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Die
Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung zur Steuerung von Hydraulikdruck
einer mit Hydraulikdruck betriebenen Betätigungsvorrichtung, die für eine Kupplung
oder eine Bremse verwendbar ist, und ein Verfahren zur Steuerung
von Hydraulikdruck.
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Eine
für eine
Kupplung verwendbare Hydraulikdruck-Steuervorrichtung, die in der
japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 235732/1988 offenbart
ist, wird als Beispiel für
den Stand der Technik erläutert.
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9 zeigt
einen Kupplungszylinder 101 und ein Steuerventil 102 zur
Steuerung des Kupplungszylinders 101. Das Steuerventil 102 weist
ein Drucksteuerventil 103 zur Steuerung von Kupplungshydraulikdruck
und ein Strömungsraten-Erfassungsventil 104 auf.
Das Strömungsraten-Erfassungsventil 104 ist
mit einem Sensorabschnitt 105 zum Erfassen der Füllung und
des Kupplungsdruckniveaus versehen. Das Drucksteuerventil 103,
das Strömungsraten-Erfassungsventil 104 und
der Sensorabschnitt 105 sind in einem integrierten Gehäuse (Bezugszeichen 107 in 10)
untergebracht. Das Drucksteuerventil 103 und der Sensorabschnitt 105 sind
elektrisch mit einer Steuereinrichtung 106 verbunden.
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Wie
aus 10 ersichtlich ist, weist das Steuerventil 102 eine
Einlassöffnung 110,
eine Auslassöffnung 111 und
Abführöffnungen 113 und 114 auf.
Mit der Einlassöffnung 110 des
Steuerventils 102 ist eine Hydraulikfluid-Zuführleitung
verbunden, wobei das Hydraulikfluid von einer Pumpe (nicht gezeigt)
geliefert wird. Mit dem Ende der Auslassöffnung 111 ist der
Kupplungszylinder 101 (aus 9 ersichtlich)
verbunden.
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Das
Drucksteuerventil 103 weist einen Schieber 115 auf,
dessen rechtes Ende mit einem Plunger 117 eines Proportionalsolenoids
in Kontakt steht. Am linken Ende des Schiebers 115 ist
ein Kolben 119 installiert, mit dem eine Feder 118 in
Kontakt steht. In dem Schieber 115 sind eine Hydraulikkammer 120 in
der Nähe
des Kolbens 119 und eine mit der Hydraulikkammer 120 verbundene
Hydraulikpassage 121 ausgebildet. Hydraulikdruck in einer
Hydraulikpassage 122 wird als Rücklaufdruck über die Hydraulikpassage 121 in
die Hydraulikkammer 120 zugeführt.
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Das
Strömungsraten-Erfassungsventil 104 weist
einen Schieber 125 auf, welcher Hydraulikkammern 126, 127 und 128 in
dem Gehäuse 107 definiert.
Eine Öffnung 130 ist
zwischen den Hydraulikkammern 127 und 128 ausgebildet.
Federn 131 und 132 liegen am linken bzw. rechten
Ende des Schiebers 125 an. Der Schieber 125 ist
in der in 10 gezeigten Neutralstellung
unter einer Federkraft der Federn 131 und 132 positioniert,
wenn der Druck in den Hydraulikkammern 127 und 128 nicht
ansteigt. Wenn der Kolben 125 in der Neutralposition ist,
bleibt das Hydraulikfluid, welches von der Einlassöffnung 110 über eine
Hydraulikpassage 129 das Strömungsraten-Erfassungsventil 104 erreicht
hat, in der Hydraulikkammer 126.
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Ein
Erfassungsbolzen 134 aus Metall ist an der oberen rechten
Seite des Strömungsraten-Erfassungsventils 104 angeordnet
und erfasst, dass der Schieber 125 unter Überwindung
einer Federkraft der Feder 132 in Richtung nach rechts
aus der Neutralposition verschoben ist, wie aus 10 ersichtlich
ist. Der Erfassungsbolzen 134 ist an dem Gehäuse 107 mittels
eines Deckels 135 über
eine Isolierplatte 136 montiert. Von dem Ende des Erfassungsbolzens 134 erstreckt
sich ein Leitungsdraht 137, welcher mit einem Punkt "a" verbunden ist, der zwischen Widerständen R1
und R2 liegt, welche in Reihe miteinander verbunden sind. Zwischen
den Widerständen
R1 und R2 ist eine Gleichspannung V mit einer vorbestimmten Größe (z.B.
12V) angelegt. Das Ende des Widerstandes R2 und das Gehäuse 107 sind
jeweils geerdet. Der Sensorabschnitt 105 weist die Feder 132,
den Erfassungsbolzen 134 und die Widerstände R1 und
R2 auf.
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Als
nächstes
wird der Betrieb der Hydraulikdruck-Steuervorrichtung für eine Kupplung mit der oben
genannten Struktur mit Bezug auf die 9 bis 11 erläutert.
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In
den 11A bis 11E stellt
die horizontale Achse eine Zeit t dar. Die vertikale Achse in 11A stellt einen Strom I dar, der von der Steuereinrichtung 106 bestimmt
wird, die vertikale Achse in 11B stellt
einen Pumpendruck P0 dar, die vertikale Achse in 11C stellt einen Hydraulikdruck (Kupplungsdruck)
P1 in der Hydraulikkammer 127 an der Vorderseite der Öffnung 130 dar,
die vertikale Achse in 11D stellt
einen Hydraulikdruck (Kupplungsdruck) P2 in der Hydraulikkammer 128 an
der Rückseite
der Öffnung 130 dar,
und die vertikale Achse in 11E stellt
einen Ausgabewert S (eine Spannung im Punkt "a")
des Sensorabschnitts 105 dar.
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Wenn
eine Kupplung im Zeitpunkt t1 in 11 angeschlossen
ist, arbeitet die Steuereinrichtung 106 derart, dass ein
Trigger-Kommandostrom I1 dem Proportionalsolenoid 116 des
Steuerventils 102 zugeführt
wird. Danach arbeitet die Steuereinrichtung 106 derart,
dass der Trigger-Kommandostrom I1 auf einen Anfangsdruck-Kommandostrom
I0 gesenkt wird, und so wird der Zustand bis zur Beendigung des Füllens gehalten.
Der Anfangsdruck-Kommandostrom I0 entspricht einem Anfangsdruck
Pa (wie aus 11D ersichtlich ist) des Kupplungsdrucks.
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Durch
Zuführen
des Trigger-Kommandostroms I1 wird der Schieber 115 des
Drucksteuerventils 103 in Richtung nach links verschoben,
so dass die Einlassöffnung 110 mit
der Hydraulikpassage 122 verbunden ist. Demzufolge wird
das von der Pumpe zugeführte
Hydraulikfluid von der Einlassöffnung 110 über die
Hydraulikpassage 122 in die Hydraulikkammer 127 des
Strömungsraten-Erfassungsventils 104 und über die Öffnung 130 in
die Hydraulikkammer 128 eingeführt. In diesem Moment wird
ein Differenzdruck (P1-P2) zwischen den Hydraulikkammern 127 und 128 infolge
des Vorhandenseins der Öffnung 130 erzeugt.
Der Differenzdruck bewirkt, dass der Schieber 125 in Richtung
nach links verschoben werden kann, so dass das Strömungsraten-Erfassungsventil 104 geöffnet ist.
Daher strömt das
Hydraulikfluid von der Einlassöffnung 110 über die
Hydraulikpassage 129 und die Hydraulikkammer 126 in
die Hydraulikkammer 127 und dann über die Öffnung 130, die Hydraulikkammer 128 und
die Auslassöffnung 111 in
die Kupplung. Das Hydraulikfluid strömt weiter, bis ein Kupplungsrücklauf vollständig mit
diesem gefüllt
ist.
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Wenn
der Schieber 125 in der aus 10 ersichtlichen
Neutralposition positioniert ist und während eines Zeitraums, in welchem
der Schieber 125 aus der Neutralposition in Richtung nach
links verschoben wird, wird der Schieber 125 von dem Erfassungsbolzen 134 weggeschoben.
Dementsprechend ist das Potential an dem Punkt "a" eine
Spannung V', welche
durch Teilen der Spannung V mittels der Widerstände R1 und R2 erreicht wird,
wie in 11E gezeigt ist.
