DE102011007985A1

DE102011007985A1 - Hydraulisches Steuersystem für ein Automatikgetriebe mit einem Dreiwege-Drehmomentwandlersteuer-Teilsystem

Info

Publication number: DE102011007985A1
Application number: DE102011007985A
Authority: DE
Inventors: Steven P. Moorman; John R. Czoykowski; Chinar S. Ghike
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-01-11
Filing date: 2011-01-04
Publication date: 2011-09-08
Anticipated expiration: 2031-01-05
Also published as: RU2459989C1; US20110168509A1; RU2010154647A; KR101267820B1; KR20110082477A; US8579094B2; DE102011007985B4

Abstract

Ein hydraulisches Steuersystem für ein Getriebe umfasst eine erste Quelle für Hydraulikdruckfluid zum Liefern einer ersten Strömung von Hydraulikfluid, eine zweite Quelle für Hydraulikdruckfluid zum Liefern einer zweiten Strömung von Hydraulikfluid und ein Drehmomentwandlersteuer-Teilsystem zum Steuern eines Drehmomentwandlers und einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung. Das Drehmomentwandlersteuer-Teilsystem umfasst ein Drehmomentwandler-Steuerventil und ein Magnetventil. Das Magnetventil ist zu dem Drehmomentwandler-Steuerventil und der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung multiplext. Das Drehmomentwandler-Steuerventil ist betreibbar, um eine Strömung von Hydraulikfluid zu dem Drehmomentwandler und zu anderen Teilsystemen in dem hydraulischen Steuersystem zu steuern.

Description

QUERVERWEIS
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/293,996, die am 11. Januar 2010 eingereicht wurde und die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit mit aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein Automatikgetriebe, und genauer ein elektrohydraulisches Steuersystem mit einem Dreiwege-Drehmomentwandlersteuer-Teilsystem.
HINTERGRUND
Ein typisches Automatikgetriebe umfasst ein hydraulisches Steuersystem, das angewandt wird, um eine Kühlung und Schmierung für Komponenten in dem Getriebe bereitzustellen und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen zu betätigen. Diese Drehmomentübertragungseinrichtungen können zum Beispiel Reibkupplungen und Bremsen sein, die mit Zahnradsätzen oder in einem Drehmomentwandler eingerichtet sind. Das herkömmliche hydraulische Steuersystem umfasst typischerweise eine Hauptpumpe, die Druckfluid, wie etwa Öl, an mehrere Ventile und Magnetventile in einem Ventilkörper liefert. Die Hauptpumpe wird durch die Maschine des Kraftfahrzeugs angetrieben. Die Ventile und Magnetventile sind betreibbar, um Hydraulikdruckfluid durch einen Hydraulikfluidkreis zu verschiedenen Teilsystemen zu lenken, die Schmier-Teilsysteme, Kühler-Teilsysteme, Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungsteuer-Teilsysteme und Schaltaktuator-Teilsysteme umfassen, die Aktuatoren umfassen, die die Drehmomentübertragungseinrichtungen einrücken. Das Hydraulikdruckfluid, das an die Schaltaktuatoren abgegeben wird, wird dazu verwendet, die Drehmomentübertragungseinrichtungen einzurücken oder auszurücken, um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zu erhalten.
Obgleich bisherige hydraulische Steuersysteme für ihren vorgesehenen Zweck brauchbar waren, ist der Bedarf für neue und verbesserte hydraulische Steuersystemkonfigurationen in Getrieben, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und des ruhigen Betriebes aus, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es einen Bedarf für ein hydraulisches Steuersystem, das eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung steuert, während der Hydraulikfluiddruck in dem Drehmomentwandler aufrechterhalten wird, und das effizient und kostengünstig ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist ein hydraulisches Steuersystem für ein Getriebe vorgesehen. Das hydraulische Steuersystem umfasst eine erste Quelle für Hydraulikdruckfluid zum Liefern einer ersten Strömung von Hydraulikfluid, eine zweite Quelle für Hydraulikdruckfluid zum Liefern einer zweiten Strömung von Hydraulikfluid und ein Drehmomentwandlersteuer-Teilsystem zum Steuern eines Drehmomentwandlers und einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung. Das Drehmomentwandlersteuer-Teilsystem umfasst ein Drehmomentwandler-Steuerventil und ein Magnetventil. Das Magnetventil ist zu dem Drehmomentwandler-Steuerventil und der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung multiplext. Das Drehmoment-Wandler-Steuerventil ist betreibbar, um eine Strömung von Hydraulikfluid zu dem Drehmomentwandler und zu anderen Teilsystemen in dem hydraulischen Steuersystem zu steuern.
Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen gleiche Bezugszeichen auf das gleiche Bauteil, Element oder Merkmal verweisen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
1A–1D sind Diagramme eines hydraulischen Steuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
2A ist ein Diagramm eines Abschnitts des hydraulischen Steuersystems in einem ersten Zustand gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
2B ist ein Diagramm eines Abschnitts des hydraulischen Steuersystems in einem zweiten Zustand gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG
Unter kombinierter Bezugnahme auf die 1A–1D ist ein hydraulisches Steuersystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung allgemein durch Bezugszeichen 100 angegeben. Das hydraulische Steuersystem 100 ist betreibbar, um Drehmomentübertragungsmechanismen, wie etwa Synchroneinrichtungen, Kupplungen und Bremsen, in einem Getriebe zu steuern, sowie Schmierung und Kühlung für Komponenten in dem Getriebe bereitzustellen und einen mit dem Getriebe gekoppelten Drehmomentwandler zu steuern. Das hydraulische Steuersystem 100 umfasst mehrere miteinander verbundene oder hydraulisch kommunizierende Teilsysteme, die ein Druckregler-Teilsystem 102, ein Drehmomentwandlersteuer-Teilsystem 104, ein Kühlerströmungs-Teilsystem 106, ein Schmiersteuer-Teilsystem 108, ein elektronisches Getriebebereichsauswahl-(ETRS-)steuer Teilsystem 110 und ein Kupplungssteuer-Teilsystem 112 umfassen.
Unter Bezugnahme auf 1A ist das Druckregler-Teilsystem 102 betreibbar, um Hydraulikdruckfluid 113, wie etwa Öl, über das gesamte hydraulische Steuersystem 100 hinweg bereitzustellen und zu regeln. Das Druckregler-Teilsystem 102 zieht Hydraulikfluid 113 aus einem Sumpf 114 ab. Der Sumpf 114 ist ein Tank oder Behälter, der bevorzugt an der Unterseite eines Getriebegehäuses angeordnet ist, zu welchem das Hydraulikfluid 113 von verschiedenen Komponenten und Bereichen des Getriebes zurückkehrt und sich darin sammelt. Das Hydraulikfluid 113 wird über eine Pumpe 118 aus dem Sumpf 114 gedrückt und durch einen Sumpffilter 116 und durch das gesamte hydraulische Steuersystem 100 übermittelt. Die Pumpe 118 ist bevorzugt durch eine Maschine (nicht gezeigt) angetrieben und kann beispielsweise eine Zahnradpumpe, eine Flügelpumpe, eine Innenzahnradpumpe oder irgendeine andere Verdrängerpumpe sein. Die Pumpe 118 umfasst einen Einlassanschluss 120 und einen Auslassanschluss 122. Der Einlassanschluss 120 kommuniziert mit dem Sumpf 114 über eine Fluidleitung 124. Der Auslassanschluss 122 übermittelt Hydraulikdruckfluid 113 an eine Fluidleitung 126. Die Fluidleitung 126 steht mit einem federvorgespannten Einweg-Ventil 128, einem federvorgespannten Abblassicherheitsventil 130 und einem Druckreglerventil 132 in Verbindung. Das Einweg-Ventil 128 wird verwendet, um eine hydraulische Strömung in die Hauptpumpe 118 selektiv zu verhindern, wenn die Hauptpumpe 118 nicht betriebsbereit ist. Das Sicherheitsventil 130 ist auf einen relativ hohen vorbestimmten Druck eingestellt, und wenn der Druck des Hydraulikfluids in der Fluidleitung 126 diesen Druck übersteigt, dann öffnet das Einweg-Ventil 128 sofort, um den Druck des Hydraulikfluids zu entspannen und zu verringern.
