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GEBIET
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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Getriebehydrauliksteuersystem
mit einem Druckspeicher und insbesondere auf ein Getriebehydrauliksteuersystem
mit einem Druckspeicher zum Betätigen
einer Drehmomentübertragungsvorrichtung während eines
Maschinenneustarts.
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HINTERGRUND
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Die
Aussagen in diesem Abschnitt bieten lediglich Hintergrundinformationen
in Bezug auf die vorliegende Offenbarung und müssen nicht unbedingt Stand
der Technik bilden.
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Ein
typisches Automatikgetriebe enthält
ein Hydrauliksteuersystem, das unter anderen Funktionen zum Betätigen einer
Mehrzahl von Drehmomentübertragungsvorrichtungen
genutzt wird. Diese Drehmomentübertragungsvorrichtungen
können
z. B. Reibkupplungen und -bremsen sein. Das herkömmliche Hydrauliksteuersystem
enthält üblicherweise eine
Hauptpumpe, die einer Mehrzahl von Ventilen und Solenoiden innerhalb
eines Ventilgehäuses
ein Druckfluid wie etwa Öl
zuführt.
Die Hauptpumpe wird durch die Maschine des Kraftfahrzeugs angetrieben. Die
Ventile und Solenoide sind betreibbar, um das Druckhydraulikfluid
durch einen Hydraulikfluidkreis zu der Mehrzahl der Drehmomentübertragungsvorrichtungen
innerhalb des Getriebes zu leiten. Das zu den Drehmomentübertragungsvorrichtungen
geförderte
Druckhydraulikfluid wird verwendet, um die Vorrichtungen ein- oder
auszurücken,
um verschiedene Übersetzungsverhältnisse
zu erhalten. Im Fall von Hybridantriebssträngen, die eine Kombination der
Brennkraftmaschine (IC-Maschine) und eines elektrischen Antriebs
nutzen, weisen diese Getriebe eine getrennte elektrische Zusatzpumpe
auf, um das Druckhydraulikfluid zuzuführen, wenn die IC-Maschine abgeschaltet
ist. Obgleich herkömmliche
Hydrauliksteuersysteme wirksam sind, besteht im Gebiet Raum für verbesserte
Hydrauliksteuerkreise, die die Menge komplexer Komponenten verringern,
während
sie die Effizienz und Steuerbarkeit des Systems während des
Neustarts der IC-Maschine verbessern.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
vorliegende Erfindung schafft ein Hydrauliksteuersystem zum Betätigen wenigstens
einer Drehmomentübertragungsvorrichtung
in einem Getriebe. Das Hydrauliksteuersystem enthält eine
Fluidwanne zum Aufnehmen und Speichern eines Hydraulikfluids und
eine Pumpe in Verbindung mit der Fluidwanne. Die Pumpe enthält einen
Auslass und ist zum Pumpen des Hydraulikfluids von der Fluidwanne zu
dem Auslass betreibbar. Es ist ein Druckspeicher zum Speichern und
Freigeben des Hydraulikfluids vorgesehen. Außerdem ist eine erste Steuervorrichtung
mit einem ersten Anschluss, mit einem zweiten Anschluss und mit
einem dritten Anschluss vorgesehen, wobei der erste Anschluss der
ersten Steuervorrichtung in Verbindung mit dem Druckspeicher steht und
der dritte Anschluss der ersten Steuervorrichtung in Verbindung
mit der wenigstens einen Drehmomentübertragungsvorrichtung steht.
Die erste Steuervorrichtung enthält
ein Ventil, das zwischen wenigstens zwei Positionen beweglich ist.
Der erste Anschluss der ersten Steuervorrichtung steht in Verbindung
mit dem dritten Anschluss der ersten Steuervorrichtung, wenn das
Ventil der ersten Steuervorrichtung in der ersten Position ist, und
der erste Anschluss der ersten Steuervorrichtung steht in Verbindung
mit dem zweiten Anschluss der ersten Steuervorrichtung, wenn das
Ventil der ersten Steuervorrichtung in der zweiten Position ist.
Eine zweite Steuervorrichtung enthält einen ersten Anschluss in
Verbindung mit dem Auslass der Pumpe, einen zweiten Anschluss in
Verbindung mit dem zweiten Anschluss der ersten Steuervorrichtung
und einen dritten Anschluss in Verbindung mit der wenigstens einen Drehmomentübertragungsvorrichtung.
