DE102009019941A1

DE102009019941A1 - Steuerungssystem für einen Drehmomentwandler mit Doppelkupplung

Info

Publication number: DE102009019941A1
Application number: DE102009019941A
Authority: DE
Inventors: David C. Avon Ames; Charles F. Pittsboro Long
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2009-12-17
Anticipated expiration: 2029-05-06
Also published as: DE102009019941B4; CN101598208A; CN101598208B; US20090280954A1; US8225915B2

Abstract

Ein System zum Steuern eines Doppelkupplungs-DrehmDoppelkupplungen ermöglicht, enthält eine erste Ventilanordnung, eine zweite Ventilanordnung, ein erstes Solenoid und ein zweites Solenoid. Die erste Ventilanordnung dient dazu, zu steuern, ob die beiden Kupplungen gelöst, getrimmt oder eingerückt sind. Die zweite Ventilanordnung dient dazu, zu steuern, welche der beiden Kupplungen gelöst, getrimmt oder eingerückt sind. Das erste Solenoid dient dazu, die Stellung der ersten Ventilanordnung zu steuern, und das zweite Solenoid dient dazu, die Stellung der zweiten Ventilanordnung zu steuern.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der am 09. Mai 2008 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/051,776. Die Offenbarung der obigen Anmeldung ist durch Verweis hierin einbezogen.
GEBIET
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Steuerungssystem für einen Doppelkupplungs-Drehmomentwandler und insbesondere auf ein Steuerungssystem mit einem Trimmsystem, das mit einem Wandlerventil multiplexiert wird, um Doppelkupplungen in einem Drehmomentwandler selektiv zu steuern.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt liefern nur eine Hintergrundinformation bezüglich der vorliegenden Offenbarung und können einen Stand der Technik bilden oder auch nicht.
Drehmomentwandler sind in der Technik gut bekannt und umfassen im Wesentlichen drei rotierende Elemente: eine Pumpe, eine Turbine und einen Stator. Die Pumpe wird durch eine Hauptantriebsmaschine wie zum Beispiel einen Verbrennungsmotor oder Elektromotor angetrieben. Die Turbine ist mit einer Abtriebswelle mechanisch gekoppelt und wird durch einen mittels Rotation der Pumpe gepumpten Fluidstrom angetrieben. Der Stator ist zwischen der Pumpe und Turbine angeordnet und ändert einen Fluidstrom, der von der Turbine zur Pumpe zurückkehrt, um Drehmoment zu vervielfachen. In einem Doppelkupplungs-Drehmomentwandler wird ein Paar Kupplungen genutzt, um die verschiedenen Komponenten des Drehmomentwandlers selektiv mechanisch zu verbinden. Das Paar Kupplungen umfasst typischerweise eine Überbrückungskupplung und eine Pumpenkupplung. Die Überbrückungskupplung dient dazu, die Pumpe des Drehmomentwandlers direkt mit der Turbine des Drehmomentwandlers mechanisch zu koppeln. Die Pumpenkupplung dient dazu, den Motorabtrieb mit der Pumpe des Drehmomentwandlers mechanisch zu koppeln und zu entkoppeln.
Der Hinzufügung mehrerer Kupplungen ermöglicht, dass der Doppelkupplungs-Drehmomentwandler in verschiedenen Zuständen arbeitet. Ein unabhängiges Steuern zweier separater Kupplungen erfordert jedoch teure Ventil- und Solenoid-Hydrauliksteuerungen. Die Hinzufügung dieser Ventile und Solenoide erhöht die Kosten und das Gewicht des hydraulischen Steuerungssystems des Getriebes. Dementsprechend gibt es in der Technik Bedarf an einem System zum Steuern eines Doppelkupplungs-Drehmomentwandlers, das eine unabhängige Steuerung der Doppelkupplungen ermöglicht und welches die Verwendung von Ventilen und Solenoiden minimiert.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung schafft ein System zum Steuern eines Doppelkupplungs-Drehmomentwandlers, das eine unabhängige Steuerung der Doppelkupplungen ermöglicht. Das System enthält eine erste Ventilanordnung, eine zweite Ventilanordnung, ein erstes Solenoid und ein zweites Solenoid. Die erste Ventilanordnung dient dazu, zu steuern, ob die Doppelkupplungen gelöst, getrimmt oder eingerückt sind. Die zweite Ventilanordnung dient dazu, zu steuern, welche der Doppelkupplungen gelöst, getrimmt oder eingerückt sind. Das erste Solenoid dient dazu, die Stellung der ersten Ventilanordnung zu steuern, und das zweite Solenoid dient dazu, die Stellung der zweiten Ventilanordnung zu steuern.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das erste Solenoid ein variables Abzweig-Solenoid (engl. bleed solenoid).
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das zweite Solenoid ein An/Aus-Solenoid.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung steuert die erste Ventilanordnung den Druck eines Fluidstroms zur zweiten Ventilanordnung, und die zweite Ventilanordnung leitet den Fluidstrom zu einer der beiden Kupplungen.
Weitere Aufgaben, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Verweis auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden, worin gleiche Bezugszeichen auf die gleiche Komponente, das gleiche Element oder Merkmal verweisen.
ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise beschränken.
