DE112014006306T5

DE112014006306T5 - Fahrzeugantriebsstrang mit einer durch Fluiddruck betriebenen Drehmomentübertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112014006306T5
Application number: DE112014006306.1T
Authority: DE
Inventors: Christopher Pump; Charles Stuart; John Hibbler; Chad Umscheid
Original assignee: American Axle and Manufacturing Inc
Current assignee: American Axle and Manufacturing Inc
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2034-12-17
Also published as: CN106030158B; US20160333945A1; DE112014006306B4; WO2015116324A1; US10119578B2; CN106030158A

Abstract

Ein Fahrzeugantriebsstrang mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung und einem Fluidkreis zum Betreiben der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Der Fluidkreis hat einen Motor, eine durch den Motor angetriebene Pumpe, einen Aktuator und ein Paar Ventile. Die Ventile sind in dem Fluidkreis angeordnet, um einen Fluidumlauf innerhalb des Fuidkreises zu steuern, und können so betrieben werden, dass ein Fluiddruck in dem Aktuator aufrechterhalten werden kann, ohne die Pumpe zu betreiben (d.h. das Einrücken der Drehmomentübertragungsvorrichtung aufrechtzuerhalten).

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Fahrzeugantriebsstrang mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung, die durch Fluiddruck betrieben wird. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist einen Fluidkreis mit einer Pumpe und einer Vielzahl Ventile auf. Der Betrieb der Ventile kann koordiniert werden, Fluiddruck in der Drehmomentübertragungsvorrichtung aufrechtzuerhalten, damit die Drehmomentübertragungsvorrichtung eingerückt ist, ohne die Pumpe zu betreiben.
HINTERGRUND
Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit, die nicht unbedingt den Stand der Technik darstellen.
Es ist in der Technik bekannt, einen Fahrzeugantriebsstrang mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung vorzusehen, deren Betrieb durch Fluiddruck gesteuert wird, der auf die Drehmomentübertragungsvorrichtung wirkt. Fluiddruck für die Drehmomentübertragungsvorrichtung wird üblicherweise durch eine Pumpe oder einen Kompressor erzeugt. Ein Nachteil der bekannten Systeme ist, dass die Pumpe oder der Kompressor während der ganzen Zeit im Betrieb verbleibt, in der die Drehmomentübertragungsvorrichtung eingerückt ist (d.h. zum Übertragen von Drehkraft dadurch).
ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zum Zwecke der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Umsetzungen und sind nicht zur Einschränkung des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung gedacht.
1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugs mit einem in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Offenbarung aufgebauten Fahrzeugantriebsstrang;
2 ist ein vergrößerter Teil von 1, der einen hinteren Teil des Fahrzeugantriebsstrangs im Einzelnen darstellt;
3 ist eine schematische Darstellung eines in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Offenbarung aufgebauten beispielhaften Fluidkreises;
3A ist eine schematische Darstellung eines alternativen Teils des Fluidkreises von 3;
4 ist eine schematische Darstellung eines ersten alternativen Fluidkreises, der in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist;
4A ist eine schematische Darstellung eines alternativen Teils des Fluidkreises von 4;
Die 5 bis 7 sind schematische Darstellungen von alternativen Fluidkreisen, die in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Offenbarung aufgebaut sind;
8 ist eine schematische Darstellung einer Steuereinheit, die in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist; und
Die 9 und 10 sind schematische Darstellungen in Flussdiagrammform von Verfahren zum entsprechenden Aktivieren und Deaktivieren eines Paars magnetbetriebener Ventile in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Offenbarung.
Entsprechende Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Teile durch alle Ansichten der Zeichnungen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Mit Bezug auf 1 der Zeichnungen wird ein beispielhaftes Fahrzeug mit einem Antriebsstrang mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung, die einen in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegende Offenbarung aufgebauten Hydraulikkreis aufweist, allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Fahrzeug 10 kann einen Motorstrang 12 und eine Antriebsbaugruppe oder einen Antriebsstrang 14 haben. Der Motorstrang 12 kann herkömmlich aufgebaut sein und kann eine Antriebsquelle 16 und ein Getriebe 18 umfassen. Die Antriebsquelle 16 kann aufgebaut sein, Antriebskraft bereitzustellen und kann zum Beispiel eine Verbrennungskraftmaschine und/oder einen Elektromotor umfassen. Das Getriebe 18 kann Antriebskraft von der Antriebsquelle 16 aufnehmen und kann Kraft an den Antriebsstrang 14 ausgeben. Das Getriebe 18 kann eine Vielzahl von automatisch oder manuell gewählten Getriebeübersetzungen haben. In dem bereitgestellten besonderen Beispiel ist der Antriebsstrang 14 ein Allradantriebsaufbau, aber Fachleute verstehen, dass die Lehre der vorliegenden Offenbarung auf andere Antriebsstrangaufbauten anwendbar ist, einschließlich Vierradantriebsaufbauten, Heckantriebsaufbauten und Vorderradantriebsaufbauten.
