DE102007013614A1

DE102007013614A1 - Druckregelung in einem Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE102007013614A1
Application number: DE102007013614A
Authority: DE
Inventors: Ronald F. Ypsilanti Lochocki jun.; Robert L. Ann Arbor Moses
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2007-03-21
Publication date: 2007-11-08
Also published as: CN101042189A; US20070220879A1

Abstract

Ein Druckregelsystem für ein Lastschaltgetriebe umfasst ein Druckregelventil, um an eine Last ein Drucksignal und an einen Druckwandler auch ein Drucksignal zur Rückkopplung in ein Getriebesteuermodul (TCM) auszugeben, das wiederum den Ausgangsdruck des Regelventils zu einem gewünschten Niveau gemäß einem Druckbefehl vorschlägt, der ursprünglich von dem Getriebesteuermodul ausgegeben wird. Dieses System stellt einen geschlossenen Regelkreis zur Druckregelung bereit.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft elektrohydraulische Steuerungen für Lastschaltgetriebe und im Besonderen Druckregelventilsteuerungen in Lastschaltgetrieben.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Automatisch schaltende Lastschaltgetriebe umfassen ein Hydrauliksystem, das Leistung zuführt, um die verschiedenen Kupplungen und Bremsen und anderen Elemente in dem Getriebe zu betätigen. Der Wert des Hydraulikdrucks wird begrenzt oder gesteuert, um den effizientesten Betrieb bereitzustellen, der erhalten werden kann.
In jüngeren Getrieben haben sich die Hydrauliksteuerungen zu elektrohydraulischen Steuerungen weiterentwickelt, wobei elektrische oder elektronische Signale verfügbar sind, um die Getriebesteuerungen zu unterstützen. Die elektrohydraulischen Steuerungen umfassen im Allgemeinen ein Solenoidventil, das verschiedene Signale von einem Getriebesteuermodul (TCM von Transmission Control Module) empfängt, um den verschiedenen Arbeitsventilen des Getriebes ein Drucksignal zuzuführen. Obgleich diese elektrohydraulischen Steuerungen recht gut funktioniert, kann die Druckregelung in den verschiedenen Systemen des Lastschaltgetriebes noch verbessert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine verbesserte elektrohydraulische Getriebesteuerung bereitzustellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung führt das elektrohydraulische Steuersolenoid einem Druckregelventil Signale zu, so dass der richtige Ausgangsdruck erhalten bleibt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung führt das Druckregelventil einer Last einen Druck zu und führt einem Hydrauliksteuermodul eine Druckrückkopplung zu.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Ausgangsdruck eines Druckreglers einem Druckwandler unterworfen oder ist an diesem betreibbar, der ein elektronisches Signal an ein Getriebesteuermodul ausgibt, um eine Steuerung eines geregelten Drucks zu bewirken.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Druckbefehl durch einen Steueralgorithmus an ein Solenoidventil ausgegeben, das einen Pilotdruck durch ein Druckregelventil ausgibt; wobei der Ausgangsdruck des Druckregelventils von einem Druckwandler erfasst wird, der dem Getriebesteuermodul (TCM) ein Rückkopplungssignal zuführt, um eine Einstellung des Signals, das an das Solenoidventil ausgegeben wird, und somit den Ausgangsdruck des Regelventils bereitzustellen.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Diagrammdarstellung eines elektrohydraulischen Steuersystems, das die vorliegende Erfindung enthält.
2 ist eine Schema- und Diagrammdarstellung eines Teils eines hydraulischen Steuersystems, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
3 ist eine Schema- und Diagrammdarstellung einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Schema- und Diagrammdarstellung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1 ist eine Diagrammdarstellung eines Teils eines Getriebesteuersystems gezeigt, das ein Getriebesteuermodul (TCM von Transmission Control Module), ein Solenoidventil 10, ein Druckregelventil 12, einen Druckwandler 14 und ein Getriebeelement 16 umfasst. Das Getriebeelement 16 kann ein herkömmlicher selektiv betreibbarer Drehmomentübertragungsmechanismus, wie etwa eine Kupplung oder eine Bremse, zum Steuern des Verhältnisses in dem Getriebe oder eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung zum Steuern des Wirkungsgrades eines Drehmomentwandlers oder der Hydraulikdruck des Systems sein, der viele Aspekte des Getriebebetriebes hydraulisch steuert.