1 ist ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines hydraulischen Steuerungssystems gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung, das eine Überbrückungskupplung und eine Pumpenkupplung gelöst befiehlt;
2 ist ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines hydraulischen Steuerungssystems gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung, das eine gelöste Überbrückungskupplung und eine getrimmte Pumpenkupplung befiehlt;
3 ist ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines hydraulischen Steuerungssystems gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung, das eine gelöste Überbrückungskupplung und eine eingerückte Pumpenkupplung befiehlt;
4 ist ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines hydraulischen Steuerungssystems gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung, das eine getrimmte Überbrückungskupplung und eine eingerückte Pumpenkupplung befiehlt;
5 ist ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines hydraulischen Steuerungssystems gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung, das eine Überbrückungskupplung und eine Pumpenkupplung eingerückt befiehlt; und
6 ist eine Darstellung, die einen Druck veranschaulicht, der unter Verwendung des hydraulischen Steuerungssystems der vorliegenden Erfindung während verschiedener Stufen eines Drehmomentwandlerbetriebs an einen Drehmomentwandler geliefert wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist in ihrer Art nur beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht beschränken.
Mit Verweis auf 1 wird ein hydraulisches Steuerungssystem zur Verwendung in einem Getriebe in einem Kraftfahrzeug schematisch veranschaulicht und als Ganzes durch Bezugsziffer 10 bezeichnet. Das hydraulische Steuerungssystem 10 dient dazu, einen beispielhaften Doppelkupplungs-Drehmomentwandler 12 zu steuern. Der Doppelkupplungs-Drehmomentwandler 12 umfasst im Wesentlichen eine Pumpe 14, eine Turbine 16, einen Stator 18, eine Überbrückungskupplung 20 und eine Pumpenkupplung 22. Die Pumpe 14 wird mit einer (nicht dargestellten) Hauptantriebsmaschine wie zum Beispiel einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor selektiv gekoppelt und durch diese angetrieben. Die Turbine 16 wird durch die Pumpe 14 fluidmäßig angetrieben. Die Turbine 16 ist mit einer (nicht dargestellten) Abtriebswelle, die mit dem (nicht dargestellten) Getriebe in Verbindung steht, gekoppelt und treibt sie an. Der Stator 18 befindet sich zwischen der Pumpe 14 und der Turbine 16 und wird genutzt, um Drehmoment innerhalb des Drehmomentwandlers 12 zu vervielfachen. Die Überbrückungskupplung 20 dient dazu, die Turbine 16 mit der Pumpe 14 selektiv mechanisch zu koppeln. Die Pumpenkupplung 22 dient dazu, die Pumpe 14 mit dem Abtrieb der Hauptantriebsmaschine selektiv mechanisch zu koppeln.
Während des Betriebs des Drehmomentwandlers 12 sind die Überbrückungskupplung 20 und die Pumpenkupplung 22 in einer von mindestens drei Stellungen: einer gelösten Stellung, einer getrimmten Stellung und einer vollständig eingerückten Stellung. In der gelösten Stellung sind die Überbrückungskupplung 20 und die Pumpenkupplung 22 ausgerückt und übertragen aktiv kein Drehmoment. In der getrimmten Stellung übertragen die Überbrückungskupplung 20 und die Pumpenkupplung 22 aktiv weniger als ein volles Drehmoment und sind nicht vollständig eingerückt. Mit anderen Worten lässt man in der getrimmten Stellung die Kupplungen 20, 22 schleifen. In der voll eingerückten Stellung sind die Überbrückungskupplung 20 und die Pumpenkupplung 22 vollständig eingerückt und schaffen eine direkte mechanische Verbindung, um Drehmoment voll zu übertragen. Sowohl die Überbrückungskupplung 20 als auch die Pumpenkupplung 22 sind in einem eingerückten Zustand, wenn an die Kupplungen 20, 22 kein unter Druck gesetztes Hydraulikfluid geliefert wurde. Die Stellungen der Überbrückungskupplung 20 und der Pumpenkupplung 22 werden durch das hydraulische Steuerungssystem 10, wie es im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, unabhängig gesteuert.
Das hydraulische Steuerungssystem 10 enthält eine erste oder Trimmventilanordnung 30, ein erstes oder Trimm-Solenoid 32, eine zweite oder Wandlerventilanordnung 34 und ein zweites oder Wandler-Solenoid 36. Die Trimmventilanordnung 30 wird genutzt, um die Stellungen oder Einrückung der Überbrückungskupplung 20 und der Pumpenkupplung 22 zu steuern. Die Trimmventilanordnung 30 enthält ein innerhalb eines Ventilkörpers 42 gelegenes Trimmventil 40. Konkreter umfasst der Ventilkörper 42 eine Innenfläche 44, die eine Bohrung 46 definiert, und das Trimmventil 40 ist innerhalb der Bohrung 46 verschiebbar abgestützt. Der Ventilkörper 42 ist vorzugsweise als eine integrale Komponente des Getriebes ausgebildet. Das Trimmventil 40 enthält einen Zentralkörper 48, der sich entlang einer Länge der Bohrung 46 erstreckt. Mehrere Erhebungen bzw. Stege 50A–B gehen vom Zentralkörper 48 aus und liegen an der Innenfläche 44 der Bohrung 46 an. Die Stege 50A–B sind entlang der Länge des Zentralkörpers 48 beabstandet und wirken mit der Bohrung 46 zusammen, um eine Fluidkammer 52 zu definieren. Das Trimmventil 40 ist innerhalb der Bohrung 46 zwischen einer in 1 gezeigten Löse-Stellung, einer in 2 und 4 gezeigten Trimm-Stellung und einer in 3 und 5 gezeigten Einruck-Stellung bewegbar. Ein Vorspannelement 54 wie zum Beispiel eine Feder ist innerhalb der Bohrung 46 zwischen dem Trimmventil 40 und einem Sitz 56 angeordnet. Der Sitz 56 ist in Bezug auf den Ventilkörper 42 fixiert. Das Vorspannelement 54 spannt das Trimmventil 40 in die Einruck-Stellung vor.