Die Druckregel-Ventilanordnung 132 umfasst Anschlüsse 132A–G. Anschluss 132A steht mit Fluidleitung 126 in Verbindung. Anschluss 132B ist ein Entleerungsanschluss, der mit dem Sumpf 114 kommuniziert. Anschluss 132C steht mit einer Fluidleitung 134 in Verbindung, die mit Fluidleitung 124 kommuniziert (d. h. in den Einlassanschluss 120 der Pumpe 118 zurückführt). Anschluss 132D steht mit Fluidleitung 126 in Verbindung. Fluidanschluss 132E steht mit einer Fluidleitung 136 und über eine Durchflussbegrenzungsöffnung 138 mit einer Fluidleitung 140 in Verbindung. Fluidanschluss 132F steht mit der Fluidleitung 140 in Verbindung. Fluidleitung 140 gabelt sich in zumindest zwei parallele Zweige 140A und 140B, in denen jeweils Durchflussbegrenzungsöffnungen oder Dichtungen unterschiedlicher Größe 141A und 141B gelegen sind, die in 1B gezeigt sind. Schließlich steht Anschluss 132G mit einer Fluidleitung 142 in Verbindung.
Die Druckregler-Ventilanordnung 132 umfasst darüber hinaus ein Ventil 144, das in einer Bohrung 146 verschiebbar angeordnet ist. Das Ventil 144 wechselt automatisch die Stellung, um eine überschüssige Strömung von der Fluidleitung 126 abzulassen, bis ein Druckgleichgewicht zwischen dem befohlenen Druck und dem tatsächlichen Druck erreicht wird. Das Ventil 144 wird durch ein Magnetventil mit variabler Entleerung 148, das mit Fluidleitung 142 kommuniziert, moduliert. Zum Beispiel befiehlt das Magnetventil 148 einen Fluiddruck, indem Hydraulikdruckfluid an Anschluss 132G zum Einwirken auf das Ventil 144 geschickt wird. Gleichzeitig tritt Fluiddruck von Fluidleitung 126 in Anschluss 132A ein und wirkt auf die entgegengesetzte Seite des Ventils 144. Es wird ein Druckgleichgewicht zwischen dem befohlenen Druck von dem Magnetventil 148 und dem Druck in der Leitung 126 erreicht, wenn sich das Ventil 144 bewegt und eine selektive Verbindung zwischen Anschluss 132D und Anschluss 132C zu lässt, wodurch Druck von Fluidleitung 126 abgelassen wird.
Die Fluidleitung 126 kommuniziert auch stromabwärts von der Druckregler-Ventilanordnung 132 mit einem Einweg-Ventil 150. Das Einweg-Ventil 150 lässt eine Fluidverbindung von Fluidleitung 126 zu einer Fluidleitung 152 zu und verhindert eine Fluidverbindung von der Fluidleitung 152 zu der Fluidleitung 126. Fluidleitung 152 kommuniziert mit einer Zufuhrbegrenzungs-Ventilanordnung 154.
Die Zufuhrbegrenzungs-Ventilanordnung 154 begrenzt den maximalen Druck des Hydraulikfluids zu dem Drehmomentwandlersteuer-Teilsystem 104, dem Kühlersteuer-Teilsystem 106 sowie verschiedenen Steuermagnetventilen, wie es nachstehend beschrieben wird. Die Zufuhrbegrenzungs-Ventilanordnung 154 umfasst Anschlüsse 154A–F. Die Anschlüsse 154C und 154F stehen mit Fluidleitung 136 und daher Anschluss 132E des Druckreglerventils 132 in Verbindung. Anschluss 154D steht mit Fluidleitung 152 in Verbindung. Anschlüsse 154A, 154B und 154E sind Entleerungsanschlüsse, die mit dem Sumpf 114 kommunizieren.
Die Zufuhrbegrenzungs-Ventilanordnung 154 umfasst darüber hinaus ein Ventil 156, das in einer Bohrung 158 verschiebbar angeordnet ist. Das Ventil 156 wechselt automatisch die Stellung, um eine Strömung von Fluidleitung 152 (d. h. Leitungsdruck von der Pumpe 118) zu Fluidleitung 136 zu verringern. Zum Beispiel wird das Ventil 156 durch eine Feder 160 in eine erste Stellung vorgespannt. In der ersten Stellung wird zumindest eine partielle Strömung von Fluid von Leitung 152 von Anschluss 154D durch die Zufuhrbegrenzungs-Ventilanordnung 154 zu Anschluss 154C und dann zu Fluidleitung 136 übermittelt. Wenn der Druck in der Fluidleitung 136 zunimmt, bewegt der Rückführungsdruck, der auf das Ventil 156 über Anschluss 154F wirkt, das Ventil 156 gegen die Feder 160, wodurch der Druck des Hydraulikfluids in der Fluidleitung 136 weiter verringert wird, bis ein Druckgleichgewicht an dem Ventil 156 erreicht wird. Durch Steuern des Drucks zu der Fluidleitung 136, die durch das Druckreglerventil 132 mit der Fluidleitung 140 kommuniziert, steuern das Zufuhrbegrenzungsventil 154 und das Druckreglerventil 132 die Druckströmung, die das Drehmomentwandlersteuer-Teilsystem 104 und das Schmiersteuer-Teilsystem 108 speist.
Das Druckregler-Teilsystem 102 umfasst ferner eine alternative Quelle für Hydraulikfluid, die eine Hilfspumpe 170 umfasst. Die Hilfspumpe 170 ist bevorzugt durch eine Elektromaschine, Batterie oder ein anderes Antriebsaggregat (nicht gezeigt) angetrieben und kann beispielsweise eine Zahnradpumpe, eine Flügelpumpe, eine Innenzahnradpumpe oder irgendeine andere Verdrängerpumpe sein. Die Hilfspumpe 170 umfasst einen Einlassanschluss 172 und einen Auslassanschluss 174. Der Einlassanschluss 172 kommuniziert mit dem Sumpf 114 über eine Fluidleitung 176. Der Auslassanschluss 174 übermittelt Hydraulikdruckfluid an eine Fluidleitung 178. Die Fluidleitung 178 steht mit einem federvorgespannten Abblassicherheitsventil 180 und einem Einweg-Ventil 182 in Verbindung. Das Sicherheitsventil 180 wird verwendet, um überschüssigen Druck in Fluidleitung 178 von der Hilfspumpe 170 zu entspannen. Das Einweg-Ventil 182 steht mit Fluidleitung 152 in Verbindung und ist betreibbar, um eine Hydraulikfluidströmung von Fluidleitung 178 zu Fluidleitung 152 zuzulassen und eine Hydraulikfluidströmung von Fluidleitung 152 zu Fluidleitung 178 zu verhindern. Während normaler Betriebsbedingungen wird daher, durch das Einweg-Ventil 182 verhindert, dass eine Fluidströmung von der Pumpe 118 die Hilfspumpe 170 rückfüllt. Wenn während hoch effizienter Betriebsmodi die Maschine, und daher die Pumpe 118, inaktiv und die Hilfspumpe 170 in Betrieb ist, wird durch das Einweg-Ventil 150 verhindert, dass eine Fluidströmung von der Hilfspumpe 170 die Pumpe 118 rückfüllt.
Unter besonderer Bezugnahme auf 1B nimmt das DWK-Teilsystem 104 Hydraulikdruckfluid von der Zufuhrbegrenzungs-Ventilanordnung 154 über Fluidleitung 136 und die Druckregler-Ventilanordnung 132 über Fluidleitung 140 auf. Das DWK-Teilsystem 104 umfasst eine DWK-Steuerventilanordnung 184 und ein Magnetventil 186, das den Druck zu einem Drehmomentwandler 188 moduliert. Der Drehmomentwandler 188 umfasst eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 188A. Die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 188A ist betreibbar, um einen Ausgang von einer Maschine (nicht gezeigt) direkt mechanisch mit einem Eingang des Getriebes (nicht gezeigt) zu koppeln.
