-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Steuerung für ein stufenloses Automatikgetriebe. Vergleichbare Ausgestaltungen sind beispielsweise den Dokumenten
DE 11 2016 002 668 T5 und
DE 10 2014 107 928 A1 zu entnehmen.
-
EINLEITUNG
-
Ein typisches stufenloses Automatikgetriebe (CVT) beinhaltet ein hydraulisches Steuersystem, das verwendet wird, um Komponenten innerhalb des CVT zu kühlen und zu schmieren und Drehmomentübertragungsvorrichtungen, wie beispielsweise Antriebskupplungen oder Drehmomentwandlerkupplungen, sowie Riemenscheibenpositionen zu aktivieren. Das herkömmliche hydraulische Steuersystem beinhaltet im Allgemeinen eine Hauptpumpe, die ein unter Druck stehendes Fluid, wie Öl, eine Vielzahl von Ventilen und Magnetventilen in einem Ventilkörper bereitstellt. Die Hauptpumpe wird durch den Motor des Kraftfahrzeugs angetrieben. Die Ventile und Magnetventile sind betreibbar, um das druckbeaufschlagte Hydraulikfluid durch einen Hydraulikfluidkreislauf zu den verschiedenen Subsystemen zu leiten, einschließlich den Schmiersubsystemen, Kühlersubsystemen, Drehmomentwandlerkupplungs-Steuersubsystemen, und Riemenscheibenantriebs-Subsystemen, die Stellglieder beinhalten, die zum Eingreifen in die Drehmomentübertragungsvorrichtungen und die Riemenscheiben, die den Riemen des CVT bewegen, konfiguriert sind. Das den Riemenscheiben zugeführte druckbeaufschlagte Hydraulikfluid wird verwendet, um den Riemen in Bezug auf An- und Abtriebsvariatoren zu positionieren, um unterschiedliche Riemenscheibenverhältnisse zu erhalten.
-
Während frühere hydraulische Steuersysteme für ihren beabsichtigten Zweck nützlich sind, ist der Bedarf für neue und verbesserte hydraulische Steuersystemkonfigurationen innerhalb von CVTs, die eine verbesserte Leistung zeigen, vor allem unter dem Gesichtspunkt der Effizienz, Reaktionsschnelligkeit und Glätte im Wesentlichen konstant. Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes, kosteneffizientes Hydrauliksteuersystem zur Verwendung in einem hydraulisch betätigten automatischen CVT bereitzustellen.
-
KURZDARSTELLUNG
-
Die vorliegende Erfindung wird definiert durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
-
Es ist eine hydraulische Steuerung mit Kupplungssteuerung für ein CVT vorgesehen. Das hydraulische Steuersystem beinhaltet ein Druckregler-Subsystem, das konfiguriert ist, um druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid bereitzustellen, sowie ein elektronisches Bereichsauswahl-Subsystem, das konfiguriert ist, um das druckbeaufschlagte Hydraulikfluid selektiv an die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung zu übermitteln. Das elektronische Bereichsauswahl-Subsystem kann zwei Modusventile beinhalten, worin jedes Modusventil unabhängig voneinander betätigbar ist. In einigen Formen sind die Modusventile beweglich, und die Bestätigung ihrer Position kann gemessen werden, bevor druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid zu den Modusventilen geleitet wird. Darüber hinaus kann ein Kupplungs-Störventil vorgesehen sein, um dem elektronischen Bereichsauswahl-Subsystem im Falle eines Defekts druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid zuzuführen.
-
In einer Form, die mit anderen hierin offenbarten Formen kombiniert oder von diesen getrennt werden kann, ist ein hydraulisches Steuersystem für ein Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei das Antriebssystem ein stufenloses Automatikgetriebe, eine Vorwärtskupplung und eine Rückwärtskupplung aufweist. Das hydraulische Steuersystem beinhaltet ein Druckregler-Subsystem, das konfiguriert ist, um ein druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid bereitzustellen. Ein elektronisches Bereichsauswahl-Subsystem ist in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Druckregler-Subsystem vorgesehen und verfügt über einen ersten und zweiten Ausgang. Das elektronische Bereichsauswahl-Subsystem weist ein Modusventil und ein elektronisch aktiviertes Modussteuerventil in Verbindung mit dem Modusventil auf. Das Modussteuerventil ist betreibbar, um das Modusventil zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zu bewegen. Das elektronische Bereichsauswahl-Subsystem ist konfiguriert, um selektiv druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid über den ersten Ausgang an die Vorwärtskupplung und über den zweiten Ausgang an die Rückwärtskupplung zu übertragen. Ein erstes Riemenscheibenventil ist vorgesehen und konfiguriert, um den Fluiddruck auf eine primäre Riemenscheibe zu regeln. Das erste Riemenscheibenventil ist durch ein elektronisch aktiviertes primäres Riemenscheibensteuerventil ansteuerbar. Ein zweites Riemenscheibenventil ist konfiguriert, um den Fluiddruck sekundären Riemenscheibe zu regeln. Das sekundäre Riemenscheibenventil ist durch ein elektronisch aktiviertes sekundäres Riemenscheibensteuerventil ansteuerbar.
-
In einer weiteren Form, die mit den anderen hierin offenbarten Formen kombiniert oder von diesen getrennt werden kann, ist ein hydraulisches Steuersystem für ein Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, worin das Antriebssystem ein stufenloses Automatikgetriebe, eine Vorwärtskupplung und eine Rückwärtskupplung aufweist. Das hydraulische Steuersystem beinhaltet ein Druckregler-Subsystem, das konfiguriert ist, um ein druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid bereitzustellen, sowie ein Bereichsauswahl-Subsystem in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Druckregler-Subsystem. Das elektronische Bereichsauswahl-Subsystem weist erste und zweite Ausgänge, ein erstes Modusventil und ein elektronisch aktiviertes erstes Modussteuerventil in Verbindung mit dem ersten Modusventil auf. Das erste Modussteuerventil ist betreibbar, um das erste Modusventil zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zu bewegen. Das elektronische Bereichsauswahl-Subsystem weist auch ein zweites Modusventil und ein elektronisch aktiviertes zweites Modusventil in Verbindung mit dem zweiten Modusventil auf. Das zweite Modussteuerventil ist betreibbar, um das zweite Modusventil zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zu bewegen. Das elektronische Bereichsauswahl-Subsystem ist konfiguriert, um selektiv druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid über den ersten Ausgang an die Vorwärtskupplung und über den zweiten Ausgang an die Rückwärtskupplung zu übertragen. Das elektronische Bereichsauswahl-Subsystem weist ein Bereichsfreigabeventil auf, das konfiguriert ist, um druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid an das erste und zweite Modusventil zu liefern. Das Bereichsfreigabeventil ist unabhängig vom ersten und zweiten Modusventil ansteuerbar.
-
In noch einer weiteren Form ist ein hydraulisches Steuersystem für ein Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, worin das Antriebssystem ein stufenloses Automatikgetriebe, eine Vorwärtskupplung und eine Rückwärtskupplung aufweist. Das hydraulische Steuersystem beinhaltet ein Druckregler-Subsystem, das konfiguriert ist, um ein druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid bereitzustellen, sowie ein Bereichsauswahl-Subsystem in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Druckregler-Subsystem. Das elektronische Bereichsauswahl-Subsystem weist erste und zweite Ausgänge, ein erstes Modusventil und ein elektronisch aktiviertes erstes Modussteuerventil in Verbindung mit dem ersten Modusventil auf. Das erste Modussteuerventil ist betreibbar, um das erste Modusventil zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zu bewegen. Das elektronische Bereichsauswahl-Subsystem weist auch ein zweites Modusventil und ein elektronisch aktiviertes zweites Modusventil in Verbindung mit dem zweiten Modusventil auf. Das zweite Modussteuerventil ist betreibbar, um das zweite Modusventil zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zu bewegen. Das elektronische Bereichsauswahl-Subsystem ist konfiguriert, um selektiv druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid über den ersten Ausgang an die Vorwärtskupplung und über den zweiten Ausgang an die Rückwärtskupplung zu übertragen. Das elektronische Bereichsauswahl-Subsystem weist ein Bereichsfreigabeventil auf, das konfiguriert ist, um druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid an das erste und zweite Modusventil zu liefern. Das hydraulische Steuersystem weist ein primäres Kupplungsdruckregelventil und ein Kupplungsstandardventil in Fluidverbindung mit dem primären Kupplungsdruckregelventil auf. Das Kupplungsstandardventil ist durch ein normalerweise hochsteuerbares Magnetventil betätigbar.
