-Zylinderkammer 3c zugeführt wird und erzeugt ein Signal Psec, das den ermittelten Sekundärriemenscheibedruck angibt. Der Primärriemenscheibe-Drucksensor 16 ermittelt den Primärriemenscheibedruck, der der Primärriemenscheibe-Zylinderkammer 2c zugeführt wird und erzeugt ein Signal Ppri, das den ermittelten Primärriemenscheibedruck angibt. Der Gaspedalstellungssensor 17 ermittelt einen Öffnungsgrad des Gaspedals und erzeugt ein Signal APO, das den ermittelten Gaspedalöffnungsgrad angibt. Ein Hydrauliköl-Temperatursensor ermittelt eine Temperatur des Hydrauliköls im CVT 1 und erzeugt ein Signal TMP, das die ermittelte Hydrauliköltemperatur angibt. Ein Sperrschalter 18 ist elektronisch mit CVT-Steuergerät 12 verbunden und ermittelt eine Wählhebeposition, in welcher ein Wählhebel, nicht gezeigt, positioniert ist und erzeugt ein Signal SLP, das die ermittelte Wählhebelposition angibt. Außerdem ist ein Motor-Steuergerät 19 elektronisch mit dem CVT-Steuergerät 12 verbunden. Das Motor-Steuergerät 19 erzeugt ein Steuersignal ES zum Steuern des Motors 5 und ein Signal, das eine Information relativ zum CVT-Eingangsdrehmoment angibt. Das Signal, das die CVT-Eingangsdrehmoment-Information angibt, schließt ein Motordrehzahlsignal Ne ein, das eine Motordrehzahl angibt und schließt einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt Tfi ein, der einen Zeitpunkt zur Kraftstoffeinspritzung angibt. Das CVT-Steuergerät 12 empfängt und verarbeitet diese Signale und entwickelt und überträgt ein Steuersignal zum Schaltsteuerungs-Hydraulikkreis 11. Das CVT-Steuergerät 12 kann ein Mikrocomputer sein, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), Ein- und Ausgabeports (I/O), einen Festwertspeicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM) und einen gemeinsamen Datenbus einschließt.
Bezugnehmend auf 2 werden der Schaltsteuerungs-Hydraulikkreis 11 und das CVT-Steuergerät 12 im Einzelnen erläutert. Wie in 2 dargestellt ist, schließt der Hydraulikkreis 11 eine Ölpumpe 21 ein, die als eine Hydraulikdruckquelle wirkt. Die Ölpumpe 21 wird durch den Motor 5 angetrieben, wie in 1 gezeigt ist, und fördert einen Hydrauliköldruck und eine Hydraulikölmenge in einen Ölkanal 22. Ein Druckregelventil 23, das eine elektrisch betriebene Magnetspule 23a aufweist, ist innerhalb des Ölkanals 22 angeordnet. Das Druckregelventil 23 regelt den geförderten Hydrauliköldruck auf einen vorbestimmten Arbeitsdruck PL. Ein Druckminderventil 24 ist innerhalb des Ölkanals 22 stromabwärts des Druckregelventils 23 angeordnet. Das Druckminderventil 24, das eine elektrisch betriebene Magnetspule 24a aufweist, regelt den Arbeitsdruck PL und führt den Sekundärriemenscheibedruck Psec zur Sekundärriemenscheibe-Zylinderkammer 3c. Ein Schaltsteuerventil 25 ist auch innerhalb des Ölkanals 22 stromabwärts des Druckregelventils 23 angeordnet. Das Schaltsteuerventil 25 regelt den Arbeitsdruck PL und führt einen Primärriemenscheibedruck Ppri der Primärriemenscheibe-Zylinderkammer 2c zu.
Das Schaltsteuerventil 25 hat eine Neutralstellung 25a, eine Druckerhöhungsstellung 25b und eine Druckverringerungsstellung 25c. Das Schaltsteuerventil 25 ist mit einem Mittelbereich eines Schaltsteuergelenks 26 gekoppelt, um zwischen diesen drei Positionen 25a, 25b und 25c verschoben zu werden. Ein Schrittmotor 27, der als Schaltsteuerbetätigungsorgan wirkt, ist mit einem Ende des Schaltsteuergelenks 26 gekoppelt. Die bewegliche Scheibe 2b der Primärriemenscheibe 2 ist mit einem entgegengesetzten Ende des Schaltsteuergelenks 26 gekoppelt. Der Schrittmotor 27 weist eine Betriebsstellung auf, welche aus einer Bezugsstellung um die Anzahl von Schritten fortschreitet, die einem Soll-Übersetzungsverhältnis entspricht. Wenn der Schrittmotor sich aus der Bezugsstellung in die Betriebsstellung bewegt, schwenkt das Schaltsteuergelenk 26 um die Verbindung desselben mit der beweglichen Scheibe 2b, so dass sich das Schaltsteuersystem 25 aus der Neutralstellung 25a in die Druckerhöhungsstellung 25b oder die Druckverringerungsstellung 25c bewegt. Wenn sich das Schaltsteuerventil 25 in die Druckerhöhungsposition 25b bewegt, wird der Primärriemenscheibendruck Ppri basierend auf dem Arbeitsdruck PL erhöht. Wenn sich das Schaltsteuerventil 25 in die Druckverringerungsstellung 25c bewegt, wird der Primärriemenscheibendruck abgelassen, so dass er sich verringert. Dieses bewirkt eine Änderung in der Druckdifferenz zwischen dem Primärriemenscheibedruck Ppri und dem Sekundärriemenscheibedruck Psec. Infolge der Änderung der Druckdifferenz wird ein Hochschalten auf ein hohes Übersetzungsverhältnis und ein Herunterschalten auf ein niedriges Übersetzungsverhältnis ausgeführt. Somit wird der Schaltvorgang, der auf das Soll-Übersetzungsverhältnis hinzielt, ausgeführt. Der Schaltvorgang wird auf das entgegengesetzte Ende des Schaltsteuergelenks 26 rückgeführt, mit welchem die bewegliche Scheibe 2b der Primärriemenscheibe 2 gekoppelt ist. Das Schaltsteuergelenk 26 verschwenkt um die Verbindung desselben mit dem Schrittmotor 27 in einer solchen Richtung, dass sich das Schaltsteuerventil 25 aus der Druckerhöhungsstellung 25b oder der Druckverringerungsstellung 25c in die Neutralstellung 25a bewegt. Dieses ermöglicht dem Schaltsteuerventil 25, in die Neutralstellung 25a zurückzukehren, wenn das Soll-Übersetzungsverhältnis erreicht ist. Somit kann das Soll-Übersetzungsverhältnis beibehalten werden.
