DE102011011955B4

DE102011011955B4 - Hydraulisches Steuerelement mit einem Pumpen-Bypass-Ventil

Info

Publication number: DE102011011955B4
Application number: DE102011011955.8A
Authority: DE
Inventors: Kevin Michael Dougan; Frederick R. Poskie; Edwin T. Grochowski; Bret M. Olson; James W. HAYNES
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2020-03-26
Anticipated expiration: 2031-02-23
Also published as: CN102168753B; US8678780B2; DE102011011955A1; CN102168753A; US20110209470A1; KR101283950B1; KR20110098607A

Abstract

System (120, 112) zum Bereitstellen von Hydraulikdruckfluid (114) in einem Getriebe (14) eines Kraftfahrzeugs, wobei das System (100) umfasst:eine Pumpe (104) zum Liefern von Hydraulikdruckfluid (114), die durch eine Maschine (12) des Kraftfahrzeugs antreibbar ist, wobei die Pumpe (104) einen Einlassanschluss (106) und einen Auslassanschluss (108) aufweist, wobei der Einlassanschluss (106) der Pumpe (104) mit einem Sumpf (110) in Verbindung steht;ein Bypass-Ventil (120), das einen Einlassanschluss (120A) in Verbindung mit dem Auslassanschluss (108) der Pumpe (104), einen ersten Auslassanschluss (120B) in Verbindung mit dem Einlassanschluss (120A) der Pumpe (104) und einen zweiten Auslassanschluss (120C) aufweist, wobei das Bypass-Ventil (120) einen Ventilschieber (128) aufweist, der zwischen zumindest einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar ist, wobei ein Vorspannelement (132) den Ventilschieber (128) in die erste Stellung vorspannt, wobei der Einlassanschluss (120A) des Bypass-Ventils (120) mit dem zweiten Auslassanschluss (120C) des Bypass-Ventils (120) in Verbindung steht, wenn sich der Ventilschieber (128) in der ersten Stellung befindet, und wobei der Einlassanschluss (120A) des Bypass-Ventils (120) mit dem ersten Auslassanschluss (120B) des Bypass-Ventils (120) in Verbindung steht, wenn sich der Ventilschieber (128) in der zweiten Stellung befindet;eine Steuereinrichtung (134), die dem Bypass-Ventil (120) funktional zugeordnet ist, wobei die Steuereinrichtung (134) betreibbar ist, um den Ventilschieber (128) zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung zu bewegen; undeinen Druckspeicher (152) in Verbindung mit dem zweiten Auslassanschluss (120B) des Bypass-Ventils (120) und mit einer Hauptversorgungsleitung (150), wobei der Druckspeicher (120) betreibbar ist, um das Hydraulikfluid (114) zu speichern,wobei die Pumpe (104) den Druckspeicher (152) mit dem Hydraulikfluid (114) füllt, wenn sich der Ventilschieber (128) in der ersten Stellung befindet, und wobei der Ventilschieber (128) in die zweite Stellung bewegt wird, wenn der Druckspeicher (152) vollständig gefüllt ist,ein Einweg-Ventil (148), das zwischen dem Bypass-Ventil (120) und dem Druckspeicher (152) angeordnet ist, wobei das Einweg-Ventil (148) eine Fluidverbindung zwischen dem Bypass-Ventil (120) und dem Druckspeicher (152) zulässt, wenn sich der Ventilschieber (128) in der ersten Stellung befindet und ein Druck des Hydraulikfluids (114) von der Pumpe (104) größer als ein Druck des Hydraulikfluids (114) von dem Druckspeicher (152) ist,ein Abblasventil (140) in Verbindung mit dem zweiten Auslassanschluss (120C) des Bypass-Ventils (120), wobei das Abblasventil (140) öffnet, wenn ein Druck des Hydraulikfluids (114) von der Pumpe (104) einen maximalen Druck übersteigt, der erforderlich ist, um den Druckspeicher (152) zu füllen,dadurch gekennzeichnet, dassdie Steuereinrichtung (134) ein Ein/Aus-Magnetventil (134) ist, das einen Steuereinrichtungs-Einlassanschluss (134A) und einen Steuereinrichtungs-Auslassanschluss (134B) aufweist, und wobei der Steuereinrichtungs-Einlassanschluss (134) mit dem zweiten Auslassanschluss (120C) des Bypass-Ventils (120) in Verbindung steht und der Steuereinrichtungs-Auslassanschluss (134B) mit einem Steueranschluss (120D) in dem Bypass-Ventil (120) in