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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuersystem für ein Automatikgetriebe, und genauer ein Teilsystem in einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs für die Getriebebereichswahl.
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Die
DE 10 2013 209 571 A1 offenbart eine Parksperrventilschaltung für einen Parksperrservo. Ferner offenbart die
DE 195 14 329 A1 eine hydraulische Schaltung für einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder, dessen Arbeitszylinder eine große Lasten tragen muss. Letztendlich offenbart die
WO 2010 083 862 A1 ein Getriebe mit einer Parksperre, deren Betätigungszylinder zwei Druckkammern aufweist, die von einem Schaltventil angesteuert werden.
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HINTERGRUND
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Ein typisches Automatikgetriebe umfasst ein hydraulisches Steuersystem, das angewandt wird, um Kühlung und Schmierung für Komponenten innerhalb des Getriebes bereitzustellen und eine Mehrzahl von Drehmomentübertragungseinrichtungen zu betätigen. Diese Drehmomentübertragungseinrichtungen können zum Beispiel Reibkupplungen und Bremsen sein, die mit Zahnradsätzen oder in einem Drehmomentwandler angeordnet sind. Das herkömmliche hydraulische Steuersystem umfasst in der Regel eine Hauptpumpe, die ein Druckfluid, wie etwa Öl, an eine Mehrzahl von Ventilen und Magnetventilen in einem Ventilkörper liefert. Die Hauptpumpe wird durch die Kraftmaschine des Kraftfahrzeugs angetrieben. Die Ventile und Magnetventile sind betreibbar, um das Hydraulikdruckfluid durch einen Hydraulikfluidkreis zu verschiedenen Teilsystemen zu lenken, die Schmier-Teilsysteme, Kühler-Teilsysteme, Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungssteuerungs-Teilsysteme und Schaltaktor-Teilsysteme umfassen, die Aktoren einschließen, die die Drehmomentübertragungseinrichtungen einrücken. Das Hydraulikdruckfluid, das an die Schaltaktoren abgegeben wird, wird dazu verwendet, die Drehmomentübertragungseinrichtungen einzurücken oder auszurücken, um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zu erhalten.
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Das Getriebe arbeitet im Allgemeinen in einer Mehrzahl von Betriebsmodi, die Nicht-Park-Fahrmodi und einen Parkmodus umfassen. Die Nicht-Park-Fahrmodi umfassen im Allgemeinen die Vorwärtsübersetzungs- oder Vorwärtsdrehzahlverhältnisse (d.h. einen Drive-, Antriebs- oder Fahrmodus), zumindest ein Rückwärtsübersetzungs- oder Rückwärtsdrehzahlverhältnis (d.h. einen Reverse- oder Rückwärtsmodus) und einen Neutralmodus. Eine Auswahl der verschiedenen Drive- oder Fahrmodi wird in der Regel bewerkstelligt, indem ein Schalthebel oder eine andere Fahrerschnittstelleneinrichtung, die durch ein Schaltseil oder eine andere mechanische Verbindung mit dem Getriebe verbunden ist, eingerückt wird. Alternativ kann die Auswahl eines Fahrmodus durch ein elektronisches Getriebebereichswahlsystem (ETRS-System), auch als ein „Shift-by-Wire“-System bekannt, gesteuert werden. In einem ETRS-System wird die Wahl der Fahrmodi durch elektronische Signale bewerkstelligt, die zwischen der Fahrerschnittstelleneinrichtung und dem Getriebe übermittelt werden. Das ETRS-System reduziert mechanische Komponenten, vergrößert Armaturenbrettraum, verbesserte Stylingmöglichkeiten und beseitigt die Möglichkeit einer Schaltseilfehlausrichtung mit den Getriebebereichswahlhebeln.
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Obgleich bisherige ETRS-Teilsysteme für ihren vorgesehenen Zweck brauchbar sind, ist der Bedarf für neue und verbesserte hydraulische Steuersystemkonfigurationen in Getrieben, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und des ruhigen Betriebes aus, zeigen, im Wesentlichen konstant. Diese Steuersysteme müssen auch spezifische Sicherheitsanforderungen für neue Getriebe- und Fahrzeugkonstruktionen während besonderer Störungsbetriebsmodi erfüllen. Dementsprechend gibt es einen Bedarf für ein verbessertes, kostengünstiges ETRS-Teilsystem innerhalb eines hydraulischen Steuersystems zur Verwendung in einem hydraulisch betätigten Automatikgetriebe.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, diesem Bedarf zu entsprechen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Aufgabe wird mit einem Teilsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Es ist ein hydraulisches Steuersystem für ein Getriebe vorgesehen. Das hydraulische Steuersystem umfasst eine Quelle für Hydraulikdruckfluid, die mit einem elektronischen Getriebebereichsauswahl-(ETRS-)Teilsystem kommuniziert. In einer Ausführungsform umfasst das ETRS-Teilsystem ein ETRS-Steuerventil, einen Parkservo, der einen Parkmechanismus steuert, eine Mehrzahl von Magnetventilen und eine Parksperr-Magnetventil-Baugruppe. In einer anderen Ausführungsform umfasst das ETRS-Teilsystem ein ETRS-Steuerventil, ein ETRS-Freigabeventil, einen Parkservo, der einen Parkmechanismus steuert, eine Mehrzahl von Magnetventilen und eine Parksperr-Magnetventil-Baugruppe.
