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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Steuerungssystem zum Betätigen eines vorbestimmten Stellglieds. Diese Erfindung betrifft genauer gesagt ein hydraulisches Steuerungssystem mit einem Druckspeicher, der dazu angepasst ist, einen Fluiddruck darin zu speichern und den gespeicherten Druck zu dem Stellglied zu schicken, um dadurch das Stellglied zu betätigen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In Industriemaschinen und Kraftfahrzeugen wird ein hydraulisches Steuerungssystem verwendet, um eine hydraulisch betätigte Vorrichtung zu steuern und zu betätigen. Beispielsweise wird in einem Automatikgetriebe von Fahrzeugen dessen Übersetzungsverhältnis hydraulisch geändert und dessen Übertragungsdrehmoment wird gemäß einem Druckniveau variiert. Zu diesem Zweck wird der Fluiddruck aufgebaut, indem eine Ölpumpe durch ein Antriebsaggregat des Fahrzeugs angetrieben wird, und der auf diese Weise aufgebaute Fluiddruck wird durch ein Regelventil auf einen als Anfangsdruck bezeichneten Leitungsdruck geregelt. Der auf diese Weise aufgebaute Leitungsdruck wird ferner bedarfsgemäß geregelt und zu einem Getriebe, einer Kupplung, einer Bremse usw. geschickt. Die
japanische Patentoffenlegungsschrift mit der Nr. 2010-151240 offenbart ein Beispiel eines hydraulischen Steuerungssystems, das auf ein kontinuierlich variables Getriebe der Riemenbauart angewendet wird. Das durch die japanische Patentoffenlegungsschrift mit der Nr. 2010-151240 gelehrte hydraulische Steuerungssystem hat einen Hochdruckhydraulikkreislauf zum Steuern des Fluiddrucks, der zu einer Scheibe, an der ein Riemen anliegt, geschickt wird, um das Übersetzungsverhältnis zu ändern, und einen Niederdruckhydraulikkreislauf zum Steuern des Drucks des zu einem Drehmomentenwandler geschickten Öls und des zu einem zu schmierenden Abschnitt geschickten Öls. Gemäß den Lehren der japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nr. 2010-151240 wird der Fluiddruck, der durch die von der Kraftmaschine angetriebenen Hydraulikpumpe aufgebaut wird, durch ein erstes Druckregelventil in dem Hochdruckhydraulikkreislauf auf einen erforderlichen Druck geregelt. Der auf diese Weise durch das erste Regelventil geregelte Fluiddruck wird ferner durch ein zweites Regelventil gesenkt, sodass er zu dem Drehmomentenwandler geschickt wird und das von dem ersten Regelventil abgelassene Fluid wird zu dem Abschnitt geschickt, der geschmiert werden muss. Außerdem ist in dem Hochdruckhydraulikkreislauf ein Druckspeicher angeordnet, um den hohen Fluiddruck zu speichern, der an dem Hochdruckhydraulikkreislauf anliegt. Ein Solenoidschaltventil ist mit einer Eingangsseite des Druckspeichers verbunden, um die Ölpumpe wahlweise mit dem Druckspeicher und dem Hochdruckhydraulikkreislauf zu verbinden. Die elektrische Ölpumpe zum Erzeugen des hohen Drucks ist mit einer Eingangsseite des Umschaltventils verbunden.
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Das vorstehend beschriebene erste und zweite Regelventil sind dazu angepasst, das Druckregelniveau in Übereinstimmung mit einem Signaldruck von einem vorbestimmten Solenoidventil zu ändern. Außerdem wird gemäß den Lehren der
japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nr. 2010-151240 das Umschaltventil durch eine elektromagnetische Kraft des Solenoids betätigt und die Antriebs- und die Abtriebsscheibe sind individuell mit einem Zuführsolenoidventil und einem Ablasssolenoidventil zum Steuern des dorthin geschickten Fluiddrucks versehen. Ferner ist in den
japanischen Patentoffenlegungsschriften mit den Nummern 7-119821 und
8-42677 ein hydraulisches Steuerungssystem oder ein hydraulischer Steuerungskreislauf für ein Zahnradgetriebe offenbart. Gemäß der Lehre der japanischen Patentoffenlegungsschriften mit den Nummern 7-119821 und 8-42677 wird ein Signaldruck eines Linearsolenoidventils zum Beibehalten eines Durchrutschzustands einer Überbrückungskupplung zudem dazu verwendet, einen Einrückdruck einer Bremse und einen Rückdruck des Druckspeichers zu steuern.
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Um eine große Menge des Hochdruckfluids schnell zu den Scheiben zu schicken, um dadurch das Übersetzungsverhältnis schnell zu ändern, wird gemäß den Lehren der
japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nr. 2010-151240 ein elektrisch steuerbares Solenoidventil als das Druckspeichersteuerventil verwendet. Daher wird das Steuerungsansprechverhalten des zu der Scheibe geschickten Fluiddrucks verbessert. Jedoch werden in dem durch die japanische Patentoffenlegungsschrift 2010-151240 gelehrten Steuerungssystem die Solenoidventile dazu verwendet, den Fluiddruck zu regeln, das Fluid zu den Scheiben zu schicken oder davon abzugeben und den Druckspeicher und die Ölpumpe wahlweise zu verbinden. Somit werden in dem durch die
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2012-151240 gelehrten Steuerungssystem eine große Anzahl an elektrisch gesteuerten Solenoidventilen verwendet und dies wird die Kosten des Steuerungssystems erhöhen. Außerdem muss eine Abmessung des Steuerungssystems vergrößert werden.
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Somit wird gemäß den Lehren der
japanischen Patentoffenlegungsschriften mit den Nummern 7-119821 und
8-42677 der zum Steuern des Durchrutschzustands der Überbrückungskupplung verwendete Signaldruck zudem für andere Steuerungsarten verwendet. Daher kann die Anzahl der Teile, etwa der Solenoidventile zum Aufbauen des für andere Arten von Steuerungen verwendeten Signaldrucks verringert werden. Jedoch wird gemäß den Lehren der japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nr. 8-42677 der Rückdruck des Druckspeichers in der Situation gesteuert, in der die Durchrutschsteuerung der Überbrückungskupplung nicht ausgeführt wird. Ebenso wird gemäß den Lehren der japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nr. 7-119821 der Einrückdruck der Bremse ebenso in der Situation gesteuert, in der die Durchrutschsteuerung der Überbrückungskupplung nicht ausgeführt wird. Das heißt, sowohl die japanische Patentoffenlegungsschrift mit der Nr. 7-119821 als auch die mit der Nr. 8-42677 offenbaren Techniken zum Verwenden des nicht gebrauchten Solenoidventils für eine andere Art von Steuerungen und die Lehren dieser Schriften aus dem Stand der Technik beziehen sich nicht auf eine Technik zum gleichzeitigen Verwenden vorbestimmter Vorrichtungen oder Teile für Mehrfachanwendungen. Daher ist es erforderlich, dass die von den japanischen Patentoffenlegungsschriften mit den Nummern 7-119821 und 8-42677 gelehrten hydraulischen Steuerungssysteme weiter verkleinert werden und deren Herstellungskosten weiter verringert werden können.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der bis hier beschriebenen technischen Probleme durchgeführt und es ist ihre Aufgabe, ein hydraulisches Steuerungssystem zu verkleinern und dessen Herstellungskosten zu verringern.
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Das hydraulische Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein Regelventil, das einen durch eine Ölpumpe aufgebauten Fluiddruck auf einen Arbeitsdruck regelt, der in einem Steuerungskreislauf erforderlich ist; ein Signaldruckaufbauventil, welches einen Signaldruck an dem Regelventil anlegt, um ein Niveau des durch das Regelventil aufzubauenden Fluiddrucks zu bestimmen; und einen Druckspeicher, der den an dem Steuerungskreislauf anzulegenden Arbeitsdruck speichert. Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu lösen, ist das hydraulische Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet durch ein Druckspeichersteuerventil, welches zwischen dem Druckspeicher und dem Steuerungskreislauf angeordnet ist und welches dazu angepasst ist, den Druckspeicher mit dem Steuerungskreislauf zu verbinden, wenn es offen ist, und den Druckspeicher von dem Steuerungskreislauf zu trennen, wenn es geschlossen ist; und einen Signaldruckzuführdurchlass, der den durch das Signaldruckaufbauventil aufgebauten Signaldruck zu einem Signaldruckanschluss des Druckspeichersteuerventils schickt, um dadurch das Druckspeichersteuerventil in Übereinstimmung mit dem Signaldruck zu betätigen.