Verbindung steht,dass das Magnetventil (134) einen offenen Zustand umfasst, wobei der Steuereinrichtungs-Einlassanschluss (134A) des Magnetventils (134) mit dem Steuereinrichtungs-Auslassanschluss (134B) des Magnetventils (134) in Verbindung steht, und einen geschlossenen Zustand, wobei der Steuereinrichtungs-Einlassanschluss (134A) des Magnetventils (134) nicht mit dem Steuereinrichtungs-Auslassanschluss (134B) des Magnetventils (134) in Verbindung steht, und wobei der Ventilschieber (128) durch Hydraulikfluid (114) in die zweite Stellung bewegt wird, das durch das Magnetventil (134) übermittelt wird, wenn sich das Magnetventil (134) in dem offenen Zustand befindet, und der Ventilschieber (128) durch das Vorspannelement (132) in die erste Stellung bewegt wird, wenn sich das Magnetventil (134) in dem geschlossenen Zustand befindet,und dass ein Drucksensor (154) in Verbindung mit dem Druckspeicher (152) vorgesehen ist, wobei der Drucksensor (154) betreibbar ist, um den Druck des Hydraulikfluids (114) in der Hauptversorgungsleitung (150) und damit in dem Druckspeicher (152) zu erfassen, wobei, wenn der in der Hauptversorgungsleitung (150) erfasste Druck angibt, dass der Druckspeicher (152) nicht vollständig gefüllt ist oder unter einen Schwellenwert fällt, ein Controller (26) die Steuereinrichtung (134) in den geschlossenen Zustand befiehlt, und wenn der in der Hauptversorgungsleitung (150) erfasste Druck des Hydraulikfluids (114) angibt, dass der Druckspeicher (152) vollständig gefüllt ist, der Controller (26) die Steuereinrichtung (134) in den offenen Zustand befiehlt.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuersystem für ein Getriebe, und genauer ein elektrohydraulisches Steuersystem mit einer maschinengetriebenen Pumpe, einem Pumpen-Bypass-Ventil und einem Druckspeicher.
Ein typisches Automatikgetriebe umfasst ein hydraulisches Steuersystem, das, neben anderen Funktionen, angewandt wird, um mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen zu betätigen. Diese Drehmomentübertragungseinrichtungen können zum Beispiel Reibkupplungen und Bremsen sein. Das herkömmliche hydraulische Steuersystem umfasst typischerweise eine Hauptpumpe, die ein Druckfluid, wie etwa Öl, an mehrere Ventile und Magnetventile bzw. Solenoide in einem Ventilkörper liefert. Die Hauptpumpe ist durch die Maschine des Kraftfahrzeugs angetrieben. Die Ventile und Magnetventile bzw. Solenoide sind betreibbar, um das Hydraulikdruckfluid durch einen Hydraulikfluidkreis zu den mehreren Drehmomentübertragungseinrichtungen in dem Getriebe zu lenken. Das Hydraulikdruckfluid, das an die Drehmomentübertragungseinrichtungen abgegeben wird, wird dazu verwendet, die Einrichtungen einzurücken oder auszurücken, um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zu erhalten.
In bestimmten Getriebeausgestaltungen wird die Betätigung der Drehmomentübertragungseinrichtungen durch selektives Freigeben eines Druckspeichers, der mit Hydraulikfluid gefüllt ist, erreicht. Der Druckspeicher wird durch die Hauptpumpe gefüllt. Jedoch erfordert der Druckspeicher typischerweise ein intermittierendes Füllen, und daher ist es nicht notwendig, dass die Hauptpumpe konstant arbeitet. Ein konstantes Betreiben der Hauptpumpe erhöht die Drehmomentlast an der Maschine und verringert die Kraftstoffeffizienz des Kraftfahrzeugs. Eine Hauptpumpe, die durch die Maschine angetrieben ist, kann jedoch nicht selektiv außer Eingriff gebracht werden. Eine Lösung ist, eine elektrische Pumpe zu verwenden, die selektiv ausgeschaltet werden kann, wenn der Druckspeicher vollständig gefüllt ist. Obgleich elektrische Pumpen effektiv sind, gibt es in der Technik Raum für alternative Lösungen, die die Menge an komplexen und teuren Bauteilen verringern, während die Effizienz und Steuerbarkeit des Systems während des Betriebs des Kraftfahrzeugs verbessert werden.
