DE102011119702A1

DE102011119702A1 - Verfahren zum Steuern eines Doppelkupplungsgetriebes

Info

Publication number: DE102011119702A1
Application number: DE102011119702A
Authority: DE
Inventors: Philip C. Lundberg; John R. Czoykowski; Bret M. Olson; Steven P. Moorman; Chinar S. Ghike; James D. Hendrickson; Christopher Jay Weingartz
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2012-06-06
Also published as: US20120138408A1; US8915343B2; CN102537335A; CN102537335B

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines hydraulischen Steuersystems für ein Doppelkupplungsgetriebe umfasst das Steuern mehrerer Druck- und Durchfluss-Steuereinrichtungen in Fluidverbindung mit mehreren Kupplungsaktoren und mit mehreren Synchroneinrichtungsaktoren. Die Kupplungsaktoren sind betreibbar, um mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen zu betätigen, und die Synchroneinrichtungsaktoren sind betreibbar, um mehrere Synchronanordnungen zu betätigen. Die selektive Aktivierung von Kombinationen der Druck-Steuermagnetventile und der Durchfluss-Steuermagnetventile sorgt dafür, dass ein Druckfluid zumindest einen der Kupplungsaktoren und der Synchroneinrichtungsaktoren aktiviert, um das Getriebe in ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis zu schalten.

Description

VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/420,157, die am 6. Dezember 2010 eingereicht wurde. Die gesamten Inhalte der obigen Anmeldung sind hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen.
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Doppelkupplungsgetriebes, und genauer ein Verfahren zum Steuern eines elektrohydraulischen Steuersystems, das mehrere Magnetventile aufweist, die betreibbar sind, um mehrere Aktoren innerhalb des Doppelkupplungsgetriebes zu betätigen.
HINTERGRUND
Ein typisches Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe verwendet eine Kombination aus zwei Reibkupplungen und mehreren Klauenkupplungen/Synchroneinrichtungen, um Schaltungen mit ”anstehender Leistung” oder dynamische Schaltungen zu erreichen, indem zwischen einer Reibkupplung und der anderen abgewechselt wird, wobei die Synchroneinrichtungen für das herankommende Übersetzungsverhältnis ”vorgewählt” werden, bevor die dynamische Schaltung tatsächlich vorgenommen wird. Ein Schalten mit ”anstehender Leistung” bedeutet, dass der Drehmomentfluss von der Maschine nicht unterbrochen werden muss, bevor die Schaltung vorgenommen wird. Dieses Konzept benutzt typischerweise Vorgelegewellenzahnräder mit einem unterschiedlichen, dedizierten Zahnradpaar oder -satz, um jeden Vorwärtsgang zu erreichen. Typischerweise wird ein elektronisch gesteuerter hydraulischer Steuerkreis oder ein elektronisch gesteuertes hydraulisches Steuersystem angewandt, um Magnetventile und Ventilanordnungen zu steuern. Die Magnetventil- und Ventilanordnungen betätigen Kupplungen und Synchroneinrichtungen, um die Vorwärts- und Rückwärtsgänge zu erreichen.
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 verbessertes, kostengünstiges, hydraulisches Steuersystem zur Verwendung in einem Doppelkupplungsgetriebe.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Verfahren zum Steuern eines hydraulischen Steuersystems für ein Doppelkupplungsgetriebe umfasst das Steuern mehrerer Druck- und Durchfluss-Steuereinrichtungen in Fluidverbindung mit mehreren Kupplungsaktoren und mit mehreren Synchroneinrichtungsaktoren. Die Kupplungsaktoren sind betreibbar, um mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen zu betätigen, und die Synchroneinrichtungsaktoren sind betreibbar, um mehrere Synchronanordnungen zu betätigen. Die selektive Aktivierung von Kombinationen der Druck-Steuermagnetventile und der Durchfluss-Steuermagnetventile sorgt dafür, dass ein Druckfluid zumindest einen der Kupplungsaktoren und der Synchroneinrichtungsaktoren aktiviert, um das Getriebe in ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis zu schalten.
In einem Beispiel umfasst das Verfahren das Steuern einer elektrischen Pumpe und eines Druckspeichers, die ein Hydraulikdruckfluid bereitstellen.
In einem anderen Beispiel umfasst das Verfahren das Steuern einer Druck-Steuereinrichtung und zweier Durchfluss-Steuereinrichtungen, die verwendet werden, um die Doppelkupplung zu betätigen.
In einem nochmals anderen Beispiel umfasst das Verfahren das Steuern einer Druck-Steuereinrichtung und von vier Durchfluss-Steuereinrichtungen, die verwendet werden, um die mehreren Synchronanordnungen zu betätigen.
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.
1 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Doppelkupplungsgetriebes, das ein hydraulisches Steuersystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufweist;
2A und 2B sind schematische Diagramme einer Ausführungsform eines hydraulischen Steuersystems für ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Steuern eines Ölabgabe-Teilsystems des hydraulischen Steuersystems der 2A und 2B gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein Diagramm, das typische Füll- und Entleerungszyklen des Ölabgabe-Teilsystems für Druckspeicherdruck über Zeit zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Steuern eines Kupplungssteuer-Teilsystems des hydraulischen Steuersystems der 2A und 2B gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Diagramm, das transiente Modi einer Synchroneinrichtung des Getriebes von 1 zeigt; und
7A und 7B sind Flussdiagramme eines Prozesses zum Steuern eines Synchroneinrichtungssteuer-Teilsystems des hydraulischen Steuersystems der 2A und 2B gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein beispielhaftes Doppelkupplungs-Automatikgetriebe, das die vorliegende Erfindung enthält, veranschaulicht und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Zu Beginn ist festzustellen, dass das Getriebe 10 schematisch dargestellt ist, um manche der Bauteile des Getriebes 10 allgemein anzugeben. Es ist festzustellen, dass die Darstellung des Getriebes 10 keine Beschränkung auf die gezeigte Ausgestaltung sein soll. Das Doppelkupplungsgetriebe 10 umfasst ein typischerweise gegossenes Metallgehäuse 12, das die verschiedenen Bauteile des Getriebes 10 umschließt und schützt. Das Gehäuse 12 umfasst eine Vielfalt von Öffnungen, Durchgängen, Schultern und Flanschen, die diese Bauteile positionieren und abstützen. Obgleich das Gehäuse 12 als typisches Hinterradantriebsgetriebe veranschaulicht ist, ist festzustellen, dass das Getriebe 10 ein Vorderradantriebsgetriebe oder ein Hinterradantriebsgetriebe sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Das Getriebe 10 umfasst eine Eingangswelle 14, eine Ausgangswelle 16, eine Doppelkupplungsanordnung 18 und eine Zahnradanordnung 20. Die Eingangswelle 14 ist mit einem Antriebsaggregat (nicht gezeigt), wie etwa einer Gas- bzw. Benzin- oder Diesel-Brennkraftmaschine oder einer Hybridkraftanlage, verbunden. Die Eingangswelle 14 nimmt Eingangsdrehmoment oder Eingangsleistung von dem Antriebsaggregat auf. Die Ausgangswelle 16 ist bevorzugt mit einer Achsantriebseinheit (nicht gezeigt) verbunden, die zum Beispiel Gelenkwellen, Differenzialanordnungen und Antriebsachsen umfassen kann. Die Eingangswelle 14 ist mit der Doppelkupplungsanordnung 18 gekoppelt und treibt diese an. Die Doppelkupplungsanordnung 18 umfasst bevorzugt ein Paar selektiv einrückbare Drehmomentübertragungseinrichtungen, die eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung 22 und eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung 24 umfassen. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen 22, 24 sind bevorzugt Trockenkupplungen. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen 22, 24 werden wechselseitig ausschließlich eingerückt, um Antriebsdrehmoment an die Zahnradanordnung 20 zu liefern.
Die Zahnradanordnung 20 umfasst mehrere Zahnradsätze, die allgemein mit Bezugszeichen 26 angegeben sind, und mehrere Wellen, die allgemein mit Bezugszeichen 28 angegeben sind. Die mehreren Zahnradsätze 26 umfassen einzelne kämmende Zahnräder, die mit den mehreren Wellen 28 verbunden oder selektiv verbindbar sind. Die mehreren Wellen 28 können Gegenwellen, Vorgelegewellen, Hohl- und Mittelwellen, Rückwärtsgang- oder Loswellen oder Kombinationen davon umfassen. Es ist festzustellen, dass die spezifische Anordnung und Anzahl der Zahnradsätze 26 und die spezifische Anordnung und Anzahl der Wellen 28 in dem Getriebe 10 variieren kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. In dem angeführten Beispiel bietet das Getriebe 10 sieben Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang.