Der Ventilkörper 42 definiert ferner mehrere Öffnungen, die mit mehreren Fluidverbindungskanälen oder -durchgängen verbinden. Im vorgesehenen Beispiel enthält der Ventilkörper 42 eine Leitungsdruck-Einlassöffnung 60, die mit der Bohrung 46 in Verbindung steht. Die Leitungsdruck-Einlassöffnung 60 steht mit einem Fluidverbindungskanal 62 für Leitungsdruck in Verbindung. Der Fluidverbindungskanal 62 für Leitungsdruck steht in Verbindung mit einer Hydraulikfluidquelle 64 für Leitungsdruck, die dazu dient, einen ersten oder in der Leitung unter Druck gesetzten Fluidstrom eines Hydraulikfluids zu schaffen. Eine erste Auslassöffnung 66 steht mit der Bohrung 46 an einer Stelle nahe der Leitungsdruck-Einlassöffnung 60 in Verbindung, und eine Rückkopplungsöffnung 68 steht mit der Bohrung 46 an einem Ende des Trimmventils 40 nahe dem Vorspannelement 54 in Verbindung. Der Sitz 56 trennt die Bohrung 46 zwischen der Rückkopplungsöffnung 68 und der ersten Auslassöffnung 66. Die erste Auslassöffnung 66 und die Rückkopplungsöffnung 68 stehen mit einem ersten Fluidverbindungskanal 70 in Verbindung. Der Ventil körper 42 definiert ferner eine Einlassöffnung 72 für das Trimm-Solenoid, die mit der Bohrung 46 an einem dem Vorspannelement 54 gegenüberliegenden Ende des Trimmventils 40 in Verbindung steht. Die Einlassöffnung 72 für das Trimm-Solenoid steht in Verbindung mit dem Trimm-Solenoid 32. Schließlich stehen mehrere Austrittsöffnungen 74 und 76 mit der Bohrung 46 an verschiedenen Stellen entlang der Länge der Bohrung 46 in Verbindung. Im vorgesehenen Beispiel liegt die Austrittsöffnung 74 zwischen der Einlassöffnung 72 für das Trimm-Solenoid und der ersten Auslassöffnung 66, und die Austrittsöffnung 76 liegt zwischen dem Sitz 56 und der Leitungsdruck-Einlassöffnung 60. Es sollte erkannt werden, dass verschiedene andere Anordnungen von Fluidverbindungskanälen und -öffnungen genutzt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Das Trimm-Solenoid 32 wird verwendet, um das Trimmventil 40 zwischen den Löse-, Trimm- und Einruck-Stellung zu steuern oder zu bewegen, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Das Trimm-Solenoid 32 dient dazu, als Antwort auf einen eingespeisten elektrischen Strom einen unter Druck gesetzten Fluidstrom zur Solenoidöffnung 72 der Trimmventilanordnung 30 zu liefern. Das Trimm-Solenoid 32 ist vorzugsweise ein veränderliches Abzweig-Solenoid, ein Kraftmotor oder ein Solenoid mit Pulsbreitenmodulation, das dazu dient, einen Bereich von Ausgangsdrücken bereitzustellen. Es sollte jedoch erkannt werden, dass das Trimm-Solenoid 32 verschiedene andere Formen annehmen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Wandlerventilanordnung 34 wird verwendet, um zu steuern, welche der Überbrückungskupplung 20 und der Pumpenkupplung 22 durch die Trimmventilanordnung 30 gesteuert werden. Die Wandlerventilanordnung 34 enthält ein Wandlerventil 80, das innerhalb eines Ventilkörpers 82 liegt. Konkreter weist der Ventilkörper 82 eine Innenfläche 84 auf, die eine Bohrung 86 definiert, und das Wandlerventil 80 ist innerhalb der Bohrung 86 verschiebbar abgestützt. Der Ventilkörper 82 ist vorzugsweise als eine integrale Komponente des Getriebes ausgebildet. Das Wandlerventil 80 enthält einen Zentralkörper 88, der sich entlang einer Länge der Bohrung 86 erstreckt. Mehrere Stege 90A–E gehen vom Zentralkörper 88 aus und liegen an der Innenfläche 84 der Bohrung 86 an. Die Stege 90A–E sind entlang der Länge des Zentralkörpers 88 beabstandet und wirken mit der Bohrung 86 zusammen, um mehrere Fluidkammern 92A–D zu definieren. Das Wandlerventil 80 ist innerhalb der Bohrung 86 zwischen einer ersten, in 1, 2 und 3 dargestellten Stellung und einer in 4 und 5 dargestellten zweiten Stellung bewegbar. Ein Vorspannelement 94 wie zum Beispiel eine Feder befindet sich innerhalb der Bohrung 86 zwischen dem Wandlerventil 80 und einem Sitz 96. Der Sitz 96 ist in Bezug auf den Ventilkörper 82 fixiert. Das Vorspannelement 94 spannt das Wandlerventil 80 in die erste Stellung vor.
