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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydrauliksteuerungssystem zum Steuern eines Hydraulikdrucks, welcher auf ein vorbestimmtes Stellglied aufgebracht wird.
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Stand der Technik
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Wie im Stand der Technik allgemein bekannt ist, kann eine Schubkraft, ein Drehmoment oder eine Position eines Stellglieds von Hydrauliksystemen in verschiedenen Gebieten durch Verändern des Drucks und des Betrags von Öl, welches auf das Stellglied aufgebracht wird, beliebig gesteuert werden, um eine Leistung und ein Signal zu übertragen. Beispielsweise beschreiben die
japanischen Patentveröffentlichungen mit den Nummern 2011-163508 und
2011-52796 Hydrauliksteuerungsvorrichtungen für ein Automatikgetriebe von Automobilen, wie ein riemengetriebenes stufenloses Getriebe. Das stufenlose Getriebe weist eine Antriebsriemenscheibe, eine Abtriebsriemenscheibe und einen Antriebsriemen mit einer V-Gestalt, welcher in den Nuten dieser Riemenscheiben verläuft, auf, und ein Drehzahlverhältnis bzw. Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes kann durch Verändern der Nutbreiten dieser Riemenscheiben, um die Laufradien des darauf angebrachten Riemens zu verändern, kontinuierlich variiert werden. Das heißt, bei dem stufenlosen Getriebe wird Drehmoment reibschlüssig zwischen jeder Riemenscheibe und dem Riemen übertragen. Insbesondere wird ein Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes durch Anpassen eines Betrags oder eines Drucks des zu einer Hydraulikkammer (das heißt einem Stellglied) einer der Riemenscheiben geführten Öls gesteuert und ein Riemen-Klemmdruck, welcher eine Drehmoment-Übertragungskapazität bestimmt, wird durch Anpassen eines auf die Hydraulikkammer der anderen Riemenscheibe aufgebrachten Drucks gesteuert.
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Gemäß der durch die
japanischen Patentveröffentlichungen mit den Nummern 2011-163508 und
2011-52796 gelehrten Hydrauliksteuerungsvorrichtungen werden anstelle eines herkömmlichen Regelventils Tellerventile bzw. Sitzventile verwendet, um einen Zuführdurchlass und einen Ableitungsdurchlass, welche mit den Kammern der Riemenscheiben verbunden sind, selektiv zu öffnen und zu schließen, um einen auf die Riemenscheiben aufgebrachten Hochdruck zu steuern. Das herkömmliche Regelventil besitzt eine Rückführungsöffnung und ein Rückführungs- bzw. Rückkopplungsdruck und ein Regeldruck werden über einen Steuerkolben (spool) ausgeglichen. Bei dem Regelventil dieser Art wird eine Ableitungsöffnung bzw. ein Ableitungsanschluss geöffnet, um das Öl abzuleiten, wenn der Rückführungsdruck hoch ist, und der Ableitungsanschluss wird geschlossen, um zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung eine Verbindung vorzusehen, wenn der Rückführungsdruck niedrig ist. Das heißt, ein Ausgangsdruck des Regelventils wird durch Erhöhen des Regeldrucks, welcher dem Rückführungsdruck entgegenwirkt, erhöht. Jedoch kann infolge des Regulierens des Öldrucks durch ein solches Öffnen und Schließen der Ableitungsöffnung ein großer Betrag des von einer Ölpumpe zugeführten Öls von der Ableitungsöffnung abgeleitet werden. Insbesondere bei dem Regelventil mit dem Steuerkolben würde zwangsläufig eine Ölleckage hervorgerufen werden, um eine gleichmäßige Bewegung des Steuerkolbens sicherzustellen. Daher wird gemäß dem herkömmlichen Regelventil mit der Rückführungsöffnung aufgrund einer solchen Ölleckage insbesondere unter einem Hochdruck ein Leistungsverlust hervorgerufen.
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Aus diesem Grund wird gemäß der Lehren dieser Dokumente des Standes der Technik ein Tellerventil verwendet, welches derart angepasst ist, dass dieses durch Drücken eines Ventilelements auf einen Sitz einen Öldurchlass verschließt und durch Trennen bzw. Abheben des Ventilelements von dem Sitz den Durchlass öffnet, um den auf jede Riemenscheibe aufgebrachten Druck zu steuern. Dadurch kann ein Innendruck der Kammer jeder Riemenscheibe durch Erfassen des Innendrucks durch einen Sensor und Steuern eines Zuführ-Steuerungsventils oder eines Ablassventils in einer Art und Weise, um den erfassten Druck an einen Zieldruck anzupassen, gesteuert werden. Zusätzlich kann der Innendruck der Kammer durch Verschließen des Zuführventils und des Ablassventils aufrechterhalten werden, so dass das Auftreten einer Ölleckage verhindert werden kann, um die Energiewirtschaftlichkeit zu verbessern.
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Gemäß der Lehre der
japanischen Patentveröffentlichung mit der Nummer 2011-163508 ist insbesondere ein Ausgleichskolbenventil, bei welchem ein hoher Eingangsdruck und ein niedriger Ausgangsdruck über einen Kolben einander entgegenwirken mit einem Ventilelement integriert. Das heißt, das Ausgleichskolbenventil wird durch eine Druckdifferenz zwischen den Eingangs- und Ausgangsdrücken verschlossen und durch Verbinden einer der Kammern, welche durch den Kolben definiert sind, mit einer Niedrig-Druck-Seite, wie einer Abflussseite, um einen Innendruck davon zu reduzieren, geöffnet. Daher wird das Ausgleichskolbenventil durch selektives Vorsehen einer Verbindung zwischen der einen der Kammern und der Niedrig-Druck-Seite geöffnet und geschlossen. Zu diesem Zweck kann ein Solenoid bzw. eine Magnetspule mit einer kleinen Kapazität verwendet werden, so dass das Ventil verkleinert und leichter gestaltet werden kann.
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Das vorgenannte Tellerventil ist derart angepasst, dass dieses den Öldurchlass öffnet und schließt, dieses ist jedoch nicht derart angepasst, dass dieses den Hydraulikdruck reguliert. Aus diesem Grund wird gemäß der Lehren der vorgenannten Dokumente des Standes der Technik eine Rückführungssteuerung eines Solenoid-Stroms des Ventils basierend auf einer Druckdifferenz (Steuerungsabweichung) zwischen einem tatsächlichen Druck der Kammer der Riemenscheibe, welcher durch einen Sensor erfasst wird, und einem Zieldruck davon ausgeführt. Jedoch kann das Tellerventil, wie beschrieben, den Hydraulikdruck nicht regulieren. Daher kann der auf das Solenoid aufgebrachte Strom lediglich durch das Steuern des Stroms basierend auf der Steuerungsabweichung nicht exakt gesteuert werden.