Der Antriebsstrang 14 kann eine Vorderachsbaugruppe 20, einen Nebenabtrieb (PTU, power take-off unit) 22, eine Kardanwelle 24 und eine Hinterachsbaugruppe 26 aufweisen. Ein Ausgang des Getriebes 18 kann an einen Eingang der Vorderachsbaugruppe 20 gekoppelt sein, um ein Eingangselement 30 der Vorderachsbaugruppe 20 anzutreiben. Die PTU 22 kann ein PTU-Eingangselement 32 haben, das Drehkraft von dem Eingangselement 30 der Vorderachsbaugruppe 20 aufnehmen kann, und ein PTU-Ausgangselement 34, das Drehkraft an die Kardanwelle 24 übertragen kann. Die Kardanwelle 24 kann das PTU-Ausgangselement 34 an die Hinterachsbaugruppe 26 koppeln, sodass Ausgangsdrehkraft von der PTU 22 durch die Hinterachsbaugruppe 26 aufgenommen wird. Die Vorderachsbaugruppe 20 und die Hinterachsbaugruppe 26 könnten auf einer Dauerbasis betrieben werden, um jeweils Fahrzeugvorder- und -hinterräder 36 und 38 anzutreiben. Es versteht sich jedoch, dass der Antriebsstrang 14 eine oder mehrere Kupplungen aufweisen könnte, um die Übertragung von Drehkraft durch einen Teil des Antriebsstrangs 14 zu unterbrechen. In dem bereitgestellten besonderen Beispiel weist der Antriebsstrang 14 eine erste Kupplung 40 auf, die aufgebaut sein kann, die Übertragung von Drehkraft in oder durch die PTU 22 zu unterbrechen, und eine zweite Kupplung 42, die aufgebaut sein kann, die Übertragung von Drehkraft in oder durch Komponenten innerhalb der Hinterachsbaugruppe 26 zu unterbrechen.
Eine ausführliche Erörterung der Vorderachsbaugruppe 20, der PTU 22 und der ersten Kupplung 40 ist nicht relevant für die Drehmomentübertragungsvorrichtung und den Hydraulikkreis der vorliegenden Offenbarung und muss als solches nicht ausführlich im Einzelnen hierin beschrieben werden, da diese Komponenten im Einzelnen in der gemeinsam anhängigen U.S.-Patentanmeldung Serien-Nr. 13/785 425, betitelt „Two-Speed Disconnecting Driveline With One Reduction Gearset (Zweigang-Trennantriebsstrang Mit Einem Untersetzungsgetriebesatz)“, eingereicht am 5. März 2013, beschrieben wird, deren Offenbarung durch Bezugnahme aufgenommen wird, als ob sie hierin vollständig im Einzelnen aufgeführt ist.
Mit Bezug auf 2 kann die Hinterachsbaugruppe 26 ein Antriebsritzel 400, ein Kegeltellerrad 402, eine zweite Differentialbaugruppe 404, ein Paar zweite Wellen 406, die zweite (Wellentrenn-)Kupplung 42 und einen Hydraulikkreis 408 aufweisen. Das Antriebsritzel 400 kann an ein Ende der Kardanwelle 24 für eine damit verbundene Drehung gekoppelt sein. Das zweite Kegeltellerrad 402 greift mit dem Antriebsritzel 400 ineinander. Die zweite Differentialbaugruppe 404 kann aufgebaut sein, durch das zweite Kegeltellerrad 402 übertragene Drehkraft aufzunehmen, und kann ein Differentialgehäuse 410, ein Paar zweiter Ausgangselemente 412 und ein Mittel für das Erlauben von einem Drehzahlunterschied zwischen den zweiten Ausgangselementen 412 haben. In dem bereitgestellten Beispiel umfasst das Mittel für einen Drehzahlunterschied ein offenes Differentialgetriebe 416, in dem die zweiten Ausgangselemente 412 Seitenkegelräder sind. Jede der zweiten Wellen 406 kann an ein entsprechendes der zweiten Ausgangselemente 412 für eine damit verbundene Drehung gekoppelt sein. Die Wellentrennkupplung 42 kann aufgebaut sein, selektiv eine Kraftübertragung durch die zweite Differentialbaugruppe 404 zu unterbrechen. Die Wellentrennkupplung 42 ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die Wellentrennkupplung 42 kann jede Art Kupplung sein und kann koaxial mit der zweiten Differentialbaugruppe 404 angebracht sein. In dem bereitgestellten besonderen Beispiel weist die Wellentrennkupplung 42 ein Kupplungseingangselement 420, das an das Kegeltellerrad 402 für eine damit verbundene Drehung gekoppelt ist, eine Vielzahl erster Reibscheiben 422, die nichtdrehbar an das Kupplungseingangselement 420 gekoppelt sind, ein Kupplungsausgangselement 430, das nichtdrehbar an das Differentialgehäuse 410 gekoppelt ist, eine Vielzahl zweiter Reibscheiben 432, die nichtdrehbar an das Kupplungsausgangselement 430 gekoppelt sind und einen Aktuator 434 auf, der ein Element des Hydraulikkreises 408 sein kann. Die ersten und zweiten Reibscheiben 422 und 432 können verschachtelt sein, und der Aktuator 434 kann eingesetzt werden, die ersten und zweiten Reibscheiben 422 und 432 zusammenzupressen, sodass sie reibungsmäßig miteinander in Eingriff gelangen, damit Drehkraft von dem Kegeltellerrad 402 durch die Wellentrennkupplung 42 und zu dem Differentialgehäuse 410 übertragen werden kann. Wenn der Aktuator 434 gelöst wird, sodass Drehkraft nicht durch die Wellentrennkupplung 42 übertragen wird, treiben die Hinterräder 38 die zweiten Ausgangselemente 412 an, aber die Wellentrennkupplung 42 verhindert die Übertragung von Drehkraft in das Kegeltellerrad 412, die das Kegeltellerrad 412 veranlassen würde, entsprechend zu drehen. Auf diese Weise wird der Betrieb des Fahrzeugs 10 (1) in einem Frontantriebsmodus den Hinterrädern 38 nicht erlauben, das Kegeltellerrad 402 „umgekehrt anzutreiben“.