-
Es können zusätzliche Funktionen vorgesehen werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die folgenden: ein zweites Modusventil; ein elektronisch aktiviertes zweites Modusventil in Verbindung mit dem zweiten Modusventil; wobei das zweite Modusventil betreibbar ist, um das zweite Modusventil zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zu bewegen; ein Bereichsfreigabeventil, das konfiguriert ist, um dem ersten und zweiten Modusventil druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid zuzuführen; wobei das Bereichsfreigabeventil unabhängig vom ersten und zweiten Modusventil ansteuerbar ist; ein primäres Kupplungsdruckregelventil; ein Kupplungsstandardventil in Fluidverbindung mit dem primären Kupplungsdruckregelventil; wobei das Kupplungsstandardventil durch ein normalerweise hochsteuerbares Magnetventil betätigbar ist; wobei das Kupplungsstandardventil konfiguriert ist, um dem elektronischen Bereichsauswahl-Subsystem standardmäßig druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid zuzuführen; wobei das hydraulische Steuersystem konfiguriert ist, um standardmäßig in einen Vorwärtsfahrmodus zu wechseln, wenn ein Standard auftritt, während sich die Vorwärtskupplung im Vorwärtsfahrmodus befindet; ein Kupplungssteuer-Magnetventil, das konfiguriert ist, um das primäre Kupplungsdruckregelventil zu betätigen; wobei das Kupplungssteuer-Magnetventil normalerweise hoch ist; wobei das elektronische Bereichsauswahl-Subsystem konfiguriert ist, um druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid über den zweiten Ausgang mit der Rückwärtskupplung zu verbinden, wenn sich das erste Modusventil in der ersten Position befindet und sich das zweite Modusventil in der zweiten Position befindet; und das elektronische Bereichsauswahl-Subsystem ist konfiguriert, um druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid über den ersten Ausgang mit der Vorwärtskupplung zu verbinden, wenn sich das erste Modusventil in der zweiten Position befindet und sich das zweite Modusventil in der ersten Position befindet.
-
Weitere zusätzliche Funktionen können vorgesehen werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die folgenden: ein Drehmomentwandler-Steuerventil, das mit einer Drehmomentwandlerkupplung und einem Kühler-Subsystem verbunden ist; wobei das Drehmomentwandler-Steuerventil zwischen einer Anwendungsposition, die konfiguriert ist, um druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid mit einer Anwendungsseite der Drehmomentwandlerkupplung zu verbinden, und einer Freigabeposition, die konfiguriert ist, um druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid mit einer Freigabeseite der Drehmomentwandlerkupplung und mit dem Kühler-Subsystem zu verbinden; ein Drehmomentwandler-Kupplungs-Druckregelventil; ein Drehmomentwandler-Kupplungs-Steuermagnetventil beweglich ist; wobei das Druckregelventil der Drehmomentwandlerkupplung stromabwärts des Magnetventils der Drehmomentwandlerkupplung und des Druckregler-Subsystems und stromaufwärts des Drehmomentwandler-Steuerventils angeordnet ist; und wobei das Druckregelventil der Drehmomentwandlerkupplung konfiguriert ist, um einen Hydraulikfluiddruck zu regeln, der vom Druckregler-Subsystem zugeführt und dem Drehmomentwandler-Steuerventil basierend auf einem Ausgang des Magnetventils der Drehmomentwandlerkupplung bereitgestellt wird.
-
Es können noch weitere zusätzliche Funktionen vorgesehen werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die folgenden: wobei das hydraulische Steuersystem einen Parkmodus und einen Außerpark-Modus aufweist; ein Parkservo in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem ersten Modusventil und dem zweiten Modusventil; wobei das Parkservo zwischen einer Parkposition und einer Außerpark-Position beweglich ist; wobei das Parkservo durch ein Parksteuer-Magnetventil betätigbar ist, das zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich ist; einen Parksperrmechanismus, der mechanisch mit dem Parkservo gekoppelt ist; wobei das Parkservo konfiguriert ist, um den Parksperrmechanismus mechanisch zu bewegen, um das hydraulische Steuersystem in den Parkmodus zu versetzen, wenn sich das erste Modusventil in der ersten Position befindet, sich das zweite Modusventil in der ersten Position befindet und sich das Parksteuermagnetventil in der ersten Position befindet; und wobei das Parkservo konfiguriert ist, um den Parksperrmechanismus so zu verstellen, dass das Getriebe in den Außer-Park-Modus versetzt wird, wenn sich mindestens eines der ersten Modusventile, das zweite Modusventil und das Parksteuer-Magnetventil in der zweiten Position befindet.
-
Weitere Aspekte, Vorteile und Anwendungsbereiche werden in der folgenden Beschreibung und durch die beigefügten Zeichnungen deutlich, wobei gleiche Referenznummern auf gleiche Komponenten, Elemente oder Merkmale verweisen.
-
Figurenliste
-
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
- 1 ist eine schematische Draufsicht eines Kraftfahrzeugs mit einem exemplarischen Antriebssystem mit einem stufenlosen Automatikgetriebe und einem hydraulischen Steuersystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
- 2A ist ein schematisches Diagramm eines Abschnitts des hydraulischen Steuersystems des Antriebssystems von 1 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; 2B ist ein schematisches Diagramm eines weiteren Abschnitts des hydraulischen Steuersystems des Antriebssystems von 1 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; und
- 3 ist eine Wahrheitstabelle, die exemplarische Positionen ausgewählter Ventile des hydraulischen Steuersystems aus den 1, 2A und 2B und die daraus resultierenden Modi in Abhängigkeit von den Ventilpositionen, einschließlich Park-, Rückwärts-, Neutral- und Vorwärtsfahrt, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Kraftfahrzeug dargestellt und im Allgemeinen mit der Referenznummer 5 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 5 ist als Pkw veranschaulicht, aber es sollte klar sein, dass das Kraftfahrzeug 5 ein beliebiges Fahrzeug sein kann, wie ein Lastwagen, Lieferwagen, SUV usw. Das Kraftfahrzeug 5 beinhaltet ein exemplarisches Antriebssystem 10. Vorab ist darauf hinzuweisen, dass, während ein Heckantrieb-Antriebssystem dargestellt ist, das Kraftfahrzeug 5 ein Frontantrieb-Antriebssystem aufweisen kann, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Das Antriebssystem 10 beinhaltet im Allgemeinen einen Motor 12 verbunden mit einem Getriebe 14.
-
Der Motor 12 kann ein herkömmlicher Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor, Hybridmotor oder jede andere Art von Antriebsmaschine sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Der Motor 12 liefert ein Antriebsmoment zum Getriebe 14, durch einen Drehmomentwandler 16. Der Drehmomentwandler 16 beinhaltet eine Drehmomentwandlerkupplung 18, die, wenn sie betätigt oder eingerückt wird, den Ausgang des Motors 12 mechanisch mit dem Eingang des Getriebes 14 koppelt.
-
Das Getriebe 14 ist vorzugsweise ein stufenloses Automatikgetriebe und weist ein typisches, gegossenes Metallgehäuse 19 auf, das die verschiedenen Komponenten des Getriebes 14 enthält und schützt. Das Gehäuse 19 beinhaltet eine Vielzahl von Öffnungen, Durchgängen, Seitenelementen und Flanschen, die diese Komponenten positionieren und stützen. Allgemein ausgedrückt beinhaltet das Getriebe 14 eine Getriebeeingangswelle 20 und eine Getriebeausgangswelle 22. Zwischen der Getriebeeingangswelle 20 und der Getriebeabtriebswelle 22 befindet sich eine Kraftflussanordnung 24 von Gängen, Kupplungen und Riemenscheiben. Die Getriebeeingangswelle 20 ist funktionell über den Drehmomentwandler 16 mit dem Motor 12 verbunden und empfängt dadurch Eingangsdrehmoment oder Leistung vom Motor 12. Die Getriebeabtriebswelle 22 ist vorzugsweise mit einer Endantriebseinheit 26 verbunden, die zum Beispiel eine Kardanwelle 28, eine Differenzialanordnung 30 und Antriebsachsen 32 beinhaltet, die mit den Rädern 33 verbunden sind. Die Getriebeeingangswelle 20 ist mit der Kraftflussanordnung 24 gekoppelt und liefert das Antriebsmoment.
