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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2010-0100448 , eingereicht am 14. Oktober 2010 beim Koreanischen Amt für geistiges Eigentum, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuersystem eines Automatikgetriebes für ein Hybridfahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein hydraulisches Steuersystem eines Automatikgetriebes für ein Hybridfahrzeug, das die Struktur eines Ventilkörpers vereinfacht und das Ansprechverhalten verbessert, indem der den Reibelementen zugeführte hydraulische Druck direkt gesteuert wird.
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Im Allgemeinen wird als Hybridfahrzeug ein Fahrzeug bezeichnet, das sein Antriebsmoment aus einer effizienten Kombination von zwei oder mehr unterschiedlichen Energiequellen bezieht. Die meisten Hybridfahrzeuge weisen einen Verbrennungsmotor, der das Antriebsmoment aus einem Kraftstoff erzeugt, und einen Elektromotor auf, der das Antriebsmoment aus Strom erzeugt.
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Maßnahmen, die zu einer starken Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs führen, sind unter anderem: (1) Unterstützung der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors mit Hilfe eines Elektromotors, wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, und (2) optimaler Betrieb des Motors mit Hilfe des Automatikschaltgetriebes. Daher kann mit einem Hybridfahrzeug im Vergleich zu einem konventionellen Fahrzeug, das mit einem Benzinmotor und einem Automatikschaltgetriebe ausgestattet ist, ein exzellenter Kraftstoffverbrauch erreicht werden.
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Bei einem solchen Hybridfahrzeug wird eine Motorkupplung an einem Ausgang des Verbrennungsmotors angeordnet, und ein Automatikgetriebe mit einem Elektromotor wird hinter der Motorkupplung angeordnet. Daraus resultiert, dass die Antriebsräder mit der von dem Automatikgetriebe abgegebenen Leistung angetrieben werden.
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Zusätzlich kontrolliert eine Elektromotorsteuereinheit den Batteriestrom, der dem Elektromotor zugeführt wird, und eine Hybridsteuereinheit, die das Hybridfahrzeug als Ganzes kontrolliert, ist elektrisch mit einer Motorsteuereinheit, einer Getriebesteuereinheit, einem Batteriemanagementsystem und weiteren Vorrichtungen, verbunden, die ein Fahrer direkt manipuliert, um einen momentanen Fahrzustand des Fahrzeugs zu erkennen und darauf basierend die Elektromotorsteuereinheit zu steuern.
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Während einer anfänglichen Laufphase läuft das Hybridfahrzeug im EV-Modus (nur Elektromotor) mit dem Antriebsmoment des Elektromotors. Danach, wenn die Motorkupplung eingekuppelt ist, läuft das Hybridfahrzeug im HEV-Modus (Elektromotor + Verbrennungsmotor).
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Das Automatikgetriebe, das in einem solchen Hybridfahrzeug eingesetzt wird, weist einen Rädertrieb, der einen Schaltmechanismus darstellt, und ein hydraulisches Steuersystem auf, das einen wahlweisen Betrieb von zumindest einem Betriebselement unter den Betriebselementen des Rädertriebs gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs ermöglicht.
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Zusätzlich weist der Rädertrieb einen oder mehrere Planetenradsätze, und eine Mehrzahl von Reibelementen, die am Rädertrieb angewandt werden, wird selektiv über einen hydraulischen Druck betrieben, der von einem hydraulischen Steuersystem bereitgestellt wird.
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Gemäß einem konventionellen hydraulischen Steuersystem eines Automatikgetriebes für ein Hybridfahrzeug wird hydraulischer Druck, der von einer Hydraulikpumpe bereitgestellt wird, indirekt gesteuert und dem jeweiligen Reibelement zugeführt. Da ein Druckregelventil mit einem Schieberventil in jedem Magnetventil eingesetzt wird, sind die Hydraulikleitungen eines Ventilkörpers komplex, und es wird eine große Anzahl an Komponenten verwendet. Dadurch steigen Herstellungskosten.