Die zweite Steuervorrichtung enthält ein Ventil, das zwischen wenigstens
zwei Positionen beweglich ist. Der erste Anschluss der zweiten Steuervorrichtung
steht in Verbindung mit dem dritten Anschluss der zweiten Steuervorrichtung,
wenn das Ventil der zweiten Steuervorrichtung in der ersten Position
ist, und der zweite Anschluss der zweiten Steuervorrichtung steht
in Verbindung mit dem dritten Anschluss der zweiten Steuervorrichtung,
wenn das Ventil der zweiten Steuervorrichtung in der zweiten Position
ist. Der Druckspeicher speichert das Hydraulikfluid, wenn die erste Steuervorrichtung
in der ersten Position ist und wenn die zweite Steuervorrichtung
in der ersten Position ist und wenn die Hauptpumpe läuft, und
der Druckspeicher gibt das Hydraulikfluid frei, wenn die erste Steuervorrichtung
in der zweiten Position ist und wenn die zweite Steuervorrichtung
in der zweiten Position ist.
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In
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Ventil der ersten Steuervorrichtung
ein Einwegventil zwischen dem ersten Anschluss der ersten Steuervorrichtung
und dem zweiten Anschluss der ersten Steuervorrichtung. Das Einwegventil
ermöglicht
die Fluidströmung
von dem ersten Anschluss der ersten Steuervorrichtung zu dem zweiten
Anschluss der ersten Steuervorrichtung.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Ventil der
zweiten Steuervorrichtung ein Kugelventil und ist das Kugelventil
zwi schen der ersten und der zweiten Position durch eine Differenz
eines von dem zweiten Anschluss der ersten Steuervorrichtung übermittelten
Fluiddrucks und eines von der Pumpe übermittelten Fluiddrucks beweglich.
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In
einem abermals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die
erste Steuervorrichtung eine solenoidaktivierte Ventilbaueinheit
mit einem Solenoid, das das Ventil der ersten Steuervorrichtung betätigt.
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In
einem abermals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Hydrauliksteuersystem
ferner eine dritte Steuervorrichtung. Die dritte Steuervorrichtung
enthält
einen Einlass in Verbindung mit dem Auslass der Pumpe und einen
Auslass in Verbindung mit der Fluidwanne. Die dritte Steuervorrichtung
enthält
ein Ventil, das zwischen wenigstens zwei Positionen beweglich ist.
Das Ventil der dritten Steuervorrichtung ermöglicht die wahlweise Verbindung
zwischen dem Einlass und dem Auslass, um den Druck des Hydraulikfluids
zwischen der Pumpe und der zweiten Steuervorrichtung zu verringern.
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In
einem abermals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die
dritte Steuervorrichtung eine solenoidaktivierte Ventilbaueinheit
mit einem Solenoid, das das Ventil der dritten Steuervorrichtung betätigt.
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In
einem abermals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das
Ventil der ersten Steuervorrichtung in eine dritte Position beweglich
und steht der erste Anschluss der ersten Steuervorrichtung nicht
in Verbindung mit dem dritten Anschluss der ersten Steuervorrichtung
und mit dem zweiten Anschluss der ersten Steuervorrichtung, wenn
das Ventil der ersten Steuervorrichtung in der dritten Position ist.
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In
einem abermals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein
Verfahren zum Zuführen
eines Hydraulikfluids zu wenigstens einer Drehmomentübertragungsvorrichtung
in einem Kraftfahrzeug geschaffen. Das Verfahren enthält die Schritte des
Betreibens einer Hauptpumpe, die durch eine Maschine angetrieben
wird und die der Drehmomentübertragungsvorrichtung
und einem Druckspeicherventil das Hydraulikfluid zuführt, des
Bewegens des Druckspeicherventils, das in Verbindung mit einem Druckspeicher
steht, in eine Ladeposition, wobei der Druckspeicher in Verbindung
mit der Hauptpumpe steht, wenn das Druckspeicherventil in der Ladeposition
ist, des Ladens eines Druckspeichers mit dem von der Hauptpumpe
zugeführten
Hydraulikfluid, des Bestimmens, ob ein Maschinenabschaltsignal empfangen
worden ist, des Abschaltens der Maschine, falls ein Maschinenabschaltsignal
empfangen worden ist, des Bestimmens, ob ein Maschinenstartsignal
empfangen worden ist, des Bewegens des Druckspeicherventils in eine
Entladeposition, falls ein Maschinenstartsignal empfangen worden
ist, wobei der Druckspeicher in Verbindung mit der wenigstens einen
Drehmomentübertragungsvorrichtung
steht, wenn das Druckspeicherventil in der Entladeposition ist,
des Entladens des Druckspeichers, um das Hydraulikfluid der wenigstens
einen Drehmomentübertragungsvorrichtung
zuzuführen,
und des Startens der Maschine und des Betreibens der Hauptpumpe zum
Zuführen
des Hydraulikfluids zu der wenigstens einen Drehmomentübertragungsvorrichtung.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung finden die Schritte
des Entladens des Druckspeichers und des Startens der Maschine gleichzeitig
statt.