Die DWK-Steuerventilanordnung 184 umfasst Anschlüsse 184A–M. Die Anschlüsse 184A und 184B sind Entleerungsanschlüsse, die mit dem Sumpf 114 kommunizieren. Der Anschluss 184C kommuniziert mit einer Fluidleitung 189. Die Fluidleitung 189 kommuniziert mit einem DWK-Steuerventil-Druckschalter 190. Anschluss 184D kommuniziert mit einem Zweig 140D der Fluidleitung 140. Zweig 140D ist in einer parallelen Beziehung mit den Zweigen 140A und 140B angeordnet. Anschluss 184E kommuniziert mit einem Sicherheits-Abblasventil 192, das Hydraulikdruckfluid freigibt, wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 188A ein oder eingerückt ist, wie es nachstehend beschrieben wird. Anschluss 184F kommuniziert mit dem Drehmomentwandler 188 über eine Fluidleitung 191. Die Anschlüsse 184G und 184L kommunizieren mit einer Fluidleitung 196. Fluidleitung 196 wiederum kommuniziert mit dem Kühler-Teilsystem 106. Anschluss 184H kommuniziert mit dem Drehmomentwandler 188 über eine Fluidleitung 193. Anschluss 184I steht mit Fluidleitung 136 durch eine Fluidbegrenzungsöffnung oder Dichtung 195 in Fluidverbindung. Anschluss 184J und 184K stehen jeweils mit Zweigen 140A bzw. 140B durch Öffnungen 141A bzw. 141B in Verbindung. Schließlich kommuniziert Anschluss 184M mit einer Fluidleitung 198. Fluidleitung 198 kommuniziert mit dem Magnetventil 186 und mit dem Drehmomentwandler 188.
Das Magnetventil 186 ist eine Steuereinrichtung, die betreibbar ist, um eine Strömung von Hydraulikdruckfluid, die mit Leitungsdruck von Fluidleitung 187 abgegeben wird, zu steuern. Das Magnetventil 186 ist bevorzugt ein Magnetventil mit variabler Stellkraft und hohem Durchfluss, das normal geschlossen ist, obwohl andere Typen von Betätigungs- und Steuereinrichtungen angewandt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die DWK-Steuerventilanordnung 184 umfasst ferner ein Ventil 200, das in einer Bohrung 202 verschiebbar angeordnet ist. In dem angeführten Beispiel ist das Ventil 200 ein Schiebeventil, das mehrere Stege 203 aufweist, die entlang einer Länge des Ventils 200 angeordnet sind. Die Stege 203 stehen abdichtend mit der Bohrung 202 in Eingriff und sind betreibbar, abhängig von der Stellung des Ventils 200, um die Anschlüsse 184A–M zu isolieren und eine Kommunikation zwischen ihnen zuzulassen. Das Ventil 200 ist zwischen zumindest zwei Stellungen bewegbar, die eine erste oder eingefahrene Stellung, die in 2A gezeigt ist, und eine zweite oder ausgefahrene Stellung, die in 2B gezeigt ist, umfassen. Ein Vorspannelement oder eine Feder 204 ist an einem Ende der DWK-Ventilanordnung 184 angeordnet und steht mit einem Ende 205 des Ventils 200 in Eingriff, um das Ventil 200 in die eingefahrene Stellung vorzuspannen. In der eingefahrenen Stellung kommuniziert Anschluss 184C mit Anschluss 184D, Anschluss 184E ist isoliert, Anschluss 184F kommuniziert mit Anschluss 184G, Anschluss 184H kommuniziert mit Anschlüssen 184I und 184J, Anschluss 184K ist isoliert und Anschluss 184L ist isoliert. Anschluss 184M bleibt mit Fluidleitung 198 und Magnetventil 186 in Verbindung.
Das Ventil 200 wird in die ausgefahrene Stellung bewegt, wenn das Magnetventil 186 erregt oder geöffnet wird und eine Strömung von Hydraulikdruckfluid von dem Magnetventil 186 durch Fluidleitung 198 zu Anschluss 184M gelangt. Wenn der Druck des Hydraulikfluids, das auf ein Ende 207 des Ventils 200 gegenüber Ende 205 wirkt, über einen Schwellenwert hinaus erhöht wird, fährt das Ventil 200 in die in 2B gezeigte ausgefahrene Stellung aus. In der ausgefahrenen Stellung kommuniziert Anschluss 184C mit Anschluss 184B, Anschluss 184D ist isoliert, Anschluss 184E kommuniziert mit Anschluss 184F, Anschluss 184G ist isoliert, Anschluss 184I kommuniziert mit Anschluss 184H, Anschluss 184J ist isoliert und Anschluss 184K kommuniziert mit Anschluss 184L.
Nun wird die Arbeitsweise des DWK-Steuer-Teilsystems 104 beschrieben. Während des Betriebes des Getriebes, das das hydraulische Steuersystem 100 aufweist, wobei der Drehmomentwandler 188 als Fluidkopplungseinrichtung zwischen der Maschine und dem Getriebe wirkt, um das Drehmoment zu erhöhen, ist das hydraulische Steuersystem 100 betreibbar, um eine Strömung von Hydraulikfluid an den Drehmomentwandler 188 zu liefern, um die Komponenten des Drehmomentwandlers 188 zu kühlen und zu schmieren. Dementsprechend ist in einer ersten Betriebsbedingung, bei der der Drehmomentwandler 188 als Fluidkopplungseinrichtung wirkt und die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 188A ausgerückt ist, das Magnetventil 186 geschlossen. Daher befindet sich das Ventil 200 der DWK-Steuerventilanordnung 184 in der eingefahrenen Stellung. Die Strömung von Hydraulikdruckfluid gelangt von dem Zufuhrbegrenzungsventil 154 über Fluidleitung 136 und Öffnung 195 zu Anschluss 184I. Ebenso gelangt eine Strömung von Hydraulikdruckfluid von dem Druckregelventil 132 über Fluidleitung 140 und Zweig 140A durch Öffnung 141A zu Anschluss 184J. Die Strömungen von Hydraulikfluid werden kombiniert und verlassen die DWK-Ventilanordnung über Anschluss 184H. Von dort gelangt die Strömung von Hydraulikdruckfluid aus dem Anschluss 184H heraus zu einem Einlass 209 in dem Drehmomentwandler 188 über Fluidleitung 193. Das Hydraulikfluid zirkuliert in dem Drehmomentwandler 188, wobei es Kühlung, Schmierung und Fluidkopplung bereitstellt, und tritt über einen Auslassanschluss 211 in dem Drehmomentwandler 188 aus. Die Rückströmung von Hydraulikfluid gelangt über Fluidleitung 191 zu Anschluss 184F in der DWK-Ventilanordnung 184. Die Rückströmung von Hydraulikfluid verlässt die DWK-Ventilanordnung 184 durch Anschluss 184G, der die Rückströmung von Hydraulikfluid an das Kühler-Teilsystem 106 übermittelt. Zusätzlich wird eine Strömung von Hydraulikfluid von Fluidleitung 140 an Anschluss 184D über Zweig 140D übermittelt. Das Hydraulikfluid verlässt dann die DWK-Ventilanordnung 184 über Anschluss 184C und kommuniziert mit dem Drucksensor 190, wodurch die Stellung des Ventils 200 auf der Basis des durch die DWK-Ventilanordnung 184 an den Drucksensor 190 abgegebenen Drucks angegeben wird.