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Da ein Reduzierdruck zur Steuerung des Druckregelventils erzeugt werden muss, ist der Steuerbereich dementsprechend begrenzt und die Ansprechbarkeit bzw. Reaktionsfähigkeit ist träge bzw. niedrig.
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Die hier in Zusammenhang mit dem allgemeinen Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann wohlbekannten Stand der Technik darstellen.
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Die vorliegende Erfindung wurde in dem Bestreben gemacht, ein hydraulisches Steuersystem eines Automatikgetriebes für ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, das die Vorteile der vereinfachten Struktur des Ventilkörpers und der Verbesserung des Ansprechverhaltens als eine Konsequenz aus der direkten Steuerung eines hydraulischen Drucks, der den Reibelementen zugeführt wird, aufweist.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein hydraulisches Steuersystem eines Automatikgetriebes für ein Hybridfahrzeug, das selektiv eine erste und eine zweite Kupplung sowie eine erste und eine zweite Bremse gemäß einer Mehrzahl von Fahrmodi betreibt, ein erstes proportionales Magnetsteuerventil (z. B. ein proportionales Wegeventil), das selektiv einen von einem manuellen Ventil gelieferten Vorwärts- und Rückwärtsdruck der ersten Kupplung zuführt, ein zweites proportionales Magnetsteuerventil, das selektiv einen von einem primären Regelventil gelieferten Leitungsdruck der zweiten Kupplung zuführt, ein drittes proportionales Magnetsteuerventil, das selektiv den vom primären Regelventil gelieferten Leitungsdruck der ersten Bremse zuführt, und ein viertes proportionales Magnetsteuerventil auf, das selektiv den von dem manuellen Ventil gelieferten Vorwärtsdruck der zweiten Bremse zuführt.
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Vorzugsweise ist ein Rückwärtsdrucksteuerventil, das den Vorwärtsdruck oder den Rückwärtsdruck dem ersten proportionalen Magnetsteuerventil zuführt, zwischen dem manuellen Ventil und dem ersten proportionalen Magnetsteuerventil angeordnet.
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Vorzugsweise weist das Rückwärtsdrucksteuerventil einen ersten Anschluss, der mit einer Vorwärtsdruckleitung des manuellen Ventils verbunden ist, einen zweiten Anschluss, der mit einer Rückwärtsdruckleitung des manuellen Ventils verbunden ist, einen dritten Anschluss, der einen dem ersten Anschluss zugeführten hydraulischen Druck dem ersten proportionalen Magnetsteuerventil zuführt, und einen vierten Anschluss auf, der einen dem zweiten Anschluss zugeführten hydraulischen Druck dem ersten proportionalen Magnetsteuerventil zuführt.
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Vorzugsweise ist eine Ausfallsicherungsvorrichtung, die zumindest eines von einem ersten, einem zweiten und einem dritten Ausfallsicherungsventil (z. B. Fail-Safe-Ventil) aufweist, zwischen dem dritten und vierten proportionalen Magnetsteuerventil und der ersten und zweiten Bremse angeordnet.
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Vorzugsweise wird das erste Ausfallsicherungsventil von einem An/Aus-Magnetventil gesteuert, wobei eine erste Kupplung ausgekuppelt wird, um eine Motorsperre in einem Modus zu vermeiden, in dem das An/Aus-Magnetventil aus ist und die erste Bremse im Betrieb ist, und wobei die erste Bremse und die erste Kupplung gleichzeitig im Betrieb sind, wenn das An/Aus-Magnetventil an ist.
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Vorzugsweise wird das erste Ausfallsicherungsventil von der ersten Kupplung, dem An/Aus-Magnetventil und dem Leitungsdruck derart gesteuert, dass ein hydraulischer Druck, der vom dritten proportionalen Magnetsteuerventil der ersten Bremse zugeführt wird, gesteuert wird.