In 3 ist der Hydraulikkreis 408 schematisch veranschaulicht, einen Motor 500, eine Pumpe 502, einen Hydraulikbehälter 504, den Aktuator 434, eine erste Flüssigkeitsleitung 510, eine zweite Flüssigkeitsleitung 512, eine dritte Flüssigkeitsleitung 514, ein erstes Ventil 520 und ein zweites Ventil 522 aufzuweisen. Der Motor 500 kann jeder gewünschte Motor sein, wie z. B. ein umkehrbarer GS-Elektromotor, der mit Energie durch das elektrische System des Fahrzeugs 10 (1) versorgt werden kann. Die Pumpe 502 kann jede Art Flüssigkeitspumpe sein, wie z. B. eine umkehrbare Zahnringpumpe. Der hydraulische Sammelbehälter 504 kann aufgebaut sein, eine Menge geeigneter Hydraulikflüssigkeit aufzunehmen. Der Aktuator 434 kann ein einfachwirkender Hydraulikzylinder mit einem Kolben 530 sein, der in einem hohlzylindrischen Gehäuse 532 bewegt werden kann, um das Einrücken/Ausrücken der ersten und zweiten Reibscheiben 422 und 432 (2) zu veranlassen. Der Aktuator 434 kann optional eine Feder (nicht dargestellt) aufweisen, die den Kolben 530 in einer vorgegebenen Richtung vorspannen kann, wie z. B. in einer Richtung, die dem Ausrücken der ersten und zweiten Reibscheiben 422 und 432 (2) entspricht. Die erste Flüssigkeitsleitung 510 kann den hydraulischen Sammelbehälter 504 und einen ersten Einlass/Auslass 540 der Pumpe 502 in Flüssigkeitsverbindung koppeln. Die zweite Flüssigkeitsleitung 512 kann einen zweiten Einlass/Auslass 542 der Pumpe 502 und einen Einlass 544 des Gehäuses 532 des Aktuators 434 in Flüssigkeitsverbindung koppeln. Die dritte Flüssigkeitsleitung 514 kann den Auslass 546 des Gehäuses 532 des Aktuators 434 und den hydraulischen Sammelbehälter 504 in Flüssigkeitsverbindung koppeln. Das erste Ventil 520 kann entlang der zweiten Flüssigkeitsleitung 512 zwischen der Pumpe 502 und dem Aktuator 434 angeordnet sein, während das zweite Ventil 522 entlang der dritte Flüssigkeitsleitung 514 zwischen dem Aktuator 434 und dem hydraulischen Sammelbehälter 504 angeordnet sein kann. Der Auslass 546 stellt eine Flüssigkeitsverbindung von dem Aktuator 434a zu der dritten Flüssigkeitsleitung 514 bereit. Der Auslass 546 kann auch eine Begrenzung des hydraulischen Stroms von dem Aktuator 434 durch die dritte Flüssigkeitsleitung 514 bereitstellen, die in dem Aktuator 434 hydraulischen Druck aufzubauen erlaubt, da der ankommende Hydraulikflüssigkeitsstrom durch den Einlass 544 den abgehenden Hydraulikflüssigkeitsstrom durch den Auslass 546 überschreitet.
Der Betrieb des ersten und zweiten Ventils 520 und 522 kann in einem ersten Betriebsmodus koordiniert werden, der eine bidirektionale Flüssigkeitsverbindung durch die zweite Flüssigkeitsleitung 512 zwischen der Pumpe 502 und dem Aktuator 434 und durch die dritte Flüssigkeitsleitung 514 zwischen dem Aktuator 434 und dem hydraulischen Sammelbehälter 504 erlaubt, mit einer Begrenzung am Auslass 546. Der Betrieb des ersten und zweiten Ventils 520 und 522 kann in einem zweiten Betriebsmodus koordiniert werden, der eine Flüssigkeitsverbindung durch die dritte Flüssigkeitsleitung 514 zwischen dem Aktuator 434 und dem hydraulischen Sammelbehälter 504 verhindert und eine Flüssigkeitsverbindung durch die zweite Flüssigkeitsleitung 512 zwischen der Pumpe 502 und dem Aktuator 434 erlaubt. Der Betrieb des ersten und zweiten Ventils 520 und 522 kann in einem dritten Betriebsmodus koordiniert werden, der eine Flüssigkeitsverbindung durch die dritte Flüssigkeitsleitung 514 zwischen dem Aktuator 434 und dem hydraulischen Sammelbehälter 504 verhindert und eine Flüssigkeitsverbindung durch die zweite Flüssigkeitsleitung 512 zwischen der Pumpe 502 und dem Aktuator 434 verhindert.