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Wenn
der Kupplungsrücklauf
vollständig
mit dem Hydraulikfluid gefüllt
ist, ist das Füllen
beendet. Zu diesem Zeitpunkt gibt es, da die Strömung der Hydraulikflüssigkeit
gestoppt wird, keine Differenz des Drucks an der Vorder- und Rückseite
der Öffnung 130 (das
heißt
P1 = P2). In diesem Moment ist der Schieber 125 durch die
Feder 131 und die Differenz der druckaufnehmenden Flächen des
Schiebers 125 in Richtung nach rechts verschoben mit dem
Ergebnis, dass der Erfassungsbolzen 134 zugleich auf das Gehäuse 107 geleitet
wird, das über
den Schieber 125 geerdet ist. Die Leitung wird durch die
Verschiebung des Schiebers 125 infolge des bei der Beendigung
des Füllens
erzeugten Stoßdrucks
bewirkt. Der Schieber 125 kehrt in die in 10 gezeigte
Neutralposition zurück,
wenn der Stoßdruck
nicht mehr auftritt. Dementsprechend wird, wie aus 11E ersichtlich ist, das Potential im Punkt "a" zu einem Zeitpunkt t2 auf Null gesenkt
und wieder auf V' erhöht. Ein
Erfassungssignal S, das das Potential in dem Punkt "a" angibt, wird in die Steuereinrichtung 106 eingegeben,
welche die Beendigung des Füllens
aus der Potentialerhöhung
im Punkt "a" bestimmt. Bei der Beendigung
des Füllens
arbeitet die Steuereinrichtung 106 derart, dass der Kommandostrom
I für den Kupplungszylinder 101 allmählich von
dem Anfangsdruck-Kommandostrom
I0 erhöht
wird (wie aus 11A ersichtlich ist). Nebenbei
arbeitet die Steuereinrichtung 106 derart, dass der Kommandostrom für die Vorstufenkupplung
bei der Bestimmung der Beendigung des Füllens auf Null gesenkt wird,
wie mit einer Strichlinie in 11A gezeigt
ist.
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Infolgedessen
wird der Kupplungsdruck von dem Stoßdruck auf den Anfangsdruck
Pa gesenkt und dann allmählich
erhöht,
wie aus 11D ersichtlich ist. Dementsprechend
wird der Schieber 125 aus der Neutralposition in Richtung
nach links verschoben. Danach wird, wenn der Kupplungsdruck allmählich weiter
erhöht wird,
um einen festgelegten Druck Th der Feder 132 in einem bestimmten
Zeitpunkt t3 zu überschreiten,
der Schieber 125 wieder in Richtung nach rechts geschoben
mit dem Ergebnis, dass das rechte Ende desselben mit dem Erfassungsbolzen 134 in
Kontakt gelangt. Daher wird im Zeitpunkt t3 das Potential im Punkt "a" wieder auf Null gesenkt und danach
auf diesem Niveau gehalten.
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Das
Potential in dem Punkt "a" ist Null, wenn der
Druck in der Kupplung höher
als der festgelegte Druck Th ist, während das Potential eine vorbestimmte
Spannung ist, wenn der Druck in der Kupplung geringer als der festgelegte
Druck ist. Dementsprechend ist es durch Überwachen des Potentials im Punkt "a" möglich,
das Vorhandensein oder das Fehlen des Kupplungsdruckes (das heißt den Eingriffszustand
der Kupplung) zu kennen. In diesem Falle, da das Potential in dem
Punkt "a" steigt, nachdem
es einmal infolge des bei der Beendigung des Füllens erzeugten Stoßdrucks
auf Null gefallen ist, ist es möglich,
die Beendigung des Füllens
durch Erfassen der ersten Erhöhung
des Stoßdrucks
zu kennen.
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Jedoch
hat die oben genannte Hydraulikdruck-Steuervorrichtung für eine Kupplung
folgende Probleme.
- (1) Die Reaktion des Strömungsraten-Erfassungsventils 104 ist
geringer. Wie in 11D gezeigt ist, wird bei der
Beendigung des Füllens
ein beträchtlicher
Stoßdruck
erzeugt, welcher einen Geschwindigkeitsänderungsschlag bewirken kann.
- (2) Das Drucksteuerventil 103 wird durch Druck des
Plungers 117 des Proportionalsolenoids 116 direkt
angetrieben. Daher, wenn die Kapazität des Solenoids 116 gering
ist, kann der Druck gering sein, wobei ein Fehlbetrieb des Drucksteuerventils 103 leicht
infolge des Angreifens von Teilchen in dem Druckfluid auftreten
kann. Andererseits, wenn ein starkes Solenoid eingesetzt wird, kann der
ausreichende Druck erreicht werden, jedoch steigen die Kosten.
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Die
DE 37 87 468 T2 und
DE 26 39 612 A1 offenbaren
jeweils eine Ventilvorrichtung zur Steuerung von Hydraulikdruck,
die ein Drucksteuerventil mit einer Rücklaufdruckkammer, ein Proportionalsolenoid
und ein Erfassungsventil aufweist, wobei das Drucksteuerventil direkt
von dem Proportionalsolenoid betätigt
wird und bei vollständiger
Befüllung
einer Kupplungszylinderkammer eine Druckdifferenz zwischen Hydraulikkammern
an dem Erfassungsventil erzeugt wird.
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Die
EP 0 378 687 A1 beschreibt
eine Ventilvorrichtung mit einem Drucksteuerventil, einem Proportionalsolenoid,
einem Erfassungsventil, einem Druckschalter und einem Schnellabführventil,
wobei das Drucksteuerventil direkt von dem Proportionalsolenoid
betätigt
wird und eine Druckdifferenz zwischen Hydraulikkammern an dem Erfassungsventil
und dem Schnellabführventil
erzeugbar ist.
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Die
DE 693 01 782 T2 beschreibt
eine Ventilvorrichtung mit einem Drucksteuerventil und einem Proportionalsolenoid,
wobei eine Druckdifferenz zwischen einem Kolben und einem Schieber
des Drucksteuerventils mittels des Proportionalsolenoids gesteuert
wird.
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Die
DE 198 15 666 A1 offenbart
eine Ventilvorrichtung mit einer Mehrzahl von Stellzylindern und Rückschlagventilen,
welche die Druckdifferenz zwischen Hydraulikkammern der Stellzylinder über einen
Rücklauf
und ein Reservoir steuern.
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Die
DE 41 36 754 A1 beschreibt
eine Ventilvorrichtung mit einem Schaltzylinder und einem Speicherzylinder,
wobei ein Kolben mit einem Doppelkolben zusammenwirkt, um eine Druckdifferenz
zwischen Zylinderkammern des Schaltzylinders und des Speicherzylinders
zu steuern.
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Die
DE 196 33 420 A1 offenbart
eine Ventilvorrichtung mit einem Proportionalventil, welches über einen
Steuerkolben und einen Ventilkörper
den Druck an einem Kupplungsgeberzylinder steuert.
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Die
US 4 465 168 offenbart eine
Ventilvorrichtung mit zwei zusammenwirkenden Kolben und einem Schieber,
mittels denen die Druckdifferenz zwischen einer Einlasskammer und
einer Auslasskammer gesteuert wird.
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Im
Hinblick auf die vorgenannten Probleme ist das Ziel der Erfindung,
eine Ventilvorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung von Hydraulikdruck
einer für
eine Kupplung oder Bremse anwendbaren Betätigungseinrichtung zu schaffen,
so dass die Erzeugung eines Spitzendrucks (Stoßdrucks) gesenkt werden kann,
ein Fehlbetrieb infolge des Angreifens von Teilchen reduziert werden
kann, oder die Kosten davon verringert werden können.
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Dies
wird gemäß der Erfindung
durch eine Ventilvorrichtung und ein Verfahren nach den Merkmalen
aus dem Anspruch 1 bzw. 5 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Ventilvorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Da
das herkömmliche
Strömungsraten-Erfassungsventil,
welches ein relativ geringes Ansprechverhalten hat, eliminiert ist,
wird kein Spitzendruck (Stoßdruck)
bei der Beendigung des Füllens erzeugt,
und es ist möglich,
die Kosten zu reduzieren.
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Da
die Steuerung durch den Steuerdruck durchgeführt wird, selbst wenn das Proportionalsolenoid
geringe Wirkung hat, wird die Öffnungsgröße der Hauptpassage,
die in dem Hauptventil ausgebildet ist, größer, wodurch eine große Menge
an Hydraulikfluid strömen
kann und ein Betriebfehler des Hauptventils infolge des Angreifens
von Teilchen kaum auftritt.