-
Die Kraftflussanordnung 24 beinhaltet im Allgemeinen eine Vorwärtskupplung 34, eine Rückwärtskupplung oder Bremse 36 und eine Riemenscheibenanordnung 38. Die Kraftflussanordnung 24 kann auch eine Vielzahl von Radsätzen, eine Vielzahl von Wellen und zugehörige Kupplungen oder Bremsen beinhalten. Die Vielzahl von Zahnradsätzen können einzelne sich verzahnende Zahnräder beinhalten, wie beispielsweise Planetenradsätze, die verbunden sind mit, oder selektiv verbindbar sind, mit der Vielzahl von Wellen durch die selektive Betätigung der Vielzahl von Kupplungen/Bremsen. Die Vielzahl von Wellen kann Vorgelegewellen oder Vorgelegewellen, Hohl- und Zentralwellen, Rückwärtsgang oder freie Wellen, oder Kombinationen davon, beinhalten. Die Vorwärtskupplung 34 ist selektiv einrückbar, um einen Vorwärtsfahrmodus einzuleiten, während die Rückwärtskupplung oder Bremse 36 selektiv einrückbar ist, um einen Rückwärtsfahrmodus einzuleiten. Die Riemenscheibenanordnung 38 ist eine stufenlos verstellbare Einheit, die eine Kette oder einen Riemen beinhaltet, die zwischen einer primären Riemenscheibe und einer sekundären Riemenscheibe gewickelt ist (nicht dargestellt). Die Übersetzung der Riemenscheiben korreliert mit der Bewegung des Riemens oder der Kette, die das Abtriebs- oder Riemenscheibenverhältnis des Getriebes 14 kontinuierlich verändert.
-
Das Getriebe 14 beinhaltet auch ein Getriebesteuermodul 40. Das Getriebesteuermodul 40 ist bevorzugt eine nicht elektronische Steuervorrichtung, die einen vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor besitzt, eine Steuerlogik oder einen Regelkreis, einen Speicher, um Daten zu speichern, und wenigstens ein I/O-Peripheriegerät. Die Steuerlogik beinhaltet oder ermöglicht mehrere logische Routinen für Überwachung, Manipulierung und Generierung von Daten und Steuersignalen. Das Getriebesteuermodul 40 steuert das Betätigen der Vorwärtskupplung 34, der Rückwärtskupplung oder Bremse 36, der Riemenscheibenanordnung 38 und der Wandlerkupplung 18 über ein hydraulisches Steuersystem 100. In einem weiteren Beispiel ist das Getriebesteuermodul 40 ein Motorsteuergerät (ECM), oder ein Hybridsteuermodul oder eine beliebige andere Art von Steuerung.
-
Das hydraulische Steuersystem 100 ist innerhalb eines Ventilkörpers 101 angeordnet, der innerhalb der Ventilbohrungen und der Fluidwege den Großteil der Komponenten des hydraulisches Steuersystems 100 enthält und beherbergt. Diese Komponenten beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf, Druckregelventile, Wegeventile, Magnetsteuerventile usw. Der Ventilkörper 101 kann in Hinterradantrieb-Getrieben an einem Boden des Getriebegehäuses 19, oder in Frontantrieb-Getrieben an einer Vorderseite des Getriebegehäuses 19 befestigt sein. Das hydraulische Steuersystem 100 ist betreibbar, um die Kupplungen/Bremsen 34, 36, 18 selektiv einzurücken und das Getriebe 14 zu kühlen und zu schmieren, indem es selektiv ein Hydraulikfluid aus einem Sumpf 102 unter Druck entweder von einer motorgetriebenen Pumpe 103 oder einem Speicher (nicht dargestellt) leitet. Die Pumpe 103 kann durch den Motor 12 angetrieben werden, oder durch einen Hilfsmotor oder Elektromotor.
-
Unter Bezugnahme auf die 2A-2B wird ein Abschnitt des hydraulisches Steuersystems 100 dargestellt. Das hydraulisches Steuersystem 100 beinhaltet im Allgemeinen eine Vielzahl von miteinander verbundenen oder hydraulisch übertragenden Subsystemen, einschließlich eines elektronischen (ETRS)-Steuerungssubsystems 104, eines Druckregler-Subsystems 106, eines Stellgliedzufuhr-Subsystems 108 und eines Drehmomentwandler-Kupplungssteuerungs-Subsystems 110. Das hydraulische Steuersystem 100 kann auch verschiedene andere Subsysteme oder Module, wie beispielsweise ein Schmiersubsystem, beinhalten, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
-
Das Druckregelungssubsystem 106 ist bedienbar, um druckbeaufschlagte Hydraulikflüssigkeit bereitzustellen und zu regeln, beispielsweise Getriebeöl, über das hydraulische Steuerungssystem 100. Das Druckregelungssubsystem 106 saugt Hydraulikflüssigkeit aus der Ölwanne 102. Der Sumpf 102 ist ein Tank oder ein Reservoir, vorzugsweise am Boden des Getriebegehäuses 19, zu dem die Hydraulikflüssigkeit zurückgeleitet und gesammelt wird, von verschiedenen Komponenten und Bereichen des Getriebes 14. Das Hydraulikfluid wird aus dem Sumpf 102 gedrückt und über die Getriebefluidpumpe 103 an das gesamte Hydrauliksteuersystem 100 weitergeleitet. Die Getriebefluidpumpe 103 kann beispielsweise eine Zahnradpumpe, eine Flügelzellenpumpe, eine Gerotorpumpe oder eine andere Verdrängerpumpe sein. Das Druckregler-Subsystem 106 kann auch eine alternative Quelle für Hydraulikfluid beinhalten, die eine Hilfspumpe 140 beinhaltet, die vorzugsweise durch einen Elektromotor, Motor, eine Batterie oder eine andere Antriebsmaschine (nicht dargestellt) oder einen Speicher angetrieben wird. Die Hilfspumpe 140 kann bei Bedarf integriert werden, um den Leitungsdruck z. B. bei Start/Stopp-Anwendungen bereitzustellen. Das Hydraulikfluid von der Getriebefluidpumpe 103 wird durch ein Druckregelventil 112 gesteuert. Das Druckregelventil 112 regelt den Druck des Hydraulikfluids von der Getriebefluidpumpe 103 und fördert das druckbeaufschlagte Hydraulikfluid bei Leitungsdruck zu einer Wandlerzuleitung 114. Das Druckregler-Subsystem 106 kann auch verschiedene andere Ventile und Magnetventile beinhalten, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
-
So beinhaltet beispielsweise das Leitungsdruckregelventil die Anschlüsse 112A-E, die in 2B von links nach rechts durchnummeriert sind. Der Anschluss 112A kommuniziert mit einer Leitungsdrucksignalleitung 113 von einem Leitungsdrucksteuer-Magnetventil 134. Der Anschluss 112B kommuniziert mit der Wandlerzuleitung 114. Die Anschlüsse 112C und 112F kommunizieren mit dem Leitungsdruck 126. Der Anschluss 112D kommuniziert mit einer Bypass-Schaltung 119. Der Anschluss 112E ist eine Auslassöffnung. Das Druckregelventil 112 beinhaltet ferner ein Schieberventil 121, das verschiebbar in einer Bohrung 123 angeordnet und im Ventilkörper 101 ausgebildet ist. Das Schieberventil 121 ist gegen ein Vorspannelement 125, wie beispielsweise eine Spiralfeder, beweglich, um den Leitungsdruck zu steuern.
-
Das Druckregelventil 112 regelt den Durchfluss und/oder Druck des Getriebefluids zu einem primären Riemenscheibenventil 122, einem sekundären Riemenscheibenventil 124 und/oder zu einem oder mehreren anderen Stellgliedern/Funktionen, wie beispielsweise dem Drehmomentwandler 16 und anderen Ventilen innerhalb des hydraulischen Steuersystems 100. Das Druckregelventil 112 kann auch Fluid aus der Getriebefluidpumpe 103 zum Kühlen und Schmieren bereitstellen. Ein Ausgangsdruck des Druckregelventils 112 kann als Leitungsdruck 126 beschrieben werden.
-
Die Getriebefluidpumpe 103 gibt über einen ersten Flüssigkeitspfad 116 Getriebefluid an das Druckregelventil 112 ab, und die Getriebefluidpumpe 103 gibt auch das Getriebefluid über einen zweiten Flüssigkeitspfad 120 an ein Schaltventil 118 aus. Das Schaltventil weist einen Schieber 127 auf, der verschiebbar innerhalb einer Bohrung 129 angeordnet ist, die von einem Vorspannelement 131, wie beispielsweise einer Feder, in eine erste Position vorgespannt wird.