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Folglich wird auf einer ansteigenden Kurve einer Ölströmung mit Bezug auf einen Strom in Abhängigkeit einer Struktur des vorgenannten Ausgleichskolbenventils ein Knickpunkt erzeugt. Das heißt, um die Strömungsrate des Öls mit Bezug auf den Strom durch das Ausgleichskolbenventil zu steuern, sind in Abhängigkeit einer Größe der Steuerungsabweichung unterschiedliche Verstärkungen erforderlich. Zusätzlich sind stromaufwärts und stromabwärts des Ventils außerdem unterschiedliche Steuerungsverstärkungen der Strömungsrate erforderlich. Folglich können eine Strömungsrate und ein Druck des Öls mit Bezug auf einen vorbestimmten Strom nicht exakt gesteuert werden und werden in Abhängigkeit einer Situation variiert. Um solche Nachteile zu vermeiden, kann die Steuerungsverstärkung gemäß der Situation, wie einer Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Ventils, korrigiert werden. Da die Steuerungsverstärkung jedoch in der Tat durch verschiedene Faktoren beeinflusst wird, sind enorme Daten und Anstrengungen erforderlich, um ein Kennfeld zum Korrigieren der Steuerungsverstärkung vorzubereiten.
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Im Falle der Verwendung eines solchen Solenoidventils, wie durch die
japanische Patentveröffentlichung mit der Nummer 2011-52796 gelehrt, dessen ansteigende Kurve einer Ölströmung keinen besonderen Knickpunkt besitzt, ist eine Strömungsrate des Öls mit Bezug auf den gegebenen Strom oder Öffnungsgrad bei der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Ventils ebenso unterschiedlich. Daher kann der Hydraulikdruck nicht stabil gesteuert werden. Zusätzlich wird bei dem durch die
japanische Patentveröffentlichung mit den Nummern 2011-163508 und
2011-52796 gelehrten Ventil, welches durch Drücken des Ventilelements auf den Ventilsitz geschlossen und durch Lösen des Ventilelements von dem Ventilsitz geöffnet wird, ein Abstand bzw. eine Strecke des von dem Ventilsitz abgehobenen Ventilelements gemäß einer Erhöhung des darauf aufgebrachten Stroms erhöht, so dass ein Öffnungsbereich zum Hindurchlassen des Öls vergrößert ist. Das heißt, da der Öffnungsbereich des Ventils auf diese Art und Weise gemäß dem aufgebrachten Strom variiert wird, kann die Strömungsrate des Öls mit Bezug auf den gegebenen Strom nicht stabil gesteuert werden. Das vorstehend erwähnte technische Problem kann nicht nur bei einem Hydrauliksteuerungssystem für ein Automatikgetriebe von Automobilen auftreten, sondern ebenso bei einem Hydrauliksteuerungssystem für andere industrielle Maschinen.
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Ein Übersetzungsverhältnis eines stufenlosen Getriebes, welches in den vorgenannten Dokumenten des Standes der Technik beschrieben ist, wird derart gesteuert, um die Maschine in einer optimalen kraftstoffeffizienten Art und Weise zu betreiben. Zu diesem Zweck wird insbesondere das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes in einer Art und Weise gesteuert, dass eine tatsächliche Maschinendrehzahl an eine Ziel-Maschinendrehzahl angepasst wird, welche basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Öffnungsgrad eines Gaspedals ermittelt wird. Eine solche Anpassung des Übersetzungsverhältnisses wird auf einer konstanten Grundlage ausgeführt und das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes wird durch die Anpassung nicht wesentlich verändert. Im Gegensatz dazu, wenn das Übersetzungsverhältnis durch starkes Niederdrücken eines Gaspedals oder Zurückführen bzw. Lösen des Gaspedals, während ein Bremspedal niedergedrückt wird, wesentlich verändert werden soll, wird das Öl zu einer der Riemenscheiben geführt und von der anderen Riemenscheibe abgeführt. Das heißt, wenn das Übersetzungsverhältnis wesentlich verändert werden soll, wird ein größerer Betrag des Öls zu/von den Riemenscheiben geführt und abgeführt. Daher unterscheiden sich die erforderlichen Beträge des Öls in diesen Fällen. Dadurch kann, falls die Strömungsrate des Öls in beiden Fällen basierend auf der Steuerungsabweichung zwischen dem tatsächlichen Öldruck, welcher durch den Hydrauliksensor erfasst wird, und dem Zieldruck durch das Rückkopplungsverfahren gesteuert wird, die Strömungsrate des Öls nicht exakt gesteuert werden und ein Drehzahlveränderungsvorgang des Getriebes kann verzögert sein.
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Kurzfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorgenannten technischen Probleme erdacht und es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Steuerbarkeit eines Hydrauliksteuerungssystems mit einem Ventil, welches geöffnet und geschlossen wird, um eine Strömungsrate von Öl gemäß einem darauf aufgebrachten Strom zu steuern, zu verbessern.
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Die vorliegende Erfindung wird auf ein Hydrauliksteuerungssystem angewendet, welches einen Zuführdurchlass, der Fluid zu einem Steuerungsobjekt führt; einen Ableitungsdurchlass, welcher das Fluid von dem Steuerungsobjekt ableitet; und ein Steuerungsventil, welches bei dem Zuführdurchlass und/oder dem Ableitungsdurchlass angeordnet ist, und welches derart angepasst ist, dass dieses das Fluid gemäß einem aufgebrachten Strom, welcher basierend auf einer Differenz zwischen einem Zieldruck und einem tatsächlichen Druck des Steuerungsobjekts berechnet wird, zu/von dem Steuerungsobjekt führt oder ableitet. Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu lösen, ist das Hydrauliksteuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung derart konfiguriert, dass dieses: basierend auf der Differenz ein gewünschtes Fluidvolumen berechnet, um den tatsächlichen Druck an den Zieldruck anzupassen; und basierend auf einer Beziehung zwischen einem auf das Steuerungsventil aufgebrachten Stromwert und einer Ausströmrate des Steuerungsventils einen Stromwert berechnet, um das gewünschte Fluidvolumen zu erreichen.
