DE112012006476T5

DE112012006476T5 - Hydraulische Steuereinheit

Info

Publication number: DE112012006476T5
Application number: DE112012006476.3T
Authority: DE
Inventors: c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K Inagaki Takafumi; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISH Hattori Yuji; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K Inagawa Tomokazu; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAIS Kimura Kenta; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA Nagasato Yu
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2015-02-26
Also published as: US9523425B2; CN104364563B; JP5846306B2; JPWO2013183162A1; CN104364563A; WO2013183162A1; US20150144207A1

Abstract

Eine hydraulische Steuereinheit ist vorgesehen. Ein Ventil umfasst einen Kolben mit einem Ventilelement, einen Zylinder, der den Kolben hält, während ein axiales Hin- und Herbewegen ermöglicht wird, eine Überdruckkammer, die an einer Seite des Kolbens ausgebildet ist, auf die der Druck zum Öffnen des Ventils aufgebracht ist, eine Gegendruckkammer, die an der anderen Seite des Kolbens ausgebildet ist, auf die der Druck zum Schließen des Ventils aufgebracht wird, und eine Verbindungspassage zum Unterscheiden von Drücken in der Überdruckkammer und der Gegendruckkammer. Ein Steuerventil verbindet selektiv die Gegendruckkammer mit einer Seite, bei der der Druck niedriger als der der Gegendruckkammer ist. Ein hydraulischer Druck, der niedriger als der auf der Überdruckkammer aufgebrachte Druck ist, wird auf eine Niederdrucksektion aufgebracht. Die hydraulische Steuereinheit umfasst eine Einrichtung zum Zuführen des Fluids von der Niederdrucksektion zu der Gegendruckkammer durch Öffnen des Steuerventils zum Verbinden der Gegendruckkammer mit der Niederdrucksektion, falls eine Öffnungsbewegung des Ventils kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Steuereinheit, die mit einem Gleichgewichtskolbenventil vorgesehen ist, in dem eine Überdruckkammer und eine Gegendruckkammer durch einen Kolben ausgebildet sind, und in dem der Kolben entsprechend einem Unterschiedsdruck der Überdruckkammer und der Gegendruckkammer zum Öffnen oder Schließen des Ventils aktiviert wird.
HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
Eine Drehzahl, eine Drehmomentkapazität und so weiter eines Fahrzeuggetriebes wird im Allgemeinen hydraulisch geändert.
Eine Steuereinheit für ein riemengetriebenes stufenloses Automatikgetriebe wird beispielsweise in dem offengelegten Japanischen Patent JP 2011-163393 beschrieben. Die Steuereinheit umfasst ein Druckzufuhrventil zum Zuführen eines Öldrucks zu eine Ölkammer einer Antriebsriemenscheibe, ein Druckablassventil zum Ablassen eines Öldrucks von der Ölkammer, ein Druckzufuhrventil zum Zuführen eines Öldrucks zu einer Ölkammer einer angetriebenen Riemenscheibe und ein Druckablassventil zum Ablassen eines Öldrucks von der Ölkammer. Ein durch einen magnetischen Solenoid aktiviertes Sitzventil wird insbesondere als jene Ventile verwendet. Jedes Ventil umfasst individuell ein Ventilelement mit einem konischen oder halbkugelförmigen Nasenabschnitt, einen Ventilsitz, auf den das Ventilelement aufsitzt bzw. kontaktiert, einen an das Ventilelement angebrachten Kolben, eine Feder zum Drücken des Ventilelements auf den Ventilsitz und eine elektromagnetische Spule zum An- bzw. Wegziehen des Kolbens von dem Ventilsitz gegenüber einer elastischen Kraft der Feder. Ein Eingangsanschluss wird in dem Ventilsitz ausgebildet und ein Ausgangsanschluss wird an einer Seite ausgebildet, bei der das Ventilelement liegt. Der Eingangsanschluss jedes Ventils wird durch Drücken des Ventilelements auf den Ventilsitz durch die elastische Kraft der Feder geschlossen. Dagegen wird der Eingangsanschluss jedes Ventils durch Isolieren des Ventilelements entfernt von dem Ventilsitz gegenüber der elastischen Kraft der Feder durch die elektromagnetische Kraft der elektromagnetischen Spule geöffnet, wodurch eine Kommunikation zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss bereitgestellt wird.
Das offengelegte Japanische Patent JP 2010-266034 beschreibt einen Controller für ein stufenlosen Automatikgetriebe, das ein Zufuhrventil zum Zuführen eines hydraulischen Fluids zu einer Ölkammer einer primären Riemenscheibe, einen Zufuhrsolenoid zum Aufbringen eines Steuerdrucks auf das Zufuhrventil, ein Abgabeventil zum Ablassen des Fluids von der Ölkammer und ein Abgabesolenoid zum Aufbringen eines Steuerdrucks auf das Abgabeventil umfasst. Gemäß den Lehren des offengelegten Japanischen Patents JP 2010-266034 umfasst ein Zufuhrventil ein Gehäuse, eine Spule mit einem nachstehend erläuterten Ventilabschnitt, der in dem Gehäuse gehalten wird, und eine Feder, die elastisch die Spule bewegt. An dem Gehäuse ist ein Einlassanschluss mit einer Druckleitung, Steueranschlüsse, auf die der Steuerdruck aufgebracht wird, und ein Auslassanschluss, der mit einer Ölkammer einer sekundären Riemenscheibe verbunden ist, ausgebildet. Demgemäß wird der Steuerdruck auf die Spule gegenüber der elastischen Kraft der Feder aufgebracht. Das durch das offengelegte Japanische Patent JP 2010-266034 vermittelte Zufuhrventil wird so angepasst, dass es eine Verbindung zwischen dem Einlassanschluss und dem Auslassanschluss durch Drücken des Ventilabschnitts in Verbindung steht, während die Feder durch den von den Zufuhrventil zugeführten Steuerdruck zusammengedrückt wird. Vorausgesetzt, dass die Verbindung zwischen dem Einlassanschluss und dem Auslassanschluss vorgesehen ist, wird ermöglicht, dass das hydraulische Fluid in die hydraulische Kammer der primären Ringscheibe strömt. Dagegen wird, vorausgesetzt, dass der Steuerdruck nicht von dem Zufuhrventil zugeführt wird, der Ventilabschnitt durch die elastische Kraft der Feder bewegt, um die Verbindung zwischen dem Einlassanschluss und dem Auslassanschluss zu unterbrechen. In dieser Situation wird die Zufuhr des Fluids zu der hydraulischen Kammer der primären Riemenscheibe unterbrochen. Dadurch ist das durch das offengelegte Japanische Patent JP 2010-266034 vermittelte Zufuhrventil so angepasst, dass es selektiv das Fluid zu der Ölkammer der primären Ringscheibe durch Abwechseln einer Position des Ventilabschnitts durch Steuern des Zufuhrventils zuführt.
Wie beschrieben, ist die durch das offengelegte Japanische Patent JP 2011-163393 vermittelte Steuereinheit so konfiguriert, dass sie den Anschluss direkt öffnet und schließt, der mit der Ölkammer durch das Ventilelement in Verbindung steht, das durch die elektromagnetische Kraft und die elastische Kraft der Feder aktiviert wird. Zu diesem Zweck wird ein Hochdruck in der Ölkammer direkt auf das Ventilelement aufgebracht. Daher ist eine große elastische Kraft der Feder gegenüber dem Hochöldruck erforderlich, um das Ventil geschlossen zu halten, und der Solenoid muss eine ausreichende elektromagnetische Kraft zum Bewegen des Ventilelements in eine Öffnungsrichtung gegenüber der elastischen Kraft der Feder erzeugen. Aus diesem Grund sind eine große Feder und ein großer Solenoid erforderlich, um den Druck in der Ölkammer entgegen zu wirken, wodurch eine Größe des Steuersystems vergrößert wird. Zudem ist eine größere Elektrizität zum Öffnen des Ventils erforderlich.
Wie ebenfalls beschrieben, ist der durch das offengelegte Japanische Patent JP 2010-266034 vermittelte Controller so konfiguriert, dass er die Zufuhr und den Ablass des Öldrucks zu/von der Ölkammer durch das Spulenventil steuert. Das bedeutet, dass der Ölaustritt von dem Spulenventil mit einem Anstieg des Öldrucks in der hydraulischen Kammer verschlechtert wird. Aus diesem Grund kann ein Energieverlust erhöht werden.