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Das Druckspeichersteuerventil wird durch einen Signaldruck, der durch das Signaldruckaufbauventil aufgebaut wird, geschlossen, um den Druckspeicher von dem Steuerungskreislauf zu trennen, und zwar in einem Fall, in dem das Signaldruckaufbauventil den Signaldruck bei einem Niveau ausgibt, bei dem es möglich ist, den Arbeitsdruck in dem Steuerungskreislauf zu erhöhen. Im Gegensatz dazu wird das Druckspeichersteuerungsventil durch einen von dem Signaldruckaufbauventil aufgebauten Signaldruck geöffnet, um den Druckspeicher mit dem Steuerungskreislauf zu verbinden, und zwar in einem Fall, in dem das Signaldruckaufbauventil den Signaldruck bei einem Niveau ausgibt, bei dem es möglich ist, den Arbeitsdruck in dem Steuerungskreislauf zu senken.
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Genauer gesagt gibt das Signaldruckaufbauventil einen ersten Signaldruck aus, der dem Regelventil ermöglicht, einen in dem Steuerungskreislauf erforderlichen Arbeitsdruck aufzubauen, während das Druckspeichersteuerventil geschlossen wird, um den Druckspeicher von dem Steuerungskreislauf zu trennen, und zwar in dem Fall, in dem der erforderliche Arbeitsdruck in dem Steuerungskreislauf höher als der Druck in dem Druckspeicher ist.
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Stattdessen kann das Signaldruckaufbauventil einen Signaldruck ausgeben, der dem Regelventil ermöglicht, einen Arbeitsdruck in dem Steuerungskreislauf aufzubauen, der niedriger als der Druck in dem Druckspeicher ist, während das Druckspeichersteuerungsventil geöffnet wird, um den Druckspeicher mit dem Steuerungskreislauf zu verbinden, und zwar in dem Fall, in dem der in dem Steuerungskreislauf erforderliche Arbeitsdruck niedriger als der Druck in dem Druckspeicher ist.
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In diesem Fall, d. h. in einem Fall, in dem der erforderliche Druck niedriger als der Druck in dem Druckspeicher ist, und der Druck in dem Druckspeicher auf ein vorbestimmtes Niveau abgesenkt ist, bei dem eine Druckspeicherung ausgeführt wird, gibt das Signaldruckaufbauventil einen zweiten Signaldruck aus, der dem Regelventil ermöglicht, den Fluiddruck aufzubauen, der höher als der Druck in dem Druckspeicher ist, während das Druckspeichersteuerventil geöffnet wird.
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Falls hingegen der erforderliche Druck niedriger als der Druck in dem Druckspeicher ist und der Druck in dem Druckspeicher höher als der Druck innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zum Speichern des Drucks in dem Druckspeicher ist, gibt das Signaldruckaufbauventil einen dritten Signaldruck aus, der dem Regelventil ermöglicht, den Fluiddruck aufzubauen, der niedriger als der Druck in dem Druckspeicher ist, während das Druckspeichersteuerventil geöffnet wird.
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Das hydraulische Steuerungssystem hat ferner einen Niederdruckkreislauf, der durch den Druck betätigt wird, der niedriger als jener in dem Steuerungskreislauf ist. Daher ist das Regelventil dazu angepasst, einen niedrigen Arbeitsdruck aufzubauen, der niedriger als der in Übereinstimmung mit dem Signaldruck zu dem Steuerungskreis geschickten Arbeitsdruck ist. Zu diesem Zweck gibt das Signaldruckaufbauventil den dritten Signaldruck aus, der dazu ausreichen ist, dem Regelventil zu ermöglichen, den niedrigen Arbeitsdruck aufzubauen.
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Gemäß dem hydraulischen Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung wird daher der Arbeitsdruck in dem Steuerungskreis auf Grundlage des von dem Signaldruckaufbauventil ausgegebenen Signaldrucks gesteuert. Zur gleichen Zeit wird der Signaldruck zudem zu dem Signaldruckanschluss des Druckspeichersteuerventils durch den Signaldruckzuführdurchlass geschickt, um das Druckspeichersteuerventil zu öffnen oder zu schließen. Somit kann gemäß der vorliegenden Erfindung der von dem Signaldruckaufbauventil ausgegebene Signaldruck gemeinschaftlich und gleichzeitig dafür verwendet werden, den Arbeitsdruck zu regeln und das Druckspeichersteuerventil zu öffnen oder zu schließen. Das heißt, das Signaldruckaufbauventil kann gemeinsam dazu verwendet werden, den Arbeitsdruck zu regeln, und das Druckspeichersteuerventil zu betätigen. Daher kann die Anzahl der Ventile verringert werden, sodass die Herstellungskosten des hydraulischen Steuerungssystems verringert werden. Außerdem kann das hydraulische Steuerungssystem selbst verkleinert werden.
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Das Druckspeichersteuerventil ist geschlossen, falls das Regelniveau hoch ist, d. h., falls der Arbeitsdruck erhöht wird. Im Gegensatz dazu ist das Druckspeichersteuerventil geöffnet, falls das Regelungsniveau niedrig ist, d. h., falls der Arbeitsdruck gesenkt wird. Gemäß dem auf diese Art aufgebauten hydraulischen Steuerungssystem kann das Fluid teilweise zu dem Druckspeicher geschickt werden, ohne eine Verzögerung beim Anheben des Arbeitsdrucks des Steuerungskreises zu verursachen, falls der Arbeitsdruck erhöht wird. Mit anderen Worten kann ein Steuerungsansprechverhalten zum Anheben des Arbeitsdrucks verbessert werden.
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Genauer gesagt kann in dem Fall, in dem der durch den Steuerungskreis erforderliche Arbeitsdruck höher als der gegenwärtige Druck in dem Druckspeicher ist, der erforderliche Druck nicht nur durch den in dem Druckspeicher gespeicherten Druck aufgebaut werden. Daher wird in diesem Fall der durch die Ölpumpe aufgebaute Fluiddruck auf einen hohen Druck geregelt, um den erforderlichen Druck zu erreichen. Jedoch kann gemäß der vorliegenden Erfindung verhindert werden, dass das Fluid in dem Steuerkreis zu dem Druckspeicher entweicht. Daher können sowohl der Arbeitsdruck in dem Steuerkreis als auch der Arbeitsdruck des mit dem Steuerkreis verbundenen Stellglieds schnell erhöht werden. Somit kann ein Ansprechverhalten zum Erhöhen des Arbeitsdrucks auf das erforderliche Niveau verbessert werden.
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In dem Fall, in dem der durch den Steuerungskreis erforderliche Arbeitsdruck niedriger als der in dem Druckspeicher gespeicherte Druck ist, wird im Gegensatz dazu das Druckspeichersteuerventil geöffnet, um den Druckspeicher mit dem Steuerungskreis zu verbinden, und zwar durch den von dem Signaldruckaufbauventil ausgegebenen Signaldruck, um den erforderlichen Arbeitsdruck zu erreichen. Durch dieses Festlegen des Signaldrucks zum Anheben des Arbeitsdrucks höher als der Druck in dem Druckspeicher kann der Arbeitsdruck auf das erforderliche Niveau geregelt werden, und gleichzeitig kann der Druck in dem Druckspeicher gespeichert werden. In dem Fall, in dem der durch den Steuerkreis erforderliche Arbeitsdruck somit niedriger als der in dem Druckspeicher gespeicherte Druck ist, kann außerdem eine Abgabemenge der Ölpumpe verringert werden, indem der in dem Druckspeicher gespeicherte Druck zu dem Steuerungskreis geschickt wird. Folglich kann der Energieverbrauch gesenkt werden. Dieser Vorteil kann erreicht werden, indem eine Druckregelung durch das Regelungsventil in einer Art ausgeführt wird, dass der niedrige Arbeitsdruck zu dem Niederdruckkreis geschickt wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Hydraulikkreisschaubild, das ein Beispiel des hydraulischen Steuerungssystems der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt.
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2 ist Hydraulikkreisschaubild, das einen Steuerungskreis ausführlich zeigt.
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3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Steuerungsbeispiel erläutert, das durch das hydraulische Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
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4 ist ein Graph, der Beziehungen zwischen dem ersten bis dritten Signaldruck und einem Öffnungszustand des Druckspeichersteuerventils zeigt.