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In
einem abermals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Verfahren
den Schritt des Bewegens eines zweiten Ventils in eine ge schlossene
Position, die die Verbindung zwischen dem Druckspeicher und der
Hauptpumpe verhindert, wenn der Druckspeicher entladen wird.
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Weitere
Bereiche der Anwendbarkeit gehen aus der hier gegebenen Beschreibung
hervor. Selbstverständlich
sind die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur zur Veranschaulichung bestimmt
und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
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ZEICHNUNGEN
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Die
hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung
und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise
einschränken.
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1 ist
ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Hydrauliksteuersystems
gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung in einer ersten Betriebsart;
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2 ist
ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Hydrauliksteuersystems
gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung in einer zweiten Betriebsart;
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3 ist
ein schematisches Diagramm einer abermals anderen Ausführungsform
eines Hydrauliksteuersystems gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung in einer ersten Betriebsart; und
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4 ist
ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Betreiben des Hydrauliksteuersystems
aus 1–3 gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die
folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft
und soll die vorliegende Offenbarung, die vorliegende Anwendung
oder die vorliegenden Verwendungen nicht einschränken.
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In 1 ist
ein Hydrauliksteuersystem gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.
Das Hydrauliksteuersystem 10 wird vorzugsweise in einem Automatikgetriebe
eines Kraftfahrzeugs mit einer Mehrzahl von Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 genutzt.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 werden
hydraulisch durch ein Hydraulikfluid 14 betätigt und
können
Reibkupplungen und/oder -bremsen enthalten, obgleich andere Typen hydraulisch
betätigter
Drehmomentübertragungsvorrichtungen
genutzt werden können,
ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Das
Hydraulikfluid 14 ist z. B. ein Öl, das herkömmlich in Automatikgetriebesystemen
verwendet wird. Das Hydrauliksteuersystem 10 enthält eine
Fluidwanne 16, eine Hauptpumpe 18, ein Druckreglerventil 20,
einen Druckspeicher 22, ein erstes Steuerventil 24 und
ein zweites Steuerventil 26.
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Die
Fluidwanne 16 ist ein Vorratsbehälter oder Behälter zum
Aufnehmen und Speichern des Hydraulikfluids 14. Die Fluidwanne 16 enthält einen Fluidwannen-Einlass/Auslass-Anschluss 28.
Vorzugsweise enthält
die Fluidwanne 16 einen Fluidwannenfilter 30,
der mit dem Fluidwannen-Einlass/Auslass-Anschluss 28 verbunden
ist.
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Die
Hauptpumpe 18 enthält
allgemein einen Einlassanschluss 32 und einen Auslassanschluss 34.
In der vorliegenden Ausführungsform
ist die Hauptpumpe 18 vorzugsweise eine Mondsichelpumpe,
wobei die Hauptpumpe 18 aber viele Formen wie etwa z. B.
die einer Kreiselradpumpe, einer Zahnradpumpe oder einer Flügelzellenpumpe
annehmen kann, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Hauptpumpe 18 wird vorzugsweise durch eine Maschine
(nicht gezeigt) in dem Kraftfahrzeug angetrieben. Wie im Folgenden ausführlicher
beschrieben wird, ist die Hauptpumpe 18 zum Zuführen einer
Strömung
von Hydraulikfluid 14 zu dem Getriebe einschließlich der
Mehrzahl von Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 betreibbar.
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Das
Druckreglerventil 20 ist zum Regeln des Drucks des von
der Hauptpumpe 18 übermittelten Hydraulikfluids 14 betreibbar
und kann verschiedene Formen annehmen, ohne von dem Umfang der vorliegenden
Erfindung abzuweichen. In dem gegebenen Beispiel enthält das Druckreglerventil 20 ein
Ventil 36, das gleitfähig
in einem Ventilgehäuse 38 angeordnet
ist. In dem Ventilgehäuse 38 ist
eine Mehrzahl von Anschlüssen
angeordnet und steht mit dem Ventil 36 in Verbindung. Genauer
enthält
das Druckreglerventil 20 einen Rückkopplungsanschluss 40,
einen Umgehungsanschluss 42, einen ersten Einlassanschluss 44,
einen zweiten Einlassanschluss 46, einen Auslassanschluss 48 und
einen Solenoidbetätigungsanschluss 50.