Der Betrieb des ersten und zweiten Ventils 520 und 522 in dem ersten Modus kann verwendet werden, wenn die Pumpe 502 betrieben wird, unter Druck stehende Flüssigkeit an den Aktuator 434 bereitzustellen (d.h. die ersten und zweiten Reibscheiben 422 und 432 (2) zusammenzupressen, um dadurch die Wellentrennkupplung 42 einzurücken), oder Flüssigkeit von dem Aktuator 434 abzuziehen (d.h. die ersten und zweiten Reibscheiben 422 und 432 (2) zu trennen, um dadurch die Wellentrennkupplung 42 auszurücken). Der Betrieb des ersten und zweiten Ventils 520 und 522 in dem zweiten Modus kann verwendet werden, Flüssigkeitsdruck an den Aktuator 434 zu erhöhen (d.h. die ersten und zweiten Reibscheiben 422 und 432 (2) zusammenzupressen, um dadurch die Wellentrennkupplung 42 anzupassen). Der Betrieb des ersten und zweiten Ventils 520 und 522 in dem dritten Modus kann verwendet werden, Flüssigkeitsdruck in dem Aktuator 434 auf einem gewünschten Stand ohne entsprechenden Betrieb der Pumpe 502 aufrechtzuerhalten. Dementsprechend versteht es sich, dass das erste und zweite Ventil 520 und 522 in dem ersten Modus betrieben werden können, wenn die Pumpe 502 durch den Motor 500 angetrieben wird, um ausreichend hydraulischen (Flüssigkeits-)Druck an den Kolben 530 des Aktuators 434 bereitzustellen, um die ersten und zweiten Reibscheiben 422 und 432 (2) in einem gewünschten Maß einzurücken, und dass danach das erste und zweite Ventil 520 und 522 in dem zweiten Modus betrieben werden können und der Motor 500 abgeschaltet werden kann, sodass die Pumpe 502 nicht angetrieben wird.
In dem bereitgestellten besonderen Beispiel ist das erste Ventil 520 ein magnetbetriebenes Zwei-Wege-, Zwei-Stellungs-Steuerventil, und das zweite Ventil 522 ist eine Art Rückschlagventil. Das erste Ventil 520 kann einen Ventilkörper 550 aufweisen, der zwischen einer ersten Stellung, die eine Flüssigkeitsströmung zwischen einem ersten Ventil-Einlass/Auslass 552 und einem zweiten Ventil-Einlass/Auslass 554 erlaubt, und einer zweiten Stellung bewegt werden kann, die eine Flüssigkeitsströmung zwischen dem ersten und zweiten Ventil-Einlass/Auslass 552 und 554 verhindert. Das erste Ventil 520 kann eine Feder 556, die den Ventilkörper 550 in eine gewünschte Stellung vorspannen kann, wie z. B. die erste Stellung, und einen Magneten 558 aufweisen, der elektrisch an eine Steuereinheit 560 gekoppelt und aufgebaut sein kann, selektiv eine Kraft auf den Ventilkörper 550 anzuwenden, um zu veranlassen, den Ventilkörper 550 zu bewegen (z. B. zu der zweiten Stellung). Das zweite Ventil 522 könnte ein herkömmliches Rückschlagventil mit einem Ventilelement 570 sein, das relativ zu einem Ventilsitz 572 durch hydraulischen Druck bewegt werden kann. In dem bereitgestellten besonderen Beispiel spannt eine Feder (nicht dargestellt) das Ventilelement 570 weg von dem Ventilsitz 572 vor, sodass das Ventilelement 570 gegen den Ventilsitz 572 schließt, wenn ein gegen den Kolben 530 in dem Hydraulikzylinder des Aktuators 434 angewendeter Flüssigkeitsdruck größer als oder gleich einem vorgegebenen Druck ist. Es versteht sich, dass das für das zweite Ventil 522 verwendete besondere Ventil wirksam einen Ablassweg in dem Hydraulikkreis 408 einrichtet, der Luft erlaubt, von dem Aktuator 434 abgelassen zu werden. Ein Druckfühler 590 kann an den Aktuator 434 gekoppelt sein, um den Druck der Flüssigkeit in dem Gehäuse 532 des Hydraulikzylinders abzutasten, der gegen den Kolben 530 angewendet wird, und als Reaktion darauf ein Signal zu erzeugen. Die Steuereinheit 560 kann das Signal von dem Druckfühler 590 empfangen und kann entsprechend den Betrieb des Motors 500 und des ersten Ventils 520 steuern.
Ein alternatives erstes Ventil 520’ ist in 3A dargestellt und kann für das erste Ventil 520 von 3 ausgetauscht werden. Das erste Ventil 520’ kann ein magnetbetriebenes Zwei-Wege-, Zwei-Stellungs-Steuerventil sein, das einen Ventilkörper 550’ aufweisen kann, der zwischen einer ersten Stellung, die eine Flüssigkeitsströmung zwischen dem ersten Ventil-Einlass/Auslass 552 und dem zweiten Ventil-Einlass/Auslass 554 erlaubt, und einer zweiten Stellung bewegt werden kann, die eine Flüssigkeitsströmung von dem ersten Ventil-Einlass/Auslass 552 zu dem zweiten Ventil-Einlass/Auslass 554 erlaubt, aber die Flüssigkeitsströmung von dem zweiten Flüssigkeits-Einlass/Auslass 554 zu dem ersten Ventil-Einlass/Auslass 552 verhindert.