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Zum Beispiel umfasst das Teilsystem eine erste Steuereinrichtung, eine Steuerventil-Baugruppe, die einen ersten Anschluss, der direkt hydraulisch stromabwärts mit der ersten Steuereinrichtung verbunden ist, einen zweiten Anschluss, einen dritten Anschluss, einen vierten Anschluss und ein erstes Ventil, das zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar ist, aufweist, und wobei das erste Ventil eine Fluidverbindung zwischen der ersten Steuereinrichtung und dem vierten Anschluss zulässt, wenn es sich in der ersten Stellung befindet, und eine Fluidverbindung zwischen der ersten Steuereinrichtung und dem dritten Anschluss zulässt, wenn es sich in der zweiten Stellung befindet, eine Parkservo-Baugruppe, die direkt hydraulisch stromabwärts mit dem dritten und vierten Anschluss der Steuerventil-Baugruppe verbunden ist, die Parkservo-Baugruppe ausgestaltet ist, um einen Parkmechanismus zu steuern, und eine zweite Steuereinrichtung, die direkt zwischen dem zweiten Anschluss der Steuerventil-Baugruppe und der Parkservo-Baugruppe und dem dritten Anschluss der Steuerventil-Baugruppe eingekoppelt ist.
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Gemäß einem anderen Aspekt umfasst die Parkservo-Baugruppe einen Nicht-Parkanschluss, der direkt mit dem dritten Anschluss der Steuerventil-Baugruppe und der zweiten Steuereinrichtung verbunden ist, und mit einen Parkanschluss, der direkt mit dem vierten Anschluss der Steuerventil-Baugruppe verbunden ist.
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Gemäß einer nochmals anderen Aspekt umfasst die Parkservo-Baugruppe einen Parkkolben, der mechanisch mit dem Parkmechanismus verbunden ist, und der Parkkolben ist zwischen einer Nicht-Parkstellung und einer Parkstellung bewegbar, und der Nicht-Parkanschluss kommuniziert mit einer dem Parkanschluss entgegengesetzten Seite des Parkkolbens.
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Gemäß einem nochmals anderen Aspekt rückt eine Parksperr-Magnetventil-Baugruppe selektiv den Parkkolben ein, um den Parkkolben in der Nicht-Parkstellung zu halten.
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Gemäß einem nochmals anderen Aspekt umfasst die Steuerventil-Baugruppe ein zweites Ventil koaxial mit dem ersten Ventil.
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Gemäß einem nochmals anderen Aspekt umfasst die Steuerventil-Baugruppe einen fünften Anschluss, der mit einem Kupplungsaktor-Teilsystem verbunden ist, und der fünfte Anschluss übermittelt Hydraulikfluid an ein Ende des zweiten Ventils.
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Gemäß einem nochmals anderen Aspekt übermittelt der zweite Anschluss Hydraulikfluid an ein Ende des ersten Ventils.
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Gemäß einem nochmals anderen Aspekt empfängt die erste Steuereinrichtung Hydraulikdruckfluid von einem Druckregel-Teilsystem.
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Gemäß einem nochmals anderen Aspekt ist die erste Steuereinrichtung ein normal in High-Stellung befindliches Magnetventil, das durch ein Getriebesteuermodul elektronisch gesteuert ist.
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Gemäß einem nochmals anderen Aspekt ist die zweite Steuereinrichtung ein normal in High-Stellung befindliches Magnetventil, das durch das Getriebesteuermodul elektronisch gesteuert ist.
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Gemäß einem anderen Beispiel ist ein hydraulisches Steuersystem vorgesehen, das ein Druckregel-Teilsystem zum Liefern eines Hydraulikdruckfluids, eine Freigabeventil-Baugruppe, die einen Einlass in Verbindung mit dem Druckregel-Teilsystem, einen Auslass, einen Signalanschluss und ein Freigabeventil aufweist, das zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar ist, wobei das Freigabeventil eine Fluidverbindung von dem Einlass zu dem Auslass unterbindet, wenn es sich in der ersten Stellung befindet, und eine Fluidverbindung von dem Einlass zu dem Auslass zulässt, wenn es sich in der zweiten Stellung befindet, und eine Steuerventil-Baugruppe umfasst, die einen ersten Anschluss, der direkt hydraulisch stromabwärts mit dem Auslass der Freigabeventil-Baugruppe verbunden ist, einen zweiten Anschluss, einen dritten Anschluss, einen vierten Anschluss, ein erstes Ventil und ein zweites Ventil aufweist, wobei das erste Ventil zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar ist, und das erste Ventil eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss zulässt, wenn es sich in der ersten Stellung befindet, und das erste Ventil eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss zulässt, wenn es sich in der zweiten Stellung befindet, und wobei der dritte Anschluss mit einem Ende des zweiten Ventils kommuniziert. Eine Parkservo-Baugruppe ist direkt hydraulisch stromabwärts mit dem zweiten und dritten Anschluss der Steuerventil-Baugruppe verbunden, wobei die Parkservo-Baugruppe ausgestaltet ist, um einen Parkmechanismus zu steuern. Ein erstes Magnetventil befindet sich stromabwärts des Druckregel-Teilsystems. Ein Dreiwege-Rückschlagventil ist mit dem ersten Magnetventil und mit dem Signalanschluss der Freigabeventil-Baugruppe verbunden. Ein zweites Magnetventil ist direkt zwischen dem dritten Anschluss der Freigabeventil-Baugruppe, dem Dreiwege-Rückschlagventil und dem vierten Anschluss der Steuerventil-Baugruppe eingekoppelt.
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Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen gleiche Bezugszeichen auf die gleiche Komponente, das gleiche Bauelement oder das gleiche Merkmal verweisen.
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Figurenliste
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken.