Das CVT-Steuergerät 12 entwickelt und überträgt Stromsignale zum Betätigen der Magnetspule 23a des Druckregelventils 23 und der Magnetspule 24a des Druckminderventils 24 und ein Steuersignal Astep, das die Anzahl der Stufen zum Antreiben des Schrittmotors 27 in die entsprechende Arbeitsstellung angibt. Das CVT-Steuergerät 12 entwickelt und überträgt ein Steuersignal zum Steuern der Zuführung des Hydraulikdrucks zum Betätigen der Vorratskupplung 7b und der Rückwärtsbremse 7c, wie in 1 gezeigt ist. Das CVT-Steuergerät 12 schließt einen Drucksteuerabschnitt 12a und einen Schaltsteuerabschnitt 12b ein. Der Drucksteuerabschnitt 12a ermittelt einen Magnetspulenstrom, der dem Druckregelventil 23 zugeführt wird und einen Magnetspulenstrom, der dem Druckminderventil 24 zugeführt wird. Der Schalt steuerabschnitt 12b ermittelt die Schrittanzahl Astep zum Antreiben des Schrittmotors 27 in der folgenden Art und Weise.
Zuerst ermittelt der Schaltsteuerabschnitt 12b eine Soll-Eingangsdrehzahl unter Verwendung eines Schaltsteuerverzeichnisses basierend auf dem Gaspedalöffnungsgrad APO und der Fahrzeuggeschwindigkeit Nv, die aus der Sekundärriemenscheibedrehzahl Nsec erzielt wird. Der Schaltsteuerabschnitt 12b berechnet ein Soll-Übersetzungsverhältnis entsprechend zu den Fahrzeugbetriebszuständen, nämlich dem Gaspedalöffnungsgrad APO und der Fahrzeuggeschwindigkeit Nv durch Dividieren der Soll-Eingangsdrehzahl durch die Sekundärriemenscheibedrehzahl Nsec. Als nächstes berechnet der Schaltsteuerabschnitt 12b ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis, nämlich ein Übersetzungsverhältnis, das durch Dividieren der Primärriemenscheibedrehzahl Npri durch die Sekundärriemenscheibedrehzahl Nsec erzielt wird. Der Schaltsteuerabschnitt 12b ermittelt dann einen Übersetzungsverhältnisbefehl, um sich an das tatsächliche Übersetzungsverhältnis an das Soll-Übersetzungsverhältnis bei einer Soll-Schaltgeschwindigkeit SSt mit Kompensation für eine Störung aufgrund der Abweichung des tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses von dem Soll-Übersetzungsverhältnis anzunähern. Der Schaltsteuerabschnitt 12b ermittelt außerdem eine Schrittanzahl Astep, nämlich die Betriebsstellung des Schrittmotors 27 in Übereinstimmung mit dem Übersetzungsverhältnisbefehl und überträgt das Schaltsteuersignal, das die Schrittanzahl Astep angibt, an den Schrittmotor 27. In Ansprechen auf das Schaltsteuersignal wird der Schrittmotor 27 angetrieben, um sich zur Arbeitsstellung zum Erzielen des Soll-Übersetzungsverhältnisses zu bewegen.
Ein Durchflussmengen-Steuerventil 28 ist auf einer Förderseite der Ölpumpe 21 angeordnet. Das Durchflussmengen-Steuerventil 28 ist so gestaltet, dass es die Hydraulikölmenge, die von der Ölpumpe 21 gefördert wird, auf eine im wesentlichen konstante Rate gesteuert wird, wenn der Motor 5 mit einer vorbestimmten Drehzahl oder mehr getrieben wird. Es wird bevorzugt, das Durchflussmengen-Steuerventil nach dem oben beschriebenen Stand der Technik zu verwenden.
3 zeigt ein Beispiel des Durchflussmengen-Steuerventils 28. Wie in 3 dargestellt ist, schließt das Durchflussmengen-Steuerventil 28 ein Gehäuse 30, eine Ventilbohrung 31, die im Gehäuse 30 ausgebildet ist, und einen hohlen zylindrischen Steuerkolben 32 ein, der verschiebebeweglich innerhalb der Ventilbohrung 31 angeordnet ist. Der Steuerkolben 32 weist eine Vielzahl von Ablauflöchern 33 am Umfang und gleichweit entfernt voneinander auf. Der Steuerkolben 32 weist eine Stirnwand 34 auf, die mit einer Drosselstelle 35 ausgebildet ist, welche einen vorbestimmten Durchmesser aufweist. Die Drosselstelle 35 ist in einem mittleren Bereich der Stirnwand 34 angeordnet. Eine stromaufwärtige Seite der Ventilbohrung 31 steht mit der Förderseite der Ölpumpe 21 in Verbindung. Eine stromabwärtige Seite der Ventilbohrung 31 steht mit dem Ölkanal 22 des Schaltsteuer-Hydraulikkreises 11 über eine Nut 36 und einen Auslassanschluss 36a des Gehäuses 30 in Verbindung. Die Nut 36 ist in einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 30 ausgebildet. Der Auslassanschluss 36a steht in Verbindung mit der Nut 36 und ist zu einer Umfangsaußenfläche des Gehäuses 30 hin offen. Das Gehäuse 30 weist eine Nut 37 in dessen Umfangsinnenfläche auf und weist einen Ablaufanschluss 37a auf, der zur Umfangsaußenfläche desselben offen ist. Der Ablaufanschluss 37a steht mit der Nut 37 und der Ölwanne 29 in Verbindung. Die Ablauflöcher 33 kommen mit der Nut 37 und dem Ablaufanschluss 37a in Ausrichtung, um dadurch fluidmäßig mit der Ölwanne 29 während der Verschiebebewegung des Steuerkolbens 32 in Verbindung zu sein. Jedes der Ablauflöcher 33 weist eine Verbindungsfläche auf, welche fluidmäßig mit der Nut 37 und dem Ablaufanschluss 37a in Verbindung steht und mit der Verschiebebewegung des Steuerkolbens 32 verändert wird. Der Steuerkolben 32 hat Betriebsstellungen, die eine Ruhestellung, die in 3 gezeigt ist, eine Großhubstellung, wo die Verbindungsfläche des Ablauflochs 33 nicht kleiner als eine erste vorbestimmte Fläche ist, und eine Kleinhubstellung, wo die Verbindungsfläche derselben nicht größer als eine zweite vorbe stimmte Fläche ist, einschließen. Die erste vorbestimmte Fläche ist die Verbindungsfläche, die fluidmäßig mit dem Ablaufanschluss 37a in Verbindung steht, wenn die Motordrehzahl Ne die erste Drehzahl Ne1 ist, nämlich 4500 U/min in dieser Ausführungsform. Die zweite vorbestimmte Fläche ist die Verbindungsfläche, die fluidmäßig mit dem Ablaufanschluss 37a in Verbindung steht, wenn die Motordrehzahl Ne die zweite Drehzahl Ne2 ist, nämlich 2000 U/min in dieser Ausführungsform. Der Steuerkolben 32 ist zwischen diesen Arbeitsstellungen durch eine Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Seite der Drosselstelle 35, wie später erläutert werden wird, verschiebbar.