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5 ist ein Hydraulikkreisschaubild, das schematisch ein Beispiel zeigt, gemäß dem ein Solenoidventil mit einer großen Strömungskapazität und einem im Durchmesser größeren Öldurchlass in dem hydraulischen Steuerungssystem angeordnet sind, um das Fluid schnell zu der Kupplung zu schicken.
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6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Steuerungsbeispiel erläutert, das zum Steuern des in 5 gezeigten hydraulischen Steuerungssystems ausgeführt wird.
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7 ist ein Ablaufdiagramm, das ein anderes Steuerungsbeispiel erläutert, das zum Steuern des in 5 gezeigten hydraulischen Steuerungssystems ausgeführt wird.
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BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
1 zeigt schematisch ein Beispiel, in dem die vorliegende Erfindung auf ein hydraulisches Steuerungssystem angewendet wird, das einen Steuerkreis
1, in welchem der Arbeitsdruck relativ hoch ist, und einen Niederdruckkreis
2 aufweist, in welchem der Arbeitsdruck relativ niedrig ist. Das hydraulische Steuerungssystem ist mit einer von einer Kraftmaschine oder einem Elektromotor (beide sind nicht gezeigt) angetriebenen Ölpumpe
3 versehen, um den Fluiddruck aufzubauen, und die Ölpumpe
3 ist durch einen Öldurchlass
4 mit dem Steuerkreis
1 verbunden. Um den durch die Ölpumpe
3 aufgebauten Fluiddruck oder den Fiuiddruck in dem Öldurchlass
4 auf einen vorbestimmten Arbeitsdruck zu regeln, ist an dem Öldurchlass
4 ein Regelventil
5 angeordnet. Genauer gesagt ist der Arbeitsdruck ein Leitungsdruck als ein Anfangsdruck des hydraulischen Steuerungssystems. Das Regelventil wird dazu verwendet, den Fluiddruck (d. h. den Arbeitsdruck) in dem Öldurchlass
4 in Übereinstimmung mit dem Signaldruck zu regeln. Beispielsweise können ein herkömmliches Primärregelventil, das dazu angepasst ist, den Leitungsdruck eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs aufzubauen, und ein in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nr. 2010-151240 offenbartes Regelventil dazu verwendet werden, als das Regelventil
5 zu dienen.
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Das Regelventil 5 hat einen Kolben mit Stegen zum Verbinden und Trennen eines Eingabeanschlusses und eines Ablassanschlusses. An einem der Endabschnitte des Kolbens ist ein elastisches Element angeordnet, um den Kolben in seiner Achsrichtung zu schieben und an diesem einen der Endabschnitte ist zudem ein Signaldruckanschluss angeordnet. An dem anderen Endabschnitt des Kolbens ist ein Rückkopplungsanschluss angeordnet, sodass der Fluiddruck in dem Öldurchlass 4 auf den Kolben aufgebracht wird. Das heißt, eine Gesamtlast aus einer elastischen Kraft des elastischen Elements und dem in den Signaldruckanschluss eingegebenen Signaldruck wird auf den einen der Endabschnitte des Kolbens aufgebracht und eine Last des an dem Rückkopplungsanschluss wirkenden Arbeitsdrucks wird an dem anderen Endabschnitt des Kolbens angelegt. Daher wird der Kolben gemäß einer Änderung des Gleichgewichts dieser Lasten bewegt. Genauer gesagt wird in dem Fall, in dem der Kolben in der Richtung zum Öffnen des Ablassanschlusses bewegt wird, das Fluid in dem Öldurchlass 4 davon abgelassen, sodass der Druck darin gesenkt wird. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem der Kolben zurückkehrt, um den Ablassanschluss zu schließen, der Arbeitsdruck in dem Öldurchlass 4 erhöht. Somit werden in dem Regelventil 5 die Lasten von beiden Seiten in einer miteinander ausgeglichenen Art an dem Kolben angelegt und der Arbeitsdruck in dem Öldurchlass 4 wird in Übereinstimmung mit dem Signaldruck geändert. Beispielsweise wird der Arbeitsdruck in dem Öldurchlass 4 angehoben, indem der Signaldruck erhöht wird, und im Gegensatz dazu wird der Arbeitsdruck in dem Öldurchlass 4 gesenkt, indem der Signaldruck verringert wird.
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Der in dem Steuerkreislauf 1 erforderliche Arbeitsdruck muss in Abhängigkeit des Betriebszustands des hydraulischen Steuerungssystems, einer externen Anforderung und dergleichen variiert werden. Daher wird der zu dem Regelventil 5 geschickte Signaldruck beliebig variiert. Zu diesem Zweck ist in dem hydraulischen Steuerungssystem ein Signaldruckaufbauventil 6 angeordnet. Genauer gesagt wird ein Linearsolenoidventil dazu verwendet, als das Signaldruckaufbauventil 6 zu dienen, und das Signaldruckaufbauventil 6 ist dazu angepasst, den Signaldruck in Übereinstimmung mit einem elektrischen Signal, etwa einem an einem Solenoid anliegenden Strom auszugeben. Der von dem Signaldruckaufbauventil 6 ausgegebene Signaldruck wird so zu dem Regelventil 5 geschickt, dass das Druckregelniveau des Regelventils 5 in Abhängigkeit des daran anliegenden Signaldrucks geändert wird.
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Um das Signaldruckaufbauventil 6 zu steuern, ist das hydraulische Steuerungssystem mit einer elektronischen Steuereinheit (die als ECU abgekürzt ist) 7 versehen. Die ECU 7 besteht hauptsächlich aus einem Mikrocomputer, der dazu konfiguriert ist, eine Berechnung auf Grundlage von eingegebenen Daten und im Vorfeld gespeicherten Daten auszuführen, und ein Steuerungssignal zu dem Signaldruckaufbauventil 6 auszugeben. Vorausgesetzt, dass das in 1 gezeigte hydraulische Steuerungssystem auf ein Kraftfahrzeug angewendet wird, werden Daten hinsichtlich eines Öffnungsgrads einer Beschleunigungseinrichtung, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Öltemperatur usw. in die ECU 7 eingegeben.
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Wie dies beschrieben ist, ist das Regelventil 5 dazu angepasst, den Druck des von der Ölpumpe 3 abgegebenen Fluids zu regeln, während das Fluid teilweise von dem Ablassanschluss abgelassen wird. Folglich wird von dem Regelventil 5 ein Ablassdruck bei einem vorbestimmten Druckniveau ausgegeben und der auf diese Weise von dem Regelventil 5 ausgegebene Ablassdruck wird zu einem Niederdruckkreis 2 geschickt, sodass er als ein Anfangsdruck oder ein niedriger Arbeitsdruck dient.
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Der Steuerkreis 1 ist durch den Öldurchlass 4 mit einem Druckspeicher 8 zum Speichern des Fluiddrucks verbunden. Außerdem ist an dem Öldurchlass 4 zwischen dem Steuerkreis 1 und dem Druckspeicher 8 ein Druckspeichersteuerventil 9 angeordnet. Der Druckspeicher 8 ist ein herkömmlicher Druckspeicher, in dem ein Kolben, der durch ein elastisches Element, etwa eine Feder gehalten ist, oder ein Element, das durch ein darin eingeschlossenes Gas elastisch aufgeweitet wird, in einem Behälter angeordnet ist. Daher wird eine Kapazität des Druckspeichers 8 elastisch variiert, sodass das dort hinein gedrückte Fluid bei einem vorbestimmten Druck gespeichert werden kann.
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Genauer gesagt ist das Druckspeichersteuerventil 9 ein Ein-/Aus-Ventil, das dazu angepasst ist, den Druckspeicher 8 wahlweise mit dem Steuerkreis 8 zu verbinden und davon zu trennen. Zu diesem Zweck wird das Druckspeichersteuerventil in Übereinstimmung mit dem als Signaldruck daran anliegenden Fluiddruck geöffnet und geschlossen. Beispielsweise können als das Druckspeichersteuerventil 9 ein Tellerventil, ein Nadelventil, ein Schmetterlingsventil usw. verwendet werden, und in dem in 1 gezeigten Beispiel wird als das Druckspeichersteuerventil 9 ein Kolbenventil verwendet. Genauer gesagt hat das Druckspeichersteuerventil 9 einen Kolben 10, an dem Stegabschnitte und Talabschnitte einstückig ausgebildet sind, sowie einen Zylinder 11 mit einem Eingabeanschluss 12 und einem Ausgabeanschluss 13. Der auf diese Weise aufgebaute Kolben 10 ist derart in einen Zylinder 10 eingesetzt, dass er sich in einer Achsrichtung hin- und herbewegen kann. Daher wird der Eingabeanschluss 12 durch einen der Stegabschnitte geschlossen, falls sich der Kolben 10 an einer vorbestimmten Achsposition befindet, und der Eingabeanschluss 12 wird in Abhängigkeit mit der Achsposition des Kolbens 10 wahlweise mit dem Ausgabeanschluss 13 verbunden und davon getrennt.