Das TCM umfasst mehrere Befehlssignale, wie etwa Drosselklappenposition, Drehmomentanforderung, Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl und andere Charakteristiken oder Parameter des Antriebsstrangs. Der Druckbefehl wird durch eine Hauptgetriebesteuerung 18 an den Solenoidventil-Bauteilsteueralgorithmus 20 ausgegeben. Der Steueralgorithmus 20 führt einer Ventilansteuerungselektronik 22 Ausgangssignale in elektronischer Form zu. Das TCM umfasst auch irgendeine herkömmliche Elektronik, die der Korrekturvorrichtung 18 Rückkopplungssignale liefert.
Das TCM umfasst auch einen herkömmlichen vorprogrammierbaren digitalen Computer, der die Hauptbetriebsbasis für die Ausgangssignale ist. Die Ventilansteuerungselektronik 22 gibt Signale an das Solenoidventil 10 aus, da wiederum ein Drucksignal durch einen Kanal 26 an das Druckregelventil 12 ausgibt. In einer optionalen Konstruktion können das Solenoid und das Regelventil zu einem herkömmlichen Solenoidventil mit hohem Durchfluss kombiniert sein. Das Druckregelventil 12 liefert ein Fluid mit Ausgangsdruck in einem Kanal 28, der zu dem Getriebeelement 16 und auch zu dem Druckwandler 14 gelenkt wird. Der Druckwandler 14 lenkt ein elektronisches Signal durch die Druckrückkopplungselektronik 24 in dem TCM. Dies stellt einen Regler mit geschlossenem Regelkreis in dem Getriebesteuersystem bereit.
Der Steueralgorithmus 20 berechnet ein elektronisches Signal auf eine herkömmliche Weise für das Solenoidventil, das wiederum den Pilotdruck an das Druckregelventil liefert. Das Druckregelventil wird auf den Pilotdruck ansprechen, um den Ausgangsdruck für das Getriebeelement 16 zu steuern.
Der Druck in Kanal 28 wird auch zu dem Druckwandler 14 gelenkt, der ein elektronisches Signal zurück durch das TCM an den Solenoidhydrau liksteueralgorithmus 20 ausgibt. Wenn das Signal, das an der Fehlerkorrekturvorrichtung 18 empfangen wird, darauf hinweist, dass der Ausgangsdruck des Regelventils 12 sich von dem Druck unterscheidet, der in dem Getriebesteuermodul befohlen wird, wird in dem Steueralgorithmus 20 ein geeignetes Auswahlsignal erzeugt, um ein Ausgangssignal zu liefern, das den geregelten Druck in Kanal 28 auf ein Niveau ändern wird, das dem Druck, der durch das TCM befohlen wird, entspricht oder mit diesem vereinbar ist.
In 2 ist ein Teil eines Hydrauliksteuersystems für ein Getriebe zu sehen, das eine herkömmliche Hydraulikpumpe 30 umfasst, die einen Fluiddruck an einen Hauptleitungskanal 32 abgibt. Der Leitungskanal 32 ist mit einem Getriebeelement oder einer Hydrauliksteuerung 16A verbunden, die eine Last an der Pumpe 30 und dadurch ein Druckniveau in dem Hydrauliksystem herstellt. Die Hauptleitung 32 ist mit dem Druckwandler 14, einem Druckregelventil 12A und einem Maximaldruck- oder Druckbegrenzungsventil 34 verbunden. Das Druckbegrenzungsventil 34 ist ein herkömmliches Druckregelventil, das den Maximaldruck in dem System begrenzt.
Das Regelventil 12A umfasst einen Pilotabschnitt 36 und einen Regelventilabschnitt 38. Der Pilotabschnitt 36 umfasst ein Wechselventil oder Stopfenventil 40, das durch einen Kanal 42 mit einem Solenoidsteuerventil 10A in Fluidverbindung steht. Das Solenoidsteuerventil, wie es oben anhand von 1 erläutert wurde, empfängt Signale von dem TCM, um das Druckniveau in dem System herzustellen. Das Wechselventil oder Stopfenventil 40 arbeitet über eine Feder 59 an dem Ende eines Ventilkolbens 46, der ein Teil des Regelventils 38 ist. Der Ventilkolben 46 ist in einer Ventilbohrung 48, die ein Teil eines herkömmlichen Ventilkörpers 50 ist, oder in dem Pumpenkörper verschiebbar angeordnet. Der Ventilkörper 50 weist zwei Anschlüsse 52 und 54 auf, die Leitungsdruck in die Ventilbohrung 48 einlassen, und eine Wandlerversorgungsleitung oder einen Wandlerversorgungskanal 56 und eine Rückführleitung oder einen Auslasskanal 58.