Die Bewegung des Ventils 36 innerhalb des Ventilgehäuses 38 ermöglicht die
wahlweise Verbindung zwischen dem Umgehungsanschluss 42 und
dem ersten Einlassanschluss 44 und zwischen dem zweiten
Einlassanschluss 46 und dem Auslassanschluss 48.
Das Ventil 36 wird durch ein Solenoid 52 wie etwa
durch ein variables Ablasssolenoid betätigt, das wahlweise ein Druckhydraulikfluid mit
dem Solenoidbetätigungsanschluss 50 verbindet. Es
sollte gewürdigt
werden, dass das Druckreglerventil 20 verschiedene andere
Anschlüsse
und Konfigurationen aufweisen kann, ohne von dem Umfang der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.
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Der
Druckspeicher 22 ist eine Energiespeichervorrichtung, in
der das inkompressible Hydraulikfluid 14 durch eine externe
Quelle unter Druck gehalten wird. In dem gegebenen Beispiel ist
der Druckspeicher 22 ein Druckspeicher vom Federtyp oder vom
gasgefüllten
Typ mit einer Feder oder mit einem kompressiblen Gas, der eine Druckkraft
auf das Hydraulikfluid 14 innerhalb des Druckspeichers 22 bereitstellt.
Allerdings sollte gewürdigt
werden, dass der Hydraulikdruckspeicher 22 andere Typen
wie etwa ein gasgeladener Typ sein kann, ohne von dem Umfang der
vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Druckspeicher 22 enthält einen
Einlass/Auslass-Anschluss 54, der ermöglicht, dass das Hydraulikfluid 14 in
den und aus dem Druckspeicher 22 in Verbindung tritt.
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Die
erste Steuervorrichtung 24 ist zum Steuern des Betriebs
des Druckspeichers 22 betreibbar. Vorzugsweise ist die
erste Steuervorrichtung 24 eine Zweipositions-Ventilbaueinheit.
Die erste Steuervorrichtung 24 enthält einen ersten Anschluss 56,
einen zweiten Anschluss 58 und einen dritten Anschluss 60.
Die erste Steuervorrichtung 24 enthält ein Ventil 62,
das zwischen einer in 1 gezeigten ersten Position
und einer in 2 gezeigten zweiten Position beweglich
ist. Das Ventil 62 wird durch einen Aktuator 64 bewegt.
Das Ventil 62 enthält
eine Mehrzahl von Anschlüssen 65A–H. Die
Anschlüsse 65B, 65E, 65G und 65H sind
getrennt (d. h., sie stehen nicht mit irgendeinem der anderen Anschlüsse innerhalb
des Ventils 62 in Verbindung). Der Anschluss 65A steht über ein
Einwegkugelventil 66 mit dem Anschluss 65F in
Verbindung. Das Einwegkugelventil 66 ermöglicht die
Fluidverbindung vom Anschluss 65F zum Anschluss 65A und
verhindert die Fluidverbindung vom Anschluss 65A zum Anschluss 65F.
Der Anschluss 65C steht in Fluidverbindung mit dem Anschluss 65D.
Wenn das Ventil 62 in der ersten Position ist, steht der
erste Anschluss 56 in Verbindung mit dem Anschluss 65A,
steht der zweite An schluss 58 in Verbindung mit dem Anschluss 65F und
steht der dritte Anschluss 60 in Verbindung mit dem Anschluss 65B.
Dementsprechend steht der erste Anschluss 56 über das
Einwegkugelventil 66 in Verbindung mit dem zweiten Anschluss 58 und
ist der dritte Anschluss 60 hydraulisch getrennt, wenn
das Ventil 62 in der ersten Position ist. Wenn das Ventil 62, übergehend
zu 2, in der zweiten Position ist, steht der erste
Anschluss 56 in Verbindung mit dem Anschluss 65C,
steht der zweite Anschluss 58 in Verbindung mit dem Anschluss 65H und
steht der dritte Anschluss 60 in Verbindung mit dem Anschluss 65D.
Dementsprechend steht der erste Anschluss 56 in Verbindung
mit dem dritten Anschluss 60 und ist der zweite Anschluss 58 hydraulisch
getrennt, wenn das Ventil 62 in der zweiten Position ist.