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Das Steuerungsventil enthält ein Ventil, welches derart angepasst ist, dass dieses den Durchlass auf das Aufbringen des Stroms bei diesem hin öffnet. Eine Strömungsrate des Fluids, welches durch das Ventil strömt, wird in Abhängigkeit einer Druckdifferenz zwischen einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite variiert. Zusätzlich wird die Beziehung zwischen dem auf das Steuerungsventil aufgebrachten Stromwert und der Ausströmrate des Steuerungsventils in Abhängigkeit der Druckdifferenz verändert.
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Das Steuerungsventil enthält ein Tellerventil vom Ausgleichskolben-Typ, aufweisend: einen Kolben mit einem Ventilelement bei einem von Endabschnitten; einen Zylinder, welcher den Kolben aufnimmt, während diesem ermöglicht wird, sich darin hin und her zu bewegen; eine Einlassöffnung, welche in einer ersten Kammer des das Ventilelement aufnehmenden Zylinders ausgebildet ist; eine Auslassöffnung, welche durch das Ventilelement geöffnet und verschlossen wird; einen diametral reduzierten Verbindungsdurchlass, welcher zwischen der ersten Kammer, welche das Ventilelement aufnimmt, und einer zweiten Kammer einer gegenüberliegenden Seite zu der ersten Kammer eine Verbindung vorsieht; und ein elektromagnetisches Ventil, welches durch Aufbringen eines Stroms darauf betätigt wird, um die zweite Kammer selektiv mit einem Durchlass zu verbinden, welcher mit der Auslassöffnung verbunden ist.
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Das Steuerungsobjekt enthält eine Hydraulikkammer eines riemengetriebenen stufenlosen Getriebes, welche derart angepasst ist, dass diese eine Breite einer Nut davon, die einen Antriebsriemen aufnimmt, verändert.
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Das Hydrauliksteuerungssystem ist ferner derart konfiguriert, dass dieses ein gewünschtes Fluidvolumen korrigiert, um den tatsächlichen Druck an den Zieldruck anzupassen, durch ein Fluidvolumen, welches erforderlich ist, um die Nutbreite zu verändern, um ein Ziel-Übersetzungsverhältnis zu erreichen, oder durch einen Fehlbetrag eines Fluidvolumens, welcher durch eine Ölleckage hervorgerufen wird.
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Das riemengetriebene stufenlose Getriebe enthält eine erste Riemenscheibe, welche derart angepasst ist, dass diese die Nutbreite verändert, um das Übersetzungsverhältnis zu verändern, und eine zweite Riemenscheibe, welche derart angepasst ist, dass diese einen Riemen-Klemmdruck schafft, und das Steuerungsobjekt enthält die Hydraulikkammer der zweiten Riemenscheibe. Zusätzlich ist das Hydrauliksteuerungssystem ferner derart konfiguriert, dass dieses das Fluidvolumen in der Hydraulikkammer der zweiten Riemenscheibe durch eine Veränderung einer Kapazität der Hydraulikkammer der ersten Riemenscheibe korrigiert, um das Ziel-Übersetzungsverhältnis zu erreichen.
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Das Steuerungsventil kann individuell bei sowohl dem mit der Hydraulikkammer verbundenen Zuführdurchlass als auch dem Ableitungsdurchlass angeordnet sein.
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Stattdessen kann das Steuerungsventil lediglich bei dem mit der Hydraulikkammer verbundenen Zuführdurchlass angeordnet sein.
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Alternativ kann das Steuerungsventil außerdem lediglich bei dem mit der Hydraulikkammer verbundenen Ableitungsdurchlass angeordnet sein.
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Daher wird gemäß der vorliegenden Erfindung der auf das Steuerungsventil aufgebrachte Strom basierend auf der Druckdifferenz gesteuert. Zu diesem Zweck wird das gewünschte Fluidvolumen basierend auf der Druckdifferenz ermittelt, während die hydraulische Steifigkeit in dem Steuerungsobjekt und Zusatzvorrichtungen berücksichtigt wird. Anschließend wird das auf diese Art und Weise ermittelte gewünschte Fluidvolumen in einen Stromwert zum Steuern des Steuerungsventils umgewandelt, während eine Beziehung zwischen dem aufgebrachten Strom bei dem Ventil und einer Strömungsrate des dort hindurch strömenden Fluids berücksichtigt wird. Das heißt, gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Hydrauliksteuerungssystem derart konfiguriert, dass dieses das gewünschte Fluid nicht basierend auf dem Stromwert erhält, sondern den Stromwert basierend auf dem gewünschten Fluidvolumen erhält. Entsprechend kann das gewünschte Fluidvolumen durch Betätigen des Steuerungsventils durch den auf diese Art und Weise erhaltenen Stromwert unabhängig von einer Abflussbedingung des Ventils im Ansprechen auf den aufgebrachten Strom exakt erreicht werden. Mit anderen Worten, es wird ermöglicht, dass der tatsächliche Druck exakt dem Zieldruck folgt, ohne wesentlich abzuweichen und ohne eine Verzögerung hervorzurufen, so dass eine schnellere Annäherung erreicht wird.
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Die Steuerungsgenauigkeit kann durch Berechnen des auf das Steuerungsventil aufgebrachten Stromwerts verbessert werden, während die Beziehung zwischen dem aufgebrachten Strom und dem Abfluss des Ventils, welcher in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Ventils variiert wird, berücksichtigt wird.
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Es ist anzumerken, dass die ansteigende Kurve des Abflusses des Tellerventils vom Ausgleichskolben-Typ mit Bezug auf den aufgebrachten Strom einige Knickpunkte besitzt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Abfluss des als das Steuerungsventil verwendeten Tellerventils jedoch durch Aufbringen des Stroms entsprechend dem gewünschten Strömungsvolumen auf diese Art und Weise exakt gesteuert werden.
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Bei dem riemengetriebenen stufenlosen Getriebe kann insbesondere eine Leckage des Fluid von der Riemenscheibe und ein Abfluss des Fluid zu der Abflussseite verhindert werden, so dass die Energiewirtschaftlichkeit verbessert werden kann.
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Zusätzlich wird der auf das Steuerungsventil aufgebrachte Stromwert durch den. Korrekturwert korrigiert, um einen Mangel bzw. Fehlbetrag und einen Überschuss des Hydraulikdrucks infolge eines Drehzahl-Veränderungsvorgangs des Getriebes oder einer Leckage des Fluids zu kompensieren. Daher kann der auf das Steuerungsventil aufgebrachte elektrische Strom auf einfache Art und Weise und exakt gesteuert werden.