Um den in den Lehren der vorstehend beschriebenen Stand der Technik-Dokumente enthaltenen Nachteilen zu begegnen, kann eine Anpassung eines Gleichgewichtskolbenventils effektiv bzw. wirksam sein. Bei dem Gleichgewichtskolbenventil wird ein mit einem Kolben integriertes Ventilelement durch einen Druckunterschied zwischen der Überdruckkammer und der Gegendruckkammer aktiviert. Allerdings kann der Unterschiedsdruck in Abhängigkeit einer Erweiterung und eines Zusammenziehens einer in das Öl in der Gegendruckkammer eindringenden Luft verringert werden. Schließlich kann eine Öffnungsreaktion des Ventilelements verschlechtert werden, d. h. eine Steuerreaktion kann verschlechtert werden.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Um die vorstehenden technischen Probleme zu lösen, ist es daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Steuerreaktion einer hydraulischen Steuereinheit mit einem Gleichgewichtskolbenventil zu verbessern.
Die hydraulische Steuereinheit der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Ventil, das einen mit einem Ventilelement integrierten Kolben, einen Zylinder, der den Kolben hält, während ein axiales Hin- und Herbewegen ermöglicht wird, eine Überdruckkammer, die an einer Seite des Kolbens ausgebildet ist, und auf die ein hydraulischer Druck zum Öffnen des Ventils aufgebracht wird, eine Gegendruckkammer, die an der anderen Seite des Kolbens ausgebildet ist und auf die der hydraulische Druck zum Schließen des Ventils aufgebracht wird, und eine Verbindungspassage mit einer Funktion zum Unterscheiden von hydraulischen Drücken in der Überdruckkammer und der Gegendruckkammer aufweist; ein Steuerventil, das selektiv die Gegendruckkammer mit einer Seite verbindet, bei der der Druck niedriger als der der Gegendruckkammer ist; und eine Niederdrucksektion, auf die der hydraulische Druck aufgebracht wird, der kleiner als der auf der Überdruckkammer Aufgebrachte ist. Um die vorstehend erläuterte Aufgabe zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung die hydraulische Steuereinheit mit einer Einrichtung vorgesehen, die so konfiguriert ist, dass sie das hydraulische Fluid von der Niederdrucksektion zu der Gegendruckkammer durch Öffnen des Steuerventils zum Verbinden der Gegendruckkammer mit der Niederdrucksektion zuführt, falls eine Öffnungsbewegung des Ventils langsamer als ein vorbestimmter Referenzwert ist.
Die hydraulische Steuereinheit der vorliegenden Erfindung weist eine Antriebsmaschine auf. Die vorstehende Einrichtung kann so konfiguriert sein, dass sie das hydraulische Fluid von der Niederdrucksektion zu der Gegendruckkammer durch Öffnen des Steuerventils zum Verbinden der Gegendruckkammer mit der Niederdrucksektion versorgt, falls die Antriebsmaschine gestartet wird.
Insbesondere ist das Steuerventil so angepasst, dass es selektiv einen Steueranschluss der Gegendruckkammer mit der Seite verbindet, bei der der Druck geringer ist. Zudem umfasst die hydraulische Steuereinheit ferner: eine Bypasspassage, die direkt die Gegendruckkammer mit der Niederdrucksektion verbindet und deren Querschnittsbereich größer ist als ein Abschnitt der Verbindungspassage zum Unterscheiden der hydraulischen Drücke ist, und ein Schaltventil, das an der Bypasspassage angeordnet ist, um selektiv die Bypasspassage mit der Niederdrucksektion zu verbinden. Das Vorstehende kann so konfiguriert sein, dass es die Bypasspassage mit der Niederdrucksektion zum Zuführen des hydraulischen Fluids von der Niederdrucksektion zu der Gegendruckkammer durch Öffnen eines Steuerventils zuführt, während das Schaltventil betrieben wird, falls die Öffnungsbewegung des Ventils langsamer als der vorbestimmte Referenzwert ist.
Die Überdruckkammer umfasst einen Einlassanschluss, zu dem das Fluid zum Öffnen des Ventils zugeführt wird, und einen Auslassanschluss, der durch ein Ventilelement geschlossen wird. Zudem ist das Schaltventil zwischen einer hydraulischen Kammer einer Riemenscheibe eines riemengetriebenen stufenlosen Automatikgetriebes und einer hydraulischen Quelle angeordnet, und der Ausgangsanschluss ist mit der hydraulischen Kammer verbunden.
Dadurch wird gemäß der hydraulischen Steuereinheit der vorliegenden Erfindung, falls eine hydraulische Reaktion zum Öffnen des Ventils langsamer als der vorbestimmte Referenzwert aufgrund eines Lufteintritts in die Gegendruckkammer ist, das Steuerventil erregt, um so geöffnet zu werden, so dass die Gegendruckkammer mit der Niederdrucksektion verbunden ist, wodurch das hydraulische Fluid von der Niederdrucksektion zu der Gegendruckkammer zugeführt wird. Schließlich wird die Luft der Gegendruckkammer durch das hydraulische Fluid gedrückt, und das Fluid strömt anschließend in Richtung der Niederdruckseite. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher die Luft von der Gegendruckkammer abgegeben werden, während die Gegendruckkammer mit dem hydraulischen Fluid gefüllt wird, selbst wenn die Gegendruckkammer nicht vollständig mit dem hydraulischen Fluid gefüllt wird. Aus diesem Grund kann eine Verzögerung der Öffnungsbewegung des Ventils, das von einem Lufteintritt in die Gegendruckkammer resultiert, verhindert werden, so dass eine Steuerreaktion des hydraulischen Steuersystems mit einem gleichgewichtskolbenartigen Ventil verbessert werden kann.
Die hydraulische Steuereinheit ist insbesondere so konfiguriert, dass sie das hydraulische Fluid von der Niederdrucksektion zu der Gegendruckkammer beim Starten der Antriebsmaschine zuführt. Daher kann, selbst wenn die hydraulische Steuereinheit unbenutzt über eine lange Zeitperiode bleibt und die Luft in die Gegendruckkammer eindringt, eine solche Luft durch das Fluid abgegeben werden, während die Gegendruckkammer mit dem Fluid gefüllt wird, wenn die Maschine gestartet wird. Dadurch kann eine Reaktionsverzögerung des Ventils verhindert werden, selbst wenn die hydraulische Steuereinheit nicht über eine lange Zeitperiode aktiviert wurde. Zudem kann verhindert werden, dass das Ventil rasch geöffnet wird.
Wie beschrieben, stellt die Bypasspassage mit einem Querschnittsbereich, der größer als der der Verbindungspassage ist, eine direkte Verbindung zwischen der Gegendruckkammer mit der Niederdrucksektion bereit. Daher wird ermöglicht, dass der hydraulische Druck von der Niederdrucksektion mit einer großen Menge zugeführt wird. Zudem kann, wie vorstehend erwähnt, die Luft aus der Gegendruckkammer durch das hydraulische Fluid gedrückt werden, während die Gegendruckkammer mit dem hydraulischen Fluid gefüllt wird.
Die hydraulische Steuereinheit der vorliegenden Erfindung kann auf das riemengetriebene stufenlose Automatikgetriebe aufgebracht werden, um den auf die Riemenscheiben aufgebrachten hydraulischen Druck zu steuern. In diesem Fall kann die Energieeffizienz des riemengetriebenen stufenlosen Automatikgetriebes durch Verhindern einer Leckage des unter hohen Druck gesetzten Fluids verbessert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist eine Ansicht, die schematisch ein Beispiel der hydraulischen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer in der hydraulischen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten hydraulischen Steuerung darstellt.
3 ist ein Zeitdiagramm, das eine Veränderung des Drucks in der Gegendruckkammer des Ventils und der Situation darstellt, bei der die in 2 gezeigte Steuerung ausgeführt wird, um einen Druck in der hydraulischen Kammer zu erhöhen.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel einer in der hydraulischen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten hydraulischen Steuerung darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
Die hydraulische Steuereinheit HCU der vorliegenden Erfindung kann nicht nur auf einen Verkehrsträger, wie z. B. ein Kraftfahrzeug und ein Flugzeug, aufgebracht werden, sondern auch in verschiedenen Arten von stationären industriellen Maschinen. 1 zeigt ein bevorzugtes Beispiel einer Anwendung der hydraulischen Steuereinheit HCU auf ein herkömmliches riemengetriebenes stufenloses Automatikgetriebe 1, das weit verbreitet in Kraftfahrzeugen verwendet wird. Ein Aufbau des stufenlosen Automatikgetriebes 1 wird kurz nachstehend erläutert. Das stufenlose Automatikgetriebe 1 umfasst eine Antriebsriemenscheibe und eine angetriebene Riemenscheibe 3. Die Antriebsriemenscheibe 2 umfasst insbesondere eine befestigte Rolle 2a und eine bewegbare Rolle 2b, die ein Hin- und Herbewegen in Richtung und entfernt von der befestigten Scheibe 2a ermöglicht, und eine V-Nut ist zwischen jenen Rollen 2a und 2b ausgebildet.