Der Ventilkörper 82 definiert ferner mehrere Öffnungen, die eine Verbindung mit mehreren Fluidverbindungskanälen oder -durchgängen schafft. In dem vorliegenden Beispiel enthält der Ventilkörper 82 eine zweite Leitungsdruck-Einlassöffnung 100, eine Trimmventil-Einlassöffnung 102, eine Kühlmittelleitung-Einlassöffnung 104, eine Überschussleitung-Einlassöffnung 106 und eine Einlassöffnung 108 für ein Wandler-Solenoid. Die zweite Leitungsdruck-Einlassöffnung 100 steht mit der Bohrung 86 und mit dem Leitungsdruck-Fluidverbindungskanal 62 in Verbindung und empfängt den ersten oder in der Leitung unter Druck gesetzten Fluidstrom eines Hydraulikfluids von der Hydraulikfluidquelle 64 für Leitungsdruck. Die Trimmventil-Einlassöffnung 102 steht in Verbindung mit der Bohrung 86 und mit dem ersten Fluidverbindungskanal 70. Die Kühlmittelleitung-Einlassöffnung 104 steht in Verbindung mit der Boh rung 86 und mit einer unter Druck gesetzten Kühlmittel-Fluidquelle 110. Die unter Druck gesetzte Kühlmittel-Fluidquelle 110 liefert einen zweiten unter Druck gesetzten Strom eines Hydraulikfluids vom Kühlmittelsystem des Getriebes. Es sollte jedoch erkannt werden, dass der zweite unter Druck gesetzte Strom eines Hydraulikfluids von anderen Quellen kommen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Überschussleitung-Einlassöffnung 106 steht in Verbindung mit der Bohrung 86 und mit einer unter Druck gesetzten Überschuss-Fluidquelle 112. Die unter Druck gesetzte Überschuss-Fluidquelle 112 liefert einen dritten unter Druck gesetzten Strom eines Hydraulikfluids von einem Fluidrücklauf- oder Überschusssystem des Getriebes. Es sollte jedoch erkannt werden, dass der dritte unter Druck gesetzte Strom eines Hydraulikfluids von anderen Quellen kommen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Einlassöffnung 108 für ein Wandler-Solenoid steht in Verbindung mit der Bohrung 86 und mit dem Wandler-Solenoid 36. Die Einlassöffnung 108 für das Wandler-Solenoid befindet sich an einem Ende der Bohrung 86, das demjenigen des Vorspannelements 94 gegenüberliegt.
Der Ventilkörper 82 enthält auch eine Drehmomentwandler-Auslassöffnung 114, eine Überbrückungskupplung-Auslassöffnung 116 und eine Pumpenkupplung-Auslassöffnung 118. Die Drehmomentwandler-Auslassöffnung 114 steht mit der Bohrung 86 und mit einem zweiten Fluidverbindungskanal 120 in Verbindung. Der zweite Fluidverbindungskanal 120 steht mit der Pumpe 14 und Turbine 16 des Drehmomentwandlers 12 in Verbindung. Die Überbrückungskupplung-Auslassöffnung 116 steht mit der Bohrung 86 und mit einem dritten Fluidverbindungskanal 122 in Verbindung. Der dritte Fluidverbindungskanal steht mit der Überbrückungskupplung 20 in Verbindung. Die Pumpenkupplung-Auslassöffnung 118 steht mit der Bohrung 86 und mit einem vierten Fluidverbindungskanal 124 in Verbindung. Der vierte Fluidverbindungskanal 124 steht mit der Pumpenkupplung 22 in Verbindung. Schließlich definiert der Ventilkörper 82 mehrere Auslassöffnungen 126 und 128, die an verschiedenen Stellen entlang der Länge der Bohrung 86 mit der Bohrung 86 in Verbindung stehen. Es sollte erkannt werden, dass verschiedene andere Anordnungen von Fluidverbindungskanälen und -öffnungen verwendet werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Das Wandler-Solenoid 36 wird verwendet, um das Wandlerventil 80 zwischen der ersten und zweiten Stellung zu steuern oder zu bewegen, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Das Wandler-Solenoid 36 dient dazu, als Antwort auf einen eingespeisten elektrischen Strom einen unter Druck gesetzten Fluidstrom zur Wandler-Solenoid-Öffnung 108 der Wandlerventilanordnung 32 zu liefern. Das Wandler-Solenoid 36 ist vorzugsweise ein An/Aus-Solenoid. Es sollte jedoch erkannt werden, dass das Wandler-Solenoid 36 verschiedene andere Formen annehmen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Das hydraulische Steuerungssystem 10 dient dazu, die Überbrückungskupplung 20 und die Pumpenkupplung 22 nach Wunsch selektiv einzurücken, zu trimmen und zu lösen. Während einer reduzierten Motorlast bei einem Stopp beispielsweise sind sowohl die Überbrückungskupplung 20 als auch die Pumpenkupplung 22 gelöst oder ausgerückt. In diesem Zustand ist das Trimmventil 40 in der gelösten Stellung, und das Wandlerventil 80 ist in der ersten Stellung wie in 1 gezeigt ist. Das Trimm-Solenoid 32 liefert einen Ausgangsdruck an die Einlassöffnung 72 für das Trimm-Solenoid, der ausreicht, um die Kraft des Vorspannelements 54 zu überwinden, und das Wandler-Solenoid 36 wird geschlossen oder abgeschaltet und überwindet nicht die Kraft des Vorspannelements 94. Der erste unter Druck gesetzte Fluidstrom von der Druckleitung-Fluidquelle 64 gelangt durch die Leitungsdruck-Einlassöffnung 60, durch die Fluidkammer 52, aus der ersten Auslassöffnung 66 zur Trimmventil-Einlassöffnung 102, durch die Fluidkammer 92C, aus der Pumpenkupplung-Auslassöffnung 118 und zur Pumpenkupplung 22. Der erste unter Druck gesetzte Fluidstrom steht in Kontakt mit der Pumpenkupplung 22 und versetzt die Pumpenkupplung 22 in den gelösten Zustand. Der zweite Fluidstrom von der Kühlmittelleitung-Quelle 110 gelangt durch die Kühlmittelleitung-Einlassöffnung 104, durch die Fluidkammer 92A, aus der Drehmomentwandler-Auslassöffnung 114 zum Drehmomentwandler 12. Der dritte unter Druck gesetzte Fluidstrom von der Überschussleitung-Quelle 112 gelangt durch die Überschussleitung-Einlassöffnung 106, durch die Fluidkammer 92B, aus der Überbrückungskupplung-Auslassöffnung 116 und zur Überbrückungskupplung 20. Der dritte unter Druck gesetzte Fluidstrom steht in Kontakt mit der bzw. beaufschlagt die Überbrückungskupplung 20 und versetzt die Überbrückungskupplung 20 in den gelösten Zustand.