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Vorzugsweise weist das erste Ausfallsicherungsventil einen ersten Anschluss, der einen hydraulischen Druck vom dritten proportionalen Magnetsteuerventil erhält, einen zweiten Anschluss, der selektiv den vom ersten Anschluss erhaltenen hydraulischen Druck dem zweiten Ausfallsicherungsventil zuführt, einen dritten Anschluss, der an einem Seitenabschnitt davon gebildet ist und einen Steuerdruck vom An/Aus-Magnetventil erhält, einen vierten Anschluss, der an einem dem dritten Anschluss entgegengesetzten Seitenabschnitt gebildet ist und einen Betriebsdruck der ersten Kupplung als Steuerdruck davon erhält, und einen fünften Anschluss auf, der den Leitungsdruck erhält.
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Vorzugsweise ist das zweite Ausfallsicherungsventil konfiguriert, den Betrieb der ersten Bremse zu verhindern, wenn die erste und die zweite Kupplung gleichzeitig im Betrieb sind.
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Vorzugsweise wird das zweite Ausfallsicherungsventil von einem Betriebsdruck der ersten Kupplung, einem Betriebsdruck der zweiten Kupplung und dem Leitungsdruck derart gesteuert, dass ein vom ersten Ausfallsicherungsventil der ersten Bremse zugeführter hydraulischer Druck gesteuert wird.
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Vorzugsweise weist das zweite Ausfallsicherungsventil einen ersten Anschluss, der mit dem zweiten Anschluss des ersten Ausfallsicherungsventils verbunden ist, einen zweiten Anschluss, der einen hydraulischen Druck des ersten Anschlusses der ersten Bremse zuführt, einen dritten Anschluss, der den Betriebsdruck der ersten Kupplung als einen Steuerdruck davon erhält, einen vierten Anschluss, der den Betriebsdruck der zweiten Kupplung als einen Steuerdruck davon erhält, und einen fünften Anschluss auf, der an einer dem dritten und vierten Anschluss entgegengesetzten Seite gebildet ist und den Leitungsdruck als einen Steuerdruck davon erhält.
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Vorzugsweise ist das dritte Ausfallsicherungsventil konfiguriert, um den Betrieb der zweiten Bremse zu verhindern, wenn die erste Bremse oder die erste Kupplung im Betrieb ist.
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Vorzugsweise wird das dritte Ausfallsicherungsventil von einem Steuerdruck der ersten Bremse, der zweiten Kupplung und dem Vorwärtsdruck derart gesteuert, dass ein vom vierten proportionalen Magnetsteuerventil der zweiten Bremse zugeführter hydraulischer Druck gesteuert wird.
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Vorzugsweise weist das dritte Ausfallsicherungsventil einen ersten Anschluss, der mit dem vierten proportionalen Magnetsteuerventil verbunden ist, einen zweiten Anschluss, der einen hydraulischen Druck vom ersten Anschluss der zweiten Bremse zuführt, einen dritten Anschluss, der den Betriebsdruck der zweiten Kupplung als einen Steuerdruck davon erhält, einen vierten Anschluss, der den Betriebsdruck der ersten Bremse als einen Steuerdruck davon erhält, und einen fünften Anschluss auf, der an einer dem dritten und vierten Anschluss entgegengesetzten Seite gebildet ist und den Vorwärtsdruck als einen Steuerdruck davon erhält.
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Vorzugsweise ist jeweils eine Bypassleitung mit einem Rückschlagventil in einer Leitung stromabwärts des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten proportionalen Magnetsteuerventils gebildet.
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Vorzugsweise sind das erste und das zweite proportionale Magnetsteuerventil Ventile mit im Normalzustand offener Bauweise, und das dritte und das vierte proportionale Magnetsteuerventil sind vorzugsweise Ventile mit im Normalzustand geschlossener Bauweise.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die hierin einbezogen sind und die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
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1 ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften hydraulischen Steuersystems der vorliegenden Erfindung.
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2 ist ein beispielhafter Arbeitsplan der Reibelemente in jeder Schaltstellung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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3 ist eine vergrößerte Ansicht eines beispielhaften ersten, zweiten und dritten Ausfallsicherungsventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
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4 veranschaulicht den Betrieb des ersten Ausfallsicherungsventils aus 3.