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Ferner kann ein Fehlbetrag und ein Überschuss des Hydraulikdrucks infolge eines Drehzahl-Veränderungsvorgangs des Getriebes basierend auf einer Veränderung einer Kapazität der Hydraulikkammer der ersten Riemenscheibe berechnet werden, um einen Riemen-Klemmdruck der zweiten Riemenscheibe sicherzustellen. Daher kann der Hydraulikdruck während eines Drehzahl-Veränderungsvorgangs auf einfache Art und Weise und exakt gesteuert werden.
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Kurze Beschreibung der Abbildungen
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1 ist ein Flussdiagramm, welches ein Steuerungsbeispiel des Hydrauliksteuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel zum Steuern eines Riemen-Klemmdrucks des stufenlosen Getriebes zeigt.
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3 ist ein Diagramm bzw. Graph, welcher eine Beziehung zwischen einem auf ein Steuerungsventil aufgebrachten Strom, einer Strömungsrate und einer Druckdifferenz schematisch zeigt.
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4 ist ein Diagramm bzw. Graph, welcher ein Beispiel einer Strömungsraten-Kurve des Ventils mit Knickpunkten zeigt.
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5 ist eine Hydraulik-Abbildung, welche ein Beispiel des Hydrauliksteuerungssystems für ein riemengetriebenes stufenloses Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt.
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6 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Steuerungsventil vom Ausgleichskolben-Typ schematisch zeigt.
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7 ist eine Hydraulik-Abbildung, welche ein weiteres Beispiel des Hydrauliksteuerungssystems zeigt, bei welchem das Ausgleichskolbenventil auf einer Hochdruckseite angeordnet ist.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
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Das Hydrauliksteuerungssystem der vorliegenden Erfindung ist derart konfiguriert, dass dieses den Hydraulikdruck eines Stellglieds von Automobilen und weiteren industriellen Maschinen durch Zuführen und Abführen bzw. Ableiten von Fluid zu/von dem Stellglied steuert. Zu diesem Zweck wird ein Steuerungsventil verwendet, welches derart angepasst ist, dass dieses eine Strömungsrate des Fluid des gemäß einem aufgebrachten Strom steuert, um einen Betrag des Fluid, welches zu/von dem Stellglied zugeführt und abgeleitet wird, zu steuern. Das bei dem Hydrauliksteuerungssystem verwendete Steuerungsventil ist nicht mit einer Rückführungsöffnung bzw. einem Rückführungsanschluss vorgesehen, um den Hydraulikdruck zu regulieren. Das heißt, gemäß dem bevorzugten Beispiel ist das Steuerungsventil derart angepasst, dass dieses den Druck eines Steuerungsobjekts, wie des Stellglieds, durch Steuern einer Strömungsrate des Fluids steuert.
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Bezug nehmend auf 5 ist ein bevorzugtes Beispiel eines Hydrauliksteuerungssystems zum Steuern einer Hydraulikkammer einer Riemenscheibe eines riemengetriebenen stufenlosen Getriebes gezeigt. Das riemengetriebene stufenlose Getriebe 1 weist eine Antriebsriemenscheibe 3, eine Abtriebsriemenscheibe 4 und ein Band bzw. einen Riemen 4, welcher zwischen diesen Riemenscheiben läuft, auf. Insbesondere besteht jede Riemenscheibe 3 und 4 individuell aus einer festgelegten Scheibe und einer beweglichen Scheibe, welcher ermöglicht ist, sich mit Bezug auf die festgelegte Scheibe zu bewegen. Eine Breite einer Nut, welche zwischen diesen Riemenscheiben ausgebildet ist, kann durch Bewegen der beweglichen Scheibe relativ zu der festgelegten Scheibe verändert werden, so dass ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes 1 kontinuierlich verändert werden kann. Um die bewegliche Scheibe zu betätigen, ist jede Riemenscheibe 3, 4 individuell mit einer Hydraulikkammer 5, 6 vorgesehen. Die Antriebsriemenscheibe 3 wird durch ein von einer Maschine 7 zugeführtes Drehmoment rotiert und ein Drehmoment der Abtriebsriemenscheibe 4 wird zugeführt bzw. abgegeben, um nicht gezeigte Antriebsräder zu rotieren. Ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes 1 kann durch Verändern der Nutbreite einer der Riemenscheiben 3 und 4 variiert werden, um einen Laufradius des Riemens 2 zu verändern, während ein Riemen-Klemmdruck der anderen Riemenscheibe in einer Art und Weise angepasst wird, um eine gewünschte Drehmoment-Übertragungskapazität zu erreichen. Gemäß dem in 5 gezeigten Beispiel ist die Antriebsriemenscheibe derart angepasst, dass diese das Übersetzungsverhältnis verändert, und die Abtriebsriemenscheibe 4 ist derart angepasst, dass diese den Riemen-Klemmdruck schafft.
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Ein in 5 gezeigter Hydraulikkreis ist derart angepasst, dass dieser Fluid zu der Hydraulikkammer 6 der Abtriebsriemenscheibe 4 führt und das Fluid von der Hydraulikkammer 6 abführt. Eine Ölpumpe 8 wird durch die Maschine 7 oder einen nicht gezeigten Motor angetrieben und ist über einen Leitungs-Druck-Durchlass 10 mit einem Speicher 11 verbunden. Um einen Druck des von der Ölpumpe 8 abgeführten Fluids gemäß einer Maschinenlast usw. auf einen Leitungsdruck zu regulieren, ist bei dem Leitungs-Druck-Durchlass 10 ein Regelventil 9 angeordnet. Ein Hydrauliksensor 12 ist mit dem Speicher 11 verbunden, um einen Innendruck des Speichers 11 zu erfassen, und ein Rückschlagventil 13 ist zwischen dem Speicher 11 und dem Regelventil 9 angeordnet, um das Fluid daran zu hindern, zu dem Regelventil 9 zurück zu strömen.