Um die Pumpenkupplung 22 zu trimmen, wird das Trimmventil 40 zu der Trimm-Stellung wie in 2 gezeigt bewegt, indem der Ausgangsdruck von dem Trimm-Solenoid 32 verringert wird. Das Trimmventil 40 zittert oder oszilliert innerhalb der Bohrung 46, so dass die Fluidkammer 52 abwechselnd mit sowohl der Leitungsdruck-Einlassöffnung 60 als auch Austrittsöffnung 74 in Verbindung steht. Außerdem wird ein Hydraulikfluidstrom vom ersten Fluidverbindungskanal 70 zur Rückkopplungs-Einlassöffnung 68 abgeleitet, um ein Ende des Trimmventils 40 zu beaufschlagen, um einen ausgleichenden bzw. Trimmdruck auf dem Trimmventil 40 zu schaffen. Der unter Druck gesetzte Fluidstrom von der Leitungsdruck-Quelle 64 wird reduziert, bevor er in die erste Auslassöffnung 66 eintritt, wenn das Trimmventil 40 in der Trimmstellung ist, während ein Teil des unter Druck gesetzten Fluidstroms durch die Austrittsöffnung 74 abgelei tet wird. Dementsprechend wird der zur Pumpenkupplung 22 abgeleitete erste unter Druck gesetzte Fluidstrom reduziert, und es wird ermöglicht, dass die Pumpenkupplung 22 teilweise schleift.
Um die Pumpenkupplung 22 voll einzurücken, wird das Trimmventil 40 zu der Einruck-Stellung wie in 3 gezeigt bewegt, indem der Ausgangsdruck vom Trimm-Solenoid 32 vollständig verringert wird. In dieser Stellung schließt ein Steg 50B die Leitungsdruck-Einlassöffnung 60 ab, und die Fluidkammer 52 steht in Verbindung mit der ersten Einlassöffnung 66 und der Austrittsöffnung 74. Dementsprechend tritt Hydraulikfluid an der Pumpenkupplung 22 durch die Wandlerventilanordnung 34 und die Trimmventilanordnung 30 aus, wodurch ermöglicht wird, dass die Pumpenkupplung 22 vollständig einrückt und Drehmoment überträgt.
Um die Überbrückungskupplung 20 mit der voll eingerückten Pumpenkupplung 22 zu trimmen (genutzt in einer elektronischen Wandlerkupplungssteuerung), wird das Trimmventil 40 zur Trimmstellung bewegt, und das Wandlerventil 80 wird zur zweiten Stellung bewegt, wie in 4 gezeigt ist. Das Trimmventil 40 wird zur Trimmstellung bewegt, indem der Ausgangsdruck des Trimm-Solenoids 32 erhöht und das Wandler-Solenoid 36 eingeschaltet oder geöffnet wird, so dass der Ausgangsdruck vom Wandler-Solenoid 36, der an die Einlassöffnung 108 des Wandler-Solenoids abgeben wird, die durch das Vorspannelement 94 ausgeübte Kraft übertrifft. In diesem Zustand zittert oder oszilliert das Trimmventil 40 innerhalb der Bohrung 46, so dass die Fluidkammer 52 mit sowohl der Leitungsdruck-Einlasskammer 60 als auch Austrittsöffnung 74 abwechselnd in Verbindung steht. Dementsprechend wird der von der Leitungsdruck-Quelle 64 abgegebene unter Druck gesetzte Fluidstrom reduziert, bevor er die erste Auslassöffnung 66 verlässt, während das Trimmventil 40 in der Trimmstellung ist, wenn ein Teil des unter Druck gesetzten Fluidstroms durch die Austrittsöffnung 74 abgeleitet wird. Der erste unter Druck gesetzte Fluidstrom von der Druckleitung-Fluidquelle 64 gelangt durch die Leitungsdruck-Einlassöffnung 60, durch die Fluidkammer 52, aus der Auslassöffnung 66 und der Austrittsöffnung 74, zur Trimmventil-Einlassöffnung 102, durch die Fluidkammer 92C, aus der Überbrückungskupplung-Auslassöffnung 116 und zur Überbrückungskupplung 20. Der an die Überbrückungskupplung 20 abgegebene erste unter Druck gesetzte Fluidstrom wird reduziert, und es wird ermöglicht, dass die Überbrückungskupplung 20 teilweise schleift. Der dritte unter Druck gesetzte Fluidstrom von der Überschussleitungsquelle 112 wird durch die Fluidkammer 92B abgeleitet, um in die Kühlmittelleitungsquelle 110 einzutreten. Etwaiges Fluid an der Pumpenkupplung 22 wird durch den Steg 90D abgeleitet, so dass die Pumpenkupplung-Auslassöffnung 118 mit der Auslassöffnung 126 in Verbindung steht, wodurch die Pumpenkupplung 22 vollständig eingerückt gehalten wird.
