DE102013015693A1

DE102013015693A1 - Kupplungssteuerungssystem einer Kupplungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102013015693A1
Application number: DE102013015693.9A
Authority: DE
Inventors: Minoru Ikeda; Shinichi Ito
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2013-09-20
Publication date: 2014-03-27
Also published as: JP2014061832A; US20140083811A1; US8899397B2; JP6089533B2

Abstract

Ein Kupplungssteuerungssystem (80) einer Kupplungsvorrichtung (40) für ein Fahrzeug weist ein Reglerventil (100), das zwischen einem ersten Modus, in dem ein Fluiddruck eines Hydraulikfluids für eine Druckkammer (46) auf einen ersten vorbestimmten Fluiddruck eingestellt wird, und einem zweiten Modus, in dem der Fluiddruck für eine Ausgleichskammer (52) auf einen zweiten vorbestimmten Fluiddruck eingestellt wird, schaltbar ist, wobei das Reglerventil einen Teil des Hydraulikfluids dem Kupplungsteil als ein Ablaufschmiermittel zuführt, ein Schaltventil (50), das zwischen einem Zufuhrmodus, in dem das Hydraulikfluid der Druckkammer zugeführt wird, und einem Auslassmodus, in dem die Druckkammer mit einem Reservoir (72) verbunden wird, schaltbar ist, und ein Steuerventil (51) auf, das das Reglerventil zum Schalten zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus steuert und das Schaltventil zum Schalten zwischen dem Zufuhrmodus und dem Auslassmodus steuert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft allgemein ein Kupplungssteuerungssystem einer Kupplungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug.
HINTERGRUND
Die WO 2011/062191 A1 , die im Folgenden als Druckschrift 1 bezeichnet wird, offenbart eine Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einer Kupplungsvorrichtung, die zwischen einer Ausgangswelle einer Brennkraftmaschine und einer Eingangswelle eines Getriebes angeordnet ist, um die Ausgangswelle und die Eingangswelle selektiv miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen. Die in der Druckschrift 1 offenbarte Fahrzeugantriebsvorrichtung ist zwischen einem verbundenen Zustand, in dem die Kupplungsvorrichtung zum Übertragen einer Antriebskraft der Brennkraftmaschine auf das Getriebe in Eingriff ist, und einem getrennten Zustand, in dem der Eingriff der Kupplungsvorrichtung zur Unterbrechung der Übertragung der Antriebskraft auf das Getriebe gelöst ist, schaltbar. In dem verbundenen Zustand bewegt sich ein Kolbenbauteil der Kupplungsvorrichtung aufgrund einer Vorbelastungskraft einer Eingriffsfeder, um dadurch eine antreibende Scheibe, die so vorgesehen ist, dass sie der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zugewandt ist, und eine angetriebene Scheibe, die so vorgesehen ist, dass sie der Eingangswelle des Getriebes zugewandt ist, in Druckkontakt miteinander zu bringen, so dass die antreibende Scheibe und die angetriebene Scheibe miteinander in Eingriff sind. In dem getrennten Zustand wird durch einen Betrieb einer elektrischen Hydraulikpumpe ein geeigneter Öldruck in einer mit Druck beaufschlagten Kammer erzeugt. Aufgrund dieses Öldrucks bewegt sich das Kolbenbauteil, das die Druckkammer bildet, gegen die Vorbelastungskraft der Eingriffsfeder, um den Eingriff der Kupplungsvorrichtung zu lösen. In einem Fall, in dem die Fahrzeugantriebsvorrichtung erneut in den verbundenen Zustand geschaltet wird, wird die Druckkammer von der elektrischen Hydraulikpumpe getrennt und danach mit einem Reservoir verbunden. Dann wird durch den Betrieb der elektrischen Hydraulikpumpe ein geeignetes Volumen an Hydrauliköl einer Ausgleichskammer zugeführt, so dass ein Zentrifugalöldruck, der durch Öl, das in der Druckkammer zurückbleibt, erzeugt wird, durch einen Zentrifugalöldruck ausgeglichen wird, der durch das Hydrauliköl in der Ausgleichskammer erzeugt wird. Demzufolge kommen die antreibende Scheibe und die angetriebene Scheibe aufgrund der Vorbelastungskraft der Eingriffsfeder auf geeignete Weise miteinander in Eingriff. Zusätzlich dazu wird das Hydrauliköl in einem Fall, in dem das Hydrauliköl der Druckkammer und der Ausgleichskammer zugeführt wird, teilweise von einem Ölkanal abgezweigt, um Teilen der Kupplungsvorrichtung zugeführt zu werden, bei denen eine Schmierung benötigt wird, beispielsweise der antreibenden Scheibe, der angetriebenen Scheibe und einem Lagerteil.
Gemäß der in der Druckschrift 1 offenbarten Kupplungsvorrichtung wird das Hydrauliköl beispielsweise der Druckkammer und der Ausgleichskammer von der elektrischen Hydraulikpumpe mit einem benötigten Volumen zugeführt, wodurch eine Verringerung der Größe der elektrischen Hydraulikpumpe erreicht wird. Nichtsdestotrotz ist es für die verkleinerte elektrische Hydraulikpumpe möglicherweise schwierig, gleichzeitig den Teilen, die eine Schmierung benötigen, ein ausreichendes Volumen an Schmiermittel zuzuführen. Damit ein benötigtes Volumen an Schmiermittel erhalten werden kann, muss die elektrische Hydraulikpumpe möglicherweise vergrößert werden.
Daher besteht ein Bedarf an einem Kupplungssteuerungssystem einer Kupplungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, das Teilen, bei denen eine Schmierung benötigt wird, mittels einer elektrischen Hydraulikpumpe ausreichend Schmiermittel zuführen kann.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung, einem Kupplungssteuerungssystem einer Kupplungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, wobei die Kupplungsvorrichtung von dem normal geschlossenen Typ ist und einen Kupplungsteil, der selektiv eine Eingangswelle, die drehbar mit einer Brennkraftmaschine verbunden ist, und eine Ausgangswelle, die drehbar mit einem Elektromotor verbunden ist, verbindet und trennt, eine Druckfeder, die ein Kolbenbauteil in einer Richtung, in der der Kupplungsteil verbunden wird, vorbelastet, eine Druckkammer, die in einem Zustand, in dem ein Hydraulikfluid mit einem vorbestimmten Druck zugeführt wird, bewirkt, dass sich das Kolbenbauteil in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Vorbelastungsrichtung der Druckfeder bewegt, um den Kupplungsteil zu trennen, und eine Ausgleichskammer, die einen Fluiddruck zum Ausgleichen eines Zentrifugalfluiddrucks erzeugt, der durch das in der Druckkammer zurückbleibende Hydraulikfluid erzeugt wird, indem in einem Zustand, in dem der Kupplungsteil verbunden ist, ein Hydraulikfluid zugeführt wird, aufweist, weist das Kupplungssteuerungssystem eine elektrische Ölpumpe, die der Druckkammer, der Ausgleichskammer und dem Kupplungsteil das Hydraulikfluid zuführt, ein Reglerventil, das zwischen einem ersten Modus, in dem ein Fluiddruck des der Druckkammer von einer ersten Ausgangsöffnung zugeführten Hydraulikfluids auf einen ersten vorbestimmten Fluiddruck eingestellt wird, und einem zweiten Modus, in dem der Fluiddruck des der Ausgleichskammer von einer zweiten Ausgangsöffnung zugeführten Hydraulikfluids auf einen zweiten vorbestimmten Fluiddruck eingestellt wird, schaltbar ist, wobei das Reglerventil einen Teil des Hydraulikfluids mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck in dem ersten Modus oder mit dem zweiten vorbestimmten Fluiddruck in dem zweiten Modus als ein Ablaufschmiermittel, das dem Kupplungsteil zuzuführen ist, auslässt, ein Schaltventil, das zwischen der ersten Ausgangsöffnung und der Druckkammer verbunden ist und zwischen einem Zufuhrmodus, in dem das auf den ersten vorbestimmten Fluiddruck eingestellte Hydraulikfluid der Druckkammer zugeführt wird, und einem Auslassmodus, in dem die Druckkammer mit einem Reservoir verbunden wird, schaltbar ist, und ein Steuerventil auf, das mit der elektrischen Ölpumpe, dem Reglerventil, dem Schaltventil und der Ausgleichskammer verbunden ist, wobei das Steuerventil das Reglerventil zum Schalten zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus steuert und das Schaltventil zum Schalten zwischen dem Zufuhrmodus und dem Auslassmodus steuert.
Gemäß dieser Offenbarung lässt das in den ersten Modus oder den zweiten Modus geschaltete Reglerventil den Teil des Hydraulikfluids, dessen Fluiddruck eingestellt ist, als das Ablaufschmiermittel aus, das dem Kupplungsteil zugeführt wird. Demzufolge wird der Teil des Hydraulikfluids, dessen Fluiddruck zum Verbinden oder Trennen des Kupplungsteils eingestellt ist, aus dem Reglerventil ausgelassen und dem Kupplungsteil zum Kühlen und Schmieren des Kupplungsteils zugeführt. Als Folge dessen wird der Kupplungsteil effektiv gekühlt und geschmiert, und eine kleine elektrische Ölpumpe kann den Kupplungsteil ausreichend kühlen und schmieren. Durch die Steuerung des Steuerventils wird das Reglerventil selektiv zwischen dem ersten Modus, in dem das Hydraulikfluid auf den ersten vorbestimmten Fluiddruck eingestellt wird, und dem zweiten Modus, in dem das Hydraulikfluid auf den zweiten vorbestimmten Fluiddruck eingestellt wird, geschaltet. Zusätzlich dazu wird das Schaltventil selektiv zwischen dem Zufuhrmodus, in dem das Hydraulikfluid der Druckkammer zugeführt wird, und dem Auslassmodus, in dem das Hydraulikfluid aus der Druckkammer ausgelassen wird, geschaltet. Das Schalten zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus des Reglerventils und das Schalten zwischen dem Zufuhrmodus und dem Auslassmodus des Schaltventils werden durch das einzige Steuerventil zur selben Zeit durchgeführt, was eine Steuerlast verringert. Da der Kupplungsteil effektiv gekühlt und geschmiert wird, kann der Kupplungsteil die Eingangswelle und die Ausgangswelle aktiv verbinden, selbst wenn sich die Drehzahlen der Eingangswelle und der Ausgangswelle voneinander unterscheiden. Eine Zeitdauer zum Verbinden der Eingangswelle und der Ausgangswelle kann effektiv verringert werden.
Das Reglerventil weist in einem Gehäuse ein Ventilelement, eine Steuerdrucköffnung, die mit einer Auslassöffnung der elektrischen Ölpumpe verbunden ist, um den ersten vorbestimmten Fluiddruck oder den zweiten vorbestimmten Fluiddruck auf eine erste Druckaufnahmefläche des Ventilelements aufzubringen, eine Auslassöffnung, die in einem Fall, in dem der erste vorbestimmte Fluiddruck oder der zweite vorbestimmte Fluiddruck zum Bewegen des Ventilelements auf die erste Druckaufnahmefläche aufgebracht wird, mit der ersten Ausgangsöffnung verbunden wird, um dem Kupplungsteil das Ablaufschmiermittel zuzuführen, und ein elastisches Bauteil auf, das das Ventilelement in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung, in der der erste vorbestimmte Fluiddruck oder der zweite vorbestimmte Fluiddruck auf die erste Druckaufnahmefläche aufgebracht wird, vorbelastet. Die erste Ausgangsöffnung ist mit der Auslassöffnung der elektrischen Ölpumpe verbunden, und die zweite Ausgangsöffnung ist über eine Öffnung mit der Ausgleichskammer und mit einer Auslassöffnung des Steuerventils verbunden, wobei die zweite Ausgangsöffnung den zweiten vorbestimmten Fluiddruck auf eine zweite Druckaufnahmefläche aufbringt, die in derselben Richtung wie die erste Druckaufnahmefläche ausgebildet ist. Das Ventilelement bewegt sich in einem Zustand, in dem in dem ersten Modus der erste vorbestimmte Fluiddruck, der von der ersten Druckaufnahmefläche des Ventilelements aufgenommen wird, eine Vorbelastungskraft des elastischen Bauteils ausgleicht, und in dem zweiten Modus der zweite vorbestimmte Fluiddruck, der von der ersten Druckaufnahmefläche und der zweiten Druckaufnahmefläche des Ventilelements aufgenommen wird, die Vorbelastungskraft des elastischen Bauteils ausgleicht, wobei die erste Ausgangsöffnung und die Auslassöffnung zum Zuführen eines Teils des Hydraulikfluids zu dem Kupplungsteil als das Ablaufschmiermittel verbunden sind.
Demzufolge bewegt sich das Ventilelement so, dass in dem ersten Modus der erste vorbestimmte Fluiddruck, der von der ersten Druckaufnahmefläche des Ventilelements aufgenommen wird, die Vorbelastungskraft des elastischen Bauteils, die auf das Ventilelement aufgebracht wird, ausgleicht, oder so, dass in dem zweiten Modus der zweite vorbestimmte Fluiddruck, der von der ersten und der zweiten Druckaufnahmefläche des Ventilelements aufgenommen wird, die Vorbelastungskraft des elastischen Bauteils, die auf das Ventilelement aufgebracht wird, ausgleicht. Demzufolge werden die erste Ausgangsöffnung und die Auslassöffnung zum Zuführen des Ablaufschmiermittels zu dem Kupplungsteil miteinander verbunden. Der Kupplungsteil wird entsprechend gekühlt und geschmiert. Das Reglerventil, das dem Kupplungsteil das Ablaufschmiermittel zuführt, kann einen einfachen Aufbau aufweisen und mit verringertem Aufwand hergestellt werden.