Auf ähnliche Weise umfasst die angetriebene Riemenscheibe 3 eine befestigte Rolle 3a und eine bewegbare Rolle 3b, die ein Hin- und Herbewegen in Richtung und entfernt von der befestigten Rolle 3a ermöglicht und eine V-Nut ist zwischen jenen Rollen 3a und 3b ausgebildet. Um ein Drehmoment zwischen jenen Riemenscheiben 2 und 3 zu übertragen, ist ein nicht-gezeigter Antriebsriemen in den V-Nuten jener Riemenscheiben gehalten. Demgemäß kann ein Drehzahlverhältnis des stufenlosen Automatikgetriebes 1 kontinuierlich durch Verändern eines Laufradius des Antriebsriemens variiert werden. Zu diesem Zweck ist die Antriebsriemenscheibe 2 mit einer hydraulischen Kammer 2c vorgesehen, um die bewegbare Rolle 2b axial hin und her zu bewegen, und die angetriebene Riemenscheibe 3 ist mit einer hydraulischen Kammer 3c vorgesehen, die die bewegbare Rolle 3b axial hin und her bewegt. Gemäß dem bevorzugten Beispiel wird ein hydraulischer Druck zu Verändern des Riemenlaufradius zum Verändern einer Drehzahl auf die hydraulische Kammer 2c aufgebracht, und ein hydraulischer Druck zum Klemmen des Antriebsriemens durch die Riemenscheiben 2 und 3 wird auf die hydraulische Kammer 3c aufgebracht.
Eine Kupplung C1 ist so angebracht, dass sie selektiv ein Drehmoment zu einer Antriebsseite einer Abtriebsseite des stufenlosen Automatikgetriebes 1 zuführt. Eine nasse Mehrfach-Scheibenkupplung wird beispielsweise als Kupplung C1 verwendet, und eine Drehmomentübertragungskapazität der Kupplung C1 wird entsprechend dem darauf aufgebrachten hydraulischen Druck verändert. Insbesondere wird ein hydraulischer Druck, um eine erforderliche Drehmomentkapazität zum Antreiben des Fahrzeugs zu erreichen, auf ein stufenloses Automatikgetriebe 1 und die Kupplung C1 aufgebracht. Zu diesem Zweck werden die relativen hohen Drücke zum Übertragen des Drehmoments auf die hydraulischen Kammern 2c, 3c und der Kupplung C1 aufgebracht. Eine Sektion, auf die der relativ hohe Druck aufgebracht wird, und eine hydraulische Schaltung zum Zuführen eines solchen hohen Drucks werden die „Hochdrucksektion HP” bei der nachstehenden Erläuterung genannt, und der auf die Hochdrucksektion HP aufgebrachte hydraulische Druck ist relativ höher als der auf die vorstehend erwähnte „Niederdrucksektion LP” aufgebrachte Druck.
Obwohl nicht ausführlich dargestellt, ist ein herkömmlicher Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung in einem Leistungsübertragungssystem angebracht, das das stufenlose Automatikgetriebe 1 enthält. Der Drehmomentwandler 4 ist so angepasst, dass er mechanisch ein Antriebselement und ein Abtriebselement der Überbrückungskupplung 4 durch In-Eingriff-bringen der Überbrückungskupplung verbindet. Praktisch wird die Überbrückungskupplung 4 selektiv hydraulisch in Eingriff gebracht in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Fahrzeugs, wie z. B. einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Drehzahl usw. Insbesondere ist die Überbrückungskupplung 4 selektiv durch Aufbringen eines Steuerdrucks von einem Überbrückungssteuerventil 5 in Eingriff. Zu diesem Zweck wird das Überbrückungssteuerventil 5 so angebracht, dass es den Steuerdruck entsprechend einem Signaldruck ausgibt. Daher wird das Überbrückungssteuerventil 5 durch einen relativ geringen Druck verglichen mit den hydraulischen Kammern 2c, 3c und der Kupplung C1 aktiviert.
In dem Leistungsübertragungssystem mit dem stufenlosen Automatikgetriebe 1 und dem Drehmomentwandler 4 wird ein Schmiermittel auf die Reibungspunkte, Gleitelemente, wie z. B. Lager und Wärmeerzeugungselemente, aufgebracht. Zu diesem Zweck ist es unnötig, dass hydraulische Fluid unter Druck zu setzen, aber es ist notwendig, eine erforderliche Menge an Schmiermittel zu solchen Positionen zuzuführen. Gemäß den Schmierpositionen 6, dem Überbrückungssteuerventil 5, dem Drehmomentwandler 4 und einer hydraulischen Schaltung zum Zuführen eines Niederdruckfluides bilden die Niederdrucksektion LP.
Als Nächstes wird ein Aufbau zum Aufbringen eines hydraulischen Drucks auf die hydraulischen Kammern 2c, 3c und der Kupplung 1C erläutert. Bei dem in 1 gezeigten bevorzugten Beispiel ist eine durch eine Antriebsmaschine 7 angetriebene Ölpumpe 8 vorgesehen. Eine Verbrennungskraftmaschine, wie z. B. eine Benzinmaschine, ein elektrischer Motor und eine Hybridantriebseinheit, bestehend aus der Maschine und dem Motor, kann beispielsweise als Antriebsmaschine 7 verwendet werden. Bei der nachstehenden Erläuterung wird die Antriebsmaschine 7 auf einfache Weise „Maschine” 7 genannt. Ein primäres Regulierungsventil 9 ist so angeordnet, dass es ein Druckniveau des von der Ölpumpe 8 abgegebenen hydraulischen Fluides regelt und das Überbrückungssteuerventil 5 und die Schmiermittelposition 6 liegt stromabwärts des primären Regelungsventils 9. Dadurch wird das durch das primäre Regelungsventil 9 unter Druck gesetzte hydraulische Fluid zu der Niederdrucksektion LP zugeführt.
Ein Ausgabeauslass der Ölpumpe 8 ist mit einem Akkumulator 11 durch ein Überprüfungsventil 10 verbunden. Insbesondere ist das Überprüfungsventil 10 ein Einwegventil, das durch das von der Ölpumpe 8 in Richtung des Akkumulators 11 strömende Fluid geöffnet wird und das in die entgegengesetzte Richtung strömende Fluid geschlossen wird. Obwohl nicht gezeigt, ist der Akkumulator 11 so angepasst, dass er das Fluid speichert, das höher als ein vorbestimmter Druck unter Druck gesetzt wird, und das Fluid zu der Hochdrucksektion HP zuführt.
Ein gleichgewichtskolbenartiges Einspeiseventil SLPA ist an einer Einspeisepassage 12 zum Zuführen des Fluids von dem Akkumulator 11 zu der hydraulischen Kammer 2c der Antriebsriemenscheibe 2 angeordnet. Das Gleichgewichtskolbenventil wird durch einen Druckunterschied zwischen einen Eingangsdruck und einen Gegendruck über einen Kolben aktiviert. Daher wird eine Zufuhr des Fluids zur hydraulischen Kammer durch die Einspeisepassage 12 ermöglicht und durch selektives Öffnen des Einspeiseventils SLPA ein Druckunterschied zwischen beiden Seiten des Einspeiseventils SLPA gestoppt. Ebenso ist ein Gleichgewichtskolbenartiges Einspeiseventil SLSA an einer Einspeisepassage 13 zum Zuführen des Fluids und dem Akkumulator 11 zu der hydraulischen Kammer 3c der Antriebsriemenscheibe angeordnet. Daher wird eine Zufuhr des Fluids zu der hydraulischen Kammer 3c durch die Einspeisepassage 13 ermöglicht und durch selektives Öffnen des Einspeiseventils SLSA durch einen Druckunterschied zwischen beiden Seiten des Einspeiseventils SLSA gestoppt.