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Der
Austausch und die Reinigung der Filtermittel ist leicht durchführbar.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 einen
Schnitt einer Kupplungshydraulikdruck-Steuervorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung im Abführzustand;
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2 einen
Schnitt der Steuervorrichtung aus 1 im Betriebszustand;
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3 einen
Schnitt der Steuervorrichtung aus 1 bei einer
Druckeinstellung;
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4 ein
Diagramm, aus dem das Verhältnis zwischen
dem Kommandostrom und dem Kupplungs- und Steuerdruck der Steuervorrichtung
aus 1 ersichtlich ist;
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5 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Steuervorrichtung
aus 1 zeigt;
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6 ein
Schnitt einer Kupplungshydraulikdruck-Steuervorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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7 ein
Schaltkreisschema der Steuervorrichtung aus 6;
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8 einen
Schnitt einer Kupplungshydraulikdruck-Steuervorrichtung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung;
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9 ein
Schaltkreisschema einer Kupplungshydraulikdruck-Steuervorrichtung
gemäß dem Stand
der Technik;
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10 einen
Schnitt einer Ventilstruktur der Steuervorrichtung aus 9;
und
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11 ein Zeitdiagramm, aus dem der Betrieb
der Steuervorrichtung aus 9 ersichtlich
ist.
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Mit
Bezug auf die Zeichnung werden Ausführungsformen der Erfindung
erläutert.
Hierbei sind die Begriffe oben, unten, links und rechts aus der
jeweiligen Zeichnung gesehen zu verstehen.
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Wie
aus den 1 bis 3 ersichtlich
ist, weist eine Kupplungshydraulikdruck-Steuervorrichtung 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung ein Gehäuse 3 auf,
in welchem eine mit einer Pumpe verbundene Einlassöffnung 11,
eine mit einem Kupplungszylinder verbundene Auslassöffnung 13,
und mit einem Ausgleichsbehälter
verbundene Abführöffnungen 15 und 17 vorgesehen
sind. Außerdem
ist in dem Gehäuse 3 eine
Steuerdruckpassage 19 zwischen den Abführöffnungen 15 und 17 ausgebildet.
Die Steuerdruckpassage 19 und die Einlassöffnung 11 sind über eine
Passage 16 und eine Anschlusspassage 18 miteinander
verbunden.
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Die
Einlassöffnung 11 und
die Auslassöffnung 13 definieren
eine Hauptpassage, die sich von der Pumpe zu dem Zylinder erstreckt.
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In
der Passage 16 zwischen der Einlassöffnung 11 und der
Anschlusspassage 18 ist eine Schraube 26 angeordnet.
An dem rechten Ende der Schraube 26 ist ein Gewindebolzen 26b ausgebildet, welcher
an einer Innenfläche
der Anschlusspassage 18 eingeschraubt ist. Zwischen dem
linken Ende der Schraube 26 und der Innenwand der Passage 16 ist ein
Spalt h definiert. Der Spalt h wirkt als Filter zum Verhindern des
Blockierens einer Drosselpassage 26a. Die Drosselpassage 26a ist
in der Schraube 26 ausgebildet und verbindet die Passage 16 mit
der Anschlusspassage 18. Die Schraube 26 kann
durch eine in dem Gehäuse 3 ausgebildete
Schraubenbohrung 3B hindurch befestigt oder gelöst werden,
wodurch der Austausch und die Reinigung des Filters ermöglicht wird.
Hierbei ist die Schraubenbohrung 3B insgesamt mittels eines
Stöpsels 3X geschlossen.
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In
dem Gehäuse 3 sind
ein Drucksteuerventil 30, ein Druckproportionalventil 50 und
ein Proportionalsolenoid 40 vorgesehen.
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In
dem Gehäuse 3 ist
das Drucksteuerventil 30 gleitend angeordnet und weist
einen linken Endabschnitt 31a, einen rechten Endabschnitt 31b und einen
Mittelabschnitt 31c zwischen den Endabschnitten 31a und 31b auf.
Eine Rücklaufdruckkammer 31x für den Kupplungs-
oder Bremseninnendruck ist in dem linken Endabschnitt 31a ausgebildet,
während eine
Steuerdruckkammer 31y in dem rechten Endabschnitt 31b ausgebildet
ist.
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In
dem Mittelabschnitt 31c ist eine Rücklaufdruckpassage 31z ausgebildet,
welcher die Auslassöffnung 13 mit
der Rücklaufdruckkammer 31x verbindet.
In der Rücklaufdruckkammer 31x des
Drucksteuerventils 30 ist eine Feder 33 eingebaut.
Im geschlossenen Zustand (das Proportionalsolenoid 40 ist
nicht erregt), wie in 1 gezeigt ist, bewirkt die Feder 33,
dass das Drucksteuerventil 30 unter der Federkraft in Richtung
nach rechts verschoben wird, wodurch die Verbindung zwischen der
Einlassöffnung 11 und
der Auslassöffnung 13 unterbrochen
ist und die Auslassöffnung 13 mit
der Abführöffnung 15 verbunden
ist. Infolgedessen strömt
das Hydraulikfluid nicht in die Kupplung oder Bremse und strömt aus der
Kupplung oder Bremse ab, so dass die Kupplung oder Bremse in einem
wirkungslosen Zustand ist.
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Im
Wirkzustand (das Proportionalsolenoid 30 ist erregt), wie
aus 2 ersichtlich ist, wird die Feder 33 durch
den in der Steuerdruckkammer 31y erzeugten Druck zusammengedrückt, um
zu bewirken, dass das Drucksteuerventil in Richtung nach links verschoben
wird, wodurch die Einlassöffnung 11 mit der
Auslassöffnung 13 verbunden
ist und die Verbindung zwischen der Auslassöffnung 13 und der
Abführöffnung 15 unterbrochen
ist. Infolgedessen wird das Hydraulikfluid in die Kupplung oder
Bremse eingeführt,
so dass die Kupplung oder Bremse in den Wirkzustand geschaltet wird.
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Als
nächstes
wird das Druckproportionalventil 50 erläutert.
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Das
Druckproportionalventil 50 weist einen Ventilsitz körper 50x,
der in einen Verbindungsabschnitt 41 des Proportionalsolenoids 40 mittels Schrauben
eingeschraubt ist, und ein Ventilelement 55 auf.
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Der
Ventilsitzkörper 50x weist
auf: einen Abschnitt, der der Steuerdruckkammer 31y in
dem Gehäuse 3 zugewandt
ist, einen Schraubenbolzenabschnitt, der in den Verbindungsabschnitt 41 des
Proportionalsolenoids 40 eingeschraubt ist, axiale Abführpassagen 51c und 51b und
eine radiale Abführpassage 51a,
durch welchen hindurch das Hydraulikfluid in der Steuerdruckkammer 31y abgelassen
wird, eine Ventilelement-Sitzfläche 51d,
die in der Position ausgebildet ist, in der die axialen Abführpassagen 51c und 51b mit
der radialen Abführpassage 51a verbunden
ist, und einen Ausgleichsbehälter,
in welchem das Ventilelement 55 lösbar abgestützt ist.
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Das
Ventilelement 55 gelangt mit der Ventilelement-Sitzfläche 51d in
Kontakt und ist so in dem Ausgleichsbehälter in dem Ventilsitzkörper 50x angeordnet,
dass es zwischen einer Position, in der die Verbindung zwischen
der axialen Abführpassage 51b und
der radialen Abführpassage 51a unterbrochen
ist, und einer Position, in der es möglich ist, die Menge des Abführfluids
zu verändern,
verschoben werden kann. Bei einer solchen Konstruktion kann das
Ventilelement 55 innerhalb eines Spaltes zwischen ihm und
der Ventilelement-Sitzfläche 51d durch
Strömen
des Abführfluids
und den Betrieb des Proportionalsolenoids 40 verschoben
werden.
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Ein
Steuerdruck-Schaltkreis ist aufgebaut aus der oben erwähnten Einlassöffnung 11,
der Passage 16, der Drosselpassage 26a, der Anschlusspassage 18,
der Steuerdruckkammer 31y, der axialen Abführpassage 51b,
der radialen Abführpassage 51a,
dem Ventilelement 55, der Ventilelement-Sitzfläche 51d und
der Abführöffnung 17.
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Als
nächstes
wird das Proportionalsolenoid 40 erläutert.
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Das
Proportionalsolenoid 40 ist an der Innenseite des Gehäuses mittels
Schrauben von der Außenseite
des Gehäuses
angebracht. Das Proportionalsolenoid 40 weist einen Hauptkörper 43 und
einen von dem Hauptkörper 43 vorstehenden
Verbindungsabschnitt 41 auf. Der Verbindungsabschnitt 41 ist
hülsenförmig ausgebildet
und weist einen Flansch 41c auf. An der Innen- und Außenfläche des
linken Endabschnitts des Verbindungsabschnitts 41 sind
ein Innengewinde 41a bzw. ein Außengewinde 41b ausgebildet.