Die Zahnradanordnung 20 umfasst darüber hinaus eine erste Synchronanordnung 30A, eine zweite Synchronanordnung 30B, eine dritte Synchronanordnung 30C und eine vierte Synchronanordnung 30D. Die Synchronanordnungen 30A–D sind betreibbar, um einzelne Zahnräder innerhalb der mehreren Zahnradsätze 26 selektiv mit den mehreren Wellen 28 zu koppeln. Jede Synchronanordnung 30A–D ist entweder benachbart zu bestimmten einzelnen Zahnrädern oder zwischen benachbarten Paaren von Zahnrädern innerhalb benachbarter Zahnradsätze 26 angeordnet. Jede Synchronanordnung 30A–D synchronisiert, wenn sie aktiviert ist, die Drehzahl eines Zahnrades mit der einer Welle und einer formschlüssigen Kupplung, wie etwa einer Klauen- oder Belagskupplung. Die Synchroneinrichtung verbindet oder koppelt das Zahnrad fest mit der Welle. Der Synchroneinrichtungsaktor wird durch eine Schaltschienen- und Schaltgabelanordnung (nicht gezeigt) innerhalb jeder Synchronanordnung 30A–D bidirektional umgesetzt. In bestimmten Anordnungen können zwei einseitige Synchroneinrichtungen anstelle einer doppelseitigen Synchroneinrichtung verwendet werde, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Das Getriebe umfasst auch ein Getriebesteuermodul 32. Das Getriebesteuermodul (TCM) 32 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 32 steuert die Betätigung der Doppelkupplungsanordnung 18 und der Synchronanordnungen 30A-D über ein hydraulisches Steuersystem 100 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Es ist festzustellen, dass das Getriebesteuermodul 32 in andere vorhandene Controller integriert sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. 2 zugewandt, ist das hydraulische Steuersystem 100 der vorliegenden Erfindung betreibbar, um die Doppelkupplungsanordnung 18 und die Synchronanordnungen 30A–D selektiv ein einzurücken, indem ein Hydraulikfluid 102 von einem Sumpf 104 selektiv an mehrere Schaltbetätigungseinrichtungen übermittelt wird, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Der Sumpf 104 ist ein Tank oder Reservoir, zu dem das Hydraulikfluid 104 von verschiedenen Komponenten und Bereichen des Automatikgetriebes 10 zurückkehrt und sich dort sammelt. Das Hydraulikfluid 102 wird über eine Pumpe 106 aus dem Sumpf 104 gedrückt. Die Pumpe 106 ist bevorzugt durch eine Elektromaschine (nicht gezeigt) oder irgendeinen anderen Typ von Antriebsaggregat angetrieben und kann beispielsweise eine Zahnradpumpe, eine Flügelpumpe, eine Innenzahnradpumpe oder irgendeine andere Verdrängerpumpe sein. Die Pumpe 106 umfasst einen Einlassanschluss 108 und einen Auslassanschluss 110. Der Einlassanschluss 108 kommuniziert mit dem Sumpf 104 über eine Saugleitung 112. Der Auslassanschluss 110 übermittelt Hydraulikfdruckfuid 102 an eine Versorgungsleitung 114. Die Versorgungsleitung 114 steht mit einem federvorgespannten Abblas-Sicherheitsventil 116, einem druckseitigen Filter 118 und einem federvorgespannten Rückschlagventil 120 in Verbindung. Das federvorgespannte Abblas-Sicherheitsventil 116 kommuniziert mit dem Sumpf 104. Das federvorgespannte Abblas-Sicherheitsventil 116 ist auf einen relativ hohen vorbestimmten Druck eingestellt, und wenn der Druck des Hydraulikfluids 102 in der Versorgungsleitung 114 diesen Druck übersteigt, dann öffnet das Sicherheitsventil 116 sofort, um den Druck des Hydraulikfluids 102 abzulassen und zu verringern. Der druckseitige Filter 118 ist parallel zu dem federvorgespannten Rückschlagventil 120 angeordnet. Wenn der druckseitige Filter 118 verstopft oder teilweise verstopft wird, nimmt der Druck in der Versorgungsleitung 114 zu und öffnet das federvorgespannte Rückschlagventil 120, um zuzulassen, dass das Hydraulikfluid 102 den druckseitigen Filter 118 umgehen kann.
Der druckseitige Filter 118 und das federvorgespannte Rückschlagventil 120 kommunizieren jeweils mit einer Auslassleitung 122. Die Auslassleitung 122 steht mit einem zweiten Rückschlagventil 124 in Verbindung. Das zweite Rückschlagventil 124 steht mit einer Hauptversorgungsleitung 126 in Verbindung und ist ausgestaltet, um Hydraulikdruck in der Hauptversorgungsleitung 126 aufrechtzuerhalten. Die Hauptversorgungsleitung 126 liefert Hydraulikdruckfluid an einen Druckspeicher 130 und einen Hauptdrucksensor 132. Der Druckspeicher 130 ist eine Energiespeichereinrichtung, in der das nicht komprimierbare Hydraulikfluid 102 durch eine äußere Quelle unter Druck gehalten wird. In dem angeführten Beispiel ist der Druckspeicher 130 ein Druckspeicher vom Federtyp oder gasgefüllten Typ, der eine Feder oder ein komprimierbares Gas aufweist, die bzw. das eine komprimierende Kraft auf das Hydraulikfluid 102 in dem Druckspeicher 130 ausübt. Es ist jedoch festzustellen, dass der Druckspeicher 130 von anderen Typen, wie etwa vom gasgefüllten Typ, sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist der Druckspeicher 130 betreibbar, um Hydraulikdruckfluid 102 zurück zu der Hauptversorgungsleitung 126 zuzuführen. Jedoch verhindert das zweite Rückschlagventil 124 bei Entleerung des Druckspeichers 130, dass das Hydraulikdruckfluid 102 zu der Pumpe 106 zurückkehrt, wenn der Druck in Leitung 122 niedriger als in Leitung 126 ist. Der Druckspeicher 130 ersetzt, wenn er gefüllt ist, effektiv die Pumpe 106 als die Quelle für Hydraulikdruckfluid 102, wodurch die Notwendigkeit beseitigt wird, dass die Pumpe 106 ständig laufen muss. Der Hauptdrucksensor 132 liest den Druck des Hydraulikfluids 102 in der Hauptversorgungsleitung 126 in Echtzeit und liefert diese Daten an das Getriebesteuermodul 32.
Die Hauptversorgungsleitung 126 ist durch eine Wärmesenke 134 geführt, die dazu verwendet wird, den Controller 32 zu kühlen, obwohl festzustellen ist, dass die Wärmesenke 134 woanders gelegen oder aus dem hydraulischen Steuersystem 100 entfernt sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Hauptversorgungsleitung 126 führt Hydraulikdruckfluid 102 zwei Drucksteuereinrichtungen zu, die eine erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 und eine Aktuatordruck-Steuereinrichtung 140 umfassen.
Die erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft, das eine interne Druckregelung aufweist. Verschiedene Fabrikate, Typen und Modelle von Magnetventilen können mit der vorliegenden Erfindung angewandt werden, solange die erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 betreibbar ist, um den Druck des Hydraulikfluids 102 zu steuern. Die erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 umfasst einen Einlassanschluss 136A, der mit einem Auslassanschluss 136B kommuniziert, wenn die erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 aktiviert oder erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 136C, der mit dem Auslassanschluss 136B kommuniziert, wenn die erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 inaktiv oder abgeregt ist. Die variable Aktivierung der ersten Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 regelt oder steuert den Druck des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 136A zu dem Auslassanschluss 136B strömt. Die interne Druckregelung sorgt für eine Druckrückführung innerhalb des Magnetventils, um die Durchflussmenge zu dem Auslassanschluss 136B auf der Basis einer besonderen Stromanweisung von dem Controller 32 einzustellen, wodurch der Druck gesteuert wird. Der Einlassanschluss 136A steht mit der Hauptversorgungsleitung 126 in Verbindung. Der Auslassanschluss 136B steht mit einer Zwischenleitung 142 in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 136C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) in Verbindung.
Die Zwischenleitung 142 übermittelt das Hydraulikfluid 102 von der ersten Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 an eine erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 und an ein erstes Druckbegrenzungs-Steuerventil 146. Die erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft, das betreibbar ist, um einen Durchfluss des Hydraulikfluids 102 von der ersten Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 zu steuern, um die erste Drehmomentübertragungseinrichtung 22 zu betätigen, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Die erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 umfasst einen Einlassanschluss 144A, der mit einem Auslassanschluss 144B kommuniziert, wenn die erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 auf einen größeren Strom als den Nullpunktstrom (d. h. den Strom an dem Punkt mit einem Durchfluss vorwärts/rückwärts von Null) erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 144C, der mit dem Auslassanschluss 144B kommuniziert, wenn die erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 auf einen geringeren Strom als den Nullpunktstrom abgeregt ist. Die variable Aktivierung der ersten Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 regelt oder steuert den Durchfluss des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 144A zu dem Auslassanschluss 144B strömt. Der Einlassanschluss 144A steht mit der Zwischenleitung 142 in Verbindung. Der Auslassanschluss 144B steht mit einer ersten Kupplungsversorgungsleitung 148 und einer Durchfluss-Begrenzungsblende 150 (die nicht vorhanden zu sein braucht) in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 144C steht mit dem Sumpf 104 in Verbindung. Das erste Druckbegrenzungs-Steuerventil 146 ist parallel zu dem ersten Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil 144 angeordnet und steht mit der ersten Kupplungsversorgungsleitung 148 in Verbindung. Wenn Druck in der ersten Kupplungsversorgungsleitung 148 einen vorbestimmten Wert oberhalb der Zwischenleitung 142 übersteigt, öffnet das erste Druckbegrenzungs-Steuerventil 146, um den Druck abzulassen und zu verringern. Das Druckbegrenzungs-Steuerventil 146 und der entsprechende parallele Zweig können aus dem Kreis entfernt werden, wenn die Funktionalität nicht erforderlich ist, und weichen daher nicht vom Umfang der Erfindung ab.
Die erste Kupplungsversorgungsleitung 148 steht mit einem Einlass-/-Auslassanschluss 152A in einer ersten Kupplungskolbenanordnung 152 in Fluidverbindung. Die erste Kupplungskolbenanordnung 152 umfasst einen einfach wirkenden Kolben 154, der in einem Zylinder 156 verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 154 verschiebt sich unter Hydraulikdruck, um die erste Drehmomentübertragungseinrichtung 22, die in 1 gezeigt ist, einzurücken. Wenn die erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 aktiviert oder erregt ist, wird ein Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 zu der ersten Kupplungsversorgungsleitung 148 vorgesehen. Der ein Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 wird von der ersten Kupplungsversorgungsleitung 148 an die erste Kupplungskolbenanordnung 152 übermittelt, bei der das Hydraulikdruckfluid 102 den Kolben 154 verschiebt, wodurch die erste Drehmomentübertragungseinrichtung 22 eingerückt wird. Wenn das erste Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil 144 abgeregt wird, wird der Einlassanschluss 144A geschlossen und Hydraulikfluid von dem Zylinder 156 gelangt von dem Auslassanschluss 144B zu dem Entleerungsanschluss 144C und in den Sumpf 104, wodurch die erste Drehmomentübertragungseinrichtung 22 ausgerückt wird. Die Verschiebung des Kolbens 154 kann durch einen Positionssensor (nicht gezeigt) für eine aktive Steuerung der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung 22 gemessen werden.
Die Zwischenleitung 142 übermittelt auch das Hydraulikfluid 102 von der Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 an eine zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 und an ein zweites Druckbegrenzungs-Steuerventil 162. Die zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft, das betreibbar ist, um einen Durchfluss des Hydraulikfluids 102 von der zweiten Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 zu steuern, um die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung 24 zu betätigen, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Die zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 umfasst einen Einlassanschluss 160A, der mit einem Auslassanschluss 160B kommuniziert, wenn die zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 auf einen größeren Strom als den Nullpunktstrom erregt wird, und umfasst einen Entleerungsanschluss 160C, der mit dem Auslassanschluss 160B kommuniziert, wenn die zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 auf einen geringeren Strom als den Nullpunktstrom abgeregt ist. Die variable Aktivierung der zweiten Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 regelt oder steuert den Durchfluss des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 160A zu dem Auslassanschluss 160B strömt. Der Einlassanschluss 160A steht mit der Zwischenleitung 142 in Verbindung. Der Auslassanschluss 160B steht mit einer zweiten Kupplungsversorgungsleitung 164 und einer Durchfluss-Begrenzungsblende 166 (die nicht vorhanden zu sein braucht) in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 160C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Rückfüllkreis in Verbindung. Das zweite Druckbegrenzungs-Steuerventil 162 ist parallel zu dem zweiten Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil 160 angeordnet und steht mit der zweiten Kupplungsversorgungsleitung 164 in Verbindung. Wenn Druck in der zweiten Kupplungsversorgungsleitung 164 einen vorbestimmten Wert oberhalb der Zwischenleitung 142 übersteigt, öffnet das zweite Druckbegrenzungs-Steuerventil 162, um den Druck abzulassen und zu verringern. Das Druckbegrenzungs-Steuerventil 162 und der entsprechende parallele Zweig können aus dem Kreis entfernt werden, wenn die Funktionalität nicht erforderlich ist, und weichen daher nicht vom Umfang der Erfindung ab.