Das Einspeiseventil SLPA umfasst einen flüssigkeitsdichten Zylinder 14, und ein Kolben 15 bewegt sich innerhalb des Zylinders 14 hin und her. Daher sind eine Überdruckkammer 16 und eine Gegendruckkammer 17 an beiden Seiten des Kolbens 15 ausgebildet. Die Überdruckkammer 16 umfasst einen Eingangsanschluss 18, zu dem das Fluid von der Ölpumpe 8 und dem Akkumulator 11 zugeführt wird und einen Ausgangsanschluss 19 zum Ablassen des Fluids von der Überdruckkammer 16. Der Ausgangsanschluss 19 steht mit der hydraulischen Kammer 2c in Verbindung. Um den Ausgangsanschluss 19 zu schließen, steht ein Ventilelement 20 von einem Mittelabschnitt des Kolbens 15 in Richtung der Überdruckkammer 16 hervor. Zu diesem Zweck ist entsprechend dem in 1 gezeigten bevorzugten Beispiel das Ventilelement 20 mit einem halbkugelförmigen Führungsende, dessen Durchmesser größer als ein Innendurchmesser des Ausgangsanschlusses 19 ist, vorgesehen. Daher wird der Ausganganschluss 19 durch Drücken des Führungsendes des Ventilelements 20 dazu geschlossen.
Die Gegendruckkammer 17 umfasst einen Gegendruckanschluss 22 und einen Steueranschluss 23, und eine Feder 21 ist in der Gegendruckkammer 17 angebracht, um elastisch den Kolben 15 in Richtung der Überdruckkammer 16 zu drücken. Gemäß dem in 1 gezeigten bevorzugten Beispiel sind der Gegendruckanschluss 22 und der Steueranschluss 23 an beiden Seiten der Gegendruckkammer 17 ausgebildet und eine Verbindungspassage 24 stellt eine Kommunikation zwischen dem Einlassanschluss 18 und dem Gegendruckanschluss 22 bereit. Um einen Druckunterschied zwischen der Überdruckkammer 16 und der Gegendruckkammer 17 zu erzeugen, ist eine Steueröffnung 25 an der Verbindungspassage 24 ausgebildet, um einen Durchmesser der Verbindungspassage 24 zu reduzieren. Alternativ kann ein Druckunterschied zwischen der Überdruckkammer 16 und der Gegendruckkammer 17 durch Ausbilden einer Kommunikationsöffnung, die durch den Kolben 15 durchgeht, um eine Kommunikation zwischen jenen Kammern bereit zu stellen, auch erzeugt werden.
Ein Druckintensiviersteuerventil 26 ist mit dem Steueranschluss 23 des Einspeiseventils SLPA verbunden, um selektiv eine Verbindung zwischen dem Steueranschluss 23 und einer Position bereit zu stellen, bei der ein Druck niedriger als der in der Gegendruckkammer 17 ist. Ein Solenoidventil, das elektrisch gesteuert wird, kann beispielsweise als Steuerventil 26 verwendet werden. Bei dem Steuerventil 26 ist daher eine Kommunikation zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss durch Erregen eines Solenoids bereitgestellt, und eine Kommunikation zwischen jenen Anschlüssen wird durch Entregen des Solenoids unterbrochen. Der Einlassanschluss des Steuerventils 26 wird mit dem Steueranschluss 23 verbunden. Gemäß dem in 1 gezeigten Beispiel ist der Druck in der hydraulischen Kammer 2c der Antriebsriemenscheibe 2 kleiner als der in der Gegendruckkammer 17, und daher ist der Auslassanschluss des Steuerventils 26 mit der hydraulischen Kammer 2c verbunden. Zudem ist ein Eingangsdruck 27 zum Erfassen eines Drucks des von dem Akkumulator 11 zugeführten Fluides angebracht und ein Steuerdrucksensor 28 ist zum Erfassen eines Drucks in der hydraulischen Kammer 2c angebracht.
Ein Einspeiseventil SLSA ist so angepasst, dass es eine Zufuhr des Fluids zu der hydraulischen Kammer 3c der angetriebenen Riemenscheibe 3 ermöglicht. Zu diesem Zweck umfasst das Einspeiseventil SLSA einen flüssigkeitsdichten Zylinder 29, und ein Kolben 30 bewegt sich innerhalb des Zylinders 29 hin und her. Daher sind eine Überdruckkammer 39 und eine Gegendruckkammer 32 an beiden Seiten des Kolbens 30 ausgebildet. Die Überdruckkammer 31 umfasst einen Eingangsanschluss 33, zu dem das Fluid von der Ölpumpe 8 und dem Akkumulator 11 zugeführt wird, und einen Auslassanschluss 34 zum Ablassen des Fluids von der Überdruckkammer 31. Der Auslassanschluss 34 steht mit der hydraulischen Kammer 3c in Verbindung. Um den Ausgangsanschluss 34 zu schließen, steht ein Ventilelement 35 von einem Mittelabschnitt des Kolbens 30 in Richtung der Überdruckkammer 31 hervor. Zu diesem Zweck ist gemäß dem in 1 dargestellten bevorzugten Beispiel das Ventilelement 35 mit einem halbkugelförmigen Führungsende vorgesehen, dessen Durchmesser größer als ein Innendurchmesser des Auslassanschlusses 34 ist. Daher wird der Auslassanschluss 34 durch Drücken des Führungsendes des Ventilelements 35 dazu geschlossen.
Die Gegendruckkammer 32 umfasst einen Gegendruckanschluss 37 und einen Steueranschluss 38, und eine Feder 36 ist in der Gegendruckkammer 32 angebracht, um elastisch den Kolben 30 in Richtung der Überdruckkammer 31 zu drücken. Gemäß dem in 1 gezeigten bevorzugten Beispiel sind der Gegendruckanschluss 37 und der Steueranschluss 38 an beiden Seiten der Gegendruckkammer 32 ausgebildet, und eine Verbindungspassage 39 stellt eine Kommunikation zwischen dem Eingangsanschluss 33 und dem Gegendruckanschluss 37 bereit. Um einen Durchmesser der Verbindungspassage 39 zu reduzieren, ist eine Steueröffnung 49 an der Verbindungspassage 39 ausgebildet.
Ein Druckintensiviersteuerventil 41 ist mit dem Steueranschluss 38 des Einspeiseventils SLSA zum selektiven Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Steueranschluss 38 und mit einer Position verbunden, bei der ein Druck niedriger als der in der Gegendruckkammer 32 ist. Ein Solenoidventil, das elektrisch gesteuert wird, kann beispielsweise auch als ein Steuerventil 41 verwendet werden. Bei dem Steuerventil 41 wird daher eine Kommunikation zwischen einem Einlassanschluss und einem Auslassanschluss durch Erregen eines Solenoids bereitgestellt, und eine Kommunikation zwischen jenen Anschlüssen wird durch Entregung der Solenoide unterbrochen. Der Einlassanschluss des Steuerventils 41 ist mit dem Steueranschluss 38 verbunden, und der Auslassanschluss des Steuerventils 41 ist mit der hydraulischen Kammer 3c verbunden. Zudem ist ein Steuerdrucksensor 42 zum Erfassen eines Drucks in der hydraulischen Kammer 3c angebracht.
Ein Einspeisesolenoidventil SLCA ist an einer Einspeisepassage 43 zum Zuführen des Fluids von dem Akkumulator 11 zu der Kupplung C1 angeordnet. Obgleich nicht ausführlich dargestellt, kann ein elektromagnetisches Sitzventil als das Einspeisesolenoidventil SLCA verwendet werden. Daher wird eine Zufuhr des Fluids zu der Kupplung C1 durch die Einspeisepassage 43 ermöglicht und durch elektrisches Öffnen und Schließen des Einspeiseventils SLCA gestoppt.
Ein manuelles Ventil 44 ist so angeordnet, dass es selektiv eine Zufuhr des Fluids zu der Kupplung C1 und zu einer nicht gezeigten Bremse B1 ermöglicht. Das ermöglicht, dass das manuelle Ventil 44 so angepasst ist, dass es ein Zufuhrziel des Fluids schaltet. Obwohl nicht ausführlich gezeigt, wird eine Vorwärtsstufe des Fahrzeugs durch In-Eingriff-Bringen der Kupplung C1 durch Zuführen des Fluids dazu eingerichtet, während das Lösen der Bremse B1 durch Stoppen der Fluidzufuhr dazu gelöst wird. Dagegen wird eine Rückwärtsstufe des Fahrzeugs durch Lösen der Kupplung C1 durch Stoppen der Fluidzufuhr dazu eingerichtet, während die Bremse B1 durch Zuführen von Fluid dazu in Eingriff gebracht wird. Um den auf die Kupplung C1 aufgebrachten hydraulischen Druck zu erfassen, ist ein Eingangsdrucksensor 45 angeordnet.