- 1 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Antriebsstrangs in einem Kraftfahrzeug;
- 2 ist ein Diagramm eines Abschnitts eines hydraulischen Steuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
- 3 ist ein Diagramm eines anderen Beispiels eines Abschnitts eines hydraulischen Steuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Kraftfahrzeug gezeigt und allgemein mit Bezugszeichen 5 angegeben. Das Kraftfahrzeug 5 ist als ein PKW veranschaulicht, aber es ist festzustellen, dass das Kraftfahrzeug 5 jede Art von Fahrzeug sein kann, wie beispielsweise ein LKW, ein Van, ein sportliches Geländefahrzeug (SUV) usw. Das Kraftfahrzeug 5 umfasst einen beispielhaften Antriebsstrang 10. Zu Beginn ist festzustellen, dass obgleich ein Antriebsstrang mit Hinterradantrieb veranschaulicht worden ist, das Kraftfahrzeug 5 einen Antriebsstrang mit Vorderradantrieb haben kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Antriebsstrang 10 umfasst im Allgemeinen eine Kraftmaschine 12, die mit einem Getriebe 14 verbunden ist.
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Die Kraftmaschine 12 kann eine herkömmliche Brennkraftmaschine oder eine elektrische Maschine, Hybridmaschine oder irgendein anderer Typ von Antriebsaggregat sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die Kraftmaschine 12 liefert ein Antriebsdrehmoment an das Getriebe 14 durch eine Flex-Plate 15 oder eine andere Verbindungsvorrichtung, die mit einer Starteinrichtung 16 verbunden ist. Die Starteinrichtung 16 kann eine hydrodynamische Einrichtung sein, wie etwa eine Fluidkopplungseinrichtung oder ein Drehmomentwandler, eine Nass-Doppelkupplung oder ein Elektromotor. Es ist festzustellen, dass jede Starteinrichtung zwischen der Kraftmaschine 12 und dem Getriebe 14, einschließlich eine Trocken-Anfahrkupplung, angewandt werden kann.
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Das Getriebe 14 weist ein in der Regel gegossenes Metallgehäuse 18 auf, das die verschiedenen Komponenten des Getriebes 14 umschließt und schützt. Das Gehäuse 18 umfasst eine Vielfalt von Öffnungen, Durchgangswegen, Schultern und Flanschen, die diese Komponenten positionieren und abstützen. Allgemein gesprochen, umfasst das Getriebe 14 eine Getriebeeingangswelle 20 und eine Getriebeausgangswelle 22. Zwischen der Getriebeeingangswelle 20 und der Getriebeausgangswelle 22 ist eine Zahnrad- und Kupplungsanordnung 24 angeordnet. Die Getriebeeingangswelle 20 ist funktional mit der Kraftmaschine 12 über die Starteinrichtung 16 verbunden und nimmt Eingangsdrehmoment oder Leistung von der Kraftmaschine 12 auf. Dementsprechend kann die Getriebeeingangswelle 20 in dem Fall, dass die Starteinrichtung 16 eine hydrodynamische Einrichtung ist, eine Turbinenradwelle sein, dass die Starteinrichtung 16 eine Doppelkupplung ist, Doppeleingangswellen sein, oder dass die Starteinrichtung 16 ein Elektromotor ist, eine Antriebswelle sein. Die Getriebeausgangswelle 22 ist bevorzugt mit einer Achsantriebseinheit 26 verbunden, die zum Beispiel eine Gelenkwelle 28, eine Differenzialbaugruppe 30 und Antriebsachsen 32, die mit Rädern 33 verbunden sind, umfasst. Die Getriebeeingangswelle 20 ist gekoppelt mit und liefert Antriebsdrehmoment an die Zahnrad- und Kupplungsanordnung 24.
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Die Zahnrad- und Kupplungsanordnung 24 umfasst eine Mehrzahl von Zahnradsätzen, eine Mehrzahl von Kupplungen und/oder Bremsen und eine Mehrzahl von Wellen. Die Mehrzahl von Zahnradsätzen kann einzelne miteinander kämmende Zahnräder, wie Planetenradsätze, umfassen, die durch die selektive Betätigung der Mehrzahl von Kupplungen/Bremsen mit der Mehrzahl von Wellen verbunden oder selektiv verbindbar sind. Die Mehrzahl von Wellen kann Gegenwellen oder Vorgelegewellen, Hohl- und Mittelwellen, Rückwärtsgang- oder Loswellen oder Kombinationen davon umfassen. Die Kupplungen / Bremsen, die durch Bezugszeichen 34 schematisch angegeben sind, sind selektiv einrückbar, um durch selektives Koppeln einzelner Zahnräder innerhalb der Mehrzahl von Zahnradsätzen mit der Mehrzahl von Wellen wenigstens eines der Mehrzahl von Übersetzungs- oder Drehzahlverhältnissen einzuleiten. Es ist festzustellen, dass die spezifische Anordnung und Anzahl der Zahnradsätze, Kupplungen / Bremsen 34 und Wellen in dem Getriebe 14 variieren kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Das Getriebe 18 umfasst ein Getriebesteuermodul 36. Das Getriebesteuermodul 36 ist bevorzugt eine elektronische Steuereinrichtung, die einen vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor, Steuerlogik oder -schaltkreise, Speicher, der dazu verwendet wird, Daten zu speichern, und mindestens eine E/A-Peripherie aufweist. Die Steuerlogik umfasst oder ermöglicht eine Mehrzahl von Logikroutinen zum Überwachen, Manipulieren und Erzeugen von Daten und Steuersignalen. Das Getriebesteuermodul 36 steuert die Betätigung der Kupplungen / Bremsen 34 über ein hydraulisches Steuersystem 100. Gemäß einem anderen Beispiel ist das Getriebesteuermodul 36 ein Kraftmaschinen-Steuermodul (ECM) oder ein Hybrid-Steuermodul oder irgendein anderer Typ von Controller.