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Um den Kolben 10 in seiner Achsrichtung zu schieben (d. h. in 1 abwärts) ist an einer der Endseiten des Kolbens 10 eine Feder 14 angeordnet. Ein Signaldruckanschluss 15 ist an der anderen Endseite des Kolbens 10 ausgebildet, um einen Fluiddruck auf den Kolben 10 in einer Richtung zum Zusammendrücken der Feder 14 aufzubringen. Der vorstehend erwähnte Steuerkreis 1 ist durch den Öldurchlass 4 mit dem Eingabeanschluss 12 verbunden und der Druckspeicher 8 ist mit dem Ausgabeanschluss 13 verbunden. Der Signaldruckanschluss 15 ist durch einen Signaldruckzuführdurchlass 16 mit dem Signaldruckaufbauventil 6 verbunden, sodass der Signaldruck von dem Signaldruckaufbauventil 6 zu dem Signaldruckanschluss 15 geschickt werden kann. Ein Bereich einer die elastische Kraft der Feder 14 und den Signaldruck aufnehmenden Fläche ist auf einen Bereich festgelegt, der es möglich macht, den Kolben 10 gemäß einem Niveau des Signaldrucks zu betätigen, um dadurch das Druckspeichersteuerventil 9 zu öffnen und zu schließen. Um einen Wert des in dem Druckspeicher 8 gespeicherten Fluiddrucks zu erfassen, ist zwischen dem Druckspeicher 8 und dem Druckspeichersteuerventil 9 ein Hydrauliksensor 17 angeordnet, der dazu angepasst ist, ein Erfassungssignal auszugeben. Außerdem ist in dem Öldurchlass 4 zwischen dem Druckspeicher 8 und der Ölpumpe 3 ein Rückschlagventil 18 angeordnet, um einen Rückschluss des Fluids in dem Druckspeicher 8 zu der Ölpumpe 3 zu verhindern.
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Wie dies beschrieben ist, kann das hydraulische Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen Steuerkreis eines Getriebes für Kraftfahrzeuge angewendet werden. In diesem Fall ist der Steuerkreis so aufgebaut, wie dies in 2 dargestellt ist. 2 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel des in dem kontinuierlich variablen Getriebe der Riemenbauart angeordneten Steuerkreises 1 zeigt. Das darin gezeigte kontinuierlich variable Getriebe 20 hat eine Antriebsscheibe (d. h. eine Primärscheibe) 21, eine Abtriebsscheibe (d. h. eine Sekundärscheibe) 22 und einen Riemen, der an den beiden Scheiben 21 und 22 anliegt. Daher wird ein Übersetzungsverhältnis des kontinuierlich variablen Getriebes 20 variiert, indem die Nutbreiten beider Scheiben 21 und 22 geändert werden, um die Laufradien des daran anliegenden Riemens zu ändern. Zu diesem Zweck hat jede Scheibe 21 und 22 eine mit einer Rotationswelle integrierte feste Hülse und eine bewegbare Hülse, die entlang einer Rotationsachse der Rotationswelle in Richtung der feststehenden Hülse und von der feststehenden Hülse weg hin- und herbewegt werden kann. Um den Fluiddruck auf die bewegbaren Hülsen aufzubringen, damit sie sich zu der feststehenden Hülse bewegen, ist die Scheibe 21 mit einer Hydraulikkammer (oder einem hydraulischen Stellglied) 21A versehen und die Scheibe 22 ist mit einer Hydraulikkammer (oder einem hydraulischen Stellglied) 22A versehen. Genauer gesagt wird die Nutweite einer der Scheiben 21 und 22 gemäß dem daran anliegenden Fluiddruck (oder einer Menge des Fluids) variiert und ein Druck der anderen Scheibe 21 oder 22 zum Einklemmen des Riemens, wodurch eine Getriebedrehmomentkapazität bestimmt wird, wird durch den daran anliegenden Fluiddruck bestimmt. In diesem Beispiel wird Drehmoment von der Abtriebsscheibe 22 auf nicht dargestellte Antriebsräder übertragen.
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Ein Öldurchlass 23 zweigt von dem Öldurchlass 4 ab, der mit der Hydraulikkammer 21A der Antriebsscheibe 21 zu verbinden ist, und an dem Öldurchlass 23 ist ein Zuführsolenoidventil 24 angeordnet. Daher wird das Fluid wahlweise zu der Hydraulikkammer 21A der Antriebsscheibe 21 geschickt, indem der Öldurchlass 23 wahlweise durch das Zuführsolenoidventil 23 geöffnet oder geschlossen wird. Außerdem ist ein Ablasssolenoidventil 26 mit der Hydraulikkammer 21A der Antriebsscheibe 21 verbunden, sodass das Fluid in der Hydraulikkammer 21A zu einer Ölwanne 25 abgelassen werden kann. In dem in 2 gezeigten Beispiel ist genauer gesagt das Ablasssolenoidventil 26 an dem Öldurchlass 23 angeordnet, der das Zuführsolenoidventil 24 und die Hydraulikkammer 21A verbindet. Das Zuführsolenoidventil 24 und das Ablasssolenoidventil 26 werden elektrisch gesteuert, um einen Anschluss davon zu betätigen, und wenn diese Ventile 24 und 26 nicht erregt sind (d. h. sich im ausgeschalteten Zustand befinden) sind deren Anschlüsse geschlossen, sodass kein Fluid davon entweicht. Aus diesem Grund können das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis und Übertragungsdrehmoment beibehalten werden, indem das Fluid in der Hydraulikkammer 21A selbst dann eingesperrt wird, wenn die Leistungsverteilung auf die Ventile 24 und 26 unterbrochen ist.
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Ein Aufbau eines hydraulischen Zuführmechanismus der Hydraulikkammer 22A der Abtriebsscheibe 22 ist ähnlich zu jenem der Hydraulikkammer 21A der Antriebsscheibe 21. Genauer gesagt zweigt ein Öldurchlass 27 von dem Öldurchlass 4 ab, der mit der Hydraulikkammer 22A der Abtriebsscheibe 21 zu verbinden ist, und ein Zuführsolenoidventil 28 ist an dem Öldurchlass 27 angeordnet. Daher wird das Fluid wahlweise zu der Hydraulikkammer 22A der Abtriebsscheibe 22 geschickt, indem der Öldurchlass 27 durch das Zuführsolenoidventil 28 wahlweise geöffnet oder geschlossen wird. Außerdem ist ein Ablasssolenoidventil 29 mit der Hydraulikkammer 22A der Antriebsscheibe 22 verbunden, sodass das Fluid in der Hydraulikkammer 22A zu einer Ölwanne 25 abgelassen werden kann. In dem in 2 gezeigten Beispiel ist genauer gesagt das Ablasssolenoidventil 29 an dem Öldurchlass 27 angeordnet, der das Zuführsolenoidventil 28 und die Hydraulikkammer 22A verbindet.
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Dieses Zuführsolenoidventil 28 und dieses Ablasssolenoidventil 29 werden elektrisch gesteuert, um einen Anschluss davon zu betätigen, und wenn die Ventile 28 und 29 nicht erregt sind (d. h. sich im ausgeschalteten Zustand befinden), dann sind ihre Anschlüsse derart geschlossen, dass kein Fluid davon entweicht. Aus diesem Grund kann das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis und Übertragungsdrehmoment beibehalten werden, indem das Fluid in der Hydraulikkammer 22A selbst in dem Fall eingesperrt wird, in dem die Leistungszufuhr zu den Ventilen 28 und 29 unterbrochen ist.