Um die Überbrückungskupplung 20 vollständig einzurücken, wird schließlich das Trimmventil 40 zur Einruck-Stellung wie in 5 gezeigt bewegt, indem der Ausgangsdruck vom Trimm-Solenoid 32 vollständig verringert wird. In dieser Stellung schließt der Steg 50B die Leitungsdruck-Einlassöffnung 60 ab, und die Fluidkammer 52 steht in Verbindung mit der ersten Einlassöffnung 66 und Austrittsöffnung 74. Dementsprechend tritt Hydraulikfluid an der Überbrückungskupplung 20 durch die Wandlerventilanordnung 34 und die Trimmventilanordnung 30 aus, wodurch ermöglicht wird, dass die Überbrückungskupplung 20 vollständig einrückt und Drehmoment überträgt.
Eine Zusammenfassung davon, wie unter Druck gesetzte Fluidströme von der Hauptdruckleitung, der Überschussquelle und der Kühlmittelquelle während verschiedener Betriebszustände wie oben beschrieben abgegeben werden, ist in 6 dargestellt. Der während verschiedener Betriebszustände an die Pumpenkupplung 22 gelieferte Druck ist durch eine Linie 200 angegeben. Der während verschiedener Betriebszustände an die Überbrückungskupplung 20 gelieferte Druck ist durch eine Linie 202 angegeben. Der während verschiedener Betriebszustände an den Hohlraum des Drehmomentwandlers 12 gelieferte Druck ist durch eine Linie 204 angegeben.
Die Beschreibung der Erfindung ist in ihrer Art nur beispielhaft, und Variationen, die nicht vom Geist der Erfindung abweichen, sollen als innerhalb des Umfangs der Erfindung liegend betrachtet werden. Solche Variationen werden nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung betrachtet.

Claims

System zum Steuern eines Doppelkupplungs-Drehmomentwandlers mit einer ersten Kupplung und einer zweiten Kupplung, wobei das System umfasst: eine Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid; eine erste Ventilanordnung mit einem Ventil, das zwischen mindestens drei Stellungen bewegbar ist, wobei die erste Ventilanordnung eine Einlassöffnung in Verbindung mit der Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid aufweist und eine Auslassöffnung aufweist, wobei, wenn das Ventil in einer ersten Stellung ist, die Einlassöffnung mit der Auslassöffnung in Verbindung steht, wenn das Ventil in einer zweiten Stellung ist, die Einlassöffnung in teilweiser Verbindung mit der Auslassöffnung steht und, wenn das Ventil in einer dritten Stellung ist, die Einlassöffnung mit der Auslassöffnung nicht in Verbindung steht; eine zweite Ventilanordnung mit einem Ventil, das zwischen mindestens zwei Stellungen bewegbar ist, wobei die zweite Ventilanordnung eine erste Einlassöffnung in Verbindung mit der Auslassöffnung der ersten Ventilanordnung aufweist, eine zweite Einlassöffnung in Verbindung mit der Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid, eine erste Auslassöffnung in Verbindung mit der ersten Kupplung und eine zweite Auslassöffnung in Verbindung mit der zweiten Kupplung, wobei, wenn das Ventil in einer ersten Stellung ist, die zweite Einlassöffnung mit der ersten Auslassöffnung in Verbindung steht und die erste Einlassöffnung mit der zweiten Auslassöffnung in Verbindung steht und, wenn das Ventil in einer zweiten Stellung ist, die erste Einlassöffnung mit der ersten Auslassöffnung in Verbindung steht; ein erstes Solenoid in Verbindung mit der ersten Ventilanordnung und dazu dienend, ein Fluid mit der ersten Ventilanordnung selektiv in Verbindung zu bringen, wobei, wenn das Fluid mit dem Ventil der ersten Ventilanordnung in Kontakt steht, das Fluid das Ventil der ersten Ventilanordnung zu mindestens zwei der ersten, zweiten und dritten Stellung bewegt; und ein zweites Solenoid in Verbindung mit der zweiten Ventilanordnung und dazu dienend, ein Fluid mit der zweiten Ventilanordnung selektiv in Verbindung zu bringen, wobei, wenn das Fluid mit dem Ventil der zweiten Ventilanordnung in Kontakt steht, das Fluid das Ventil der zweiten Ventilanordnung zu mindestens einer der ersten und zweiten Stellung bewegt.
System nach Anspruch 1, wobei das erste Ventil einen ersten Steg enthält, der an einer Innenfläche der ersten Ventilanordnung dichtschließend ist, und, wenn das erste Ventil in der zweiten Stellung ist, der erste Steg die Einlassöffnung teilweise blockiert, wodurch ein Strom eines Hydraulikfluids durch die erste Ventilanordnung von der Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid reduziert wird.
System nach Anspruch 2, wobei der erste Steg zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung positioniert ist, wenn das erste Ventil in der dritten Stellung ist.
System nach Anspruch 3, wobei die erste Ventilanordnung ferner eine Austrittsöffnung enthält und das erste Ventil einen zweiten Steg enthält, der an der Innenfläche der ersten Ventilanordnung dichtschließend ist, wobei der zweite Steg zwischen der Auslassöffnung und der Austrittsöffnung positioniert ist, wenn das erste Ventil in der ersten und zweiten Stellung ist, wodurch eine Verbindung zwischen der Auslassöffnung und der Austrittsöffnung verhindert wird, und wobei der zweite Steg der Austrittsöffnung benachbart positioniert ist, wenn das erste Ventil in der dritten Stellung ist, wodurch eine Verbindung zwischen der Auslassöffnung und der Austrittsöffnung erlaubt wird.