Das Innengewinde 41a ist mit dem Druckproportionalventil 50 verschraubt
und stützt
dieses ab, während
das Außengewinde 41b in
eine Schraubenbohrung 3A des Gehäuses 3 eingeschraubt
ist. Bei einer solchen Konstruktion ist das Proportionalsolenoid 40 an
dem Gehäuse 3 abgestützt. Ein O-Ring 44 dichtet
zwischen dem Öffnungsrand
der Schraubenbohrung 3A und dem Flansch 41c des Verbindungsabschnitts 41 ab.
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Das
Proportionalsolenoid 40 weist in seiner Mittelachse eine
Welle 47 auf, welche unter Erregung einer Spule (nicht
gezeigt) in dem Hauptkörper 43 in Richtung
nach links oder rechts verschoben werden kann. Wenn die Welle 47 in
Richtung nach links verschoben wird, wird das Ventilelement 55,
welches mit dem Ende der Welle 47 in Kontakt steht, an
die Ventilelement-Sitzfläche 51d gedrückt, um
die axiale Abführpassage 51b zu
schließen,
so dass das Ventilelement 55 nicht verschoben werden kann.
Wenn die Welle 47 in Richtung nach rechts verschoben wird, kann
das Ventilelement 55 verschoben werden, wodurch ein Spalt
zwischen dem Ventilelement 55 und der Ventilelement-Sitzfläche 51d definiert
wird. Daher wird infolge des Spaltes die axiale Abführpassage 51b geöffnet, so
dass das Hydraulikfluid aus der Steuerdruckkammer 31y abgeführt wird.
Das Proportionalsolenoid 40 ist mit der Steuereinrichtung
(nicht gezeigt) verbunden, welche derart arbeitet, dass sie den
Strom steuert, der dem Proportionalsolenoid zugeführt wird,
das heißt,
eine Verschiebeposition der Welle 47 oder die Druckkraft
des Ventilelements 55 wird gesteuert.
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Als
nächstes
wird der Druckschalter 60 erläutert, der an der oberhalb
der Innenseite des Gehäuses 3 vorgesehen
ist.
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An
dem oberen Abschnitt des Gehäuses 3 ist eine
Kammer 21 ausgebildet, in welcher ein den Druckschalter 60 bildender
Schieber 70 angeordnet ist. In dem Gehäuse 3 ist eine Druckerfassungspassage 23 zwischen
der Kammer 21 und der Auslassöffnung 13 ausgebildet.
Außerdem
ist die Kammer 21 mit der Abführöffnung 17 verbunden.
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Der
Schieber 70 des Druckschalters 60 wird durch einen linken
Schieber 71 und einen rechten Schieber 73 gebildet,
welche durch eine Verbindung aus Ausnehmung und Vorsprung zusammengepasst sind.
In der Mitte des Schiebers 70 ist ein Kolben 75 gleitend
eingebaut. In dem linken Schieber 71 ist ein hohler Teil 71a definiert,
in welchem eine Feder 72 plaziert ist. Das rechte Ende
der Feder 72 steht mit dem Flansch 75a des Kolbens 75 in
Kontakt, um den Kolben 75 nach rechts vorzuspannen. Der
rechte Schieber 73 ist von einer Feder 74 umgeben,
deren linkes Ende mit einem Flansch 73a des rechten Schiebers 73 in
Kontakt steht, um den rechten Schieber 73 nach links vorzuspannen.
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Der
Druckschalter 60 weist eine Befestigung 65 und
eine balgförmige
Abdeckung 62 auf, die mit einer Isolierplatte 67 verbunden
ist. Die Befestigung 65 ist an dem Gehäuse 63 mittels eines
Bolzens 68 fixiert. Ein O-Ring 69 dichtet zwischen
der Befestigung 65 und dem Öffnungsrand der Kammer 21 in dem
Gehäuse 3 ab.
An der Isolierplatte 67 ist eine Schaltstange 61 aus
Metall abgestützt.
Das linke Ende der Schaltstange 61 steht nicht mit dem
Ende des Kolbens 75 in Kontakt, während das rechte Ende der Schaltstange 61 mit
demselben Erfassungsschaltkreis wie bei der oben in Bezug auf 10 beschriebenen
Vorrichtung verbunden ist. Wenn der Schieber 70 durch den
Hydraulikdruck in der Auslassöffnung 13 gedrückt wird,
wird die Feder 74 zusammengedrückt und nach rechts verschoben,
um den Kolben 75 mit der Schaltstange 61 in Kontakt
zu bringen. Dies bewirkt, dass die Passage, die sich von der Auslassöffnung 13 zur
Innenseite der Kupplung erstreckt, mit Hydraulikfluid gefüllt wird,
wodurch ein Anfangseingriffsdruck der Kupplung oder Bremse ansteigt.
Das Ansteigen des Drucks wird durch den Erfassungsschaltkreis erfasst.
Die Feder 74 hat eine Intensität derart, dass, wenn der Hydraulikdruck
in der Passage, die sich von der Auslassöffnung 13 zu der Innenseite
der Kupplung erstreckt, größer als
der Anfangseingriffsdruck der Kupplung oder Bremse ist, die Feder 74 so
zusammengedrückt
wird, dass der Kolben 75 in der Druckerfassungsrichtung
verschoben wird, und dass, wenn der Hydraulikdruck in der Passage
geringer als der Anfangseingriffsdruck der Kupplung oder Bremse
ist, der Kolben in der Druckerfassungsrichtung nicht verschoben
wird.
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Das
von dem Erfassungsschaltkreis abgegebene Signal wird an die Steuereinrichtung
gesendet. Die Schaltstange 61 ist mit der balgartigen Abdeckung 62 abgedeckt.
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Als
nächstes
wird der Betrieb der Hydraulikdruck-Steuervorrichtung 1 mit dem
oben beschriebenen Aufbau mit Bezug auf die 1 bis 5 erläutert.
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In 5A und 5B stellt
die horizontale Achse eine Zeit t dar. Die vertikale Achse stellt
einen von der Steuereinrichtung abgegebenen Kommandostrom I (d.h.
die Druckkraft des Proportionalsolenoids 40) aus 11A, einen Druck PP in der Steuerdruckkammer aus 11B, einen Kupplungsdruck PK aus 11C, und ein von dem Drucksensor 60 erfasstes
Potential V aus 11D dar.
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Zuerst
wird in einem Nichteingriffszustand einer Kupplung oder Bremse kein
Strom dem Proportionalsolenoid 40 zugeführt. Gleichzeitig wird die
Welle 47 in Richtung nach rechts verschoben, so dass das Ventilelement 55,
welches mit dem Ende der Welle 47 in Kontakt steht, durch
das Steuerfluid in der Steuerdruckkammer 31y gedrückt wird,
um von der Ventilelement-Sitzfläche 51d getrennt
zu sein mit dem Resultat, dass ein Spalt zwischen ihm und der Ventilelement-Sitzfläche 51d definiert
wird. Daher wird das von einer Pumpe zugeführte Hydraulikfluid von der
Einlassöffnung 11 über die
Passage 16, die Drosselpassage 26a der Schraube 26,
die Anschlusspassage 18, die Steuerdruckpassage 19,
die axialen Abführpassagen 51c und 51b des
Druckproportionalventils 50 und die radiale Abführpassage 51a desselben
in die Abführöffnung 17 eingeführt.
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Gleichzeitig,
da der Druck in der Steuerdruckkammer 31y im wesentlichen
gleich dem Druck in der Abführöffnung 17 ist,
steigt der Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 31y nicht
an. Daher wird das Drucksteuerventil 30 unter einer Federkraft
der Feder 33 in Richtung nach rechts verschoben und gelangt mit
dem Ventilsitzkörper 50x des
Druckproportionalventils 50 in Kontakt, wodurch dieses
positioniert ist. Da die Einlassöffnung 11 nicht
mit der Auslassöffnung 13 verbunden
ist und die Auslassöffnung 13 mit der
Abführöffnung 15 verbunden
ist, wird der Hydraulikdruck nicht dem Kupplungszylinder zugeführt.