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Außerdem ist das in 2 gezeigte Beispiel ferner mit einer Kupplung 30 versehen. Die Kupplung 30 ist an einem Getriebezug zum Übertragen des Drehmoments von der Kraftmaschine auf die Antriebsräder angeordnet, der dazu verwendet wird, das Drehmoment dann zu übertragen, wenn sie eingerückt ist, und die Drehmomentübertragung zu unterbrechen, wenn sie ausgerückt ist. Daher wird das Antriebsdrehmoment des Fahrzeugs dann auf die Kupplung 30 aufgebracht, wenn das Drehmoment übertragen wird. Zu diesem Zweck ist die Kupplung 30 dazu angepasst, dass sie mit einem vergleichsweise hohen Druck eingerückt wird. Genauer gesagt zweigt ferner ein Öldurchlass 31 von dem mit der Kupplung 30 zu verbindenden Öldurchlass 4 ab und ein Zuführsolenoidventil 32 ist an dem Öldurchlass 31 angeordnet. Daher wird das Fluid wahlweise zu einer Hydraulikkammer der Kupplung 30 geschickt, indem der Öldurchlass 31 durch das Zuführsolenoidventil 32 wahlweise geöffnet oder geschlossen wird. Außerdem ist ein elektrisch gesteuertes Ablasssolenoidventil 33 mit der Hydraulikkammer der Kupplung 30 verbunden, sodass das Fluid in der Kupplung 30 zu der Ölwanne 25 abgelassen werden kann. Das Zuführsolenoidventil 32 und Ablasssolenoidventil 33 sind dazu angepasst, ihre Anschlüsse derart zu schließen, dass kein Fluid davon entweicht, wenn diese Ventile 32 und 33 nicht erregt sind (d. h. sich in dem ausgeschalteten Zustand befinden). Aus diesem Grund kann das gegenwärtige Übertragungsdrehmoment beibehalten werden, indem die Kupplung 30 selbst in dem Fall eingerückt wird, in dem die Leistungsverteilung zu den Ventilen 32 und 33 unterbrochen ist.
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Der Niederdruckkreis 2 wird durch den Fluiddruck betätigt, der niedriger als der zum Betätigen des Steuerkreises 1 erforderliche Fluiddruck ist. Beispielsweise hat der Niederdruckkreis 2 Folgendes: ein Ventil und einen Drehmomentwandler zum Regeln des von dem Regelventil 5 abgelassenen Fluiddrucks; Durchrutschabschnitte, die geschmiert werden müssen; ein Ventil zum Öffnen und Schließen von mit dem Drehmomentwandler und dem zu schmierenden Abschnitt verbundenen Öldurchlässen oder zum Umschalten dieser Öldurchlässe. Wie beim herkömmlichen Automatikgetriebe für Fahrzeuge ist der Drehmomentwandler zwischen der Kraftmaschine und dem Getriebe angeordnet. Die in 2 gezeigten Solenoidventile 24, 26, 28, 29, 32 und 33 und die Ventile in dem Niederdruckkreis 2 werden durch die vorstehend erwähnte elektronische Steuereinheit 7 gesteuert und der vorstehend erwähnte Hydrauliksensor 17 überträgt das Erfassungssignal zu der elektronischen Steuereinheit 7.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung regelt das hydraulische Steuerungssystem den Arbeitsdruck in Übereinstimmung mit einer Antriebsnachfrage und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch einen Öffnungsgrad einer Beschleunigungseinrichtung wiedergegeben werden, und gleichzeitig führt das hydraulische Steuerungssystem eine Öffnungs- und Schließsteuerung des Druckspeichersteuerventils 9 aus. Der Arbeitsdruck wird durch Festlegen eines Regelungsniveaus des Regelventils 5 in Übereinstimmung mit einem von dem Signaldruckaufbauventil 6 ausgegebenen Signaldruck geregelt. Genauer gesagt dann, wenn der Signaldruck angehoben wird, wird dadurch das Regelungsniveau erhöht. Folglich wird der Arbeitsdruck in dem Öldurchlass 4 angehoben. Beispielsweise dann, wenn der Öffnungsgrad der Beschleunigungseinrichtung vergrößert wird, wird das Signaldruckaufbauventil 6 durch das Befehlssignal von der ECU 7 betätigt, um den Signaldruck in Übereinstimmung mit dem auf diese Weise vergrößerten Öffnungsgrad der Beschleunigungseinrichtung auszugeben. Als ein Ergebnis wird der Arbeitsdruck in dem Öldurchlass 4, d. h., der Steuerdruck in dem Steuerkreis 1 in Übereinstimmung mit dem Öffnungsgrad der Beschleunigungseinrichtung (mit anderen Worten einer Kraftmaschinenlast oder einem Kraftmaschinendrehmoment) geregelt. In dieser Situation wird der Signaldruck nicht nur zu dem Regelventil 5 sondern auch über den Signaldruckzuführdurchlass 16 zu dem Signaldruckanschluss 15 des Druckspeichersteuerventils 9 geschickt. Als ein Ergebnis wird das Druckspeichersteuerventil 9 durch den dorthin geschickten Signaldruck geöffnet oder geschlossen. Somit wird der von dem Signaldruckaufbauventil 6 ausgegebene Signaldruck dazu verwendet, den Arbeitsdruck zu regeln und das Druckspeichersteuerventil 9 zu betätigen. Zu diesem Zweck wird der Signaldruck wie später beschrieben durch die elektronische Steuereinheit 7 gesteuert.
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3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Steuerungsbeispiel erläutert, und die darin gezeigte Routine wird in vorbestimmten kurzen Zyklen in der elektronischen Steuereinheit 7 wiederholt. Gemäß dem in 3 gezeigten Steuerungsbeispiel wird zuerst bestimmt, ob ein in dem Steuerkreis 1 erforderlicher Druck Pt (d. h. ein erforderlicher Hydraulikdruck oder ein angeforderter Druck) höher als ein Druckspeicherdruck Pa ist oder nicht (bei Schritt S1). Falls der Steuerkreis 1 die in 2 gezeigten Scheiben 21 und 22 aufweist, wird das durch das kontinuierlich variable Getriebe 20 übertragene Drehmoment in Übereinstimmung mit einer Zunahme des Öffnungsgrads der Beschleunigungseinrichtung erhöht. Daher wird ein erforderlicher Wert des Arbeitsdrucks (d. h. ein Steuerdruck), der eine Übertragungsdrehmomentkapazität des kontinuierlich variablen Getriebes 20 bestimmt, in Übereinstimmung mit einer Zunahme des Öffnungsbetrags der Beschleunigungseinrichtung erhöht. Dementsprechend kann der in dem Steuerkreis 1 erforderliche Druck Pt auf Grundlage von Daten hinsichtlich des Betriebszustands des Fahrzeugs, etwa eines Öffnungsgrads der Beschleunigungseinrichtung oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten werden. Zu diesem Zweck wird im Vorfeld ein Kennfeld vorbereitet, das eine Beziehung zwischen dem erforderlichen Fluiddruck und diesen Daten bestimmt, und der erforderliche Druck Pt wird gemäß diesen Daten unter Bezugnahme auf das Kennfeld ermittelt. Der Druckspeicherdruck Pa ist ein in dem Druckspeicher 8 gespeicherter Druck und der Druckspeicherdruck Pa kann durch den Hydrauliksensor 17 erfasst werden.
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In dem Fall, dass der erforderliche Druck Pt des Steuerkreises 1 höher als der Druckspeicherdruck Pa ist, sodass die Antwort in Schritt S1 JA lautet, wird der durch das Signaldruckaufbauventil 6 aufgebaute Signaldruck auf einen ersten Signaldruck P1 festgelegt (bei Schritt S2). Dann wird die in 3 gezeigte Routine zurückgesetzt. Genauer gesagt ist der erste Signaldruck P1 höher als der minimale Druck Pclose zum Schließen des Druckspeichersteuerventils 9 (mit anderen Worten der maximale Druck zum Öffnen des Druckspeichersteuerventils 9). Der erste Signaldruck P1 wird an dem Regelventil 5 angelegt, um dadurch das Regelungsniveau des Regelventils 5 auf das Niveau festzulegen, bei dem es möglich ist, den erforderlichen Druck Pt zu erreichen, und der auf diese Weise auf den erforderlichen Druck Pt geregelte Fluiddruck wird als der Arbeitsdruck zu dem Steuerkreis 1 geschickt.