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Wieder
in 1 ist die zweite Steuervorrichtung 26 vorzugsweise
ein Zweiwegkugelventil und enthält
einen ersten Anschluss 68, einen zweiten Anschluss 70 und
einen dritten Anschluss 72. Innerhalb der zweiten Steuervorrichtung 26 befindet
sich eine Kugel 74. Die Kugel 74 ist zwischen
einer in 1 gezeigten ersten Position,
die die Verbindung zwischen dem ersten und dem dritten Anschluss 68, 72 mit
dem zweiten Anschluss 70 verhindert, und einer in 2 gezeigten
zweiten Position, die die Verbindung zwischen dem zweiten und dem
dritten Anschluss 70, 72 mit dem ersten Anschluss 68 verhindert,
beweglich.
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Ferner
enthält
das Hydrauliksteuersystem 10 einen Hydraulikkreis, der
eine Mehrzahl von Fluidströmungswegen
umfasst, die das Hydraulikfluid 14 zwischen den verschiedenen
Komponenten einschließlich
der Fluidwanne 16, der Hauptpumpe 18, des Druckreglerventils 20,
des Druckspeichers 22, des ersten Ventils 24 und
des zweiten Ventils 26 verbinden. Die Fluidströmungswege
können
verschiedene Formen einschließlich
Kanälen,
Rohren, Schläuchen
und anderen Fluiddurchlässen
annehmen, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Außerdem
kann jeder Fluidströmungsweg
verschiedene Wege, Abschnitte und Seitenkanäle aufweisen, ohne von dem
Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel verbindet
ein erster Fluidströmungsweg 76 zwischen dem
Einlass/Auslass-Anschluss 28 der Fluidwanne 16 mit
dem Anschluss 32 der Hauptpumpe 18 und mit dem
ersten Anschluss 42 des Druckreglerventils 20. Ein
zweiter Fluidströmungsweg 78 verbindet
zwischen dem Anschluss 34 der Hauptpumpe 18 und dem
Umgehungsanschluss 40 des Druckreglerventils 20,
dem zweiten Anschluss 44 des Druckreglerventils 20,
dem dritten Anschluss des Druckreglerventils 20, dem ersten
Anschluss 68 des zweiten Steuerventils 26 und
einem Leitungsabblaseventil 79. Das Leitungsabblaseventil 79 ist
zum Öffnen
unter einem angegebenen Fluiddruck betreibbar, um den Fluiddruck
innerhalb des zweiten Fluidströmungswegs 78 zu
entspannen. Ein dritter Fluidströmungsweg 80 verbindet
zwischen dem dritten Anschluss 72 der zweiten Steuervorrichtung 26 und
den Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12.
Ein vierter Fluidströmungsweg 82 verbindet
zwischen dem Einlass/Auslass-Anschluss 54 des Druckspeichers 22 und
dem ersten Anschluss 56 der ersten Steuervorrichtung 24.
Ein fünfter
Fluidströmungsweg 84 verbindet
zwischen dem zweiten Anschluss 58 der ersten Steuervorrichtung 24 und
dem dritten Fluidströmungsweg 80.
Es sollte gewürdigt
werden, dass der dritte und der fünfte Fluidströmungsweg 80, 84 als
ein einzelner Fluidströmungsweg
angesehen werden können,
ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Schließlich verbindet
ein sechster Fluidströmungsweg 86 zwischen dem
dritten Anschluss 60 der ersten Steuervorrichtung 24 und
dem zweiten Anschluss 70 der zweiten Steuervorrichtung 26.
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Es
wird nun der Betrieb des Hydrauliksteuersystems 10 beschrieben.
Das Hydrauliksteuersystem 10 arbeitet in wenigstens zwei
Betriebsarten: einer in 1 gezeigten ersten Betriebsart,
in der die Hauptpumpe 18 den Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 Druckhydraulikfluid 14 zuführt, und
einer in 2 gezeigten zweiten Betriebsart,
in der der Druckspeicher den Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 Druckhydraulikfluid 14 zuführt, um
die Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 zu
laden, wenn die Kraftfahrzeugmaschine angehalten ist. Es sollte
gewürdigt
werden, dass beide Betriebsarten, wie im Folgenden ausführlicher
beschrieben wird, gleichzeitig stattfinden können.
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Im
Allgemeinen schaltet die Maschine aus und hört die Hauptpumpe 18 sich
zu drehen auf, so dass es keinen Druck in dem Hydraulikkreis gibt,
der den Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 Öl zuführt, wenn
das Kraftfahrzeug anhält
(d. h. z. B. bei einer roten Ampel). Um das Kraftfahrzeug verzögerungsfrei
zu starten, sollte der Hydraulikkreis sehr schnell mit Drucköl gefüllt werden.
Somit wird dann, wenn der Betreiber des Kraftfahrzeugs auf das Fahrpedal
drückt,
ein elektrisches Signal an den Aktuator 64 gesendet, um
das Ventil 62 in die zweite Position zu bewegen, wodurch
ermöglicht
wird, dass sich der Druckspeicher 22 entlädt und das Öl an die
Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 sendet.