In 4 wird ein erster alternativer Hydraulikkreis 408a veranschaulicht. Der Aktuator 434a weist eine Feder 600 auf, die den Kolben 530 vorspannt, sodass Hydraulikflüssigkeit aus dem Gehäuse 532 des Hydraulikzylinders des Aktuators 434a getrieben wird, um die ersten und zweiten Reibscheiben 422 und 432 (2) zu trennen und dadurch die Wellentrennkupplung 42 (2) auszurücken. Das erste und zweite Ventil 520a und 522a sind magnetbetriebene Zwei-Wege-, Zwei-Stellungs-Steuerventile mit einem Ventilkörper 550a, einer Feder 556 und einem Magneten 558. Der Ventilkörper 550a kann zwischen einer ersten Stellung, die eine Flüssigkeitsströmung zwischen dem ersten Ventil-Einlass/Auslass 552 und einem zweiten Ventil-Einlass/Auslass 554 erlaubt, und einer zweiten Stellung bewegt werden, die eine Flüssigkeitsströmung in einer Vorwärtsrichtung erlaubt, aber Flüssigkeitsströmung in einer Umkehrrichtung verhindert (wie im Einzelnen nachstehend beschrieben wird). Die Feder 556 kann den Ventilkörper 550a in Richtung der ersten Stellung vorspannen und der Magnet 558 kann elektrisch an eine Steuereinheit 560 gekoppelt und aufgebaut sein, selektiv eine Kraft auf den Ventilkörper 550a anzuwenden, um den Ventilkörper 550a zu veranlassen, sich zu bewegen (z. B. zu der zweiten Stellung). Ein optionales Strömungsventil 610, das als eine kleine Öffnung geformt sein kann, wie z. B. eine Öffnung von 0,020 inch (0,5 mm), kann in der dritten Flüssigkeitsleitung 514 verwendet werden, um eine Flüssigkeitsströmung aus dem Gehäuse 532 des Hydraulikzylinders zu dosieren. Obwohl das Strömungsventil 610 veranschaulicht wird, in dem bereitgestellten besonderen Beispiel zwischen dem zweiten Ventil 522a und dem Aktuator 434a angeordnet zu sein, versteht es sich, dass das Strömungsventil 610 angeordnet sein könnte, um eine Flüssigkeitsströmung von dem zweiten Ventil-Einlass/Auslass 554 des zweiten Ventils 522a aufzunehmen (d.h. so, dass das zweite Ventil 522a zwischen dem Strömungsventil 610 und dem Hydraulikzylinder angeordnet ist).
Im Betrieb kann der Motor 500 die Pumpe 502 antreiben, um Flüssigkeitsdruck auf den Kolben 530 des Aktuators 434a auszuüben, wenn die Ventilkörper 550a des ersten und zweiten Ventils 520a und 522a in ihren ersten Stellungen sind. Wenn der Druck, der auf den Kolben 530 wirkt, größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, kann die Steuereinheit 560 den Betrieb der Magneten 558 steuern, um die Ventilkörper 550a zu ihren zweiten Stellungen zu bewegen. Wenn der Ventilkörper 550a des ersten Ventils 520a in seiner zweiten Stellung ist, wird ein Flüssigkeitsströmungsrücklauf durch das erste Ventil 520a verhindert (d.h. eine Flüssigkeitsströmung in der zweiten Flüssigkeitsleitung 512 in einer Richtung von dem Aktuator 434a zu der Pumpe 502), aber ein Flüssigkeitsströmungsvorlauf durch das erste Ventil 520a (d.h. eine Flüssigkeitsströmung in der zweiten Flüssigkeitsleitung 512 von der Pumpe 502 zu dem Aktuator 434a) wird erlaubt. Ähnlich wird, wenn der Ventilkörper 550a des zweiten Ventils 522a in seiner zweiten Stellung ist, ein Flüssigkeitsströmungsrücklauf durch das zweite Ventil 522a (d.h. eine Flüssigkeitsströmung in der dritten Flüssigkeitsleitung 514 in eine Richtung von dem hydraulischen Sammelbehälter 504 zu dem Aktuator 434a) verhindert, aber ein Flüssigkeitsströmungsvorlauf durch das zweite Ventil 522a (d.h. eine Flüssigkeitsströmung in der dritten Flüssigkeitsleitung 514 von dem Aktuator 434a zu dem hydraulischen Sammelbehälter 504) wird erlaubt. Es versteht sich, dass das dritte Ventil 610, wenn vorhanden, den Flüssigkeitsfluss begrenzen wird, der aus dem Aktuator 434a austritt.
Ein alternatives zweites Ventil 522a’ ist in 4A dargestellt und kann für das erste Ventil 522a von 4 ausgetauscht werden. Das zweite Ventil 522a’ kann ein magnetbetriebenes Zwei-Wege-, Zwei-Stellungs-Steuerventil sein, das einen Ventilkörper 550a’ aufweisen kann, der zwischen einer ersten Stellung, die eine Flüssigkeitsströmung zwischen dem ersten Ventil-Einlass/Auslass 552 und dem zweiten Ventil-Einlass/Auslass 554 erlaubt, und einer zweiten Stellung bewegt werden kann, die eine Flüssigkeitsströmung von dem ersten Ventil-Einlass/Auslass 552 zu dem zweiten Ventil-Einlass/Auslass 554 verhindert, aber die Flüssigkeitsströmung von dem zweiten Flüssigkeits-Einlass/Auslass 554 zu dem ersten Ventil-Einlass/Auslass 552 erlaubt.
Das Beispiel von 5 ist allgemein ähnlich zu dem von 4, ausgenommen, dass das optionale dritte Ventil (d.h. das Strömungsventil) 610 so in das zweite Ventil 522b eingebunden ist, dass der Flüssigkeitsfluss, der aus dem Aktuator 434a austritt, durch das Strömungsventil begrenzt wird, wenn der Ventilkörper 550b des zweiten Ventils 522b in der ersten Stellung ist, wie in der Figur dargestellt. Es versteht sich, dass ungleich dem Beispiel von 4, das Strömungsventil keine Auswirkung auf den Hydraulikflüssigkeitsfluss hat, wenn der Ventilkörper 550b des zweiten Ventils 522b in seiner zweiten Stellung ist.