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In dem Fall, in dem der erforderliche Fluiddruck Pt hoch ist, wird dementsprechend der Arbeitsdruck (oder der Leitungsdruck) angehoben und das Druckspeichersteuerventil 9 wird geschlossen, um den Druckspeicher 8 von dem Öldurchlass 4 oder von dem Steuerkreis 1 zu trennen. In dieser Situation wird das Fluid in dem Öldurchlass 4 nicht in den Druckspeicher 8 strömen, sodass der Arbeitsdruck in Übereinstimmung mit der Erhöhung des Regelungsniveaus des Regelventils 5 schnell ansteigt. Daher kann das Steuerungsansprechverhalten des Fluiddrucks in dem Steuerkreis 1 verbessert werden. Falls außerdem gemäß der in 3 gezeigten Steuerung der erforderliche Fluiddruck Pt höher als der Druckspeicherdruck Pa ist, wird der Druckspeicher 8 von dem Öldurchlass 4 oder von dem Steuerkreis 1 in Übereinstimmung mit der Erhöhung des Regelungsniveaus des Regelventils 5 ungeachtet des Niveaus des Druckspeicherdrucks Pa getrennt. Daher kann das Steuerungsansprechverhalten zum Erhöhen des Arbeitsdrucks in dem Steuerkreis 1 ungeachtet des Niveaus des Druckspeicherdrucks Pa verbessert werden.
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Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem die Antwort in Schritt S1 NEIN lautet, d. h. in dem Fall, in dem der erforderliche Druck Pt in dem Steuerkreis 1 niedriger als der Druckspeicherdruck Pa ist, beurteilt, ob der Fluiddruck in dem Druckspeicher 8 zu speichern ist oder nicht (bei Schritt S3). Das heißt, es wird beurteilt, ob der Druck Pa in dem Druckspeicher 8 auf einen vorbestimmten Druck zum Starten des Speicherns des Drucks darin abgefallen ist oder nicht. Genauer gesagt wird beurteilt, ob der durch den Hydrauliksensor 17 erfasste Druckspeicherdruck Pa niedriger als ein oberer Grenzdruck Pa0 eines vorbestimmten Bereichs ist oder nicht. Eine solche Druckspeicherung des Druckspeichers 8 wird ausgeführt, um den Fluiddruck sicherzustellen, der ein gegenwärtiges Übersetzungsverhältnis beibehalten kann oder der einen Gangwechselbetrieb ausführen kann, und zwar in Vorbereitung einer Situation, in der die Kraftmaschine angehalten wird und dadurch die Erzeugung des Fluiddrucks durch die Ölpumpe 3 gestoppt wird. Zu diesem Zweck wird der obere Grenzdruck Pa0 zum Ausführen der Druckspeicherung auf Grundlage eines Versuchsergebnisses im Vorfeld auf ein Niveau festgelegt, bei welchem das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis beibehalten werden kann oder bei welchem der Gangwechselbetrieb ausgeführt werden.
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In dem Fall, in dem der Druckspeicherdruck Pa niedriger als der obere Grenzdruck Pa0 zum Ausführen der Druckspeicherung ist, sodass die Antwort in Schritt S3 JA lautet, wird der durch das Signaldruckaufbauventil 6 aufgebaute Signaldruck auf einen zweiten Signaldruck P2 (< P1) (bei Schritt S4) festgelegt und dann wird die in 3 gezeigte Routine zurückgesetzt. Genauer gesagt ist der zweite Signaldruck P2 niedriger als der minimale Druck Pclose zum Schließen des Druckspeichersteuerventils 9. Der zweite Signaldruck P2 wird an dem Regelventil 5 angelegt, um dadurch das Regelungsniveau des Regelventils 5 auf das Niveau festzulegen, bei dem es möglich ist, den Fluiddruck aufzubauen, der höher als der Druckspeicherdruck Pa ist, und der Fluiddruck, der so geregelt wurde, dass er höher als der Druckspeicherdruck Pa ist, wird als der Arbeitsdruck zu dem Steuerkreis 1 geschickt. In dieser Situation wird dementsprechend der zweite Signaldruck P2, der niedriger als der minimale Druck Pclose ist, an dem Signaldruckanschluss 15 angelegt, sodass das Druckspeichersteuerventil 9 geöffnet wird, und der Arbeitsdruck in dem Öldurchlass 4 wird angehoben, sodass er höher als der Druckspeicherdruck Pa ist. Daher wird der durch die Ölpumpe 3 aufgebaute Fluiddruck durch das Regelventil 5 geregelt und der durch das Regelventil 5 geregelte Fluiddruck wird zu dem Steuerkreis 1 geschickt, während er zu dem Druckspeicher 8 geschickt wird, damit er darin gespeichert wird. Somit wird der Arbeitsdruck durch den Signaldruck des Signaldruckaufbauventils 6 geregelt und gleichzeitig wird die Druckspeicherung ausgeführt.
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In dem Fall, in dem die Antwort von Schritt S3 NEIN lautet, d. h. in dem Fall, in dem der durch den Hydrauliksensor 17 erfasste Druck Pa in dem Druckspeicher 8 höher als das vorbestimmte Druckniveau zum Starten des Speicherns des Drucks in dem Druckspeicher 8 ist, bedeutet dies, dass der Druckspeicherdruck Pa höher als der erforderliche Druck Pt des Steuerkreises 1 ist, und es nicht erforderlich ist, den Druck in dem Druckspeicher 8 zu speichern. In diesem Fall wird der in dem Druckspeicher 8 gespeicherte Fluiddruck zu dem Steuerkreis 1 geschickt und der durch das Signaldruckaufbauventil 6 aufgebaute Signaldruck wird auf einen dritten Signaldruck P3 (< P2) (bei Schritt S5) festgelegt. Dann wird die in 3 gezeigte Routine zurückgesetzt. Wie dies vorstehend angegeben ist, ist der dritte Signaldruck P3 niedriger als der zweite Signaldruck P2. Genauer gesagt ist der dritte Signaldruck P3 ausreichend niedriger als der minimale Druck Pclose zum Schließen des Druckspeichersteuerventils 9, d. h. der dritte Signaldruck P3 ist ein Druck, der das Druckspeichersteuerventil 9 öffnen kann. In diesem Fall ist der durch den Steuerkreis 1 benötigte Druck niedriger als der Druckspeicherdruck Pa, sodass der Druckspeicher 8 als eine hydraulische Quelle des Steuerkreises 1 verwendet werden kann. Daher wird der dritte Signaldruck P3 auf Grundlage des in dem Niederdruckkreis 2 erforderlichen Drucks bestimmt, und zwar ungeachtet des in dem Steuerkreis 1 erforderlichen Drucks. Genauer gesagt wird der dritte Signaldruck P3 auf ein Niveau festgelegt, bei dem er das Regelungsniveau des Regelventils 5 auf das Niveau festlegen kann, bei dem es möglich ist, den Druck davon bei dem von dem Niederdruckkreis 2 erforderlichen Niveau abzulassen.
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Somit wird in diesem Fall der dritte Signaldruck P3, der ausreichend niedriger als der minimale Druck Pclose ist, an dem Signaldruckanschluss 15 angelegt, sodass das Druckspeichersteuerventil 9 geöffnet wird, und der Arbeitsdruck in dem Öldurchlass 4 wird so verringert, dass er niedriger als der Druckspeicherdruck Pa ist. Folglich wird der in dem Druckspeicher 8 gespeicherte Druck zu dem Steuerkreis 1 geschickt. In dieser Situation wird der Arbeitsdruck durch das Regelventil 5 auf einen deutlich niedrigen Druck geregelt. Jedoch wird das Regelungsniveau des Regelventils 5 durch den dritten Signaldruck P3 auf das Niveau festgelegt, bei dem der Ablassdruck von dem Regelventil 5, der als ein Ergebnis des Regelns des Drucks abgelassen wird, höher als der in dem Niederdruckkreis 2 erforderliche Druck ist. Der Arbeitsdruck wird in Übereinstimmung mit dem Regeldruck des Regelventils 5 festgelegt. Das heißt, der Arbeitsdruck wird durch den Signaldruck des Signaldruckaufbauventils 6 geregelt und zur gleichen Zeit wird der in dem Druckspeicher 8 gespeicherte Druck auch in diesem Fall zu dem Steuerkreis 1 geschickt.