Ein hohler zylindrischer Anschlag 38 zum Begrenzen der Verschiebebewegung des Steuerkolbens 32 ist in die Ventilbohrung 31 stromabwärts des Steuerkolbens 32 eingepasst. Der Anschlag 38 weist eine Umfangswand 39 und eine Stirnwand 41 auf, die zusammenwirken, um eine Feder 40 zu umschließen, welche den Steuerkolben 32 zur stromaufwärtigen Seite der Ventilbohrung 31 hin vorspannt. Die Umfangswand 39 hat eine Vielzahl von Öffnungen 42, welche am Umfang gleich weit entfernt voneinander auf der Seite der Stirnwand 41 beabstandet sind. Jede der Öffnungen 42 hat eine Breite, die im Wesentlichen die gleiche ist, wie die der Nut 36 des Gehäuses 30. Der Anschlag 38 wird in Position gehalten durch einen Kontaktstopfen 43, welcher ein Ende des Gehäuses 30 verschließt.
Das Durchflussmengen-Steuerventil 28 ist in Betrieb, um eine Durchflussrate der Hydraulikölmenge, die durch die Drosselstelle 35 hindurchtritt, durch Regeln der Hydraulikölmenge zu steuern, die von der Verbindungsfläche der Ablauflöcher 33 in Abhängigkeit von der Verschiebung des Steuerkolbens 32 abgelassen wird. Die Arbeitsweise des Durchflussmengen-Steuerventils 28 wird nachstehend erläutert. Wenn die Hydraulikölmenge, die von der Ölpumpe 21 zu der Ventilbohrung 31 gefördert wird, ansteigt, erhöht sich die Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und stromabwärtigen Seite der Drosselstelle 35. Infolge der Erhöhung der Druckdifferenz wird der Steuerkol ben 32 zu dem Anschlag 38 hin entgegen der Vorspannkraft der Feder 40 verschoben. Die Ablauflöcher 33 des Steuerkolbens 32 werden in Ausrichtung mit der Nut 37 des Gehäuses 30 gebracht, um dadurch mit dieser in Verbindung zu stehen. Eine vorbestimme Menge an Hydrauliköl, die in die Ventilbohrung 31 strömt, tritt durch die Drosselstelle 35 hindurch und strömt zu der stromaufwärtigen Seite des Durchflussmengen-Steuerventils 28 über eine Innenbohrung der Umfangswand 39, Öffnungen 42 des Anschlags 38, die Nut 36 und den Auslassanschluss 36a des Gehäuses 30. Ein Teil der Hydraulikölmenge wird aus der Ventilbohrung 31 über die Ablauflöcher 33, die Nut 37 und den Ablaufanschluss 37 abgelassen und zur Ölwanne 29 zurückgeführt. Wenn die Hydraulikölmenge, die von der Ölpumpe 21 zur Ventilbohrung 31 gefördert wird, ansteigt, um die Verbindungsfläche des Ablauflochs 33 zu maximieren, ist der Steuerkolben 32 in Kontakt mit dem Anschlag 38, um dadurch eine Verschiebung zur stromabwärtigen Seite der Ventilbohrung 31 zu verhindern. Wenn andererseits die Hydraulikölmenge, die von der Ölpumpe 21 zur Ventilbohrung 31 hin gefördert wird, sich verringert, wird die Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite der Drosselstelle 35 verringert. Im Ansprechen auf die Verringerung der Druckdifferenz wird der Steuerkolben 32 durch die Vorbelastungskraft der Feder 40 gedrückt, um zur stromaufwärtigen Seite der Ventilbohrung 31 hin zurückzukehren. Die Ablauflöcher 33 werden in eine Nichtausrichtung der Nut 33 gebracht, so dass die Verbindungsfläche der Ablauflöcher 33 verringert wird.
Somit führt infolge der Verschiebung des Steuerkolbens 32 im Ansprechen auf die Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und stromabwärtigen Seite der Drosselstelle 35 das Durchflussmengen-Steuerventil 28 eine Steuerung der Durchflussrate der Hydraulikmenge, die dorthin durchfließt, aus. Es wird jedoch eine Störung der Verschiebung des Steuerkolbens 32 aufgrund der Reibung auftreten, die zwischen den Teilen des Durchflussmengen-Steuerventils 28 verursacht wird, z. B. zwischen dem Gehäuse 30 und dem Steuerkolben 32. Wenn verhindert wird, dass der Steuerkolben 32 in ausreichendem Maße zurückgeführt wird, wenn die Hydraulikölmenge, die von der Ölpumpe 21 zur Ventilbohrung 31 gefördert wird, verringert wird, wird die Verbindungsfläche der Ablauflöcher 33 nicht verringert. Dieses wird in einem Fall auftreten, wo die Hydraulikölmenge, die von der Ölpumpe 21 zur Ventilbohrung 31 gefördert wird, für eine relativ kurze Zeitperiode verringert wird. Im Fall der Störung des ausreichenden Rückführens des Steuerkolbens 32 wird die Hydraulikölmenge, die vom Ablaufanschluss 37a über die Ablauflöcher 33 abfließt, größer, als jene, die vom Auslassanschluss 36a in den Ölkanal 22 stromabwärts des Schaltsteuerungs-Hydraulikkreises 11 einströmt. Dieses wird eine Verringerung der Hydraulikölmenge, die zum Ölkanal 22 zugeführt wird, bewirken, wodurch ein unerwünschter Einfluss auf das Betriebsverhalten des CVT 1 auftritt.