Während des Betriebes des Getriebes, das das hydraulische Steuersystem 100 aufweist, bei dem der Drehmomentwandler 188 nicht länger als Drehmomentvervielfacher benötigt wird, ist das hydraulische Steuersystem 100 betreibbar, um die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 188A einzurücken, während die Strömung von Hydraulikfluid zu dem Kühler-Teilsystem 106 gesteuert wird. Dementsprechend ist in einer zweiten Betriebsbedingung, bei der der Drehmomentwandler 188 nicht als Fluidkopplungseinrichtung wirkt und die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 188A eingerückt ist, das Magnetventil 186 geöffnet. Daher verlässt Hydraulikdruckfluid das Magnetventil 186 und rückt die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 188 ein, während gleichzeitig eine Strömung von Hydraulikfluid an den Anschluss 184M der DWK-Ventilanordnung 184 geliefert wird. Wenn der Druck des Hydraulikfluids, das auf das Ventil 200 von Anschluss 184M über das Magnetventil 186 wirkt, zunimmt, wird ein Schwellenwert überschritten, bei dem das Ventil 200 gegen die Feder 204 verschoben und in die in 2B gezeigte ausgefahrene Stellung bewegt wird. Wenn sich das Ventil 200 verschiebt, wird Hydraulikfluid von Fluidleitung 140 durch die Zweige 140A–B und Öffnungen 141A–B gelenkt, wodurch die Hydraulikfluidströmungsrate zu Anschluss 184H, und daher die Hydraulikfluidströmungsrate zu dem Drehmomentwandler 188, gesteuert wird. In der ausgefahrenen Stellung wird die Strömung von Hydraulikfluid von Fluidleitung 140 über Zweig 140B durch Öffnung 141B an Anschluss 184K übermittelt. Diese Strömung von Hydraulikfluid tritt dann über Anschluss 184L aus und kommuniziert mit dem Kühler-Teilsystem 106 über Fluidleitung 196. Die Fluidströmung über Fluidleitung 136 gelangt durch Öffnung 195 zu Anschluss 184I und tritt wiederum über Anschluss 184H aus und kommuniziert mit dem Drehmomentwandler 188. Da die Öffnung 195 kleiner als die Öffnung 141A ist, wird die Fluidströmung zu dem Drehmomentwandler 188 herabgesetzt. Die Strömung von Hydraulikfluid verlässt den Drehmomentwandler 188 und gelangt über Fluidleitung 191 zu Anschluss 184F und von Anschluss 184F zu dem Abblasventil 192. Die Einstellung des Abblasventils 192 steuert den maximalen Druck des Hydraulikfluids in dem Drehmomentwandler 188, wodurch zugelassen wird, dass der Drehmomentwandler 188 mit Hydraulikfluid unter einem maximalen Druck gefüllt bleibt. Zusätzlich wird die Fluidleitung 189, und daher der Drucksensor 190, von der Strömung von Hydraulikfluid von der Fluidleitung 140 abgeschnitten, und die Fluidleitung 189 wird über Kommunikation zwischen Anschluss 184C und 184B entleert. Dieser Abfall des Drucks in Fluidleitung 189 wird von dem Drucksensor 190 erfasst, wodurch die Stellung des Ventils 200 auf der Basis des an den Sensor 190 durch die DWK-Ventilanordnung 184 abgegebenen Drucks angegeben wird.
Das Kühlersteuer-Teilsystem 106 umfasst einen Ölkühler 210 und einen Ölmikrofeinfilter 212. Der Ölkühler 210 steht mit Fluidleitung 196 in Verbindung. Der Ölfilter 212 steht mit dem Ölkühler 210 und mit einer Fluidleitung 214 in Verbindung. Die Fluidleitung 214 umfasst drei Zweige 214A–C, die mit dem Schmiersteuer-Teilsystem 108 kommunizieren, und einen vierten Zweig 214D, der mit einem federvorgespannten Einweg-Ventil 216 kommuniziert. Der Zweig 214C umfasst eine Durchflussbegrenzungsöffnung 215 oder Übersteuerungsöffnung, die verwendet wird, um die Fluidströmung durch das Schmier-Teilsystem 108 zu steuern, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Das Einweg-Ventil 216 kommuniziert mit der Fluidleitung 189. Wenn der Druck des Hydraulikfluids in der Fluidleitung 214D einen Druckschwellenwert übersteigt, öffnet das Einweg-Ventil 216 sofort, um den Druck des Hydraulikfluids in Fluidleitung 214D zu entspannen und zu verringern. Das Kühlersteuer-Teilsystem 106 umfasst ferner ein federvorgespanntes Abblassicherheitsventil 218, das entweder parallel zu dem Ölfilter 210 angeordnet ist oder in den Ölfilter 210 integriert ist und zulässt, dass Hydraulikfluid in dem Fall eines unangemessenen Kühlerdurchflusses den Ölfilter 210 umgeht. Das Abblasventil 218 ist auf einen vorbestimmten Druck eingestellt, und wenn der Druck des Hydraulikfluids in der Fluidleitung 196 diesen Druck übersteigt, öffnet das Abblasventil 218 sofort, um die Strömung von Hydraulikfluid von dem Kühlerströmungs-Teilsystem 106 zu erhöhen.
Das Schmiersteuer-Teilsystem 108 regelt den Schmierfluiddruck als Funktion des Leitungsdrucks, der von der Pumpe 118 oder Hilfspumpe 170 abgegeben wird. Hydraulikfluid, das durch das Schmiersteuer-Teilsystem 108 geregelt wird, schmiert und kühlt die verschiedenen sich bewegenden Teile des Getriebes und stellt die Quelle für Hydraulikfluid zum Füllen eines Kupplungs-Fliehkraftkompensators zur Verfügung. Das Schmiersteuer-Teilsystem 108 nimmt Hydraulikfluid von dem Kühlerströmungs-Teilsystem 106 über Fluidleitung 214 auf.
Das Schmiersteuer-Teilsystem 108 umfasst eine Schmierregelventilanordnung 220 und ein Kugelrückschlagventil 221. Das Kugelrückschlagventil 221 umfasst drei Anschlüsse 221A–C. Das Kugelrückschlagventil 221 verschließt denjenigen der Anschlüsse 221A und 221B, der den niedrigeren Hydraulikdruck abgibt, und stellt eine Verbindung zwischen demjenigen der Anschlüsse 221A und 221B, der den höheren Hydraulikdruck aufweist oder abgibt, und dem Auslassanschluss 221C her.
Die Schmierregler-Ventilanordnung 220 umfasst Anschlüsse 220A–L. Anschluss 220A kommuniziert mit Fluidleitung 126 und nimmt daher Leitungsdruck von der Pumpe 118 auf. Anschluss 220B kommuniziert mit einer Fluidleitung 222. Fluidleitung 222 umfasst zwei Zweige 222A und 222B. Zweig 222A kommuniziert mit dem ETRS-Teilsystem 110 und Zweig 222B kommuniziert mit Anschluss 221E des Kugelrückschlagventils 221. Die Anschlüsse 220C und 220L sind Entleerungsanschlüsse, die mit dem Sumpf 114 kommunizieren. Anschluss 220D kommuniziert mit Fluidleitung 214A. Die Anschlüsse 220E und 220H kommunizieren mit einer Fluidleitung 224. Fluidleitung 224 umfasst einen Zweig 224A, der mit Anschluss 221A des Kugelrückschlagventils 221 kommuniziert. Die Anschlüsse 220I und 220J kommunizieren mit Fluidleitung 140 und mit einem Druckschalter 226. Schließlich kommuniziert Anschluss 220K mit Anschluss 221C des Kugelrückschlagventils 221.
Die Schmierregelventilanordnung 220 umfasst darüber hinaus ein Ventil 228, das in einer Bohrung 230 verschiebbar angeordnet ist. Das Ventil 228 besitzt drei Funktionsstellungen: eine Basisregelstellung, eine Ergänzungsregelstellung und eine Übersteuerungsstellung. Das Ventil 228 wird zwischen den Stellungen auf der Basis eines Gleichgewichts von Kräften, die auf ein jedes von einem ersten Ende und einem zweiten Ende des Ventils 228 wirken, bewegt. Die Basisregelstellung liefert einen Ausgangsdruck über Fluidleitung 224, der proportional zu dem Leitungsdruck (d. h. dem Druck in Fluidleitung 126) ist. In der Basisregelstellung tritt der Leitungsdruck über Fluidleitung 126 in Anschluss 220A ein und wirkt auf ein Ende des Ventils 228 gegen die Vorspannung einer Feder 235. Wenn das Ventil 228 gegen die Feder 235 ausfährt, kommuniziert Anschluss 220F mit Anschluss 220E. Dementsprechend gelangt eine Hydraulikfluidströmung von dem Kühler-Teilsystem 106 von Fluidleitung 214B zu Anschluss 220F, durch das Ventil 228 und aus Fluidanschluss 220E heraus zu Fluidleitung 224. Der Rückkopplungsdruck von Fluidleitung 224 gelangt durch Zweig 224A, durch das Kugelrückschlagventil 221 und in die Ventilanordnung 220. Das Hydraulikfluid wirkt auf das Ventil 228 und erzeugt eine Gleichgewichtskraft gegen den Leitungsdruck, die das Ventil 228 in einer Stellung hält, um die Fluidströmung zu der Fluidleitung 224 zu regeln. Zusätzlich sind die Anschlüsse 220I, 220J, 220C und 220G durch das Ventil 228 isoliert, was wiederum den Fluiddruck in Fluidleitung 140 hoch hält, was wiederum zulässt, dass der Druckschalter 226 einen hohen Druck erfasst, wodurch angezeigt wird, dass das Ventil 228 die Fluidströmung zu der Fluidleitung 224 regelt.