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5 veranschaulicht den Betrieb des zweiten Ausfallsicherungsventils aus 3.
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6 veranschaulicht den Betrieb des dritten Ausfallsicherungsventils aus 3.
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7 ist ein beispielhafter Arbeitsplan der Magnetventile in jeder Schaltstellung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Es wird nun in Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindungen auf diese beispielhafte Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
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1 ist eine schematische Ansicht eines hydraulischen Steuersystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Ein hydraulisches Steuersystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann verschiedene Leistungsverzweigungsmodi, z. B. Input-Split und Compound-Split, sowie drei Fixed-Gear-Modi bzw. drei stationäre Getriebeübersetzungsverhältnisse, nämlich UD (underdrive) bzw. Untersetzung, gleiche Geschwindigkeit bzw. gleiches Verhältnis und OD (over drive) bzw. Übersetzung, verwirklichen, indem zwei Kupplungen C1, C2 und zwei Bremsen B1, B2 verwendet werden, wie in 2 gezeigt.
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Das hydraulische Steuersystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist zwei Hydraulikpumpen 10, 11 oder andere geeignete Ölfördermittel, zwei Regelventile 12, 13 oder andere geeignete Mittel zur Steuerung des Leitungsdrucks, ein Reduzierventil 14 zur Reduzierung des Leitungsdrucks, ein manuelles Ventil 15 zum Auswählen des Schaltbereichs, ein Leitungsdruckmagnetsteuerventil RCS, das einen Steuerdruck vom Reduzierventil 14 erhält, ein An/Aus-Magnetventil SS-A, ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes proportionales Magnetsteuerventil VFS1, VFS2, VFS3 und VFS4, die den Betriebsdruck steuern, der den vier Reibelementen C1, C2, B1 und B2 zugeführt wird, ein Rückwärtsdrucksteuerventil 16 zur Umwandlung der Hydraulikleitungen von Vorwärts- und Rückwärtsdruck, die vom manuellen Ventil 15 zugeführt werden, und ein erstes, ein zweites und ein drittes Ausfallsicherungsventil 17, 18 und 19 oder andere geeignete Ausfallsicherungsvorrichtungen aufweisen.
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Zwei Hydraulikpumpen 10 und 11 oder andere geeignete Ölfördermittel weisen eine Haupthydraulikpumpe 10 und eine Hilfshydraulikpumpe 11 auf. Die Haupthydraulikpumpe 10 wird von einem Verbrennungsmotor und die Hilfshydraulikpumpe 11 wird von einem Zusatzmotor angetrieben. Dadurch wird das in der Ölwanne 20 befindliche Öl (z. B. Hydrauliköl, Schmieröl, Getriebeöl etc.) durch zumindest eine der beiden Hydraulikpumpen 10, 11 gepumpt.
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Hydraulischer Druck, der von der Haupt- und Hilfshydraulikpumpe erzeugt wird, wird einem primären Regelventil 12, einem sekundären Regelventil 13 und einem Leitungsdruckmagnetsteuerventil RCS, das die Regelventile 12, 13 steuert, zugeführt.
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Dementsprechend wird der hydraulische Druck über das Leitungsdruckmagnetsteuerventil RCS und die elastischen Elemente 122, 132, die die Spulen 121, 131 elastisch stützen, derart gesteuert, dass er einem vorbestimmten Leitungsdruck entspricht. Der Leitungsdruck wird je nach Fahrsituation geändert, um somit den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
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Das Reduzierventil 14 reduziert hydraulischen Druck. Der Leitungsdruck wird durch ein elastisches Element 142 reduziert, das eine Spule 141 im Reduzierventil 14 elastisch in eine vorbestimmte Richtung stützt. Der durch das Reduzierventil 14 reduzierte hydraulische Druck wird dem Leitungsdruckmagnetsteuerventil RCS und dem An/Aus-Magnetventil SS-A als deren Steuerdruck zugeführt.