Die Feder 59 bringt eine Vorbelastung auf den Ventilkolben 46 auf, so dass der Ventilkolben 46 derart gesteuert und positioniert wird, dass der Druck in der Hauptleitung 32 hergestellt wird. Der Anschluss 52 der Hauptleitung 32 wirkt auf das rechte Ende des Ventilkolbens 46, um die Federlast auszugleichen, die durch das Pilotventil 40 hergestellt wird. Wenn der Leitungsdruck an Kanal 32 größer als der Leitungsdruck ist, der von dem TCM durch das Solenoid 10A befohlen wird, wird der Ventilkolben 46 gegen die Feder nach links gedrängt, um überschüssiges Fluid in dem System durch den Kanal 58 abzulassen.
Der Kanal 56 führt Fluiddruck durch eine Getriebesteuerung zu, mit dem dann das Fluid zu einem herkömmlichen Drehmomentwandler, der nicht gezeigt ist, gelenkt wird. Das Fluid in Kanal 54 ist zu dem Druckwandler 14 sowie zu der Steuerung oder dem Getriebeelement 16A hin offen. Der Druck in Kanal 54 bewirkt, dass der Druckwandler 14 ein Signal an das TCM ausgibt, wodurch sichergestellt ist, dass für den richtigen Betrieb des Getriebeelements 16A der Druck in Kanal 54 dem Druck entspricht, der von dem TCM befohlen wird. Das TCM empfängt, wie es zuvor erläutert wurde, Signale von verschiedenen Fahrzeugbetriebsmechanismen oder -sensoren, wie etwa Motordrehzahl, Antriebsposition, Fahrzeuggeschwindigkeit, Drehmomentbefehl und andere Gegenstände. Das TCM empfängt auch Signale von der Getriebehydrauliksteuerung 16A, um sicherzustellen, dass das Getriebe in dem gewünschten Drehzahlverhältnis oder Antriebsverhältnis, das durch den Bediener hergestellt wird, arbeitet.
In 3 ist ein Druckregelventil 12B zu sehen, das einen Ventilkolben 60 umfasst, der in einer Ventilbohrung 62, die in dem Ventilkörper 50 gebildet ist, verschiebbar angeordnet ist. Der Ventilkolben 60 weist drei Stege 64, 66 und 68 und einen Durchmessersteg 70 auf. Der Durchmessersteg 70 arbeitet mit dem linken Ende der Ventilbohrung 62 zusammen, um eine Pilotkammer 72 zu bilden. Die Pilotkammer 72 ist mit dem Solenoidventil 10B, das zu einem Kanal 74 führt, verbunden.
Die Ventilbohrung 62 steht auch mit einem Versorgungskanal 80, einem Kupplungseinrückkanal 82, einem optionalen Kanal 84, einem Auslasskanal 58B und einem Rückkopplungskanal 76 in Fluidverbindung. Der Rückkopplungskanal 76 kommuniziert mit dem Kupplungseinrückkanal 82, um ein Signal an das rechte Ende des Ventilkolbens 60 zu liefern und somit zu signalisieren, dass an dem Getriebeelement 16B der gewünschte Druck vorhanden ist.
Der Kanal 82 kommuniziert mit dem Getriebeelement 16B, das ein Drehmomentübertragungsmechanismus, wie eine Kupplung oder eine Bremse, sein kann. Der Kanal 82 kommuniziert auch mit dem Druckwandler 14, so dass dem TCM der tatsächliche Druck an dem Getriebeelement 16B übermittelt werden kann. Der Fluiddruck in Kammer 72 übermittelt natürlich dem Regelventil 12B das Befehlssignal von dem TCM. Das Fluid in Kanal 84 ist ein optionales Signal von einer anderen Betriebsvorrichtung in dem Getriebe, das den Druck in dem Getriebeelement 16B verringern wird, wenn dies erwünscht ist.
Wie bei dem Druckregelventil 12A gibt das Regelventil 12B ein Drucksteuersignal an eine Vorrichtung in dem Getriebe aus, und der dadurch ausgegebene Druck wird durch einen Druckwandler zurück zu dem TCM gelenkt, so dass eine Regelung des Drucks in dem Getriebeelement 16B innerhalb der von dem TCM gesetzten Parameter erfolgen kann.
In 4 ist ein Drehmomentwandler-Regelventil 12C gezeigt. Das Regelventil 12C umfasst einen Ventilkolben 100, der in einer Ventilbohrung 102 verschiebbar angeordnet ist. Der Ventilkolben 100 weist drei Stege 104, 106 und 108 auf. Das Regelventil 12C umfasst auch ein Stopfen- oder Wechselventil 110. Das Wechselventil 110 arbeitet in der Ventilbohrung 102, um zwei Steuerkammern 112 und 114 bereitzustellen.