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Ein Zuführ-Steuerungsventil 15 ist bei einem Zuführdurchlass 14 zum Zuführen des Fluids zu der Hydraulikkammer 6 der Abtriebsriemenscheibe 4 ausgehend von dem Leitungs-Druck-Durchlass 10 oder dem Speicher 11 angeordnet, und ein Ableitungs-Steuerungsventil 17 ist bei einem Ableitungsdurchlass 16 zum Ableiten des Fluids von der Hydraulikkammer 6 zu einer Ableitungsseite, wie einer Ölwanne, angeordnet. Ein Tellerventil vom Ausgleichskolben-Typ wird dazu verwendet, um als das Steuerungsventil 15 bzw. 17 zu dienen und daher sind Strukturen dieser Ventile ähnlich zueinander. Bezug nehmend auf 6 ist nun eine Struktur des Steuerungsventils 15 (oder 17) in einem vergrößerten Maßstab gezeigt. Wie in 6 gezeigt, ist ein Kolben 15b (17b), welcher mit einem Ventilelement 15a (17a) integriert ist, in einem Zylinder 15c (17c) gehalten bzw. aufgenommen, während diesem ermöglicht wird, sich darin hin und her zu bewegen. Eine Einlassöffnung 15e (17e), bei welcher relativ hochverdichtetes Fluid eingeführt wird, und eine Auslassöffnung 15f (17f), von welcher das Fluid hin zu einer Niedrig-Druck-Seite abgeleitet wird, sind in einer Kammer 15d (17d) des Zylinders 15c (17c), welcher das Ventilelement 15a (17a) aufnimmt, ausgebildet. Die Auslassöffnung 15f (17f) ist insbesondere bei einer Endplatte des Zylinders 15c (17c) ausgebildet, so dass diese durch Drücken eines vorderen Endes des Ventilelements 15a (17a) dagegen verschlossen wird, und dass diese durch Zurückziehen bzw. Abheben des Ventilelements 15a (17a) davon geöffnet wird. Zu diesem Zweck ist in einer Kammer 15g (17g), welche über den Kolben 15b (17b) auf der anderen Seite der Kammer 15b (17) ausgebildet ist, eine Feder 15h (17h) zum Drücken des Ventilelements 15a (17a) in Richtung zu der Auslassöffnung 15f (17f) angeordnet, und eine Signal-Druck-Öffnung 15i (17i) ist in der Kammer 15g (17g) ausgebildet. Zusätzlich ist ein diametral reduzierter Verbindungsdurchlass 15j (17j) angeordnet, um zwischen der Signal-Druck-Öffnung 15i (17i) und der Einlassöffnung 15e (17e) eine Verbindung vorzusehen, während das dort hindurch strömende Fluid gedrosselt wird. Alternativ kann der Verbindungsdurchlass 15j (17j) ebenso durch axiales Durchdringen des Kolbens 15b (17b) ausgebildet sein, um eine Verbindung zwischen den Kammern 15b (17b) und 15g (17g) vorzusehen. Zusätzlich ist die Signal-Druck-Öffnung 15i (17i) mit einem elektromagnetischen Ventil 15k (17k) verbunden, welches im Ansprechen auf einen darauf aufgebrachten Strom geöffnet wird, so dass die Signal-Druck-Öffnung 15i (17i) durch Öffnen des elektromagnetischen Ventils 15k (17k) mit der Einlassöffnung 15e (17e) verbunden wird. Das heißt, das elektromagnetische Ventil 15k (17k) ist derart angepasst, dass dieses die Kammer 15g (17g), welche die Feder 15h (17h) aufnimmt, selektiv mit der Niedrig-Druck-Seite verbindet. Daher ist jedes Steuerungsventil 15 und 17 individuell derart angepasst, dass dieses die Strömungsrate gemäß einem auf jedes elektromagnetische Ventil 15k und 17k aufgebrachten Stromwert erhöht.
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Bei dem Zuführ-Steuerungsventil 15 ist insbesondere die Einlassöffnung 15e mit dem Zuführdurchlass 14 verbunden und die Auslassöffnung 15f ist mit der Hydraulikkammer 6 der Abtriebsriemenscheibe 4 verbunden. Andererseits ist bei dem Ableitungs-Steuerungsventil 17 die Einlassöffnung 17e mit der Hydraulikkammer 6 der Abtriebsriemenscheibe 4 verbunden und die Auslassöffnung 17f ist mit der Ableitungs-Seite, wie einer Ölwanne 18, verbunden. Zusätzlich ist ein Hydrauliksensor 19 angeordnet, um einen Druck in der Hydraulikkammer 6 zu erfassen, und der erfasste Druck wird in Form eines Signals übertragen.
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Gemäß dem bevorzugten Beispiel ist das Hydrauliksteuerungssystem mit einer elektronischen Steuerungseinheit (nachfolgend abgekürzt als die „ECU”) 20 vorgesehen, welche als eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern des riemengetriebenen stufenlosen Getriebes 1 dient. Die ECU 20 weist einen Mikrocomputer auf, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser basierend auf eingehenden Daten einschließlich einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Öffnungsgrad des Gaspedals und einem Erfassungssignal des Hydrauliksensors 12 und 19 und vorinstallierten Daten eine Berechnung ausführt und ein Berechnungsergebnis in Form eines Befehlssignals überträgt. Die ECU 20 ist insbesondere derart konfiguriert, dass diese basierend auf dem durch jeden Hydrauliksensor 12 und 19 erfassten Hydraulikdruck einen auf jedes Steuerungsventil 15 und 17 (d. h., auf die elektromagnetischen Ventile 15k und 17k) aufgebrachten Strom steuert.
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Das Hydrauliksteuerungssystem des bevorzugten Beispiels führt die nachfolgenden Steuerungen in dem vorstehend beschriebenen Hydraulikkreis durch. 1 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Steuerungsbeispiels, und 2 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern der Steuerlogik. Um einen Riemen-Klemmdruck des riemengetriebenen stufenlosen Getriebes 1 zu steuern, wird zunächst ein Zieldruck berechnet und ein tatsächlicher Druck wird gemessen (bei Schritt S1). Insbesondere wird ein Ziel-Riemen-Klemmdruck des riemengetriebenen stufenlosen Getriebes 1 durch ein herkömmliches Verfahren basierend auf einer Antriebsanforderung, welche aus einem Öffnungsgrad des Gaspedals bestimmt wird, und einer Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet. Andererseits wird der tatsächliche Druck der Hydraulikkammer 6 der Abtriebsriemenscheibe 4 durch den Hydrauliksensor 19 gemessen. Anschließend wird eine Differenz zwischen dem Zieldruck und dem tatsächlichen Druck berechnet (bei Schritt S2) und eine solche Berechnung bei Schritt S2 ist in dem in 2 gezeigten Blockdiagramm als ein Subtrahierer bzw. eine Subtrahiereinrichtung 101 angegeben.