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Das manuelle Ventil 15 ändert Hydraulikleitungen gemäß einer manuellen Schaltung eines Fahrers und ist mit einer Leitungsdruckleitung 21, einer Vorwärtsdruckleitung 22 und einer Rückwärtsdruckleitung 23 verbunden.
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Dadurch führt das manuelle Ventil 15 den durch die Leitungsdruckleitung 21 bereitgestellten Druck je nach einem gewählten Schaltbereich der Vorwärtsdruckleitung 22 oder der Rückwärtsdruckleitung 23 zu.
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Das erste proportionale Magnetsteuerventil VFS1, das den Betriebsdruck der ersten Kupplung C1 steuert, und das vierte proportionale Magnetsteuerventil VFS4, das den Betriebsdruck der zweiten Bremse B2 steuert, sind mit der Vorwärtsdruckleitung 22 des manuellen Ventils 15 verbunden, um den vom manuellen Ventil 15 gelieferten Vorwärtsdruck zu steuern und diesen der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 zuzuführen, wenn eine Vorwärtsfahrt vorliegt.
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Das dritte proportionale Magnetsteuerventil VFS3, das den Betriebsdruck der ersten Bremse B1 steuert, und das zweite proportionale Magnetsteuerventil VFS2, das den Betriebsdruck der zweiten Kupplung C2 steuert, sind direkt mit der Leitungsdruckleitung 21 verbunden, um so den Leitungsdruck der zweiten Kupplung C2 und der ersten Bremse B1 zuzuführen.
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Der Grund, warum der Leitungsdruck direkt dem zweiten und dritten proportionalen Magnetsteuerventil zugeführt wird, liegt darin, dass dadurch der Verbrennungsmotor gestartet werden kann und ein Auflademodus realisiert werden kann.
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Das erste und das zweite proportionale Magnetsteuerventil VFS1, VFS2 sind Ventile mit im Normalzustand offener Bauweise, die einen hydraulischen Druck bereitstellen, wenn kein Strom angelegt wird bzw. wenn sie nicht bestromt sind, und das dritte und das vierte proportionale Magnetsteuerventil VFS3, VFS4 sind Ventile mit im Normalzustand geschlossener Bauweise, die einen hydraulischen Druck bereitstellen, wenn Strom angelegt wird bzw. wenn sie bestromt sind.
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Zusätzlich sind Bypassleitungen mit Rückschlagventilen CV1, CV2, CV3 und CV4 in jeweiligen Leitungen 24, 25, 26 und 27 stromabwärts des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten proportionalen Magnetsteuerventils VFS1, VFS2, VFS3 und VFS4 vorgesehen, um eine stabile Versorgung des hydraulischen Drucks zu ermöglichen.
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Das Rückwärtsdrucksteuerventil 16 ist ein Wechselventil und weist einen ersten Anschluss 161, der mit der Vorwärtsdruckleitung 22 verbunden ist, einen zweiten Anschluss 162, der mit der Rückwärtsdruckleitung 23 verbunden ist, einen dritten Anschluss 163, der einen dem ersten Anschluss 161 zugeführten hydraulischen Druck dem ersten proportionalen Magnetsteuerventil VFS1 zuführt, und einen vierten Anschluss 164 auf, der einen dem zweiten Anschluss 162 zugeführten hydraulischen Druck dem ersten proportionalen Magnetsteuerventil VFS1 zuführt.
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Wenn der Vorwärtsdruck dem Rückwärtsdrucksteuerventil 16 zugeführt wird, kommunizieren der erste und der dritte Anschluss 161, 163 miteinander, und der Vorwärtsdruck wird dem ersten proportionalen Magnetsteuerventil VFS1 zugeführt. Wenn im Unterschied dazu der Rückwärtsdruck dem Rückwärtsdrucksteuerventil 16 zugeführt wird, kommunizieren der zweite und der vierte Anschluss 162, 164 miteinander, und der Rückwärtsdruck wird dem ersten proportionalen Magnetsteuerventil VFS1 zugeführt.