Die Steuerkammer 112 steht mit dem Solenoidventil 10C in Fluidverbindung, das ein Steuersignal von dem TCM empfängt. Die Kammer 114 empfängt ein Signal von dem separaten Solenoidsteuerventil, das nicht gezeigt ist, welches Signale zu anderen Zwecken als der Regelung zuführt. Die Ventilbohrung 102 kommuniziert mit einem Drehmomentwandler-Einrückkanal 116 an zwei Anschlüssen 116 und 118 und einem Druckzufuhrkanal 122, der mit dem Getriebeelement 16A verbunden ist, um von dort einen Eingangsdruck zu empfangen. Der Druck in Kanal 122 wird durch das in 2 gezeigte Regelsystem gesteuert.
Die Ventilbohrung 102 ist auch mit einem Auslassanschluss 120 verbunden, der das überschüssige Fluid, das auf das Ventil aufgebracht wird, begrenzen oder in den Getriebesumpf zurückführen wird. Der Fluiddruck in Anschluss 118 und Kanal 116 wird einem herkömmlichen Getriebeelement, wie etwa einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 16C zugeführt. Der Druck in Kanal 116 wird auch zu dem Druckwandler 14 zum Steuern des Signals, das zurück zu dem TCM ausgegeben wird, gelenkt, um jede Änderung in der Druckregelung herzustellen, wie sie von dem Getriebesystem gefordert wird. Der Druck in Kanal 116 wird auch zurück zu der Ventilbohrung 102 gelenkt, um auf das rechte Ende des Regelventils 12C zu wirken und somit den Ausgangsdruck gemäß dem von dem TCM geforderten Signal zu vermindern.
Fachleute werden nun erkennen, dass der Typ der in den 2, 3 und 4 gezeigten Druckregelsysteme mit dem in 1 beschriebenen Druckregelschema übereinstimmt. Die Regelsysteme, die in den 2, 3 und 4 beschrieben sind, stellen das Druckregelsystem, Kupplungs- und Bremssysteme und das Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungssystem in einem Getriebe dar.
Beispielsweise stellt 2 eine herkömmliche Druckregelung einer Getriebesteuerung mit verbesserten elektronischen Mechanismen und Druckmechanismen dar, um einen geschlossenen Regelkreis zur Druckregelung bereitzustellen. Das in 3 gezeigte System stellt einen Druck dar, der dazu verwendet wird, die Einrückung und Ausrückung einer herkömmlichen fluidbetätigten Kupplung zu steuern, und das in 4 gezeigte Regelsystem ist eine Steuerung für eine herkömmliche Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung. In einem jeden von diesen Systemen ist jedoch der geschlossene Regelkreis, wie er in 1 dargestellt ist, eingebaut. Der in 1 beschriebene und in den 2, 3 und 4 angewandte geschlossene Regelkreis stellt die verbesserte Druckregelung in den verschiedenen Getriebesystemen bereit. Genau dieser geschlossene Regelkreis stellt die gewünschte Steuerung her.

Claims

Drucksteuersystem für ein Lastschaltgetriebe, umfassend: ein Getriebesteuermodul; ein Pilotventilmittel zum Empfang eines Signals von dem Getriebesteuermodul und zum Ausgeben eines Pilotdrucksignals; ein Druckregelventil-Ansprechmittel, das auf den Pilotdruck anspricht, um ein Steuersignal für einen geregelten Druck an eine vorbestimmte Lastvorrichtung auszugeben; und einen Druckwandler, der mit dem Signal für den geregelten Druck in Verbindung steht und ein elektronisches Signal, das dem Signal für den geregelten Druck entspricht, an das Getriebesteuermodul zur Benutzung durch dieses ausgibt, um eine Korrektur des geregelten Drucks vorzunehmen, wenn diese erforderlich ist.
Drucksteuersystem für ein Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass: die vorbestimmte Lastvorrichtung ein Drehmomentübertragungsmechanismus mit einem Drehmoment transportierenden Element ist.
Drucksteuersystem für ein Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass: die vorbestimmte Lastvorrichtung eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung mit einem Drehmoment transportierenden Element ist.
Drucksteuersystem für ein Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass: die vorbestimmte Lastvorrichtung ein System aus Hauptgetriebepumpe und Regelung ist.
Drucksteuersystem für ein Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass: die vorbestimmte Lastvorrichtung ein Druckregelmechanismus ist.