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Anschließend wird basierend auf der Differenz zwischen dem Zieldruck und dem tatsächlichen Druck unter Verwendung einer Steuerungsverstärkung, welche unter Berücksichtigung des Ansprechverhaltens und der Stabilität der Steuerung ermittelt wird, ein zu steuerndes Fluidvolumen als ein Ausgang einer Rückkopplungssteuerung, wie einer Proportional-Integral-Differential-Steuerung, berechnet (bei Schritt S3). Ferner wird basierend auf der Differenz zwischen dem Zieldruck und dem tatsächlichen Druck ein gewünschtes Fluidvolumen berechnet (bei Schritt S4). Hierbei kann die Berechnung bei Schritt S4 nicht nur nach Schritt S3 ausgeführt werden, sondern ebenso vor Schritt S3 und gleichzeitig mit Schritt S3. Insbesondere wird die Differenz zwischen dem Zieldruck und dem tatsächlichen Druck in das gewünschte Fluidvolumen umgewandelt, während die hydraulische Steifigkeit berücksichtigt wird. Die hydraulische Steifigkeit kann durch ein Verhältnis einer Veränderung eines Hydraulikdrucks zu einer Veränderung eines Fluidvolumens ausgedrückt sein. Falls die hydraulische Steifigkeit beispielsweise niedrig ist, wird der Hydraulikdruck in dem Steuerungsobjekt nicht wesentlich erhöht, selbst wenn das Fluid dorthin geführt wird. Im Gegensatz dazu kann der Hydraulikdruck in dem Steuerungsobjekt durch einen kleinen Betrag des dorthin geführten Fluids erhöht werden, falls die hydraulische Steifigkeit hoch ist. Zu diesem Zweck kann die hydraulische Steifigkeit der Hydraulikschaltung bzw. des Hydraulikkreises und des Steuerungsobjekts basierend auf Experimenten, Simulationen oder Messungen unter Verwendung der tatsächlichen Vorrichtungen erhalten werden. Hierbei kann die Differenz zwischen dem Zieldruck und dem tatsächlichen Druck mit Bezug auf ein vorinstalliertes Kennfeld oder unter Verwendung einer vorbestimmten Formel in das gewünschte Fluidvolumen gewandelt werden.
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Daher wird gemäß dem in 1 gezeigten Beispiel das aktuelle zu steuernde Fluidvolumen basierend auf der Differenz zwischen dem Zieldruck und dem tatsächlichen Druck kontinuierlich (oder bei jedem Zyklus der Routine in 1) berechnet, und anschließend wird die Differenz zwischen dem Zieldruck und dem tatsächlichen Druck in das gewünschte Fluidvolumen gewandelt, während die hydraulische Steifigkeit berücksichtigt wird. Eine solche Reihenfolge der Steuerung kann umgekehrt sein, wie in 2 gezeigt ist. Insbesondere ist es ebenso möglich, die Differenz zwischen dem Zieldruck und dem tatsächlichen Druck durch einen Wandler 102 in das gewünschte Fluidvolumen zu wandeln, während die hydraulische Steifigkeit β berücksichtigt wird, und anschließend das aktuelle zu steuernde Fluidvolumen basierend auf dem gewünschten Fluidvolumen durch einen Proportionator 103 und einen Integrator 104 kontinuierlich (oder bei jedem Zyklus der Routine in 1) zu berechnen.
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Anschließend wird ein Korrekturwert zu dem auf diese Art und Weise erhaltenen Strömungsvolumen addiert (bei Schritt S5). Eine solche Berechnung von Schritt S5 ist in dem in 2 gezeigten Blockdiagramm als eine „Addiereinrichtung” 105 angegeben. Insbesondere wird der Korrekturwert zu dem gewünschten Fluidvolumen addiert, um den Hydraulikdruck zu erreichen oder aufrecht zu erhalten, um den Riemen gemäß einer Antriebsanforderung einzuklemmen. Beispielsweise wird der Korrekturwert des Fluidvolumens basierend auf weiteren Faktoren, wie einem Überschuss oder einem Fehlbetrag des Fluidvolumens, um den Riemen einzuklemmen, infolge einer Veränderung einer Kapazität der Hydraulikkammer 6, um das Übersetzungsverhältnis zu verändern, oder einem Fehlbetrag des Fluidvolumens, um den Riemen einzuklemmen, aufgrund eines durch den Hydrauliksensor 19 erfassten Fehlers ermittelt. Falls der Drehzahl-Veränderungsvorgang nicht ausgeführt wird, oder falls aktuell kein Fehler erfasst wird, ist der Korrekturwert „0”, und somit wird der Schritt S5 übersprungen, ohne irgendeine spezifische Steuerung auszuführen. Im Gegensatz dazu wird, falls die Kapazität der Hydraulikkammer 6 durch einen Herunterschalten erhöht ist, oder falls eine Leckage aufgrund eines Fehlers hervorgerufen wird, wird ein Korrekturwert bei Schritt S5 zu dem gewünschten Fluidvolumen addiert. Im Gegensatz dazu wird, falls die Kapazität der Hydraulikkammer 6 durch ein Hochschalten verringert ist, bei Schritt S5 ein Korrekturwert von dem gewünschten Fluidvolumen subtrahiert (oder ein negativer Betrag wird addiert).
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Der Korrekturwert des Fluids kann durch das nachfolgende Verfahren berechnet werden. Beispielsweise kann der Korrekturwert für den Fall des Drehzahl-Veränderungsvorgangs basierend auf einer Struktur der Riemenscheiben 3 und 4 des riemengetriebenen stufenlosen Getriebes 1 berechnet werden. Insbesondere wird bei dem Getriebe 1 ein Laufradius des Antriebsriemens 2 bei jeder Riemenscheibe 3 und 4 basierend auf einem Ziel-Übersetzungsverhältnis ermittelt, um eine Zieldrehzahl der Maschine 7 zu erreichen, und eine Position der beweglichen Scheibe jeder Riemenscheibe 3 und 4 wird strukturell ermittelt, um diejenige Nutbreite zu erreichen, um den Antriebsriemen 2 bei dem gewünschten Laufradius zu halten. Eine Veränderung der Kapazität jeder Kammer 4 und 6 kann basierend auf Positionen der beweglichen Scheibe erhalten werden, um ein Ziel-Übersetzungsverhältnis und ein aktuelles Übersetzungsverhältnis zu erreichen, und der Korrekturwert des Fluids kann basierend auf der Veränderung der Kapazität jeder Kammer 4 und 6, wie auf diese Art und Weise erhalten, berechnet werden. Im Gegenzug kann der Korrekturwert für den Fall einer Ölleckage basierend auf der im Vorhinein erhaltenen hydraulischen Steifigkeit und einem Leckagebetrag, welcher aus einer Reduktion des durch den Hydrauliksensor 19 gemessenen Drucks erhalten wird, berechnet werden.