System nach Anspruch 1, wobei das zweite Ventil einen ersten Steg enthält, der an einer Innenfläche der zweiten Ventilanordnung dichtschließend ist, und, wenn das zweite Ventil in der ersten Stellung ist, der erste Steg zwischen der ersten Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung liegt, wodurch ein Strom eines Hydraulikfluids von der ersten Einlassöffnung zur ersten Auslassöffnung verhindert wird, und, wenn das zweite Ventil in der zweiten Stellung ist, der erste Steg zwischen der zweiten Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung liegt, wodurch eine Verbindung zwischen der ersten Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung erlaubt wird.
System nach Anspruch 5, wobei die zweite Ventilanordnung ferner eine Austrittsöffnung enthält und das zweite Ventil einen zweiten Steg enthält, der an der Innenfläche der zweiten Ventilanordnung dichtschließend ist, wobei der zweite Steg zwischen der zweiten Auslassöffnung und der Austrittsöffnung positioniert ist, wenn das zweite Ventil in einer zweiten Stellung ist, wodurch eine Verbindung zwischen der zweiten Auslassöffnung und der Austrittsöffnung verhindert wird, und wobei der zweite Steg zwischen der ersten Einlassöffnung und der zweiten Auslassöffnung positioniert ist, wenn das zweite Ventil in der ersten Stellung ist, wodurch eine Verbindung zwischen der zweiten Auslassöffnung und der Austrittsöffnung verhindert wird.
System nach Anspruch 1, wobei das erste Solenoid ein veränderliches Abzweig-Solenoid ist und das zweite Solenoid ein An/Aus-Solenoid ist.
System nach Anspruch 1, wobei die erste Ventilanordnung ein an einem Ende des ersten Ventils gelegenes Vorspannelement enthält, wobei das Vorspannelement mit dem ersten Ventil in Verbindung steht, um das erste Ventil in die erste Stellung vorzuspannen.
System nach Anspruch 1, wobei die zweite Ventilanordnung ein am Ende des zweiten Ventils gelegenes Vorspannelement enthält, wobei das Vorspannelement mit dem zweiten Ventil in Kontakt steht, um das zweite Ventil in die erste Stellung vorzuspannen.
System nach Anspruch 1, wobei die zweite Ventilanordnung eine dritte Einlassöffnung und eine dritte Auslassöffnung enthält, wobei die dritte Einlassöffnung in Verbindung steht mit der Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid und die dritte Auslassöffnung mit der Drehmoment übertragenden Einrichtung der Doppelkupplung in Verbindung steht, und das zweite Ventil einen dritten Steg enthält, der an der Innenfläche der zweiten Ventilanordnung abdichtend anliegt, wobei der dritte Steg zwischen der dritten Einlassöffnung und der dritten Auslassöffnung liegt, wenn das zweite Ventil in der ersten Stellung ist, wo durch eine Verbindung zwischen der dritten Einlassöffnung und der dritten Auslassöffnung verhindert wird, und wobei der dritte Steg der dritten Einlassöffnung benachbart liegt, wenn das zweite Ventil in der zweiten Stellung ist, wodurch eine Verbindung zwischen der dritten Einlassöffnung und der dritten Auslassöffnung erlaubt wird.
System in einem Kraftfahrzeug, wobei das System umfasst: einen Drehmomentwandler mit einer ersten Kupplung und einer zweiten Kupplung; und ein hydraulisches Steuerungssystem, welches umfasst: eine Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid; eine erste Ventilanordnung mit einem Ventil, das zwischen mindestens drei Stellungen bewegbar ist, wobei die erste Ventilanordnung eine Einlassöffnung in Verbindung mit der Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid aufweist und eine Auslassöffnung aufweist, wobei, wenn das Ventil in einer ersten Stellung ist, die Einlassöffnung mit der Auslassöffnung in Verbindung steht, wenn das Ventil in einer zweiten Stellung ist, die Einlassöffnung in teilweiser Verbindung mit der Auslassöffnung steht und, wenn das Ventil in einer dritten Stellung ist, die Einlassöffnung mit der Auslassöffnung nicht in Verbindung steht; eine zweite Ventilanordnung mit einem Ventil, das zwischen mindestens zwei Stellungen bewegbar ist, wobei die zweite Ventilanordnung eine erste Einlassöffnung in Verbindung mit der Auslassöffnung der ersten Ventilanordnung aufweist, eine zweite Einlassöffnung in Verbindung mit der Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid, eine erste Auslassöffnung in Verbindung mit der ersten Kupplung und eine zweite Auslassöffnung in Verbindung mit der zweiten Kupplung, wobei, wenn das Ventil in einer ersten Stellungen ist, die zweite Einlassöffnung mit der ersten Auslassöffnung in Verbindung steht und die erste Einlassöffnung mit der zweiten Auslassöffnung in Verbindung steht und, wenn das Ventil in einer zweiten Stellung ist, die erste Einlassöffnung mit der ersten Auslassöffnung in Verbindung steht; ein erstes Solenoid in Verbindung mit der ersten Ventilanordnung und dazu dienend, ein Fluid mit der ersten Ventilanordnung selektiv in Verbindung zu bringen, wobei, wenn das Fluid mit dem Ventil der ersten Ventilanordnung in Kontakt steht, das Fluid das Ventil der ersten Ventilanordnung zu mindestens zwei der ersten, zweiten und dritten Stellung bewegt; und ein zweites Solenoid in Verbindung mit der zweiten Ventilanordnung und dazu dienend, ein Fluid mit der zweiten Ventilanordnung selektiv in Verbindung zu bringen, wobei, wenn das Fluid mit dem Ventil der zweiten Ventilanordnung in Kontakt steht, das Fluid das Ventil der zweiten Ventilanordnung zu mindestens einer der ersten und zweiten Stellung bewegt, und wobei ein Fluidstrom von der Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid durch die erste Ventilanordnung mit der zweiten Ventilanordnung in Verbindung gebracht wird, wenn das erste Ventil in der ersten Stellung ist, ein Fluidstrom von der Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid durch die erste Ventilanordnung mit der zweiten Ventilanordnung teilweise in Verbindung gebracht wird, wenn das erste Ventil in der zweiten Stellung ist, und verhindert wird, dass ein Fluidstrom von der Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid durch die erste Ventilanordnung mit der zweiten Ventilanordnung in Verbindung gebracht wird, wenn das erste Ventil in der dritten Stellung ist, und wobei ein Fluidstrom von der Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid mit der ersten Kupplung in Verbindung gebracht wird, wenn das zweite Ventil in der ersten Stellung ist, und ein unter Druck gesetzter Hydraulikfluidstrom mit der zweiten Kupplung in Verbindung gebracht wird, wenn das zweite Ventil in der zweiten Stellung ist.