Das Schaltventil weist in einem Ventilgehäuse ein Schaltventilelement, eine Eingangsöffnung, die zum Aufbringen des ersten vorbestimmten Fluiddrucks oder des zweiten vorbestimmten Fluiddrucks auf eine dritte Druckaufnahmefläche des Schaltventilelements mit der ersten Ausgangsöffnung verbunden ist, eine Schaltöffnung, die den zweiten vorbestimmten Fluiddruck auf eine vierte Druckaufnahmefläche, die dieselbe Fläche wie die dritte Druckaufnahmefläche aufweist und in einer Richtung entgegengesetzt zu der dritten Druckaufnahmefläche ausgebildet ist, aufbringt, wobei die Schaltöffnung mit der Auslassöffnung des Steuerventils verbunden ist, eine Verbindungsöffnung, die mit der Druckkammer verbunden ist, eine Schaltventilablauföffnung, die mit dem Reservoir verbunden ist, und ein elastisches Schaltventilbauteil auf, das das Schaltventilelement in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung, in der der erste vorbestimmte Fluiddruck oder der zweite vorbestimmte Fluiddruck aufgebracht wird, um die dritte Druckaufnahmefläche vorzubelasten, vorbelastet. In dem Zufuhrmodus nimmt die dritte Druckaufnahmefläche des Schaltventilelements den ersten vorbestimmten Fluiddruck auf, so dass sich das Schaltventilelement gegen eine Vorbelastungskraft des elastischen Schaltventilelements bewegt, was zu einer Verbindung zwischen der Eingangsöffnung und der Verbindungsöffnung zum Zuführen des Hydraulikfluids mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck zu der Druckkammer führt. In dem Auslassmodus heben sich der von der dritten Druckaufnahmefläche aufgenommene zweite vorbestimmte Fluiddruck und der von der vierten Druckaufnahmefläche aufgenommene zweite vorbestimmte Fluiddruck auf, und das Schaltventilelement bewegt sich aufgrund der Vorbelastungskraft des elastischen Schaltventilbauteils, was zu einer Verbindung zwischen der Verbindungsöffnung und der Schaltventilablauföffnung zum Verbinden der Druckkammer mit dem Reservoir führt.
Demzufolge wird in einem Fall, in dem das Hydraulikfluid mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck der Eingangsöffnung des Schaltventils zugeführt wird, das Schaltventilelement durch den ersten vorbestimmten Fluiddruck so vorbelastet, dass es sich bewegt. Das Schaltventil wird somit in den Zufuhrmodus gebracht, in dem die Eingangsöffnung und die Verbindungsöffnung miteinander verbunden sind. Das Hydraulikfluid mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck wird der Druckkammer zugeführt, um den Kupplungsteil in den getrennten Zustand zu bringen. Wenn das Hydraulikfluid mit dem zweiten vorbestimmten Fluiddruck der Schaltöffnung und der Eingangsöffnung des Schaltventils zugeführt wird, heben sich der zweite vorbestimmte Fluiddruck, der von der dritten Druckaufnahmefläche aufgenommen wird, und der zweite vorbestimmte Fluiddruck, der von der vierten Druckaufnahmefläche aufgenommen wird, auf. Das Schaltventilelement wird lediglich durch die Vorbelastungskraft des elastischen Schaltventilbauteils vorbelastet. Somit bewegt sich das Schaltventilelement zum Trennen der Eingangsöffnung von der Verbindungsöffnung, was den Auslassmodus des Schaltventils zur Folge hat, in dem die Verbindungsöffnung mit der Schaltventilablauföffnung verbunden ist. Demzufolge wird die Zufuhr des Hydraulikfluids zu der Druckkammer unterbrochen, und die Druckkammer wird mit dem Reservoir verbunden, was zu einer Entlastung der Druckkammer führt. Folglich kann das Schaltventil, das zwischen dem Zufuhrmodus, in dem das Hydraulikfluid mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck der Druckkammer zugeführt wird, und dem Auslassmodus, in dem das Hydraulikfluid aus der Druckkammer ausgelassen wird, schaltbar ist, mit einem einfachen Aufbau und mit verringertem Aufwand erhalten.
Das Steuerventil ist ein Ein-Aus-Ventil.
Demzufolge wird das Steuerventil, das gleichzeitig das Schalten des Reglerventils zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus und das Schalten des Schaltventils zwischen dem Zufuhrmodus und dem Auslassmodus durchführt, durch ein kostengünstiges Ein-Aus-Ventil gebildet, was zu einem verringerten Aufwand beitragen kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorher erörterten sowie zusätzliche Merkmale und Kennzeichen dieser Offenbarung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher werden, wobei:
1 eine schematische Ansicht eines Kupplungssteuerungssystems einer Kupplungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß einer hierin offenbarten Ausführungsform ist;
2 eine Teilquerschnittsansicht der in 1 dargestellten Kupplungsvorrichtung ist; und
3 eine vergrößerte Teilansicht des in 1 gezeigten Kupplungssteuerungssystems ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Kupplungssteuerungssystem 80, das eine Kupplungsvorrichtung 40 für ein Hybridfahrzeug steuert, wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. 1 zeigt schematisch die Kupplungsvorrichtung 40 für ein Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine 10 (in 1 als EG angegeben) und einer Automatikgetriebevorrichtung 5 (in 1 als T/M angegeben) und das Kupplungssteuerungssystem 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In 1 gibt jeder durchgezogene Pfeil eine Hydraulikleitung, die Vorrichtungen verbindet, und eine Strömungsrichtung von Hydrauliköl an, und jeder gestrichelte Pfeil gibt eine Steuersignalleitung an.
In 1 sind das Kupplungssteuerungssystem 80 mit einer elektrischen Ölpumpe 60, einem Schaltventil 50, einem Steuerventil 51 und einem Reglerventil 100, ein Reservoir 72 und ein Entlastungsventil 90 getrennt von beispielsweise einem Elektromotor 20 dargestellt. Nichtsdestotrotz sind das Kupplungssteuerungssystem 80 und das Entlastungsventil 90 tatsächlich integral mit dem Elektromotor 20 und einem Gehäuse 30 vorgesehen. Zusätzlich dazu ist das Reservoir 72 in Richtung der Schwerkraft auf einer unteren Seite in einem Körpergehäuse 3 und einem vorderen Gehäuse 6, die wie in 2 dargestellt das Gehäuse 30 bilden, ausgebildet. Das Schaltventil 50, das Steuerventil 51 und das Reglerventil 100 sind zur einfachen Darstellung innerer Kanäle in 1 schematisch dargestellt.
Die Kupplungsvorrichtung 40, die als eine Mehrscheibennasskupplung ausgebildet ist, ist zwischen der Brennkraftmaschine 10 und dem Elektromotor 20 angeordnet, wie in 1 gezeigt ist. Die Kupplungsvorrichtung 40 ist in Reihe mit der Brennkraftmaschine 10 und dem Elektromotor 20 verbunden. Die Kupplungsvorrichtung 40 verbindet und trennt die Brennkraftmaschine 10 und den Elektromotor 20 selektiv, um dadurch zwischen einem verbundenen Zustand und einem getrennten Zustand zu schalten, wobei der getrennte Zustand erhalten wird, indem eine Drehmomentübertragung von der Brennkraftmaschine 10 unterbrochen wird. Die Kupplungsvorrichtung 40 ist eine Kupplung des normal geschlossenen Typs zum Verbinden der Brennkraftmaschine 10 mit dem Elektromotor 20 in einem Zustand, in dem ein Fahrzeug gestoppt ist.
Die Automatikgetriebevorrichtung 5 für ein Fahrzeug ist in Reihe mit dem Elektromotor 20 verbunden. Antriebsräder für ein Fahrzeug sind über eine Differentialvorrichtung mit der Automatikgetriebevorrichtung 5 verbunden. Die Automatikgetriebevorrichtung 5 weist einen Drehmomentwandler 2 und ein Getriebe auf. Eine Ausgabe des Drehmomentwandlers 2 wird in eine Eingangswelle des Getriebes eingegeben. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Seite des Elektromotors 20, auf der die Brennkraftmaschine 10 vorgesehen ist, als eine Vorderseite betrachtet, und die andere Seite des Elektromotors 20, auf der die Automatikgetriebevorrichtung 5 vorgesehen ist, wird als eine Rückseite betrachtet. Im Folgenden entspricht die Vorderseite einer Seite, die der Brennkraftmaschine 10 zugewandt ist, während die Rückseite einer Seite entspricht, die der Automatikgetriebevorrichtung 5 zugewandt ist.
Wie in den 1 und 2 dargestellt, sind der Elektromotor 20 und der Drehmomentwandler 2 über eine Trommel 26, die als eine Ausgangswelle dient, und ein Mittelstück 16, die eine Eingangswelle des Drehmomentwandlers 2 ist, drehbar miteinander verbunden. Die Trommel 26 und das Mittelstück 16 sind mit einer Eingangswelle 41 der Kupplungsvorrichtung 40 entlang einer gemeinsamen Drehachse (Drehachsenlinie) R1 ausgerichtet. Die Trommel 26 und das Mittelstück 16 sind mit einer vorderen Abdeckung 14 des Drehmomentwandlers 2 so verbunden, dass sie mit der vorderen Abdeckung 14 integral drehen.
Zusammen mit der Drehung der vorderen Abdeckung 14 und des Mittelstücks 16 dreht sich ein in dem Drehmomentwandler 2 vorgesehenes und mit der vorderen Abdeckung 14 verbundenes Pumpenrad. Demzufolge wird durch das Pumpenrad ein Ölstrom erzeugt, um eine Drehung eines mit der Eingangswelle des Getriebes verbundenen Turbinenläufers zu bewirken. Die Drehung des Turbinenläufers wird dann auf die Eingangswelle des Getriebes übertragen. Drehachsen der Trommel 26 (der Ausgangswelle), des Mittelstücks 16 und der vorderen Abdeckung 14 sind zusammen mit der Eingangswelle des Getriebes auf der gemeinsamen Drehachse R1 angeordnet.
Die Brennkraftmaschine 10 ist eine normale Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, die auf Basis eines Kohlenwasserstoffkraftstoffs eine Ausgangsleistung erzeugt. Die Brennkraftmaschine 10 ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann eine beliebige Konfiguration aufweisen, so lange die Brennkraftmaschine 10 als eine Antriebsquelle zum Antreiben einer Drehwelle dient. Zusätzlich dazu ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Elektromotor 20 ein Dreiphasensynchronmotor zum Antreiben von Fahrzeugrädern. Der Elektromotor 20 ist jedoch nicht auf den Dreiphasensynchronmotor beschränkt. Ferner ist das Getriebe der Automatikgetriebevorrichtung 5 ein normales Planentengetriebe. Das Getriebe der Automatikgetriebevorrichtung 5 ist jedoch nicht auf das normale Planetengetriebe beschränkt und kann ein manuell geschaltetes Automatikgetriebe, bei dem eine Gangschaltung eines manuellen Getriebes automatisiert ist, oder ein beliebiges anderes Automatikgetriebe sein.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, weist die Kupplungsvorrichtung 40 das Gehäuse 30, die Eingangswelle 41, die Trommel 26, das Mittelstück 16, mehrere Trennscheiben 43 und Reibscheiben 42, die einem Kupplungsteil 8 entsprechen, ein Kolbenbauteil 44, eine Druckschraubenfeder 45, die als eine Druckfeder dient, ein Wandbauteil 54, eine Druckkammer 46, eine Ausgleichskammer 52 und das Kupplungssteuerungssystem 80 auf.
Das Gehäuse 30 trägt die Eingangswelle 41, die Trommel 26 und das Mittelstück 16, so dass eine Drehung um die Achse R1 ermöglicht wird. Das Reservoir 72, das ein Hydrauliköl speichert, das als ein Hydraulikfluid dient, ist in Richtung der Schwerkraft auf einer unteren Seite des Gehäuses 30 ausgebildet. Wie in 2 dargestellt, weist das Körpergehäuse 3 des Gehäuses 30 einen Außenumfangswandteil 3b, der einen Umriss festlegt, und einen Rückseitenwandteil 3a auf, der zwischen dem Elektromotor 20 und dem Drehmomentwandler 2 ausgebildet ist. Der Außenumfangswandteil 3b erstreckt sich von dem Rückseitenwandteil 3a ein vorbestimmtes Maß nach hinten, um einen Teil des Drehmomentwandlers 2 abzudecken. Das Körpergehäuse 3, das so ausgebildet ist, ist mit einer Schraube an einem Gehäuse befestigt, das einen restlichen Teil des Drehmomentwandlers 2 abdeckt, um so ein Gehäuse der Automatikgetriebevorrichtung 5 zu bilden.
Das vordere Gehäuse 6, das als ein Abdeckungsteil des Gehäuses 30 dient und einen Vorderseitenwandteil 6b aufweist, ist auf einer Vorderseite des Körpergehäuses 3 angeordnet. Das Körpergehäuse 3 und das vordere Gehäuse 6 sind mittels einer Schraube aneinander befestigt. Eine Durchgangsbohrung 6a ist in einem Mittelteil des Vorderseitenwandteils 6b ausgebildet, so dass die Eingangswelle 41 in der Durchgangsbohrung 6a drehbar gelagert ist. Ein Kugellager 34 ist zwischen der Durchgangsbohrung 6a und der Eingangswelle 41 angeordnet, um die Eingangswelle 41 drehbar zu lagern.
Die Eingangswelle 41 ist über eine Schwungscheibe und einen Dämpfer, der eine Rotationsschwingung absorbiert, mit einer Ausgangswelle 11 der Brennkraftmaschine 10 drehbar verbunden. Wie in 2 dargestellt, weist die Eingangswelle 41 einen festen Teil 41a, der an dem Dämpfer befestigt ist, und einen verbundenen Teil 41b auf, der von der Durchgangsbohrung 6a des vorderen Gehäuses 6 drehbar getragen wird. Die Eingangswelle 41 weist ferner einen ringförmigen Teil 41c auf, bei dem ein Außenumfangsteil von einem Eingriffsteil 41d mit kleinem Durchmesser gebildet wird. Die mehreren Reibscheiben 42, die jeweils ringförmig sind, sind mit dem Eingriffsteil 41d mit kleinem Durchmesser in Eingriff, so dass sie sich nicht drehen können und in Richtung der Drehachse R1 (im Folgenden als Drehachsenrichtung bezeichnet) bewegbar sind. Wie in 2 dargestellt, ist der ringförmige Teil 41c so ausgebildet, dass er sich in einer radialen Richtung der Eingangswelle 41 erstreckt.
Die Trommel 26 ist mit dem Mittelstück 16, das als die Eingangswelle des Drehmomentwandlers 2 dient, drehbar verbunden. Das Mittelstück 16 wird von einer Durchgangsbohrung 3c, die in dem Rückseitenwandteil 3a des Körpergehäuses 3 ausgebildet ist, drehbar getragen.