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Ferner wird eine Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromaufwärtigen Seite jedes Steuerungsventils 15 und 17 erhalten (bei Schritt S6). Eine Strömungsrate des Fluids, welches durch das Tellerventil strömt, das keine Rückführungsöffnung besitzt, variiert nicht nur in Abhängigkeit eines Öffnungsgrades des Ventils, sondern ebenso in Abhängigkeit einer Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Ventils. Eine solche Veränderung einer Ausströmrate des Tellerventils ist in 3 gezeigt. Betreffend das normalerweise geschlossene Ventil, welches in 3 gezeigt ist, ist eine Ausströmrate des Fluids, welches durch dieses strömt, im Verhältnis zu einem darauf aufgebrachten Strom erhöht. Falls jedoch die Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Steuerungsventils groß ist, wird die Ausströmrate des dort hindurch strömenden Fluids leicht erhöht, falls eine solche Druckdifferenz jedoch klein ist, wird die Ausströmrate auch durch einen geringen Strom scharf bzw. stark hin zu einer Obergrenze erhöht. Daher variiert eine Tendenz der Ausströmrate des Tellerventils in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite. Daher wird, um die vorliegende Tendenz der Ausströmrate zu erkennen, die Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Zuführ-Steuerungsventils 15 durch die Hydrauliksensoren 12 und 19 gemessen, und die Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Abführ-Steuerungsventils 17 entsprechend einem Druck in der Hydraulikkammer 6 der Abtriebsriemenscheibe 4 wird durch den Hydrauliksensor 19 gemessen. Hierbei kann die Messung bei Schritt S6 nicht nur nach Schritt S5, sondern ebenso vor Schritt S5 und gleichzeitig zu Schritt S5 ausgeführt werden. Anschließend wird basierend auf der Tendenz der Ausströmrate des Steuerungsventils, welche auf diese Art und Weise basierend auf der Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite erhalten wird, ein Stromwert berechnet, um das gewünschte Fluidvolumen zu erreichen (bei Schritt S7).
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Mit Rückbezug auf das in 2 gezeigte Blockdiagramm ermittelt ein Selektor 106, nachdem der Korrekturwert zu dem gewünschten Fluidvolumen addiert wird, basierend auf dem durch den Korrekturwert korrigierten gewünschten Fluidvolumen den Hydraulikdruck aufrecht zu erhalten, zu erhöhen oder zu verringern. Falls das gewünschte Fluidvolumen gleich „0” ist, wird das Steuerungsventil 15 und 17 geschlossen gehalten. Falls hingegen der Hydraulikdruck erhöht werden soll, wird der auf das Zuführ-Steuerungsventil 15 aufgebrachte Stromwert basierend auf der vorstehend erläuterten Tendenz der Ausströmungsrate des Ventils durch eine Strom-Berechnungsvorrichtung 107 berechnet. Im Gegensatz dazu wird, falls der Hydraulikdruck verringert werden soll, der auf das Abführ-Steuerungsventil 17 aufgebrachte Stromwert basierend auf der vorstehend erläuterten Tendenz der Ausströmungsrate des Ventils durch die Strom-Berechnungsvorrichtung 107 berechnet. Anschließend wird der auf diese Art und Weise berechnete Stromwert in Form eines Befehlssignals zu dem elektromagnetischen Ventil 15k (17k) übertragen, um dadurch dem Fluid zu ermöglichen, mit dem angewiesenen Betrag durch das Steuerungsventil 15 (17) zu strömen. Das heißt, dem Fluid wird ermöglicht, mit dem gewünschten Fluidvolumen, welches dazu verwendet wird, um den Stromwert zu berechnen, durch das Steuerungsventil 15 (17) zu strömen. In dieser Situation wird, falls das gewünschte Fluidvolumen durch den Korrekturwert in Bezug auf eine Veränderung der Kapazität der Kammer 4 oder 6 während eines Drehzahl-Veränderungsvorgangs korrigiert wurde, dem Fluid ermöglicht, mit dem gewünschten Fluidvolumen, welches durch den Korrekturwert korrigiert ist, durch das Steuerungsventil 15 (17) zu strömen. Folglich wird der Druck der Hydraulikkammer 5 oder 6 der Riemenscheiben 3 oder 4 gemäß dem gewünschten Fluidvolumen angepasst. Wie beschrieben, wird das gewünschte Fluidvolumen unter Berücksichtigung der hydraulischen Steifigkeit berechnet, so dass der tatsächliche Druck der Riemenscheibe angepasst werden kann, um den Zieldruck zu erreichen.