Das Beispiel von 6 ist allgemein ähnlich zu dem von 4, ausgenommen, dass das erste Ventil 520 in der ersten Flüssigkeitsleitung 510c zwischen dem hydraulischen Sammelbehälter 504 und der Pumpe 502 angeordnet ist.
Das Beispiel von 7 ist allgemein ähnlich zu dem von 4, ausgenommen, dass das erste Ventil 520d veranschaulicht wird, ein herkömmliches Rückschlagventil mit einem Ventilelement 700 zu sein, das relativ zu einem Ventilsitz 702 durch Hydraulikflüssigkeitsfluss bewegt werden kann. Wenn in dem bereitgestellten Beispiel der Druck der Hydraulikflüssigkeit, die aus der Pumpe 502 austritt, den Druck in dem Gehäuse 532 des Hydraulikzylinders des Aktuators 434a überschreitet, der auf den Kolben 530 wirkt, kann das Ventilelement 700 (als Reaktion auf den Differential-Flüssigkeitsdruck) weg von dem Ventilsitz 702 bewegt werden, um eine Flüssigkeitsströmung von der Pumpe 502 zu dem Aktuator 434a zu erlauben. Wenn der Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem Teil der zweiten Flüssigkeitsleitung 512 zwischen dem ersten Ventil 520d und der Pumpe 502 geringer als der Druck in dem Gehäuse 532 des Hydraulikzylinders des Aktuators 434a ist, der auf den Kolben 530 wirkt, kann das Ventilelement 700 (als Reaktion auf den Differential-Flüssigkeitsdruck) gegen den Ventilsitz 702 bewegt werden, um eine Flüssigkeitsströmung von dem Aktuator 434a zu der Pumpe 502 zu verhindern.
Obwohl die vorher beschriebenen Hydraulikkreise beschrieben wurden, eine Hydraulikflüssigkeit zu verwenden, versteht es sich, dass die Lehre der vorliegenden Offenbarung Anwendung auf andere Arten von Steuerungskreisen findet, einschließlich pneumatischer Steuerungskreise. Entsprechend ist klar, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf Systeme beschränkt ist, die eine hydraulische (d.h. nicht zusammendrückbare) Flüssigkeit verwenden, sondern sich auch auf Systeme erstreckt, die zusammendrückbare Medien verwenden, wie z. B. Luft.
In 8 wird ein Teil einer beispielhaften Steuereinheit 560, die mit den Ausführungsformen der 4 bis 6 kompatibel ist, schematisch veranschaulicht. Die Steuereinheit 560 in dem bereitgestellten besonderen Beispiel ist aufgebaut, ein einzelnes, massebezogenes Steuersignal zu empfangen und entsprechend ein Paar magnetbetriebener Ventile in einer koordinierten Weise zu betreiben, wie im Einzelnen nachstehend beschrieben wird. Die Steuereinheit 560 kann einen Steuerungskreis 800, ein erstes Relais 802, einen Zeitgeber 804 und ein zweites Relais 806 aufweisen. Der Steuerungskreis 800 kann ein Steuerungssignal erzeugen, das den Betrieb des ersten Relais 802 veranlassen und den Betrieb des Zeitgebers auslösen kann. Das zweite Relais 806 kann nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls in dem Zeitgeber 804 betrieben werden.
In 9 ist ein beispielhaftes Verfahren zum Einschalten des Paars magnetbetriebener Ventile in einer koordinierten Weise als Reaktion auf den Empfang eines einzelnen, massebezogenen Steuerungssignals schematisch in Flussdiagrammform veranschaulicht. Das Verfahren beginnt bei Ring 850 und schreitet zum Entscheidungsblock 854 fort, bei dem eine Steuerung ermitteln kann, ob ein den Hydraulikzylinder sperrender Druck gewünscht wird. Wenn ein den Hydraulikzylinder sperrender Druck nicht gewünscht wird, kann die Steuerung zu dem Ring 850 zurückspringen. Unter erneuter Bezugnahme auf Entscheidungsblock 854 kann, wenn ein den Hydraulikzylinder sperrender Druck gewünscht wird, die Steuerung zu Block 858 fortschreiten, bei dem der Steuerungskreis 800 (8) ein Signal erzeugen kann, das die Betätigung des ersten Ventils veranlassen kann (d.h. eine Bewegung des Ventilkörpers des ersten Ventils zu seiner zweiten Stellung). Die Steuerung kann zu Block 862 fortschreiten.
In Block 862 kann die Steuerung einen Betrieb des Zeitgebers 804 auslösen (8), um eine Zeitverzögerung einer vorgegeben Dauer zu erzeugen. Nach dem Ablauf der vorgegebenen Zeitverzögerung kann die Steuerung zu Block 866 fortschreiten, bei dem der Steuerungskreis 800 (8) ein Signal erzeugen kann, das die Betätigung des zweiten Ventils veranlassen kann (d.h. eine Bewegung des Ventilkörpers des zweiten Ventils zu seiner zweiten Stellung). Die Steuerung kann zu Block 870 fortschreiten, bei dem der Steuerungskreis 800 (8) ein Signal erzeugen kann, das den Betrieb des Motors 500 anhalten kann (4). Die Steuerung kann zu Entscheidungsblock 874 fortschreiten.