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4 ist ein Graph, der Beziehungen zwischen dem ersten bis dritten Signaldruck P1, P2 und P3 und eine Beziehung zwischen dem Öffnungszustand des Druckspeichersteuerventils 9 und der Druckspeicherung zeigt. Wie dies in 4 gezeigt ist, wird das Druckspeichersteuerventil 9 unter der Bedingung geschlossen, dass der an dem Signaldruckanschluss 15 davon anliegende Signaldruck höher als der minimale Druck Pclose ist. Genauer gesagt wird in dieser Situation der erste Signaldruck P1 von dem Signaldruckaufbauventil 6 ausgegeben, um das Druckspeichersteuerventil 9 zu schließen, und der Druckspeicher 8 wird dadurch von dem Öldurchlass 4 oder von dem Steuerkreis 1 getrennt. Als ein Ergebnis wird ein relativ hoher Fluiddruck, der auf Grundlage des dritten Signaldrucks P1 geregelt wird, schnell aufgebaut und zu dem Steuerkreis 1 geschickt. Daher kann das Steuerungsansprechverhalten zum Anheben des Arbeitsdrucks in dem Öldurchlass 4 oder dem Steuerkreis 1 verbessert werden.
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Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem der Signaldruck niedriger als der minimale Druck Pclose ist, der Kolben 10 in dem Druckspeichersteuerventil 9 durch die Feder 14 in Richtung der Seite des Signaldruckanschlusses 14 geschoben. Als ein Ergebnis werden der Eingabeanschluss 12 und der Ausgabeanschluss 13 miteinander verbunden, d. h. das Druckspeichersteuerventil 9 wird geöffnet, sodass der Druckspeicher 8 mit dem Öldurchlass 4 oder dem Steuerkreis 1 verbunden wird. In dieser Situation kann daher der Fluiddruck in Übereinstimmung mit dem Druckspeicherdruck Pa oder in Übereinstimmung mit dem Druckniveau in dem Öldurchlass 4 oder dem Steuerkreis 1 in dem Druckspeicher 8 gespeichert werden. Alternativ kann in dieser Situation der Fluiddruck von dem Druckspeicher 8 ausgegeben werden. Genauer gesagt wird dann, wenn der Signaldruck auf den zweiten Signaldruck P2 festgelegt ist, der Arbeitsdruck in dem Öldurchlass 4 oder dem Steuerkreis 1 so angehoben, dass er höher als der Druckspeicherdruck Pa ist, sodass der Druck in dem Druckspeicher 8 gespeichert wird. Wenn im Gegensatz dazu der Signaldruck auf den dritten Signaldruck P3 festgelegt ist, dann wird der Arbeitsdruck in dem Öldurchlass 4 oder in dem Steuerkreis 1 gesenkt, sodass er niedriger als der Druckspeicherdruck Pa ist, sodass der Druck von dem Druckspeicher 8 zu dem Öldurchlass 4 oder dem Steuerkreis 1 geschickt wird. Mit anderen Worten dient der Druckspeicher 8 als eine Hydraulikquelle des Steuerkreises 1. Gleichzeitig wird der in dem Niederdruckkreis 2 erforderliche Fluiddruck von dem Regelventil 5 dorthin geschickt.
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Wie dies beschrieben wurde, wird gemäß dem hydraulischen Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung der Arbeitsdruck in dem Öldurchlass 4 oder in dem Steuerkreis 1 auf Grundlage des Signaldrucks von dem Signaldruckaufbauventil 6 aufgebaut, und gleichzeitig wird der Druckspeicher 8 mit dem Steuerkreis 1 verbunden oder von dem Steuerkreis 1 getrennt. Das heißt, das Signaldruckaufbauventil 9 dient nicht nur als ein Steuermittel zum Regeln des Arbeitsdrucks sondern dient auch als ein Steuermittel zum Verbinden und Trennen des Druckspeichers 8 mit/von dem Steuerkreis 1. Somit wird das Signaldruckaufbauventil 6 in den gleichzeitig ausgeführten Steuerungen gemeinsam verwendet. Gemäß dem hydraulischen Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung können daher Konstruktionselemente, die in den gleichzeitig ausgeführten Steuerungen verwendet werden, standardisiert werden. Aus diesem Grund kann die Anzahl der erforderlichen Teile verringert werden, sodass die Herstellungskosten gesenkt werden können, und außerdem kann das hydraulische Steuerungssystem kleiner gemacht werden.
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Außerdem kann gemäß dem in 1 gezeigten hydraulischen Steuerungssystem ein Druckanstieg in dem Arbeitsfluid durch Trennen des Druckspeichers 8 von dem Steuerkreis 1 gefördert werden, und zwar in einem Fall, in dem der Arbeitsdruck erforderlich ist, der höher als der Druckspeicherdruck Pa ist. Mit anderen Worten wird der Arbeitsdruck schnell erhöht, indem die Beschickungsstellen des Fluids verringert werden. Alternativ ist es zudem möglich, den Druckanstieg in dem Fluid zu erleichtern, indem eine Beschickungsmenge des Fluids temporär erhöht wird. 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des hydraulischen Steuerungssystems zeigt, das so aufgebaut ist, dass es eine Strömungsrate des Arbeitsfluids transient erhöht.
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Das in 5 gezeigte Beispiel ist so aufgebaut, dass es eine Menge des zu der Kupplung 30 geschickten Fluids temporär erhöht, wenn die ausgerückte Kupplung 30 eingerückt wird. In dem in 5 gezeigten Beispiel zweigt ein Öldurchlass 31 von dem mit der Kupplung 30 zu verbindenden Öldurchlass 4 ab. Ein Handventil 34 und ein Schaltventil 35 sind in der Reihenfolge von der Seite der Kupplung 30 an dem Öldurchlass 31 angeordnet. Das Handventil 34 ist ein herkömmliches Ventil, das in einem Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge verwendet wird. Genauer gesagt ist das Handventil 34 dazu angepasst, eine Antriebsposition des Fahrzeugs von einer Parkposition zum Parken des Fahrzeugs, einer Rückwärtsposition zum Rückwärtsfahren des Fahrzeugs und einer Antriebsposition zum Antreiben des Fahrzeugs in der Vorwärtsrichtung manuell auszuwählen. Beispielsweise öffnet das Handventil 34 in dem Fall, in dem die Antriebsposition ausgewählt ist, den Öldurchlass 31, um das Fluid zu der Kupplung 30 zu schicken.
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Das Schaltventil 35 hat einen Ausgabeanschluss 36, der mit dem Handventil 34 verbunden ist, und ein Paar Eingabeanschlüsse 37 und 38. Beispielsweise ist in dem ausgeschalteten Zustand, in dem kein Vorsteuerdruck daran anliegt, der erste Eingabeanschluss 37 mit dem Ausgabeanschluss 36 verbunden, um einen ersten Betriebszustand zu erreichen. Im Gegensatz dazu ist in dem eingeschalteten Zustand, in dem der Vorsteuerdruck daran anliegt, der zweite Eingabeanschluss 38 mit dem Ausgabeanschluss 36 verbunden, um einen zweiten Betriebszustand zu erreichen. Das Zuführsolenoidventil 32 und das Ablasssolenoidventil 33, die vorstehend erwähnt sind, sind an dem Öldurchlass 31 angeordnet, und der Öldurchlass 31 ist mit dem ersten Eingabeanschluss 37 verbunden. Der zweite Eingabeanschluss 38 ist mit einem im Durchmesser größeren Öldurchlass 39 verbunden. Ein Innendurchmesser des im Durchmesser größeren Öldurchlasses 39 ist größer als jener des Öldurchlasses 31, der mit dem ersten Eingabeanschluss 37 verbunden ist, sodass eine größere Menge des Fluids durch den im Durchmesser größeren Öldurchlass 39 zu der Kupplung 30 geschickt werden kann.
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In dem in 5 gezeigten Beispiel ist ein Solenoidventil 40, das eine große Strömungskapazität zum Schicken des Signaldrucks hat, mit dem Regelventil 5 verbunden, und zudem ist der im Durchmesser größere Öldurchlass 39 mit dem Solenoidventil 40 verbunden. Das vorstehend erwähnte Signaldruckaufbauventil 6 kann zudem als das Solenoidventil 40 verwendet werden und das Solenoidventil 40 wird durch die elektronische Steuereinheit 7 gesteuert. Beispielsweise wird die Kupplung 30 eingerückt und deren Übertragungsdrehmomentkapazität kann gesteuert werden, indem der Signaldruck durch den im Durchmesser größeren Öldurchlass 39 zu der Kupplung 30 geschickt wird, während er auf einen vorbestimmten Druck geregelt wird. Alternativ kann die Kupplung 30 im Wesentlichen ausgerückt werden, indem der dahin geschickte Fluiddruck gesenkt wird. Somit hat das in 5 gezeigte Beispiel zwei Hydraulikleitungen, etwa eine Hydraulikleitung zum Steuern eines Eingriffszustands der Kupplung 30 bei einer normalen Strömungsrate und eine Hydraulikleitung zum Steuern eines Einrückzustands der Kupplung 30 bei einer hohen Strömungsrate.