Um den unerwünschten Einfluss auf CVT-Betriebsverhalten zu vermeiden, führt das Hydauliksteuersystem oder das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung eine Korrektursteuerung relativ zum Hydrauliköldruck, d. h., dem Arbeitsdruck PL, der der stromabwärtigen Seite des Durchflussmengen-Steuerventils 28 zugeführt wird, aus. Die 4 und 5 stellen eine Steuerlogik der Arbeitsdruckkorrektur dar. 4 zeigt den gesamten Programmablauf, und 5 zeigt ein Unterprogramm zur Erhöhung des Arbeitsdrucks PL. Die Steuerlogik wird periodisch und wiederholt durch den Drucksteuerabschnitt 12a des CVT-Steuergeräts 12 ausgeführt.
Unter Bezugnahme auf 4 startet die Ablauflogik und geht zum Block S101, wo bestimmt wird, ob die ermittelte Motordrehzahl Ne relativ hoch ist. Am Block S101 erfolgt eine Bestimmung, ob die ermittelte Motordrehzahl Ne nicht kleiner als eine erste Drehzahl Ne1 ist. In dieser Ausführungsform ist die erste Drehzahl Ne1 auf 4500 U/min festgesetzt. Wenn die Antwort am Block S101 ja ist, schreitet die Ablauflogik zum Block S102 fort. Am Block S102 wird ein Motordrehzahlverringerungszeitgeber zum Herunterzählen einer vorbestimmten Zeitdauer T1 gesetzt. Der Motordrehzahlverringerungszeitgeber ist so gestaltet, dass er das Herunterzählen der vorbestimmten Zeitdauer T1 nachfolgend zu einer Bereitschaftsperiode startet. Die Motordrehzahl Ne wird nicht kleiner als die erste Drehzahl Ne1 und verringert sich dann, um die erste Drehzahl Ne1 wiederum für die Bereitschaftsperiode zu erreichen. Die vorbestimmte Zeitdauer T1 ist auf mehrere Sekunden in dieser Ausführungsform festgesetzt. Dann springt die Ablauflogik zum Ende. Wenn die Antwort am Block S101 nein ist, schreitet die Ablauflogik zum Block S103 fort. Am Block S103 erfolgt eine Bestimmung, ob der Motordrehzahlverringerungszeitgeber auf EIN geschaltet ist. Wenn die Antwort für den Block S103 ja ist, was angibt, dass der Motordrehzahlverringerungszeitgeber beim Herunterzählen aktiv ist, schreitet die Ablauflogik zum Block S104 fort. Am Block S104 wird eine vorbestimmte Zeitdauer T1 verringert. Um die festgesetzte vorbestimmte Zeitdauer T1 auf einen kleineren Wert festzusetzen, wenn sich die Motordrehzahl Ne verringert, wird die vorbestimmte Zeitdauer T1 jede Periode verringert, wenn die Steuerroutine ausgeführt wird. Die Ablauflogik schreitet zum Block S105 fort, wo bestimmt wird, ob die ermittelte Motordrehzahl Ne relativ niedrig ist. Am Block S105 erfolgt eine Bestimmung, ob die ermittelte Motordrehzahl Ne nicht größer als die zweite vorbestimmte Motordrehzahl Ne2 ist. Wenn die Antwort für den Block S105 ja ist, was angibt, dass die Motordrehzahl sich innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer T1 auf eine niedrige Drehzahl verändert wird, schreitet die Ablauflogik zum Block S106 fort. Am Block S106 wird die Arbeitsdruck-Korrektursteuerung ausgeführt. Die Ablauflogik geht dann zum Ende. Wenn die Antwort für den Block S103 nein ist, springt die Ablauflogik zum Ende. Wenn die Antwort für den Block S105 nein ist, springt die Ablauflogik zum Ende.
Unter Bezugnahme auf 5 wird die Arbeitsdruck-Korrektursteuerung, die am Block S106 von 4 ausgeführt wird, erläutert. Die Ablauflogik startet und geht zum Block S201, wo eine Bestimmung erfolgt, ob die vorbestimmte Zeitdauer T2, die zum Beibehalten einer Korrekturgröße des Hydraulikdrucks zum Erhöhen des Arbeitsdrucks PL ausreicht, verstrichen ist. Spezifischerweise ist mit der vorbestimmten Zeitdauer T2 eine Zeitdauer gemeint, die zum Beibehalten eines Hydraulikdrucks erforderlich ist, um den Steuerkolben 32 des Durchflussmengen-Steuerventils 28 auf eine geeignete Hubstellung zu verschieben, wenn der Arbeitsdruck PL so korrigiert wird, dass er erhöht wird. In dieser Ausführungsform ist die vorbestimmte Zeitdauer T2 1,0 Sekunden. Die Korrekturgröße des Hydraulikdrucks, welche verwendet wird, um den Arbeitsdruck PL zu erhöhen, wird über eine vorbestimmte Zeitdauer T2 konstant gehalten. Bei der Bestimmung am Block S201 wird ein Korrekturgröße-Haltezeitgeber zum Messen der vorbestimmten Zeitdauer T2 verwendet. Wenn die Antwort für den Block S201 nein ist, schreitet die Ablauflogik zum Block S203 fort, wo der Arbeitsdruck PL so korrigiert wird, dass er durch Hinzufügen einer vorbestimmten Korrekturgröße des Hydraulikdrucks erhöht wird. Spezifischerweise wird ein gewünschter Arbeitsdruck, der für einen gegenwärtigen Zustand notwendig ist, basierend auf verschiedenen Parametern von Fahrzeugbetriebszuständen, z. B. einem Soll-Übersetzungsverhältnis und einem Eingangsdrehmoment, berechnet. Der gewünschte Arbeitsdruck wird so korrigiert, dass er durch Hinzufügen der vorbestimmten Korrekturgröße des Hydraulikdrucks erhöht wird. Die vorbestimmte Korrekturgröße ist zum Beispiel 1 MPa. Die Ablauflogik springt dann ans Ende.