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Daher wird gemäß dem bevorzugten Beispiel das auf das Steuerungsobjekt aufgebrachte gewünschte Fluidvolumen basierend auf der Differenz zwischen dem Zieldruck und dem tatsächlichen Druck berechnet, wobei die hydraulische Steifigkeit berücksichtigt wird, und der Stromwert zum Steuern des Ventils wird basierend auf dem auf diese Art und Weise berechneten Fluidvolumen berechnet. Daher kann der auf das Steuerungsobjekt aufgebrachte Hydraulikdruck stabil ohne Veränderung der Steuerungsverstärkung gesteuert werden, selbst wenn sich das Ventil in einem Zustand befindet, bei welchem die Strömungsrate des dort hindurch strömenden Fluids im Ansprechen auf eine Veränderung des darauf aufgebrachten Stroms wesentlich verändert ist. Wie beschrieben, wird das Steuerungsventil vom Ausgleichskolben-Typ durch Bestromen des damit verbundenen elektromagnetischen Ventils geöffnet. Folglich wird dem Fluid ermöglicht, durch das elektromagnetische Ventil ausgehend von der Hochdruckseite hin zu der Niederdruckseite zu strömen, so dass der Kolben bewegt wird, um das Steuerungsventil zu öffnen. In dieser Situation wird eine Strömungsrate des durch das Steuerungsventil strömenden Fluids durch Erhöhen eines Öffnungsgrades des Steuerungsventils erhöht. Eine Beziehung zwischen der Ausströmrate des in dieser Art und Weise strukturierten Ventils und des darauf aufgebrachten Stroms ist in 4 gezeigt, und wie aus 4 ersichtlich ist, besitzt eine ansteigende Kurve bzw. Zunahmekurve der Ausströmrate einige Knickpunkte. Unter der Voraussetzung, dass der auf das Ventil aufgebrachte Steuerungsstrom basierend auf der Differenz zwischen dem Zieldruck und dem tatsächlichen Druck berechnet wird, muss die Steuerungsverstärkung in Abhängigkeit von Werten der Ausströmrate und des Stroms, um das Ventil zu steuern, wesentlich verändert werden. In diesem Fall sind insbesondere für denjenigen Fall, bei welchem die Ausströmrate und der Strom klein sind, und für denjenigen Fall, bei welchem die Ausströmrate und der Strom groß sind, unterschiedliche Verstärkungen erforderlich und dies erschwert es, den Hydraulikdruck exakt und stabil zu steuern. Gemäß dem bevorzugten Beispiel ist das Steuerungssystem jedoch derart konfiguriert, dass dieses den auf das Ventil aufgebrachten Stromwert basierend auf dem gewünschten Fluidvolumen berechnet, so dass es nicht notwendig ist, die Steuerungsverstärkung häufig zu verändern, unabhängig von den Werten der Ausströmrate und der Stroms. Daher kann gemäß dem bevorzugten Beispiel der auf das Steuerungsobjekt aufgebrachte Hydraulikdruck exakt und stabil gesteuert werden.
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Die vorliegende Erfindung kann ebenso auf das Hydrauliksteuerungssystem für andere industrielle Maschinen angewendet werden, um eine Ölleckage zu verhindern und um die Energiewirtschaftlichkeit zu verbessern, wie auch auf das Hydrauliksteuerungssystem für das riemengetriebene stufenlose Getriebe. Zusätzlich ist es nicht notwendig, das Steuerungsventil vom Ausgleichskolben-Typ sowohl für das Abführ-Steuerungsventil als auch für das Zuführ-Steuerungsventil des Hydrauliksteuerungssystems für das riemengetriebene stufenlose Getriebe zu verwenden. Beispielsweise wird bei dem modifizierten Beispiel des in 7 gezeigten Hydrauliksteuerungssystems das Ausgleichskolbenventil als das Zuführ-Steuerungsventil 15 verwendet und ein herkömmliches Regelventil, wie ein lineares Solenoidventil vom Steuerkolben-Typ wird als das Abführ-Steuerungsventil 21 verwendet. Gemäß dem modifizierten Beispiel kann das Fluid in dem Leitungs-Druck-Durchlass 10 ohne Leckage beschränkt werden, auch wenn die Maschine 7 und die Ölpumpe 8 angehalten sind, so dass der Leitungsdruck aufrechterhalten werden kann. Unter der Voraussetzung, dass eine Maschinen-Stopp-Steuerung auf das Fahrzeug angewendet wird, ist das Fahrzeug zusätzlich mit einer elektronischen Ölpumpe vorgesehen, um den Hydraulikdruck sicherzustellen oder das Fluid zu dem Speicher 11 zu führen, während die Maschine 4 angehalten ist. In diesem Fall können, da der Leitungsdruck aufrechterhalten werden kann, selbst wenn die Maschine 7 gestoppt ist, die kleinere elektronische Ölpumpe und der Speicher 11 verwendet werden, so dass das Fahrzeug oder das Getriebe verkleinert und leichter gestaltet werden können.
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Anstelle der in 7 gezeigten Struktur ist es ebenso möglich, das Steuerungsventil vom Ausgleichskolben-Typ als das Abführ-Steuerungsventil zu verwenden und das Regelventil als das Zuführ-Steuerungsventil zu verwenden. In diesem Fall kann ein Abfluss des Fluids von dem Steuerungsobjekt, wie der Hydraulikkammer 4 oder 6, reduziert werden, so dass eine Last auf die Ölpumpe 8 und ein Leistungsverlust davon reduziert werden können. Wie beschrieben, muss die Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Ausgleichskolbenventils gemessen werden, um die Steuerung der Erfindung auszuführen. Zu diesem Zweck sind die in den 5 oder 7 gezeigten Hydrauliksteuerungssysteme individuell mit dem Hydrauliksensor zum Erfassen des auf die Riemenscheibe aufgebrachten Hydraulikdrucks vorgesehen. Ein solcher Hydrauliksensor kann als ein Einströmsensor dienen, so dass die Anzahl der Hydrauliksensoren reduziert werden kann und das Hydrauliksystem somit vereinfacht und verkleinert werden kann.
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Zusätzlich kann in dem Hydrauliksteuerungssystem ein Ventil als das Steuerungsventil verwendet werden, welches durch direktes Betätigen eines Ventilelements durch ein Solenoid geöffnet und geschlossen wird. In diesem Fall kann der auf das Ventil aufgebrachte Stromwert außerdem basierend auf der Differenz zwischen dem Zieldruck und dem tatsächlichen Druck berechnet werden. Aus diesem Grund kann der auf das Steuerungsobjekt aufgebrachte Hydraulikdruck ohne häufiges Verändern der Steuerungsverstärkung stabil gesteuert werden.
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Liste der Bezugszeichen
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- 1: riemengetriebenes stufenloses Getriebe; 3: Antriebsriemenscheibe; 4: Abtriebsriemenscheibe; 5, 6: Hydraulikkammer; 7: Maschine; 12: Hydrauliksensor; 14: Zuführdurchlass; 15, 17: Steuerungsventil; 16: Ableitungsdurchlass; 15a, 17a: Ventilelement; 15b, 17b: Kolben; 15c, 17c: Zylinder; 15d, 17d: Kammer; 15e, 17e: Einlassöffnung; 15f, 17f: Auslassöffnung; 15g, 17g: Kammer; 15h, 17h: Feder; 15i, 17i: Signal-Druck-Öffnung; 15j, 17j: Verbindungsdurchlass; 15k, 17k: elektromagnetisches Ventil; 19: Hydrauliksensor; 20: elektronische Steuerungseinheit (ECU); 101: Subtrahiereinrichtung; 102: Wandler; 103: Proportionator; 104: Integrator; 105: Addiereinrichtung; 106: Selektor; 107: Strom-Berechnungsvorrichtung.