Die Trommel 26 ist wie in 2 dargestellt in der Drehachsenrichtung mit einem Querschnitt in Form eines umgekehrten S ausgebildet. Die Trommel 26 weist einen Außenumfangsöffnungsteil 27, der auf einer radial äußeren Seite nach vorne geöffnet ausgebildet ist, und einen Innenumfangsöffnungsteil 32, der auf einer radial inneren Seite nach hinten geöffnet ausgebildet ist, auf. Der Außenumfangsöffnungsteil 27 ist aus einem Wandteil 27d mit kleinem Durchmesser, einem Wandteil 27c mit großem Durchmesser und abgestuften Bodenwandteilen 27e und 27f ausgebildet. Ein Eingriffsteil 26a mit großem Durchmesser ist an einer Innenumfangsfläche des Wandteils 27c mit großem Durchmesser gegenüber der Eingangswelle 41 ausgebildet, so dass die mehreren Trennscheiben 43, die jeweils ringförmig sind, mit dem Eingriffsteil 26a mit großem Durchmesser so in Eingriff sind, dass sie sich nicht drehen können und in der Drehachsenrichtung bewegbar sind.
Wie in 2 dargestellt, sind die mehreren Trennscheiben 43 und die mehreren Reibscheiben 42, die mit dem Eingriffsteil 41d mit kleinem Durchmesser der Eingangswelle 41 in Eingriff sind, abwechselnd angeordnet, so dass sie zum Ausbilden des Kupplungsteils 8 bezüglich einander in Eingriff und außer Eingriff bringbar sind. Wenn die Trennscheiben 43 von dem Kolbenbauteil 44 in einem Zustand, in dem die Reibscheiben 42 und die Trennscheiben 43 abwechselnd angeordnet sind, in der Drehachsenrichtung nach vorne gedrückt werden, bewegen sich die Trennscheiben 43, d. h. gleiten, in einer axialen Richtung der Eingangswelle 41.
Demzufolge werden Reibungsbeläge, die an jeder Seitenfläche jeder der Reibscheiben 42 und jeder der Trennscheiben 43 angebracht sind, in Eingriff miteinander gedrückt, so dass die Eingangswelle 41, die Trommel 26 und das Mittelstück 16 drehend miteinander verbunden sind. Folglich drehen sich die Ausgangswelle 11 der Brennkraftmaschine 10 und die Eingangswelle der Automatikgetriebevorrichtung 5 auf integrale Weise.
Ein ringförmiger Vorsprungteil 63 ist zum Vorspringen in einen Raum ausgebildet, der nach hinten geöffnet ist und von dem Innenumfangsöffnungsteil 32 und dem Wandteil 27d mit kleinem Durchmesser des Außenumfangsöffnungsteils 27d begrenzt wird. Weiter ist eine Innenumfangsfläche des Wandteils 27d mit kleinem Durchmesser des Außenumfangsöffnungsteils 27 an eine Außenumfangsfläche 63b des Vorsprungteils 63 gepasst. Ein Kugellager 64 ist zwischen einer Innenumfangsfläche 63a des Vorsprungteils 63 und einem Befestigungsteil 32b des Innenumfangsöffnungsteils 32 angeordnet, so dass der Vorsprungteil 63 und der Innenumfangsöffnungsteil 32 bezüglich einander problemlos drehbar sind.
Wie in dem oberen Mittelteil in 2 dargestellt, ist ein kontinuierlicher Kanal 62 ausgebildet, der durch jeweilige Innenteile des Rückseitenwandteils 3a und des Vorsprungteils 63 geht. Der Kanal 62 ist mit einer Ablauföffnung 107 des Reglerventils 100 des Kupplungssteuerungssystems 80 verbunden, was im Folgenden erläutert wird. Der Kanal 62 geht nach vorne durch den Vorsprungteil 63, so dass er mit dem Kupplungsteil 8 verbunden ist. Der Kanal 62, ein zwischen dem Vorsprungteil 63 und einem Vorderwandteil 32a des Innenumfangsöffnungsteils 32 ausgebildeter Raum, eine Durchgangsbohrung 86, die durch den Wandteil 27d mit kleinem Durchmesser des Außenumfangsöffnungsteils 27 geht, und ein von der Durchgangsbohrung 86 zu dem Kupplungsteil 8 ausgebildeter Raum bilden einen Schmiermittelströmungskanal 57.
Wie in einem unteren Mittelteil in 2 dargestellt, sind Kanäle 65a, 65b, 65c und 65d so ausgebildet, dass sie miteinander verbunden sind, indem sie durch die jeweiligen Innenteile des Rückseitenwandteils 3a und des Vorsprungteils 63 gehen. Die Kanäle 65a, 65b, 65c und 65d verbinden eine Verbindungsöffnung 78 des Schaltventils 50 des Kupplungssteuerungssystems 80, das im Folgenden erläutert wird, und die Druckkammer 46 miteinander. Der Kanal 65a ist mit der Verbindungsöffnung 78 verbunden. Der Kanal 65d ist ein Verbindungskanal, der mit der Druckkammer 46 verbunden ist. Genauer gesagt, der Kanal 65d ist mit einem Ölkanal 66 verbunden, der so ausgebildet ist, dass er an einem gesamten Umfang der Außenumfangsfläche 63b des Vorsprungteils 63 eine Vertiefung bildet und mit der Druckkammer 46 verbunden ist. Der Ölkanal 66 ist über eine Einströmöffnung 61, die durch den Wandteil 27d mit kleinem Durchmesser des Außenumfangsöffnungsteils 27 geht, mit der Druckkammer 46 verbunden, um der Druckkammer 46 das Hydrauliköl zuzuführen, und lässt das Hydrauliköl mit einem vorbestimmten Druck aus der Druckkammer 46 aus.
Kanäle 65e, 65f, 65g und 65h sind so ausgebildet, dass sie miteinander verbunden sind, indem sie durch die jeweiligen Innenteile des Rückseitenwandteils 3a und des Vorsprungteils 63 gehen. Die Kanäle 65e, 65f, 65g und 65h verbinden eine Auslassöffnung 51b des Steuerventils 51 des Kupplungssteuerungssystems 80 mit der Ausgleichskammer 52. Der Kanal 65e ist mit der Auslassöffnung 51b verbunden. Der Kanal 65h ist ein Verbindungskanal, der mit der Ausgleichskammer 52 verbunden ist. Genauer gesagt, der Kanal 65h ist mit einem Ölkanal 69 verbunden, der an dem gesamten Umfang der Außenumfangsfläche 63b des Vorsprungteils 63 als Verteifung ausgebildet ist und mit der Ausgleichskammer 52 verbunden ist. Der Ölkanal 69 ist über eine Einströmöffnung 71, die durch den Wandteil 27d mit kleinem Durchmesser des Außenumfangsöffnungsteils 27 geht, mit der Ausgleichskammer 52 verbunden, um so der Ausgleichskammer 52 Hydrauliköl zuzuführen.
Nuten sind an dem gesamten Umfang der Außenumfangsfläche 63b des Vorsprungteils 63 auf einer Vorderseite und einer Rückseite der Ölkanäle 66 und 69 in der Drehachsenrichtung ausgebildet. Ringe 67, 68 und 48 sind bei den jeweiligen Nuten vorgesehen, beispielsweise, um zu verhindern, dass Hydrauliköl von den Ölkanälen 66 und 69 nach außen leckt.
Das Kolbenbauteil 44 ist in den Außenumfangsöffnungsteil 27 eingepasst, so dass es in der Drehachsenrichtung verschiebbar ist. Das Kolbenbauteil 44, das im Wesentlichen scheibenförmig ist, weist in seinem Zentrum eine Durchgangsbohrung 44b auf. Das Kolbenbauteil 44 ist über einen O-Ring aus Gummi, der beispielsweise an dem Kolbenbauteil 44 ausgebildet ist, axial bewegbar an eine Außenumfangsfläche des Wandteils 27d mit kleinem Durchmesser des Außenumfangsöffnungsteils 27 gepasst. Das Kolbenbauteil 44 weist auf einer Vorderseite eine Druckaufnahmefläche 44c auf, die als eine flache Fläche dient, die senkrecht zu der Achse der Eingangswelle 41 verläuft. Das Kolbenbauteil 44 weist ferner einen Druckteil 44a auf einer Außenumfangsseite der Druckaufnahmefläche 44c auf, der in axialer Richtung nach vorne, d. h. in Richtung der Eingangswelle 41, vorsteht.
Der Druckteil 44a mit einer ringförmigen Form weist eine Gleitfläche 44d an einer Innenumfangsfläche auf. Die Gleitfläche 44d ist an eine Außenumfangsfläche 54a des Wandbauteils 54 gepasst, so dass das Kolbenbauteil 44 in der Drehachsenrichtung verschiebbar ist. Eine Außenumfangsfläche des Druckteils 44a des Kolbenbauteils 44 ist über einen O-Ring 56 aus Gummi fluiddicht an eine Innenumfangsfläche des Wandteils 27c mit großem Durchmesser des Außenumfangsöffnungsteils 27 gepasst. Das Kolbenbauteil 44 ist somit bezüglich des Wandteils 27c mit großem Durchmesser in der Drehachsenrichtung bewegbar.
Das Wandbauteil 54 ist an dem Wandteil 27d mit kleinem Durchmesser des Außenumfangsöffnungsteils 27 angebracht. Das Wandbauteil 54 weist die Außenumfangsfläche 54a, eine Innenumfangsfläche 54b, eine flache Stirnfläche 54c und eine flache Rückfläche 54d auf. Ein Befestigungsring 47, der beispielsweise ein C-Ring ist, ist bei der Außenumfangsfläche des Wandteils 27d mit kleinem Durchmesser an die Vorderseite des Wandbauteils 54 gepasst, um eine Vorwärtsbewegung des Wandbauteils 54 zu begrenzen.
Ein O-Ring aus Gummi ist an der Innenumfangsfläche 54b des Wandbauteils 54 zum fluiddichten Abdichten der Druckkammer 46 vorgesehen. Zum Ausbilden des Schmiermittelströmungskanals 57 ist ein Durchmesser eines Teils der Innenumfangsfläche 54b des Wandbauteils 54 auf der Vorderseite vergrößert. Daher strömt das Hydrauliköl (Schmiermittel) durch den Schmiermittelströmungskanal 57, ohne von dem Wandbauteil 54 gestört zu werden, wenn es aus der Durchgangsbohrung 86 austritt. Das Hydrauliköl (Schmiermittel) kann sich in Richtung der Reibscheiben 42 und der Trennscheiben 43, d. h. in Richtung des Kupplungsteils 8, verteilen. Der Kupplungsteil 8 wird dementsprechend effektiv geschmiert und gekühlt. Die Außenumfangsfläche 54a des Wandbauteils 54 ist an die Gleitfläche 44d, die als die Innenumfangsfläche des Druckteils 44a des Kolbenbauteils 44 dient, gepasst. Ein O-Ring aus Gummi ist an der Außenumfangsfläche 54a des Wandbauteils 54 vorgesehen, um die Druckkammer 46 fluiddicht abzudichten.
Das Hydrauliköl mit einem vorbestimmten Druck, der einem ersten vorbestimmten Fluiddruck entspricht, wird der Druckkammer 46 zugeführt, um den Kupplungsteil 8 zur Unterbrechung einer Drehmomentübertragung in einen getrennten Zustand zu bringen. In einem Fall, in dem das Hydrauliköl mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck der Druckkammer 46 zugeführt wird, bewegt sich das Kolbenbauteil 44 gegen eine Vorbelastungskraft der Druckschraubenfeder 45, um dadurch einen verbundenen Zustand des Kupplungsteils 8 freizugeben.
Die Druckkammer 46 ist in dem Außenumfangsöffnungsteil 27 festgelegt und so ausgebildet, dass sie von der flachen Rückfläche 54d des Wandbauteils 54, der Druckaufnahmefläche 44c des Kolbenbauteils 44, der Gleitfläche 44d des Druckteils 44a und der Außenumfangsfläche des Wandteils 27d mit kleinem Durchmesser des Außenumfangsöffnungsteils 27 umgeben ist. Wie vorher erwähnt, ist die Druckkammer 46 beispielsweise über die Einströmöffnung 61, den Ölkanal 66, die Kanäle 65d, 65c, 65b, 65a und das Schaltventil 50 mit der elektrischen Ölpumpe 60, dem Reglerventil 100 und dem Reservoir 72 verbunden.
In einem Fall, in dem das Hydrauliköl mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck der Druckkammer 46 zugeführt wird, wird ein Schaltventilelement 74 des Schaltventils 50 an eine zweite Position P2 verschoben, so dass das Schaltventil 50 in einen Zufuhrmodus gebracht wird. In einem Fall, in dem das Hydrauliköl aus der Druckkammer 46 ausgelassen wird, wird das Schaltventilelement 74 an eine erste Position P1 verschoben, so dass das Schaltventil 50 in einen Auslassmodus gebracht wird. Das Schaltventil 50 ist zwischen der zweiten Position P2 und der ersten Position P1 schaltbar, indem das Steuerventil 51, das als ein Elektromagnetventil ausgebildet ist, zum Öffnen und Schließen angesteuert wird. Einzelheiten des Steuerventils 51 werden im Folgenden erläutert.
In einem Fall, in dem der Kupplungsteil 8 in den verbundenen Zustand gebracht wird, wird der Ausgleichskammer 52 eine geeignete Menge an Hydrauliköl zugeführt. Die Trommel 26 (die Ausgleichskammer 52) dreht sich um die Drehachse R1, um eine geeignete Menge an der Ausgleichskammer 52 zugeführtem Hydrauliköl in Rotation zu versetzen, was in der Ausgleichskammer 52 einen Zentrifugalöldruck erzeugt. Der Zentrifugalöldruck spannt das Kolbenbauteil 44 in einer Richtung, in der der Kupplungsteil 8 in den verbundenen Zustand gebracht wird, vor. Der Zentrifugalöldruck in der Ausgleichskammer 52 gleicht einen Zentrifugalöldruck aus, der ein Zentrifugalfluiddruck ist, der durch in der Druckkammer 46 zurückbleibendes Hydrauliköl erzeugt wird, so dass der Kupplungsteil 8 in einer Richtung, in der er in den getrennten Zustand gebracht wird, bewegt wird.
Die Ausgleichskammer 52 ist so ausgebildet, dass sie von einer Rückfläche des Kolbenbauteils 44 und dem Außenumfangsöffnungsteil 27 umgeben ist. Wie vorher erwähnt, ist die Ausgleichskammer 52 mit der elektrischen Ölpumpe 60 beispielsweise über die Einströmöffnung 71, den Ölkanal 69, die Kanäle 65h, 65g, 65f, 65e und das Steuerventil 51 verbunden. Die Einströmöffnung 71 weist drei Öffnungen auf, die beispielsweise in gleichmäßigen Abständen an dem Umfang des Wandteils 27d mit kleinem Durchmesser angeordnet sind. Die Anzahl von Öffnungen der Einströmöffnung 71 ist jedoch nicht auf drei beschränkt und kann abhängig von einer Größe eines Drucks oder einem Strömungsvolumen von Hydrauliköl, das der Ausgleichskammer 52 zugeführt wird, geeignet vorgesehen werden.