-
Wenn das Schaltventil 118 geöffnet ist (in einer zweiten Stellung), fließt das Getriebefluid von der Getriebefluidpumpe 103 durch das Schaltventil 118 zum Druckregelventil 112. In verschiedenen Implementierungen kann das Schaltventil 118 innerhalb der Getriebefluidpumpe 103 integriert sein. Wenn das Schaltventil 118 geschlossen ist (in einer ersten Stellung), ist der zweite Flüssigkeitspfad 120 zurück zum Pumpenansaugung verbunden.
-
Wenn sich das Schaltventil 118 in der geschlossenen Stellung oder der ersten Stellung befindet, blockiert das Schaltventil 118 den Getriebefluidstrom durch den zweiten Flüssigkeitspfad 120 und verbindet den zweiten Pfad 120 mit der Pumpenansaugung, sodass die Getriebefluidpumpe 103 nur über den ersten Flüssigkeitspfad 116 Getriebefluid zum Druckregelventil 112 fördert und die Getriebefluidpumpe 103 in einem partiellen (z. B. halben) Betriebsmodus betrieben wird. Da die Getriebefluidpumpe 103 durch den Motor 12 angetrieben wird, kann eine Kraftstoffeffizienzsteigerung (d. h. eine Kraftstoffverbrauchsverringerung) des Motors 12 (gegenüber dem Vollmodusbetrieb) während des Betriebs im Teilmodus umgesetzt werden, da die Getriebefluidpumpe 103 eine geringere Drehmomentbelastung des Motors 12 ausübt.
-
Wenn sich das Schaltventil 118 in der geöffneten Stellung oder der zweiten Stellung befindet, wird dem Schieber 127 über die Signalleitung 133 druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid zugeführt, um den Schieber 127 gegen die Feder 131 zu drücken, und die Getriebefluidpumpe 103 arbeitet in einem Vollmodusbetrieb. Das Schaltventil 118 aktiviert den Getriebefluidstrom durch den zweiten Flüssigkeitspfad 120, wenn er sich in der offenen Stellung befindet, sodass die Getriebefluidpumpe 103 Getriebefluid durch den ersten Flüssigkeitspfad 116 und den zweiten Flüssigkeitspfad 120 zum Druckregelventil 112 pumpt.
-
Das Schaltventil 118 kann unter verschiedenen Umständen von der geschlossenen in die offene Stellung gesteuert werden. So kann beispielsweise nur dann das Schaltventil 118 von der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung überführt werden, wenn eine Änderungsrate des Sollverhältnisses zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle 20, 22 größer als ein vorgegebener Wert ist. In einem weiteren Beispiel kann das Schaltventil 118 von der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung überführt werden, wenn eine Änderungsrate des Sollverhältnisses zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle 20, 22 kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
-
Das Stellgliedzufuhr-Subsystem 108 stellt im gesamten hydraulischen Steuersystem 100 Hydraulikfluid für verschiedene Steuervorrichtungen oder Stellglieder, wie beispielsweise Magnetventile, bereit. Das Stellgliedzufuhr-Subsystem 108 beinhaltet ein Zufuhrbegrenzungsventil 115, das den Druck des den Stellgliedern zugeführten Hydraulikfluids steuert oder begrenzt. So ist beispielsweise das Zufuhrbegrenzungsventil 115 konfiguriert, um ein binäres Magnetsteuerventil 132, ein Leitungsdrucksteuermagnetventil 134, ein primäres elektromagnetisches Riemenscheibensteuerventil 136, ein sekundäres elektromagnetisches Riemenscheibensteuerventil 138, ein TCC-Steuermagnetsteuerventil 142, ein kupplungsgesteuertes Magnetsteuerventil 144, ein erstes elektromagnetisches Modussteuerventil 146 und/oder ein zweites elektromagnetisches Modussteuerventil 148 mit Fluid zu versorgen. Jedes der elektromagnetischen Steuerventile 132, 134, 136, 138, 142, 144, 146, 148 kann beispielsweise ein VBS- oder VFS-Ventil sein, das normalerweise hoch oder niedrig sein kann. In einem Beispiel kann jedes der Magnetsteuerventile 132, 134, 136, 138, 144 normalerweise hoch und jedes der elektromagnetischen Steuerventile 142, 146, 148 normalerweise niedrig sein. Jedes der elektromagnetischen Steuerventile 132, 134, 136, 138, 142, 144, 146, 148 kann elektrisch aktiviert werden. In weiteren Beispielen können die Steuerventile 132, 134, 136, 138, 142, 144, 146, 148 eine andere Art von Steuerventil ohne Magnetventil sein, das elektrisch aktiviert werden kann.
-
Das primäre Riemenscheibenventil 122, gesteuert und betätigt durch das elektrisch aktivierte primäre elektromagnetische Riemenscheibensteuerventil 136, regelt den Durchfluss (und Druck) des Getriebefluids zur primären Riemenscheibe 34. So kann beispielsweise das primäre Riemenscheibenventil 122 geöffnet werden, um den Durchfluss/Druck des Getriebefluids zur primären Riemenscheibe 34 zu erhöhen, um die primäre Riemenscheibe 34 zu erweitern und das Riemenscheiben-Übersetzungsverhältnis der primären Riemenscheibe 34 zu ändern. Das primäre Riemenscheibenventil 122 kann geschlossen werden, um den Durchfluss/Druck des Getriebefluids zur primären Riemenscheibe 34 zu verringern und die primäre Riemenscheibe 34 zusammenzudrücken und das Riemenscheiben-Übersetzungsverhältnis der primären Riemenscheibe 34 zu ändern. Ein Ausgangsdruck des primären Riemenscheibenventils 122 kann als Primärriemenscheibendruck 128 bezeichnet werden.
-
Das sekundäre Riemenscheibenventil 124, gesteuert und betätigt durch das elektrisch aktivierte sekundäre elektromagnetische Riemenscheibensteuerventil 138, regelt den Durchfluss (und Druck) des Getriebefluids zur sekundären Riemenscheibe 36. So kann beispielsweise das sekundäre Riemenscheibenventil 124 zum Erhöhen des Getriebefluidstroms zur sekundären Riemenscheibe 36 zu erhöhen, um die sekundäre Riemenscheibe 36 zu erweitern und das Riemenscheiben-Übersetzungsverhältnis der sekundären Riemenscheibe 36 zu ändern. Das sekundäre Riemenscheibenventil 124 kann zum Erhöhen des Getriebefluidstroms zur sekundären Riemenscheibe 36 geschlossen sein, um die sekundäre Riemenscheibe 36 zusammenzudrücken und das Riemenscheiben-Übersetzungsverhältnis der sekundären Riemenscheibe 36 zu ändern. Ein Ausgangsdruck des sekundären Riemenscheibenventils 124 kann als Sekundärriemenscheibendruck 130 bezeichnet werden.
-
Das Drehmomentwandler-Kupplungssteuerungs-Subsystem 110 steuert das Einrücken der Drehmomentwandlerkupplung 18 und das Kühlen des Drehmomentwandlers 16. Das Drehmomentwandler-Kupplungssteuerungs-Subsystem 110 beinhaltet im Allgemeinen ein Fehlerventil 150 der Drehmomentwandlerkupplung (TCC), ein TCC-Druckregelventil 152, ein Drehmomentwandler-Steuerventil 154 und das TCC-Magnetsteuerventil 142.