Ein gleichgewichtskolbenartiges Ablassventil SLPR ist an einer Ablasspassage 46 angeordnet, die eine Kommunikation zwischen einer hydraulischen Kammer 2C der Antriebsriemenscheibe 2 und einer Ablassstelle, wie z. B. einer Ölwanne, bereitstellt, und ein gleichgewichtskolbenartiges Ablassventil SLSR ist an einer Ablasspassage 47 zum Ablassen des Fluids von der hydraulischen Kammer 3C der angetriebenen Riemenscheibe 3 angeordnet. Das bedeutet, dass ermöglicht und verhindert wird, dass das Fluid von der hydraulischen Kammer 2C, 3C durch selektives Öffnen der Ablaufpassagen 46, 47 in Abhängigkeit eines Druckunterschieds zwischen beiden Seiten des Kolbens des Ablassventils SLPR, SLSR abgelassen wird.
Das Ablassventil SLPR umfasst einen flüssigkeitsdichten Zylinder 48 und einen Kolben 49, der sich innerhalb des Zylinders 48 hin- und herbewegt. Daher sind eine Überdruckkammer 50 und eine Gegendruckkammer 51 an beiden Seiten des Kolbens 49 ausgebildet. Die Überdruckkammer 59 umfasst einen Eingangsanschluss 52, zu dem der hydraulische Druck von der hydraulischen Kammer 2c zugeführt wird, und einen Ausgangsanschluss 53, der mit einer Ablassstelle verbunden ist, um das Fluid von der Überdruckkammer 50 abzulassen.
Ein Ventilelement 54 steht von dem Kolben 49 hervor, und eine Feder 55 ist in der Gegendruckkammer 51 angeordnet, um elastisch das Ventilelement 54 in Richtung der Überdruckkammer 50 zu drücken, wodurch der Ausgangsanschluss 53 beschlossen wird. Die Gegendruckkammer 51 umfasst einen Gegendruckanschluss 56 und einen Steueranschluss 57. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel liegt der Gegendruckanschluss 56 dem Steueranschluss 57 durch die Gegendruckkammer 51 gegenüber, und der Gegendruckanschluss 56 und der Einlassanschluss 52 sind durch eine Verbindungspassage 58 verbunden. Um einen Innendurchmesser der Verbindungspassage 58 zu reduzieren, ist eine Steueröffnung 59 an der Verbindungspassage 58 ausgebildet.
Der Steueranschluss 57 ist mit einem Druckherabsetzsteuerventil 60 verbunden. Ein Solenoidventil, das elektrisch aktiviert wird, kann beispielsweise als das Druckherabsetzsteuerventil 60 verwendet werden. Bei dem Steuerventil 60 ist daher eine Kommunikation zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss durch Erregen eines Solenoids vorgesehen, und eine Kommunikation zwischen jenen Anschlüssen wird durch Entregen des Solenoids unterbrochen. Der Eingangsanschluss des Steuerventils 60 ist mit dem Steueranschluss 57 verbunden, und der Ausgangsanschluss des Steuerventils 60 ist mit der Ablassstelle verbunden.
Das Ablassventil SLSR umfasst auch einen flüssigkeitsdichten Zylinder 61 und einen Kolben 62, der sich innerhalb des Zylinders 61 hin- und herbewegt. Daher sind eine Überdruckkammer 63 und eine Gegendruckkammer 64 an beiden Seiten des Kolbens 62 ausgebildet. Die Überdruckkammer 63 umfasst einen Eingangsanschluss 65, zu dem der hydraulische Druck von der hydraulischen Kammer 3c zugeführt wird, und einen Auslassanschluss 66, der mit einer Ablassstelle verbunden ist, um das Fluid von der Überdruckkammer 63 abzulassen.
Ein Ventilelement 67 steht von dem Kolben 62 hervor, und eine Feder 68 ist in der Gegendruckkammer 64 angeordnet, um elastisch das Ventilelement 67 in Richtung der Überdruckkammer 64 zu drücken, wodurch der Auslassanschluss 66 geschlossen wird. Die Gegendruckkammer 64 umfasst einen Gegendruckanschluss 69 und einen Steueranschluss 70. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel ist der Gegendruckanschluss 69 dem Steueranschluss 70 durch die Gegendruckkammer 64 gegenüberliegend, und der Gegendruckanschluss 69 und der Eingangsanschluss 65 sind durch eine Verbindungspassage 71 verbunden. Um einen Innendurchmesser der Verbindungspassage 71 zu reduzieren, ist eine Steueröffnung 72 an der Verbindungspassage 71 ausgebildet.
Der Steueranschluss 70 ist mit einem Druckherabsetzsteuerventil 73 verbunden. Ein Solenoidventil, das elektrisch betätigt wird, kann beispielsweise als das Druckherabsetzsteuerventil 73 verwendet werden. Bei dem Steuerventil 73 ist daher eine Kommunikation zwischen einem Einlassanschluss und einem Auslassanschluss durch Erregen eines Solenoids vorgesehen, und eine Kommunikation zwischen jenen Anschlüssen wird durch Entregen des Solenoids unterbrochen. Der Eingangsanschluss des Steuerventils 73 ist mit dem Steueranschluss 70 verbunden, und der Auslassanschluss des Steuerventils 73 ist mit der Ablassstelle verbunden.
Ein elektromagnetisches Ablassventil SLCR ist an einer Ablasspassage 74 zum Ablassen des Fluids von der Kupplung C1 angeordnet. Ein Aufbau des elektromagnetischen Ablassventils SLCR ist ähnlich zu dem des Einspeisesolenoidventils SLCA. Insbesondere wird das elektromagnetische Ablassventil SLCR elektrisch zum Öffnen und Schließen der Einspeisepassage 74 betätigt, um selektiv das Fluid zum Ablassen von der Kupplung C1 zu ermöglichen.
Eine Bypasspassage 75 ist zum Zuführen des Fluids von der Niederdrucksektion LP zu der Gegendruckkammer 17 zugeführt. Einer der Endabschnitte der Bypasspassage 75 ist mit der Niederdrucksektion LP verbunden, und ein anderes Ende ist mit der Gegendruckkammer 22 des Einspeiseventils SLPA oder einen Abschnitt der Verbindungspassage 24 zwischen der Steueröffnung 25 und der Gegendruckkammer 17 verbunden. Bei dem in 1 dargestellten Beispiel ist eine Bypasspassage 76 von der Bypasspassage 75 verzweigt, um den Gegendruckanschluss 37 des Einspeiseventils SLSA oder zu einem Abschnitt der Verbindungspassage 39 zwischen der Steueröffnung 40 und der Gegendruckkammer 32 verbunden zu sein. Eine Bypasspassage 77 ist von der Bypasspassage 75 heraus verzweigt, um mit dem Gegendruckanschluss 56 des Ablassventils SLPR oder mit einem Abschnitt der Verbindungspassage 58 zwischen der Steueröffnung 59 und der Gegendruckkammer 51 verbunden zu sein. Darüber hinaus ist die Bypasspassage 78 von der Bypasspassage 77 heraus verzweigt, um mit dem Gegendruckanschluss 69 des Anschlussventils SLSR oder mit einem Abschnitt der Verbindungspassage 71 zwischen dem Steueranschluss 72 und der Gegendruckkammer 64 verbunden zu sein. Ein Querschnittsbereich jeder Bypasspassage 75, 76, 77 und 78 ist individuell größer als jene der Steueröffnungen 25, 40, 58 und 72.
Ein Überprüfungsventil 79 ist an der Bypasspassage 77 angeordnet, und ein Überprüfungsventil 80 ist an der Bypasspassage 78 angeordnet. Ein Einwegventil wird auch individuell als Überprüfungsventile 79 und 80 verwendet. Daher werden die Überprüfungsventile 79 und 80 durch das von der Niederdrucksektion LP in Richtung der Gegendruckkammer 51 oder 54 strömende Fluid geöffnet, und durch das in die entgegengesetzte Richtung strömende Fluid geschlossen.