Eine Auslassbohrung 53 ist in der Ausgleichskammer 52 ausgebildet und weist einen vorbestimmten Öffnungsdurchmesser auf, durch den das Innere und das Äußere der Ausgleichskammer 52 miteinander verbunden werden. Genauer gesagt geht die Auslassbohrung 53 durch eine Endfläche des Außenumfangsöffnungsteils 27, auf der eine Endfläche der Druckschraubenfeder 45 aufsitzt (d. h. den Bodenwandteil 27f des Außenumfangsöffnungsteils 27). Das Äußere der Ausgleichskammer 52 entspricht dem Inneren des Gehäuses 30, genauer gesagt, die Ausgleichskammer 52 ist mit dem Reservoir 72 verbunden, das als eine Ölspeicherkammer dient. Die Auslassbohrung 53 dient als eine Strömungsvolumenbegrenzung. Der Öffnungsdurchmesser der Auslassbohrung 53 und ein radialer Abstand zwischen einer Achse der Auslassbohrung 53 und der Drehachse R1 beeinflussen eine Auslassgeschwindigkeit des Hydrauliköls und den Zentrifugalöldruck in der Ausgleichskammer 52, ein Ansprechverhalten beim Schalten der Kupplungsvorrichtung 40 von dem verbundenen Zustand zu dem getrennten Zustand und eine Effizienz einer Regenerierung von elektrischer Leistung.
Wie in 2 dargestellt, ist die Druckschraubenfeder 45 zusammengedrückt zwischen der Rückfläche des Kolbenbauteils 44 und dem Bodenwandteil 27f des Außenumfangsöffnungsteils 27 vorgesehen. Genauer gesagt sind mehrere Druckschraubenfedern 45 in gleichmäßigen Abständen auf demselben Radius bezüglich der Drehachse R1 angeordnet, so dass sie nicht die Auslassbohrung 53 blockieren, die durch den Bodenwandteil 27f geht.
Jede der Druckschraubenfedern 45 spannt das Kolbenbauteil 44 nach vorne vor, so dass die Reibscheiben 42 und die Trennscheiben 43 durch den Druckteil 44a des Kolbenbauteils 44 mit einer vorbestimmten Last gedrückt werden, die zu einem Druckkontakt zwischen den Reibscheiben 42 und den Trennscheiben 43 führt. Eine zylindrische Bohrung mit einem Boden ist als eine Vertiefung an einer Rückfläche des Kolbenbauteils 44 ausgebildet, auf der die Druckschraubenfeder 45 angeordnet ist. Die zylindrische Bohrung weist einen geringfügig größeren Durchmesser als ein Außendurchmesser der Druckschraubenfeder 45 auf, so dass die Druckschraubenfeder 45 mit der zylindrischen Bohrung in Eingriff ist.
Die Anzahl von Druckschraubenfedern 45 ist nicht vorgegeben, und eine beliebige Anzahl kann verwendet werden, so lange die Vorbelastungskraft zum Drücken und Ineingriffbringen der Reibscheiben 42 und der Trennscheiben 43 aufgebracht wird und der Druckteil 44a die Reibscheiben 42 und die Trennscheiben 43 über einem gesamten Umfang gleichmäßig drückt.
Der als Dreiphasenwechselstrommotor ausgebildete Elektromotor 20 ist beispielsweise auf einer Außenumfangsseite des Außenumfangsöffnungsteils 27 der Trommel 26 angeordnet, wie in 2 dargestellt ist. Der Elektromotor 20 weist einen Rotor 21 mit einer zylindrischen Form, einen Stator 22, der als Stapel von Siliziumstahlplatten ausgebildet ist und so angeordnet ist, dass er einem radialen Außenumfang des Rotors 21 gegenüberliegt, und eine Spule 23 auf, die auf einen vorspringenden Teil des Stators 22 gewickelt ist. Der Rotor 21 ist mittels Erzeugung einer magnetisch abstoßenden Kraft oder einer magnetisch anziehenden Kraft zwischen dem Rotor 21 und dem Stator 22 bezüglich des Stators 22 drehbar.
Ein Außenumfang des Stators 22 ist an einer Innenumfangsfläche des Außenumfangswandteils 3b des Körpergehäuses 3 befestigt. Zusätzlich ragt ein Plattenbauteil 24 von einer Rückendfläche des Rotors 21 zu einer radial innen liegenden Seite vor, um an einer Rückseitenfläche des Bodenwandteils 27 der Trommel 26 befestigt zu werden. Demzufolge dreht der Rotor 21 in dem Elektromotor 20 integral mit der Trommel 26. Die Spule 23 ist elektrisch mit einer Steuerung 70 verbunden, die im Folgenden als ECU 70 bezeichnet wird. Die ECU 70 steuert eine Drehung des Rotors 21, indem ein Leistungsversorgungspegel der Spule 23 gesteuert wird oder eine Leistungsversorgung der Spule 23 gestoppt wird, basierend auf Signalen von Sensoren zum Detektieren verschiedener Zustände, beispielsweise einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einem Drosselklappenöffnungssensor und einem Schaltpositionssensor.
Das Kupplungssteuerungssystem 80 wird unter Bezugnahme auf 3 erläutert. Wie in 3 dargestellt, weist das Kupplungssteuerungssystem 80 beispielsweise die elektrische Ölpumpe 60, das Schaltventil 50, das Steuerventil 51, das Reglerventil 100 und das Entlastungsventil 90 auf. Die elektrische Ölpumpe 60 und das Steuerventil 51 sind zur Steuerung durch dieselbe mit der ECU 70 verbunden.
Die elektrische Ölpumpe 60 führt beispielsweise dem Reglerventil 100, der Druckkammer 46, der Ausgleichskammer 52 und dem Kupplungsteil 8 Hydrauliköl zu. Wie in 3 dargestellt, weist die elektrische Ölpumpe 60 eine Einlassöffnung 60a auf, die ständig mit dem Reservoir 72 verbunden ist.
Die elektrische Ölpumpe 60 weist ferner eine Auslassöffnung 60b auf, die über eine Öffnung 50c mit einer Eingangsöffnung 76 des Schaltventils 50 verbunden ist. Die Eingangsöffnung 76 wird durch eine Bewegung des Schaltventilelements 74 des Schaltventils 50 zu der ersten Position P1 und der zweiten Position P2 selektiv mit der Verbindungsöffnung 78 verbunden und von dieser getrennt. In einem Fall, in dem die Eingangsöffnung 76 mit der Verbindungsöffnung 78 verbunden ist, ist die Auslassöffnung 60b der elektrischen Ölpumpe 60 über die Eingangsöffnung 76 und die Verbindungsöffnung 78 mit der Druckkammer 46 verbunden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Auslassöffnung 60b mit einer ersten Ausgangsöffnung 106 und einer Steuerdrucköffnung 108 des Reglerventils 100 verbunden.
Ein Ölkanal, der die Auslassöffnung 60b und die Eingangsöffnung 76 (die Öffnung 50c) verbindet, dient als ein erster Druckkammerölkanal 111. Ein Ölkanal, der die Verbindungsöffnung 78 (eine Öffnung 50a) und den Kanal 65a, der mit der Druckkammer 46 verbunden ist, verbindet, dient als ein zweiter Druckkammerölkanal 112. Ölkanäle, die von einem Teil des ersten Druckkammerölkanals 111 abzweigen, um mit der ersten Ausgangsöffnung 106 und der Steuerdrucköffnung 108 des Reglerventils 100 verbunden zu werden, dienen jeweils als ein erster Ausgangsöffnungsölkanal 113 und ein Steuerdrucköffnungsölkanal 114.
Die Auslassöffnung 60b der elektrischen Ölpumpe 60 ist mit einer Eingangsöffnung 51a des Steuerventils 51 über den ersten Druckkammerölkanal 111 und einen ersten Ausgleichskammerölkanal 115, der von einem Teil des ersten Druckkammerölkanals 111 abzweigt, verbunden. Die Auslassöffnung 51b des Steuerventils 51 ist über einen zweiten Ausgleichskammerölkanal 116 mit der Ausgleichskammer 52 verbunden. Eine Drossel bzw. Öffnung 116a mit einem vorbestimmten Öffnungsdurchmesser ist in einem Teil des zweiten Ausgleichskammerölkanals 116 ausgebildet. Ein Volumen an durch den zweiten Ausgleichskammerölkanal 116 strömendem Hydrauliköl wird durch die Öffnung 116a begrenzt, so dass der Ausgleichskammer 52 ein geeignetes Volumen an Hydrauliköl zugeführt wird.
Das Steuerventil 51 ist ein normal geöffnetes Elektromagnetventil. Wie in 1 dargestellt, ist das Steuerventil 51 ein Zwei-Position-Elektromagnetventil mit zwei Öffnungen (d. h. den Öffnungen 51a und 51b). Das Steuerventil 51 ermöglicht und verhindert die Zufuhr von Hydrauliköl, das aus der Auslassöffnung 60b der elektrischen Ölpumpe 60 ausgelassen wird, zu einer stromabwärtigen Seite, indem es sich öffnet und schließt (Ein und Aus).
In einem Fall, in dem die elektrische Ölpumpe 60 in einem Zustand betrieben wird, in dem das Steuerventil 51 geöffnet ist, wird das Hydrauliköl, das aus der Auslassöffnung 60b der elektrischen Ölpumpe 60 ausgelassen wird, dem Steuerventil 51 über den ersten Ausgleichskammerölkanal 115 und die Eingangsöffnung 51a zugeführt. Das dem Steuerventil 51 zugeführte Hydrauliköl wird dann über die Auslassöffnung 51b des Steuerventils 51 und den Ölkanal 116 der Ausgleichskammer 52, über die Auslassöffnung 51b und einen Schaltöffnungsölkanal 118 einer Schaltöffnung 77 und über die Auslassöffnung 51b und einen zweiten Ausgangsöffnungsölkanal 117 einer zweiten Ausgangsöffnung 109 des Reglerventils 100 zugeführt. Die Öffnung 116a mit einem vorbestimmten Öffnungsdurchmesser ist in dem Teil des zweiten Ausgleichskammerölkanals 116 vorgesehen. Demzufolge wird der Ausgleichskammer 52 ein geeignetes Volumen an Hydrauliköl zugeführt.
Die Auslassöffnung 51b des Steuerventils 51 ist durch den zweiten Ausgangsöffnungsölkanal 117, der von einem Teil des zweiten Ausgleichskammerölkanals 116 abzweigt, mit der zweiten Ausgangsöffnung 109 des Reglerventils 100 verbunden. Die Auslassöffnung 51b ist ferner durch den Schaltöffnungsölkanal 118, der von dem Teil des zweiten Ausgleichskammerölkanals 116 abzweigt, mit der Schaltöffnung 77 des Schaltventils 50 verbunden. Die elektrische Ölpumpe 60 wird durch die ECU 70 zum Auslassen des Hydrauliköls mit einem gewünschten Strömungsvolumen und einem gewünschten Druck gesteuert.
Wie in den 1 und 3 dargestellt, ist das Schaltventil 50 ein Zwei-Position-Ein-Aus-Ventil mit drei Öffnungen bzw. Anschlüssen 50a, 50b und 50c. Das Schaltventil 50 ermöglicht und verhindert die Zufuhr von Hydrauliköl von der elektrischen Ölpumpe 60 zu der Druckkammer 46. In einem Fall, in dem die Zufuhr von Hydrauliköl zu der Druckkammer 46 verhindert wird, ist die Druckkammer 46 mit dem Reservoir 72 verbunden, so dass das Hydrauliköl in der Druckkammer 46 über das Schaltventil 50 zu dem Reservoir 72 ausgelassen wird.
Wie in 3 dargestellt, weist das Schaltventil 50 ein Ventilgehäuse 73 mit einer zylindrischen oder einer quaderförmigen Form, das Schaltventilelement 74 und eine Druckschraubenfeder 75 auf, die als ein elastisches Schaltventilbauteil dient. In 3 unterscheiden sich die Konfigurationen des Schaltventilelements 74 und der Druckschraubenfeder 75, die bezüglich einer Achse des Schaltventilelements 74 auf einer oberen Seite dargestellt sind (d. h. eine obere Darstellung), von Konfigurationen des Schaltventilelements 74 und der Druckschraubenfeder 75, die bezüglich der Achse des Schaltventilelements 74 auf einer unteren Seite dargestellt sind (d. h. einer unteren Darstellung). Die obere Darstellung und die untere Darstellung zeigen unterschiedliche Betätigungszustände des Schaltventilelements 74 und der Druckschraubenfeder 75. Genauer gesagt zeigt die obere Darstellung die erste Position P1 (den Auslassmodus), während die untere Darstellung die zweite Position P2 (den Zufuhrmodus) zeigt.
Das Ventilgehäuse 73 weist die Eingangsöffnung 76, die Schaltöffnung 77, die Verbindungsöffnung 78 und eine Schaltventilablauföffnung 79 auf. Die Einlassöffnung 76 wird in einem Zustand, in dem die Öffnung 50c der Eingangsöffnung 76 über den ersten Druckkammerölkanal 111 mit der elektrischen Ölpumpe 60 verbunden ist und die elektrische Ölpumpe 60 betrieben wird, mit dem Hydrauliköl versorgt, das einen vorbestimmten Druck aufweist, der einem ersten oder einem zweiten vorbestimmten Fluiddruck entspricht.
Die Schaltöffnung 77 ist über den Schaltöffnungsölkanal 118 mit der Auslassöffnung 51b des Steuerventils 51 verbunden. In einem Fall, in dem die elektrische Ölpumpe 60 betrieben wird und das Steuerventil 51 geöffnet ist, wird der Schaltöffnung 77 das Hydrauliköl mit dem zweiten vorbestimmten Fluiddruck zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Verbindungsöffnung 78 über die Öffnung 50a, die als eine Zufuhr-/Auslassöffnung der Verbindungsöffnung 78 dient, und den zweiten Druckkammerölkanal 112 mit der Druckkammer 46 verbunden. Die Schaltventilablauföffnung 79 ist über die Öffnung 50b, die als eine Auslassöffnung der Schaltventilablauföffnung 79 dient, mit dem Reservoir 72 verbunden, das das Hydrauliköl mit einem Atmosphärendruck speichert. Das aus der Druckkammer 46 ausgelassene Hydrauliköl wird der Schaltventilablauföffnung 79 über die Verbindungsöffnung 78 zugeführt und danach zu dem Reservoir 72 ausgelassen. Der vorher beschriebene Zustand des Schaltventils 50 wird als der Auslassmodus bezeichnet.