Die zweite Kupplungsversorgungsleitung 164 steht mit einem Einlass-/Auslassanschluss 168A in einer zweiten Kupplungskolbenanordnung 168 in Fluidverbindung. Die zweite Kupplungskolbenanordnung 168 umfasst einen einfach wirkenden Kolben 170, der in einem Zylinder 172 verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 170 verschiebt sich unter Hydraulikdruck, um die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung 24, die in 1 gezeigt ist, einzurücken. Wenn die zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 aktiviert oder erregt ist, wird ein Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 zu der zweiten Kupplungsversorgungsleitung 164 vorgesehen. Der Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 wird von der zweiten Kupplungsversorgungsleitung 164 an die zweite Kupplungskolbenanordnung 168 übermittelt, bei der das Hydraulikdruckfluid 102 den Kolben 170 verschiebt, wodurch die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung 24 eingerückt wird. Wenn das zweite Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil 160 abgeregt wird, wird der Einlassanschluss 160A geschlossen, und Hydraulikfluid von dem Zylinder 172 gelangt von dem Auslassanschluss 160B zu dem Entleerungsanschluss 160C und in den Sumpf 104, wodurch die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung 24 ausgerückt wird. Die Verschiebung des Kolbens 170 kann durch einen Positionssensor (nicht gezeigt) für eine aktive Steuerung der Übertragungseinrichtung 24 gemessen werden.
Die Aktordruck-Steuereinrichtung 140 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft, das eine interne Druckregelung aufweist. Verschiedene Fabrikate, Typen und Modelle von Magnetventilen können mit der vorliegenden Erfindung angewandt werden, solange die Aktordruck-Steuereinrichtung 140 betreibbar ist, um den Druck des Hydraulikfluids 102 zu steuern. Die Aktordruck-Steuereinrichtung 140 umfasst einen Einlassanschluss 140A, der mit einem Auslassanschluss 140B kommuniziert, wenn die Aktordruck-Steuereinrichtung 140 aktiviert oder erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 140C, der mit dem Auslassanschluss 140B kommuniziert, wenn die Aktordruck-Steuereinrichtung 140 inaktiv oder abgeregt ist. Die variable Aktivierung der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 regelt oder steuert den Druck des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 140A zu dem Auslassanschluss 140B strömt. Die interne Druckregelung sorgt für eine Druckrückführung innerhalb des Magnetventils, um die Durchflussmenge zu dem Auslassanschluss 140B auf der Basis einer besonderen Stromanweisung von dem Controller 32 einzustellen, wodurch der Druck gesteuert wird. Der Einlassanschluss 140A steht mit der Hauptversorgungsleitung 126 in Verbindung. Der Auslassanschluss 140B steht mit einer Aktorversorgungsleitung 180 in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 140C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Rückfüllkreis in Verbindung.
Die Aktorversorgungsleitung 180 übermittelt Hydraulikdruckfluid 102 von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 an mehrere Durchfluss-Steuereinrichtungen und mehrere Schaltaktuatoren. Zum Beispiel liefert die Aktorversorgungsleitung 180 einen Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 zu einer ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 182, einer zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 184, einer dritten Durchfluss-Steuereinrichtung 186, einer vierten Durchfluss-Steuereinrichtung 188, sowie einem ersten Synchroneinrichtungsaktor 190A, einem zweiten Synchroneinrichtungsaktor 190B, einem dritten Synchroneinrichtungsaktor 190C und einem vierten Synchroneinrichtungsaktor 190D.
Die erste Durchfluss-Steuereinrichtung 182 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft. Verschiedene Fabrikate, Typen und Modelle von Magnetventilen können mit der vorliegenden Erfindung angewandt werden, solange die erste Durchfluss-Steuereinrichtung 182 betreibbar ist, um den Durchfluss des Hydraulikfluids 102 zu steuern. Die erste Durchfluss-Steuereinrichtung 182 umfasst einen Einlassanschluss 182A, der durch eine einstellbare hydraulische Blende oder Verengung mit einem Auslassanschluss 182B kommuniziert, wenn die erste Durchfluss-Steuereinrichtung 182 auf einen größeren Strom als den Nullpunktstrom erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 182C, der mit dem Auslassanschluss 182B kommuniziert, wenn die erste Durchfluss-Steuereinrichtung 182 auf einen geringeren Strom als den Nullpunktstrom abgeregt ist. Eine variable Aktivierung der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 182 regelt oder steuert den Durchfluss des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 182A zu dem Auslassanschluss 182B oder von dem Auslassanschluss 182B zu dem Entleerungsanschluss 182C strömt. Der Einlassanschluss 182A steht mit der Aktorversorgungsleitung 180 in Verbindung. Der Auslassanschluss 182B steht mit einer ersten Synchroneinrichtungsversorgungsleitung 192 in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 182C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis in Verbindung.
Die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 184 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft. Verschiedene Fabrikate, Typen und Modelle von Magnetventilen können mit der vorliegenden Erfindung angewandt werden, solange die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 184 betreibbar ist, um den Durchfluss des Hydraulikfluids 102 zu steuern. Die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 184 umfasst einen Einlassanschluss 184A, der durch eine einstellbare hydraulische Blende oder Verengung mit einem Auslassanschluss 184B kommuniziert, wenn die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 184 auf einen größeren Strom als den Nullpunktstrom erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 184C, der mit dem Auslassanschluss 184B kommuniziert, wenn die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 184 auf einen geringeren Strom als den Nullpunktstrom abgeregt ist. Eine variable Aktivierung der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 184 regelt oder steuert den Durchfluss des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 184A zu dem Auslassanschluss 184B oder von dem Auslassanschluss 184B zu dem Entleerungsanschluss 184C strömt. Der Einlassanschluss 184A steht mit der Aktorversorgungsleitung 180 in Verbindung. Der Auslassanschluss 184B steht mit einer zweiten Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 194 in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 184C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis in Verbindung.
Die dritte Durchfluss-Steuereinrichtung 186 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft. Verschiedene Fabrikate, Typen und Modelle von Magnetventilen können mit der vorliegenden Erfindung angewandt werden, solange die dritte Durchfluss-Steuereinrichtung 186 betreibbar ist, um den Durchfluss des Hydraulikfluids 102 zu steuern. Die dritte Durchfluss-Steuereinrichtung 186 umfasst einen Einlassanschluss 186A, der durch eine einstellbare hydraulische Blende oder Verengung mit einem Auslassanschluss 186B kommuniziert, wenn die dritte Durchfluss-Steuereinrichtung 186 auf einen größeren Strom als den Nullpunktstrom erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 186C, der mit dem Auslassanschluss 186B kommuniziert, wenn die dritte Durchfluss-Steuereinrichtung 186 auf einen geringeren Strom als den Nullpunktstrom abgeregt ist. Eine variable Aktivierung der dritten Durchfluss-Steuereinrichtung 186 regelt oder steuert den Durchfluss des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 186A zu dem Auslassanschluss 186B oder von dem Auslassanschluss 186B zu dem Entleerungsanschluss 186C strömt. Der Einlassanschluss 186A steht mit der Aktorversorgungsleitung 180 in Verbindung. Der Auslassanschluss 186B steht mit einer dritten Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 196 in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 186C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis in Verbindung.
Die vierte Durchfluss-Steuereinrichtung 188 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft. Verschiedene Fabrikate, Typen und Modelle von Magnetventilen können mit der vorliegenden Erfindung angewandt werden, solange die vierte Durchfluss-Steuereinrichtung 188 betreibbar ist, um den Durchfluss des Hydraulikfluids 102 zu steuern. Die vierte Durchfluss-Steuereinrichtung 188 umfasst einen Einlassanschluss 188A, der durch eine einstellbare hydraulische Blende oder Verengung mit einem Auslassanschluss 188B kommuniziert, wenn die vierte Durchfluss-Steuereinrichtung 188 auf einen größeren Strom als den Nullpunktstrom erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 188C, der mit dem Auslassanschluss 188B kommuniziert, wenn die vierte Durchfluss-Steuereinrichtung 188 auf einen geringeren Strom als den Nullpunktstrom abgeregt ist. Eine variable Aktivierung der vierten Durchfluss-Steuereinrichtung 188 regelt oder steuert den Durchfluss des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 188A zu dem Auslassanschluss 188B oder von dem Auslassanschluss 188B zu dem Entleerungsanschluss 188C strömt. Der Einlassanschluss 188A steht mit der Aktorversorgungsleitung 180 in Verbindung. Der Auslassanschluss 188B steht mit einer vierten Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 198 in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 188C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis in Verbindung.
Die Synchroneinrichtungsaktoren 190A-D sind bevorzugt Zweiflächen-Kolbenanordnungen, die betreibbar sind, um jeweils eine Schaltschiene in einer Synchronanordnung in Eingriff zu bringen oder zu betätigen, können aber Dreiflächen-Kolbenanordnungen sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel ist der erste Synchroneinrichtungsaktor 190A betreibbar, um die erste Synchronanordnung 30A zu betätigen, der zweite Synchroneinrichtungsaktor 190B ist betreibbar, um die zweite Synchronanordnung 30B zu betätigen, der dritte Synchroneinrichtungsaktor 190C ist betreibbar, um die dritte Synchronanordnung 30C zu betätigen, und der vierte Synchroneinrichtungsaktor 190D ist betreibbar, um die vierte Synchronanordnung 30D zu betätigen.