Allerdings ist das Volumen des Druckspeichers 22 beschränkt. Außerdem weist
der Anlegehydraulikkreis der Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 Lecks
auf, so dass der Öldruck
(der Druck des Öls von
dem Druckspeicher 12, der in den Anlegekreis der Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 eingetreten
ist) schnell fallen kann. Ein Fallen des Öldrucks verursacht Kupplungsrutschen,
wobei der Start des Kraftfahrzeugs verzögert oder verlangsamt werden
kann. Außerdem
können
die Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 wegen übermäßigen Rutschens
brennen. Somit wird gleichzeitig mit dem an den Aktuator 64 gesendeten
Signal zum Entladen des Druckspeichers 22 ein anderes Signal
zum Starten der Maschine gesendet (wobei die Maschine die Hauptpumpe 18 antreibt).
Die Hauptpumpe 18 startet, um dem Anlegekreis der Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 das Öl zuzuführen. Ganz
zu Beginn drehen sich die Maschine und die Hauptpumpe 18 verhältnismäßig langsam,
so dass die Menge des zu dem Anlegekreis der Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 gehenden Öls niedrig
ist und nicht ausreicht, um die Kupplungen zu verriegeln und das
Maschinendrehmoment auf die Räder
des Kraftfahrzeugs zu übertragen.
Somit besteht die Hauptfunktion des Druckspeichers 18 gerade
darin, der Kupplung für
eine kurze Zeitdauer sehr schnell mit hohem Druck das Öl zuzuführen und
die Verzögerung
des Kraftfahrzeugstarts zu minimieren. Nach dem Maschinenstart führt die
Hauptpumpe 18 der Mehrzahl von Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 das Öl zu.
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Genauer
ist die erste Steuervorrichtung 24 in der ersten Betriebsart
in der ersten Position und wird die Hauptpumpe 18 durch
die Maschine des Kraftfahrzeugs angetrieben. Das Hydraulikfluid 14 wird von
der Fluidwanne 30 über
den ersten Fluidströmungsweg 76, über die
Hauptpumpe 18 und über den
zweiten Fluidströmungsweg 78 übermittelt.
Außerdem
wird der Hydraulikdruck innerhalb des Fluidströmungswegs 78 über das
Druckreglerventil 20 geregelt. Genauer steht Hydraulikfluid
innerhalb des Fluidströmungswegs 78 mit
den Anschlüssen 44 und 46 in
Verbindung. Durch Einstellen der Position des Ventils 36 über das
Solenoid 52 kann Hydraulikfluid zu den Anschlüssen 42 und 48 abgelassen
werden, wodurch der Fluiddruck innerhalb des Fluidströmungswegs 78 verringert
wird. Im Fall eines Ausfalls des Druckreglerventils 20 kann überschüssiger Hydraulikfluiddruck
innerhalb des Fluidströmungswegs 78 durch
das Leitungsabblasventil 79 freigesetzt werden.
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Das
Druckhydraulikfluid 14 innerhalb des Fluidströmungswegs 78 wird
in die zweite Steuervorrichtung 26 übermittelt. Das Hydraulikfluid 14 be rührt die
Kugel 74 und drangt die Kugel 74 gegen den zweiten
Anschluss 70 und schließt dadurch den zweiten Anschluss 70.
Das Hydraulikfluid 14 tritt aus der zweiten Steuervorrichtung 26 aus
und tritt in den dritten Fluidströmungsweg 80 ein und
wird zu den Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 übermittelt. Das
Druckhydraulikfluid 14, das zu den Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 gefördert wird, betätigt die
Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12.
Ein Teil des Hydraulikfluids 14 wird über den fünften Fluidströmungsweg 84 zu
der ersten Steuervorrichtung 24 abgeleitet. Das Hydraulikfluid 14 geht durch
das Einwegkugelventil 66 innerhalb der ersten Steuervorrichtung 24,
durch den vierten Fluidströmungsweg 82 und
in den Druckspeicher 22. Auf diese Weise lädt die Hauptpumpe 18 den
Druckspeicher 22.
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Wie
im Folgenden ausführlicher
beschrieben wird, ist in der zweiten Betriebsart die Maschine des Kraftfahrzeugs
abgeschaltet worden, um die Effizienz zu erhöhen, und somit die Hauptpumpe 18 ausgerückt worden.