Wenn die Fluidströmung von dem Kühler-Teilsystem 106 ausreichend abfällt, wird der Leitungsdruck, der auf das Ventil 228 von Fluidleitung 126 wirkt, das Ventil 228 in die Ergänzungs- oder ausgefahrene Stellung bewegen. In der Ergänzungsstellung wird nicht nur die Fluidströmung von dem Kühler-Teilsystem 106 erhöht, indem Anschluss 220F zu Anschluss 220E geöffnet wird, sondern zusätzlich wird zugelassen, dass Anschluss 220I mit dem Fluidanschluss 220H kommuniziert. Dementsprechend wird eine Fluidströmung von dem Zufuhrbegrenzungsventil 154 an das Schmiersteuerventil 220 über Fluidleitung 140 übermittelt, wodurch die Fluidströmung zu der Fluidleitung 224 erhöht wird. Eine Durchflussbegrenzungsöffnung 237 in Fluidleitung 140 begrenzt die Strömung von Hydraulikfluid zu dem Schmiersteuerventil 220.
Schließlich wird die Übersteuerungsstellung erreicht, indem ein Magnetventil 240 (siehe 1C) aktiviert wird, das mit Fluidleitung 222A in Verbindung steht. Die Übersteuerungsstellung wird während niedriger Leitungsdrücke aktiviert (d. h. wenn die Pumpe 118 aufgrund eines Leerlaufs der Maschine mit reduzierter Drehzahl arbeitet). Das Magnetventil 240 ist ein Ein/Aus-Magnetventil, das mit dem ETRS-Teilsystem 110 multiplext ist, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Die Hydraulikfluidströmung von dem Magnetventil 240, wenn es aktiviert ist, kommuniziert mit dem Kugelrückschlagventil 221 über Fluidleitung 222A.
Das Kugelrückschlagventil 221 verhindert, dass die Fluidströmung von dem Magnetventil 240 in Fluidleitung 224 eintritt. Wenn die Fluidströmung von dem Magnetventil 240 in Anschluss 220K eintritt, gelangt Hydraulikfluid mit dem Ventil 228 in Kontakt und bewegt zusammen mit der Feder 235 das Ventil in eine eingefahrene Stellung. In der Übersteuerungsstellung ist Anschluss 220F von Anschluss 220E isoliert. Jedoch wird zugelassen, dass Anschluss 220G mit Anschluss 220H kommuniziert. Die Fluidströmung von dem Kühler-Teilsystem 106 über Fluidleitung 214C wird durch die relativ enge Übersteuerungsöffnung 215 verringert. Zusätzlich wird zugelassen, dass Anschluss 220D, der zuvor isoliert wurde, mit Anschluss 220C kommuniziert. Daher wird die Fluidströmung von dem Kühler-Teilsystem 106 weiter verringert, wenn die Fluidströmung durch den Zweig 214A zu Anschluss 220D, von Anschluss 220D zu Anschluss 220C und aus Anschluss 220A heraus zu dem Sumpf 114 umgelenkt wird. Schließlich wird zugelassen, dass Anschluss 220J mit Anschluss 220L kommuniziert, wodurch zugelassen wird, dass die Fluidströmung von dem Zufuhrbegrenzungsventil 154 über Fluidleitung 140 zu dem Sumpf 114 abläuft. Jedoch aufgrund der Dichtungsschlitze 243, die stromaufwärts von dem Druckschalter 226 angeordnet sind, fällt der Druck zwischen dem Druckschalter 226 und dem Entleerungsanschluss 220L ab. Der Druckabfall, der von dem Druckschalter 226 erfasst wird, bestätigt, dass sich das Ventil 228 in der Übersteuerungsstellung befindet. Die Übersteuerungsstellung verringert die Strömung von Hydraulikfluid zu der Fluidleitung 224 und daher zu den Komponenten des Getriebes stark, wodurch der parasitäre Umlaufverlust verringert wird. Die Übersteuerungsstellung wird unter Bedingungen geringer Leistungserzeugung verwendet, wie etwa im Leerlauf der Maschine.
Der Schmierregelventil-Druckschalter 226 und der DWK-Steuerventil-Druckschalter 190 arbeiten zusammen, um eine festsitzende Druckregler-Ventilanordnung 132 oder eine festsitzende Zufuhrbegrenzungs-Ventilanordnung 154 zu diagnostizieren. Ein nicht unter Druck gesetzter Zustand ist der Stellung mit eingerückter DWK-Kupplung der DWK-Steuerventilanordnung 184 und der Schmierübersteuerungsstellung der Schmierventilanordnung 220 zugeordnet. Beide Druckschalter 226, 190 werden mit Hydraulikfluid gespeist, das durch die Zufuhrbegrenzungs-Ventilanordnung 154 unter Druck gesetzt wird. Abhängig von dem befohlenen Zustand der Ventilanordnungen 184, 220 können beide Druckschalter 226, 190, die keinen Druck angeben, als Diagnosesignal verwendet werden.
Zu 1C zurückgekehrt und unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 1A und 1B wird nun das ETRS-Steuer-Teilsystem 110 beschrieben. Das ETRS-Steuer-Teilsystem 110 benutzt Leitungsdruck-Hydraulikfluid von der Pumpe 118 oder der Hilfspumpe 170 über Fluidleitung 152, um eine Bereichsauswahl über das Kupplungsaktuator-Teilsystem 112 zu bewirken. ETRS-Steuer-Teilsystem 110 wird unter Verwendung des Hydraulikfluids von der Zufuhrbegrenzungs-Steuerventilanordnung 154 über Fluidleitung 136 gesteuert. Das ETRS-Steuer-Teilsystem 110 umfasst das zuvor beschriebene Magnetventil 240 sowie drei zusätzliche Magnetventile 242, 244 und 246. Jedes der Magnetventile 240, 242, 244, 246 ist ein normal in Low-Stellung befindliches Ein/Aus-Magnetventil, das jeweils mit Hydraulikfluid über Fluidleitung 136 versorgt wird. Fluidleitung 136 liefert ferner Hydraulikfluid an Magnetventil 148 (1A). Die Magnetventile 240, 242, 244 und 246 werden verwendet, um eine ETRS-Ventilanordnung 250, eine Arretierventilanordnung 252 und eine erste und zweite Modusventilanordnung 254, 256 zu betätigen.
Die ETRS-Ventilanordnung 250 umfasst Anschlüsse 250A–H. Anschluss 250A kommuniziert mit Fluidleitung 222A. Anschluss 250B kommuniziert mit einer Fluidleitung 260. Anschluss 250C kommuniziert mit einer Fluidleitung 262. Anschluss 250D kommuniziert mit Fluidleitung 152. Anschluss 250E kommuniziert mit einer Fluidleitung 264. Anschluss 250F kommuniziert mit einer Fluidleitung 266. Fluidleitung 266 kommuniziert mit Magnetventil 242. Anschluss 250G ist ein Einweg-Entleerungsanschluss, der mit dem Sumpf 114 kommuniziert und verwendet wird, um die Ansprechzeit für die ETRS-Ventilanordnung 250 zum Einfahren während einer Rückkehr in Parken unter extrem kalten Betriebsbedingungen zu verbessern. Schließlich ist Anschluss 250H ein Entleerungsanschluss, der mit dem Sumpf 114 kommuniziert.
Die ETRS-Ventilanordnung 250 umfasst darüber hinaus ein Ventil 268, das in einer Bohrung 270 verschiebbar angeordnet ist. Das Ventil 268 wird in eine ausgefahrene Stellung oder Aus-Parken-heraus-Stellung durch das Magnetventil 240 und durch Hydraulikfluid, das auf Ventil 268 wirkt und über Fluidleitung 262 abgegeben wird, und in eine eingefahrene Stellung oder Parken-Stellung durch eine Feder 272 und durch Hydraulikfluid, das auf das Ventil 268 wirkt und über Fluidleitung 266 abgegeben wird, betätigt. In der Aus-Parken-heraus-Stellung wird das Magnetventil 240 geöffnet und Fluid von Leitung 222A gelangt mit dem Ventil 268 in Kontakt und bewegt das Ventil 268 gegen die Feder 272. Zusätzlich gelangt Fluid von Leitung 262, das durch Leitungsdruck über die Modusventile 254 und 256 und Fluidleitung 152 bezogen wird, mit dem Ventil 268 in Kontakt, um das Ventil auszufahren. Unter dieser Bedingung kommuniziert Anschluss 250D mit Anschluss 250E. Dementsprechend gelangt Leitungsdruck-Hydraulikfluid von Fluidleitung 152 zu Anschluss 250D, von Anschluss 250D durch die ETRS-Ventilanordnung 250 zu Anschluss 250E und von Anschluss 250E zu Fluidleitung 264. Fluidleitung 264 kommuniziert mit einer Parkservoanordnung 276. Das Hydraulikfluid tritt in die Parkservoanordnung 276 ein. Die Parkservoanordnung 276 umfasst einen Kolben 278, der sich bei Kontakt durch das Hydraulikfluid bewegt, wodurch ein Parksystem (nicht gezeigt) mechanisch ausgerückt wird. Eine Parksperr-Magnetventilanordnung 281 ist mit der Parkservoanordnung 276 verbunden. Die Parksperr-Magnetventilanordnung 281 ist ein mechanisch arretierendes Magnetventil, um das System aus Parken heraus zu halten, wenn ein Bediener wünscht, das Fahrzeug mit ausgeschalteter Maschine beweglich zu halten. Die Parksperr-Magnetventilanordnung 281 umfasst auch bevorzugt Zweistellungsschalter, einen mechanischen und einen Hall-Effekt, die die Stellung des Parksystems für den Maschinen-Controller und Getriebe-Controller zur Verwendung für Diagnosezwecke bestätigen.