Der erste Synchroneinrichtungsaktor 190A umfasst einen Kolben 200A, der in einem Kolbengehäuse oder Zylinder 202A verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 200A weist zwei separate Flächen zur Einwirkung von Hydraulikdruckfluid darauf auf. Der Kolben 200A steht mit einem Fingerhebel, einer Schaltgabel oder einem anderen Schaltschienenbauteil 203A der ersten Synchronanordnung 30A in Eingriff oder in Kontakt. Der erste Synchroneinrichtungsaktor 190A umfasst einen Fluidanschluss 204A, der mit einem ersten Ende 205A des Kolbens 200A kommuniziert, und einen Fluidanschluss 206A, der mit einem entgegengesetzten zweiten Ende 207A des Kolbens 200A, das eine kleinere Kontaktfläche als das erste Ende 205A aufweist, kommuniziert. Der Fluidanschluss 204A steht mit der ersten Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 192 in Verbindung, und der Fluidanschluss 206A steht mit der Aktorversorgungsleitung 180 in Verbindung. Dementsprechend tritt das Hydraulikdruckfluid 102, das von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 übermittelt wird, in den ersten Synchroneinrichtungsaktor 190A durch den Fluidanschluss 206A ein und gelangt mit dem zweiten Ende 207A des Kolbens 200A in Kontakt, und der Durchfluss von Hydraulikfluid 102 von der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 182 tritt in den ersten Synchroneinrichtungsaktor 190A durch den Fluidanschluss 204A ein und gelangt mit dem ersten Ende 205A des Kolbens 200A in Kontakt. Die Differenz der Kraft, die durch den Druck des Hydraulikfluids 102 erzeugt wird, das an den Fluidanschluss 206A von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 abgegeben wird und auf ein Ende 207A wirkt, und der Kraft, die durch den Druck von Hydraulikfluid 102 erzeugt wird, das an den Fluidanschluss 204A von der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 182 abgegeben wird und auf ein Ende 205A wirkt, bewegt den Kolben 200A zwischen verschiedenen Positionen. Jede Position wiederum entspricht einer Position der Schaltschiene der ersten Synchronanordnung 30A (d. h. eingerückt links, eingerückt rechts und neutral). Ein Gabelpositionssensor 210A kann enthalten sein, um dem Controller 32 die Position der Schaltgabel 203A zu übermitteln.
Der zweite Synchroneinrichtungsaktor 190B umfasst einen Kolben 200B, der in einem Kolbengehäuse oder Zylinder 202B verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 200B weist zwei separate Flächen zur Einwirkung von Hydraulikdruckfluid darauf auf. Der Kolben 200B steht mit einem Fingerhebel, einer Schaltgabel oder einem anderen Schaltschienenbauteil 203B der zweiten Synchronanordnung 30B in Eingriff oder in Kontakt. Der zweite Synchroneinrichtungsaktor 190B umfasst einen Fluidanschluss 204B, der mit einem ersten Ende 205B des Kolbens 200B kommuniziert, und einen Fluidanschluss 206B, der mit einem entgegengesetzten zweiten Ende 207B des Kolbens 200B, das eine kleinere Kontaktfläche als das erste Ende 205B aufweist, kommuniziert. Der Fluidanschluss 204B steht mit der zweiten Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 194 in Verbindung, und der Fluidanschluss 206B steht mit der Aktorversorgungsleitung 180 in Verbindung. Dementsprechend tritt das Hydraulikdruckfluid 102, das von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 übermittelt wird, in den zweiten Synchroneinrichtungsaktor 190B durch den Fluidanschluss 206B ein und gelangt mit dem zweiten Ende 207B des Kolbens 200B in Kontakt, und der Durchfluss von Hydraulikfluid 102 von der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 184 tritt in den zweiten Synchroneinrichtungsaktor 190B durch den Fluidanschluss 204B ein und gelangt mit dem ersten Ende 205B des Kolbens 200B in Kontakt. Die Differenz der Kraft, die durch den Druck des Hydraulikfluids 102 erzeugt wird, das an den Fluidanschluss 206B von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 abgegeben wird und auf ein Ende 207B wirkt, und der Kraft, die durch den Druck von Hydraulikfluid 102 erzeugt wird, das an den Fluidanschluss 204B von der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 184 abgegeben wird und auf ein Ende 205B wirkt, bewegt den Kolben 200B zwischen verschiedenen Positionen. Jede Position wiederum entspricht einer Position der Schaltschiene der zweiten Synchronanordnung 30B (d. h. eingerückt links, eingerückt rechts und neutral). Ein Gabelpositionssensor 210B kann enthalten sein, um dem Controller 32 die Position der Schaltgabel 203B zu übermitteln.
Der dritte Synchroneinrichtungsaktor 190C umfasst einen Kolben 200C, der in einem Kolbengehäuse oder Zylinder 202C verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 200C weist zwei separate Flächen zur Einwirkung von Hydraulikdruckfluid darauf auf. Der Kolben 200C gelangt mit einem Fingerhebel, einer Schaltgabel oder einem anderen Schaltschienenbauteil 203C der dritten Synchronanordnung 30C in Eingriff oder in Kontakt. Der dritte Synchroneinrichtungsaktor 190C umfasst einen Fluidanschluss 204C, der mit einem ersten Ende 205C des Kolbens 200C kommuniziert, und einen Fluidanschluss 206C, der mit einem entgegengesetzten zweiten Ende 207C des Kolbens 200C, das eine kleinere Kontaktfläche als das erste Ende 205C aufweist, kommuniziert. Der Fluidanschluss 204C steht mit der dritten Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 196 in Verbindung, und der Fluidanschluss 206C steht mit der Aktorversorgungsleitung 180 in Verbindung. Dementsprechend tritt das Hydraulikdruckfluid 102, das von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 übermittelt wird, in den dritten Synchroneinrichtungsaktor 190C durch den Fluidanschluss 206C ein und gelangt mit dem zweiten Ende 207C des Kolbens 200C in Kontakt, und der Durchfluss von Hydraulikfluid 102 von der dritten Durchfluss-Steuereinrichtung 186 tritt in den dritten Synchroneinrichtungsaktor 190C durch den Fluidanschluss 204C ein und gelangt mit dem ersten Ende 205C des Kolbens 200C in Kontakt. Die Differenz der Kraft, die durch den Druck des Hydraulikfluids 102 erzeugt wird, das an den Fluidanschluss 206C von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 abgegeben wird und auf ein Ende 207C wirkt, und der Kraft, die durch den Druck von dem Hydraulikfluid 102 erzeugt wird, das an den Fluidanschluss 204C von der dritten Durchfluss-Steuereinrichtung 186 abgegeben wird und auf ein Ende 205C wirkt, bewegt den Kolben 200C zwischen verschiedenen Positionen. Jede Position wiederum entspricht einer Position der Schaltschiene der dritten Synchronanordnung 30C (d. h. eingerückt links, eingerückt rechts und neutral). Ein Gabelpositionssensor 210D kann enthalten sein, um dem Controller 32 die Position der Schaltgabel 203C zu übermitteln.
Der vierte Synchroneinrichtungsaktor 190D umfasst einen Kolben 200D, der in einem Kolbengehäuse oder Zylinder 202D verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 200D weist zwei separate Flächen zur Einwirkung von Hydraulikdruckfluid darauf auf. Der Kolben 200D gelangt mit einem Fingerhebel, einer Schaltgabel oder einem anderen Schaltschienenbauteil 203D der vierten Synchronanordnung 30D in Eingriff oder Kontakt. Der vierte Synchroneinrichtungsaktor 190D umfasst einen Fluidanschluss 204D, der mit einem ersten Ende 205D des Kolbens 200D kommuniziert, und einen Fluidanschluss 206D, der mit einem entgegengesetzten zweiten Ende 207D des Kolbens 200D, das eine kleinere Kontaktfläche als das erste Ende 205D aufweist, kommuniziert. Der Fluidanschluss 204D steht mit der vierten Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 198 in Verbindung, und der Fluidanschluss 206D steht mit der Aktorversorgungsleitung 180 in Verbindung. Dementsprechend tritt das Hydraulikdruckfluid 102, das von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 übermittelt wird, in den vierten Synchroneinrichtungsaktor 190D durch den Fluidanschluss 206D ein und gelangt mit dem zweiten Ende 207D des Kolbens 200D in Kontakt, und der Durchfluss von Hydraulikfluid 102 von der vierten Durchfluss-Steuereinrichtung 188 tritt in den vierten Synchroneinrichtungsaktor 190D durch den Fluidanschluss 204D ein und gelangt mit dem ersten Ende 205D des Kolbens 200D in Kontakt. Die Differenz der Kraft, die durch den Druck des Hydraulikfluids 102 erzeugt wird, das an den Fluidanschluss 206D von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 abgegeben wird und auf ein Ende 207D wirkt, und der Kraft, die durch den Druck des Hydraulikfluids 102 erzeugt wird, das an den Fluidanschluss 204D von der vierten Durchfluss-Steuereinrichtung 188 abgegeben wird und auf 205D wirkt, bewegt den Kolben 200D zwischen verschiedenen Positionen. Jede Position wiederum entspricht einer Position der Schaltschiene der vierten Synchronanordnung 30D (d. h. eingerückt links, eingerückt rechts und neutral). Ein Gabelpositionssensor 210D kann enthalten sein, um dem Controller 32 die Position der Schaltgabel 203D zu übermitteln.
Während des allgemeinen Betriebs des hydraulischen Steuersystems 100 liefert der Druckspeicher 130 das Hydraulikdruckfluid 102 über das gesamte System hinweg, und die Pumpe 106 wird angewandt, um den Druckspeicher 130 zu füllen. Die Auswahl eines besonderen Vorwärts- oder Rückwärtsübersetzungsverhältnisses wird erreicht, indem zunächst eine der Synchronanordnungen 30A–D selektiv betätigt wird und dann eine der Drehmomentübertragungseinrichtungen 22, 24 selektiv betätigt wird. Es ist festzustellen, dass welche Aktoranordnung 30A–D und welche Drehmomentübertragungseinrichtung 22, 24 welches Vorwärts- oder Rückwärtsübersetzungsverhältnis vorsehen, variieren kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Im Allgemeinen liefert die Aktordruck-Steuereinrichtung 140 Hydraulikdruckfluid 102 an jeden der Synchroneinrichtungsaktoren 190A–D und jede der Durchfluss-Steuereinrichtungen 182, 184, 186 und 188. Einzelne Synchroneinrichtungsaktoren 190A–D werden betätigt, indem ein Durchfluss von einer der Durchfluss-Steuereinrichtungen 182, 184, 186 und 188 gesteuert wird, während ein Durchfluss von den restlichen Durchfluss-Steuereinrichtungen aufrechterhalten wird, um die nicht eingerückten Synchroneinrichtungsaktoren in einer neutralen Position zu halten.