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Somit steuert das Rückwärtsdrucksteuerventil 16 die erste Kupplung C1, wenn das Fahrzeug reversiert, so dass die Rückwärtssteigfähigkeit verbessert wird.
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Im Einzelnen wird eine erste Rückwärtsgeschwindigkeit REV1 durch den Betrieb der ersten Bremse B1 erreicht, und eine zweite Rückwärtsfahrtgeschwindigkeit REV2 wird durch Steuerung der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 erreicht.
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Zusätzlich sind das erste, das zweite und das dritte Ausfallsicherungsventil 17, 18 und 19 zur Ausführung der Ausfallsicherungsfunktion zwischen dem dritten sowie dem vierten proportionalen Magnetsteuerventil VFS3, VFS4 und der ersten sowie der zweiten Bremse B1, B2 angeordnet.
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Das erste Ausfallsicherungsventil 17 wird von der ersten Kupplung C1, dem An/Aus-Magnetventil SS-A und dem Leitungsdruck derart gesteuert, dass ein hydraulischer Druck, der vom dritten proportionalen Magnetsteuerventil VFS3 der ersten Bremse B1 zugeführt wird, gesteuert wird. Das zweite Ausfallsicherungsventil 18 wird von einem Betriebsdruck der ersten Kupplung C1, einem Betriebsdruck der zweiten Kupplung C2 und dem Leitungsdruck derart gesteuert, dass ein vom ersten Ausfallsicherungsventil 17 der ersten Bremse B1 zugeführter hydraulischer Druck gesteuert wird. Das dritte Ausfallsicherungsventil 19 wird von einem Steuerdruck der ersten Bremse B1, der zweiten Kupplung C2 und dem Vorwärtsdruck derart gesteuert, dass ein vom vierten proportionalen Magnetsteuerventil VFS4 der zweiten Bremse B2 zugeführter hydraulischer Druck gesteuert wird.
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Für den oben beschriebenen Betrieb weist das erste Ausfallsicherungsventil 17, wie in 3 dargestellt, einen ersten Anschluss 171, der einen hydraulischen Druck vom dritten proportionalen Magnetsteuerventil VFS3 erhält, einen zweiten Anschluss 172, der selektiv den vom ersten Anschluss 171 gelieferten hydraulischen Druck dem zweiten Ausfallsicherungsventil 18 zuführt, einen dritten Anschluss 173, der an einem Seitenabschnitt davon gebildet ist und einen Steuerdruck vom An/Aus-Magnetventil SS-A erhält, einen vierten Anschluss 174, der an einem dem dritten Anschluss 173 entgegengesetzten Seitenabschnitt gebildet ist und einen Betriebsdruck der ersten Kupplung C1 als Steuerdruck davon erhält, und einen fünften Anschluss 175 auf, der den Leitungsdruck erhält.
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Der erste und der zweite Anschluss 171, 172 sind miteinander verbunden, wenn der Steuerdruck dem dritten Anschluss 173 zugeführt wird, und der erste und der zweite Anschluss 171, 172 sind nicht miteinander verbunden, wenn hydraulischer Druck dem vierten Anschluss 174 zugeführt wird. Wenn der Steuerdruck gleichzeitig dem dritten und dem vierten Anschluss 173, 174 zugeführt wird, sind der erste und der zweite Anschluss 171, 172 insoweit miteinander verbunden, wie die Anschlüsse je nach Wirkfläche des hydraulischen Drucks geöffnet sind.
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Wie in 4 gezeigt, wird die erste Kupplung C1 entkuppelt, um eine Motorsperre zu vermeiden, wenn das An/Aus-Magnetventil SS-A aus ist und die erste Bremse B1 im Betrieb ist, und die erste Bremse B1 und die erste Kupplung C1 sind gleichzeitig im Betrieb, um einen EV2-Modus zu erreichen, wenn das An/Aus-Magnetventil an ist. Dadurch kann die Anwendbarkeit auf Plug-In-Hybridfahrzeuge gewährleistet werden.