Die AT 003 222 U1 offenbart ein Druckölsystem eines Getriebes mit einer parallel geschalteten Anordnung aus einem Ölfilter und einem Rückschlagventil.
Die DE 10 2008 008 909 A1 offenbart ein System zum Bereitstellen von Hydraulikdruckfluid in einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein alternatives System zum Bereitstellen von Hydraulikdruckfluid in einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft beschrieben:

1 ist ein schematisches Diagramm eines Antriebsstrangs, der ein hydraulisches Steuersystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufweist;
2 ist ein Diagramm eines Beispiels eines Teils eines hydraulischen Steuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung in einem ersten Betriebsmodus; und
3 ist ein Diagramm eines Beispiels eines Teils eines hydraulischen Steuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung in einem zweiten Betriebsmodus.

Unter Bezugnahme auf 1 ist ein beispielhafter Antriebsstrang allgemein mit Bezugszeichen 10 angegeben. Der Antriebsstrang umfasst eine Maschine 12, die antriebstechnisch mit einem Getriebe 14 gekoppelt ist. Die Maschine 12 kann eine herkömmliche Brennkraftmaschine oder eine elektrische Maschine oder irgendein anderer Typ von Antriebsaggregat sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können zusätzliche Bauteile, wie hydrodynamische Fluidantriebseinrichtungen, wie etwa Drehmomentwandler, Fluidkopplungseinrichtungen oder Elektromotoren, zwischen der Maschine 12 und dem Getriebe 14 angeordnet sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Maschine 12 führt dem Getriebe 14 ein Antriebsdrehmoment zu.
Das Getriebe 14 umfasst ein typischerweise gegossenes Metallgehäuse 16, das die verschiedenen Bauteile des Getriebes 14 umschließt und schützt. Das Gehäuse 16 umfasst eine Vielfalt von Öffnungen, Durchgängen, Schultern und Flanschen, die diese Bauteile positionieren und abstützen. Das Getriebe 14 umfasst eine Getriebeeingangswelle 18, eine Getriebeausgangswelle 20 und eine Zahnrad- und Kupplungsanordnung 22. Es ist festzustellen, dass, obgleich das Getriebe 14 als Hinterradantriebsgetriebe veranschaulicht ist, das Getriebe 14 andere Ausgestaltungen haben kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Getriebeeingangswelle 18 ist mit der Maschine 12 verbunden und nimmt Eingangsdrehmoment oder Leistung von der Maschine 12 auf. Die Getriebeausgangswelle 20 ist bevorzugt mit einer Achsantriebseinheit (nicht gezeigt) verbunden, die zum Beispiel Gelenkwellen, Differenzialanordnungen und Antriebsachsen umfassen kann. Die Getriebeeingangswelle 18 ist gekoppelt mit und liefert Antriebsdrehmoment an die Zahnrad- und Kupplungsanordnung 22.
Die Zahnrad- und Kupplungsanordnung 22 umfasst eine Trockendoppelkupplung 23 und mehrere Gangwechselbauteile, die schematisch durch Bezugszeichen 24 angegeben sind. Die Trockendoppelkupplung 23 ist zwischen die Getriebeeingangswelle 18 und die Gangwechselbauteile 24 geschaltet. Die Gangwechselbauteile 24 umfassen im Allgemeinen Zahnradsätze, Wellen und Drehmomentübertragungseinrichtungen. Die Zahnradsätze können einzelne kämmende Zahnräder, wie etwa Planetenradsätze, umfassen, die mit den mehreren Wellen verbunden oder selektiv verbindbar sind. Die Wellen können Gegenwellen oder Vorgelegewellen, Hohl- und Mittelwellen, Rückwärtsgang- oder Loswellen oder Kombinationen davon umfassen. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen sind selektiv einrückbar, einzeln oder in Kombination, um mehrere Vorwärts- und Rückwärtsübersetzungs- oder -drehzahlverhältnisse einzuleiten, indem einzelne Zahnräder in den mehreren Zahnradsätzen selektiv mit den mehreren Wellen gekoppelt werden. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen können von jedem Typ einer Kupplung oder Bremse, einschließlich Trockendoppelkupplungen, Nasskupplungen, Bandkupplungen, Einwegkupplungen usw., und Synchroneinrichtungsanordnungen sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es ist festzustellen, dass die spezifische Anordnung und Anzahl der Zahnradsätze und Drehmomentübertragungseinrichtungen und die spezifische Anordnung und Anzahl der Wellen in dem Getriebe 14 variieren kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Das Getriebe 14 umfasst auch ein Getriebesteuermodul 26. Das Getriebesteuermodul 26 ist bevorzugt eine elektronische Steuereinrichtung, die einen vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor, Steuerlogik, Speicher, der dazu verwendet wird, Daten zu speichern, und mindestens eine E/A-Peripherie aufweist. Die Steuerlogik umfasst mehrere Logikroutinen zum Überwachen, Manipulieren und Erzeugen von Daten. Das Getriebesteuermodul 26 steuert die Betätigung der Drehmomentübertragungsmechanismen über ein hydraulisches Steuersystem 100.