In der Parken-Stellung ist das Magnetventil 240 geschlossen und das Magnetventil 242 ist geöffnet und das Ventil 268 ist durch die Feder 272 und durch Hydraulikfluid, das von dem Magnetventil 242 über Leitung 266 abgegeben wird, eingefahren. In dieser Stellung kommuniziert Anschluss 250E mit Anschluss 250H und die Parkservoanordnung 276 entleert sich, wodurch das Parksystem eingerückt wird. Das Ventil 268 ist derart ausgestaltet, dass die Feder 272 und Hydraulikfluid von Magnetventil 242 die Kräfte überwinden werden, die auf das Ventil 268 durch irgendeines von Hydraulikfluid, das durch Magnetventil 240 abgegeben wird, und Hydraulikfluid, das über Fluidleitung 262 abgegeben wird, ausgeübt werden. Wenn beide Hydraulikfluidquellen vorhanden sind, werden die Kräfte, die auf das Ventil 268 durch Hydraulikfluid von dem Magnetventil 240 und Hydraulikfluid, das über Fluidleitung 262 abgegeben wird, Kräfte überwinden, die auf das Ventil 268 durch die Feder 272 und durch Hydraulikfluid von Magnetventil 242 ausgeübt werden, wodurch sichergestellt wird, dass ein ausgefallenes Signal überwunden werden kann. Die Parksteuereinrichtungen sind derart ausgestaltet, dass wenn der gesamte Hydraulikdruck in dem hydraulischen Steuersystem 100 verloren geht, das Parksystem in Eingriff steht.
Die erste Modusventilanordnung 254 umfasst Anschlüsse 254A–K. Anschluss 254A kommuniziert mit einer Fluidleitung 280. Anschluss 254B kommuniziert mit einer Fluidleitung 282. Anschluss 254C kommuniziert mit Fluidleitung 152. Anschluss 254D kommuniziert mit einer Fluidleitung 284. Anschluss 254E kommuniziert mit einer Fluidleitung 286. Die Anschlüsse 254F und 254J sind Entleerungsanschlüsse, die mit dem Sumpf 114 kommunizieren. Anschluss 254G kommuniziert mit einer Fluidleitung 288. Anschluss 254H kommuniziert mit einer Fluidleitung 290. Anschluss 254I kommuniziert mit einem Zweig 137 von Fluidleitung 136. Zweig 137 kommuniziert mit Magnetventil 244 und mit Fluidleitung 136 über Durchflussöffnungen 291. Anschluss 254K kommuniziert mit Fluidleitung 136 über eine Durchflussöffnung 296.
Die erste Modusventilanordnung 254 umfasst ferner ein Ventil 292, das in einer Bohrung 293 verschiebbar angeordnet ist. Das Ventil 292 wird durch das Magnetventil 244 und eine Feder 294 betätigt. Wenn das Magnetventil 244 geöffnet ist, strömt Fluid von Leitung 136 durch Magnetventil 244 und bewegt das Ventil 292 gegen die Feder 294. Dementsprechend ist das Ventil 292 zwischen einer ausgefahrenen Stellung, in der die Feder 294 zusammengedrückt ist, und einer eingefahrenen Stellung, die in 1C gezeigt ist, bewegbar. Gegen die Feder 294 wirkt auch das Rückwärtsgang-Öl (d. h. das Hydraulikfluid, das verwendet wird, um einen Rückwärtsgangzustand einzuleiten), das an Anschluss 254H abgegeben und über Fluidleitung 290, die zweite Modusventilanordnung 256, Fluidleitung 286 und Fluidleitung 284 von der ETRS-Ventilanordnung 250 übermittelt wird. Mit der Feder 294 an dem Ventil 292 wirkt Aus-Parkenheraus-Öl oder Rückkehr-in-Parken-Öl, das über Fluidleitung 280 von der ETRS-Ventilanordnung 250 übermittelt wird. In der ausgefahrenen Stellung wird Magnetventil 244 geöffnet und Fluid von Leitung 137 gelangt mit dem Ventil 292 in Kontakt und bewegt das Ventil 292 gegen die Feder 294. In diesem Zustand kommuniziert Anschluss 254B mit Anschluss 254J und lässt ab, Anschlüsse 254C und 254D kommunizieren mit Anschluss 254E, Anschluss 254G kommuniziert mit Anschluss 254F und lässt ab und Anschluss 254K ist geschlossen.
In der eingefahrenen Stellung ist Magnetventil 244 geschlossen und das Ventil 292 wird durch die Feder 294 und Hydraulikfluid über Leitung 280 positioniert. In dieser Stellung kommuniziert Anschluss 254B mit Anschluss 254C, Anschlüsse 254E und 254D kommunizieren mit Anschluss 254F und lassen ab und Anschluss 254G kommuniziert mit Anschluss 254K. Dementsprechend wird durch Ausfahren und Einfahren des Ventils 292 Hydraulikfluid zwischen Fluidleitungen 282, 288 und Fluidleitung 286 umgelenkt.
Die Arretierventilanordnung 252 umfasst im Allgemeinen Anschlüsse 252A–E. Die Anschlüsse 252A und 252B sind Entleerungsanschlüsse, die mit dem Sumpf 114 kommunizieren. Anschluss 252C kommuniziert mit einer Fluidleitung 300. Anschluss 252D kommuniziert mit Fluidleitung 280. Anschluss 252E kommuniziert mit einer Fluidleitung 301, die wiederum mit Magnetventil 246 kommuniziert. Die Arretierventilanordnung 252 umfasst ein Ventil 303, das in einer Bohrung 305 verschiebbar angeordnet ist. Das Ventil 303 wird durch das Magnetventil 246 und eine Feder 307 betätigt. Wenn das Magnetventil 246 geöffnet ist, strömt Fluid von Leitung 136 durch Magnetventil 246 und Leitung 301 und bewegt das Ventil 303 gegen die Feder 307. Das Ventil 303 ist zwischen einer ausgefahrenen Stellung, in der die Feder 307 zusammengedrückt ist, in 1C gezeigt, und einer eingefahrenen Stellung, in der die Feder 307 nicht zusammengedrückt ist, bewegbar. In der ausgefahrenen Stellung kommuniziert Anschluss 252C mit Anschluss 252B und lässt ab und Anschluss 252D ist blockiert. In der eingefahrenen Stellung kommuniziert Anschluss 252C mit Anschluss 252D. Die Arretierventilanordnung 252 ist betreibbar, um die zweite Modusventilanordnung 256 zu arretieren oder in Eingriff zu bringen.
Ein Kugelrückschlagventil 309 ist zwischen dem ETRS-Ventil 250 und dem Arretierventil 252 angeordnet. Das Kugelrückschlagventil 309 umfasst drei Anschlüsse 309A–C. Anschluss 309A kommuniziert mit Fluidleitung 260. Anschluss 309B kommuniziert mit Fluidleitung 266. Anschluss 309C kommuniziert mit Fluidleitung 280. Das Kugelrückschlagventil 309 verschließt denjenigen der Anschlüsse 309A und 309B, der den niedrigeren Hydraulikdruck abgibt, und stellt eine Verbindung zwischen demjenigen der Anschlüsse 309A und 309B, der den höheren Hydraulikdruck aufweist oder abgibt, und dem Auslassanschluss 309C her.