-
Das TCC-Fehlerventil 150 beinhaltet die Anschlüsse 150A-E, die in 2A von links nach rechts durchnummeriert sind. Die Anschlüsse 150A und 150B sind Auslassöffnungen, die mit dem Sumpf 102 oder einem Auslass-Hinterfüllkreislauf verbunden sind (nicht dargestellt). Der Anschluss 150C ist über eine Fluidleitung 156 mit dem Drehmomentwandler-Steuerventil 154 verbunden. Der Anschluss 150D ist mit dem druckbeaufschlagten Hydraulikfluid aus der Wandlerzuleitung 114 verbunden und nimmt dieses auf. Der Anschluss 150E ist über eine Signalleitung 158 mit dem TCC-Magnetsteuerventil 142 verbunden. Das TCC-Fehlerventil 150 beinhaltet ferner ein Schieberventil 160, das verschiebbar in einer Bohrung 161 angeordnet und im Ventilkörper 101 ausgebildet ist. Das Schieberventil 160 ist beweglich zwischen einer Boost-Position mit dem nach links bewegten Schieberventil 160 gemäß 2A und einer Sicherheitsposition mit dem nach rechts bewegten Schieberventil 160. Ein Vorspannelement 164, wie beispielsweise eine Spiralfeder, spannt das Schieberventil 160 in die Sicherheitsposition vor. Das Hydraulikfluid aus dem TCC-Magnetsteuerventil 142 bewegt über die Signalleitung 158 das Steuerventil 160 in die Boost-Position. In der Boost-Position kommuniziert der Anschluss 150B mit dem Anschluss 150C, wobei der Anschluss 150D geschlossen ist. In der Sicherheitsposition kommuniziert der Anschluss 150C mit dem Anschluss 150D, wobei der Anschluss 150B geschlossen ist.
-
Das TCC-Druckregelventil 152 regelt den Druck des Hydraulikfluids, der an das Drehmomentwandler-Steuerventil 154 übertragen wird. Das TCC-Druckregelventil 152 beinhaltet die Fluidanschlüsse 152A-E, die in 2B von links nach rechts nummeriert sind. Der Anschluss 152A ist mit der Signalleitung 158 verbunden. Der Fluidanschluss 152B ist mit dem Hydraulikfluid der Stellgliedzuleitung 117 verbunden und nimmt dieses auf. Die Anschlüsse 152C und 152E sind mit einer Fluidleitung 166 verbunden. Der Anschluss 152D ist eine Auslassöffnung. Ein Regelventil 168 ist innerhalb des TCC-Druckregelventils 152 angeordnet. Das Regelventil 168 regelt den Druck des Hydraulikfluids, das vom Anschluss 152B zum Anschluss 152C und damit zum Drehmomentwandler-Steuerventil 154 über die Fluidleitung 166 gelangt. Das Regelventil 168 wird durch ein Drucksignal positioniert, das vom TCC-Magnetsteuerventil 142 über den Anschluss 152A gesendet wird. Das TCC-Magnetsteuerventil 142 steuert einen Fluiddruck, indem es druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid an den Anschluss 152A sendet, um auf das Regelventil 168 zu betätigen. Gleichzeitig wird das Hydraulikfluid vom Anschluss 152C über den Anschluss 152E zum Regelventil 168 zurückgeführt und wirkt auf der gegenüberliegenden Seite des Regelventils 168. Der Druckausgleich zwischen dem vom TCC-Magnetventil 142 vorgegebenen Druck, dem Druck in der Fluidleitung 166 und einer Feder 170 wird erreicht, wenn sich das Regelventil 168 bewegt und eine selektive Verbindung zwischen den Anschlüssen 152B und 152C ermöglicht.
-
Das Drehmomentwandler-Steuerventil 154 steuert das Einrücken der Drehmomentwandlerkupplung 18 innerhalb des Drehmomentwandlers 16. Das Drehmomentwandler-Steuerventil 154 beinhaltet die Anschlüsse 154A-I, die in 2A von links nach rechts durchnummeriert sind. Der Anschluss 154A ist mit der Signalleitung 158 verbunden. Der Anschluss 154B ist mit der Fluidleitung 156 verbunden. Der Anschluss 154C ist mit einer TCC-Freigabeleitung 172 verbunden. Die TCC-Freigabeleitung 172 kommuniziert mit einem Abblaseventil 174 und mit einer Freigabeseite der Drehmomentwandlerkupplung 18. Die Anschlüsse 154D und 154E kommunizieren mit den parallelen Zweigen 114A und 114B der Wandlerzuleitung 114. Der Anschluss 154F kommuniziert mit einer Kühlerleitung 176. Die Kühlerleitung 176 kommuniziert mit einem Kühler 178 und einem in Reihe geschalteten Filter 180. Der Kühler 178 reduziert die Temperatur des Hydraulikfluids, das durch den Filter 180 strömt, wie in der Technik bekannt. Ein Abblaseventil 182 ist parallel zum Filter 180 angeordnet. Hydraulikfluid aus dem Kühler 178 und dem Filter 180 kommunizieren über einen Schmiermittelkreislauf 184 mit dem Sumpf 102. Der Anschluss 154G ist mit einer TCC-Anwendungsleitung 186 verbunden. Die TCC-Anwendungsleitung 186 kommuniziert mit einer Anwendungsseite der Drehmomentwandlerkupplung 18. Der Anschluss 154H kommuniziert mit dem TCC-Druckregelventil 152 über die Fluidleitung 166. Der Anschluss 154I kommuniziert mit der Fluidleitung 188, die im Folgenden näher beschrieben wird.
-
Das Drehmomentwandler-Steuerventil 154 beinhaltet ferner ein Schieberventil 190, das verschiebbar in einer Bohrung 192 angeordnet und im Ventilkörper 101 ausgebildet ist. Das Schieberventil 190 ist beweglich zwischen einer Anwendeposition mit dem nach rechts bewegten Schieberventil 190, wie in 2A dargestellt, und einer Freigabeposition mit dem nach links bewegten Schieberventil 190. Ein Vorspannelement 194, wie beispielsweise eine Spiralfeder, spannt das Schieberventil 190 in die Freigabeposition vor. Das Hydraulikfluid vom TCC-Steuermagnetventil 142 bewegt über die Signalleitung 158 das Schieberventil 190 in die Anwendeposition. In der Freigabeposition sind die Anschlüsse 154B, 154E und 154H gesperrt, der Anschluss 154C kommuniziert mit dem Anschluss 154D und der Anschluss 154F kommuniziert mit dem Anschluss 154G. In der Anwendeposition kommuniziert Port 154B mit dem Anschluss 154C, der Anschluss 154D ist blockiert, der Anschluss 154E kommuniziert mit dem Anschluss 154F und der Anschluss 154G kommuniziert mit dem Anschluss 154H.
-
Das TCC-Steuermagnetventil 142 ist zum Steuern der Stellung des TCC-Druckregelventils 152 und zum Bewegen des TCC-Fehlerventils 150 konfiguriert. Das TCC-Steuermagnetventil 142 ist vorzugsweise ein normalerweise niedriges Magnetventil, wie vorstehend ausgeführt. Das TCC-Steuermagnetventil 142 ist elektrisch mit dem Getriebesteuermodul 40 verbunden.
-
Das ETRS-Steuersubsystem 104 steuert die Vorwärts- und Rückwärtskupplungen 34, 36 und ein Parksteuerventil 268. Im Allgemeinen wandelt das ETRS-Steuer-Subsystem 104 einen elektronischen Eingang für eine angeforderte Bereichsauswahl (Fahren, Rückwärts, Parken) in hydraulische und mechanische Befehle um. Die mechanischen Befehle beinhalten das Einrücken und Ausrücken eines Parkmechanismus 114.
-
Das ETRS-Steuersubsystem 104 beinhaltet ein Bereichsfreigabeventil 194, ein Kupplungsstandardventil 204 sowie erste und zweite Modusventile 206, 208. Das Bereichsfreigabeventil 194 beinhaltet die Fluidanschlüsse 194A-D. Der Fluidanschluss 194A ist mit der Leitungsdruck-Signalleitung 113 verbunden. Der Fluidanschluss 194B steht mit der Stellglied-Zufuhrleitung 117 in Verbindung. Der Fluidanschluss 194C kommuniziert mit einer Bereichszufuhrleitung 196. Der Anschluss 194D ist eine Auslassöffnung, die mit dem Sumpf 102 oder einem Auslass-Hinterfüllkreislauf verbunden ist. Das Bereichsfreigabeventil 194 beinhaltet weiterhin ein Schieberventil 198, das innerhalb einer Bohrung 200 verschiebbar angeordnet ist. Wenn beispielsweise druckbeaufschlagtes Fluid über die Signalleitung 113 zugeführt wird, wirkt der Fluiddruck auf das Schieberventil 198 über den Fluidanschluss 194A und bewegt das Schieberventil 198 gegen eine Feder 202 in eine gestrichene oder freigegebene Position. Das Schieberventil 198 wird durch die Feder 202 in eine ausgefahrene Position gebracht. Wenn das Schieberventil 198 betätigt wird, kommuniziert der Fluidanschluss 194B mit dem Fluidanschluss 194C. Wenn sich das Steuerventil 198 in der ausgefahrenen Position befindet, ist der Fluidanschluss 194B blockiert. Das Bereichsfreigabeventil 194 ist konfiguriert, um Hydraulikfluid zu den Kupplungen 34, 36 und zu einer Parkanordnung 203 zu unterbrechen, bis mit den ersten und zweiten Modusventilen 206, 208 eine Sicherheitsmodusventilposition erreicht ist.