Wie in 1 dargestellt, ist ein Schaltventil 81 an der Bypasspassage 78 angeordnet. Ein elektrisch gesteuertes Steuerventil, das durch Anlegen eines Stroms geöffnet wird und durch das Unterbrechen eines Stroms geschlossen wird, wird beispielsweise als das Schaltventil 81 verwendet. Daher ist eine Kommunikation zwischen jeder Gegendruckkammer 17, 32, 51 und 64 und der Niederdrucksektion LP durch die Bypasspassage 75, 76, 77 und 78 durch Öffnen des Schaltventils 81 durch Zuführen des Stroms dazu vorgesehen. Bei der nachstehenden Beschreibung wird der Öffnungszustand des Schaltventils 81 auch als ein „AN-Zustand” bezeichnet. Alternativ können ein Ventil, dessen Öffnungsgrad einstellbar ist, ein Ventil, dessen Strömungsrate einstellbar ist, und ein Dutyventil, dessen Öffnungs-/Schließ-Betrieb einstellbar ist, auch als das Schaltventil 81 verwendet werden.
Wie beschrieben, sind die hydraulischen Drücke der hydraulischen Kammern 2c und 3c und der Kupplung C1 durch elektrisches Steuern jedes Steuerventils 26, 41, 60 und 73 zum Öffnen und Schließen jedes Ventils SLPA, SLPR, SLSA und SLSR verändert. Zu diesem Zweck ist die hydraulische Steuereinheit mit einer elektronischen Steuereinheit 82, die als Controller dient, vorgesehen, und in der nachstehenden Erläuterung wird die elektronische Steuereinheit als die „ECU” 82 bezeichnet. Die ECU 82 ist so konfiguriert, dass sie die Befehlssignale zu den Steuerventilen 26, 41, 60 und 73 und dem Schaltventil 81 sendet, während eine Berechnung basierend auf eintreffenden Signalen und voreingestellten Daten und Programmen ausgeführt wird.
Nachstehend wird eine Aktion der hydraulischen Steuereinheit HCU der vorliegenden Erfindung, die so aufgebaut ist, kurz erläutert. Der von dem Akkumulator 11 zugeführte hydraulische Druck ist höher als der, der durch die hydraulische Kammer 2c verlangt wird, und daher wird ein solches Hochdruckfluid auf den Eingangsanschluss 18 des Ventils SLPA aufgebracht. Wie beschrieben, ist der Eingangsanschluss 18 mit dem Gegendruckanschluss 22 über die Verbindungspassage 24 so verbunden, dass das Hochdruckfluid auch mit dem Gegendruckanschluss 22 aufgebracht wird, falls das Druckintensiviersteuerventil 26 geöffnet wird. Das bedeutet, dass in dem Ventil SLPA ein Druck der hydraulischen Kammer 16 gleich zu dem der Gegendruckkammer 17 ist. In dieser Situation wird das Ventilelement 20 des Kolbens 15 auf den Ausgangsanschluss 19 durch die Feder 21 zum Schließen des Ventils SLPA gedrückt, und der Druck der hydraulischen Kammer 2c wird auf den Ausgangsanschluss 52 des Ventils SLPR aufgebracht. Wie beschrieben, ist der Eingangsanschluss 52 mit dem Gegendruckanschluss 56 über die Verbindungspassage 58 verbunden. Daher wird, vorausgesetzt, dass das Druckherabsetzsteuerventil 60 geschlossen wird, der Druck in der Überdruckkammer 51 mit dem der Gegendruckkammer 51 des Ventils SLPR so ausgeglichen, dass das Ventil SLSR geschlossen wird.
Der hydraulische Druck der hydraulischen Kammer 2c der Antriebsriemenscheibe 2 wird durch elektrisches Öffnen des Druckintensiviersteuerventils 26 erhöht, um dadurch eine Verbindung zwischen der Gegendruckkammer 17 und der hydraulischen Kammer 2c vorzusehen. Da der von dem Akkumulator 11 zugeführte Druck höher als der hydraulische Druck der hydraulischen Kammer 2c ist, wird der Druck in der Gegendruckkammer 17 des Ventils SLPA durch Öffnen des Druckintensiviersteuerventils 26 reduziert. Allerdings ist die Steueröffnung an der Verbindungspassage 24 so ausgebildet, dass der hydraulische Druck in der hydraulischen Kammer 2c nicht unmittelbar gesenkt wird. Schließlich werden der Druck in der hydraulischen Kammer 16 und der Druck in der Gegendruckkammer 17 voneinander unterschieden. Wenn ein solcher Differentialdruck die elastische Kraft der Feder 21 übersteigt, wird der Kolben 15 zurückgezogen, während die Feder 21 zusammengedrückt wird, so dass das Ventilelement 20 entfernt von dem Ausgangsanschluss 19 isoliert wird, um eine Kommunikation zwischen dem Einlassanschluss 18 und dem Auslassanschluss 19 vorzusehen. Das bedeutet, dass das Ventil SLPA geöffnet wird. Schließlich wird ermöglicht, dass das Fluid von dem Akkumulator 11 zu der hydraulischen Kammer 2c zugeführt wird, so dass der hydraulische Druck in der hydraulischen Kammer 2c erhöht wird.
Der hydraulische Druck der hydraulischen Kammer 2c der Antriebsriemenscheibe 2 wird durch elektrisches Öffnen des Druckherabsetzsteuerventils 60 reduziert, um dadurch eine Kommunikation zwischen der Gegendruckkammer 51 und der Ablassstelle vorzusehen. In diesem Fall wird der Druck in der Gegendruckkammer 51 des Ventils SLPR gesenkt. Allerdings ist die Steueröffnung 59 an der Verbindungspassage 58 so ausgebildet, dass der hydraulische Druck in der Überdruckkammer 50 nicht unmittelbar gesenkt wird. Schließlich werden der Druck der Überdruckkammer 50 und der Druck der Gegendruckkammer 51 voneinander unterschieden. Wenn ein solcher Differentialdruck die elastische Kraft der Feder 55 übersteigt, wird der Kolben 59 zurückgezogen, während die Feder 55 so zusammengedrückt wird, dass das Ventil 54 entfernt von dem Auslassanschluss 53 isoliert wird, um eine Kommunikation zwischen dem Einlassanschluss 52 und dem Auslassanschluss 53 vorzusehen. Das bedeutet, dass das Ventil SLPR geöffnet wird. Schließlich wird ermöglicht, dass das Fluid von der hydraulischen Kammer 2c zu der Ablassstelle abgelassen wird.
Die hydraulische Steuereinheit HCU der vorliegenden Erfindung führt die nachstehenden Steuerungen aus, vorausgesetzt, dass eine Luft in jede Gegendruckkammer 17, 32, 51 und 64 des Ventils SLPA, SLPR, SLSA und SLSR eindringt. Ein Beispiel der Steuerung ist in 2 dargestellt. Zunächst wird bestimmt, ob die Maschine 7 gerade gestartet wurde (bei Schritt S1). Die Bestimmung bei Schritt S1 wird beispielsweise durch Erfassen eines Zündbestätigungssignals von einem nicht gezeigten Zünder zum Bestätigen ausgeführt, dass die Maschine 7 gezündet worden ist, wenn die Maschine 7 zum Antreiben des gestoppten Fahrzeugs gestartet wird. Bei dem Fall wird das Zündbestätigungssignal erfasst, das bedeutet, dass die Maschine 7 gestartet wurde, so dass die Ölpumpe 8 bereits gestartet wurde. Daher startete die Ölpumpe 8 zum Zuführen des Fluids von deren Auslass zu der Niederdrucksektion LP.
Falls die Antwort des Schritts S1 JA ist, wird das Schaltventil 81 geöffnet (bei Schritt S2). Schließlich steht die Niederdrucksektion LP mit jeder Gegendruckkammer 17, 32, 51 und 64 jedes Ventils SLPA, SLPR, SLSA und SLSR in Verbindung. Nach oder gleichzeitig mit Schritt S2 werden die Steuerventile 26, 41, 63 und 73 erregt, um geöffnet zu werden (bei Schritt S3). Insbesondere steht, falls das Druckintensiviersteuerventil 26 geöffnet ist, die Gegendruckkammer 17 des Einspeiseventils SLPA mit der Gegendruckkammer 51 des Ablassventils SLPR in Verbindung, und falls das Druckherabsetzsteuerventil 60 geöffnet ist, steht die Gegendruckkammer 51 des Ablassventils SLPR mit der Ablassstelle in Verbindung. Das bedeutet, dass das von der Ölpumpe 8 zu der Niederdrucksektion LP zugeführte Fluid ferner zu der Gegendruckkammer 17 des Einspeiseventils SLPR über die Bypasspassage 75 zugeführt wird bis der hydraulische Druck auf ein erforderliches Niveau erhöht wird. Das zu der Gegendruckkammer 17 zugeführte Fluid wird weiter zu der Gegendruckkammer 51 des Ablassventils SLPR über die Steueröffnung 59 zugeführt. Mittlerweile wird auch das Fluid in der Niederdrucksektion LP zu der Gegendruckkammer 51 des Ablassventils SLPR über die Bypasspassage 75 zugeführt. Das zu der Gegendruckkammer 51 dadurch zugeführte Fluid wird zu der Ablassstelle zusammen mit dem von der Gegendruckkammer 17 dazu zugeführten Fluid abgelassen. Wie beschrieben, wird, da das Überprüfungsventil 79 an der Bypasspassage 77 angeordnet ist, verhindert, dass das Fluid durch die Bypasspassage 77 in Richtung der Niederdrucksektion LP strömt.