Das hydraulische Steuersystem 100 ist betreibbar, um die Drehmomentübertragungsmechanismen innerhalb der Zahnrad- und Kupplungsanordnung 22 selektiv einzurücken, indem ein Hydraulikfluid über einen Ventilkörper 102 selektiv an mehre Schaltmechanismen, nicht gezeigt, die die Drehmomentübertragungsmechanismen einrücken, übermittelt wird. Der Ventilkörper 102 kann verschiedene Ausgestaltungen annehmen, umfasst aber im Allgemeinen mehrere Ventile, Magnetventile bzw. Solenoide und Fluiddurchgänge, von denen keines im Detail gezeigt ist. Das Hydraulikfluid wird an den Ventilkörper 102 unter Druck von einer Pumpe 104 übermittelt, die durch die Maschine 12 angetrieben ist. Dementsprechend ist die Pumpe 104 betreibbar, wenn die Maschine 12 ein ist oder läuft, und die Pumpe 104 ist funktionslos, wenn die Maschine 12 aus ist oder nicht läuft. Die Pumpe 104 umfasst einen Einlassanschluss 106 und einen Auslassanschluss 108. Der Einlassanschluss 106 kommuniziert mit einem Sumpf 110, und der Auslassanschluss kommuniziert mit dem Ventilkörper 102, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Die Pumpe 104 kann von verschiedenen Typen sein, zum Beispiel eine Zahnradpumpe, eine Flügelpumpe, eine Gerotorpumpe oder irgendeine andere Verdrängerpumpe.
Den 2 und 3 zugewandt, ist ein Teilsystem innerhalb des hydraulischen Steuersystems 100 durch Bezugszeichen 112 angegeben. Das Teilsystem 112 arbeitet als die Quelle für Hydraulikdruckfluid für das Getriebe 14 und umfasst die Pumpe 104, wie oben beschrieben, und den Sumpf 110. Der Sumpf 110 ist ein Fluidreservoir, das typischerweise an der Unterseite des Getriebes 14 gelegen ist und das betreibbar ist, um ein Hydraulikfluid 114 zu speichern. Der Sumpf 110 umfasst einen Auslassanschluss 116.
Das Hydraulikfluid 114 wird durch die Pumpe 104 aus dem Sumpf 110 gedrückt und von dem Auslassanschluss 116 des Sumpfes 110 an den Einlassanschluss 106 der Pumpe über eine Saugleitung 118 übermittelt. Der Auslassanschluss 108 der Pumpe 104 übermittelt Hydraulikdruckfluid 114 an eine Versorgungsleitung 119. Die Versorgungsleitung 119 steht mit einer Bypass-Ventilanordnung 120 in Verbindung.
Die Bypass-Ventilanordnung 120 ist betreibbar, um die Strömung von Hydraulikfluid 114 von dem Auslassanschluss 108 der Pumpe 104 zu dem Einlassanschluss 106 der Pumpe 104 umzulenken. Die Bypass-Ventilanordnung 120 umfasst einen Einlassanschluss 120A, einen ersten Auslassanschluss 120B, einen zweiten Auslassanschluss 120C, einen Steueranschluss 120D und einen Rückführungsanschluss 120E. Der Einlassanschluss 120A steht mit der Versorgungsleitung 119 in Fluidverbindung. Der erste Auslassanschluss 120B steht mit einer Rückführleitung 122 in Fluidverbindung. Die Rückführleitung 122 steht mit der Saugleitung 118 in Fluidverbindung. Der zweite Auslassanschluss 120C steht mit einer Zwischenleitung 124 in Fluidverbindung. Der Steueranschluss 120D steht mit einer Steuerleitung 126 in Fluidverbindung.