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Das zweite Ausfallsicherungsventil 18, wie in 3 gezeigt, weist einen ersten Anschluss 181, der mit dem zweiten Anschluss 172 des ersten Ausfallsicherungsventils 17 verbunden ist, einen zweiten Anschluss 182, der einen hydraulischen Druck des ersten Anschlusses 181 der ersten Bremse B1 zuführt, einen dritten Anschluss 183, der den Betriebsdruck der ersten Kupplung C1 als einen Steuerdruck davon erhält, einen vierten Anschluss 184, der den Betriebsdruck der zweiten Kupplung C2 als einen Steuerdruck davon erhält, und einen fünften Anschluss 185 aufweist, der an einer dem dritten und vierten Anschluss 183, 184 entgegengesetzten Seite gebildet ist und den Leitungsdruck als einen Steuerdruck davon erhält.
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Wenn die erste und die zweite Kupplung C1, C2 gleichzeitig im Betrieb sind und der Steuerdruck sowohl am dritten als auch dem vierten Anschluss 183, 184 anliegt, sind der erste und der zweite Anschluss 181, 182 nicht verbunden, und der für die erste Bremse B1 bestimmte hydraulische Druck wird blockiert, um eine Sperre zu verhindern.
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Wie in 5 gezeigt, wird der Betrieb der ersten Bremse B1 unterbunden, wenn die erste und zweite Kupplung C1, C2 gleichzeitig im Betrieb sind.
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Das dritte Ausfallsicherungsventil 19, wie in 3 gezeigt, weist einen ersten Anschluss 191, der mit dem vierten proportionalen Magnetsteuerventil VFS4 verbunden ist, einen zweiten Anschluss 192, der einen hydraulischen Druck vom ersten Anschluss 191 der zweiten Bremse B2 zuführt, einen dritten Anschluss 193, der den Betriebsdruck der zweiten Kupplung C2 als einen Steuerdruck davon erhält, einen vierten Anschluss 194, der den Betriebsdruck der ersten Bremse B1 als einen Steuerdruck davon erhält, und einen fünften Anschluss 195 aufweist, der an einer dem dritten und dem vierten Anschluss 193, 194 entgegengesetzten Seite gebildet ist und den Vorwärtsdruck als einen Steuerdruck davon erhält.
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Wenn der Betriebsdruck der zweiten Kupplung C2 oder der Betriebsdruck der ersten Bremse B1 dem dritten Anschluss 193 oder dem vierten Anschluss 194 zugeführt werden, sind der erste und der zweite Anschluss 191, 192 nicht verbunden, und der für die zweite Bremse B2 bestimmte hydraulische Druck wird blockiert, um eine Sperre zu verhindern.
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Wie in 6 gezeigt, wird der Betrieb der zweiten Bremse B2 unterbrochen, wenn die erste Bremse B1 oder die erste Kupplung C1 im Betrieb ist.
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Das hydraulische Steuersystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie in 7 gezeigt, steuert Hydraulikleitungen, wenn Strom an die Magnetventile angelegt wird. In 7 kennzeichnet das Kreissymbol „O” den bestromten Zustand, bei dem das jeweilige Magnetventil mit elektrischem Strom versorgt wird.
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In den Schaltbereichen N, P (Neutral, Parken), fahrend, werden der erste und der zweite proportionale Magnetsteuerventil VFS1, VFS2 mit elektrischem Strom versorgt, so dass die Bereitstellung des hydraulischen Drucks an die erste und die zweite Kupplung C1, C2 nicht erfolgt. In den Bereichen N, P, stoppend, werden das erste, das zweite und das dritte proportionale Magnetsteuerventil VFS1, VFS2, VFS3 mit elektrischem Strom versorgt, so dass die Bereitstellung des hydraulischen Drucks an die erste und die zweite Kupplung C1, C2 nicht erfolgt, und hydraulischer Druck der ersten Bremse B1 zugeführt wird.