Falls das Druckintensiviersteuerventil 41 geöffnet wird, steht die Gegendruckkammer 32 des Einspeiseventils SLSA mit der Gegendruckkammer 64 des Ablassventils SLSR in Verbindung, und falls das Niederdrucksteuerventil 73 geöffnet ist, steht die Gegendruckkammer 64 des Ablassventils SLSR mit der Ablassstelle in Verbindung. Schließlich wird das von der Ölpumpe 8 zu der Niederdrucksektion LP zugeführte Fluid zu der Gegendruckkammer 32 des Einspeiseventils SLSA über die Bypasspassage 76 zugeführt. Das zu der Gegendruckkammer 32 zugeführte Fluid wird weiter zu der Gegendruckkammer 64 des Ablassventils SLSR über die Steueröffnung 72 zugeführt. Mittlerweile wird das Fluid in der Niederdrucksektion LP auch in die Gegendruckkammer 64 des Ablassventils SLPR über die Bypasspassage 78 zugeführt. Das zu der Gegendruckkammer 64 dadurch zugeführte Fluid wird zu der Ablassstelle zusammen mit dem von der Gegendruckkammer 32 dazu zugeführten Fluid abgelassen. Wie beschrieben, wird, wenn das Überprüfungsventil 80 an der Bypasspassage 78 angeordnet ist, verhindert, dass das Fluid durch die Bypasspassage 78 in Richtung der Niederdrucksektion LP strömt.
Falls die Maschine 7 für eine gewisse Zeitperiode betrieben wurde, so dass die Antwort von Schritt S1 NEIN ist, wird bestimmt, ob ein Druckreaktionswert, der eine Veränderung des hydraulischen Drucks in jeder Gegendruckkammer 17, 32, 51 und 64 ist, bezüglich einer davon abgegebenen Fluidmenge pro Zeiteinheit kleiner als ein vorbestimmter Wert (bei Schritt S4) ist. Insbesondere wird bei Schritt S4 bestimmt, ob die Schnelligkeit einer Öffnungsbewegung des Ventils SLPA als Reaktion auf einen Befehl zum Zuführen des Fluids zu der hydraulischen Kammer 2C zum Erhöhen des Drucks darin kleiner als eine Referenzgeschwindigkeit ist. Zu diesem Zweck kann der Druckreaktionswert mit Bezug auf ein voreingestelltes Kennfeld sein, bei dem ein Druckunterschied zwischen der Überdruckkammer und der Gegendruckkammer in jedem Ventil ein auf das Steuerventil 26, 41, 60 und 73 angelegter Strom, eine Zufuhrmenge an Fluid zu jeder hydraulischen Kammer 2C und 3C usw. als Parameter verwendet wird. Alternativ kann die Bestimmung bei Schritt S4 auch durch Bestimmen erfolgen, ob die Veränderung des Drucks in jeder hydraulischen Kammer 2C und 3C als Reaktion auf den Befehl zum Erhöhen des Drucks in jeder hydraulischen Kammer 2C und 3C kleiner als der Schwellenwert ist, anstelle der Bestimmung der Druckveränderung in der Gegendruckkammer.
Falls der Druckreaktionswert kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist, so dass die Antwort von Schritt S4 JA ist, wird erwägt, dass die Luft in jede Gegendruckkammer 17, 32, 51 und 64 eindringt. Demgemäß schreitet die Routine zu Schritt S2 fort. Dagegen wird, falls der Druckreaktionswert größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, so dass die Antwort von Schritt S4 NEIN ist, erwägt, dass die Luft nicht in jede Gegendruckkammer 17, 32, 51 und 64 eindringt. In diesem Fall wird daher die Routine zurückkehren, während die Schritte S2 und S3 übersprungen werden.
Insbesondere kann der Druckreaktionswert durch die nachstehende Formel berechnet werden: Druckreaktionswert (MPa/sek) = Druck (MPa/ml) × Strömungsrate (ml/sek) wobei der „Druck” der hydraulische Druck in der Gegendruckkammer ist und die „Strömungsrate” eine Menge des zu der hydraulischen Kammer 2C oder 3C zugeführten hydraulischen Fluids ist. Der hydraulische Druck in dem Ventil SLPA wird beispielsweise in Abhängigkeit des Druckaufnahmebereichs des Kolbens 15, einer Wegstrecke des Kolbens 15 und einer Menge an Lufteindringung, usw. verändert.
Bezugnehmend auf 3 ist ein Zeitdiagramm gezeigt, das eine Veränderung des Drucks in der Gegendruckkammer 17 des Einspeiseventils SLPA im Fall des Erhöhens des Drucks in der hydraulischen Kammer 2C nach Ausführen der nachstehenden Steuerungen anzeigt. Bei 3 zeigt eine durchgezogene Linie eine Veränderung des hydraulischen Drucks in der Gegendruckkammer 17 an nach Ausführen der in 2 gezeigten Steuerung, und eine gepunktete/gestrichelte Linie zeigt eine Veränderung des hydraulischen Drucks in der Gegendruckkammer 17 eines Falls an, bei dem die in 2 gezeigte Steuerung nicht ausgeführt wird. Wie in 3 dargestellt, ist die Maschine 7 zum Zeitpunkt t₁, und obwohl nicht angezeigt, wird das Schaltventil 81 beim Empfangen des Zündbestätigungssignals von dem Zünder geöffnet. Anschließend wird zum Zeitpunkt t₂ das Druckintensiviersteuerventil 26 erregt, um so geöffnet zu werden, so dass eine Kommunikation zwischen der Gegendruckkammer 17 und der hydraulischen Kammer 2C vorgesehen ist. Demzufolge wird, da der Druck in der hydraulischen Kammer 2C kleiner als der von dem Akkumulator 11 aufgebrachte Druck ist, der Druck der Gegendruckkammer 17 gesenkt. Allerdings wird, da das Fluid zu der Überdruckkammer 16 von dem Akkumulator 11 zugeführt wird, der Druck in der Überdruckkammer 16 im Wesentlichen konstant gehalten. Das bedeutet, dass der in 2 gezeigte Schritt S3 zum Zeitpunkt t₂ ausgeführt wird.
Zum Zeitpunkt t₃ wird der Druck in der Gegendruckkammer 17 auf den Druck gesenkt, bei dem es möglich ist, das Einspeiseventil SLPA zu öffnen. Das bedeutet, dass der Druckunterschied zwischen der Überdruckkammer 16 und der Gegendruckkammer 17 die elastische Kraft der Feder 21 übersteigt. Daher beginnt zum Zeitpunkt t₃ der Kolben 15 sich in Richtung der Gegendruckkammer 17 zu bewegen, so dass der Eingangsanschluss 18 mit dem Ausgangsanschluss 19 in die Überdruckkammer 16 verbunden ist. Allerdings beginnt bei dem Fall, bei dem die in 2 gezeigte Steuerung nicht ausgeführt wird, der Kolben 15 sich in Richtung der Gegendruckkammer 17 zum Zeitpunkt t₄ zu bewegen. Dadurch kann das Einspeiseventil SLPA schneller zum Ausführen der in 2 dargestellten Steuerung geöffnet werden.
Zum Zeitpunkt t₃ oder unmittelbar nach dem Zeitpunkt t₃ ist der vorstehend erwähnte Differentialdruck relativ groß, so dass sich der Kolben 15 über eine lange Distanz bewegt. Anschließend wird, wenn der Druck der Gegendruckkammer 17 durch das durch die Öffnung 25 strömende Fluid erhöht wird, so dass der Druckunterschied reduziert wird, die Wegstrecke des Kolbens 15 verkürzt. Wie in 3 dargestellt, wird ein Druckanstieg in der hydraulischen Kammer 2C unvermeidbar von der Öffnungsaktion des Einspeiseventils SLPA verzögert.