System nach Anspruch 11, wobei das erste Ventil einen ersten Steg enthält, der an einer Innenfläche der ersten Ventilanordnung dichtschließend ist, und, wenn das erste Ventil in der zweiten Stellung ist, der erste Steg die Einlassöffnung teilweise blockiert, wodurch ein Strom eines Hydraulikfluids durch die erste Ventilanordnung von der Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid reduziert wird.
System nach Anspruch 12, wobei der erste Steg zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung positioniert ist, wenn das erste Ventil in der dritten Stellung ist.
System nach Anspruch 13, wobei die erste Ventilanordnung ferner eine Austrittsöffnung enthält und das erste Ventil einen zweiten Steg enthält, der an der Innenfläche der ersten Ventilanordnung dichtschließend ist, wobei der zweite Steg zwischen der Auslassöffnung und der Austrittsöffnung positioniert ist, wenn das erste Ventil in der ersten und zweiten Stellung ist, wodurch eine Verbindung zwischen der Auslassöffnung und der Austrittsöffnung verhindert wird, und wobei der zweite Steg der Austrittsöffnung benachbart positioniert ist, wenn das erste Ventil in der dritten Stellung ist, wodurch eine Verbindung zwischen der Auslassöffnung und der Austrittsöffnung erlaubt wird.
System nach Anspruch 11, wobei das zweite Ventil einen ersten Steg enthält, der an einer Innenfläche der zweiten Ventilanordnung dichtschließend ist, und, wenn das zweite Ventil in der ersten Stellung ist, der erste Steg zwischen der ersten Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung liegt, wodurch ein Strom eines Hydraulikfluids von der ersten Einlassöffnung zur ersten Auslassöffnung verhindert wird, und, wenn das zweite Ventil in der zweiten Stellung ist, der erste Steg zwischen der zweiten Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung liegt, wodurch eine Verbindung zwischen der ersten Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung erlaubt wird.
System nach Anspruch 15, wobei die zweite Ventilanordnung ferner eine Austrittsöffnung enthält und das zweite Ventil einen zweiten Steg enthält, der an der Innenfläche der zweiten Ventilanordnung dichtschließend ist, wobei der zweite Steg zwischen der zweiten Auslassöffnung und der Austrittsöffnung positioniert ist, wenn das zweite Ventil in einer zweiten Stellung ist, wodurch eine Verbindung zwischen der zweiten Auslassöffnung und der Austrittsöffnung verhindert wird, und wobei der zweite Steg zwischen der ersten Einlassöffnung und der zweiten Auslassöffnung positioniert ist, wenn das zweite Ventil in der ersten Stellung ist, wodurch eine Verbindung zwischen der zweiten Auslassöffnung und der Austrittsöffnung verhindert wird.
System nach Anspruch 11, wobei das erste Solenoid ein veränderliches Abzweig-Solenoid ist und das zweite Solenoid ein An/Aus-Solenoid ist.
System nach Anspruch 11, wobei die erste Kupplung eine Überbrückungskupplung ist, die dazu dient, eine Pumpe im Drehmomentwandler mit einem Ausgang des Drehmomentwandlers zu koppeln, und die zweite Kupplung eine Pumpenkupplung ist, die dazu dient, einen Abtrieb eines Motors im Kraftfahrzeug mit der Pumpe im Drehmomentwandler zu koppeln.
System nach Anspruch 11, wobei die zweite Ventilanordnung eine dritte Einlassöffnung und eine dritte Auslassöffnung enthält, wobei die dritte Einlassöffnung mit der Quelle für unter Druck gesetztes Hydraulikfluid in Verbindung steht und die dritte Auslassöffnung mit der Drehmoment übertragenden Einrichtung der Doppelkupplung in Verbindung steht, und das zweite Ventil einen dritten Steg enthält, der an der Innenfläche der zweiten Ventilanordnung abdichtend anliegt, wobei der dritte Steg zwischen der dritten Einlassöffnung und der dritten Auslassöffnung liegt, wenn das zweite Ventil in der ersten Stellung ist, wodurch eine Verbindung zwischen der dritten Einlassöffnung und der dritten Auslassöffnung verhindert wird, und wobei der dritte Steg der dritten Einlassöffnung benachbart liegt, wenn das zweite Ventil in der zweiten Stellung ist, wodurch eine Verbindung zwischen der dritten Einlassöffnung und der dritten Auslassöffnung erlaubt wird.