Das Ventilgehäuse 73 ist an dem Körpergehäuse 3 anbringbar oder einstückig mit dem Körpergehäuse 3 ausgebildet. Beispielsweise ist das Ventilgehäuse 73 ein Aluminiumgehäuse. Wie in 3 dargestellt, weist das Ventilgehäuse 73 die Schaltöffnung 77, die Schaltventilablauföffnung 79, die Verbindungsöffnung 78 und die Eingangsöffnung 76 auf, die jeweils als eine Aussparung in einer zylindrischen Form ausgebildet und in der angegebenen Reihenfolge von der linken Seite in 3 aus angeordnet und ausgerichtet sind. Eine Durchgangsbohrung 81 ist in dem Ventilgehäuse 73 so ausgebildet, dass sie sich von einer Endfläche des Ventilgehäuses 73, die der Schaltöffnung 77 gegenüberliegt, erstreckt. Die Durchgangsbohrung 81 geht durch die Öffnung 77, 79 und 78 und erreicht die Eingangsöffnung 76 in einem Zustand, in dem sie orthogonal zu Achsen der Öffnungen 77, 79 und 78 ist. Eine Schraube 82 ist auf einen Endteil (d. h. ein linkes Ende in 3) der Durchgangsbohrung 81 geschraubt. Ein Öldichtungsmechanismus ist an einem Gewindeteil der Schraube 82 vorgesehen, so dass verhindert wird, dass das in die Durchgangsbohrung 81 strömende Hydrauliköl leckt.
Das Schaltventilelement 74, das als Zylinder ausgebildet ist, ist so angeordnet, dass es in der Durchgangsbohrung 81 in axialer Richtung bewegbar ist. Kolbendurchmesser axialer Endteile und eines mittleren Teils des Schaltventilelements 74 sind um einen gleichen Betrag verringert, so dass Teile mit verringertem Durchmesser ausgebildet werden. Demzufolge werden zwischen den Teilen mit verringertem Durchmesser und einer Innenumfangsfläche der Durchgangsbohrung 81 drei Räume zum Strömenlassen oder Speichern des Hydrauliköls ausgebildet. Die drei Räume entsprechen Räumen 83, 84 und 85 in 3.
Das der Schaltöffnung 77 zugeführte Hydrauliköl wird in dem Raum 83 gespeichert. In einem Fall, in dem das Hydrauliköl in dem Raum 83 gespeichert wird, wird ein Öldruck Pa, der als ein Fluiddruck dient, auf eine Seitenfläche eines Flanschteils 74a des Schaltventilelements 74, der aufgrund des Teils mit verringertem Durchmesser erhalten wird, und eine erste axiale Endfläche des Schaltventilelements 74 aufgebracht. Das Schaltventilelement 74 wird durch eine Vorbelastungskraft F1 zu der Eingangsöffnung 76 hin vorbelastet. Die vorher erwähnte Seitenfläche des Flanschteils 74a und die erste axiale Endfläche des Schaltventilelements 74 werden als eine vierte Druckaufnahmefläche S4 bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Druckschraubenfeder 75 in dem Raum 83, der zwischen dem Flanschteil 74a und der Schraube 82 ausgebildet ist, angeordnet und zusammengedrückt, so dass das Schaltventilelement 74 durch eine Vorbelastungskraft F2 hin zu der Eingangsöffnung 76 vorbelastet wird. Demzufolge ist das Schaltventilelement 74 durch die Vorbelastungskraft (F1 + F2) hin zu der Eingangsöffnung 76 vorbelastet. Zu diesem Zeitpunkt sind der Öldruck Pa, Flächen der Seitenfläche des Flanschteils 74a und der ersten axialen Endfläche des Schaltventilelements 74, die als die vierte Druckaufnahmefläche S4 orthogonal zu der Achse des Schaltventilelements 74 dienen, und eine Federkraft der Druckschraubenfeder 75 beispielsweise so festgelegt, dass die Vorbelastungskraft F1 größer ist als die Vorbelastungskraft F2 (d. h. es gilt F1 > F2).
In einem Fall, in dem der gleiche Öldruck Pa wie der Druck des Hydrauliköls, das der Schaltöffnung 77 zugeführt wird, auf die Eingangsöffnung 76 (den Raum 85) aufgebracht wird, nehmen eine Seitenfläche eines Flanschteils 74b des Schaltventilelements 74, der durch den Teil mit verringertem Durchmesser erhalten wird, und eine zweite axiale Endfläche des Schaltventilelements 74 den Öldruck Pa auf. Die vorher erwähnte Seitenfläche des Flanschteils 74b und die zweite axiale Endfläche des Schaltventilelements 74 geben eine dritte Druckaufnahmefläche S3 an. Das Schaltventilelement 74 wird durch eine Vorbelastungskraft –F1 in axialer Richtung hin zu der Schaltöffnung 77 vorbelastet. Folglich wird in einem Fall, in dem der Öldruck Pa zur gleichen Zeit auf die Schaltöffnung 77 und die Eingangsöffnung 76 aufgebracht wird, die Vorbelastungskraft zum Vorbelasten des Schaltventilelements 74 in der axialen Richtung kompensiert, d. h., die Vorbelastungskraft F1 und die Vorbelastungskraft –F1 heben sich auf.
Wenn die Vorbelastungskraft zum Vorbelasten des Schaltventilelements 74 in der axialen Richtung durch den Öldruck Pa ausgeglichen wird, verbleibt lediglich die Vorbelastungskraft der Druckschraubenfeder 75, um das Schaltventilelement 74 durch die Vorbelastungskraft F2 in der axialen Richtung hin zu der Eingangsöffnung 76 vorzubelasten. Demzufolge bewegt sich ein Endteil des Schaltventilelements 74 zu einer Innenwandfläche der Eingangsöffnung 76 (d. h. einer Fläche der Eingangsöffnung 76 auf der rechten Seite in 3), um einen Kontakt mit dieser herzustellen, und stoppt dann. Die Position, an der das Schaltventilelement 74 so gestoppt wird, entspricht der ersten Position P1 des Schaltventilelements 74. Das Schaltventilelement 74, das bezüglich der Achse des Schaltventilelements 74 in 3 auf der oberen Seite dargestellt ist, befindet sich an der ersten Position P1. Zusätzlich wird der Zustand des Schaltventilelements 50, in dem sich das Schaltventilelement 74 an der ersten Position P1 befindet, als der Auslassmodus bezeichnet (d. h., das Schaltventil 50 ist in einem geschlossenen Zustand).
In einem Zustand, in dem sich das Schaltventil 74 an der ersten Position P1 befindet, ist lediglich eine Richtung des Raums 85, in dem die Einlassöffnung 76 mit der elektrischen Ölpumpe 60 verbunden ist, geöffnet, d. h., der Raum 85 weist die Form einer Tasche auf. Die Verbindung zwischen der Eingangsöffnung 76 und der Verbindungsöffnung 78 ist somit unterbrochen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Raum 84, der durch die Verringerung des Durchmessers des Mittelteils des Schaltventilelements 74 erhalten wird, über der Verbindungsöffnung 78 und der Schaltventilablauföffnung 79 angeordnet. Demzufolge sind die Verbindungsöffnung 78 und die Schaltventilablauföffnung 79 zur Verbindung der Druckkammer 46 und des Reservoirs 72 zum Entlasten der Druckkammer 46 verbunden.
Als Nächstes wird ein Fall erläutert, in dem das Steuerventil 51 in einem Zustand, in dem der Öldruck Pa auf die vorher beschriebene Weise auf den Raum 85 aufgebracht wird, so gesteuert wird, dass es geschlossen ist und verhindert wird, dass Hydrauliköl, zu der Schaltöffnung 77 strömt. Wenn verhindert wird, dass das Hydrauliköl zu der Schaltöffnung 77 strömt, überwindet die Vorbelastungskraft –F1 aufgrund des Öldrucks Pa, der auf die Eingangsöffnung 76 aufgebracht wird und das Schaltventilelement 74 vorbelastet, die Vorbelastungskraft F2 der Druckschraubenfeder 75, um dadurch das Schaltventilelement 74 zu der Schaltöffnung 77 zu bewegen. Danach kommt die erste axiale Endfläche des Schaltventilelements 74 in Kontakt mit einer Endfläche der Schraube 82, was zu dem Stopp des Schaltventilelements 74 führt. Die Position, an der das Schaltventilelement 74 auf die vorher beschriebene Weise gestoppt wird, d. h. sich in 3 ganz nach links bewegt, entspricht der zweiten Position P2 des Schaltventilelements 74. Das bezüglich der Achse des Schaltventilelements 74 in 3 auf der unteren Seite dargestellte Schaltventilelement 74 befindet sich an der zweiten Position P2. Zusätzlich dazu wird der Zustand des Schaltventils 50, in dem sich das Schaltventilelement 74 an der zweiten Position P2 befindet, als der Zufuhrmodus bezeichnet (d. h., das Schaltventil 50 befindet sich in einem geöffneten Zustand).
Zu diesem Zeitpunkt ist der Raum 85 in der Durchgangsbohrung 81 vergrößert. Die Verbindungsöffnung 78 ist mit dem Raum 85 zum Ausbilden eines Verbindungskanals 121 verbunden. Demzufolge ist die Eingangsöffnung 76 mit der Druckkammer 46 verbunden. Zusätzlich unterbricht in einem Zustand, in dem das Schaltventilelement 74 an der zweiten Position P2 ist (d. h. sich das Schaltventil 50 in dem Zufuhrmodus befindet), der Flanschteil 74b des Schaltventilelements 74 die Verbindung zwischen der Schaltventilablauföffnung 79 und der Verbindungsöffnung 78, um so die Verbindung zwischen der Druckkammer 46 und dem Reservoir 72 zu unterbrechen.
Als Nächstes wird das Reglerventil 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform genauer erläutert. Das Reglerventil 100 weist ein Gehäuse 101, ein Ventilelement 102 und eine Schraubenfeder 103 auf, die als ein elastisches Bauteil dient. Das Gehäuse 101 ist an dem Körpergehäuse 3 anbringbar oder einstückig mit dem Körpergehäuse 3 ausgebildet. Beispielsweise ist das Gehäuse 101 ein Aluminiumgehäuse. Wie in 3 dargestellt, weist das Gehäuse 101 die Steuerdrucköffnung 108, die erste Ausgangsöffnung 106, die Ablauföffnung 107 und die zweite Ausgangsöffnung 109 auf, die alle bezüglich einer Außenumfangsfläche des Gehäuses 101 vertieft sind und in der vorher beschriebenen Reihenfolge in 3 von der linken Seite aus angeordnet und ausgerichtet sind. Die Steuerdrucköffnung 108, die erste Ausgangsöffnung 106, die Ablauföffnung 107 und die zweite Ausgangsöffnung 109 dienen jeweils als ein zylindrischer Raum. Die Ablauföffnung 107 ist mit dem Kanal 62 verbunden, der mit dem Kupplungsteil 8 der Kupplungsvorrichtung 40 verbunden ist.
In 3 sind Konfigurationen des Ventilelements 102 und der Schraubenfeder 103, die bezüglich einer Achse des Ventilelements 102 auf einer oberen Seite dargestellt sind (d. h. eine obere Darstellung), und Konfigurationen des Ventilelements 102 und der Schraubenfeder 103, die bezüglich der Achse des Ventilelements 102 auf einer unteren Seite dargestellt sind (d. h. eine untere Darstellung), unterschiedlich. Die obere Darstellung und die untere Darstellung geben unterschiedliche Betätigungszustände des Ventilelements 102 und der Schraubenfeder 103 an. Genauer gesagt zeigt die obere Darstellung eine Ausgangsposition, die im Folgenden erläutert wird. Die untere Darstellung zeigt einen Zustand, in dem das Hydrauliköl der Steuerdrucköffnung 108 oder sowohl der Steuerdrucköffnung 108 als auch der zweiten Ausgangsöffnung 109 zugeführt wird und sich das Ventilelement 102 aufgrund des Aufbringens des Öldrucks des Hydrauliköls zu einer vorbestimmten Position bewegt.
Eine Durchgangsbohrung 110 mit zwei Stufen auf ist in dem Gehäuse 101 so ausgebildet, dass sie von einer Endfläche, die der zweiten Ausgangsöffnung 109 gegenüberliegt, durch die zweite Ausgangsöffnung 109, die Ablauföffnung 107 und die erste Ausgangsöffnung 106 geht. Die Durchgangsbohrung 110 weist einen Teil 110a mit kleinem Durchmesser, einen Teil 110b mit mittlerem Durchmesser und einen Teil 110c mit großem Durchmesser auf. Ein Ende des Teils 110a mit kleinem Durchmesser erreicht die Steuerdrucköffnung 108.
Eine Schraube 122 ist auf ein offenes Ende (d. h. ein rechtes Ende in 3) des Teils 110c mit großem Durchmesser der Durchgangsbohrung 110 geschraubt. Ein Öldichtungsmechanismus ist an einem Gewindeteil der Schraube 122 vorgesehen, so dass das Hydrauliköl, das durch die Durchgangsbohrung 110 strömt, nicht lecken kann.
Das zylindrische Ventilelement 102 ist axial bewegbar in der Durchgangsbohrung 110 vorgesehen. Das Ventilelement 102 weist einen Kolbenteil 102a mit kleinem Durchmesser und einen Kolbenteil 102b mit großem Durchmesser auf, die koaxial ausgebildet sind. Das Ventilelement 102 weist ferner einen Flanschteil 102c auf, der an einem Endteil des Kolbenteils 102b mit großem Durchmesser ausgebildet ist. Der Kolbenteil 102a mit kleinem Durchmesser geht durch die zweite Ausgangsöffnung 109, die Ablauföffnung 107, die erste Ausgangsöffnung 106 und die Steuerdrucköffnung 108. Zu diesem Zeitpunkt bildet eine Endfläche des Kolbenteils 102a mit kleinem Durchmesser eine erste Druckaufnahmefläche 102h. In einem Fall, in dem der Öldruck Pa mit einem vorbestimmten Pegel auf die Steuerdrucköffnung 108 aufgebracht wird, wirkt der Öldruck Pa an der ersten Druckaufnahmefläche 102h, wodurch das Ventilelement 102 durch eine Vorbelastungskraft F3 hin zu der zweiten Ausgangsöffnung 109 axial vorbelastet wird.