-
Die Bereichszufuhrleitung 196 kommuniziert mit dem Kupplungsstandardventil 204 und mit dem ersten Modusventil 206. Das Standardkupplungsventil 204 weist die Fluidanschlüsse 204A-E auf, die von links nach rechts in 2A nummeriert sind. Der Fluidanschluss 204A ist mit der Signalleitung 133 verbunden. Die Anschlüsse 204B und 204E sind Auslassöffnungen, die mit dem Sumpf 102 oder einem Auslass-Hinterfüllkreislauf verbunden sind. Der Fluidanschluss 204C ist mit einer Fluidleitung 188 verbunden. Der Fluidanschluss 204D ist mit einer Bereichszufuhrleitung 196 verbunden. Das Kupplungsfehlerventil 204 beinhaltet weiterhin ein Steuerventil 210, das verschiebbar in einer Bohrung 212 angeordnet ist. Wenn druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid über die Signalleitung 133 zugeführt wird, wirkt der Fluiddruck auf das Schieberventil 210 über den Fluidanschluss 204A und bewegt das Schieberventil 210 gegen eine Feder 214 in eine eingefahrene oder freigegebene Position. Das Schieberventil 210 wird durch die Feder 214 in eine ausgefahrene Position gebracht. Wenn das Steuerventil 210 betätigt wird, kommuniziert der Fluidanschluss 204C mit dem Fluidanschluss 204D und bringt die Fluidleitung 188 mit der Bereichszufuhrleitung 196 in Verbindung. Wenn sich das Steuerventil 210 in der ausgefahrenen Position befindet, ist der Fluidanschluss 204D blockiert und der Fluidanschluss 204C kommuniziert mit dem Auslass (Fluidanschluss 204B). Das Kupplungsstandardventil 204 stellt ein sekundäres Mittel zum Aktivieren der Kupplungen 34, 36 für den „Limp-Home-Schutz“ bereit, was nachfolgend näher beschrieben wird.
-
Das primäre Kupplungsdruckregelventil ist im Allgemeinen mit 216 bezeichnet. Das primäre Kupplungsdruckregelventil 216 ist zum Antreiben der Vorwärts- und Rückwärtskupplung über die Modusventile 206, 208 konfiguriert. Das primäre Kupplungsdruckregelventil 216 regelt den Druck des Hydraulikfluids, der an die Modusventile 206, 208 übermittelt wird. Das primäre Kupplungsdruckregelventil 216 weist die Fluidanschlüsse A-E auf, die in 2A von links nach rechts nummeriert sind. Der Anschluss 216A ist mit einer Signalleitung 218 verbunden, die durch das Kupplungssteuer-Magnetventil 144 betätigbar ist. Der Anschluss 216B kommuniziert mit der Fluidleitung 188, die ebenfalls mit dem Kupplungsfehlerventil 204 und dem Drehmomentwandler-Steuerventil 154 verbunden ist, wie vorstehend erläutert. Die Anschlüsse 216C und 216E kommunizieren mit einer Zuleitung 220 zum ersten Modusventil 206. Der Fluidanschluss 216D kommuniziert mit dem Bereich, in dem die Fluidleitung 196 freigegeben ist.
-
Ein Regelventil 222 ist innerhalb des primären Kupplungsdruckregelventils 216 angeordnet. Das Regelventil 222 regelt den Druck des Hydraulikfluids, das vom Anschluss 216B zum Anschluss 216C und damit zum ersten Modusventil 206 geleitet wird. Das Regelventil 222 wird durch ein Drucksignal positioniert, das vom Kupplungssteuer-Magnetventil 144 über die Fluidleitung 218 zum Anschluss 216A gesendet wird. Gleichzeitig wird das druckbeaufschlagte Hydraulikfluid vom Anschluss 216C über den Anschluss 216E zum Regelventil 222 zurückgeführt und wirkt auf der gegenüberliegenden Seite des Regelventils 222. Der Druckausgleich zwischen dem vom Kupplungssteuerungsmagnetventil 144 vorgegebenen Druck, dem Druck in der Fluidleitung 220 und einer Feder 224 wird erreicht, wenn sich das Regelventil 222 bewegt und eine selektive Verbindung zwischen den Anschlüssen 216C und 216E ermöglicht.
-
Die ersten und zweiten Modusen-Ventilanordnungen 206, 208 sind in Reihe geschaltet und kommunizieren miteinander und mit dem Bereichsfreigabeventil 194. Das erste Modusventil 206 beinhaltet die Anschlüsse 206A-M, die von links nach rechts durchnummeriert sind. Die Anschlüsse 206B, D, H, L und M sind Auslassöffnungen, die mit dem Sumpf 102 oder einem Auslass-Hinterfüllkreislauf verbunden sind. Die Anschlüsse 206A kommunizieren mit einer Antriebskupplungsbetätigung und der Rückführleitung 226. Der Anschluss 206C kommuniziert mit einer ersten Modussignalleitung 228, die durch elektronisches Betätigen des ersten elektromagnetischen Modussteuerventils 146 unter Druck gesetzt wird. Der Anschluss 206E kommuniziert mit einer Außer-Park-Zufuhrleitung 230. Der Anschluss 206F ist mit der Bereichszufuhrleitung 196 verbunden. Der Anschluss 206G kommuniziert mit einer Parkrücklauf-Fluidleitung 232. Der Anschluss 2061 kommuniziert mit einer Fluidleitung 234. Der Anschluss 206J kommuniziert mit der ersten Modusventilzuleitung 220. Der Anschluss 206K kommuniziert mit einer Rückführleitung 236.
-
Die erste Modusventilanordnung 206 beinhaltet weiterhin die Schieberventile 238A und 238B, die verschiebbar in einer Bohrung 240 angeordnet sind. Die Schieberventile 238A, 238B werden durch das über die Leitungen 228 und 226 zugeführte Hydraulikfluid betätigt. Am rechten Ende des Schieberventils 238B ist eine Vorspannfeder 239 angeordnet, welche die Schieberventile 238A, 238B nach links in der Ausrichtung von 2A vorspannt. Die Schieberventile 238A, 238B sind zwischen einer ersten Position (wie in 2A dargestellt) und einer zweiten Position, in der das Schieberventil 238A in der Ausrichtung von 2A nach rechts bewegt wird, beweglich. In der ersten Position kommuniziert der Anschluss 206E mit dem Anschluss 206D und ist verbraucht; der Anschluss 206F kommuniziert mit dem Anschluss 206G; der Anschluss 2061 kommuniziert mit dem Anschluss 206H und ist verbraucht; und der Anschluss 206J kommuniziert mit dem Anschluss 206K und verbindet die Fluidleitung 220 mit der Rücklaufleitung 236. Um die erste Modusventilanordnung 206 von der ersten Position in die zweite Position zu bewegen, füllt das Signalleitungsfluid aus der Fluidleitung 228 den Bereich 242 auf, wodurch sich das Schieberventil 238A nach rechts bewegt. In der zweiten Position kommuniziert der Fluidanschluss 206E mit dem Fluidanschluss 206F, sodass die Bereichsfreigabeleitung 196 mit der Außer-Park-Zuleitung 230 kommuniziert; der Fluidanschluss 206G mit dem Fluidanschluss 206H verbunden ist und verbraucht ist; der Fluidanschluss 2061 mit dem Fluidanschluss 206J verbunden ist und dadurch die vordere Zuleitung 234 mit der Fluidleitung 220 verbindet; und der Fluidanschluss 206K mit dem Fluidanschluss 206L verbunden ist und verbraucht ist.