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Das hydraulische Steuersystem 100 ist innerhalb eines Ventilkörpers 101 angeordnet, der über Fluidstrecken und Ventilbohrungen die meisten Komponenten des hydraulischen Steuersystems 100 enthält und unterbringt. Diese Komponenten umfassen Druckregelventile, Richtungsventile, Magnetventile usw., sind aber nicht darauf beschränkt. Der Ventilkörper 101 kann an einer Unterseite des Getriebegehäuses 18 in Hinterradantriebsgetrieben angebracht sein oder an einer Vorderseite des Getriebegehäuses 18 in Vorderradantriebsgetrieben angebracht sein. Das hydraulische Steuersystem 100 ist betreibbar, um die Kupplungen / Bremsen 34 selektiv einzurücken und Kühlung und Schmierung für das Getriebe 14 zur Verfügung zu stellen, indem ein Hydraulikfluid von einem Sumpf 102 selektiv unter Druck von einer kraftmaschinengetriebenen Pumpe 104 oder einem Druckspeicher (nicht gezeigt) übermittelt wird. Die Pumpe 104 kann durch die Kraftmaschine 12 oder durch eine zusätzliche Maschine oder einen Elektromotor angetrieben sein.
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2 zugewandt, ist ein Abschnitt des hydraulischen Steuersystems 100 veranschaulicht. Das hydraulische Steuersystem 100 umfasst im Allgemeinen eine Mehrzahl von verbundenen oder hydraulisch kommunizierenden Teilsystemen, die ein Druckregel-Teilsystem 106, ein Kupplungssteuer-Teilsystem 108 und ein elektronisches Getriebebereichswahlsteuer-Teilsystem (ETRS-System) 110 umfassen. Das hydraulische Steuersystem 100 kann auch verschiedene andere Teilsysteme oder Module umfassen, wie etwa ein Schmier-Teilsystem, ein Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Teilsystem und/oder ein Kühlungs-Teilsystem, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Das Druckregelungs-Teilsystem 106 ist betreibbar, um Hydraulikdruckfluid, wie etwa Getriebeöl, über das gesamte hydraulische Steuersystem 100 hinweg bereitzustellen und zu regeln. Das Druckregelungs-Teilsystem 106 zieht Hydraulikfluid aus dem Sumpf 102 ab. Der Sumpf 102 ist ein Tank oder Behälter, der bevorzugt an der Unterseite des Getriebegehäuses 18 angeordnet ist, zu welchem das Hydraulikfluid von verschiedenen Komponenten und Bereichen des Getriebes zurückkehrt und sich darin sammelt. Das Hydraulikfluid wird über die Pumpe 104 aus dem Sumpf 102 gedrückt und durch das gesamte hydraulische Steuersystem 100 übermittelt. Die Pumpe 104 kann zum Beispiel eine Zahnradpumpe, eine Flügelpumpe, eine Innenzahnradpumpe oder irgendeine andere Verdrängerpumpe sein. Das Druckregelungs-Teilsystem 106 kann auch eine alternative Quelle für Hydraulikfluid umfassen, die eine Hilfspumpe (nicht gezeigt), die bevorzugt durch eine elektrische Maschine, eine Batterie oder ein anderes Antriebsaggregat (nicht gezeigt) angetrieben wird, oder einen Druckspeicher umfasst. Das Hydraulikfluid von der Pumpe 104 wird durch ein Druckregelventil 112 gesteuert. Das Druckregelventil 112 regelt den Druck des Hydraulikfluids von der Pumpe 104 und speist das Hydraulikdruckfluid mit Leitungsdruck in eine Hauptversorgungsleitung 114 ein.
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Die Hauptversorgungsleitung 114 kann andere Zweige umfassen und andere Teilsysteme speisen, die das Kupplungssteuer-Teilsystem 108 umfassen, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Das Druckregel-Teilsystem 106 kann auch verschiedene andere Ventile und Magnetventile umfassen, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Das Kupplungssteuer-Teilsystem 106 liefert Hydraulikfluid an Kupplungsaktoren (nicht gezeigt). Die Kupplungsaktoren sind hydraulisch betätigte Kolben, die jeweils eine von einer Mehrzahl von Drehmomentübertragungseinrichtungen 34 einrücken, um verschiedene Vorwärts-, Fahr- oder Drive-Drehzahlverhältnisse und Rückwärts- oder Reverse-Drehzahlverhältnisse zu erreichen. Hydraulikdruckfluid wird an diese Kupplungsaktoren bevorzugt durch passende Kupplungssteuer-Magnetventile (nicht gezeigt) übermittelt.
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Im Allgemeinen wandelt das ETRS-Steuer-Teilsystem 110 einen elektronischen Eingang für eine angeforderte Bereichswahl (Drive (Fahrstellung), Reverse (Rückwärts), Park (Parken)) in hydraulische und mechanische Befehle um. Die hydraulischen Befehle verwenden Leitungsdruck-Hydraulikfluid von dem Druckregelungs-Teilsystem 106 über Hauptversorgungsleitung 114, um dem Parkservomechanismus 116 Hydraulikfluid zuzuführen. Die mechanischen Befehle umfassen das Einrücken und Ausrücken eines Parkmechanismus 118. Der Parkmechanismus 118 kann ein herkömmlicher Parkmechanismus, der eine Rotation der Getriebeausgangswelle 22 begrenzt, oder irgendeinen anderen Typ von Fahrzeugbewegungs-Arretiersystem sein. Das ETRS-Steuer-Teilsystem 110 umfasst eine Steuerventil-Baugruppe 120, eine erste Steuereinrichtung 122, eine zweite Steuereinrichtung 124 und eine Parksperr-Magnetventil-Baugruppe 126.