Eine Endfläche 102d, die eine Außenumfangsfläche des Kolbenteils 102b mit großem Durchmesser mit einer Außenumfangsfläche des Kolbenteils 102a mit kleinem Durchmesser verbindet, ist an einer Position ausgebildet, an der die Endfläche 102d den Öldruck Pa des der zweiten Ausgangsöffnung 109 zugeführten Hydrauliköls aufnehmen kann. Der Flanschteil 102c ist in einem Zustand, in dem eine erste Seitenfläche 102e des Flanschteils 102c (d. h. eine linke Seitenfläche des Flanschteils 102c in 3) in Kontakt mit einer Bodenfläche des Teils 110c mit großem Durchmesser ist, angeordnet. Im Folgenden wird die vorher beschriebene Position des Ventilelements 102 als die Ausgangsposition bezeichnet. Das Ventilelement 102 ist aus der Ausgangsposition in 3 um einen vorbestimmten Betrag nach rechts bewegbar.
Ein Vorsprung 102k ist in einem Zentrum einer zweiten Seitenfläche des Flanschteils 102c (d. h. einer rechten Seitenfläche des Flanschteils 102c in 3) so ausgebildet, dass er zu der Schraube 122 hin vorsteht. Eine Endfläche des Vorsprungs 102k kontaktiert die Schraube 122, um dadurch eine übermäßige Bewegung des Ventilelements 102 zu der Schraube 122 zu begrenzen.
Die Schraubenfeder 103 ist zwischen dem Flansch 102c des Ventilelements 102 und der Schraube 122 in dem Teil 110c mit großem Durchmesser angeordnet und zusammengedrückt. Die Schraubenfeder 103 spannt das Ventilelement 102 in der axialen Richtung zu der Steuerdrucköffnung 108 hin vor. Das heißt, in einem Zustand, in dem die elektrische Ölpumpe 60 nicht betrieben wird, wird das Ventilelement 102 durch die Schraubenfeder 103 in der Ausgangsposition gehalten.
Schnittnuten 102f und 102g, deren Durchmesser verringert sind, so dass sie dieselben Durchmesser aufweisen, sind an zwei Teilen der Außenumfangsfläche des Kolbenteils 102a mit kleinem Durchmesser des Ventilelements 102 über einem gesamten Umfang ausgebildet. In einem Zustand, in dem das Ventilelement 102 in der Ausgangsposition ist, ist die Schnittnut 102f so angeordnet, dass sie sich über der ersten Ausgangsöffnung 106 erstreckt, deren Achse senkrecht zu der Achse des Ventilelements 102 ist.
Die Schnittnut 102g ist so angeordnet, dass der Druck in der zweiten Ausgangsöffnung 109 von gegenüberliegenden Endflächen der Schnittnut 102g, d. h. Endflächen 102j und 102d, aufgenommen wird, wenn sich das Ventilelement 102 zu einer beliebigen Position in einem Bewegungsbereich desselben bewegt. Zu diesem Zeitpunkt dient die Endfläche 102d, d. h. die rechte Seitenfläche der Schnittnut 102g in 3, als eine zweite Druckaufnahmefläche 102i mit einer größeren Fläche als eine Fläche der linken Seitenfläche der Schnittnut 102g in 3, d. h. der Endfläche 102j. Demzufolge wird in einem Fall, in dem das Hydrauliköl mit dem Öldruck Pa mit einem vorbestimmten Pegel auf die zweite Ausgangsöffnung 109 aufgebracht wird, das Ventilelement 102 durch eine Vorbelastungskraft F4, die durch Multiplizieren eines Flächenunterschieds zwischen der zweiten Druckaufnahmefläche 102i (der Endfläche 102d) und der Endfläche 102j mit dem Öldruck Pa erhalten wird, in axialer Richtung hin zu der Schraubenfeder 103 vorbelastet.
Der Betrieb des Reglerventils 100 wird im Folgenden kurz erläutert. In einem Fall, in dem der Öldruck Pa mit einem vorbestimmten Pegel auf die Steuerdrucköffnung 108 oder sowohl die Steuerdrucköffnung 108 als auch die zweite Ausgangsöffnung 109 aufgebracht wird, wird der Öldruck Pa von der ersten Druckaufnahmefläche 102h oder sowohl der ersten Druckaufnahmefläche 102h als auch der zweiten Druckaufnahmefläche 102i aufgenommen. Danach bewegt sich das Ventilelement 102 aufgrund der Vorbelastungskraft F3 oder einer Vorbelastungskraft (F3' + F4) in axialer Richtung hin zu der Schraubenfeder 103. Zu diesem Zeitpunkt entspricht der Wert F3' einer Vorbelastungskraft, die in einem Zustand erhalten wird, in dem angenommen wird, dass die erste Druckaufnahmefläche 102h den zweiten vorbestimmten Fluiddruck aufnimmt, der niedriger ist als der erste vorbestimmte Fluiddruck, der lediglich von der ersten Druckaufnahmefläche 102h aufgenommen wird. Daher gilt F3 > F3'. Verschiedene Bedingungen sind so spezifiziert, dass eine Vorbelastungskraft F5 der Schraubenfeder 103, die erzeugt wird, wenn sich das Ventilelement 102 in der Ausgangsposition befindet, kleiner ist als die Vorbelastungskraft F3 und eine Beziehung (F3' + F4) > F3 gilt.
In einem Fall, in dem sich das Ventilelement 102 bewegt, wird der Öldruck stabilisiert, wenn der Öldruck bezüglich der Vorbelastungskraft F5 ausgeglichen wird und auf einen vorbestimmten Pegel des Öldrucks Pa eingestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird in einem Fall, in dem der Öldruck Pa groß ist, so dass sich das Ventilelement 102 über einen vorbestimmten Betrag hinaus bewegt, eine Endfläche der Schnittnut 102f (d. h. eine rechte Endfläche der Schnittnut 102f in 3) innerhalb der Ablauföffnung 107 positioniert. Demzufolge sind die Schnittnut 102f (d. h. die erste Ausgangsöffnung 106, die mit der Schnittnut 102f verbunden ist) und die Ablauföffnung 107 miteinander verbunden. Die Position des Ventilelements 102 zu diesem Zeitpunkt ist in 3 bezüglich der Achse des Schaltventilelements 74 auf der unteren Seite dargestellt.
Demzufolge ist ein Bewegungsöffnungsteil 104, der als ein Verbindungsteil zwischen der Endfläche der Schnittnut 102f und der Ablauföffnung 107 dient, geöffnet. Dann wird das Hydrauliköl an der ersten Ausgabeöffnung 106 abhängig von einem Öffnungsquerschnitt des Bewegungsöffnungsteils 104 zu der Ablauföffnung 107 ausgelassen. Wenn das Hydrauliköl zu der Ablauföffnung 107 ausgelassen wird, wird der Öldruck Pa der ersten Ausgangsöffnung 106 verringert. Ansprechend auf den verringerten Öldruck Pa bewegt sich das Ventilelement 102 in 3 aufgrund der Vorbelastungskraft F5 der Schraubenfeder 103 nach links, so dass der Bewegungsöffnungsteil 104 geschlossen wird oder der Öffnungsquerschnitt desselben eine vorbestimmte Größe beibehält. In einem Fall, in dem der Bewegungsöffnungsteil 104 geschlossen wird, nimmt der Öldruck erneut zu, und der vorher beschriebene Betrieb wird wiederholt.
Der Öldruck Pa wird auf die vorher beschriebene Weise auf einen vorbestimmten Pegel eingestellt. Eine Federkraft der Schraubenfeder 103, die Position der Schnittnut 102f, Druckaufnahmeflächen der ersten Druckaufnahmefläche 102h und der zweiten Druckaufnahmefläche 102i werden beispielsweise so bestimmt, dass ein gewünschter eingestellter Druckpegel des Öldrucks Pa erhalten wird. Der eingestellte Druck der Steuerdrucköffnung 108 und der ersten Ausgangsöffnung 106, der erhalten wird, wenn das Hydrauliköl lediglich der Steuerdrucköffnung 108 und der ersten Ausgangsöffnung 106 zugeführt wird, entspricht dem ersten vorbestimmten Fluiddruck. Der Zustand des Reglerventils 100 zu diesem Zeitpunkt wird als ein erster Modus bezeichnet. Zusätzlich entspricht der eingestellte Druck der Steuerdrucköffnung 108, der ersten Ausgangsöffnung 106 und der zweiten Ausgangsöffnung 109, der in einem Zustand erhalten wird, in dem das Hydrauliköl der Steuerdrucköffnung 108, der ersten Ausgangsöffnung 106 und der zweiten Ausgangsöffnung 109 zugeführt wird, dem zweiten vorbestimmten Fluiddruck. Der Zustand des Reglerventils 100 zu diesem Zeitpunkt wird als ein zweiter Modus bezeichnet. Wie vorher erwähnt, ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der zweite vorbestimmte Fluiddruck um einen vorbestimmten Wert kleiner als der erste vorbestimmte Fluiddruck. In dem ersten Modus wird der Öldruck Pa des der Druckkammer 46 zugeführten Hydrauliköls auf den ersten vorbestimmten Fluiddruck eingestellt. In dem zweiten Modus wird der Öldruck Pa des Hydrauliköls, das der Ausgleichskammer 52 zugeführt wird, auf den zweiten vorbestimmten Fluiddruck eingestellt.
Das zu der Ablauföffnung 107 ausgelassene Hydrauliköl dient als ein Ablaufschmiermittel, das dem Kupplungsteil 8 über den Schmiermittelströmungskanal 57 zugeführt wird, der beispielsweise durch den Kanal 62, der an den jeweiligen Innenteilen des Rückseitenwandteils 3a und des Vorsprungteils 63 ausgebildet ist, und die Durchgangsbohrung 86, die durch den Wandteil 27d mit kleinem Durchmesser des Außenumfangsöffnungsteils 27 geht, gebildet wird.
Das Entlastungsventil 90 verhindert eine Beschädigung verschiedener Komponenten und Vorrichtungen, indem es sich öffnet, wenn der Auslassdruck der elektrischen Ölpumpe 60 einen vorbestimmten Wert überschreitet. Der Auslassdruck nimmt entsprechend auf oder unter den vorbestimmten Wert ab. Wie in 3 dargestellt, weist das Entlastungsventil 90 ein Gehäuse 90c, eine Kugel 90a und eine Feder 90b auf. Die Kugel 90a und die Feder 90b sind in dem Gehäuse 90c aufgenommen. Ein Öffnungsteil des Gehäuses 90c ist durch eine Schraube verschraubt. Die Kugel 90a ist so angeordnet, dass sie einen Ventilteil 9d, der in dem Gehäuse 90c ausgebildet ist, kontaktiert.
Die Feder 90b mit einer vorbestimmten Last ist zwischen der Kugel 90a und der Schraube angeordnet und zusammengedrückt, so dass die Kugel 90a in Richtung des Ventilteils 90d vorbelastet wird. Demzufolge sind das Innere des Gehäuses 90c und ein Entlastungsölkanal 91 voneinander getrennt. Der Entlastungsölkanal 91 zweigt von dem ersten Druckkammerölkanal 111 ab.
Im Folgenden wird der Betrieb des Kupplungssteuerungssystems 80 erläutert. Es wird ein beispielhafter Fall erläutert, in dem das Fahrzeug in einem Zustand angetrieben wird, in dem sich der Kupplungsteil 8 der Kupplungsvorrichtung 40 in dem getrennten Zustand befindet, d. h. das Fahrzeug lediglich von dem Elektromotor 20 angetrieben wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die elektrische Ölpumpe 60 des Kupplungssteuerungssystems 80 durch einen Befehl der ECU 70 gesteuert, um einen Betrieb durchzuführen. Die elektrische Ölpumpe 60 saugt das Hydrauliköl in dem Reservoir 72 an, um es aus der Auslassöffnung 60b auszulassen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Steuerventil 51 durch den Befehl der ECU 70 so gesteuert, dass es geschlossen ist. Demzufolge wird das von der elektrischen Ölpumpe 60 ausgelassene Hydrauliköl mit einem vorbestimmten Öldruckpegel Pa über die Ölkanäle 111, 113 und 114 jeweils der Eingangsöffnung 76 des Schaltventils 50, der ersten Ausgangsöffnung 106 und der Steuerdrucköffnung 108 des Reglerventils 100 zugeführt.
Der Öldruck Pa des der Steuerdrucköffnung 108 des Reglerventils 100 zugeführten Hydrauliköls wird auf die erste Druckaufnahmefläche 102h des Ventilelements 102 aufgebracht. Anschließend wird das Ventilelement 102 abhängig von dem Betrag des Öldrucks Pa gegen die Vorbelastungskraft der Schraubenfeder 103 zum Bewegen zu der zweiten Ausgangsöffnung 109 vorbelastet. Demzufolge wird der Öldruck Pa auf den ersten vorbestimmten Fluiddruck eingestellt. In einem Fall, in dem sich das Ventilelement 102 über den vorbestimmten Betrag hinaus bewegt, tritt die rechte Endfläche (in 3) der Schnittnut 102f des Ventilelements 102 in die Ablauföffnung 107 ein, so dass die Schnittnut 102f (die erste Ausgangsöffnung 106) und die Ablauföffnung 107 miteinander verbunden werden.
Der Öffnungsquerschnitt, der zwischen der Schnittnut 102f (der ersten Ausgangsöffnung 106) und der Ablauföffnung 107 ausgebildet wird, ist auf einer Basis des Betrags des ersten vorbestimmten Fluiddrucks, der auf die erste Druckaufnahmefläche 102h des Ventilelements 102 aufgebracht wird, einstellbar. Zu diesem Zeitpunkt nimmt in einem Zustand, in dem eine konstante Spannung an die elektrische Ölpumpe 60 angelegt wird, der Öldruck Pa in jedem der Ölkanäle 111, 113 und 114 abhängig von der Größe des Öffnungsquerschnitts ab. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Federkraft der Schraubenfeder 103 so spezifiziert, dass verhindert wird, dass sich der Öffnungsquerschnitt in einem Fall, in dem lediglich die erste Druckaufnahmefläche 102h des Ventilelements 102 den Öldruck Pa aufnimmt, übermäßig öffnet.