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In
einem solchen Zustand, in dem die Kupplung aus dem Nichteingriffszustand
verbunden wird, wie in 5A gezeigt ist, arbeitet die
Steuereinrichtung im Zeitpunkt t1 derart, dass sie eine große Menge
eingehenden Kommandostrom an das Proportionalsolenoid 40 zuführt, um
das Proportionalsolenoid 40 zu erregen. Die Erregung wird
bis zu einem Zeitpunkt t2 beibehalten (zum Beispiel etwa 0,1 Sekunden).
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Die
Erregung des Proportionalsolenoids 40 ermöglicht,
dass die Welle 47 aus der in 1 gezeigten
Position mit einer Kraft im Verhältnis
zum zugeführten
Strom in Richtung nach links verschoben wird, so dass das Ventilelement 55,
welches mit dem Ende der Welle 47 in Kontakt steht, zu
der Ventilelement-Sitzfläche 51d gedrückt wird,
um die axiale Abführpassage 51d zu
schließen.
Dementsprechend ist die Steuerdruckkammer 31y von der Abführöffnung 17 isoliert
mit dem Resultat, dass der Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 31y ansteigt,
wie in 5B gezeigt ist. Ein solcher
Steuerdruck ist proportional zu der Erregungskraft, welche durch
Zuführen
der großen
Menge an Kommandostrom an das Proportionalsolenoid 40 erzeugt
wird, und ist größer als
die Federkraft der Feder 33, so dass das Drucksteuerventil 30 in
Richtung nach links verschoben wird, um zu ermöglichen, dass der Steuerdruck-Schaltkreis in einen Öffnungszustand
gelangt, wie in 2 gezeigt ist.
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Wie
in 2 gezeigt, wenn das Drucksteuerventil 30 in
Richtung nach links verschoben ist, ist die Einlassöffnung 11 mit
der Auslassöffnung 13 verbunden
und die Verbindung zwischen der Auslassöffnung 13 und der
Abführöffnung 15 ist
unterbrochen. Ein solcher Zustand wird während einer Zeitdauer vom Zeitpunkt
t1 bis zum Zeitpunkt t2 beibehalten, in welchem das Drucksteuerventil 30 fast
vollständig geöffnet ist,
so dass eine große
Menge an Hydraulikfluid in die Kupplungs- oder Bremskammer in einer kurzen
Zeitdauer geflossen ist, noch bevor die Kupplungs- oder Bremskammer
vollständig
mit Hydraulikfluid gefüllt
ist. In dem Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt
t2 ist der Kupplungsdruck größer als
der Anfangseingriffs-Hydraulikfluiddruck, wenn die Kupplungs- oder
Bremskammer vollständig mit
Hydraulikfluid gefüllt
wurde, wie in 5C gezeigt ist.
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In
diesem Moment steigt der Druck in der Druckerfassungspassage 23,
um zu bewirken, dass der Schieber 70 des Druckschalters 60 unter Überwindung
der Vorspannkraft der Feder 74 in Richtung nach rechts
verschoben wird. Dementsprechend wird der Kolben 75 an
die Schaltstange 61 gedrückt, wodurch das von dem Druckschalter 60 erfasste
Potential auf das Niveau Null geht.
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Als
nächstes
arbeitet, wie aus 5A ersichtlich ist, im Zeitpunkt
t2 die Steuereinrichtung derart, dass sie den Kommandostrom I auf
einen geringen Füllkommandostrom
I2 schaltet, welcher gesenkt wird, damit das Hydraulikfluid in die
Kupplungs- oder Bremskammer mit einem Druck strömt, welcher so gesteuert ist,
dass er den Anfangseingriffs-Hydraulikfluiddruck ein wenig überschreitet
und den Zustand bis zur Beendigung des Füllens beibehält. Da der
Kommandostrom abgesenkt wird, wird die Erregerkraft des Proportionalsolenoids 40,
durch welche das Ventilelement 55, welches mit dem Ende
der Welle 47 in Kontakt steht, zu der Ventilelement-Sitzfläche 51d gedrückt wird,
auf eine Erregerkraft im Verhältnis
zum abgesenkten Strom geschaltet. Daher bewirkt der Steuerdruck
in der Steuerdruckkammer 31y, dass das Ventilelement 55,
welches die Abführpassage
schließt,
verschoben werden kann mit dem Resultat, dass ein Spalt zwischen
dem Ventilelement 55 und der Ventilelement-Sitzfläche 51d definiert
wird, wodurch das Steuerfluid in der Steuerdruckkammer 31y über einen
solchen Spalt abgeführt
wird. Bei der Abführung
des Steuerfluids wird der Spalt zwischen dem Ventilelement 55 und
der Ventilelement-Sitzfläche 51d so
gesteuert, dass der Druck in der Steuerdruckkammer 31y im
Verhältnis zu
der Erregerkraft in Erwiderung auf den oben genannten geringen Füllkommandostrom
I2 gehalten wird. Das Drucksteuerventil 30 wird durch den
Druck in der Rücklaufdruckkammer 31x in
der Kupplungs- oder Bremskammer zurückbewegt, um in Richtung nach
rechts verschoben zu werden.
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Die
Verschiebung des Drucksteuerventils 30 in Richtung nach
rechts bewirkt, dass die Auslassöffnung 13 mit
der Abführöffnung 15 verbunden
werden kann und das Hydraulikfluid in die Kupplungs- oder Bremskammer
abgeführt
werden kann, so dass der Druck in der Rücklaufdruckkammer 31x gesenkt wird.
Die Absenkung des Drucks bleibt erhalten, bis der Druck in der Rücklaufdruckkammer 31x mit
dem Hydraulikfluiddruck in der Steuerdruckkammer 31y ausgeglichen
ist, welcher proportional zu der Erregerkraft ist, die durch die
Zuführung
des oben genannten Füllkommandostroms
erzeugt wird. Gleichzeitig wird die Verbindung zwischen der Auslassöffnung 13 und
der Abführöffnung 15 unterbrochen
und die Verbindungsöffnung
zwischen der Einlassöffnung 11 und
der Auslassöffnung 13 wird
gedrosselt, so dass die Menge des Hydraulikfluids, welches in die Auslassöffnung 13 strömt, gering
ist. Infolgedessen wird die Kupplungs- oder Bremskammer, welche noch
nicht vollständig
gefüllt
ist, durch Ergänzung
der geringen Menge an Hydraulikfluid vollständig gefüllt und die Kupplung oder Bremse
gelangt stoßfrei
in Eingriff. Der Betrieb wird beibehalten, bis die Kupplungs- oder
Bremskammer vollständig
mit Hydraulikfluid gefüllt
ist.
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Während des
Zeitraums, in welchem eine geringe Menge an Hydraulikfluid zur Ergänzung eingeströmt ist,
da die Kupplungs- oder
Bremskammer nicht mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist,
spannt die Feder 72 des Druckschalters 60 den
Schieber 70 in Richtung nach links vor, wodurch der Druckschalter 60 nicht
betätigt
wird. Daher ist der Kolben 75 von der Schaltstange 61 getrennt,
wodurch sich das von dem Druckschalter 60 erfasste Potential
erhöht
(zum Beispiel 24V), wie in 5D gezeigt
ist.
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Ein
solcher Strom einer geringen Menge an Hydraulikfluid zur Ergänzung wird
beibehalten, bis der Druckschalter 60 erfasst, dass das
Füllen
der Betätigungskammer
mit Hydraulikfluid beendet ist. Gleichzeitig, wenn die Kupplungs- oder Bremskammer
vollständig
mit Hydraulikfluid gefüllt
ist und der Anfangseingriffs-Hydraulikfluiddruck der Kupplung oder
Bremse steigt, wird die Feder 72 des Druckschalters 60 durch
den Anfangsdruck zusammengedrückt,
um zu bewirken, dass der Schieber 70 in Richtung nach rechts
verschoben wird, wodurch der Druckschalter 60 zu arbeiten
beginnt.