Wenn die Antwort für den Block S201 ja ist, schreitet die Ablauflogik zum Block S202 fort, wo die Korrekturgröße des Hydraulikdrucks verringert wird. Die Korrekturgröße des Hydraulikdrucks wird verringert, wenn jede Periode der Steuerroutine ausgeführt wird. Spezifischerweise wird ein gewünschter Arbeitsdruck, der für einen gegenwärtigen Zustand notwendig ist, berechnet, wie am Block S203 erläutert ist. Dann wird der Arbeitsdruck, der in der vorhergehenden Periode der Korrekturausführung erhöht wurde, unter Verwendung einer vorbestimmten Zunahme verringert, um den berechneten gewünschten Arbeitsdruck zu erreichen. Dann schreitet die Ablauflogik zum Block S204 fort. Am Block S204 wird eine Bestimmung ausgeführt, ob die Korrekturgröße des Hydraulikdrucks Null wird. Wenn die Antwort für den Block S204 ja ist, schreitet die Ablauflogik zum Block S205 fort. Am Block S205 wird die Ausführung der Arbeitsdruckerhöhungskorrektursteuerung für die laufende Periode beendet, z. durch Löschen eines Steuerungsausfüh rungsmerkers. Dann geht die Ablauflogik ans Ende. Wenn die Antwort S204 nein ist, springt die Ablauflogik ans Ende.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das den Verlauf der in den 4 und 5 gezeigten Arbeitsdrucksteuerung zeigt. Wenn eine Zeitdauer verstrichen ist, wird die Motordrehzahl Ne höher als die erste Drehzahl Ne1, d. h. 4500 U/min und verringert sich dann so, dass sie niedriger als die zweite Drehzahl Ne2 ist, d. h. 2000 U/min. Danach wird die Motordrehzahl Ne im Wesentlichen konstant.
Wenn, wie oben erläutert, verhindert wird, dass der Steuerkolben 32 des Durchflussmengen-Steuerventils 28 aus der Großhubstellung in die Kleinhubstellung aufgrund von Reibung oder anderen Faktoren zurückkehrt, tritt ein Mangel an Hydrauliköl auf, das von dem Durchflussmengen-Steuerventil 28 dem Ölkanal 22 des Schaltsteuerungs-Hydraulikkreises 11 zugeführt wird. Mit anderen Worten, wenn sich die Motordrehzahl Ne von einer hohen Drehzahl in eine niedrige Drehzahl ändert, wird die Rückkehrbewegung des Steuerkolbens 32 verhindert. Entsprechenderweise wird bei dem Hydrauliksteuersystem oder -verfahren nach der vorliegenden Erfindung der Arbeitsdruck PL so korrigiert, dass er erhöht wird, so dass der Steuerkolben in die Kleinhubstellung zurückgedrückt wird. Dieses kann den Mangel an Hydrauliköl, das von dem Durchflussmengen-Steuerventil 28 dem Ölkanal 22 zugeführt wird, vermeiden. Tatsächlich ist es nicht einfach, den Verschiebungswert des Steuerkolbens 32, nämlich dessen Hubstellung, zu ermitteln. Daher wird bei dem Hydrauliksteuersystem oder -verfahren nach der vorliegenden Erfindung die Hubstellung des Steuerkolbens 32 basierend auf der Motordrehzahl Ne ermittelt.
Der Motordrehzahl-Verringerungszeitgeber wird gesetzt, wenn die Motordrehzahl Ne die erste Drehzahl, d. h. 4500 U/min erreicht hat. Der Motordrehzahlverringerungszeitgeber startet das Herunterzählen der vorbestimmten Zeitdauer T1, d. h. für mehrere Sekunden, nachfolgend zu der Bereitschaftsperio de. Die Bereitschaftsperiode ist die Periode von dem Moment, bei welchem die Motordrehzahl Ne die erste Drehzahl Ne1 erreicht bis zu dem Moment, bei welchem die Motordrehzahl Ne wieder die erste Drehzahl Ne erreicht nachfolgend zur Verringerung einer Drehzahl, die höher ist als die erste Drehzahl Ne1. Der Motordrehzahlverringerungszeitgeber hat einen vorgegebenen Wert und behält den vorgegebenen Wert für die Bereitschaftsperiode bei. Der Motordrehzahlverringerungszeitgeber setzt das Herunterzählen auf Null für eine vorbestimmte Zeitdauer T1 fort. Wenn zwischenzeitlich die Motordrehzahl Ne sich langsam verändert hat, kann der Steuerkolben 32 des Durchflussmengen-Steuerventils 28 in die geeignete Hubstellung zurückkehren. Daher wird die Arbeitsdruck-Korrektursteuerung nur dann ausgeführt, wenn die Motordrehzahl Ne sich von der ersten Drehzahl Ne1 zur zweiten Drehzahl Ne2 innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer T1 geändert hat.
Wenn die Motordrehzahl Ne sich weiter verringert auf eine zweite Motordrehzahl Ne2, d. h. 2000 U/min, wird die Leitungsdruckerhöhungskorrektursteuerung gestartet. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Korrektursteuerungsausführungsmerker auf EIN gesetzt, was angibt, dass die Arbeitsdruckerhöhungskorrektursteuerung ausgeführt wird. Um eine wiederholte Ausführung der Arbeitsdruckerhöhungskorrektursteuerung zu vermeiden, wenn die Motordrehzahl Ne nahe der zweiten Drehzahl Ne2 schwankt, wird der vorgegebene Wert des Motordrehzahlverringerungszeitgebers beim Starten der Arbeitsdruckerhöhungskorrektursteuerung auf Null zurückgesetzt.