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In 6 ist ein Vorgang zum Schalten dieser Hydraulikleitungen gezeigt. Gemäß dem in 6 gezeigten Steuerungsbeispiel wird zuerst beurteilt, ob die hohe Strömungsrate erforderlich ist oder nicht (bei Schritt S11). Das in 5 gezeigte Beispiel ist so aufgebaut, dass der an der Kupplung 30 anliegende Fluiddruck gesteuert wird. In dem auf diese Weise aufgebauten hydraulischen Steuerungssystem wird eine erforderliche Menge des Fluids dann erhöht, wenn die ausgerückte Kupplung 30 eingerückt wird. Daher würde in dem Fall, in dem ein Geschwindigkeitsänderungsbetrieb durchgeführt wird, währen die Kupplung 30 eingerückt oder ausgerückt wird, die Antwort von Schritt S11 JA lauten. Beispielsweise in dem Fall, in dem ein Garagenschaltvorgang ausgeführt wird, bei dem die Fahrrichtung des Fahrzeugs häufig zwischen der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung geschaltet wird, beurteilt die Beurteilung bei Schritt S11 eine Tatsache, dass die hohe Strömungsrate des Fluids erforderlich ist, und zwar auf Grundlage eines Signals von der Schaltvorrichtung.
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In dem Fall, dass die Antwort von Schritt S11 JA lautet, wird das Schaltventil 35 in den eingeschalteten Zustand geschaltet, indem der Vorsteuerdruck zu dem Schaltventil 35 (bei Schritt S12) geschickt wird. Wie dies beschrieben ist, ist in dem Schaltventil 35 der erste Eingabeanschluss 37 geschlossen und der zweite Eingabeanschluss 38 ist in dem eingeschalteten Zustand mit dem Ausgabeanschluss 36 verbunden. In diesem Fall ist daher das Solenoidventil 40, das eine große Strömungskapazität hat, durch den im Durchmesser größeren Öldurchlass 39 mit dem Handventil 34 verbunden. Falls in dieser Situation das Handventil 34 in einer Art geschaltet wird, dass das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung angetrieben wird, wird der auf die Kupplung 30 aufgebrachte Fluiddruck durch das Solenoidventil 40 gesteuert (bei Schritt S13). Somit kann eine große Menge des Fluids zu der Kupplung 30 geschickt werden, um den an der Kupplung 30 anliegenden Druck zu steuern. Folglich kann das Steuerungsansprechverhalten verbessert werden.
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Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, dass die Antwort von Schritt S11 NEIN lautet, d. h. in dem Fall, in dem die hohe Strömungsrate des Fluids nicht erforderlich ist, das Schaltventil 35 in den ausgeschalteten Zustand geschaltet, indem die Zufuhr des Vorsteuerdrucks zu dem Schaltventil 35 gestoppt wird (bei Schritt S14). Wie dies beschrieben ist, ist in dem Schaltventil 35 in dem ausgeschalteten Zustand der zweite Eingabeanschluss 38 geschlossen und der erste Eingabeanschluss 37 ist mit dem Ausgabeanschluss 36 verbunden. In diesem Fall ist der Öldurchlass 31, an dem das Zuführsolenoidventil 32 und das Ablasssolenoidventil 33 liegen, mit dem Handventil 34 verbunden. Falls das Handventil 34 in einer Art geschaltet wird, dass das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung angetrieben wird, wird daher der an der Kupplung 30 anliegende Fluiddruck durch das Zuführsolenoidventil 32 und das Ablasssolenoidventil 33 gesteuert (bei Schritt S15). Wie dies beschrieben ist, ist der Durchmesser des Öldurchlasses 31 relativ kleiner.
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Daher ist die Strömungsrate des durch den Öldurchlass 31 strömenden Fluids nicht so hoch, dass ein Leckageverlust verringert werden kann. Falls außerdem ein Tellerventil, das den Druck darin einsperren kann, als das Zuführsolenoidventil 32 und das Ablasssolenoidventil 33 verwendet wird, kann die Leckage des Fluids von den Ventilen 32 und 33 weiter verringert werden. Daher kann ein Energieverlust weiter verringert werden. Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Vorteilen kann in dem Fall, dass eine große Menge des Fluids von der Kupplung 30 oder ein entsprechendes Stellglied benötigt wird, das Fluid zu dem Stellglied geschickt werden, um den daran anliegenden Druck durch das Solenoidventil 40, das die große Strömungskapazität hat, und den im Durchmesser größeren Durchlass 39 zu steuern. Das heißt, das Zuführsolenoidventil 32 und das Ablasssolenoidventil 33 werden lediglich in dem Fall verwendet, in dem eine solche große Menge des Fluids nicht besonders erforderlich ist. Daher müssen die Strömungskapazitäten des Zuführsolenoidventils 32 und des Ablasssolenoidventils 33 nicht notwendigerweise so groß sein. Aus diesem Grund kann das hydraulische Steuerungssystem verkleinert werden.
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Somit hat das in 5 gezeigte hydraulische Steuerungssystem zwei Hydraulikleitungen zum Schicken des Fluids zu der Kupplung 30. Daher kann der an der Kupplung 30 anliegende Fluiddruck unter Verwendung des Solenoidventils 40, das eine große Strömungskapazität hat, selbst dann gesteuert werden, wenn an einem der Solenoidventile 32 und 33 ein Fehler auftritt. Ein Steuerungsbeispiel, das in einer solchen Situation auszuführen ist, wird unter Bezugnahme auf das in 7 gezeigte Ablaufdiagramm erläutert. Zuerst wird beurteilt, ob an dem Zuführsolenoidventil 32 und/oder dem Ablasssolenoidventil 33, das/die in der normalen Situation verwendet werden, ein Fehler auftritt oder nicht (bei Schritt S21). Die Beurteilung bei Schritt S21 kann gemacht werden, indem das Steuerungssignal mit einem Zustand des auf Grundlage des Steuerungssignals erreichten Fluiddrucks verglichen wird. In dem Fall, in dem bei einem von den Solenoidventilen 32 und 33 ein Fehler auftritt, sodass die Antwort von Schritt S21 JA lautet, wird das Schaltventil 35 in den eingeschalteten Zustand gebracht (bei Schritt S22). Genauer gesagt wird das Solenoidventil 40, das eine große Strömungskapazität hat, mit dem Handventil 34 oder der Kupplung 30 durch den im Durchmesser größeren Öldurchlass 39 verbunden.
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Dann wird ein Kraftmaschinendrehmoment beschränkt (bei Schritt S23). Obwohl eine große Menge des Fluids durch das Solenoidventil 40 schnell zu der Kupplung 30 geschickt werden kann, ist der Druck des dorthindurch geschickten Fluids eher niedrig. Daher kann in diesem Fall die Übertragungsdrehmomentenkapazität der Kupplung 30 verglichen mit dem an der Kupplung 30 anliegenden Drehmoment kleiner sein. Um ein Durchrutschen oder Ausrücken der Kupplung 30 zu verhindern, wird daher das an der Kupplung 30 anliegende Drehmoment, d. h. das Kraftmaschinendrehmoment, so beschränkt, dass es kleiner als in der normalen Situation ist. Nachdem diese Steuerung von Schritt S23 ausgeführt wurde, wird der an der Kupplung 30 anliegende Fluiddruck durch das Solenoidventil 40 gesteuert, das eine große Strömungskapazität hat (bei Schritt S24).
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Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem weder an dem Zuführsolenoidventil 32 noch an dem Ablasssolenoidventil 33 ein Fehler auftritt, sodass die Antwort von Schritt S21 NEIN lautet, die normale Steuerung, d. h. die in 6 gezeigte Steuerung ausgeführt (bei Schritt S25). In dem Fall, in dem an dem Solenoidventil 40, das eine große Strömungskapazität hat, ein Fehler auftritt, wird im Übrigen der an der Kupplung 30 anliegende Fluiddruck vollständig durch das Zuführsolenoidventil 32 und das Ablasssolenoidventil 33 gesteuert.