Um zum Beispiel die erste Synchronanordnung 30A zu betätigen, wird die Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erregt, um einen Druck an dem Kolben 200A bereitzustellen und einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 182 vorzusehen. Eine bidirektionale Verschiebung der ersten Synchronanordnung 30A wird anschließend erreicht, indem die erste Durchfluss-Steuereinrichtung 182 selektiv erregt wird. Das Erregen der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 182, um einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu dem Synchroneinrichtungsaktor 190A vorzusehen, die einen Druck bereitstellt, der auf das Kolbenende 205A wirkt und ausreicht, um die Kraft zu überwinden, die durch den Druck von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erzeugt wird, der auf das Kolbenende 207A wirkt, bewegt zum Beispiel den Kolben 200A in eine erste eingerückte Position. Nach dem Steuern des Kolbens zurück nach Neutral, typischerweise durch eine Regelung, hält ein Erregen der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 182, um einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu dem Synchroneinrichtungsaktor 190A vorzusehen, der einen Druck bereitstellt, der auf das Kolbenende 205A wirkt und mit der Kraft im Gleichgewicht steht, die durch den Druck von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erzeugt wird, der auf das Kolbenende 207A wirkt, den Kolben 200A in einer neutralen oder nicht eingerückten Position. Das Erregen oder Abregen der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 182, um einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu dem Synchroneinrichtungsaktor 190A vorzusehen, die einen Druck bereitstellt, der auf das Kolbenende 205A wirkt und nicht ausreicht, um die Kraft zu überwinden, die durch den Druck von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erzeugt wird, der auf das Kolbenende 207A wirkt, bewegt den Kolben 200A in eine zweite eingerückte Position.
Um die zweite Synchronanordnung 30B zu betätigen, wird die Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erregt, um einen Druck an dem Kolben 200B bereitzustellen und um einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 184 vorzusehen. Die bidirektionale Verschiebung der zweiten Synchronanordnung 30B wird anschließend erreicht, indem die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 182 selektiv erregt wird. Das Erregen der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 184, um einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu dem Synchroneinrichtungsaktor 190B vorzusehen, die einen Druck bereitstellt, der auf das Kolbenende 205B wirkt und ausreicht, um die Kraft zu überwinden, die durch den Druck von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erzeugt wird, der auf das Kolbenende 207B wirkt, bewegt zum Beispiel den Kolben 200B in eine erste eingerückte Position. Nach dem Steuern des Kolbens zurück nach Neutral, typischerweise durch eine Positionsregelung, hält ein Erregen der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 184, um einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu dem Synchroneinrichtungsaktor 190B vorzusehen, der einen Druck bereitstellt, der auf das Kolbenende 205B wirkt und mit der Kraft im Gleichgewicht steht, die durch den Druck von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erzeugt wird, der auf das Kolbenende 207B wirkt, den Kolben 200B in einer neutralen oder nicht eingerückten Position. Das Erregen oder Abregen der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 184, um einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu dem Synchroneinrichtungsaktor 190B vorzusehen, der einen Druck bereitstellt, der auf das Kolbenende 205B wirkt und nicht ausreicht, um die Kraft zu überwinden, die durch den Druck von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erzeugt wird, der auf das Kolbenende 207B wirkt, bewegt den Kolben 200B in eine zweite eingerückte Position.
Um die dritte Synchronanordnung 30C zu betätigen, wird die Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erregt, um einen Druck an dem Kolben 200C bereitzustellen und einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu der dritten Durchfluss-Steuereinrichtung 186 vorzusehen. Eine bidirektionale Verschiebung der dritten Synchronanordnung 30C wird anschließend erreicht, indem die dritte Durchfluss-Steuereinrichtung 186 selektiv erregt wird. Das Erregen der dritten Durchfluss-Steuereinrichtung 186, um einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu dem Synchroneinrichtungsaktor 190C vorzusehen, der einen Druck bereitstellt, der auf das Kolbenende 205C wirkt und ausreicht, um die Kraft zu überwinden, die durch den Druck von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erzeugt wird, der auf das Kolbenende 207C wirkt, bewegt zum Beispiel den Kolben 200C in eine erste eingerückte Position. Nach dem Steuern des Kolbens zurück nach Neutral, typischerweise durch eine Positionsregelung, hält ein Erregen der dritten Durchfluss-Steuereinrichtung 186, um einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu dem Synchroneinrichtungsaktor 190C vorzusehen, der einen Druck bereitstellt, der auf das Kolbenende 205C wirkt und mit der Kraft im Gleichgewicht steht, die durch den Druck von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erzeugt wird, der auf das Kolbenende 207C wirkt, den Kolben 200C in einer neutralen oder nicht eingerückten Position. Das Erregen oder Abregen der dritten Durchfluss-Steuereinrichtung 186, um einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu dem Synchroneinrichtungsaktor 190C vorzusehen, der einen Druck bereitstellt, der auf das Kolbenende 205C wirkt und nicht ausreicht, um die Kraft zu überwinden, die durch den Druck von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erzeugt wird, der auf das Kolbenende 207C wirkt, bewegt den Kolben 200C in eine zweite eingerückte Position.
Um die vierte Synchronanordnung 30D zu betätigen, wird die Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erregt, um einen Druck an dem Kolben 200D bereitzustellen und einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu der vierten Durchfluss-Steuereinrichtung 188 vorzusehen. Die bidirektionale Verschiebung der vierten Synchronanordnung 30D wird anschließend erreicht, indem die vierte Durchfluss-Steuereinrichtung 188 selektiv erregt wird. Das Erregen der vierten Durchfluss-Steuereinrichtung 188, um einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu dem Synchroneinrichtungsaktor 190D vorzusehen, der einen Druck bereitstellt, der auf das Kolbenende 205D wirkt und ausreicht, um die Kraft zu überwinden, die durch den Druck von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erzeugt wird, der auf das Kolbenende 207D wirkt, bewegt zum Beispiel den Kolben 200D in eine vierte eingerückte Position. Nach dem Steuern des Kolbens zurück nach Neutral, typischerweise durch eine Positionsregelung, hält ein Erregen der vierten Durchfluss-Steuereinrichtung 188, um einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu dem Synchroneinrichtungsaktor 190D vorzusehen, der einen Druck bereitstellt, der auf das Kolbenende 205D wirkt und mit der Kraft im Gleichgewicht steht, die durch den Druck von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erzeugt wird, der auf das Kolbenende 207D wirkt, den Kolben 200D in einer neutralen oder nicht eingerückten Position. Das Erregen oder Abregen der vierten Durchfluss-Steuereinrichtung 188, um einen Durchfluss von Hydraulikfluid 102 zu dem Synchroneinrichtungsaktor 190D vorzusehen, die einen Druck bereitstellt, der auf das Kolbenende 205D wirkt und nicht ausreicht, um die Kraft zu überwinden, die durch den Druck von der Aktordruck-Steuereinrichtung 140 erzeugt wird, der auf das Kolbenende 207D wirkt, bewegt den Kolben 200D in eine zweite eingerückte Position.
Um die erste Drehmomentübertragungseinrichtung 22 einzurücken oder zu betätigen, werden die erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 und die erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 erregt. Um die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung 24 einzurücken oder zu betätigen, werden die erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 und die zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 erregt. Typischerweise wird die Einrückung mit Positionssensoren (nicht gezeigt) überwacht und gesteuert.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die erste und zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 144 und 160 durch eine erste und zweite Druck-Steuereinrichtung (oder einer Kombination aus Durchfluss- und Druck-Steuereinrichtungen) ersetzt. Die erste und zweite Druck-Steuereinrichtung sind bevorzugt elektrisch gesteuerte Magnetventile mit variabler Stellkraft, die eine interne Druckregelung aufweisen. Die Druck-Steuermagnetventile sind betreibbar, um den Druck, der auf die Kupplungsaktoren 156 und 168 wirkt, zu verändern, um die Kupplungen 22 und 24 einzurücken und auszurücken.
Gemäß einer nochmals anderen alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die erste, zweite, dritte und vierte Durchfluss-Steuereinrichtung 182, 184, 186 und 188 durch eine erste, zweite, dritte und vierte Druck-Steuereinrichtung (oder einer Kombination aus Durchfluss- und Druck-Steuereinrichtungen) ersetzt. Die erste, zweite, dritte und vierte Druck-Steuereinrichtung sind bevorzugt elektrisch gesteuerte Magnetventile mit variabler Stellkraft, die eine interne Druckregelung aufweisen. Die Druck-Steuermagnetventile sind betreibbar, um den Druck, der auf die Synchroneinrichtungsaktoren 190A–D wirkt, zu verändern.
Indem eine Durchfluss-Steuerung der Kupplungen 22 und 24 und/oder der Synchronanordnungen 30A–D vorgesehen ist, ist das hydraulische Steuersystem 100 betreibbar, um eine direkte Kupplungspositionssteuerung, eine direkte Synchroneinrichtungsaktor-Positionssteuerung und eine variable Kupplungs- und Synchroneinrichtungsaktor-Positionssteuerung vorzusehen. Gleichzeitig werden schnelle Kupplungsansprechzeiten ermöglicht, Umlaufverluste vermindert und der Bauraum des hydraulischen Steuersystems 100 wird vermindert, was alles zu verbesserter Kraftstoffwirtschaftlichkeit und zu verbessertem Leistungsvermögen beiträgt. Das hydraulische Steuersystem 100 ist auch mit BAS/BAS+ Hybridsystemen verträglich. Schließlich wird ein Ausfallmodusschutz durch eine Positionssteuerung als Vorstufe der Steuereinrichtungen 136, 140, 144, 160, 182, 184, 186 und 188 ermöglicht.
Unter Bezugnahme auf die 3 bis 7 wird die Arbeitsweise des elektrohydraulischen Steuersystems 100 (2A und 2B) für das Trockendoppelkupplungsgetriebe 10 (1) beschrieben. Es sei daran erinnert, dass das elektrohydraulische Steuersystem 100 drei Haupt-Teilsysteme umfasst: ein Ölabgabe-Teilsystem 101, ein Kupplungssteuer-Teilsystem 103 und ein Synchroneinrichtungssteuer-Teilsystem 105. Die Hauptkomponenten des Ölabgabe-Teilsystems 101 sind die elektrisch angetriebene Pumpe 106 mit fester Verdrängung, das Abblas-Sicherheitsventil 116, der hochdruckseitige Filter 118 mit einer Abblas-Einrichtung 120, die Pumpen-Rückschlagkugelanordnung 124, der Druckspeicher 130 und der Drucksensor 132.