Die Bypass-Ventilanordnung 120 umfasst darüber hinaus einen Ventilschieber 128, der in einer Bohrung 130 verschiebbar angeordnet ist. Der Ventilschieber 128 ist durch ein Vorspannelement 132 und eine Steuereinrichtung 134 zwischen zumindest zwei Stellungen bewegbar. Das Vorspannelement 132 ist bevorzugt eine Feder und wirkt auf ein Ende des Ventilschiebers 128, um den Ventilschieber 128 in die erste Stellung oder eingefahrene Stellung vorzuspannen. Die Steuereinrichtung 134 ist bevorzugt ein Ein-Aus-Magnetventil, das normal geschlossen ist. Jedoch ist festzustellen, dass andere Typen von Magnetventilen angewandt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann die Steuereinrichtung 134 ein direkt wirkendes Magnetventil sein.
Die Steuereinrichtung 134 umfasst einen Einlassanschluss 134A in Fluidverbindung mit der Hauptversorgungsleitung 150 und einen Auslassanschluss 134B in Fluidverbindung mit der Steuerleitung 126. Die Steuereinrichtung 134 wird durch den Controller 26 zwischen einem geschlossenen Zustand und einem offenen Zustand elektrisch betätigt. In dem geschlossenen Zustand wird verhindert, dass der Einlassanschluss 134A mit dem Auslassanschluss 134B kommuniziert. In dem offenen Zustand wird zugelassen, dass der Einlassanschluss 134A mit dem Auslassanschluss 134B kommuniziert. Dementsprechend lässt die Steuereinrichtung 134 zu, wenn sie in den offenen Zustand erregt ist, dass Hydraulikfluid 114 von dem Einlassanschluss 134A zu dem Auslassanschluss 134B und von dem Auslassanschluss 134B zu dem Steueranschluss 120D über die Steuerleitung 126 strömt. Anschließend wirkt das Hydraulikfluid 114 auf ein Ende des Ventilschiebers 128, um den Ventilschieber 128 in die zweite Stellung oder ausgefahrene Stellung gegen die Vorspannung des Vorspannelements 132 zu bewegen. Wenn die Steuereinrichtung 134 abgeregt oder im geschlossenen Zustand ist, ist die Strömung von Hydraulikfluid 114, die gegen den Ventilschieber 128 wirkt, unterbrochen und das Vorspannelement 132 bewegt den Ventilschieber 128 in die eingefahrene Stellung.
Wenn sich der Ventilschieber 128 in der eingefahrenen Stellung befindet (wie es in 2 gezeigt ist), steht der Einlassanschluss 120A mit dem zweiten Auslassanschluss 120C in Fluidverbindung, und der erste Auslassanschluss 120B ist von dem Einlassanschluss 120A isoliert. Wenn dementsprechend die Steuereinrichtung 134 im geschlossenen Zustand ist und der Ventilschieber 128 sich in der eingefahrenen Stellung befindet, strömt Hydraulikdruckfluid 114 von der Pumpe 104 durch das Bypass-Ventil 120 zu der Zwischenleitung 124. Wenn sich der Ventilschieber 128 in der ausgefahrenen Stellung befindet (wie es in 3 gezeigt ist), steht der Einlassanschluss 120A mit dem ersten Auslassanschluss 120B in Verbindung, und der zweite Auslassanschluss 120C ist von dem Einlassanschluss 120A isoliert. Wenn daher die Steuereinrichtung 134 in dem offenen Zustand ist und der Ventilschieber 128 sich in der ausgefahrenen Stellung befindet, wird Hydraulikdruckfluid 114 von der Pumpe 104 durch das Bypass-Ventil 120 zurück zu der Saugleitung 118 übermittelt.
Die Zwischenleitung 124 kommuniziert mit einem federvorgespannten Abblassicherheitsventil 140, einem druckseitigen Filter 142 und einem federvorgespannten Rückschlagventil oder Kaltöl-Bypass-Ventil 144. Das federvorgespannte Abblassicherheitsventil 140 kommuniziert mit dem Sumpf 110. Das federvorgespannte Abblassicherheitsventil 140 ist auf einen relativ hohen vorbestimmten Druck eingestellt, und wenn der Druck des Hydraulikfluids 114 in der Zwischenleitung 124 diesen Druck übersteigt, dann öffnet das Sicherheitsventil 140 sofort, um den Druck des Hydraulikfluids 114 abzulassen und zu verringern. Der druckseitige Filter 142 ist parallel zu dem federvorgespannten Rückschlagventil 144 angeordnet. Wenn der druckseitige Filter 142 zum Beispiel aufgrund sich langsam bewegenden kalten Hydraulikfluids 114 verstopft oder teilweise verstopft wird, nimmt der Druck in der Zwischenleitung 124 zu und öffnet das federvorgespannte Rückschlagventil 144, um zuzulassen, dass das Hydraulikfluid 114 den druckseitigen Filter 142 umgehen kann.