In dem Moment, bei welchem die Arbeitsdruckerhöhungskorrektursteuerung gestartet wird, wird der Korrekturgrößehaltezeitgeber gestartet. Der Korrekturgrößehaltezeitgeber ist so gestaltet, dass er in dem EIN-Zustand über eine vorbestimmte Zeitdauer T2 befindlich ist, um den Hydraulikdruck sicherzustellen, der ausreicht, den Steuerkolben 32 des Durchflussmengen-Steuerventils 28 in die geeignete Hubstellung in Ansprechen auf den erhöhten Arbeitsdruck zu erschieben. Die vorbestimmte Korrekturgröße des Hydraulikdrucks zur Er höhung des Arbeitsdrucks PL wird über eine vorbestimmte Zeitdauer T2 konstant gehalten.
In dem Moment, in dem der Korrekturgrößehaltezeitgeber ausgeschaltet wird, wird ein Rücksprungmerker auf EIN gesetzt. Der Rücksprungmerker wird auf dem EIN-Zustand gehalten, bis sich der erhöhte Leistungsdruck auf den vorhergehenden Wert verringert hat, bei welchem die Korrekturgröße hinzugefügt wird.
Die vorbestimmte Korrekturgröße des Hydraulikdrucks wird zu dem Arbeitsdruck PL von dem Moment an hinzugefügt, bei welchem der Korrektursteuerungsausführungsmerker auf EIN gesetzt ist. Die vorbestimmte Korrekturgröße ist eine Hydraulikdruckgröße, die erforderlich ist, um den Steuerkolben 32 des Durchflussmengen-Steuerventils 28 in die geeignete Hubstellung zu verschieben und ist in einem solchen Bereich festgesetzt, dass er keinen Einfluss auf die Fahrzeugfahrbedingungen ausübt. In dieser Ausführungsform ist die vorbestimme Korrekturgröße auf 1 MPa festgesetzt. Die vorbestimmte Korrekturgröße wird über die Zeitdauer T2, in welcher der Korrekturgrößehaltezeitgeber in dem EIN-Zustand befindlich ist, konstant gehalten, und wird mit einer konstanten Rate von dem Moment an verringert, bei welchem der Korrekturgrößehaltezeitgeber auf AUS geschaltet ist. Die vorbestimmte Korrekturgröße wird über die vorbestimmte Zeitdauer T2 konstant gehalten und wird mit der konstanten Rate, von dem Moment an, bei dem der Rücksprungmerker auf EIN gesetzt wurde, verringert. Der Korrektursteuerungsausführungsmerker und der Rücksprungmerker werden in dem Moment auf AUS geschaltet, bei dem die vorbestimmte Korrekturgröße Null wird. Die Arbeitsdruckkorrektursteuerung wird dann beendet.
7 stellt eine Änderung der Hydraulikölmenge QOP dar, die von der Ölpumpe 21 in das Durchflussmengen-Steuerventil 28 strömt, stellt eine Hydraulikölmenge QL dar, die von dem Durchflussmengen-Steuerventil 28 zu dessen stromabwärtigen Seite hin strömt und stellt eine Hubgröße des Steu erkolbens 32 im Zeitablauf dar. Die Hydraulikmenge QL, die erzielt wird, wenn die Arbeitsdruckkorrektursteuerung nach der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, wird durch eine durchgehende Linie QL1 angegeben, und die Hydraulikölmenge QL, die erzielt wird, wenn die Arbeitsdruckkorrektursteuerung nicht nach der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, wird durch eine gestrichelte Linie QL2 angegeben. Die Steuerkolbenhubgröße, die erzielt wird, wenn die Arbeitsdruckkorrektursteuerung nach der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, wird durch eine durchgehende Linie S1 angegeben, und die Steuerkolbenhubgröße, die erzielt wird, wenn die Arbeitsdruckkorrektursteuerung nicht nach der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, ist durch eine gestrichelte Linie S2 angegeben. Die Änderung der Steuerkolbenhubgröße wird angegeben, entsprechend der Verschiebung des Steuerkolbens 32 von der Großhubstellung von der Ruhestellung hin, wie auf der rechten Seite von 3 gezeigt ist.
Wenn sich die Motordrehzahl Ne verringert, wird eine Hydraulikölmenge QOP, die in das Durchflussmengen-Steuerventil 28 einströmt, im Zeitablauf verringert. Wenn in diesem Zustand verhindert wird, dass der Steuerkolben 32 zur Ruhestellung aufgrund von Störungen, wie z. B. dem Auftreten von Reibung zurückgestellt wird und die Arbeitsdruckkorrektursteuerung nicht ausgeführt wird, wird keine Änderung der Steuerkolbenhubgröße ausgeführt, wie durch die gestrichelte Linie S2 angegeben ist. In diesem Zustand wird die Hydraulikölmenge, die von dem Durchflussmengen-Steuerventil 28 zur Ablaufseite hin durch die Verbindungsfläche der Ablauffläche 33 strömt, nicht verringert. Dieses resultiert in einer Verringerung der Hydraulikölmenge QL, die von dem Durchflussmengen-Steuerventil 28 zur stromabwärtigen Seite strömt, wie durch die gestrichelte Linie QL2 angegeben ist. Im Gegensatz dazu wird in dem gleichen Zustand, wenn die Arbeitsdruck-Korrektursteuerung ausgeführt wird, die Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite der Drosselstelle 35 bewirkt, um den Steuerkolben 32 zur Ruhestellung hin zurückzustellen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Steuerkolbenhubgröße verringert, wie durch die durchgehende Linie S1 angegeben ist, und die Hydrau likölmenge, die von dem Durchflussmengen-Steuerventil 28 zur Abflussseite hin strömt, wird verringert. Die Hydraulikölmenge QL, die von dem Durchflussmengen-Steuerventil 28 zur stromabwärtigen Seite hin strömt, wird konstant gehalten, wie durch die durchgehende Linie QL1 angegeben ist. Als ein Ergebnis dessen kann eine ausreichende Hydraulikölmenge innerhalb des Hydraulikkreises 11 für den Schaltsteuervorgang des CVT 1 zugeführt werden. Dieses kann eine Verschlechterung eines Betriebsverhaltens des CVT 1 vermeiden, welche aufgrund des Mangels einer zugeführten Hydraulikölmenge bewirkt wird.