Die elektrisch angetriebene Pumpe 106 mit fester Verdrängung wird angewandt, um Hydraulikdruckfluid 102 bereitzustellen, um Kupplungen 22, 24 und die Synchroneinrichtungen 30A–D zu betätigen und somit das Getriebe 10 zum Schalten zu bringen. Die Pumpe 106 liefert Druckfluid unabhängig davon, ob die Maschine läuft, wodurch die Kupplungen 22, 24 für eine schnelle Antwort während Start/Stopp-Manövern der Maschine vorbereitet bzw. in einem Vorstadium gehalten werden. Die Pumpe 106 wird eingeschaltet, wenn der Drucksensor 132 anzeigt, dass der Druckspeicher 130 wieder aufgefüllt werden muss, und wird ausgeschaltet, wenn voller Fülldruck erreicht ist. Die Pumpe 106 kann auch bei einer festen niedrigeren Drehzahl laufen, um eine Druckregelung während bestimmter Ausfallschutz-Betriebsmodi zu schaffen, bei denen ein ausgefallenes Kupplungsmagnetventil zu einer zu starken Unterdrucksetzung der Kupplung führen könnte. Die Pumpe 106 kann während Schaltereignissen eingeschaltet werden, bei denen relativ große Mengen an hydraulischem Volumen aus dem Druckspeicher 130 entnommen werden. Die Pumpe 106 kann auch eingeschaltet werden, bevor der Fahrer die Maschine startet, um das System hydraulisch zu füllen, bevor irgendein Schalten oder Wegfahren angefordert wird. Dies kann durch das Öffnen einer Tür, das Entriegeln der Autotüren oder anderen Mitteln ausgelöst werden.
3 zeigt einen Prozess 300 zum Steuern des Ölabgabe-Teilsystems 101. Vor dem anfänglichen Füllen des hydraulischen Steuersystems 100 wird das Öl außerhalb des Druckspeichers 130 in einem Anfangsstartschritt 302 drucklos gemacht. Der Druckspeicherkolben wird durch den Gasfülldruck bis zu dem Grund seiner jeweiligen Bohrung geschoben, so dass kein Reserveölvolumen von dem Getriebe 10 zum Schalten angewandt wird. Der Drucksensor 132 sendet ein Signal an das TCM 32 (1), um in einem Schritt 304 den Elektromotor zu starten, der die Pumpe 106 antreibt. In einem Schritt 306 beschleunigt die Pumpe 106 auf eine feste Drehzahl und beginnt, Hydraulikfluid aus dem Sumpf, heraus durch den Ölfilter 118 und die Rückschlagkugelanordnung 120, 124 und in den Druckspeicher 130 hinein zu verdrängen. Dieses Öl baut Druck auf und beginnt, den Druckspeicherkolben gegen die Gasfüllung zu schieben. Die Beziehung von Druck zu verdrängtem Volumen wird durch physikalische Gasgesetze vorgegeben. Der Drucksensor 132 ermittelt in einem Schritt 308 den Systemdruck (P).
Auch unter Bezugnahme auf 4, die einen typischen Füll- und Entleerungszyklus für Druckspeicherdruck über Zeit zeigt, wenn der Systemdruck (P) einen vorbestimmten Wert (P1) erreicht, wie es von dem Drucksensor 132 an das TCM 32 berichtet wird (Schritt 310), wird in einem Schritt 314 der Strom zu der elektrischen Pumpe 106 abgeschaltet, was bewirkt, dass sie aufhört umzulaufen, und wenn P kleiner als P1 ist, kehrt der Prozess 300 zu Schritt 308 zurück. An diesem Punkt möchte Öl von dem Druckspeicher 130 zurück in die Pumpe 106 strömen, wird aber daran durch die Rückschlagkugelanordnung 124 gehindert, die aufsitzt und die Pumpe 106 gegenüber dem Druckspeicher 130 abdichtet. Bei aufgesetzter Rückschlagkugelanordnung 124 ist die einzige Stelle, zu der das Druckspeicheröl fließen kann, der Rest der Teilsysteme 103 und 105 für eine Kupplungs- und Synchroneinrichtungssteuerung. Die Leckage dieser Teilsysteme und das Ölvolumen, das verwendet wird, um Aktoren zu verfahren, lässt den Druck in dem Druckspeicher 130 über die Zeit abnehmen. Der Drucksensor 132 fahrt fort, den Systemdruck (P) in einem Schritt 316 zu überwachen, und sobald der Drucksensor 132 einen Druck unterhalb eines vorbestimmten Wiederauffülldrucks P2 in einem Schritt 318 gerichtet, wird die Pumpe 106 angewiesen, dazu überzugehen, den Füllzyklus zu wiederholen (Schritte 320 und 306). Der vorgegebene Neustart oder Wiederauffülldruck P2 wird als eine Funktion der Temperatur, des Gasfülldrucks in dem Druckspeicher, der Pumpenausgangsförderleistungsfähigkeiten und entweder erlernter oder angenommener Leckage- und Hubvolumina berechnet, um Gabeln und Kupplungen einzurücken und zu neutralisieren. Insbesondere wird der Pumpenneustart- oder -wiederauffülldruck ermittelt, indem das Druckspeicherdruckniveau berechnet wird, das ein ausreichendes Druckspeichervolumen in Reserve garantieren wird, um eine Anzahl von schnellen Schaltmanövern zu bewerkstelligen. Das Reservevolumen ist das Volumen, das in dem Druckspeicher 130 zwischen dem Wiederauffülldruck P2 und einem minimalen Druck P3 gespeichert ist. Das erforderliche Reservevolumen ist eine Funktion der Anzahl von Schaltungen, der verfahrenen Komponentenvolumina, der Schaltzeiten, der Systemleckagerate und der Pumpenförderrate. Sobald das Reservevolumen ermittelt ist, kann der Pumpenwiederauffülldruck gemäß den physikalischen Gasgesetzen berechnet werden. Wenn die Pumpe 106 bei dem Wiederauffülldruck P2 neu gestartet wird, gibt es durch das in dem Druckspeicher 130 gespeicherte reservierte Volumen einen Schutz vor dem Durchflussereignis im ungünstigsten Fall (d. h. unterstütztes Schalten).
Das Abblas-Sicherheitsventil 116 ist derart konstruiert, dass es sich von seinem Sitz abhebt und den Systemdruck in dem Fall begrenzt, dass die Pumpe 106 wegen eines ausgefallenen Pumpenmotors, eines ausgefallenen Drucksensors, oder einer trägen Antwort nicht zur rechten Zeit abschaltet. Der konstruierte Abblasdruck liegt geringfügig über dem maximalen erwarteten Systemdruck. Wenn zum Beispiel der maximale Systemdruck 60 bar beträgt, kann das Abblasen auf einen Nennwert von etwa 80 bar festgelegt sein.
Das Ölabgabe-Teilsystem 101 führt dem Kupplungssteuer-Teilsystem 103 Hydraulikdruckfluid zu, um die zwei Kupplungen 22, 24 zu betätigen. In dieser Ausführungsform umfasst das Kupplungssteuer-Teilsystem 103 ein Druck-Steuermagnetventil (PCS) 136, das durch das Ölabgabesystem 101 gespeist wird. Das PCS 136 speist Durchfluss-Steuermagnetventile (FCS) 144, 160, die wiederum jeweilige Kupplungskolbenanordnungen oder -aktoren 152, 168 speisen. Jeder Kupplungsaktor 152, 168 weist einen Positionssensor auf, der die Position des Aktors zurück zu dem TCM 32 verweist, zur Verwendung bei der Schaffung einer Beziehung von Kupplungsdrehmoment zu Kupplungsposition. Auf diese Weise wird das Kupplungsdrehmoment unter Verwendung der Position als die unabhängige Variable gesteuert.
Ein Prozess 400 zum Steuern des Kupplungssteuer-Teilsystems 103 ist in 5 gezeigt. Nach dem Start des Prozesses 400 in einem Schritt 402 wird die erforderliche Drehmomentkapazität in einem Schritt 404 ermittelt und die Beziehung von Kupplungsdrehmoment zu Kupplungsposition wird in einem Schritt 406 ermittelt, wenn das Getriebe arbeitet, indem das berichtete Maschinendrehmoment, während die Kupplung schlupft, mit der Position, die von dem Kupplungspositionssensor angezeigt wird, in Beziehung gesetzt wird. Diese Beziehung, soweit sie erlernt ist, wird verwendet, um eine Optimalwertsteueranweisung vorzusehen, während geschaltet wird. Es wird auch eine Regelung verwendet, um das Kupplungsdrehmoment-Schaltprofil fein abzustimmen.
Das angewiesene Druckniveau des PCS 136 wird aus der höheren von zwei Druckanforderungen berechnet. Die erste ist das Druckniveau, das erforderlich ist, um den erforderlichen Betrag an Durchfluss bereitzustellen. Die zweite ist das Druckniveau, das erforderlich ist, um den angeforderten Betrag von Kupplungsdrehmoment zu halten. Es ist anzumerken, dass in den meisten Fällen das angewiesene Druckniveau höher als das Druckniveau ist, das erforderlich ist, um die Drehmomentkapazität aufrechtzuerhalten, obwohl es dem Trend der erforderlichen Kupplungsdrehmomentkapazität folgt. Der Druck ist höher, weil die Durchfluss-Steuermagnetventile 144 und 160 einen konstanten Druckabfall über das Ventil hinweg bevorzugen, um vorhersagbare Durchflussraten durch das Ventil hindurch zu erhalten. Sobald dieses Druckniveau in einem Schritt 408 angewiesen ist, legt es einen Seite des Druckpotenzials über die Durch fluss-Steuermagnetventile 144, 160 hinweg fest. Das PCS 136 weist eine Verhaltenskennlinie auf, die den geregelten Druck mit dem angewiesenen elektrischen Strom in Beziehung setzt. Sobald der angewiesene Druck ermittelt ist, kann der geeignete Betrag an Strom in einem Schritt 410 angewiesen werden.
Jedes der Durchfluss-Steuermagnetventile 144, 160 kann als eine variable Blende gedacht werden. Die Magnetventile 144, 160 weisen eine Beziehung zwischen Ventildurchflussfläche und elektrischem Strom auf. Sobald ein Druckpotenzial über das Magnetventil hinweg zugeführt wird, wird die Beziehung Durchflussrate über elektrischen Strom. Diese Magnetventile sind zu sowohl positivem (Speise-)Durchfluss als auch negativem (Entleerungs-)Durchfluss abhängig von dem angewiesenen Stromwert in der Lage. Die stromabwärtige Seite des Druckpotenzials über jedes Magnetventil 144, 160 hinweg ist der Kupplungsdruck. Durch Kenntnis der Position der Kupplung 22 oder 24 in einem Schritt 412 kann in einem Schritt 414 eine Schätzung des Kupplungsdrucks vorgenommen werden. Dieser wird von der Druckanweisung des PCS 136 subtrahiert, um das Druckpotenzial über das jeweilige FCS hinweg herzustellen. Mit dem bekannten Druckpotenzial über das FCS hinweg kann eine Beziehung von vorhersagbarer Durchflussrate zu Strom verwendet werden, um die FCS 144, 160 anzuweisen. Der richtige Strom kann dann dem FCS angewiesen werden, um die Optimalwertkomponente des Steuerdurchflusses in einem Schritt 416 zu erzeugen. Es kann auch auf der Basis von tatsächlicher und angewiesener Kolbengeschwindigkeit und -position eine Regelung verwendet werden, um die Zielkupplungsposition zu erreichen.