Der druckseitige Filter 142 und das federvorgespannte Rückschlagventil 144 kommunizieren jeweils mit einer Auslassleitung 146. Die Auslassleitung 146 steht mit einem zweiten Rückschlagventil 148 in Verbindung. Das zweite Rückschlagventil 148 steht mit einer Hauptversorgungsleitung 150 in Verbindung und ist ausgestaltet, um Hydraulikdruck in der Hauptversorgungsleitung 150 aufrechtzuerhalten. Die Hauptversorgungsleitung 150 führt einem Druckspeicher 152, einem Hauptdrucksensor 154 und den verschiedenen anderen Teilsystemen in dem hydraulischen Steuersystem 100, die schematisch durch Bezugszeichen 156 angegeben sind, Hydraulikdruckfluid zu. Der Druckspeicher 152 ist eine Energiespeichereinrichtung, in der das nicht komprimierbare Hydraulikfluid 114 durch eine äußere Quelle unter Druck gehalten wird. In dem angeführten Beispiel ist der Druckspeicher 152 ein Druckspeicher vom Federtyp oder gasgefüllten Typ, der eine Feder oder ein komprimierbares Gas aufweist, die bzw. das eine komprimierbare Kraft auf das Hydraulikfluid 114 in dem Druckspeicher 152 ausübt. Es ist jedoch festzustellen, dass der Druckspeicher 152 von anderen Arten sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist der Druckspeicher 152 betreibbar, um Hydraulikdruckfluid 114 zurück zu der Hauptversorgungsleitung 150 zuzuführen. Jedoch verhindert das zweite Rückschlagventil 148 bei Entleerung des Druckspeichers 152, dass das Hydraulikdruckfluid 114 zu der Pumpe 104 und dem Bypass-Ventil 120 zurückkehrt. Der Druckspeicher 152 ersetzt, wenn er gefüllt ist, effektiv die Pumpe 104 als die Quelle für Hydraulikdruckfluid 114, wodurch die Notwendigkeit beseitigt wird, dass die Pumpe 104 ständig laufen muss. Der Hauptdrucksensor 154 liest den Druck des Hydraulikfluids 114 in der Hauptversorgungsleitung 150 in Echtzeit und liefert diese Daten an das Getriebesteuermodul 26.
Die Bauteile des hydraulischen Steuersystems 112 sind über mehrere oben beschriebene Fluidverbindungsleitungen verbunden. Es ist festzustellen, dass die Fluidverbindungsleitungen in einen Ventilkörper integriert oder aus separaten Röhren oder Rohren gebildet sein können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Fluidverbindungsleitungen jede beliebige Querschnittsform aufweisen und können zusätzliche oder weniger Biegungen, Windungen und Zweige als veranschaulicht umfassen, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Unter kombinierter Bezugnahme auf die 1-3 wird nun die Arbeitsweise des hydraulischen Steuer-Teilsystems 112 beschrieben. Die Pumpe 104 wird primär zum Füllen des Druckspeichers 152 verwendet. Die Schmierung in dem Getriebe 14 wird über Spritzschmierung in dem Zahnradkasten erreicht. Eine Betätigung der Drehmomentübertragungseinrichtungen wird über Entleerung des Druckspeichers 152 erreicht. Dementsprechend arbeitet das hydraulische Steuer-Teilsystem 112, um den Druckspeicher 152 unter Verwendung der Pumpe 104 gefüllt zu halten, während das Ausmaß an Verlusten aufgrund dessen, dass die Pumpe 104 dadurch ständig arbeitet, dass sie durch die Maschine 12 des Antriebsstrangs 10 angetrieben wird, verringert wird.