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Die Steuerventil-Baugruppe 120 umfasst Anschlüsse 120A-G, die aufeinanderfolgend von links nach rechts in 2 nummeriert sind. Anschluss 120A ist mit dem Kupplungsaktor-Teilsystem 108 über eine Fluidleitung 130 verbunden (steht mit diesem in Verbindung). Anschluss 120B ist mit der zweiten Steuereinrichtung 124 über eine Fluidleitung 132 verbunden. Anschlüsse 120C und 120G sind Entleerungsanschlüsse, die mit dem Sumpf 102 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) kommunizieren. Anschluss 120D ist mit dem Parkservo 116 über eine Nicht-Parkspeiseleitung 134 verbunden. Anschluss 120E ist mit der ersten Steuereinrichtung 122 über eine Ventilspeiseleitung 136 verbunden. Anschluss 120F ist mit dem Parkservo 116 durch eine Parkspeiseleitung 138 verbunden.
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Die Steuerventil-Baugruppe 120 umfasst ferner ein Halteschiebeventil 140 und ein Hauptschiebeventil 142, die jeweils in einer Bohrung 144, die in dem Ventilkörper 101 gebildet ist, verschiebbar angeordnet sind. Das Halteschiebeventil 140 ist zwischen eine Haltestellung und einer Loslassstellung bewegbar. Das Hauptschiebeventil 142 ist zwischen einer Parkstellung (in der das Hauptschiebeventil 142 sich links in 2 befindet) und einer Nicht-Parkstellung (in der das Hauptschiebeventil 142 nach rechts in 2 bewegt ist) bewegbar. Ein Vorspannelement 146, wie etwa eine Schraubenfeder, spannt das Hauptschiebeventil 142 in die Parkstellung vor. In der Parkstellung, die in 2 gezeigt ist, entleert der Fluidanschluss 120D durch Entleerungsanschluss 120C, und Fluidanschluss 120E kommuniziert mit Fluidanschluss 120F. In der Nicht-Parkstellung kommuniziert Fluidanschluss 120E mit Fluidanschluss 120D, und Fluidanschluss 120F entleert durch Entleerungsanschluss 120G.
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Die Parkservo-Baugruppe 116 umfasst Anschlüsse 116A und 116B, die jeweils auf einer Seite eines Kolbens 150 gelegen sind. Anschluss 116A kommuniziert mit der Nicht-Parkfluidleitung 134. Anschluss 116B kommuniziert mit der Parkfluidleitung 138. Der Kolben 150 ist mechanisch mit dem Parksystem 118 gekoppelt. Der Kolben 150 ist zwischen einer Parkstellung, die in 2 gezeigt ist, und einer Nicht-Parkstellung (in der der Kolben 150 nach rechts in 2 bewegt ist) bewegbar. Ein Vorspannelement 152, wie etwa eine Feder, spannt den Kolben 150 in die Parkstellung vor. In der Parkstellung rückt der Kolben 150 die Parkbaugruppe 118 ein, wobei das Kraftfahrzeug 5 in einen Parkbetriebsmodus versetzt wird, in welchem eine Rotation der Getriebeausgangswelle 22 mechanisch gesperrt ist. Hydraulikfluid, das dem Fluidanschluss 116A zugeführt wird, bewegt den Kolben 150 gegen die Kraft des Vorspannelements 152, um den Kolben 150 in die Nicht-Parkstellung zu bewegen. Hydraulikfluid kann optional dem Fluidanschluss 116B zugeführt werden, um zu helfen, den Kolben 150 in die Parkstellung zu bewegen.
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Die erste Steuereinrichtung 122 verbindet die Hauptversorgungsleitung 114 mit der Ventilspeiseleitung 136. Die erste Steuereinrichtung 122 ist bevorzugt ein Ein/Aus-Magnetventil, kann aber ein normal in High-Stellung befindliches Magnetventil mit variablem Druck sein, das selektiv einen Hydraulikfluid-Durchfluss von der Hauptversorgungsleitung 114 zu der Ventilspeiseleitung 136 zulässt. Die erste Steuereinrichtung 122 steht mit dem Getriebesteuermodul 36 in elektrischer Verbindung.
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Die zweite Steuereinrichtung 124 verbindet die Nicht-Parkspeiseleitung 134 mit der Fluidleitung 132. Die zweite Steuereinrichtung 124 ist bevorzugt ein Ein/Aus-Magnetventil, kann aber ein normal in High-Stellung befindliches Magnetventil mit variablem Druck sein, das selektiv einen Hydraulikfluid-Durchfluss von der Nicht-Parkspeiseleitung 134 zu der Fluidleitung 132 zulässt. Die zweite Steuereinrichtung 124 steht mit dem Getriebesteuermodul 36 in elektrischer Verbindung.
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Das Parksperr-Magnetventil 126 ist mit der Parkservo-Baugruppe 116 verbunden. Wenn es aktiviert ist, rückt das Parksperr-Magnetventil 126 den Kolben 150 mechanisch ein, um den Kolben 150 in der Nicht-Parkstellung zu halten. Das Parksperr-Magnetventil 126 steht mit dem Getriebesteuermodul 36 in elektrischer Verbindung.