Unter Bezugnahme auf 8 wird eine zweite Ausführungsform des hydraulischen Steuersystems und -verfahrens nach der vorliegenden Erfindung erläutert. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich darin, dass erste und zweite Drehzahlen Ne1 und Ne2 der Motordrehzahl Ne in Abhängigkeit von der Änderung des Arbeitsdrucks PL verändert werden, gegenüber der ersten Ausführungsform, in welcher die ersten und zweiten Drehzahlen Ne1 und Ne2 konstante Werte, d. h. 4500 U/min und 2000 U/min haben. In der zweiten Ausführungsform wird ein Graph, der in 8 gezeigt, verwendet. Wie in 8 dargestellt ist, sind, wenn der Arbeitsdruck PL ansteigt, größere Werte für die erste und zweite Drehzahl Ne1 und Ne2 festgesetzt. Wenn der Hydrauliköldruck stromabwärts der Drosselstelle 35 des Durchflussmengen-Steuerventils 28, d. h. der Arbeitsdruck PL, hoch ist und die Motordrehzahl Ne nicht hoch ist, wird eine Differenz zwischen dem Arbeitsdruck PL und dem Hydrauliköldruck stromaufwärts der Drosselstelle 35 klein, wodurch eine kleine Hubgröße des Steuerkolbens bewirkt wird. Daher können durch Verändern der Werte der ersten und zweiten Drehzahlen Ne1 und Ne2 als Bezugswerte zum Bestimmen der Hubstellungen des Steuerkolbens 32 basierend auf dem Arbeitsdruck PL die Steuerkolbenhubstellungen sicher bestimmt werden, so dass die Arbeitsdruckkorrektursteuerung besser ausgeführt werden kann.
Unter Bezugnahme auf 9 wird eine dritte Ausführungsform des Hydrau-liksteuersystems und -verfahrens nach der vorliegenden Erfindung erläutert.
Bei der dritten Ausführungsform wird eine Arbeitsdruckkorrekturzeitdauer, über welche die Arbeitsdruckerhöhungskorrektursteuerung ausgeführt wird, basierend auf einer Hydrauliköltemperatur ausgeführt. Wie nämlich in 9 dargestellt ist, wird, wenn sich die Hydrauliköltemperatur verringert, eine längere Arbeitsdruckkorrektur-Zeitdauer festgesetzt. Spezifischerweise ändert sich die Viskosität des Hydrauliköls in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydrauliköls, wodurch die Verschiebung des Steuerkolbens 32 des Durchflussmengen-Steuerventils 28 durch die Hydrauliköltemperatur beeinflusst wird. Daher wird, wenn die Hydrauliköltemperatur niedriger wird, eine längere Arbeitsdruckkorrekturzeitdauer festgesetzt. Dieses kann geeigneter und sicherer die Arbeitsdruckerhöhungskorrektursteuerung ausführen.
Unter Bezugnahme auf 10 wird eine vierte Ausführungsform des Hydrauliksteuersystems und -verfahrens nach der vorliegenden Erfindung erläutert. Bei der vierten Ausführungsform wird die Arbeitsdruckkorrekturgröße, die zum Erhöhen des Arbeitsdrucks PL verwendet wird, basierend auf einer Hydrauliköltemperatur verändert. Wie nämlich in 10 dargestellt ist, wird, wenn sich die Hydrauliköltemperatur verringert, eine größere Arbeitsdruckkorrekturgröße festgesetzt. Wie in der dritten Ausführungsform erläutert wurde, wird die Verschiebung des Steuerkolbens 32 des Durchflussmengen-Steuerventils 28 durch die Hydrauliköltemperatur beeinflusst. Daher wird, wenn die Hydrauliköltemperatur niedriger wird, eine größere Arbeitsdruckkorrekturgröße festgesetzt. Dieses ermöglicht eine geeignetere und sicherere Ausführung der Arbeitsdruck-Erhöhungskorrektursteuerung.
Wie aus der obigen Beschreibung verständlich ist, kann bei dem Hydrauliksteuersystem und -verfahren nach der vorliegenden Erfindung die Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und stromabwärtigen Seite der Drosselstelle 35 des Durchflussmengen-Steuerventils so erhöht werden, dass die Verschiebung des Steuerkolbens 32 aus der Großhubstellung in die Kleinhubstellung sicher ausgeführt werden kann. Infolge der Verschiebung des Steuerkolbens 32 in die Kleinhubstellung kann die Hydraulikölmenge, die aus dem Durchflussmengen-Steuerventil 28 über die Verbindungsfläche der Abflusslöcher 33 abzulassen ist, verringert werden. Dieses kann die Verringerung der Hydraulikölmenge, die zur stromabwärtigen Seite des Durchflussmengen-Steuerventils 28 zuzuführen ist, verringern, und kann daher effektiv einen Mangel an der Hydraulikölmenge auf der stromabwärtigen Seite des Durchflussmengen-Ventils 28 vermeiden. Dieses dient zum Abstellen der Verschlechterung des Betriebsverhaltens des CVT 1.
Da außerdem die Steuerkolbenhubstellung basierend auf der Motordrehzahl-Ne bestimmt wird, können Sensoren zum Ermitteln der Steuerkolbenhubstellung weggelassen werden. Dieses dient der Einsparung von Produktionskosten des Hydrauliksteuersystems und der Verhinderung des Anstiegs der Teilezahl.