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Zusätzlich stellen verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zwei Rückwärtsgeschwindigkeiten bereit. Bei der ersten Rückwärtsgeschwindigkeit REV1, werden das erste, das zweite und das dritte proportionale Magnetsteuerventil VFS1, VFS2, VFS3 mit elektrischem Strom versorgt, so dass die Bereitstellung des hydraulischen Drucks an die erste und die zweite Kupplung C1, C2 nicht erfolgt, und hydraulischer Druck der ersten Bremse B1 zugeführt wird.
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Bei der zweiten Rückwärtsgeschwindigkeit REV2 wird die Versorgung des elektrischen Stroms zum ersten proportionalen Magnetsteuerventil VFS1, was bei der ersten Rückwärtsgeschwindigkeit REV1 der Fall war, unterbrochen, und der Strom wird am An/Aus-Magnetventil angelegt, so dass der hydraulische Druck der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 zugeführt werden.
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Im Input-Split-Modus unter den Leistungsverzweigungsmodi wird der elektrische Strom dem ersten, dem zweiten und dem dritten proportionalen Magnetsteuerventil VFS1, VFS2, VFS3 zugeführt, um die Versorgung der ersten und der zweiten Kupplung C1, C2 mit hydraulischem Druck zu blockieren und den hydraulischen Druck der ersten Bremse B1 zuzuführen.
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Im Compound-Split-Modus unter den Leistungsverzweigungsmodi wird der elektrische Strom dem zweiten proportionalen Magnetsteuerventil VFS2 zugeführt, um die Versorgung der zweiten Kupplung C2 mit hydraulischem Druck zu verhindern und den hydraulischen Druck der ersten Kupplung C1 zuzuführen.
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Zusätzlich sind eine erste, zweite und dritte Vorwärtsgeschwindigkeit im stationären Getriebe-Modus vorgesehen. Bei der ersten Vorwärtsgeschwindigkeit wird der elektrische Strom dem ersten und dritten proportionalen Magnetsteuerventil VFS1, VFS3 zugeführt, um die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 zu betätigen. Bei der zweiten Vorwärtsgeschwindigkeit wird die Stromversorgung zum ersten und dritten proportionalen Magnetsteuerventil VFS1, VFS3 unterbrochen, um die erste und die zweite Kupplung C1, C2 zu betätigen. Bei der dritten Vorwärtsgeschwindigkeit wird der elektrische Strom dem zweiten und dem vierten proportionalen Magnetsteuerventil VFS2, VFS4 zugeführt, um die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 zu betätigen.
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In der Beschreibung des Schaltprozesses werden nur die Betriebssteuerung der Reibelemente C1, C2, B1, B2 beschrieben, allerdings wird eine Schaltung nicht nur durch die Betriebssteuerung der Reibelemente C1, C2, B1, B2 erzielt. Um ein Schalten zu verwirklichen, kann die Hybridsteuereinheit nach einer Ausführungsform, neben dem Betrieb der Reibelemente C1, C2, B1, B2, zwei Motoren (Elektromotoren) im Getriebezug, welcher Planetenradsätze aufweist, gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs als Ganzes steuern. Diese Prozesse sind dem Fachmann wohl bekannt, so dass nicht näher darauf eingegangen wird.
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Da der hydraulische Druck, der den Reibelementen zugeführt wird, über proportionale Magnetsteuerventile, die voneinander unabhängig angeordnet sind, direkt gesteuert wird, wird gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das Ansprechverhalten verbessert.
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Da Druckregelventile, die jedem proportionalen Magnetsteuerventil zugeordnet wurden, entfallen, wird die Anzahl der Komponenten reduziert, wodurch die Hydraulikleitungen vereinfacht werden. Dadurch wird die Struktur des Ventilkörpers vereinfacht.
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Zwecks Erläuterung und genauer Definition der angehängten Ansprüche werden Begriffe wie zum Beispiel „hintere” etc. zur Beschreibung der Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Merkmale verwendet, wie sie in den Figuren dargestellt sind.
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Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden. Es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsäte der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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