In Entscheidungsblock 874 kann die Steuerung ermitteln, ob der Druck der Flüssigkeit, der auf den Kolben 530 (4) in dem Gehäuse 532 (4) des Hydraulikzylinders wirkt, unterhalb eines ersten vorgegebenen Druckschwellenwerts ist. Wenn der Druck der Flüssigkeit, der auf den Kolben 530 (4) in dem Gehäuse 532 (4) des Hydraulikzylinders wirkt, nicht unterhalb des ersten vorgegebenen Druckschwellenwerts ist, kann die Steuerung zu Ring 878 fortschreiten, bei dem die Steuerung enden kann. Unter erneuter Bezugnahme auf Entscheidungsblock 874 kann, wenn der Druck der Flüssigkeit, der auf den Kolben 530 (4) in dem Gehäuse 532 (4) des Hydraulikzylinders wirkt, unterhalb des ersten vorgegebenen Druckschwellenwerts ist, die Steuerung zu Block 882 fortschreiten, um die Steuerung zum Koppeln der Drehmomentübertragungsvorrichtung zu reaktivieren und einen ersten Fehlerzähler zu erhöhen. Die Steuerung zum Koppeln der Drehmomentübertragungsvorrichtung kann den Betrieb des Motors 500 (4) veranlassen, ebenso wie die Deaktivierung des ersten Ventils (d.h. Bewegung des Ventilkörpers des ersten Ventils zu seiner ersten Stellung) und die Deaktivierung des zweiten Ventils (d.h. Bewegung des Ventilkörpers des zweiten Ventils zu seiner ersten Stellung) in einem Versuch, den Druck der Flüssigkeit, der auf den Kolben 530 (4) in dem Gehäuse 532 (4) des Hydraulikzylinders wirkt, auf einen Druck zu erhöhen, der oberhalb des ersten vorgegebenen Druckschwellenwerts ist. Die Steuerung kann zu Entscheidungsblock 886 fortschreiten.
In Entscheidungsblock 886 kann die Steuerung ermitteln, ob das System funktioniert. Zum Beispiel kann die Steuerung ermitteln, dass das System funktioniert, wenn der Druck der Flüssigkeit, der auf den Kolben 530 (4) in dem Gehäuse 532 (4) des Hydraulikzylinders wirkt, größer als oder gleich dem ersten vorgegebenen Druckschwellenwert ist. Wenn die Steuerung ermittelt, dass das System nicht funktioniert (z. B. der Druck der Flüssigkeit, der auf den Kolben 530 (4) in dem Gehäuse 532 (4) des Hydraulikzylinders wirkt, nicht größer als oder gleich dem ersten vorgegebenen Druckschwellenwert ist), kann die Steuerung zu Block 890 fortschreiten, bei dem ein Warnkennzeichen oder Fehler gesetzt werden kann. Die Steuerung kann zu Ring 878 fortschreiten, bei dem die Steuerung enden kann.
Unter erneuter Bezugnahme auf Entscheidungsblock 886 kann, wenn die Steuerung ermittelt, dass das System funktioniert (z. B. der Druck der Flüssigkeit, der auf den Kolben 530 (4) in dem Gehäuse 532 (4) des Hydraulikzylinders wirkt, größer als oder gleich dem ersten vorgegebenen Druckschwellenwert ist), die Steuerung zu Entscheidungsblock 894 fortschreiten, bei dem die Steuerung ermitteln kann, ob der Wert des ersten Zählers einen vorgegebenen (Aktivierungswiederholungs-)Höchstschwellenwert überschreitet. Wenn der Wert des ersten Zählers den vorgegebenen (Aktivierungswiederholungs-)Schwellenwert überschreitet, kann die Steuerung zu Block 890 fortschreiten. Unter erneuter Bezugnahme auf Entscheidungsblock 894 kann, wenn die Steuerung ermittelt, dass der Wert des ersten Zählers den vorgegebenen (Aktivierungswiederholungs-)Höchstschwellenwert nicht überschreitet, die Steuerung zu Ring 850 fortschreiten.
In 10 ist ein beispielhaftes Verfahren zum Deaktivieren des Paars magnetbetriebener Ventile in einer koordinierten Weise als Reaktion auf den Empfang eines einzelnen, massebezogenen Steuerungssignals schematisch in Flussdiagrammform veranschaulicht. Das Verfahren beginnt bei Ring 1000 und schreitet zum Entscheidungsblock 1004 fort, bei dem eine Steuerung ermitteln kann, ob ein den Hydraulikzylinder sperrender Druck gewünscht wird. Wenn ein den Hydraulikzylinder sperrender Druck gewünscht wird, kann die Steuerung zu Ring 1000 zurückspringen. Unter erneuter Bezugnahme auf Entscheidungsblock 1004 kann, wenn ein den Hydraulikzylinder sperrender Druck nicht gewünscht wird, die Steuerung zu Block 1008 fortschreiten, bei dem der Steuerungskreis 800 (8) ein oder mehrere Signale erzeugen kann, die die Deaktivierung des ersten Ventils (d.h. eine Bewegung des Ventilkörpers des ersten Ventils zu seiner ersten Stellung) und die Deaktivierung des zweiten Ventils (d.h. eine Bewegung des Ventilkörpers von seiner ersten Stellung) veranlassen können. Das erste und zweite Ventil können gleichzeitig deaktiviert werden oder können in einer gewünschten Weise gestuft werden. In dem bereitgestellten besonderen Beispiel wird das Signal zum Deaktivieren des zweiten Ventils nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeitverzögerung erzeugt, die ausgelöst wird, nachdem das Signal zum Deaktivieren des ersten Ventils erzeugt wird. Die Zeitverzögerung zwischen der Erzeugung der Signale zum Deaktivieren des ersten und zweiten Ventils kann gleich oder unterschiedlich zu der Zeitverzögerung sein, die zwischen der Erzeugung der Signale zum Einschalten des ersten und zweiten Ventils verwendet wird. In dem bereitgestellten besonderen Beispiel wird eine Zeitverzögerung von zwei Millisekunden zwischen der Erzeugung der Signale zum Deaktivieren des ersten und zweiten Ventils verwendet, und eine Zeitverzögerung von 50 Millisekunden wird zwischen der Erzeugung der Signale zum Aktivieren des ersten und zweiten Ventils verwendet. Die Steuerung kann zu Entscheidungsblock 1012 fortschreiten.