Wenn die Kupplung 22 oder 24 eingerückt ist, ist der Durchfluss positiv und es werden größere Ströme angewiesen. Wenn die Kupplung 22 oder 24 ausgerückt ist, ist der Durchfluss negativ und es werden niedrigere Ströme angewiesen. Es gibt einen Strombereich in der Mitte, bei dem kein Durchfluss vorliegt und somit das FCS weder speist noch entleert.
Eine federbelastete Rückschlagkugelanordnung 146, 162 kann parallel zu dem jeweiligen FCS 144 bzw. 160 vorgesehen sein, um ein schnelles Lösen der Kupplungen 22, 24 zuzulassen oder die Kupplung 22 oder 24 in dem Fall zu lösen, dass ein besonderes FCS in dem Totbereich festsitzt. Die Kupplung wird durch die Rückschlagkugelanordnung 146, 162 gelöst, indem der PCS-Druck unter das Kupplungsdruckniveau und den Rückschlagkugelschwellenwert verringert wird.
In dieser besonderen Ausführungsform sind die geradzahligen und ungeradzahligen Kupplungskreise identisch, aber unabhängig. Jedes Druckniveau und jede Durchflussrate der Kreise kann unabhängig auf der Basis der besonderen Schalt- oder Vorbereitungs- bzw. Vorstufennotwendigkeiten dieser Kupplung angewiesen werden.
Das Synchroneinrichtungssteuer-Teilsystem 105 umfasst ein einziges PCS 140, vier Durchfluss-Steuermagnetventile (FCS) 182, 184, 186, 188 und vier doppelt wirkende Gabelaktoren 190A, 190B, 190C, 190D jeweils mit ihrem eigenen Positionssensor 210A, 210B, 210C bzw. 210D. Jeder Gabelaktor ist doppelt wirkend; d. h. er weist eine vollständig eingerückte Position nach links, eine neutrale Position in der Mitte und eine vollständig eingerückte Position nach rechts auf, wenn auf die 2A und 2B Bezug genommen wird. Zum Beispiel könnte ein Aktorkolben die Synchroneinrichtung des 3. Zahnrads oder Gangs nach links und des 5. Zahnrads oder Gangs nach rechts einrücken mit einer neutralen Position in der Mitte.
Synchroneinrichtungsmodi umfassen zwei stationäre Modi und zumindest drei transiente Modi. Stationäre Modi umfassen vollständig eingerückte und neutralisierte Modi, und die transienten Modi umfassen einen Vorsynchronisationsmodus 450, einen Synchronisationsmodus 460 und einen Nachsynchronisationsmodus 470, wie es in 6 gezeigt ist, mit Bezug auf die Gabelpositionsanweisung (FP), die Aktorsynchroneinrichtungsposition (SP), die Synchroneinrichtungskraft (SF) und die PID-Regelung (CL).
Der Ausgang des PCS 140 verzweigt sich in acht parallele Kanäle. Vier dieser Kanäle speisen die vier FCS 182, 184, 186, 188. Die restlichen vier Kanäle sind zu den geeigneten Gabelaktoren 190A, 190B, 190C, 190D gerichtet. Der Ausgang jedes FCS 182, 184, 186, 188 wird auch zu dem geeigneten Gabelaktor 190A, 190B, 190C bzw. 190D geführt. Jeder der Aktoren 190A, 190B, 190C, 190D weist einen Aktorkolben 200A, 200B, 200C bzw. 200D mit zwei entgegengesetzten Flächen unterschiedlicher Größe auf. Die größere Fläche ist mit dem Ausgang von einem jeweiligen FCS 182, 184, 186, 188 verbunden. Die kleinere Fläche ist mit dem Ausgang von dem PCS 140 verbunden.
Wenn erwünscht ist, dass der Aktor 190A, 190B, 190C oder 190D sich nach rechts bewegen soll, wird das PCS 140 auf ein Druckniveau angewiesen, und das jeweilige FCS 182, 184, 186 oder 188 wird auf eine Position angewiesen, bei der es PCS-Öl zu der größeren Fläche des Aktorkolbens 200A, 200B, 200C oder 200D speisen wird. Druck baut sich in der größeren Fläche auf, und schließlich wird eine Gleichgewichtskraft erreicht. Jenseits dieser Gleichgewichtskraft beginnt der Kolben 200A, 200B, 200C oder 200D sich nach rechts gegen die Arretierfederlast und die PCS-Druckkraft zu bewegen, die an der kleineren entgegengesetzten Fläche erzeugt wird. Wenn es erwünscht ist, dass sich der Aktor nach links bewegt, wird das PCS 140 auf ein geeignetes Druckniveau angewiesen, und das FCS 182, 184, 186 oder 188 wird auf eine Position angewiesen, bei der es das Öl in der größeren Fläche des Aktorkolbens 200A, 200B, 200C oder 200D ablassen wird. Wenn der Druck in der größeren Fläche abfällt, wird schließlich eine Gleichgewichtskraft erreicht. Jenseits dieser Gleichgewichtskraft beginnt der Kolben 200A, 200B, 200C oder 200D sich wegen der Arretierfederlast und der PCS-Druckkraft, die an der kleineren entgegengesetzten Fläche erzeugt wird, nach links zu bewegen.
Die Anweisung des PCS-Drucks und der FCS-Position hängt vom Betriebsmodus ab. Unter Bezugnahme auf 7A ist ein Prozess 500 zum Betreiben des Synchroneinrichtungssteuer-Teilsystems 105 gezeigt. Nachdem der Prozess 500 eine Synchroneinrichtungseinrückung von einer oder mehreren der Synchroneinrichtungen 30A, 30B, 30C und 30D anweist (Schritt 502), weist das TCM 32 in einem Schritt 504 die Verzweigungssteuerungen an, ein Vorsynchronisationsereignis auszuführen. Dieses Ereignis umfasst das Bewegen des Aktorkolbens 200A, 200B, 200C oder 200D und der Gabel 203A, 203B, 203C oder 203D bis die Synchronemrichtungsmuffe mit dem Sperrring in Kontakt gelangt und diesen weiterschaltet. Das TCM 32 steuert die Synchroneinrichtungsbewegung unter Verwendung einer Positionsregelung und Geschwindigkeitsrückführung von dem Positionssensor 210A, 210B, 210C oder 210D. In einem Schritt 506 wird das PCS 140 auf ein Druckniveau angewiesen, das ausreicht, um die erforderliche Durchflussrate bereitzustellen und den Arretierfeder- und Kolbenwiderstand zu überwinden. Und auch im Schritt 506 wird das FCS 182, 184, 186 oder 188 angewiesen, zu öffnen, um das Volumen an der größeren Fläche abhängig von der gewünschten Richtung entweder zu speisen oder zu entleeren. Diese Anweisungen werden eingestellt, wie es durch die Positionsregelung vorgeschrieben wird.
Wenn sich der Aktorkolben 200A, 200B, 200C oder 200D der erlernten Position annähert, bei der die Synchronisation beginnt, wird die Geschwindigkeit des Kolbens verlangsamt, um einen Stoß oder Klappern zu vermeiden, wenn Synchroneinrichtungskontakt hergestellt wird. Druck von dem PCS 140 wird in einem Schritt 508 in Vorbereitung auf den Beginn der Synchronisationsphase des Schaltens verringert. Sobald der Beginn der Synchronisation unter Verwendung von Positionssensor 210A, 210B, 210C oder 210D und der Geschwindigkeitssensorrückführung in Schritt 510 signalisiert wird, wird das FCS 182, 184, 186 oder 188 in einem Schritt 512 weiter geöffnet, so dass es den Schaltkreis nicht länger wesentlich verengt. Dies erlaubt es, dass die Steuerkraft an dem Kolben nur eine Funktion des Ausgangs des PCS 140 ist. Wenn die erwünschte Synchronisationskraft nach rechts ist, öffnet das FCS 182, 184, 186 oder 188, um zu speisen. Dies gleicht den Druck auf beiden Seiten des Kolbens 200A, 200B, 200C oder 200D aus, da aber die größere Fläche eine größere Kraft als die kleinere Fläche liefert, gibt es eine Nettokraft nach rechts. Wenn die erwünschte Synchronisationskraft nach links ist, öffnet das FCS 182, 184, 186 oder 188, um abzulassen. Dies senkt den Druck auf der großen Seite des Kolbens 200A, 200B, 200C oder 200D, da aber die kleinere Fläche noch unter Druck gesetzt ist, gibt es eine Nettokraft nach links.
Die Aktorkraft durch die Synchronisationsphase hindurch wird verändert, um eine gleichmäßige Geschwindigkeitsänderung über die Synchroneinrichtung 30A, 30B, 30C oder 30D ohne irgendwelches Klappern oder Stöße vorzusehen. Wenn sich die Synchronisation dem Ende nähert, wie es in einem Entscheidungsschritt 514 ermittelt wird, wird der Druck in einem Schritt 516 in Vorwegnahme auf die Nachsynchronisationsphase gesenkt. In der Nachsynchronisationsphase schaltet der Sperrring weiter und lässt zu, dass die Muffe sich hindurch zu voller Einrückung mit dem Zahnrad bewegt. Dies wird mit einer Positions- und Geschwindigkeitsregelung gesteuert. Die Geschwindigkeit des Gabelaktors 190A, 190B, 190C oder 190D wird gesteuert, um ein Klappern zu vermeiden, wenn die Muffe an dem Zahnrad in Kontakt gelangt und stoppt. Die Steuerung des PCS 140 und FCS 182, 184, 186, 188 während der Nachsynchronisationsphase ist ähnlich wie bei der Vorsynchronisationsphase, bei der ein Druckniveau mit dem PCS 140 eingestellt wird und das FCS 182, 184, 186, 188 geöffnet wird, um entweder zu speisen oder abzulassen und somit die Geschwindigkeit des Kolbens 200A, 200B, 200C, 200D zu steuern.