-
Die zweite Modusventilanordnung 208 beinhaltet im Allgemeinen die Anschlüsse 208A-L. Der Fluidanschluss 208A kommuniziert mit einer Signalleitung 244 im zweiten Modus, die durch elektronisches Betätigen des Magnetventils 148 im zweiten Modus unter Druck gesetzt wird. Die Anschlüsse 208B, 208F, 208I, and 208L sind Auslassöffnungen, die mit dem Sumpf 102 oder einem Auslass-Hinterfüllkreislauf verbunden sind. Der Anschluss 208C kommuniziert mit einer Rückwärts-Außer-Park-Zufuhrleitung 246. Der Anschluss 208D kommuniziert mit der Fluidleitung 232. Der Anschluss 208E kommuniziert mit einer Parkrücklauf-Fluidleitung 248. Der Anschluss 208G kommuniziert mit der Vorwärtszuleitung 234. Der Anschluss 208H kommuniziert mit der Antriebskupplungsbetätigungs- und Rückführleitung 226, die mit einer Vorwärtskupplungsschaltung 249 verbunden ist, die konfiguriert ist, um die Vorwärtskupplung 34 zu betätigen. Der Anschluss 208J kommuniziert mit einer Rückwärtskupplungsbetätigungsleitung 250, die mit einer Rückwärtskupplungsbetätigungsschaltung 252 verbunden ist, die zum Betätigen der Rückwärtskupplung 36 konfiguriert ist.
-
Die zweite Modusventilanordnung 208 beinhaltet eines oder mehrere Schieberventile 254, das innerhalb einer Bohrung 256 verschiebbar angeordnet ist. Das Schieberventil 254 ist zwischen einer ersten und einer zweiten Position verschiebbar. In der ersten Position (dargestellt in 2A) kommuniziert der Anschluss 208C mit dem Anschluss 208B und ist verbraucht; der Anschluss 208D kommuniziert mit dem Anschluss 208E und verbindet so die Fluidleitung 232 mit der Rücklaufzufuhrleitung 248; der Anschluss 208G kommuniziert mit dem Anschluss 208H und verbindet so die Vorwärtszufuhrleitung 234 mit der Antriebskupplungsbetätigung und der Rückführleitung 226; und der Anschluss 208J kommuniziert mit dem Anschluss 2081 und ist verbraucht. Der Anschluss 208K ist blockiert. Am rechten Ende des Schieberventils 254 ist eine Vorspannfeder 255 angeordnet, die das Schieberventil 254 in der Ausrichtung von 2A nach links vorspannt.
-
Um das Schieberventil 254 in die zweite Position zu bewegen (in der Konfiguration von 2A nach rechts), wird das Fluid über die Signalleitung 244 zum Anschluss 208A geleitet, was durch Aktivieren (oder Deaktivieren) des Magnetventils 148 erreicht wird. In der zweiten Position kommuniziert der Anschluss 208C mit dem Anschluss 208D und verbindet so die Fluidleitung 232 mit der Rückwärts-Außer-Park-Zuleitung 246; der Anschluss 208E kommuniziert mit dem Anschluss 208F und ist entlüftet; der Anschluss 208G ist geschlossen; der Anschluss 208H kommuniziert mit dem Anschluss 2081 und ist entlüftet; und der Anschluss 208J kommuniziert mit dem Anschluss 208K und verbindet so die Rückwärts-Zuleitung 236 mit der Betätigungsleitung 250 der Rückwärtskupplung.
-
Wenn sich das erste Modusventil 206 in der „gestrichenen“ Position befindet, oder in der zweiten Position befindet, während sich das zweite Modusventil 208 in der „ausgefahrenen“-Position befindet, befindet sich das Getriebe im „Antrieb“, was ein Vorwärtsfahrmodus ist. Wenn sich das erste Modusventil 206 in der „ausgefahrenen“-Position oder der ersten Position befindet, während sich das zweite Modusventil 208 in der „gestrichenen“ Position befindet, befindet sich das Getriebe in der „Rückwärts“-Position.
-
Die erste Modusventilanordnung 206 kann einen, zwei oder mehrere Positionssensoren 260 beinhalten, und die zweite Modusventilanordnung 208 kann beispielsweise einen, zwei oder mehrere Positionssensoren 262 beinhalten, die konfiguriert sind, um die Position der Spulen 238A, 254 innerhalb der Modusventile 206, 208 zu bestimmen.
-
Ein Rückschlagventil 264 ist mit den Fluidleitungen 230 und 246 verbunden. Das Rückschlagventil 264 beinhaltet drei Anschlüsse 264A-C. Der Anschluss 264A ist mit der Rückwärts-Außer-Park-Zufuhrleitung 246 verbunden. Der Anschluss 264B ist mit der Vorwärts-Außer-Park-Zufuhrleitung 230 verbunden. Der Anschluss oder Auslass 264C ist mit einer Außer-Park-(OOP)-Fluidleitung 266 verbunden. Das Rückschlagventil 264 schließt denjenigen der Anschlüsse 264A und 264B, der den niedrigeren Hydraulikdruck liefert und die Verbindung zwischen der Auslassöffnung 264C und demjenigen der Anschlüsse 264A und 264B herstellt, der den höheren Hydraulikdruck aufweist oder liefert.
-
Die Rücklauf-Park-Zufuhrleitung 248 und die OOP-Fluidleitung 266 kommunizieren jeweils mit einem Parksteuerventil 268, das ein Servoventil sein kann. Das Parksteuerventil 268 beinhaltet die Anschlüsse 268A und 268B, die jeweils auf beiden Seiten eines Kolbens 270 angeordnet sind. Der Kolben 270 ist mechanisch mit dem Parkmechanismus 114 gekoppelt, der eine Parksperre beinhalten kann, die zum Einrücken in einen Parkgang konfiguriert ist (nicht dargestellt). Der Anschluss 268A ist mit der OOP-Fluidleitung 266 verbunden, und der Anschluss 268B ist mit der Rücklauf-Park-Zufuhrleitung 248 verbunden. Der Kolben 270 bewegt sich bei einem Kontakt mit dem von einem der Fluidleitungen 266, 248 gelieferten Hydraulikfluid, wodurch der Parkmechanismus 114 mechanisch ausgerückt oder eingerückt wird. Eine Vorspannfeder bringt den Kolben 270 ohne hydraulische Unterstützung zurück in den Parkzustand.
-
Der Parkmechanismus 114 ist mit einem Außer-Park-(OOP)-Magnetventil 272 verbunden, das auch als Parksperr-Magnetventilanordnung (PISA) bezeichnet wird. Das OOP-Magnetventil 272 kann betätigt werden, um das Einrasten des Parkmechanismus 114 während eines Motor-Stopp-Starts (d. h. wenn das Fahrzeug während eines automatischen Motorstopps beweglich sein soll) mechanisch zu verhindern. Das OOP-Magnetventil 272 kann auch verwendet werden, um das Park-Servoventil 268 auszurücken, wenn es wünschenswert ist, zu anderen Zeiten außerhalb der Parkposition zu arbeiten (z. B. im Leerlauf).
-
Die Parksteuerventilanordnung 268 kann auch einen, zwei oder mehrere Positionssensoren innerhalb einer Positionsschalteranordnung 269 beinhalten, die beispielsweise zum Bestimmen der Position des Parkmechanismus 114 konfiguriert sind.
-
Wie vorstehend erwähnt, führt das ETRS-Subsystem 104 dem Vorwärtskupplungskreislauf 249 und/oder dem Rückwärtskupplungskreislauf 252 über die Kupplungsregelstrecke 220 und entweder die Antriebskupplungs- und Rückkopplungsleitung 226 oder die Rückwärtskupplungsbetätigungsleitung 250 druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid zu. Die Antriebskupplungsbetätigungs- und Rückkopplungsleitung 226 führt auch auf das erste Modusventil 206 beim Anschluss 206A zurück, um das erste Modusventil 206 in der zweiten Position oder der Position „1“ zu verriegeln, wodurch das Getriebe 14 in dem Vorwärtsfahrmodus verriegelt wird.
-
Unter Bezugnahme auf 3 ist jedes der Modusventile 206, 208 und das OOP-Magnetventil 272 zwischen einer ersten Position, die durch eine „0“ in 3 gekennzeichnet ist, und einer zweiten Position bewegbar, die durch eine „1“ in 3 gekennzeichnet ist. Abhängig von der Position jedes der Modusventile 206, 208 und des OOP-Magnetventils 272 kann das Getriebe im (Vorwärts) Antrieb, Rückwärtsgang, Parken oder Leerlauf sein. Wenn sich beispielsweise jedes der Modusventile 206, 208 und das OOP-Magnetventil 272 in der ersten Position oder der Position „0“ befindet, ist das Getriebe 14 im Parkzustand. Wenn sich jedes der Modusventile 206, 208 in der ersten Position oder der Position „0“ befindet, sich aber das OOP-Magnetventil 272 in der zweiten Position oder der Position „1“ befindet, ist das Getriebe 14 im Leerlauf. Darüber hinaus, wenn sich jedes der Modusventile 206, 208 in der zweiten Position oder der Position „1“ befindet, ist das Getriebe 14 ebenfalls im Leerlauf, unabhängig davon, ob sich das OOP-Magnetventil 272 in der Position „0“ oder „1“ befindet.