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Wie
aus 5D ersichtlich, erfasst der Druckschalter 60 einen
ersten hohen Auslassdruck (die Spannung ist auf Niveau 0) im Zeitpunkt
t1 (wenn das Ventil geöffnet
ist), einen niedrigen Auslassdruck (die Spannung ist 24V) im Zeitpunkt
t2 (wenn das Ventil gedrosselt ist), und danach einen zweiten hohen
Auslassdruck (die Spannung ist auf Niveau 0) bei der Beendigung
des Füllens
(zum Zeitpunkt t3). Während
dieses Zeitraums arbeitet die Steuereinrichtung derart, dass sie
den ersten hohen Auslassdruck streicht und die Beendigung des Füllens durch
den zweiten hohen Auslassdruck erfasst. Die Steuereinrichtung, welche
das zweite Erfassungssignal aufgenommen hat, das die Beendigung
des Füllens
darstellt, arbeitet derart, dass der Kommandostrom I von dem geringen
elektrischen Füllkommandostrom
I2 auf einen allmählich
ansteigenden Hydraulikfluiddruck-Kommandostrom zum Ausüben einer
allmählich
ansteigenden Erregerkraft auf die Spule in dem Proportionalsolenoid 40 geschaltet
wird, wie aus 5A ersichtlich ist. Hierbei
kann das zweite Erfassungssignal bei der Beendigung des Füllens als
Zeitrichtlinie genommen werden, bei welcher die Betätigungskammer
anfangs mit dem Hydraulikfluid zu füllen ist. Dementsprechend steuert
die Vorrichtung gemäß der Erfindung
den Zeitraum, in welchem das Kommando zum Einströmen einer großen Menge
abgegeben wird, in einem Falle, in welchem die Vorrichtung bei einer
drehzahländernden
Kupplung eingesetzt wird, wenn ein Anfangsfüllzeitraum einen vorbestimmten
Zeitraum durch Verschleiß eines
Kupplungsbelages überschreiten
kann, oder wenn die Menge des einströmenden Hydraulikfluids, mit
welchem ein Kupplungszylinder gefüllt wird, durch Langsamkeit
und Schnelligkeit des Strömungsgeschwindigkeit
des Hydraulikfluids bezogen auf die Motordrehzahl und Temperatur
des Fluids geändert
wird, woraus ein Anfangsfüllzeitraum
resultiert, der über oder
unter dem vorbestimmten Zeitraum liegt. Dementsprechend kann die
Einströmmenge
des Hydraulikfluids derart geregelt werden, dass der Zeitraum, in welchem
die Betätigungskammer
anfangs mit Hydraulikfluid gefüllt
werden soll, zweckmäßig eingestellt
werden kann, um einen Kupplungseingriffszeitraum zu korrigieren.
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Die
allmählich
ansteigende Erregung des Proportionalsolenoids 40 bewirkt,
dass die Welle 47 allmählich
in Richtung nach links verschoben wird, wie aus 1 ersichtlich
ist, mit dem Ergebnis, dass der Spalt zwischen dem Ventilelement 55,
welches mit dem Ende der Welle 47 in Kontakt gelangt, und der
Ventilelement-Sitzfläche 51d allmählich gegen den
Strom des Steuerfluids verengt wird. Da die Menge des Hydraulikfluids
absinkt, welche aus der Steuerdruckkammer 31y über die
axialen Abführpassagen 51c und 51d und
die radiale Abführpassage 51a in
die Abführöffnung 17 entweicht,
steigt der Hydraulikfluiddruck in der Steuerdruckkammer 31y im
Verhältnis
zu dem allmählich
steigenden Strom, der an das Proportionalsolenoid 40 angelegt
ist, wie in 5B gezeigt.
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Infolgedessen
steigt der Hydraulikflüssigkeitsdruck
in der Steuerdruckkammer 31y allmählich an, wodurch die Verbindung
zwischen der Auslassöffnung 13 und
der Abführöffnung 17 unterbrochen gehalten
wird. Daher arbeitet die Steuereinrichtung derart, dass sie den
allmählichen
Anstieg des Hydraulikfluiddrucks des Kupplungs- oder Bremseingriffs
einstellt, so dass die Verbindung zwischen der Einlassöffnung 11 und
der Auslassöffnung 13 beibehalten
wird, um zu bewirken, dass das Hydraulikfluid in die Kupplungskammer
strömt,
um den Druck in der Rücklaufdruckkammer 31x im
Ausgleich mit dem allmählich
ansteigenden Druck zu erhöhen,
der in der Steuerdruckkammer 31y erzeugt wird.
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Eine
solche allmählich
ansteigende Steuerung des Hydraulikfluiddrucks des Kupplungs- oder Bremseingriffs
wird wie folgt durchgeführt.
Zuerst arbeitet die Steuereinrichtung derart, dass sie einen allmählich ansteigenden
Kommandostrom an das Proportionalsolenoid 40 für einen
vorbestimmten Zeitraum abgibt, so dass der Hydraulikfluiddruck des Kupplungs-
oder Bremseingriffs auf den festgelegten Druck für den vorbestimmten Zeitraum
erhöht
wird. Nach dem vorbestimmten Zeitraum arbeitet die Steuereinrichtung
derart, dass sie den allmählich
ansteigenden Kommandostrom auf einen festgelegten Kommandostrom
des Kupplungs- oder Bremseingriffsdrucks schaltet, so dass der Druck
in der Steuerdruckkammer 31y konstant gehalten wird. Wenn der
Druck in der Rücklaufkammer 14 der
Kupplung oder Bremse den Druck in der Steuerdruckkammer 31y überschreitet,
wird die Verbindung zwischen der Auslassöffnung 13 und der
Abführöffnung 15 oder der
Einlassöffnung 11 des
Drucksteuerventils 30 intermittierend unterbrochen, so
dass der Druck in der Rücklaufkammer 14 der
Kupplung oder Bremse mit dem Druck in der Steuerdruckkammer 31y ausgeglichen
wird, um den festgelegten Druck des Kupplungs- oder Bremseingriffs
konstant zu halten. Gleichermaßen
wird der vorbestimmte allmählich
ansteigende Zeitraum von einem Zeitpunkt, wenn das zweite Füllsignal
durch den Druckschalter 60 erfasst wird, zu einem Zeitpunkt,
wenn der Druck in der Steuerdruckkammer 31y den festgelegten
Druck des Kupplungs- oder Bremseingriffs erreicht, durch Verkürzen oder
Verlängern
des Eingriffszeitraums oder Ändern des
allmählich
ansteigenden Stroms in dem vorbestimmten Zeitraum, in welchem das
Kommando für den
allmählich
ansteigenden Strom in Erwiderung auf den Eingriffszustand der Kupplung
oder Bremse abgegeben wird (zum Beispiel, wenn ein Fahrzeug bergauf
oder bergab oder auf einer Ebene fährt), derart gesteuert, dass
ein Zeitraum bis zu einem Eingriff einer Kupplung oder Bremse variabel
ist.
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Die
Ventilvorrichtung zur Steuerung von Hydraulikdruck mit dem oben
erwähnten
Aufbau hat die nachfolgend beschriebenen Wirkungen. Bei der herkömmlichen
Vorrichtung bewirkt, wenn ein Kupplungszylinder vollständig mit
Hydraulikfluid gefüllt
ist, eine Differenz der Druckaufnahmeflächen der Vorder- oder Rückseite
einer Drossel, dass ein Strömungsraten- Erfassungsventil
verschoben wird und mit einer Füllungserfassungssonde
in Kontakt gelangt. In diesem Fall, da die Erfassungssonde nach der
Beendigung des Füllens
verschoben wird, ist das Ansprechverhalten der Vorrichtung so schlecht,
dass ein Stoßdruck
erzeugt werden kann, welcher einen Eingriffsstoß der Kupplung bewirkt. Jedoch
ist bei dieser Vorrichtung gemäß der Erfindung
die Erfassungssonde derart aufgebaut, dass, wenn ein Kupplungs-
oder Bremszylinder vollständig
mit Hydraulikfluid gefüllt
ist und der Anfangseingriffsdruck der Kupplung oder Bremse ansteigt,
eine Erfassung durchgeführt
wird, und während
eines Zeitraums, in welchem der Zylinder unter dem Anfangsdruck
mit dem Hydraulikfluid gefüllt
wird, keine Erfassung durchgeführt
wird. Dementsprechend ist es möglich, ein
gutes Ansprechverhalten zu haben und das Auftreten des Stoßdrucks
im Vergleich zu dem herkömmlichen
Verfahren zum Verschieben der Erfassungssonde durch die Differenz
der Druckaufnahmeflächen
zu verhindern.
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Ferner,
da das Drucksteuerventil gesteuert wird, indem es durch den Steuerdruck
verschoben wird, wird die Verschiebekraft und der Verschiebehub im
Vergleich zu der herkömmlichen
Verschiebesteuerung durch Magnetkraft des Proportionalsolenoids verbessert.
Dementsprechend wird das Auftreten des Verschiebestoßes verhindert
und eine große Menge
an Hydraulikfluid kann strömen,
und es ist nicht notwendig, das Proportionalsolenoid mit einer großen Erregerkraft
zu verwenden, wodurch es möglich
ist, die Kosten zu reduzieren.