In Entscheidungsblock 1012 kann die Steuerung ermitteln, ob der Druck der Flüssigkeit, der auf den Kolben 530 (4) in dem Gehäuse 532 (4) des Hydraulikzylinders wirkt, unterhalb eines zweiten vorgegebenen Druckschwellenwerts ist. Wenn der Druck der Flüssigkeit, der auf den Kolben 530 (4) in dem Gehäuse 532 (4) des Hydraulikzylinders wirkt, unterhalb des zweiten vorgegebenen Druckschwellenwerts ist, kann die Steuerung zu Ring 1016 fortschreiten, bei dem die Steuerung enden kann. Unter erneuter Bezugnahme auf Entscheidungsblock 1012 kann, wenn der Druck der Flüssigkeit, der auf den Kolben 530 (4) in dem Gehäuse 532 (4) des Hydraulikzylinders wirkt, nicht unterhalb des zweiten vorgegebenen Druckschwellenwerts ist, die Steuerung zu Block 1020 fortschreiten, um ein Wiederholungsverfahren zum Entsperren des Hydraulikzylinders auszuführen und einen zweiten Fehlerzähler zu erhöhen. Das Wiederholungsverfahren zum Entsperren des Hydraulikzylinders kann das erste und zweite Ventil in einer gewünschten Weise in einem Versuch betreiben, ihre Ventilkörper zu bewegen und letztlich ihren Ventilkörpern zu erlauben, zu ihren ersten Stellungen zurückzukehren. Die Steuerung kann zu Entscheidungsblock 1024 fortschreiten.
In Entscheidungsblock 1024 kann die Steuerung ermitteln, ob das System funktioniert. Zum Beispiel kann die Steuerung ermitteln, dass das System funktioniert, wenn der Druck der Flüssigkeit, der auf den Kolben 530 (4) in dem Gehäuse 532 (4) des Hydraulikzylinders wirkt, geringer als oder gleich dem zweiten vorgegebenen Druckschwellenwert ist. Wenn die Steuerung ermittelt, dass das System nicht funktioniert (z. B. der Druck der Flüssigkeit, der auf den Kolben 530 (4) in dem Gehäuse 532 (4) des Hydraulikzylinders wirkt, größer als oder gleich dem zweiten vorgegebenen Druckschwellenwert ist), kann die Steuerung zu Block 1028 fortschreiten, bei dem ein Warnkennzeichen oder Fehler gesetzt werden kann. Die Steuerung kann zu Ring 1016 fortschreiten, bei dem die Steuerung enden kann
Unter erneuter Bezugnahme auf Entscheidungsblock 1024 kann, wenn die Steuerung ermittelt, dass das System funktioniert (z. B. der Druck der Flüssigkeit, der auf den Kolben 530 (4) in dem Gehäuse 532 (4) des Hydraulikzylinders wirkt, geringer als oder gleich dem zweiten vorgegebenen Druckschwellenwert ist), die Steuerung zu Entscheidungsblock 1032 fortschreiten, bei dem die Steuerung ermitteln kann, ob der Wert des zweiten Fehlerzählers einen vorgegebenen (Deaktivierungswiederholungs-)Höchstschwellenwert überschreitet. Wenn der Wert des zweiten Zählers den vorgegebenen (Deaktivierungswiederholungs-)Schwellenwert überschreitet, kann die Steuerung zu Block 1024 fortschreiten. Unter erneuter Bezugnahme auf Entscheidungsblock 1032 kann, wenn die Steuerung ermittelt, dass der Wert des zweiten Zählers den vorgegebenen (Deaktivierungswiederholungs-)Höchstschwellenwert nicht überschreitet, die Steuerung zu Ring 1028 fortschreiten.
Die vorangegangene Beschreibung der Ausführungsformen wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Offenbarung begrenzen. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind generell nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind gegebenenfalls austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn sie nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben werden. Dieselben können auch in vielfacher Weise abgewandelt werden. Solche Abänderungen dürfen nicht als eine Abweichung der Offenbarung angesehen werden und alle solche Veränderungen sollen in den Umfang der Offenbarung eingeschlossen sein.

Claims

Fahrzeugantriebsstrang mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung und einem Fluidkreis zum Betreiben der Drehmomentübertragungsvorrichtung, wobei der Fluidkreis einen Aktuator, eine Pumpe und Mittel zum Aufrechterhalten von Fluiddruck in dem Aktuator hat, ohne die Pumpe zu betreiben.