Um die zweite Betriebsart zu initiieren, wird das Ventil 62 der
ersten Steuervorrichtung 24 wie in 2 gezeigt
in die zweite Position bewegt. Dementsprechend wird das innerhalb
des Druckspeichers 22 gespeicherte Hydraulikfluid 14 unter
Druck freigegeben. Das Hydraulikfluid 14 geht durch den vierten
Fluidströmungsweg 82,
durch den ersten Anschluss 56 der ersten Steuervorrichtung 24,
aus dem dritten Anschluss 60 der ersten Steuervorrichtung 24, durch
den sechsten Fluidströmungsweg 86 zu
dem zweiten Anschluss 70 der zweiten Steuervorrichtung 26.
Das Druckhydraulikfluid 14 gelangt mit der Kugel 74 in
Eingriff und drängt
die Kugel 74 gegen den ersten Anschluss 68 und
verhindert dadurch die Verbindung mit dem zweiten Fluidströmungsweg 78.
Daraufhin verlässt
das Hydraulikfluid 14 die zweite Steuervorrichtung 26 über den
dritten Anschluss 72 und tritt in den dritten Fluidströmungsweg 80 ein,
wo das Hydraulikfluid an die Mehrzahl von Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 übermittelt
wird.
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In 3 ist
eine andere Ausführungsform
eines Hydrauliksteuersystems allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet.
Das Hydrauliksteuersystem 100 ist im Wesentlichen ähnlich dem
in 1 und 2 gezeigten Hydrauliksteuersystem 10 und dementsprechend
sind gleiche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Allerdings enthält
das Hydrauliksteuersystem 100 eine erste Steuervorrichtung 124,
die die in 1 und 2 gezeigte
erste Steuervorrichtung 24 ersetzt. Die erste Steuervorrichtung 124 ist
eine Dreipositionsventilbaueinheit, die zum Steuern des Betriebs
des Druckspeichers 22 betreibbar ist. Die erste Steuervorrichtung 124 enthält einen
ersten Anschluss 156, einen zweiten Anschluss 158 und
einen dritten Anschluss 160. Die erste Steuervorrichtung 124 enthält ein Ventil 162,
das zwischen einer ersten Position, einer zweiten Position und einer
in 3 gezeigten dritten Position beweglich ist. Das
Ventil 162 wird durch einen Aktuator 165 bewegt.
Das Ventil 162 enthält
eine Mehrzahl von Fluidanschlüssen 165A–L. Die
Anschlüsse 165B–D, 165G und 165I–L sind
hydraulisch getrennt (d. h., sie stehen nicht mit anderen Anschlüssen innerhalb
des Ventils 162 in Verbindung). Der Anschluss 165A steht
in Verbindung mit dem Anschluss 165H. Der Anschluss 165E steht
in Verbindung mit dem Anschluss 165F. Wenn das Ventil 162 in
der ersten Position ist, steht der erste Anschluss 156 in
Verbindung mit dem Anschluss 165A, steht der zweite Anschluss 158 in
Verbindung mit dem Anschluss 165H und steht der dritte
Anschluss 160 in Verbindung mit dem Anschluss 165B.
Dementsprechend kann Hydraulikfluid 14 zwischen dem ersten Anschluss 156 und
den zweiten Anschluss 158 übergehen und ist der dritte
Anschluss 160 hydraulisch getrennt. Wenn das Ventil 162 in
der zweiten Position ist, steht der erste Anschluss 156 in
Verbindung mit dem Anschluss 165E, steht der zweite Anschluss 158 in
Verbindung mit dem Anschluss 165L und steht der dritte
Anschluss 160 in Verbindung mit dem Anschluss 165F.
Dementsprechend kann Hydraulikfluid 14 zwischen dem ersten
Anschluss 156 und dem dritten Anschluss 160 übergehen
und ist der zweite Anschluss 158 hydraulisch getrennt.
Wenn das Ventil 162 in der dritten Position ist, steht
der erste Anschluss 156 in Verbindung mit dem Anschluss 165C, steht
der zweite Anschluss 158 in Verbindung mit dem Anschluss 165J und
steht der dritte Anschluss 160 in Verbindung mit dem Anschluss 165D.
Dementsprechend sind sowohl der erste Anschluss 156 als
auch der zweite Anschlusses 158 und der dritte Anschluss 160 hydraulisch
getrennt. Die dritte Position des Ventils 162 wird verwendet,
um das Druckhydraulikfluid 14 innerhalb des Druckspeichers
zu halten.