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Mit
Bezug auf 6 und 7 wird eine zweite
Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
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Bei
einer Kupplungshydraulikdruck-Steuervorrichtung 201, wie
in 6 gezeigt, besteht der Hauptunterschied zu der
in den 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsform
in dem Aufbau des Gehäuses.
Ein Drucksteuerventil 30, ein Druckproportionalventil 50,
ein Proportionalsolenoid 40 und ein Druckschalter 60 weisen
die gleiche Struktur und Funktion wie die der ersten Ausführungsform
auf.
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Wie
aus 6 ersichtlich, sind in einem Gehäuse 203 der
Kupplungshydraulikdruck-Steuervorrichtung 201 gemäß der zweiten
Ausführungsform eine
mit einer Pumpe verbundene Einlassöffnung 211, eine mit
einem Kupplungszylinder verbundene Auslassöffnung 213, und mit
einem Ausgleichsbehälter
verbundene Abführöffnungen 215 und 217 vorgesehen.
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Nebenbei
wird eine Hauptpassage von der Pumpe zu dem Zylinder durch die Einlassöffnung 211 und
die Auslassöffnung 213 gebildet.
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In
dem Gehäuse 203 ist
an der rechten Seite der Abführöffnung 215 eine
Steuerdruckkammer 219 definiert, in welcher ein rechter
Endabschnitt 31b des Drucksteuerventils 30 gleitend
angeordnet ist. Mit der Oberseite der Steuerdruckkammer 219 ist
eine Steuerdruckpassage 218 verbunden, welche über einen Filter
h und eine Drossel 216 mit einer Auslasspassage der Pumpe
verbunden ist.
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Ein
an der Außenseite
angebrachter Filter 230 in 6 wirkt
als Steuerfluidfilter, wenn ein Steuerfluid von der Einlassöffnung 211 der
Pumpe zugeführt
wird und in die Vorrichtung strömt.
Der Filter 230 ist an der Außenseite des Gehäuses 203 derart
angeordnet, dass es leicht ist, die Wartung durchzuführen. Der
Filter h in 7 wirkt als Filter, welcher
verhindert, dass die Drossel 26a in der ersten Ausführungsform
blockiert.
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An
der Oberseite des Gehäuses 203 ist
eine Kammer 221 definiert, in welcher der Schieber 70 angeordnet
ist, der den Druckschalter 60 bildet. In dem Gehäuse 203 ist
eine Druckerfassungspassage 223 zwischen der Kammer 221 und
der Auslassöffnung 213 definiert.
Die Kammer 221 ist auch mit der Abführöffnung 217 verbunden.
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Bei
der Kupplungshydraulikdruck-Steuervorrichtung 201 der zweiten
Ausführungsform
tritt kein Spitzendruck (Stoßdruck)
bei der Beendigung des Füllens
auf, welcher gewöhnlich
bei der herkömmlichen
Vorrichtung auftritt, da sie in derselben Weise wie die Kupplungshydraulikdruck-Steuervorrichtung 1 nach
der ersten Ausführungsform
gesteuert wird. Dementsprechend kann kein drehzahländernder Stoß in einer
Kupplung erzeugt werden, so dass ein sanftes Schalten durchgeführt werden
kann. Speziell ist es bei einer solchen Kupplungshydraulikdruck-Steuervorrichtung 201 leicht,
eine Wartung durchzuführen,
da der Filter 230 an der Außenseite des Gehäuses 203 positioniert
ist.
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Mit
Bezug auf 8 wird eine dritte Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
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Das
Hauptmerkmal einer Kupplungshydraulikdruck-Steuervorrichtung nach der dritten Ausführungsform
besteht darin, dass eine Steuerdruckpassage in einem Drucksteuerventil
definiert ist.
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Die
Kupplungshydraulikdruck-Steuervorrichtung 301 weist, wie
in 8 gezeigt ist, ein Gehäuse 303 auf, in welchem
eine mit einer Pumpe verbundene Einlassöffnung 311, eine mit
einem Kupplungszylinder verbundene Auslassöffnung 313, und eine
mit einem Ausgleichsbehälter
verbundene Abführöffnung 315 vorgesehen
sind.
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Ein
Drucksteuerventil 330, ein Druckproportionalventil 350 und
ein Proportionalsolenoid 340 sind in einer axialen Linie von
der Innenseite zur Außenseite
des Gehäuses 3 ausgerichtet.
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Zuerst
wird das Drucksteuerventil 330 erläutert.
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Das
Drucksteuerventil 330 weist auf: einen Bundabschnitt 334C,
welcher die Einlassöffnung 311 von
der Auslassöffnung 313 trennt
und in Richtung nach links und rechts gleitet, um selektiv zwischen der
Einlassöffnung 311 und
der Auslassöffnung
verbunden zu werden, einen Bundabschnitt 313A, welcher
die Auslassöffnung 313 von
der Abführöffnung 315 trennt
und in Richtung nach links und rechts gleitet, um selektiv zwischen
der Auslassöffnung 313 und
der Abführöffnung 315 verbunden
zu werden, einen Bundabschnitt 334B, welcher die Verbindung
mit der Einlassöffnung 311 unterbricht,
deren Endfläche als
Druckaufnahmefläche 380 für das Steuerfluid wirkt,
und einen Bundabschnitt 332B, welcher eine Federkraft einer
Feder 333 aufnimmt.
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Außerdem ist
der Durchmesser des Bundabschnitts 334C derart größer als
der des Bundabschnitts 313A, dass eine kreisförmige Druckaufnahmefläche 332D definiert
wird, welche als Rücklaufdruckaufnahmefläche für den Kupplungs-
und Bremseingriffsdruck wirkt. Außerdem ist in einem zwischen
dem Bundabschnitt 323 und dem Bundabschnitt 334B definierten
Abschnitt mit kleinem Durchmesser eine radiale Passage ausgebildet.
Ferner ist eine innere axiale Passage 334a ausgebildet, welche
eine Hydraulikfluidpassage 326a aufweist, die mit der radialen
Passage verbunden ist und die Endfläche 380 des Bundabschnitts 334B erreicht.
Mit einer solchen Konstruktion kann ein Steuerfluid die Endfläche des
Drucksteuerventils 330 belasten.
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Der
Durchmesser des Bundabschnitts 313A ist gleich dem Durchmesser
des Bundabschnitts 332B, und eine kreisförmige Nut 332C ist
zwischen den Bundabschnitten 313A und 332B ausgebildet mit
dem Resultat, dass die kreisförmige
Nut 332C mit der axialen Passage 332b verbunden
werden kann, welche als Abführpassage
wirkt, die zwischen der Einlassöffnung 313 und
der Auslassöffnung 315 verbunden
ist.
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Als
nächstes
wird das Druckproportionalventil 350 erläutert.
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Das
Druckproportionalventil 350 weist einen zylindrischen Ventilsitzkörper 352 auf,
welcher in der Nähe
des Drucksteuerventils 330 zu diesem ausgerichtet ist.
In dem zylindrischen Ventilsitzkörper 352 sind
eine Steuerdruckkammer 352a, eine Drosselpassage 352b in
der Steuerdruckkammer 352a, ein posaunenförmiger Ventilsitz 352d und
ein Abführabschnitt 354 zu
der Achse der Steuerdruckkammer 352a ausgerichtet. Die
Steuerdruckkammer 352a ist einer inneren axialen Passage 334a zugewandt,
die zu der Endfläche 380 des
Drucksteuerventils 330 geöffnet ist. Die Kraft des Ventilelements 355,
welches durch die Welle 347 des Proportionalsolenoids 340 gegen
den Ventilsitz 352d gedrückt wird, ist so eingestellt,
dass die Strömungsmenge
des Abführfluids von
der Drosselpassage 352b gesteuert werden kann.
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Der
Abführabschnitt 354 ist
in einer Abführkammer 381 in
dem Gehäuse 303 angeordnet.
In dem Abführabschnitt 354 ist
eine mit der Innenseite der Abführkammer 381 verbundene
Abführfluidpassage 354a ausgebildet.
An dem rechten Ende des Abführabschnitts 354 ist
ein Eingriffsflanschabschnitt 356 ausgebildet, welcher
mit einem Stufenabschnitt in Eingriff steht, der zwischen der Abführkammer 381 und
einer Auflagekante 383 ausgebildet ist. An der Mittelachse
des Abführabschnitts 354 ist
ein Mittelloch 354b ausgebildet.
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Als
nächstes
wird das Proportionalsolenoid 340 erläutert.
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Das
Proportionalsolenoid 340 hat im wesentlichen fast denselben
Aufbau wie das Proportionalsolenoid 40 bei der oben genannten
ersten und zweiten Ausführungsform.