Die zweite Modusventilanordnung 256 umfasst Anschlüsse 256A–N. Anschlüsse 256A, 256D, 256J und 256M sind Entleerungsanschlüsse, die mit dem Sumpf 114 kommunizieren. Anschluss 256B kommuniziert mit Fluidleitung 300. Anschlüsse 256C und 256G kommunizieren mit einer Fluidleitung 302. Anschluss 256E kommuniziert mit Fluidleitung 290. Anschluss 256F kommuniziert mit Fluidleitung 286. Anschluss 256H kommuniziert mit Fluidleitung 282. Anschluss 256I kommuniziert mit Fluidleitung 187, die Magnetventil 186 speist. Anschluss 256K kommuniziert mit Fluidleitung 288. Anschluss 256L kommuniziert mit einer Fluidleitung 306. Anschluss 256N kommuniziert mit einer Fluidleitung 308.
Die zweite Modusventilanordnung 256 umfasst darüber hinaus ein Ventil 310, das in einer Bohrung 312 verschiebbar angeordnet ist. Das Ventil 310 wird durch das Magnetventil 246 über das Arretierventil 252 und eine Feder 314 oder direkt durch Fluidleitung 301 und Kugelrückschlagventil 320 betätigt. Das Ventil 310 ist zwischen einem ausgefahrenen Zustand, in dem die Feder 314 zusammengedrückt ist, in 2B gezeigt, und einer eingefahrenen Stellung bewegbar. Wenn das Magnetventil 246 geöffnet ist, wird Hydraulikfluid über Leitung 301 an die zweite Modusventilanordnung 256 sowie die Arretierventilanordnung 252 übermittelt. Das Fluid, das an die Arretierventilanordnung 252 übermittelt wird, bewegt das Ventil 303 in seinen ausgefahrenen Zustand, wodurch eine Kommunikation von den Magnetventilen 240 und 242 zu der Federseite des Ventils 310 der zweiten Modusventilanordnung 256 zugelassen wird. Wenn eines der Magnetventile 240 oder 242 geöffnet ist (d. h. eine Aus-Parken-heraus- oder eine Rückkehr-in-Parken-Bedingung aktiviert), strömt Hydraulikfluid durch Kugelrückschlagventil 309, zu Leitung 280, durch die Arretierventilanordnung 252 und zu der zweiten Modusventilanordnung 256 über Leitung 300. Dieses Hydraulikfluid hält dann das Ventil 310 in der zweiten Stellung. Wenn kein Fluid von den Magnetventilen 240 und 242 mit dem Ventil 310 in Kontakt ist, bewegt das Hydraulikfluid, das von Magnetventil 246 übermittelt wird, das Ventil 310 in seinen ausgefahrenen Zustand.
In der ausgefahrenen Stellung kommuniziert Anschluss 256C mit Anschluss 256D und lässt ab, Anschluss 256E kommuniziert mit Anschluss 256F, Anschluss 256G ist blockiert, Anschluss 256I kommuniziert mit Anschluss 256H, Anschluss 256J ist blockiert, Anschluss 256L kommuniziert mit Anschluss 256K und Anschluss 256M ist blockiert. In der eingefahrenen Stellung ist Anschluss 256C blockiert, Anschluss 256E kommuniziert mit Anschluss 256D und lässt ab, Anschluss 256G kommuniziert mit Anschluss 256F, Anschluss 256H ist blockiert, Anschluss 256I kommuniziert mit Anschluss 256J und lässt ab, Anschluss 256K ist blockiert und Anschluss 256L kommuniziert mit Anschluss 256M und lässt ab.
Ein Arretierölkreis ist durch Fluidleitung 136, Fluidleitung 288, Fluidleitung 306, ein Kugelrückschlagventil 320 und Fluidleitung 308 definiert. Das Kugelrückschlagventil 320 umfasst drei Anschlüsse 320A–C. Anschluss 320A kommuniziert mit Fluidleitung 301. Anschluss 320B kommuniziert mit Fluidleitung 306. Anschluss 320C kommuniziert mit Fluidleitung 308. Das Kugelrückschlagventil 320 verschließt denjenigen der Anschlüsse 320A und 320B, der den niedrigeren Hydraulikdruck abgibt, und stellt eine Verbindung zwischen demjenigen der Anschlüsse 320A und 320B, der den höheren Hydraulikdruck aufweist oder abgibt, und dem Auslassanschluss 320C her. Arretieröl wird durch den Arretierölkreis von Leitung 136 übermittelt, wenn die erste Modusventilanordnung 254 sich in der eingefahrenen Stellung befindet und die zweite Modusventilanordnung 256 sich in der ausgefahrenen Stellung befindet. Das Arretieröl strömt von Leitung 136 durch die erste Modusventilanordnung 254, durch Leitung 288, durch die zweite Modusventilanordnung 256, durch Leitung 306, durch das Kugelrückschlagventil 320 und durch Leitung 308, um auf das Ventil 310 zu wirken.
Unter Bezugnahme auf 1D und unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1C liefert das Kupplungssteuer-Teilsystem 112 Hydraulikfluid an Kupplungsaktuatoren 330A–E. Die Kupplungsaktuatoren 330A–E sind hydraulisch betätigte Kolben, die jeweils eine der mehreren Drehmomentübertragungseinrichtungen einrücken, um verschiedene Drehzahlverhältnisse oder Gänge zu erreichen. Kupplungsaktuator 330E umfasst zwei Anlegeflächen 330Ea und 330Eb. Jeder der Kupplungsaktuatoren 330A–E wird durch ein Magnetventil mit variabler Stellkraft 332A–F gesteuert, wobei der Kupplungsaktuator 330E durch zwei Magnetventile mit variabler Stellkraft 332E und 332F gesteuert wird. Diese separate Steuerung von Kupplungsaktuator 330E liefert eine maximale Flexibilität, um die Kupplungsdrehmomentcharakteristiken auf einen breiten Bereich von Schaltbedingungen mit hohem Drehmoment und niedrigem Drehmoment zuzuschneiden.
Magnetventil 332A steht mit einer Fluidleitung 334 und mit einer Fluidleitung 336 in Verbindung. Fluidleitung 334 kommuniziert mit einem Kugelrückschlagventil 338. Das Kugelrückschlagventil 338 umfasst drei Anschlüsse 338A–C. Anschluss 338A kommuniziert mit Fluidleitung 290. Anschluss 338B kommuniziert mit einer Fluidleitung 340. Anschluss 338C kommuniziert mit Fluidleitung 334. Das Kugelrückschlagventil 338 verschließt denjenigen der Anschlüsse 338A und 338B, der den niedrigeren Hydraulikdruck abgibt, und stellt eine Verbindung zwischen demjenigen der Anschlüsse 338A und 338B, der den höheren Hydraulikdruck aufweist oder abgibt, und dem Auslassanschluss 338C her. Daher wird Magnetventil 332A mit Hydraulikfluid durch die Modusventile 254, 256 von Fluidleitung 152 gespeist (d. h. entweder durch Fahrgang-Öl oder Rückwärtsgang-Öl und es kann daher nur unter Druck gesetzt werden, wenn die Modusventile 254, 256 in der Fahrgang- oder Rückwärtsgang-Anordnung positioniert sind). Dementsprechend wird ein unbeabsichtigtes Einlegen eines Gangs in der Neutralstellung verhindert, wenn ein Kupplungsmagnetventil auf einen hohen Druck ausfällt. Fluidleitung 336 gibt Hydraulikfluid von dem Magnetventil 332A an den Schaltaktuator 330A ab.
Magnetventil 332B steht mit Fluidleitung 340 und einer Fluidleitung 342 in Verbindung. Fluidleitung 340 kommuniziert mit einem Kugelrückschlagventil 344. Das Kugelrückschlagventil 344 umfasst drei Anschlüsse 344A–C. Anschluss 344A kommuniziert mit Fluidleitung 302. Anschluss 344B kommuniziert mit Fluidleitung 187. Anschluss 344C kommuniziert mit Fluidleitung 340. Das Kugelrückschlagventil 344 verschließt denjenigen der Anschlüsse 344A und 344B, der den niedrigeren Hydraulikdruck abgibt, und stellt eine Verbindung zwischen demjenigen der Anschlüsse 344A und 344B, der den höheren Hydraulikdruck aufweist oder abgibt, und dem Auslassanschluss 344C her. Daher wird Magnetventil 332B mit Hydraulikfluid durch die Modusventile 254, 256 von Fluidleitung 152 gespeist (d. h. durch das Fahrgang-Öl und kann daher nur unter Druck gesetzt werden, wenn die Modusventile 254, 256 in der Fahrgang-Anordnung positioniert sind). Fluidleitung 342 gibt Hydraulikfluid von dem Magnetventil 332B an den Schaltaktuator 330B ab.