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Übergehend
zu 4 und weiter anhand von 1 und 2 ist
ein Verfahren zum Betreiben des Hydrauliksteuersystems 100 innerhalb
des Kontexts eines beispielhaften Kraftfahrzeugs allgemein mit dem
Bezugszeichen 200 bezeichnet. Das Verfahren 200 beginnt
in Schritt 202, in dem die Maschine des Kraftfahrzeugs
läuft und
dadurch die Hauptpumpe 18 mit Leistung versorgt. In Schritt 204 wird
die erste Steuervorrichtung 24 in die erste Position oder ”Lade”-Position
versetzt, so dass die Hauptpumpe 18 mit dem Druckspeicher 22 in
Verbindung steht. Dementsprechend, und wie in 1 veranschaulicht
ist, lädt
die Hauptpumpe 18 in Schritt 206 den Druckspeicher
mit Druckhydraulikfluid 14. In Schritt 208 ist
der Druckspeicher 22 voll geladen. Das Ventil 66 innerhalb
der ersten Steuervorrichtung 24 in dem Hydrauliksteuersystem 10 hält den Druckspeicher 22 geladen,
indem es verhindert, dass das Hydraulikfluid aus dem Druckspeicher 22 austritt.
In dem in 3 gezeigten Hydrauliksteuersystem 200 wird
die erste Steuervorrichtung 124 in Schritt 208 in
die dritte Position bewegt, um die Ladung des Hydraulikfluids 14 innerhalb
des Druckspeichers 22 aufrecht zu erhalten.
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Das
Verfahren 200 wird in Schritt 210 fortgesetzt,
in dem der Maschinencontroller bestimmt, ob ein Maschinenabschaltsignal
empfangen worden ist. Ein Maschinenabschaltsignal kann aus verschiedenen
Gründen
wie etwa z. B. der Anwendung der Kraftfahrzeugbremse empfangen werden.
Falls kein Maschinenabschaltsignal empfangen wird, kehrt das Verfahren 200 zu
Schritt 208 zurück.
Falls ein Maschinenabschaltsignal empfangen wird, geht das Verfahren 200 zu
Schritt 212 über,
wo die Maschine abgeschaltet wird, um die Kraftstoffeffizienz des Kraftfahrzeugs
zu erhöhen.
Wenn die Maschine angehalten worden ist, ist die Hauptpumpe 18 nicht mehr
betreibbar, um der Mehrzahl von Steuervorrichtungen 12 Druckhydraulikfluid 14 zuzuführen. In Schritt 214 bestimmt
der Maschinencontroller, ob ein Maschinenneustartsignal empfangen
worden ist. Ein Maschinenneustartsignal kann z. B. ein Signal umfassen,
das die Bremsenlösung
angibt. Falls das Maschinenneustartsignal nicht empfangen worden
ist, kehrt das Verfahren 200 zu Schritt 212 zurück und bleibt
die Maschine abgeschaltet. Falls das Maschinenstartsignal empfangen
wird, geht das Verfahren 200 zu Schritt 215 und
zu Schritt 218 über.
In Schritt 215 wird die erste Steuervorrichtung 24 in
die in 2 gezeigte zweite Position oder ”Entlade”-Position
bewegt. In Schritt 216 wird der Druckspeicher 22 entladen.
Dementsprechend führt
der Druckspeicher 22 der Mehrzahl von Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 Druckhydraulikfluid 14 zu.
Gleichzeitig mit den Schritten 215 und 216 startet
das Verfahren 200 die Maschine und treibt in Schritt 218 die
Hauptpumpe an. Dementsprechend führen
während
des Maschinenneustarts sowohl der Druckspeicher 22 als
auch die Hauptpumpe 18 für eine Zeit, während die
Hauptpumpe 18 wieder eingerückt ist, der Mehrzahl von Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 Hydraulikfluid 14 zu.
Genauer schaltet das Kugelventil 74, während der Fluiddruck innerhalb
des Fluidströmungswegs 78 über den
durch den Druckspeicher 22 zugeführten Fluiddruck im Fluidströmungsweg 86 zunimmt.
Während
des Übergangs
führen
sowohl der Druckspeicher 22 als auch die Hauptpumpe 18 der
Mehrzahl von Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 Hydraulikfluid
zu. Während
der Druckspeicher 22 entladen wird, kehrt das Kugelventil 74 in die
in 1 gezeigte Position zurück und führt die Hauptpumpe 18 der
Mehrzahl von Drehmomentübertragungsvorrichtungen 12 vollständig das
Hydraulikfluid zu.
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Die
Beschreibung der Erfindung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft
und Änderungen,
die vom Wesen der Erfindung nicht abweichen, sollen im Umfang der
Erfindung liegen. Solche Änderungen werden
nicht als Abweichung vom Erfindungsgedanken und vom Umfang der Erfindung
angesehen.