-
Tatsächlich, wenn eines oder beide der Modusventile 206, 208 in die zweite Position oder die Position „1“ gebracht werden, ist der Bereichszustand des Getriebes 14 nicht von der Position des OOP-Magnetventils 272 abhängig. Wenn sich somit das erste Modusventil 206 in der ersten Position oder der Position „0“ und das zweite Modusventil 208 in der zweiten Position oder der Position „1“ befindet, ist das Getriebe 14 im Rückwärtsgang, unabhängig von der Position des OOP-Magnetventils 272. Ebenso, aber umgekehrt, wenn sich das erste Modusventil 206 in der zweiten Position oder der Position „1“ und das zweite Modusventil 208 in der ersten Position oder der Position „0“ befindet, ist das Getriebe 14 im Fahr- oder Vorwärtsantriebsmodus, unabhängig von der Position des OOP-Magnetventils 272.
-
Jedes der Modusventile 206, 208 weist sein eigenes elektromagnetisches Modussteuerventil 146, 148 auf. Somit kann jedes der Modusventile 206, 208 unabhängig von und vor der Freigabe der Modusventile 206, 208 mit dem Bereichsfreigabeventil 194 bewegt werden. Jedes der Modusventile 206, 208 kann unabhängig von der Position des Bereichsfreigabeventils 194 aktiviert werden. Daher kann jedes Modusventil 206, 208 bewegt und seine Position durch seinen jeweiligen Positionssensor 260, 262 bestätigt werden, bevor dem Kupplungsdruckregelventil 216, den Kupplungsbetätigungskreisläufen 249, 252 und dem Parkmechanismus 114 druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid zugeführt wird.
-
Bei einem Ausfall oder Leistungsverlust der Getriebesteuerung bleibt das Hydrauliksystem 100 standardmäßig fahrbereit, solange sich das Getriebe 14 im Antriebszustand befindet, wenn der Ausfall eintritt. Das Bereichsfreigabeventil 194 speist das Kupplungsstandardventil 204, das Kupplungsregelventil 216 und das Ventil 206 des Modus 1. Das Kupplungssteuerungsmagnetventil 144 (das die Zuleitung 218 zum primären Kupplungsregelventil 216 steuert) ist normalerweise hoch. Dementsprechend veranlasst das Magnetventil 144 im Falle eines Stromausfalls des Kupplungssteuermagnetventils 144 das primäre Kupplungsregelventil 216, das erste Modusventil 206 weiter zu speisen. Weiterhin ist das binäre Magnetventil 132 normalerweise ebenfalls hoch und ermöglicht es der Zuleitung 133 weiterhin, den Signaldruck an das Kupplungsstandardventil 204 bereitzustellen, welches das Kupplungsstandardventil 204 betätigt, um die Zuleitung 188 mit der Freigabevorrichtung 196 zu verbinden, um letztendlich dem Vorwärtskupplungsbetätigungsschaltkreis 249 einen Vorlaufdruck bereitzustellen, da das erste Modusventil 206 durch die Antriebsrückführleitung 226 in der eingerückten Position „1“ verriegelt ist und somit das Druckfluid aus der Freigabezuleitung 196 über die Anschlüsse 206E und 206F mit der OOP-Leitung 230 verbunden ist, um das Getriebe 14 aus dem Park herauszuhalten. Somit sieht das Kupplungsstandardventil 194 einen „Limp-Home-Schutz“ vor, sodass ein Fahrer nicht sofort bei einem Ausfall oder Leistungsverlust festsitzt.
-
Somit ist das Hydrauliksteuersystem 100 im Vorwärtsfahrbetrieb standardmäßig auf Fahren eingestellt. Im Park-, Rückwärts- oder Neutralmodus wird das Hydrauliksystem 100 standardmäßig auf parken gestellt. Insbesondere befindet sich das erste Modusventil 206 in seiner ersten Position „0“ anstatt in seiner zweiten Position „1“. Deshalb weist das erste Modusventil 206 eine Abschaltung der Antriebszuleitung 234. Dementsprechend versorgt die Antriebszuleitung 234 im Falle eines Ausfalls nicht den Vorwärtskupplungskreislauf 249. Im Parkbetrieb befindet sich das zweite Modusventil 208 ebenfalls in der ersten „0“-Position.
-
Im Falle eines Leistungsverlustes oder eines Defekts während des Rückwärtsfahrens befindet sich das erste Modusventil 134 in der ersten „0“-Position, wobei die Antriebszuleitung 234 entlüftet ist und der Druck nicht dem Vorwärtskupplungskreislauf 249 zugeführt wird, während sich das zweite Modusventil 208 in der zweiten „1“-Position befindet und das Rückwärtsleitungsfluid 236 dem Rückwärtskupplungskreislauf 252 zugeführt wird; da jedoch die elektromagnetischen Modussteuerventile 146, 148 normalerweise niedrig sind und das zweite Modusventil 208 nicht in der zweiten Position verriegelt ist, kehrt das zweite Modusventil 208 bei einem Leistungsverlust in die erste Position „0“ zurück. Daher ist die Bereichsfreigabevorrichtung 196 zwar standardmäßig mit Druck beaufschlagt, aber die Bereichsfreigabevorrichtung 196 ist lediglich letztendlich mit der Rücklauf-Park-Zuleitung 248 verbunden, um das Getriebe 14 in den Parkbetrieb zurückzuversetzen. Der Parkeingriffsmechanismus 114 kann zum Einrasten entlang des Parkgangs konfiguriert werden, wenn das Fahrzeug 5 über eine bestimmte Geschwindigkeit, wie beispielsweise 5 mph, fährt, um das Fahrzeug 5 zu verlangsamen, bevor das Fahrzeug 5 zum Stillstand gebracht wird, wenn ein Fehler auftritt, während sich das Hydrauliksteuersystem 100 in Rückwärtsrichtung bewegt.
-
Die Leerlaufstellung folgt einem ähnlichen Schema wie die Park- und Rückfahrfunktion. Im Leerlauf befinden sich die ersten und zweiten Modusventile 206, 208 in der ersten „0“-Position und das OOP-Magnetventil 272 befindet sich in einer bestromten „1“-Position. Sobald das OOP-Magnetventil 272 an Leistung verliert, kehrt es in die stromlose Position „0“ zurück, wobei unter Bezugnahme auf 3 die Konfiguration für das Parken erreicht wird und sich jedes der Ventile 206, 208, 272 in der Position „0“-Position befindet. Im Leerlauf-Hoch, wobei sich die ersten und zweiten Modusventile 206, 208 in der zweiten „1“-Position und das OOP-Magnetventil 272 im stromlosen Zustand „0“ befinden, wird standardmäßig ein Parken erreicht, da das erste Modusventil 206 nicht einrastet, wenn sich das zweite Modusventil 208 in der zweiten „1“ Position befindet. (Stattdessen wird die Kupplungsbetätigungsantriebsleitung 226 durch den Anschluss 2081 entlüftet.) Dementsprechend kehren beide Modusventile 206, 208 in die erste „0“-Position zurück und wobei sich das OOP-Magnetventil 272 auch in der ersten „0“-Position befindet, wird die Parkstellung erreicht, wie in 3 dargestellt.
-
Es ist zu beachten, dass andere Öffnungs- und Rückschlagkugelanordnungen verwendet werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, einschließlich einer einzelnen Öffnung zum Füllen und Entlüften oder zum Füllen durch eine einzelne Öffnung und zum Entlüften durch zwei Öffnungen. Ebenso ist zu beachten, dass Fluidleitungen, Strömungspfade, Durchgänge usw. andere Formen, Größen, Querschnitte und zusätzliche oder weniger Verzweigungen enthalten können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
-
Die Beschreibung ist lediglich exemplarisch und Variationen, die nicht vom allgemeinen Kern dieser Offenbarung abweichen, werden als im Rahmen der Offenbarung befindlich verstanden. Diese Variationen sollen nicht als eine Abweichung vom Umfang der Erfindung betrachtet werden.