Demzufolge wird in einem Fall, in dem lediglich die erste Druckaufnahmefläche 102h den Öldruck Pa aufnimmt, eine geringe Menge an Hydrauliköl aus der kleinen Öffnungsfläche zu der Ablauföffnung 107 ausgelassen und über den Kanal 62 und die Durchgangsbohrung 86 als das Ablaufschmiermittel dem Kupplungsteil 8 zugeführt. Der Öldruck Pa jedes der Ölkanäle 111, 113 und 114 wird entsprechend (auf den ersten vorbestimmten Fluiddruck) eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt wird, da sich der Kupplungsteil 8 in dem getrennten Zustand befindet, keine große Menge an Schmiermittel benötigt, und eine kleine Menge an Schmiermittel ist ausreichend. Zu diesem Zeitpunkt kann jedoch das Volumen an dem Kupplungsteil 8 zugeführtem Schmiermittel geeignet festgelegt werden. Beispielsweise kann in dem getrennten Zustand des Kupplungsteils 8 dem Kupplungsteil 8 kein Schmiermittel zugeführt werden.
Zu diesem Zeitpunkt wird in dem Schaltventil 50 das auf den ersten vorbestimmten Fluiddruck eingestellte Hydrauliköl, das der Eingangsöffnung 76 zugeführt wird, auf die Seitenfläche des Flanschteils 74b und die zweite axiale Endfläche des Schaltventilelements 74, die als die dritte Druckaufnahmefläche S3 dienen, aufgebracht. Das Schaltventilelement 74 wird durch die Vorbelastungskraft –F1 zu der Schaltöffnung 77 vorbelastet. Zu diesem Zeitpunkt wird das Hydrauliköl nicht der Schaltöffnung 77 zugeführt. Daher wird die Vorbelastungskraft, die das Schaltventilelement 74 zu der Eingangsöffnung 76 vorbelastet, lediglich durch die Vorbelastungskraft F2 der Kompressionsdruckfeder 75 gebildet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist spezifiziert, dass die Vorbelastungskraft –F1 größer als die Vorbelastungskraft F2 ist. Demzufolge bewegt sich das Schaltventilelement 74 zu der Schaltöffnung 77, d. h. zu der zweiten Position P2, um so den Raum 85 zu vergrößern. Die Eingangsöffnung 76 und die Verbindungsöffnung 78 sind miteinander verbunden, und das Hydrauliköl mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck wird der Druckkammer 46 zugeführt.
Dementsprechend drückt das der Druckkammer 46 zugeführte Hydrauliköl mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck das Kolbenbauteil 44 gegen die Ausgleichskammer 52, so dass der Kupplungsteil 8 in den getrennten Zustand gebracht wird. Der erste vorbestimmte Fluiddruck wird durch die Betätigung des Reglerventils 100 auf einen geeigneten Wert eingestellt, so dass der Kupplungsteil 8 in den getrennten Zustand gebracht wird.
Als Nächstes wird beispielhaft ein Fall erläutert, in dem der Kupplungsteil 8 von dem getrennten Zustand zu dem verbundenen Zustand geändert wird, d. h. das Fahrzeug von sowohl den Elektromotor 20 als auch die Brennkraftmaschine 10 angetrieben wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die elektrische Ölpumpe 60 durchgehend betrieben. Das Steuerventil 51 wird durch den Befehl der ECU 70 so gesteuert, dass es sich öffnet.
Demzufolge wird das von der elektrischen Hydraulikpumpe 60 geförderte Hydrauliköl der Schaltöffnung 77 des Schaltventils 50, der zweiten Ausgangsöffnung 109 des Reglerventils 100 und der Ausgleichskammer 52 der Kupplungsvorrichtung 40 zugeführt, indem es durch die Ölkanäle 118, 117 und 116 strömt. Auf die gleiche Weise wie in dem getrennten Zustand des Kupplungsteils 8 wird das Hydrauliköl der Eingangsöffnung 76 des Schaltventils 50, der ersten Ausgangsöffnung 106 und der Steuerdrucköffnung 108 des Reglerventils 100 zugeführt, indem es durch die Ölkanäle 111, 113 und 114 strömt.
Der Öldruck Pa des der Steuerdrucköffnung 108 und der zweiten Ausgangsöffnung 109 des Reglerventils 100 zugeführten Hydrauliköls wird auf die erste Druckaufnahmefläche 102h und die zweite Druckaufnahmefläche 102i des Ventilelements 102 aufgebracht. Somit wird eine größere Vorbelastungskraft (F3' + F4) als die Vorbelastungskraft F3, die in dem geschlossenen Zustand des Steuerventils 51 erzeugt wird, auf das Ventilelement 102 aufgebracht. Zu diesem Zeitpunkt wird die Vorbelastungskraft F3' erzeugt, wenn der zweite vorbestimmte Fluiddruck auf die vorher beschriebene Weise auf die erste Druckaufnahmefläche 102h aufgebracht wird. Somit ist die Vorbelastungskraft F3' um eine Differenz zwischen dem ersten vorbestimmten Fluiddruck und dem zweiten vorbestimmten Fluiddruck kleiner als die Vorbelastungskraft F3, die erzeugt wird, wenn der erste vorbestimmte Fluiddruck auf die erste Druckaufnahmefläche 102h aufgebracht wird. Nichtsdestotrotz gilt gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Beziehung (F3' + F4) > F3, und daher bewegt sich das Ventilelement 102 gegen die Vorbelastungskraft F5 der Schraubenfeder 103 in 3 weiter nach rechts.
Da sich das Ventilelement 102 über den vorbestimmten Betrag hinaus bewegt, tritt die rechte Endfläche der Schnittnut 102f des Ventilelements 102 weiter in die Ablauföffnung 107 ein, so dass der Öffnungsquerschnitt zwischen der Schnittnut 102f (der ersten Ausgangsöffnung 106) und der Ablauföffnung 107 so gesteuert wird, dass er sich vergrößert. Eine große Menge an Hydrauliköl wird über den großen Öffnungsquerschnitt zu der Ablauföffnung 107 ausgelassen und als das Ablaufschmiermittel dem Kupplungsteil 8 von der Ablauföffnung 107 zugeführt, indem sie durch den Schmiermittelströmungskanal 57 strömt, der beispielsweise von dem Kanal 62 und der Durchgangsbohrung 86 gebildet wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Kupplungsteil 8 in den verbundenen Zustand geschaltet, was im Folgenden erläutert wird, so dass er durch die große Menge an Hydrauliköl effektiv geschmiert und gekühlt wird. Somit wird verhindert, dass die Reibscheiben 42 und die Trennscheiben 43 des Kupplungsteils 8 Wärme erzeugen oder aufgrund von Reibung verschleißen. Da die große Menge an Schmiermittel durch den großen Öffnungsquerschnitt zwischen der Schnittnut 102f (d. h. der ersten Ausgangsöffnung 106, die mit der Schnittnut 102f verbunden ist) und der Ablauföffnung 107 zugeführt wird, nimmt der Öldruck Pa von dem zweiten vorbestimmten Fluiddruck auf einen kleinen Wert ab. Dementsprechend nimmt in einem Fall, in dem der Öldruck Pa von dem zweiten vorbestimmten Fluiddruck abnimmt, der Förderdruck der elektrischen Ölpumpe 60 ebenfalls ab.
Im Allgemeinen sind ein Förderdruck und eine Fördermenge der elektrischen Ölpumpe 60, die von einer konstanten Spannung angetrieben wird, umgekehrt proportional. Somit führt die Verringerung des Förderdrucks zu einer größeren Fördermenge von Hydrauliköl durch die elektrische Ölpumpe 60. Die größere Menge an Schmiermittel kann entsprechend dem Kupplungsteil 8 zugeführt werden.
Zu diesem Zeitpunkt wird das Hydrauliköl mit dem zweiten vorbestimmten Fluiddruck der Schaltöffnung 77 und der Eingangsöffnung 76 zugeführt. Der zweite vorbestimmte Fluiddruck wird von den Seitenflächen der Flanschteile 74a, 74b und der ersten und der zweiten axialen Endfläche des Schaltventilelements 74, d. h. der dritten und der vierten Druckaufnahmefläche S3 und S4, aufgenommen, so dass sich die Vorspannkräfte (F1 und –F1), die auf das Schaltventilelement 74 aufgebracht werden, aufheben. Dann bewegt sich das Schaltventilelement 74 aufgrund der Vorbelastungskraft F2 der Druckschraubenfeder 75 zu der ersten Position P1 (Auslassmodus), um gestoppt zu werden. Der Verbindungskanal 121 mit der Druckkammer 46 wird entsprechend blockiert. Zusätzlich sind, da sich das Schaltventilelement 74 zu der ersten Position P1 bewegt, die Verbindungsöffnung 78 und die Schaltventilablauföffnung 79 über den Raum 84 miteinander verbunden. Die Druckkammer 46 ist somit mit dem Reservoir 72 verbunden, so dass das Hydrauliköl in der Druckkammer 46 zu dem Reservoir 72 ausgelassen werden kann.
Zur gleichen Zeit wird das Hydrauliköl mit dem zweiten vorbestimmten Fluiddruck der Ausgleichskammer 52 zugeführt, indem es durch den Ölkanal 116 strömt. Da die Öffnung 116a mit dem vorbestimmten Öffnungsdurchmesser in dem Ölkanal 116 vorgesehen ist, wird verhindert, dass das aus der Auslassöffnung 51b des Steuerventils 51 ausgelassene Hydrauliköl übermäßig stark zu der Ausgleichskammer 52 strömt. Das Zufuhrvolumen von Hydrauliköl zu den jeweiligen Öffnungen 77, 76 und 106, der Steuerdrucköffnung 108 und der zweiten Auslassöffnung 109 wird entsprechend sichergestellt. Ferner wird das Zufuhrvolumen von Hydrauliköl zu dem Kupplungsteil 8 sichergestellt. Der Druck des der Ausgleichskammer 52 zugeführten Hydrauliköls wird durch die Drossel 116 im Wesentlichen auf einen Atmosphärendruck verringert.
In dem vorher beschriebenen Zustand belastet die Druckschraubenfeder 45 der Kupplungsvorrichtung 40 das Kolbenbauteil 44 in Vorwärtsrichtung vor. Das Kolbenbauteil 44 drückt dann die Reibscheiben 42 und die Trennscheiben 43, die den Kupplungsteil 8 bilden, an dem Druckteil 44a mit einer vorbestimmten Last zusammen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Hydrauliköl in der Druckkammer 46 zu dem Reservoir 72 ausgelassen, indem es durch den zweiten Druckkammerölkanal 112, die Verbindungsöffnung 78, den Raum 84 und die Schaltventilablauföffnung 79 des Schaltventils 50 strömt.
Zu diesem Zeitpunkt wird ein Zentrifugalöldruck der Druckkammer, der ein Zentrifugalfluiddruck ist, der von dem Hydrauliköl erzeugt wird, das in der Druckkammer 46 zurückbleibt, durch einen Zentrifugalöldruck ausgeglichen, der durch das der Ausgleichskammer 52 zugeführte Hydrauliköl erzeugt wird. Der Kupplungsteil 8 wird dementsprechend effektiv in dem verbundenen Zustand gehalten. Zu diesem Zeitpunkt wird dem Kupplungsteil 8 durch den Schmiermittelströmungskanal 57 eine große Menge an Hydrauliköl als Schmiermittel von der Ablauföffnung 107 des Reglerventils 100 zugeführt. Demzufolge wird effektiv verhindert, dass die Reibscheiben 42 und die Trennscheiben 43 des Kupplungsteils 8 Wärme erzeugen oder aufgrund von Reibung verschleißen.
Gemäß dem Kupplungssteuerungssystem 80 der vorher beschriebenen Ausführungsform lässt das in den ersten Modus oder den zweiten Modus geschaltete Reglerventil 100 einen Teil des Hydrauliköls, dessen Öldruck eingestellt ist, als das Ablaufschmiermittel aus, das dem Kupplungsteil 8 zugeführt wird. Demzufolge wird der Teil des Hydrauliköls, dessen Öldruck zum Verbinden oder Trennen des Kupplungsteils 8 eingestellt ist, aus dem Reglerventil 100 ausgelassen und dem Kupplungsteil 8 zum Kühlen und Schmieren des Kupplungsteils 8 zugeführt. Als Folge dessen wird der Kupplungsteil 8 effektiv gekühlt und geschmiert, und eine kleine elektrische Ölpumpe (die elektrische Ölpumpe 60) kann den Kupplungsteil 80 ausreichend kühlen und schmieren. Da der Kupplungsteil 8 effektiv gekühlt und geschmiert wird, kann der Kupplungsteil 8 die Eingangswelle 41 und die Trommel 26 aktiv verbinden, selbst wenn Drehzahlen der Eingangswelle 41 und der Trommel 26 unterschiedlich sind. Eine Zeitdauer zum Verbinden der Eingangswelle 41 und der Trommel 26 kann effektiv verringert werden.
Durch die Steuerung des Steuerventils 51 wird das Reglerventil 100 selektiv zwischen dem ersten Modus, in dem das Hydrauliköl den ersten vorbestimmten Fluiddruck aufweist, und dem zweiten Modus, in dem das Hydrauliköl den zweiten vorbestimmten Fluiddruck aufweist, geschaltet. Zusätzlich wird das Schaltventil 50 selektiv zwischen dem Zufuhrmodus, in dem das Hydrauliköl der Druckkammer 46 zugeführt wird, und dem Auslassmodus, in dem das Hydrauliköl aus der Druckkammer 46 ausgelassen wird, geschaltet. Das Schalten zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus des Reglerventils 100 und das Schalten zwischen dem Zufuhrmodus und dem Auslassmodus des Schaltventils 50 werden durch das einzige Steuerventil 51 zur selben Zeit durchgeführt, was eine Steuerlast verringert.
Zusätzlich bewegt sich gemäß der vorher beschriebenen Ausführungsform das Ventilelement 102 so, dass in dem ersten Modus der erste vorbestimmte Fluiddruck, der von der ersten Druckaufnahmefläche 102h des Ventilelements 102 aufgenommen wird, bezüglich der Vorbelastungskraft der Schraubenfeder 103, die auf das Ventilelement 102 aufgebracht wird, ausgeglichen wird, oder so, dass in dem zweiten Modus der zweite vorbestimmte Fluiddruck, der von der ersten und der zweiten Druckaufnahmefläche 102h und 102i jedes Ventilelements 102 aufgenommen wird, bezüglich der Vorbelastungskraft der Schraubenfeder 103, die auf das Ventilelement 102 aufgebracht wird, ausgeglichen wird. Demzufolge werden die erste Ausgangsöffnung 106 und die Ablauföffnung 107 zur Zufuhr des Schmiermittels zu dem Kupplungsteil 8 miteinander verbunden. Der Kupplungsteil 8 wird entsprechend gekühlt und geschmiert. Das Reglerventil 100, das dem Kupplungsteil 8 das Ablaufschmiermittel zuführt, kann mit einem einfachen Aufbau und einem verringerten Aufwand erhalten werden.