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Das Getriebesteuermodul 36 befiehlt dem ETRS-Teilsystem 110 bei Empfang eines elektrischen Signals von einer Bereichswahleinrichtung (nicht gezeigt) in dem Kraftfahrzeug 5 aus dem Parkbetriebsmodus in den Nicht-Park-Betriebsmodus einzutreten. Um in den Nicht-Park-Betriebsmodus überzugehen, befiehlt das Getriebesteuermodul 36 besonderen Kupplungen 34, einzurücken, wodurch das Kupplungssteuer-Teilsystem 108 unter Druck gesetzt wird. Hydraulikfluid strömt von dem Kupplungssteuer-Teilsystem 108 durch Fluidleitung 130 und Anschluss 120A, um mit einem Ende des Halteschiebeventils 140 in Kontakt zu gelangen. Das Halteschiebeventil 140 bewegt sich in die Haltestellung und bewegt das Hauptschiebeventil 142 gegen die Kraft des Vorspannelements 146 in die Nicht-Parkstellung. Das Getriebesteuermodul 36 befiehlt dann der ersten Steuereinrichtung 122 zu öffnen. Hydraulikfluid strömt durch die erste Steuereinrichtung 122, durch Fluidleitung 136 zu der Nicht-Parkspeiseleitung 134 über Anschlüsse 120E und 120D, und in die Parkservo-Baugruppe 116 über Anschluss 116A. Das Hydraulikfluid gelangt mit dem Kolben 150 in Kontakt und bewegt den Kolben 150 gegen die Kraft des Vorspannelements 152 in die Nicht-Parkstellung. Das Parksperr-Magnetventil 126 wird dann bevorzugt eingerückt, um den Kolben 116 in der Nicht-Parkstellung zu halten. Um die Steuerventil-Baugruppe 120 zu halten, wird die zweite Steuereinrichtung 124 in die Offen-Stellung befohlen. Hydraulikfluid strömt durch die zweite Steuereinrichtung 124 und in die Steuerventil-Baugruppe 120 über Fluidleitung 132 und Anschluss 120B. Das Hydraulikfluid wirkt auf das Halteschiebeventil 140, wobei es in die Loslassstellung bewegt wird, während es auf das Hauptschiebeventil 142 wirkt, um es in der Nicht-Parkstellung zu halten.
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Das ETRS-Teilsystem 110 hält während möglicher Störungsereignisse bestimmte Bedingungen aufrecht. Zum Beispiel in dem Fall eines Verlustes an 12 Volt Leistung gibt es keinen Effekt auf das System, wenn der Parkmodus vorliegt, und im Nicht-Parkmodus versucht, das System, den Parkmodus in Kraft zu setzen. In dem Fall einer Störung in dem Getriebesteuermodul 36 hält das System, wenn der Parkmodus vorliegt, den Parkmodus aufrecht, und der Parkmodus kann nur durch Ausschalten der Kraftmaschine 12 oder unter Verwendung einer Notparkbremse (nicht gezeigt) in Eingriff gebracht werden. Wenn der Nicht-Parkmodus vorliegt, gibt es keinen Effekt. In dem Fall einer Störung in der Pumpe 104, wenn sie auf niedrigen Druck eingestellt ist, gibt es keinen Effekt auf das System, wenn der Parkmodus und der Nicht-Parkmodus vorliegen. In dem Fall einer Störung in der Pumpe 104, wenn sie auf hohen Druck eingestellt ist, gibt es keinen Effekt auf den Parkmodus, da die Kupplungen 34 nicht eingerückt sind, und die erste Steuereinrichtung 122 bietet Redundanz, während es einen Effekt in dem Nicht-Parkmodus gibt. In dem Fall, dass die erste Steuereinrichtung 122 versagt, wenn das System unter niedrigem Hydraulikfluiddruck steht, gibt es keinen Effekt in Park- und Nicht-Parkmodi. In dem Fall, dass die erste Steuereinrichtung 122 versagt, wenn das System unter hohem Hydraulikfluiddruck steht, wird das System in dem Parkmodus bleiben, aber um in den Parkmodus einzutreten, befiehlt das Getriebesteuermodul 36 niedrigen Leitungsdruck von dem Druckregelventil 112. In diesem Fall gibt es keinen Effekt auf den Nicht-Parkmodus. In dem Fall, dass die Steuerventil-Baugruppe 120 versagt und sich unerwartet in die Parkbedingung bewegt, während der Nicht-Parkmodus vorliegt, hält das Parksperr-Magnetventil 126 den Kolben 150, und das Kraftfahrzeug 5, in dem Nicht-Parkmodus in Verbindung damit, dass das Magnetventil 122 einen Ausgangsdruck von Null befiehlt. In dem Fall, dass die Steuerventil-Baugruppe 120 in die Nicht-Parkstellung versagt, fährt das Getriebesteuermodul 36 fort, wie notwendig sowohl einen Ausgangsdruck von dem Magnetventil 122 von Null zu befehlen, als auch nachfolgend den Leitungsdruck in der Hauptversorgungsleitung 114 von dem Druckregelventil 112 auf einen niedrigen Pegel zu befehlen, um den Parkmodus aufrechtzuerhalten. In dem Fall, dass das Parksperr-Magnetventil 126 versagt, kann Fluid durch die Parkspeiseleitung 138 übermittelt werden, um das Parksperr-Magnetventil 126 zu überwinden und somit in den Parkmodus zu schalten.
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3 zugewandt, ist ein alternatives Beispiel des ETRS-Teilsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung allgemein durch Bezugszeichen 210 angegeben. Das ETRS-Teilsystem 210 umfasst einen Parkservomechanismus 216, eine Freigabeventil-Baugruppe 218, eine Steuerventil-Baugruppe 220, eine erste Steuereinrichtung 222, eine zweite Steuereinrichtung 224, ein Drei-Wege-Kugelrückschlagventil 225 und eine Parksperr-Magnetventil-Baugruppe 226.
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Die Freigabeventil-Baugruppe 218 umfasst Anschlüsse 218A-D, die aufeinanderfolgend von links nach rechts in 3 nummeriert sind. Anschluss 218A ist mit dem Dreiwege-Kugelrückschlagventil 225 über eine Fluidleitung 230 verbunden (steht mit dieser in Verbindung). Anschluss 218B ist ein Entleerungsanschluss, der mit dem Sumpf 102 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) kommuniziert. Anschluss 218C ist mit einer Zwischenspeiseleitung 232 verbunden. Anschluss 218D ist mit der Hauptspeiseleitung 114 verbunden.