Sobald volle Einrückung erreicht ist, wie es in einem Entscheidungsschritt 518 ermittelt wird, fällt der PCS-Druck auf Nulldruck ab, da die aktive Steuerung des FCS 182, 184, 186 oder 188 in einem Schritt 520 aufrechterhalten wird. Dies stellt sicher, dass die Gabel 203A, 203B, 203C oder 203D in voller Einrückung bleibt. Eine Hinterschneidung an den Synchroneinrichtungszähnen und die Arretierfederkraft halten die Synchroneinrichtung 30A, 30B, 30C oder 30C in voller Einrückung. Da Änderungen im PCS-Druck eine Kraftänderung an jedem der vier Aktoren 190A, 190B, 190C, 190D verleihen, steuert die Positionsregelung die FCS 182, 184, 186, 188 zu allen Zeiten, zu denen das PCS 140 aktiv ist. Dies stellt sicher, dass sich die Gabeln 203A, 203B, 203C, 203D nicht aus ihren vorgesehenen Positionen heraus bewegen, wenn eine Synchroneinrichtungsbewegung eingeleitet wird.
Nun unter Bezugnahme auf 7B ist ein Verfahren 600 zum Ausrücken der Synchroneinrichtungen 30A, 30B, 30C, 30D gezeigt. Nachdem der Prozess 600 in einem Schritt 602 beginnt, wenn die Synchroneinrichtung 30A, 30B, 30C oder 30D aus vollständiger Einrückung zurück nach neutral ausrückt, gibt es nur eine positions- und geschwindigkeitsgesteuerte Phase. Das FCS 182, 184, 186 oder 188 wird geöffnet, um abhängig von der beabsichtigten Bewegungsrichtung in einem Schritt 604 zu speisen oder abzuleiten. Das PCS 140 wird auf ein Druckniveau angewiesen, das erforderlich ist, um den angewiesenen Durchfluss über das FCS 182, 184, 186 oder 188 hinweg in Schritt 606 zu erzeugen. An diesem Punkt wird das FCS 182, 184, 186 oder 188 angewiesen, Öl in oder aus der Kammer mit großer Fläche zu lenken, wobei der jeweilige Kolben 200A, 200B, 200C oder 200D gezwungen wird, sich zu bewegen. Die Position und Geschwindigkeit des Aktorkolbens 200A, 200B, 200C oder 200D wird über eine Regelung unter Verwendung der Rückführung von dem Positionssensor 210A, 210B, 210D oder 210D gesteuert. Wenn sich die Gabel 203A, 203B, 203C oder 203D der mittleren neutralen Position annähert, nimmt die angewiesene Geschwindigkeit ab. Sobald die Position einen Bereich in der Nähe der erlernten neutralen Position erreicht hat, wird das PCS 140 in Schritt 608 heruntergefahren, während es die FCS 182, 184, 186 oder 188 noch aktiv steuert. Sobald der Druck an dem Aktor 190A, 190B, 190C oder 190D abgelassen wird, hält die mechanische Arretierfeder den Aktor 190A, 190B, 190C oder 190D in der neutralen Position, um die jeweilige Synchroneinrichtung 30A, 30B, 30C oder 30D in einem Schritt 610 auszurücken. Da Änderungen in dem PCS-Druck eine Kraftänderung an jedem der vier Aktoren 190A, 190B, 190C 190D verleihen, steuert die Positionsregelung wieder die FCS 182, 184, 186, 188 zu allen Zeiten, zu denen das PCS 140 aktiv ist. Dies stellt sicher, dass sich die Gabeln 203A, 203B, 203C, 203D nicht aus ihren vorgesehenen Positionen heraus bewegen, wenn eine Synchroneinrichtungsbewegung eingeleitet wird.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom wesentlichen Kern der Erfindung abweichen, sollen im Umfang der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sind nicht als eine Abweichung vom Gedanken und Umfang der Erfindung anzusehen.

Claims

Verfahren zum Steuern einer Doppelkupplung und mehrerer Synchroneinrichtungen in einem Getriebe, wobei das hydraulische Steuersystem umfasst: selektives Betätigen der Doppelkupplung mit einem ersten Kupplungsaktor-Teilsystem, das in stromabwärtiger Fluidverbindung mit einem Kupplungsdruck-Steuermagnetventil steht, wobei das Kupplungsdruck-Steuermagnetventil in stromabwärtiger Fluidverbindung mit einer Quelle für Hydraulikdruckfluid steht; selektives Betätigen der Doppelkupplung mit einem zweiten Kupplungsaktor-Teilsystem, das in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Kupplungsdruck-Steuermagnetventil steht; Steuern des Drucks des Hydraulikfluids zu dem ersten und zweiten Kupplungsaktor-Teilsystem, so dass jede Kupplung der Doppelkupplung mit einem gewünschten Drehmoment einrückt; Betätigen einer der mehreren Synchroneinrichtungen mit einem ersten Aktor, der in stromabwärtiger Fluidverbindung mit einem Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventil und einem ersten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventil steht, wobei der erste Aktor durch selektives Steuern eines Durchflusses von Hydraulikfluid von dem ersten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventil eingerückt wird; Betätigen einer der mehreren Synchroneinrichtungen mit einem zweiten Aktor, der in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventil und einem zweiten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventil steht, wobei der zweite Aktor durch selektives Steuern eines Durchflusses von Hydraulikfluid von dem zweiten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventil eingerückt wird; Betätigen einer der mehreren Synchroneinrichtungen mit einem dritten Aktor, der in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventil und einem dritten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventil steht, wobei der dritte Aktor durch selektives Steuern eines Durchflusses von Hydraulikfluid von dem dritten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventil eingerückt wird; und Betätigen einer der mehreren Synchroneinrichtungen mit einem vierten Aktor, der in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventil und einem vierten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventil steht, wobei der vierte Aktor durch selektives Steuern eines Durchflusses von Hydraulikfluid von dem vierten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventil eingerückt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Steuern des Drucks von Hydraulikfluid, das an das erste und zweite Kupplungsaktor-Teilsystem übermittelt wird, mit dem Kupplungsdruck-Steuermagnetventil, und das Steuern des Drucks von Hydraulikfluid, das zu einem jeden von dem ersten, zweiten, dritten und vierten Aktor und einem jeden von dem ersten, zweiten, dritten und vierten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventil übermittelt wird, mit dem Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventil umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Steuern des ersten, zweiten, dritten und vierten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventils umfasst, um einen Durchfluss von Hydraulikfluid zu steuern, das von dem Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventil jeweils an den ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Aktor übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventil einen Eingang in stromabwärtiger Fluidverbindung mit der Quelle für Hydraulikdruckfluid und einen Ausgang umfasst, und wobei jedes von dem ersten, zweiten, dritten und vierten Synchroneinrichtungsteuer-Magnetventil einen Eingang in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Ausgang des Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventils und einen Ausgang umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der erste, zweite, dritte und vierte Aktor jeweils einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang umfassen, wobei die ersten Eingänge des ersten, zweiten, dritten und vierten Aktors in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Ausgang des Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventils stehen, und wobei die zweiten Eingänge des ersten, zweiten, dritten und vierten Aktors jeweils in stromabwärtiger Fluidverbindung mit einem der Ausgänge des ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventils stehen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Betätigen des ersten Kupplungsaktor-Teilsystems das Betätigen des ersten Kupplungsaktors in stromabwärtiger Fluidverbindung mit einem ersten Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil umfasst, wobei das erste Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Kupplungsdruck-Steuermagnetventil steht, und wobei das Betätigen des zweiten Kupplungsaktor-Teilsystems das Betätigen eines zweiten Kupplungsaktors in stromabwärtiger Fluidverbindung mit einem zweiten Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil umfasst, wobei das zweite Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Kupplungsdruck-Steuermagnetventil steht.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Steuern des Drucks des Hydraulikfluids zu dem ersten und zweiten Kupplungsaktor-Teilsystem das Berechnen eines Anweisungsdruckniveaus für das Kupplungsdruck-Steuermagnetventil auf der Basis einer Beziehung von Kupplungsdrehmoment zu Aktorposition, Schätzen des Kupplungsdrucks jeder Kupplung aus der Position jeder Kupplung, um ein gewünschtes Druckpotenzial über jeweilige Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventile hinweg herzustellen, und Anlegen eines Anweisungsstromes an jedes Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil, so dass jede Kupplung der Doppelkupplung mit dem gewünschten Drehmoment einrückt, umfasst.
Verfahren zum Steuern einer Doppelkupplung und mehrerer Synchroneinrichtungen in einem Getriebe, wobei das Verfahren umfasst: Betätigen der Doppelkupplung mit einem ersten Kupplungsaktor-Teilsystem, das in stromabwärtiger Fluidverbindung mit einer Quelle für Hydraulikdruckfluid steht; Betätigen der Doppelkupplung mit einem zweiten Kupplungsaktor-Teilsystem, das in stromabwärtiger Fluidverbindung mit der Quelle für Hydraulikdruckfluid steht; Anweisen eines Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventils auf ein Druckniveau, das ausreicht, um eine Durchflussrate eines Hydraulikfluids vorzusehen, wobei das Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventil in stromabwärtiger Fluidverbindung mit der Quelle für Hydraulikdruckfluid steht; Anweisen zumindest eines von einem ersten, zweiten, dritten und vierten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventil, zu öffnen, wobei ein jedes von dem ersten, zweiten, dritten und vierten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventil in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventil steht; Verringern des Drucks des Hydraulikfluids zu Beginn einer Synchronisationsphase der mehreren Synchroneinrichtungen; weiteres Öffnen des zumindest einen von dem ersten, zweiten, dritten und vierten Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventil, um den Durchfluss von Hydraulikfluid zu einem jeweiligen Aktor mehrerer Aktoren selektiv zu steuern, wobei jeder Aktor in stromabwärtiger Fluidverbindung mit jeweiligen Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventilen und dem Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventil steht; Steuern der Bewegung jeweiliger Kolben für jeden der mehreren Aktoren in eine gewünschte Position mit einer Positionsregelung, so dass eine gewünschte Aktorkraft erreicht wird; und Betätigen der mehreren Synchroneinrichtungen mit den mehreren Aktoren.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner das Verringern des Drucks des Hydraulikfluids in den mehreren Synchroneinrichtungs-Steuermagnetventilen auf etwa Null umfasst, wenn ein gewünschter Gang des Getriebes eingelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Betätigen des ersten Kupplungsaktor-Teilsystems das Betätigen des ersten Kupplungsaktors in stromabwärtiger Fluidverbindung mit einem ersten Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil umfasst, wobei das erste Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil in stromabwärtiger Fluidverbindung mit einem Kupplungsdruck-Steuermagnetventil steht, und wobei das Betätigen des zweiten Kupplungsaktor-Teilsystems das Betätigen eines zweiten Kupplungsaktors in stromabwärtiger Fluidverbindung mit einem zweiten Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil umfasst, wobei das zweite Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Kupplungsdruck-Steuermagnetventil steht.