Der Hauptdrucksensor 154 wird dazu verwendet, den Druck des Hydraulikfluids 114 in dem Druckspeicher 152 zu überwachen. Wenn der Druckspeicher 152 nicht vollständig gefüllt ist oder unter einen Schwellenwert fällt, befiehlt der Controller 26 die Steuereinrichtung 134 in den geschlossenen Zustand. Daher bewegt das Vorspannelement 132 in dem Bypass-Ventil 120 den Ventilschieber 128 in die eingefahrene Stellung, die in 2 gezeigt ist. Hydraulikfluid 114 wird unter Druck von der Pumpe 104 zu dem Einlassanschluss 120A des Bypass-Ventils 120 über die Versorgungsleitung 119, von dem Einlassanschluss 120A zu dem zweiten Auslassanschluss 120C, von dem zweiten Auslassanschluss 120C zu dem druckseitigen Filter 142 über die Zwischenleitung 124, von dem druckseitigen Filter 142 zu dem Einweg-Ventil 148 über die Auslassleitung 146 und von dem Einweg-Ventil 148 zu dem Druckspeicher 152 über die Hauptversorgungsleitung 150 gepumpt. Das Hydraulikfluid 114 von der Pumpe 104 weist einen ausreichenden Druck auf, um den Druckspeicher 152 zu füllen.
Sobald der Hauptdrucksensor 154 einen Druck des Hydraulikfluids 114 in der Hauptversorgungsleitung 150 erfasst, der angibt, dass der Druckspeicher 152 vollständig gefüllt ist, befiehlt der Controller 26 die Steuereinrichtung 134 in den offenen Zustand. Dementsprechend strömt Hydraulikfluid 114 in der Zwischenleitung 124 durch die Steuereinrichtung 134 zu dem Steueranschluss 120D des Bypass-Ventils 120 über die Steuerleitung 126. Das Hydraulikfluid 114 wirkt auf den Ventilschieber 128 und bewegt den Ventilschieber 128 in die ausgefahrene Stellung, die in 3 gezeigt ist. Hydraulikfluid 114 wird unter Druck von der Pumpe 104 zu dem Einlassanschluss 120A des Bypass-Ventils 120 über die Versorgungsleitung 119, von dem Einlassanschluss 120A zu dem ersten Auslassanschluss 120B, und von dem ersten Auslassanschluss 120B zu der Rückführleitung 122 und der Saugleitung 118 gepumpt. Dementsprechend fällt der Ausgangsdruck des Hydraulikfluids 114 von der Pumpe 104 auf nahe null ab. Dies verringert wiederum die Pumpdrehmomentlast an der Maschine 12, wodurch der Wirkungsgrad des Antriebsstrangs 10 verbessert wird.

Claims

System (120, 112) zum Bereitstellen von Hydraulikdruckfluid (114) in einem Getriebe (14) eines Kraftfahrzeugs, wobei das System (100) umfasst: eine Pumpe (104) zum Liefern von Hydraulikdruckfluid (114), die durch eine Maschine (12) des Kraftfahrzeugs antreibbar ist, wobei die Pumpe (104) einen Einlassanschluss (106) und einen Auslassanschluss (108) aufweist, wobei der Einlassanschluss (106) der Pumpe (104) mit einem Sumpf (110) in Verbindung steht; ein Bypass-Ventil (120), das einen Einlassanschluss (120A) in Verbindung mit dem Auslassanschluss (108) der Pumpe (104), einen ersten Auslassanschluss (120B) in Verbindung mit dem Einlassanschluss (120A) der Pumpe (104) und einen zweiten Auslassanschluss (120C) aufweist, wobei das Bypass-Ventil (120) einen Ventilschieber (128) aufweist, der zwischen zumindest einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar ist, wobei ein Vorspannelement (132) den Ventilschieber (128) in die erste Stellung vorspannt, wobei der Einlassanschluss (120A) des Bypass-Ventils (120) mit dem zweiten Auslassanschluss (120C) des Bypass-Ventils (120) in Verbindung steht, wenn sich der Ventilschieber (128) in der ersten Stellung befindet, und wobei der Einlassanschluss (120A) des Bypass-Ventils (120) mit dem ersten Auslassanschluss (120B) des Bypass-Ventils (120) in Verbindung steht, wenn sich der Ventilschieber (128) in der zweiten Stellung befindet; eine Steuereinrichtung (134), die dem Bypass-Ventil (120) funktional zugeordnet ist, wobei die Steuereinrichtung (134) betreibbar ist, um den Ventilschieber (128) zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung zu bewegen; und einen