Magnetventil 332C steht mit Fluidleitung 340 und einer Fluidleitung 346 in Verbindung. Magnetventil 332C wird mit Hydraulikfluid durch die Modusventile 254, 256 von Fluidleitung 152 gespeist (d. h. durch das Fahrgang-Öl und kann daher nur unter Druck gesetzt werden, wenn die Modusventile 254, 256 in der Fahrgang-Anordnung positioniert sind). Fluidleitung 346 gibt Hydraulikfluid von dem Magnetventil 332C an den Schaltaktuator 330C ab.
Magnetventil 332D steht mit Fluidleitung 152 in Verbindung und wird daher mit Hydraulikfluid von Leitungsdruck, der durch die Pumpe 118 abgegeben wird, gespeist. Magnetventil 332D übermittelt das Hydraulikfluid an den Schaltaktuator 330D über eine Fluidleitung 348.
Magnetventil 332E steht mit Fluidleitung 152 in Verbindung und wird daher mit Hydraulikfluid von Leitungsdruck, der durch die Pumpe 118 abgegeben wird, gespeist. Magnetventil 332E übermittelt das Hydraulikfluid an die Schaltflächen 330Ea über eine Fluidleitung 350.
Magnetventil 332F steht mit Fluidleitung 152 in Verbindung und wird daher mit Hydraulikfluid von Leitungsdruck, der durch die Pumpe 118 abgegeben wird, gespeist. Magnetventil 332F übermittelt das Hydraulikfluid an die Schaltfläche 330Eb über eine Fluidleitung 352.
Jeder der Schaltaktuatoren 330A–C wird mit Schmieröl über Fluidleitung 224 gespeist. Jedes der Magnetventile 332A–F und jeder der Schaltaktuatoren 330D–E lässt durch Fluidleitung 140 ab. Ein Sicherheitsventil 360, das mit Fluidleitung 140 in Verbindung steht, ist auf einen vorbestimmten Druck eingestellt, um den Druck des Hydraulikfluids in der Fluidleitung 140 zu regeln. Dies stellt sicher, dass die Kupplungssteuerkreise voll bleiben, wenn sie nicht verwendet werden, um die Ansprechzeit zu minimieren. Fluidleitung 140 wird durch Zufuhrbegrenzungs-Drucköl gespeist. Jedes der Magnetventile 332A–F ist entweder als normal geschlossen oder normal offen gewählt, so dass in dem Fall eines Verlustes elektrischer Leistung ein einziger Standard-Gang erzielt werden kann. Wenn zum Beispiel während eines Leistungsverlustes ein sechstes Übersetzungsverhältnis als der Standardvorwärtsgang erwünscht ist, werden die Magnetventile 332A–C als normal offen und die Magnetventile 332D–F als normal geschlossen gewählt.
Zusätzlich umfasst jede der Fluidleitungen 336, 342, 346, 348, 350 und 352, die die Schaltaktuatoren 330A–F speisen, eine Öffnung 354, die parallel zu einem Einweg-Ventil 356 angeordnet ist. Die Orientierung des Einweg-Ventils 356 ist derart, dass das Einweg-Ventil 356 eine Verbindung von den Kupplungsaktuatoren 330A–E zu den Magnetventilen 332A–F zulässt und eine Fluidverbindung von den Magnetventilen 332A–F zu den Schaltaktuatoren 330A–E verhindert. Diese Anordnung erzwingt, dass Öl, das die Schaltaktuatoren 330A–E speist, durch die Öffnungen 354 gesteuert wird.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom wesentlichen Kern der Erfindung abweichen, sollen im Schutzumfang der Erfindung liegen. Solche Abwandlungen sind nicht als Abweichung von dem Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Erfindung anzusehen.

Claims

System, umfassend: ein Hydraulikfluidabgabe-Teilsystem zum Liefern eines Hydraulikfluids, das zumindest ein erstes und ein zweites Druckniveau aufweist; ein Magnetventil in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Hydraulikfluidabgabe-Teilsystem, wobei das Magnetventil einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus aufweist; eine Ventilanordnung in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Hydraulikfluidabgabe-Teilsystem und dem Magnetventil, wobei die Ventilanordnung einen Ventilschieber aufweist, der zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar ist, wobei die Ventilanordnung ein Hydraulikfluid auf einem dritten Druckniveau liefert, wenn sich das Schiebeventil in der ersten Stellung befindet; und einen Drehmomentwandler, der einen Fluidkopplungsmodus und einen Direktantriebsmodus sowie einen Drehmomentwandlereinlass in stromabwärtiger Fluidverbindung mit der Ventilanordnung und einen Drehmomentwandlerauslass in stromaufwärtiger Fluidverbindung mit der Ventilanordnung, eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung und einen Kupplungsaktuator aufweist, der in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Magnetventil steht und betreibbar ist, um die Drehmomentwandler Überbrückungskupplung einzurücken, wobei dann, wenn sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet und sich das Magnetventil in dem ersten Betriebsmodus befindet, der Drehmomentwandler das Hydraulikfluid auf dem dritten Druckniveau aufnimmt, um den Fluidkopplungsmodus zu ermöglichen, und wobei dann, wenn sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet und sich das Magnetventil im dem zweiten Betriebsmodus befindet, der Drehmomentwandler das Hydraulikfluid auf dem ersten Druckniveau aufnimmt, um den Fluidkopplungsmodus vorzubereiten, und der Kupplungsaktuator das Hydraulikfluid auf dem ersten Druckniveau aufnimmt, um den Direktantriebsmodus zu bewirken.
System nach Anspruch 1, das ferner einen Kühler in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Drehmomentwandlerauslass durch die Ventilanordnung, wenn sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet, und in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Hydraulikfluidabgabe-Teilsystem durch die Ventilanordnung, wenn sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet, umfasst.
System nach Anspruch 1, wobei das Magnetventil den Ventilschieber von der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt, wenn sich das Magnetventil in dem zweiten Betriebsmodus befindet.
System nach Anspruch 1, das ferner ein Abblasventil in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Drehmomentwandlerauslass durch die Ventilanordnung umfasst, wenn sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet, wobei das Abblasventil einen vorbestimmten Auslösedruck aufweist, der einen Druck von Hydraulikfluid in dem Drehmomentwandler unter oder auf dem vorbestimmten Auslösedruck hält.
System nach Anspruch 1, wobei das Hydraulikfluid auf dem dritten Druckniveau aus einer Kombination in der Ventilanordnung aus dem Hydraulikfluid auf dem ersten Druckniveau und dem Hydraulikfluid auf dem zweiten Druckniveau zusammengesetzt ist.
System nach Anspruch 5, wobei das Hydraulikfluid auf dem zweiten Druckniveau von einer Zufuhrbegrenzungs-Ventilanordnung und einer Druckregler-Ventilanordnung in stromabwärtiger Fluidverbindung mit einer Pumpe erzeugt wird, und das Hydraulikfluid auf dem ersten Druckniveau von der Zufuhrbegrenzungs-Ventilanordnung in stromabwärtiger Fluidverbindung mit der Pumpe erzeugt wird.
System nach Anspruch 6, wobei das Hydraulikfluid auf dem dritten Druckniveau an einen Kühler übermittelt wird, wenn sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet.
System nach Anspruch 5, das ferner eine erste Dichtung in Fluidverbindung mit dem Hydraulikfluid auf dem ersten Druckniveau stromabwärts von der Ventilanordnung und eine zweite Dichtung in Fluidverbindung mit dem Hydraulikfluid auf dem zweiten Druckniveau stromabwärts von der Ventilanordnung umfasst, wobei die erste Dichtung einen Öffnungsdurchmesser aufweist, der kleiner als der Öffnungsdurchmesser der zweiten Dichtung ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Kupplungsaktuator die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung einrückt, wenn das Hydraulikfluid auf dem ersten Druckniveau von dem Magnetventil an den Kupplungsaktuator übermittelt wird.
System nach Anspruch 1, wobei das Magnetventil ein Magnetventil mit variabler Stellkraft und hohem Durchfluss ist, das normal geschlossen ist.