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Die Freigabeventil-Baugruppe 218 umfasst ferner ein Schiebeventil 234, das in einer Bohrung 236, die in dem Ventilkörper 101 gebildet ist, verschiebbar angeordnet ist. Das Schiebeventil 234 ist zwischen einer Freigabestellung (in der das Hauptschiebeventil 142 nach rechts in 3 bewegbar ist) und einer Sperrstellung (in 3 gezeigt) bewegbar. Ein Vorspannelement 238, wie etwa eine Schraubenfeder, spannt das Hauptschiebeventil 234 in die Sperrstellung vor. In der Sperrstellung, die in 3 gezeigt, entleert sich der Fluidanschluss 218C durch Entleerungsanschluss 218B und der Fluidanschluss 218D ist geschlossen. In der Freigabestellung kommuniziert Fluidanschluss 218D mit Fluidanschluss 218C und Fluidanschluss 218B ist geschlossen.
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Die Steuerventil-Baugruppe 220 umfasst Anschlüsse 220A-F, die aufeinanderfolgend von links nach rechts in 3 nummeriert sind. Anschluss 220A ist mit der zweiten Steuereinrichtung 224 über eine Fluidleitung 240 verbunden (steht mit dieser in Verbindung). Anschlüsse 220B und 220F sind Entleerungsanschlüsse, die mit dem Sumpf 102 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) kommunizieren. Anschluss 220C ist mit dem Parkservo 216 über eine Nicht-Parkspeiseleitung 242 verbunden. Anschluss 220D ist mit der Zwischenspeiseleitung 232 verbunden. Anschluss 220E ist mit dem Parkservo 216 durch eine Parkspeiseleitung 244 verbunden.
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Die Steuerventil-Baugruppe 220 umfasst ferner ein Schiebeventil 246 und ein Halteventil 247, die jeweils in einer Bohrung 248, die in dem Ventilkörper 101 gebildet ist, verschiebbar angeordnet sind. Das Schiebeventil 246 ist zwischen einer Parkstellung (in 3 gezeigt) und einer Nicht-Parkstellung (in der das Schiebeventil 246 nach rechts in 3 bewegt ist) bewegbar. Ein Vorspannelement 249, wie etwa eine Schraubenfeder, spannt das Schiebeventil 246 in die Parkstellung vor. In der Parkstellung, die in 3 gezeigt ist, entleert Fluidanschluss 220C durch Entleerungsanschluss 220B, und Fluidanschluss 220D kommuniziert mit Fluidanschluss 220E. In der Nicht-Parkstellung kommuniziert Fluidanschluss 220D mit Fluidanschluss 220C, und Fluidanschluss 220E entleert durch Entleerungsanschluss 220F.
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Die Parkservo-Baugruppe 216 umfasst Anschlüsse 216A und 216B, die jeweils auf einer Seite eines Kolbens 250 gelegen sind. Anschluss 216A kommuniziert mit der Nicht-Parkfluidleitung 242. Anschluss 216B kommuniziert mit der Parkfluidleitung 244. Der Kolben 250 ist mechanisch mit dem Parksystem 118 gekoppelt. Der Kolben 250 ist zwischen einer Parkstellung, die in 3 gezeigt ist, und einer Nicht-Parkstellung (in der der Kolben 250 nach rechts in 3 bewegt ist) bewegbar. Ein Vorspannelement 252, wie etwa eine Feder, spannt den Kolben 250 in die Parkstellung vor. In der Parkstellung rückt der Kolben 250 die Parkbaugruppe 118 ein, wobei das Kraftfahrzeug 5 in einen Parkbetriebsmodus versetzt wird, in welchem eine Rotation der Getriebeausgangswelle 22 mechanisch gesperrt ist. Hydraulikfluid, das dem Fluidanschluss 216A zugeführt wird, bewegt den Kolben 250 gegen die Kraft des Vorspannelements 152, um den Kolben 250 in die Nicht-Parkstellung zu bewegen. Hydraulikfluid kann optional dem Fluidanschluss 216B zugeführt werden, um zu helfen, den Kolben 250 in die Parkstellung zu bewegen.
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Die erste Steuereinrichtung 222 ist mit einem Speisebegrenzungsventil 254 oder Hauptleitungsregler 112 über Fluidleitung 256 verbunden. Das Speisebegrenzungsventil 254 begrenzt einen Druck des Hydraulikfluids von dem Druckregelventil 112. Die erste Steuereinrichtung 222 ist auch mit einem Dreiwege-Kugelrückschlagventil 225 über eine Fluidleitung 258 verbunden. Die erste Steuereinrichtung 222 ist bevorzugt ein Ein/Aus-Magnetventil, kann aber ein normal in High-Stellung befindliches Magnetventil mit variablem Druck sein, das selektiv einen Hydraulikfluiddurchfluss von dem Speisebegrenzungsventil 254 zu dem Drei-Wege-Kugelrückschlagventil 225 zulässt. Die erste Steuereinrichtung 222 steht mit dem Getriebesteuermodul 36 in elektrischer Verbindung.
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Die zweite Steuereinrichtung 224 verbindet die Fluidleitung 230 mit der Fluidleitung 240. Die zweite Steuereinrichtung 224 ist bevorzugt ein Ein/Aus-Magnetventil, kann aber ein normal in High-Stellung befindliches Magnetventil mit variablem Druck sein, das selektiv einen Hydraulikfluid-Durchfluss von Fluidleitung 230 zu der Fluidleitung 240 zulässt. Die zweite Steuereinrichtung 224 steht mit dem Getriebesteuermodul 36 in elektrischer Verbindung.