Jedoch ist die Struktur des Verbindungsabschnitts ein wenig verschieden.
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Das
Proportionalsolenoid 340 weist einen Verbindungsabschnitt 341 auf,
welcher hülsenförmig ausgebildet
ist. An dem linken Ende des Verbindungsabschnitts 341 ist
ein kreisförmiger
Vorspannabschnitt 342 ausgebildet. An der Außenseite
des Verbindungsabschnitts 341 ist eine Befestigungsplatte 346 vorgesehen.
Das Proportionalsolenoid 340 ist an der Befestigungsplatte 346 fixiert,
die an der rechten Endfläche
des Gehäuses 303 vorgesehen
ist. In einem solchen fixierten Zustand steht der Vorspannabschnitt 342 des
Verbindungsabschnitts 341 mit der rechten Endfläche des
Eingriffsflanschabschnitts 356 des Druckproportionalventils 350 in
Kontakt. Daher ist das Druckproportionalventil 350 an der
Innenseite des Gehäuses 303 fixiert.
Gleichermaßen
hat die Welle 347 des Proportionalsolenoids 340 fast
dieselbe Struktur wie die des Proportionalsolenoids 40 in der
oben genannten ersten und zweiten Ausführungsform.
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An
dem oberen Abschnitt des Gehäuses 303 ist
ein Kammer 221 ausgebildet, in welcher ein Schieber 70 angeordnet
ist, der den Druckschalter 60 bildet. In dem Gehäuse 303 ist
eine Druckerfassungspassage 323 zwischen der Kammer 221 und
der Auslassöffnung 313 ausgebildet.
Die Kammer 221 ist mit der Abführöffnung 315 verbunden.
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Bei
der Kupplungshydraulikdruck-Steuervorrichtung 301 nach
der dritten Ausführungsform
ist im Schließzustand
die Welle 347 des Proportionalsolenoids 340 in
Richtung nach rechts verschoben, so dass ein Spalt zwischen dem
Ventilelement 355, welches mit dem Ende der Welle 347 in
Kontakt steht, und der Ventilelement-Sitzfläche 352d des Ventilsitzkörpers 350 definiert
ist. Gleichzeitig wird das von der Pumpe zugeführte Hydraulikfluid von der
Einlassöffnung 313 eingeführt und
strömt
zu der Hydraulikfluidpassage 334a, die in dem Abschnitt 334 des
Drucksteuerventils 330 ausgebildet ist (der die Hydraulikfluidpassage 326a enthält, die
an dem Öffnungsabschnitt 326 ausgebildet
ist), zu der Steuerdruckkammer 352a, die in dem Ventilsitzkörper 350 ausgebildet
ist (der die Drosselpassage 352b enthält), zu der Abführfluidpassage 354a und
schließlich
zu der Abführöffnung 317.
In diesem Moment, da der Steuerdruck zwischen dem Drucksteuerventil 330 und
dem Ventilsitzkörper 350 (die
rechte Kammer 380, d.h. eine Steuerdruckkammer) nicht ansteigt,
wird das Drucksteuerventil 330 unter der Vorspannkraft
der Feder 333 in Richtung nach rechts verschoben und gelangt
mit dem Ventilsitzkörper 350 in
Kontakt. Dementsprechend wird, wie in 8 gezeigt,
die Verbindung zwischen der Einlassöffnung 311 und der Auslassöffnung 313 durch
den linken Abschnitt 334C mit großem Durchmesser unterbrochen,
und die Auslassöffnung 313 ist
mit der Abführöffnung 315 verbunden,
so dass kein Hydraulikdruck auf den Kupplungszylinder aufgebracht
wird.
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Wenn
die Kupplung verbunden wird, wird das Proportionalsolenoid 340 erregt,
um die Welle 347 in Richtung nach links zu verschieben,
so dass das Ventilelement 355 an die Ventilelement-Sitzfläche 352d gedrückt wird
und die Drosselpassage 352b schließt. Demzufolge wird das von
der Pumpe zugeführte
Hydraulikfluid von der Einlassöffnung 311 eingeführt und
strömt
zu dem Hydraulikfluidpassage 334a, die an dem Abschnitt 334 des
Drucksteuerventils 330 ausgebildet ist (das die Hydraulikfluidpassage 326a enthält, die
an dem Öffnungsabschnitt 326 ausgebildet
ist), und zu der Steuerdruckkammer 352a des Ventilsitzkörpers 350 (der
die Drosselpassage 352b enthält). Infolgedessen steigt der
Druck in der rechten Kammer 380, die zwischen dem Drucksteuerventil 330 und
dem Ventilsitzkörper 350 liegt. Wenn
der Steuerdruck größer als
die Vorspannkraft der Feder 333 ist, wird das Drucksteuerventil 330 in Richtung
nach links verschoben.
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Wenn
das Drucksteuerventil 330 in Richtung nach links verschoben
wird, kann der linke Abschnitt 334C des Drucksteuerventils 301 in
die Auslassöffnung 313 positioniert
werden mit dem Resultat, dass die Verbindungspassage 312 geöffnet wird,
wodurch die Einlassöffnung 311 mit
der Auslassöffnung 313 verbunden
ist. Daher wird das Hydraulikfluid in den Kupplungszylinder eingeführt, um
zu bewirken, dass der Kupplungsdruck ansteigt. Als nächstes,
wenn der von dem Proportionalsolenoid 340 zugeführte Kommandostrom
verringert wird, wird die Welle 347 ein wenig in Richtung
nach rechts verschoben, wodurch die Druckkraft auf die Ventilelement-Sitzfläche 352d des
Ventilelements 355 abgeschwächt wird. Demzufolge wird das
von der Einlassöffnung 311 zugeführte Hydraulikfluid
von der Hydraulikfluidpassage 334a eingeführt, der
an dem Abschnitt 334 des Drucksteuerventils 330 ausgebildet
ist (das die Hydraulikfluidpassage 326a enthält, die
in dem Öffnungsabschnitt 326 ausgebildet
ist), und strömt
zu der Hydraulikfluidpassage 352a, die in dem Ventilsitzkörper 350 ausgebildet
ist (der die Drosselpassage 352b enthält), zu der Abführfluidpassage 354a und
schließlich
zu der Abführöffnung 317.
Infolgedessen wird das Drucksteuerventil 330 in Richtung
nach rechts verschoben, so dass die Öffnung der Verbindungspassage 312 verkleinert
wird, wodurch die Menge des Hydraulikfluids, das von der Einlassöffnung 11 zu
der Auslassöffnung 13 eingeführt wird,
gering ist.
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Wie
oben beschrieben, unterscheidet sich bei der dritten Ausführungsform
die Strömungsrichtung
des Hydraulikfluids von der nach der oben genannten ersten und zweiten
Ausführungsform.
Jedoch, da die Steuerung des Hydraulikfluids in derselben Weise
wie zuvor genannt durchgeführt
wird, werden die Druckregelung und die Modulation in derselben Weise
durchgeführt.
Dementsprechend wird bei der dritten Ausführungsform kein Spitzendruck (Stoßdruck)
bei der Beendigung des Füllens,
welcher herkömmlich
auftritt, erzeugt.
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Speziell
ist bei der dritten Ausführungsform, da
der Öffnungsabschnitt 326 in
der Hydraulikfluidpassage 334a in dem Drucksteuerventil 301 vorgesehen
ist, das Gehäuse 303 kompakt.
Dementsprechend kann die Vorrichtung in einem kleinen Raum installiert
werden.
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Wie
oben erwähnt,
hat die Erfindung die folgenden Wirkungen.
- (1)
Der Spitzendruck (Stoßdruck),
welcher bei der Beendigung des Füllens
der herkömmlichen
Vorrichtung auftritt, wird nicht erzeugt. Es ist möglich, die
Kosten zu reduzieren.
- (2) Eine große
Menge an Hydraulikfluid kann strömen.
- (3) Selbst wenn das Proportionalsolenoid eine geringe Kapazität hat, tritt
kaum eine Fehlbedienung infolge des Angreifens von Teilchen auf.
Außerdem,
da das Solenoid einen geringen Druck haben kann, ist es möglich, die
Kosten zu reduzieren.
- (4) In dem Fall, in dem ein Filter an der Zuströmseite einer
Drossel angeordnet ist, kann der Filter ein Blockieren der Drosselpassage
verhindern.
- (5) In dem Fall, in dem ein Filter an der Außenseite des Gehäuses angeordnet
ist, kann der Austausch und die Reinigung des Filters leicht durchgeführt werden.