Dadurch kann die Lufteindringung in die Gegendruckkammern 17, 32, 51 und 64 durch Ausführen der hydraulischen Steuerung der vorliegenden Erfindung verhindert oder vermieden werden. Zudem kann, da jede Gegendruckkammer 17, 32, 51 und 64 mit einem hydraulischen Fluid gefüllt wird, eine unbeabsichtigte Öffnung eines Ventils verhindert oder vermieden werden. Dadurch kann eine Schnelligkeit der Öffnungsreaktion jedes Ventils SLPA, SLPR, SLSA und SLSR verbessert werden, so dass die Steuerreaktion des hydraulischen Steuersystems HCU verbessert werden kann.
Bei dem in 2 gezeigten Beispiel wird das hydraulische Fluid in der Niederdrucksektion LP gleichzeitig zu jeder Gegendruckkammer 17, 32, 51 und 64 zugeführt. Daher kann eine Knappheit des zu jeder Gegendruckkammer 17, 32, 51 und 64 zugeführten hydraulischen Fluids bewirkt werden. Um eine solche Knappheit der Zufuhrmenge an Fluid zu verhindern, wie in 4 dargestellt, kann eine Reihenfolge der Erregung der Steuerventile 26, 41, 60 und 74 bestimmt werden, wodurch das Fluid von der Niederdrucksektion LP zu der Gegendruckkammer 17, 32, 51 und 64 in der vorbestimmten Reihenfolge zugeführt wird. Nachstehend werden bei dem Flussdiagramm von 4 gemeinsame Zahlen zu den Schritten zugeteilt, die identisch zu jenen in 2 sind.
Wie aus 4 ersichtlich, wird nach Schritt S2 das Druckherabsetzsteuerventil 73 für die angetriebene Riemenscheibe 3 erregt, um so geöffnet zu werden, so dass das Fluid von der Niederdrucksektion LP zu der Gegendruckkammer 64 des Ablassventils SLSR über die Bypasspassage 28 zugeführt wird (bei Schritt S5). Danach wird das Druckherabsetzsteuerventil 60 für die Antriebsriemenscheibe 2 erregt, um so geöffnet zu werden, so dass das Fluid von der Niederdrucksektion LP zu der Gegendruckkammer 51 des Ablassventils SLPR über die Bypasspassage 77 zugeführt wird (bei Schritt S6).
Danach wird das Intensiviersteuerventil 41 für die angetriebene Riemenscheibe 3 erregt, um so geöffnet zu werden, so dass das Fluid von der Niederdrucksektion LP zu der Gegendruckkammer 32 des Einspeiseventils SLSA über die Bypasspassage 76 zugeführt wird (bei Schritt S7). Danach wird das Intensiviersteuerventil 26 für die Ansteuerriemenscheibe 2 erregt, um so geöffnet zu werden, so dass das Fluid von dem hydraulischen Fluid in der Niederdrucksektion LP zu der Gegendruckkammer 17 des Einspeiseventils SLPA über die Bypasspassage 75 zugeführt wird (bei Schritt S8). Dadurch wird bei den Ventilen SLPA, SLPR, SLSA, SLSR das Fluid zunächst bevorzugt von der Niederdrucksektion LP zu den Gegendruckkammern 51 und 64 der Ablassventile SLPR und SLSR, und als zweites bevorzugt zu den Gegendruckkammern 32 und 64 der Ventile SLSA und SLSR für die angetriebene Riemenscheibe 3 zugeführt.
Dadurch kann gemäß der in 4 gezeigten Steuerung die Gegendruckkammer 17, 32, 51 und 64 gewiss mit dem dazu zugeführten Fluid gefüllt werden, so dass die darin eindringende Luft gewiss aus dem Fluid herausgedrückt werden kann. Daher ist es möglich, einen Riemenschlupf zu verhindern, der durch eine Verzögerung des Druckanstiegs in der hydraulischen Kammer 3C verursacht wird, die aus einer Verzögerung einer Öffnungsaktion des Einspeiseventils SLSA für die angetriebene Riemenscheibe resultiert.
Zudem kann, selbst wenn eine Leckage des Fluids von dem Akkumulator 11 oder dem Eingangsdrucksensor 27 auftritt, das hydraulische Fluid auch zu der hydraulischen Kammer 2C der Antriebsriemenscheibe 2 und zu der hydraulischen Kammer 3C der angetriebenen Riemenscheibe 3 durch die Bypasspassage 75, 76, 77 und 78 zugeführt werden, ohne Durchgehen durch den Akkumulator 11 und den Eingangsdrucksensor 27. Zu diesem Zweck kann das Fahrzeug gewiss angetrieben werden, selbst wenn die vorstehend erwähnte Leckage auftritt.
Nachstehend wird kurz eine Beziehung zwischen den vorstehenden Beispielen und der vorliegenden Erfindung erläutert. Eine funktionale Einrichtung der Schritte S2 und S3 dient als die Einrichtung, die das hydraulische Fluid von der Niederdrucksektion zu der Gegendruckkammer zuliefert durch Öffnen des Steuerventils zum Verbinden der Gegendruckkammer mit der Niederdrucksektion, falls eine Öffnungsbewegung des Ventils kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.

Claims

Hydraulische Steuereinheit, aufweisend: ein Ventil, das einen mit einem Ventilelement integrierten Kolben, einen Zylinder, der den Kolben hält, während ein axiales Hin- und Herbewegen ermöglicht wird, eine Überdruckkammer, die an einer Seite des Kolbens ausgebildet ist und auf die der hydraulische Druck zum Öffnen des Ventils aufgebracht wird, eine Gegendruckkammer, die an der anderen Seite des Kolbens ausgebildet ist und auf die der hydraulische Druck zum Schließen des Ventils aufgebracht ist, und eine Verbindungspassage mit einer Funktion zum Unterscheiden von hydraulischen Drücken in der Überdruckkammer und der Gegendruckkammer aufweist; ein Steuerventil, das selektiv die Gegendruckkammer mit einer Seite verbindet, bei der der Druck geringer als der der Gegendruckkammer ist; und eine Niederdrucksektion, auf die der hydraulische Druck aufgebracht ist, der kleiner als der auf der Überdruckkammer aufgebrachte Druck ist; gekennzeichnet durch: eine Einrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie ein hydraulisches Fluid von der Niederdrucksektion zu der Gegendruckkammer durch Öffnen des Steuerventils zum Verbinden der Gegendruckkammer mit der Niederdrucksektion zuführt, falls eine Öffnungsbewegung des Ventils kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert ist.
Hydraulische Steuereinheit nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Antriebsmaschine; wobei die Einrichtung weiter derart konfiguriert ist, dass sie das hydraulische Fluid von der Niederdrucksektion zu der Gegendruckkammer durch Öffnen des Steuerventils zum Verbinden der Gegendruckkammer mit der Niederdrucksektion zuführt, falls die Antriebsmaschine gestartet wird.
Hydraulische Steuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Steuerventil derart angepasst ist, dass es selektiv einen Steueranschluss der Gegendruckkammer mit der Seite verbindet, bei der der Druck niedriger ist; wobei die hydraulische Steuereinheit ferner aufweist eine Bypasspassage, die direkt die Gegendruckkammer mit der Niederdrucksektion verbindet, und deren Querschnittsbereich größer als der eines Abschnitts der Verbindungspassage ist, um die hydraulischen Drücke zu unterscheiden, und ein Schaltventil, das an der Bypasspassage angeordnet ist, um selektiv die Bypasspassage mit der Niederdruckselektion zu verbinden; und wobei die besagte Einrichtung ferner derart konfiguriert ist, dass sie die Bypasspassage mit der Niederdrucksektion verbindet, um das hydraulische Fluid von der Niederdrucksektion zu der Gegendruckkammer durch Öffnen des Steuerventils während das Schaltventil betrieben wird zuzuführen, falls die Öffnungsbewegung des Ventils langsamer als die des vorbestimmten Referenzwertes ist.
Hydraulische Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Überdruckkammer einen Eingangsanschluss, zu dem das Fluid zum Öffnen des Ventils zugeführt wird, und einen Ausgabeanschluss, der durch das Ventilelement geschlossen wird, aufweist; wobei das Schaltventil zwischen einer hydraulischen Kammer einer Riemenscheibe eines riemenangetriebenen stufenlosen Automatikgetriebes und einer hydraulischen Quelle angeordnet ist, und der Ausgangsanschluss ist mit der hydraulischen Kammer verbunden.