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Das Drei-Wege-Kugelrückschlagventil 225 umfasst drei Anschlüsse: einen Einlassanschluss 225A, einen Einlassanschluss 225B und einen Auslassanschluss 225C. Das Drei-Wege-Kugelrückschlagventil 225 lässt eine Fluidverbindung zwischen dem Auslass 225C und demjenigen der Einlässe 225A, 225B, der einen höheren Druck an Hydraulikfluid liefert, zu. Der Einlass 225A ist mit der Fluidleitung 258 verbunden. Der Einlass 225B ist mit der Nicht-Parkspeiseleitung 242 verbunden. Der Auslass 225C ist mit der Fluidleitung 230 verbunden.
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Ein Parksperr-Magnetventil 226 ist mit der Parkservo-Baugruppe 216 verbunden. Wenn es aktiviert ist, rückt das Parksperr-Magnetventil 226 den Kolben 250 mechanisch ein, um den Kolben 250 in der Nicht-Parkstellung zu halten. Das Parksperr-Magnetventil 226 steht mit dem Getriebesteuermodul 36 in elektrischer Verbindung.
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Das Getriebesteuermodul 36 befiehlt dem ETRS-Teilsystem 210 bei Empfang eines elektrischen Signals von einer Bereichswahleinrichtung (nicht gezeigt) in dem Kraftfahrzeug 5 aus dem Parkbetriebsmodus in den Nicht-Park-Betriebsmodus einzutreten. Um in den Nicht-Park-Betriebsmodus überzugehen, befiehlt das Getriebesteuermodul 36 der ersten Steuereinrichtung 222 zu öffnen. Hydraulikfluid strömt von dem Speisebegrenzungsventil 254 durch Leitung 256 durch das erste Steuermagnetventil 222 zu der Fluidleitung 258. Das Hydraulikdruckfluid öffnet Anschluss 225A in dem Rückschlagventil 225, und Hydraulikfluid strömt zu Fluidleitung 230 und durch Anschluss 218A, um mit einen Ende des Schiebeventils 234 in Kontakt zu gelangen. Das Schiebeventil 234 bewegt sich in die Freigabestellung gegen die Kraft des Vorspannelements 238. Das Getriebesteuermodul 36 befiehlt dann der zweiten Steuereinrichtung 224 zu öffnen. Hydraulikfluid strömt von Fluidleitung 230 durch die zweite Steuereinrichtung 224 zu Fluidleitung 240 und durch Anschluss 220A, um mit einem Ende des Schiebeventils 246 Kontakt herzustellen. Das Schiebeventil 246 bewegt sich in die Nicht-Parkstellung gegen die Kraft des Vorspannelements 249. Hydraulikdruckfluid von der Hauptversorgungsleitung 114 strömt durch die Freigabeventil-Baugruppe 218 zu der Zwischenspeiseleitung 232, und von der Zwischenspeiseleitung 232 durch die Steuerventil-Baugruppe 220 zu der Nicht-Parkspeiseleitung 242, und in die Parkservo-Baugruppe 216 über Anschluss 216A. Das Hydraulikfluid gelangt mit dem Kolben 250 in Kontakt und bewegt den Kolben 250 gegen die Kraft des Vorspannelements 252 in die Nicht-Parkstellung. Das Parksperr-Magnetventil 226 wird dann bevorzugt eingerückt, um den Kolben 250 in der Nicht-Parkstellung zu halten. Hydraulikdruckfluid in der Nicht-Parkspeiseleitung 242 wird in Rückschlagventil 225 zurückgespeist und kann die Freigabeventil-Baugruppe 218 und die Steuerventil-Baugruppe 220 in dem Fall, dass das Getriebesteuermodul 36 ausfällt und die erste Steuereinrichtung 222 schließt, in den Nicht-Parkstellungen halten.
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Das ETRS-Teilsystem 210 hält während möglicher Störungsereignisse bestimmte Bedingungen aufrecht. Zum Beispiel in dem Fall eines Verlustes an 12 Volt Leistung gibt es keinen Effekt auf das System, wenn der Parkmodus vorliegt, und wenn der Nicht-Parkmodus vorliegt, versucht das System, den Parkmodus in Kraft zu setzen. In den Fall einer Störung in dem Getriebesteuermodul 36, hält das System, wenn der Parkmodus vorliegt, den Parkmodus aufrecht, und der Parkmodus kann nur durch Ausschalten der Kraftmaschine 12 oder unter Verwendung einer Notparkbremse (nicht gezeigt) in Kraft gesetzt werden. In dem Fall, dass die Pumpe 104 durch einen Elektromotor angetrieben wird, kann der Elektromotor ausgeschaltet sein. Wenn der Nicht-Parkmodus vorliegt, gibt es keinen Effekt. In dem Fall, dass die Freigabeventil-Baugruppe in der gesperrten Stellung ausfällt, gibt es keinen Effekt in dem System, wenn der Park- und Nicht-Parkmodus vorliegen. In dem Fall, dass die Freigabeventil-Baugruppe der freigegebenen Stellung versagt, kann das System in die Parkstellung zurückkehren, indem die zweite Steuereinrichtung 224 geschlossenen wird. In dem Fall, dass die Steuerventil-Baugruppe 220 versagt und sich unerwartet in die Parkbedingung bewegt, während der Nicht-Parkmodus vorliegt, hält das Parksperr-Magnetventil 126 den Kolben 250, und das Kraftfahrzeug 5, in dem Nicht-Parkmodus. In dem Fall, dass die Steuerventil-Baugruppe 220 in die Nicht-Parkstellung versagt, befiehlt das Getriebesteuermodul 36 den Leitungsdruck in der Hauptversorgungsleitung 114 von dem Druckregelventil 112 auf einen niedrigen Pegel, um den Parkmodus aufrechtzuerhalten. In dem Fall, dass das Parksperr-Magnetventil 226 versagt, kann Fluid durch die Parkspeiseleitung 244 übermittelt werden, um das Parksperr-Magnetventil 226 zu überwinden und somit in den Parkmodus zu schalten.