Claims

Hydraulik-Steuersystem für ein Automatikgetriebe, mit einer von einer Antriebsquelle (5) angetriebenen Pumpeinrichtung (21) zum Fördern von Hydrauliköl; einem Durchflussmengen-Steuerventil (28), das auf einer Förderseite der Pumpeinrichtung (21) angeordnet ist, wobei das Durchflussmengen-Steuerventil (28) einen verschiebbaren Steuerkolben (32) enthält, der mit einer Drosselstelle (35) und einem Ablaufloch (33) ausgebildet ist, wobei das Ablaufloch (33) eine Verbindungsfläche aufweist, die mit einer Außenseite des Durchflussmengen-Steuerventils (28) in einer Fluidverbindung steht und während der Verschiebung des Steuerkolbens (32) verändert wird, wobei der Steuerkolben (32) eine erste Hubstellung aufweist, wo der Steuerkolben (32) einen großen Hub ausgeführt hat und die Verbindungsfläche nicht kleiner als eine erste vorbestimmte Fläche ist, und eine zweite Hubstellung aufweist, wo der Steuerkolben (32) einen kleinen Hub ausgeführt hat und die Verbindungsfläche nicht größer als eine zweite vorbestimmte Fläche ist, wobei das Durchflussmengen-Steuerventil (28) eine Durchflussmenge des Hydrauliköls, die durch die Drosselstelle (33) hindurchtritt, durch Regeln der Hydraulikölmenge, die von der Verbindungsfläche in Abhängigkeit von der Hubstellung des Steuerkolbens (32) abgelassen wird, steuert; gekennzeichnet durch eine Hubstellungs-Bestimmungseinrichtung (12a, 19) zum Bestimmen der Stellung des Steuerkolbens (32) aus der Drehzahl (Ne) der Antriebsquelle (5), wobei eine erste Drehzahl (Ne1) der Antriebsquelle (5) der ersten Hubstellung des Steuerkolbens (32) entspricht und eine zweite Drehzahl (Ne2) der Antriebsquelle (5) der zweiten Hubstellung des Steuerkolbens (32) entspricht; und eine Druckregeleinrichtung (12a) zum Regeln eines Hydrauliköldrucks stromabwärts der Drosselstelle (35), wobei die Druckregeleinrichtung (12a) den Hydrauliköldruck stromabwärts der Drosselstelle (35) um eine vorbestimmte Korrekturgröße für eine erste vorbestimmte Zeitdauer (T2) ab dem Zeitpunkt erhöht, wenn die Hubstellungs-Bestimmungseinrichtung (12a, 19) ermittelt hat, daß sich die Drehzahl (Ne) der Antriebsquelle (5) von der ersten Drehzahl (Ne1) zu der zweiten Drehzahl (Ne2) innerhalb einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer (T1) verringert hat.
Hydrauliksteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckregeleinrichtung (12a) nach Ablauf der ersten vorbestimmten Zeitdauer (T2) den Hydrauliköldruck mit einer konstanten Rate verringert.
Hydrauliksteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Drehzahl (Ne1) in Abhängigkeit von dem Hydrauliköldruck stromabwärts der Drosselstelle (35) solcherart festgesetzt ist, daß mit steigendem Hydrauliköldruck die erste Drehzahl (Ne1) anwächst.
Hydrauliksteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Drehzahl (Ne2) in Abhängigkeit von dem Hydrauliköldruck stromabwärts der Drosselstelle (35) solcherart festgesetzt ist, daß mit steigendem Hydrauliköldruck die zweite Drehzahl (Ne2) anwächst.
Hydrauliksteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste vorbestimmte Zeitdauer (T2) in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydrauliköls solcherart festgesetzt ist, daß mit sinkender Temperatur des Hydrauliköls sich die erste vorbestimmte Zeitdauer (T2) verlängert.
Hydrauliksteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Korrekturgröße in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydrauliköls solcherart festgesetzt ist, daß mit sinkender Temperatur des Hydrauliköls die Korrekturgröße ansteigt.
Verfahren zum hydraulischen Steuern eines Automatikgetriebes, das mit einer Hydraulikölmenge versorgt wird, die durch eine Pumpeinrichtung (21), die durch eine Antriebsquelle (5) angetrieben wird, gefördert wird, wobei die geförderte Hydraulikölmenge durch ein Durchflussmengen-Steuerventil (28) gesteuert wird, das einen verschiebbaren Steuerkolben (32) mit einer Drosselstelle (35) einschließt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Bestimmen, ob sich eine Drehzahl (Ne) der Antriebsquelle (5) von einer ersten Drehzahl (Ne1) zu einer zweiten Drehzahl (Ne2) verringert hat; und Erhöhen eines Hydrauliköldrucks stromabwärts der Drosselstelle (35) des Durchflussmengen-Steuerventils (28) um eine vorbestimmte Korrekturgröße des Hydrauliköldrucks für eine vorbestimmte erste Zeitdauer (T2), wenn ermittelt wurde, daß sich die Drehzahl (Ne) der Antriebsquelle (5) von der ersten Drehzahl (Ne1) zu der zweiten Drehzahl (Ne2) innerhalb einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer (T1) verringert hat.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Korrekturgröße mit einer vorbestimmten Rate verringert wird, wenn die erste vorbestimmte Zeitdauer (T2) verstrichen ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ermittelt wird, ob die vorbestimmte Korrekturgröße den Wert Null erreicht hat.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturvorgang abgeschlossen wird, wenn ermittelt wurde, daß die vorbestimmte Korrekturgröße den Wert Null erreicht hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite vorbestimmte Zeitdauer (T1) ab dann gemessen wird, wenn ermittelt wurde, dass die Drehzahl (Ne) der Antriebsquelle (5) die erste Drehzahl (Ne1) unterschritten hat.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Messvorgang der zweiten vorbestimmten Zeitdauer (T1) nachfolgend einer Bereitschaftsperiode gestartet wird, in der die Drehzahl (Ne) der Antriebsquelle (5) die erste Drehzahl (Ne1) überschritten hat und diese anschließend wieder erreicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehzahl (Ne1) in Abhängigkeit von dem Hydrauliköldruck stromabwärts der Drosselstelle (35) so festgesetzt wird, daß mit steigendem Hydrauliköldruck die erste Drehzahl (Ne1) anwächst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drehzahl (Ne2) in Abhängigkeit von dem Hydrauliköldruck stromabwärts der Drosselstelle (35) so festgesetzt wird, daß mit steigendem Hydrauliköldruck die zweite Drehzahl (Ne2) anwächst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste vorbestimmte Zeitdauer (T2) in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydrauliköls solcherart festgesetzt wird, daß mit geringerer Temperatur des Hydrauliköls sich die erste vorbestimmte Zeitdauer (T2) verlängert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Korrekturgröße in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydrauliköls solcherart festgesetzt wird, daß mit geringerer Temperatur des Hydrauliköls sich die vorbestimmt Korrekturgröße vergrößert.