Ferner wird gemäß der vorher beschriebenen Ausführungsform in einem Fall, in dem das Hydrauliköl mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck der Eingangsöffnung 76 des Schaltventils 50 zugeführt wird, das Schaltventilelement 74 durch den ersten vorbestimmten Fluiddruck so vorbelastet, dass es sich bewegt. Das Schaltventil 50 wird somit in den Zufuhrmodus gebracht, in dem die Eingangsöffnung 76 und die Verbindungsöffnung 78 miteinander verbunden sind. Das Hydrauliköl mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck wird der Druckkammer 76 zugeführt, um den Kupplungsteil 8 in den getrennten Zustand zu bringen. Wenn das Hydrauliköl mit dem zweiten vorbestimmten Fluiddruck der Schaltöffnung 77 und der Eingangsöffnung 76 des Schaltventils 50 zugeführt wird, werden die Vorspannkräfte, die durch das der Schaltöffnung 77 und der Eingangsöffnung 76 zugeführte Hydrauliköl erzeugt werden, ausgeglichen, d. h. der zweite vorbestimmte Fluiddruck, der von der dritten Druckaufnahmefläche S3 aufgenommen wird und der zweite vorbestimmte Fluiddruck, der von der vierten Druckaufnahmefläche S4 aufgenommen wird, heben sich auf. Das Schaltventilelement 74 wird lediglich durch die Vorbelastungskraft der Druckschraubenfeder 75 vorbelastet. Somit bewegt sich das Schaltventilelement 74, um die Eingangsöffnung 76 von der Verbindungsöffnung 78 zu trennen, was zu dem Auslassmodus des Schaltventils 50 führt, in dem die Verbindungsöffnung 78 mit der Schaltventilablauföffnung 79 verbunden ist. Demzufolge wird die Zufuhr des Hydrauliköls zu der Druckkammer 46 unterbrochen, und die Druckkammer 46 wird mit dem Reservoir 72 verbunden, was zu einer Verbindung der Druckkammer 46 mit dem Atmosphärendruck führt. Demzufolge ist das Schaltventil 50 zwischen dem Zufuhrmodus, in dem das Hydrauliköl mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck der Druckkammer 46 zugeführt wird, und dem Auslassmodus, in dem das Hydrauliköl aus der Druckkammer 46 ausgelassen wird, schaltbar und kann mit einem einfachen Aufbau und verringertem Aufwand erhalten werden.
Ferner ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Steuerventil 51, das gleichzeitig das Schalten des Reglerventils 100 zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus und das Schalten des Schaltventils 50 zwischen dem Zufuhrmodus und dem Auslassmodus durchführt, als ein kostengünstiges Ein-Aus-Ventil ausgebildet, was zu einem verringerten Aufwand beitragen kann.
Darüber hinaus ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Schmiermittelströmungskanal 57 zwischen dem Reglerventil 100 und dem Kupplungsteil 8 ausgebildet. Somit wird das Schmiermittel dem Kupplungsteil 8 effektiv zugeführt, was eine Kühlung und eine Schmierung des Kupplungsteils 8 verbessert.
Ferner ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Steuerventil 51 ein Elektromagnetventil des normal geöffneten Typs, das mit der Ausgleichskammer 52 verbunden ist. Zusätzlich ist das Schaltventil 50 ein mechanisches Ventil, das mit der Druckkammer 46 verbunden ist und zum Schalten zu dem zu dem Öffnungs-/Schließzustand des Steuerventils 51 komplementären Öffnungs-/Schließzustand durch Empfangen des Hydrauliköls von dem Steuerventil 51 gesteuert wird. Da das Steuerventil 51 das normal geöffnete Elektromagnetventil ist, befindet sich das Steuerventil 51 in dem geöffneten Zustand, wenn es kaputt geht, und das Schaltventil 50 wird in den geschlossenen Zustand gebracht. Somit wird, wenn das Steuerventil 51 kaputt geht, das von der elektrischen Ölpumpe 60 zugeführte Hydrauliköl der Ausgleichskammer 52 zugeführt, und die Zufuhr zu der Druckkammer 46 wird unterbrochen. Der Kupplungsteil 8 wird in dem verbundenen Zustand gehalten, was ein kontinuierliches Antreiben des Fahrzeugs durch die Brennkraftmaschine 10 ermöglichen kann. Dementsprechend wird eine Zuverlässigkeit des Fahrzeugantriebs verbessert.
Wie vorher erwähnt, ist das Steuerventil 51 das normal geöffnete Elektromagnetventil, während das Schaltventil 50 das mechanisch betätigte Ventil ist, das bezüglich des Öffnungs-/Schließzustands des Steuerventils 51 durch das von dem Steuerventil 51 ausgelassene Hydrauliköl in den komplementären Öffnungs-/Schließzustand gebracht wird. Alternativ dazu kann das Steuerventil 51 ein normal geschlossenes Elektromagnetventil sein, um den Öffnungs-/Schließzustand des Schaltventils 50 in den komplementären Zustand des Steuerventils 51 zu bringen.
Das Schaltventil 50 ist nicht auf den vorher beschriebenen Aufbau der Ausführungsform beschränkt. Solange das Schaltventil 50 zwischen der ersten Auslassöffnung 106 und der Druckkammer 46 verbunden ist und aufgrund des Hydrauliköls von dem Steuerventil 51 zwischen dem Zufuhrmodus, in dem das Hydrauliköl mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck der Druckkammer 46 zugeführt wird, und dem Auslassmodus, in dem die Druckkammer 46 entlastet bzw. mit dem Reservoir 72 verbunden wird, schaltbar ist, kann das Schaltventil 50 eine beliebige Konfiguration aufweisen.
Zusätzlich dazu kann das Steuerventil 51 eine beliebige Konfiguration aufweisen, so lange das Steuerventil 51 eine Ein/Aus-Steuerung durchführt. Ferner kann das Steuerventil 51 manuell betätigt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein mittels des Schmiermittels geschmierter Teil der Kupplungsteil 8. Alternativ dazu kann jeder andere gleitende Teil anstelle des Kupplungsteils 8 mittels des Schmiermittels geschmiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2011/062191 A1 [0002]

Claims

Kupplungssteuerungssystem (80) einer Kupplungsvorrichtung (40) für ein Fahrzeug, wobei die Kupplungsvorrichtung (40) von einem normal geschlossenen Typ ist und einen Kupplungsteil (8), der selektiv eine Eingangswelle (41), die drehbar mit einer Brennkraftmaschine (10) verbunden ist, und eine Ausgangswelle (26), die drehbar mit einem Elektromotor (20) verbunden ist, verbindet und trennt, eine Druckfeder (45), die ein Kolbenbauteil (44) in einer Richtung, in der der Kupplungsteil (8) verbunden wird, vorbelastet, eine Druckkammer (46), die in einem Zustand, in dem ein Hydraulikfluid mit einem vorbestimmten Druck zugeführt wird, bewirkt, dass sich das Kolbenbauteil (44) in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung einer Vorbelastung durch die Druckfeder (45) bewegt, so dass der Kupplungsteil (8) getrennt wird, und eine Ausgleichskammer (52) aufweist, die durch Zufuhr eines Hydraulikfluids in einem Zustand, in dem der Kupplungsteil (8) verbunden ist, einen Fluiddruck zum Ausgleichen eines von dem in der Druckkammer (46) zurückbleibenden Hydraulikfluid erzeugten Zentrifugalfluiddrucks erzeugt, bei dem das Kupplungssteuerungssystem (80) aufweist: eine elektrische Ölpumpe (60) zum Zuführen des Hydraulikfluids zu der Druckkammer (46), der Ausgleichskammer (52) und dem Kupplungsteil (8); ein Reglerventil (100), das zwischen einem ersten Modus, in dem ein Fluiddruck des von einer ersten Ausgangsöffnung (106) zu der Druckkammer (46) zugeführten Hydraulikfluids auf einen ersten vorbestimmten Fluiddruck eingestellt wird, und einem zweiten Modus, in dem der Fluiddruck des von einer zweiten Ausgangsöffnung (109) zu der Ausgleichskammer (52) zugeführten Hydraulikfluids auf einen zweiten vorbestimmten Fluiddruck eingestellt wird, schaltbar ist, wobei das Reglerventil (100) einen Teil des Hydraulikfluids mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck in dem ersten Modus oder mit dem zweiten vorbestimmten Fluiddruck in dem zweiten Modus dem Kupplungsteil (8) als ein Ablaufschmiermittel zuführt; ein Schaltventil (50), das zwischen der ersten Ausgangsöffnung (106) und der Druckkammer (46) verbunden ist und zwischen einem Zufuhrmodus, in dem das Hydraulikfluid mit dem auf den ersten vorbestimmten Fluiddruck eingestellten Druck der Druckkammer (46) zugeführt wird, und einem Auslassmodus, in dem die Druckkammer (46) mit einem Reservoir (72) verbunden wird, schaltbar ist; und ein Steuerventil (51), das mit der elektrischen Ölpumpe (60), dem Reglerventil (100), dem Schaltventil (50) und der Ausgleichskammer (52) verbunden ist, wobei das Steuerventil (51) zum Steuern des Reglerventils (100) zum Schalten zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus und zum Steuern des Schaltventils (50) zum Schalten zwischen dem Zufuhrmodus und dem Auslassmodus angepasst ist.
Kupplungssteuerungssystem (80) nach Anspruch 1, bei dem das Reglerventil (100) in einem Gehäuse (101) ein Ventilelement (102), eine Steuerdrucköffnung (108), die mit einer Auslassöffnung (60b) der elektrischen Ölpumpe (60) verbunden ist, so dass der erste vorbestimmte Fluiddruck oder der zweite vorbestimmte Fluiddruck auf eine erste Druckaufnahmefläche (102h) des Ventilelements (102) aufgebracht wird, eine Ablauföffnung (107), die zum Zuführen des Ablaufschmiermittels zu dem Kupplungsteil (8) in einem Fall, in dem der erste vorbestimmte Fluiddruck oder der zweite vorbestimmte Fluiddruck zum Bewegen des Ventilelements (102) auf die erste Druckaufnahmefläche (102h) aufgebracht wird, mit der ersten Ausgangsöffnung (106) verbunden wird, und ein elastisches Bauteil (103) aufweist, das das Ventilelement (102) in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung, in der der erste vorbestimmte Fluiddruck oder der zweite vorbestimmte Fluiddruck auf die erste Druckaufnahmefläche (102h) aufgebracht wird, vorbelastet, bei dem die erste Ausgangsöffnung (106) mit der Auslassöffnung (60b) der elektrischen Ölpumpe (60) verbunden ist und die zweite Ausgangsöffnung (109) mit einer Auslassöffnung (51b) des Steuerventils (51) und über eine Drossel (116a) mit der Ausgleichskammer (52) verbunden ist, wobei die zweite Ausgangsöffnung (109) den zweiten vorbestimmten Fluiddruck auf eine zweite Druckaufnahmefläche (102i) aufbringt, die in derselben Richtung wie die erste Druckaufnahmefläche (102h) ausgebildet ist, und bei dem das Ventilelement (102) sich in einem Zustand, in dem in dem ersten Modus der erste vorbestimmte Fluiddruck, der von der ersten Druckaufnahmefläche (102h) des Ventilelements (102) aufgenommen wird, eine Vorbelastungskraft des elastischen Bauteils (103) ausgleicht, und in dem zweiten Modus der zweite vorbestimmte Fluiddruck, der von der ersten Druckaufnahmefläche (102h) und der zweiten Druckaufnahmefläche (102i) des Ventilelements (102) aufgenommen wird, die Vorbelastungskraft des elastischen Bauteils (103) ausgleicht, bewegt, wobei die erste Ausgangsöffnung (106) und die Ablauföffnung (107) zum Zuführen eines Teils des Hydraulikfluids zu dem Kupplungsteil (8) als das Ablaufschmiermittel verbunden werden.
Kupplungssteuerungssystem (80) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Schaltventil (50) in einem Ventilgehäuse (73) ein Schaltventilelement (74), eine Eingangsöffnung (76), die mit der ersten Ausgangsöffnung (106) zum Aufbringen des ersten vorbestimmten Fluiddrucks oder des zweiten vorbestimmten Fluiddrucks auf eine dritte Druckaufnahmefläche (S3) des Schaltventilelements (74) verbunden ist, eine Schaltöffnung (77), die den zweiten vorbestimmten Fluiddruck auf eine vierte Druckaufnahmefläche (S4), die dieselbe Fläche wie die dritte Druckaufnahmefläche (S3) aufweist und die in einer zu der dritten Druckaufnahmefläche (S3) entgegengesetzten Richtung ausgebildet ist, aufbringt, wobei die Schaltöffnung (77) mit der Auslassöffnung (51b) des Steuerventils (51) verbunden ist, eine Verbindungsöffnung (78), die mit der Druckkammer (46) verbunden ist, eine Schaltventilablauföffnung (79), die mit dem Reservoir (72) verbunden ist, und ein elastisches Schaltventilbauteil (75) aufweist, das das Schaltventilelement (74) in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung, in der der erste vorbestimmte Fluiddruck oder der zweite vorbestimmte Fluiddruck zum Vorbelasten der dritten Druckaufnahmefläche (S3) aufgebracht wird, vorbelastet, bei dem in dem Zufuhrmodus die dritte Druckaufnahmefläche (S3) des Schaltventilelements (74) den ersten vorbestimmten Fluiddruck empfängt, so dass sich das Schaltventilelement (74) gegen eine Vorbelastungskraft (F2) des elastischen Schaltventilelements (75) bewegt, was eine Verbindung zwischen der Eingangsöffnung (76) und der Verbindungsöffnung (78) zum Zuführen des Hydraulikfluids mit dem ersten vorbestimmten Fluiddruck zu der Druckkammer (46) herstellt, und bei dem sich in dem Auslassmodus der zweite vorbestimmte Fluiddruck, der von der dritten Druckaufnahmefläche (S3) aufgenommen wird, und der zweite vorbestimmte Fluiddruck, der von der vierten Druckaufnahmefläche (S4) aufgenommen wird, aufheben und sich das Schaltventilelement (74) aufgrund der Vorbelastungskraft (F2) des elastischen Schaltventilbauteils (75) bewegt, was eine Verbindung zwischen der Verbindungsöffnung (78) und der Schaltventilablauföffnung (79) herstellt, so dass die Druckkammer (46) mit dem Reservoir (72) verbunden wird.
Kupplungssteuerungssystem (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Steuerventil (51) ein Ein-Aus-Ventil ist.