Druckspeicher (152) in Verbindung mit dem zweiten Auslassanschluss (120B) des Bypass-Ventils (120) und mit einer Hauptversorgungsleitung (150), wobei der Druckspeicher (120) betreibbar ist, um das Hydraulikfluid (114) zu speichern, wobei die Pumpe (104) den Druckspeicher (152) mit dem Hydraulikfluid (114) füllt, wenn sich der Ventilschieber (128) in der ersten Stellung befindet, und wobei der Ventilschieber (128) in die zweite Stellung bewegt wird, wenn der Druckspeicher (152) vollständig gefüllt ist, ein Einweg-Ventil (148), das zwischen dem Bypass-Ventil (120) und dem Druckspeicher (152) angeordnet ist, wobei das Einweg-Ventil (148) eine Fluidverbindung zwischen dem Bypass-Ventil (120) und dem Druckspeicher (152) zulässt, wenn sich der Ventilschieber (128) in der ersten Stellung befindet und ein Druck des Hydraulikfluids (114) von der Pumpe (104) größer als ein Druck des Hydraulikfluids (114) von dem Druckspeicher (152) ist, ein Abblasventil (140) in Verbindung mit dem zweiten Auslassanschluss (120C) des Bypass-Ventils (120), wobei das Abblasventil (140) öffnet, wenn ein Druck des Hydraulikfluids (114) von der Pumpe (104) einen maximalen Druck übersteigt, der erforderlich ist, um den Druckspeicher (152) zu füllen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (134) ein Ein/Aus-Magnetventil (134) ist, das einen Steuereinrichtungs-Einlassanschluss (134A) und einen Steuereinrichtungs-Auslassanschluss (134B) aufweist, und wobei der Steuereinrichtungs-Einlassanschluss (134) mit dem zweiten Auslassanschluss (120C) des Bypass-Ventils (120) in Verbindung steht und der Steuereinrichtungs-Auslassanschluss (134B) mit einem Steueranschluss (120D) in dem Bypass-Ventil (120) in Verbindung steht, dass das Magnetventil (134) einen offenen Zustand umfasst, wobei der Steuereinrichtungs-Einlassanschluss (134A) des Magnetventils (134) mit dem Steuereinrichtungs-Auslassanschluss (134B) des Magnetventils (134) in Verbindung steht, und einen geschlossenen Zustand, wobei der Steuereinrichtungs-Einlassanschluss (134A) des Magnetventils (134) nicht mit dem Steuereinrichtungs-Auslassanschluss (134B) des Magnetventils (134) in Verbindung steht, und wobei der Ventilschieber (128) durch Hydraulikfluid (114) in die zweite Stellung bewegt wird, das durch das Magnetventil (134) übermittelt wird, wenn sich das Magnetventil (134) in dem offenen Zustand befindet, und der Ventilschieber (128) durch das Vorspannelement (132) in die erste Stellung bewegt wird, wenn sich das Magnetventil (134) in dem geschlossenen Zustand befindet, und dass ein Drucksensor (154) in Verbindung mit dem Druckspeicher (152) vorgesehen ist, wobei der Drucksensor (154) betreibbar ist, um den Druck des Hydraulikfluids (114) in der Hauptversorgungsleitung (150) und damit in dem Druckspeicher (152) zu erfassen, wobei, wenn der in der Hauptversorgungsleitung (150) erfasste Druck angibt, dass der Druckspeicher (152) nicht vollständig gefüllt ist oder unter einen Schwellenwert fällt, ein Controller (26) die Steuereinrichtung (134) in den geschlossenen Zustand befiehlt, und wenn der in der Hauptversorgungsleitung (150) erfasste Druck des Hydraulikfluids (114) angibt, dass der Druckspeicher (152) vollständig gefüllt ist, der Controller (26) die Steuereinrichtung (134) in den offenen Zustand befiehlt.
System (112) nach Anspruch 1, das ferner einen Filter (142) umfasst, der zwischen dem Bypass-Ventil (120) und dem Druckspeicher (152) angeordnet ist.
System (112) nach Anspruch 2, das ferner ein Einweg-Bypass-Ventil (144) umfasst, das in paralleler Beziehung mit dem Filter (142) angeordnet ist, wobei das Einweg-Bypass-Ventil (144) eine Fluidverbindung von dem Bypass-Ventil (120) zu dem Druckspeicher (152) zulässt und eine Fluidverbindung von dem Druckspeicher (152) zu dem Bypass-Ventil (120) verhindert.