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TECHNISCHES GEBIET
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für ein Getriebe und genauer
für das
Beaufschlagen einer oder beider Flächen eines Zweiflächen-Einrückkolbens
mit Druck, um einen Drehmomentübertragungsmechanismus
in Eingriff zu bringen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Zweiflächen-Einrückkolben
besitzen zwei Kolbenflächen,
die einzeln mit Hydraulikdruck beaufschlagt werden können, um
einen Drehmomentübertragungsmechanismus
in Eingriff zu bringen. Während
Betriebszuständen,
in denen eine hohe Drehmomentkapazität gefordert wird, wie etwa
in einem unteren Bereich (low range) oder einem Startgang, um ein
Stillstandsmoment zu bewältigen,
werden beide Kolbenflächen
mit Hydraulikdruck beaufschlagt. Da somit Hydraulikdruck über eine
größere Fläche aufgebracht
wird, wird eine größere Kraft
zum Ineingriffbringen des Drehmomentübertragungsmechanismus aufgebracht,
was zu einer größeren Drehmomentkapazität (auch
als Kupplungskapazität
bezeichnet) führt.
Während
Betriebszuständen,
in den eine geringere Drehmomentkapazität gefordert wird wie etwa dann,
wenn bei höheren Übersetzungsverhältnissen
gearbeitet wird, wird nur eine der Kolbenflächen mit Hydraulikdruck beaufschlagt,
womit der Drehmomentübertragungsmechanismus
in Eingriff gebracht wird, jedoch bei einer kleineren Drehmomentkapazität und einer
schnelleren Befüllzeit
des Kupplungshohlraums. Im Allgemei nen erfordert ein Zweiflächenkolben
die Verwendung zweier getrennter Trimmsysteme, um Hydraulikdruck
zu jedem gesonderten Kolbenflächen-Befüllhohlraum
zu leiten (d. h. jeder Befüllhohlraum
erfordert im Allgemeinen ein gesondertes, dediziertes Magnetventil
und ein gesondertes, dediziertes Trimmventil, die Hydraulikdruck
zu dem Befüllhohlraum
leiten, wenn das Magnetventil gespeist wird bzw. betätigt ist).
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Drehmomentübertragungsmechanismus,
der durch Betätigung
eines Zweiflächen-Einrückkolbens
in Eingriff bringbar ist, ermöglicht
die Fähigkeit,
den Drehmomentübertragungsmechanismus,
wenn es geeignet ist, bei einer geringeren Drehmomentkapazität zu betätigen, was
die Gesamt-Pumpengröße, die
für das
hydraulische Steuersystem, das das Ineingriffbringen des Drehmomentübertragungsmechanismus
steuert, erforderlich ist, und die damit zusammenhängenden
Verluste reduzieren kann, und ermöglicht kürzere Kupplungshohlraumbefüllzeiten.
Eine hohe Kupplungsverstärkung (d.
h. das Verhältnis
zwischen dem Drehmoment und dem Kupplungsdruck des Steuersystems)
führt zu
einer stärkeren
Schwankung zwischen den Schaltvorgängen und einer stärkeren Temperaturinkonsistenz. Somit
verbessert die Fähigkeit,
bei einer geringeren Drehmomentkapazität zu arbeiten, wenn es geeignet ist,
die Schaltqualität
und führt
zu einer besseren Schaltkonsistenz.
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Es
wird ein Steuersystem zum wahlweisen Betätigen eines Zweiflächen-Einrückkolbens
mit einer ersten und einer zweiten Kolbenfläche geschaffen, wovon jede
durch Hydraulikdruck in einem ersten bzw. einem zweiten Befüllhohlraum
wahlweise vorbelastet wird. Der Zweiflächen-Einrückkolben ist betätigbar,
um einen Drehmomentübertragungsmechanismus
in Eingriff zu bringen. Das Steuersystem umfasst eine Leitungsdruck-Hyd raulikdruckquelle und
ein mit der Leitungsdruckquelle in Verbindung stehendes Druckregelventil.
Das Druckregelventil besitzt eine durch eine Feder festgelegte Stellung, eine
Trimmstellung und eine durch Druck festgelegte Stellung und ist
betätigbar,
um Hydraulikdruck von der Leitungsdruckquelle wahlweise und variabel
zu dem ersten Befüllhohlraum
zu übertragen,
wenn sich das Druckregelventil entweder in der Trimmstellung oder
in der durch Druck festgelegten Stellung befindet. Es ist ein Zweiflächen-Betätigungsventil
vorgesehen, das mit dem Druckregelventil in Verbindung steht. Das
Zweiflächen-Betätigungsventil
besitzt eine durch eine Feder festgelegte Stellung und eine durch Druck
festgelegte Stellung. Das Zweiflächen-Betätigungsventil
ist betätigbar,
um über
das Druckregelventil Hydraulikdruck von der Leitungsdruckquelle wahlweise
zu dem zweiten Befüllhohlraum
zu übertragen,
wenn sich das Druckregelventil in der durch Druck festgelegten Stellung
befindet und sich das Zweiflächen-Betätigungsventil
in der durch Druck festgelegten Stellung befindet. Außerdem wird
ein automatisch schaltbares Getriebe geschaffen, das das offenbarte
Steuersystem enthält.
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Es
wird ein Zweiflächen-Einrückkolben
zum wahlweisen Ineingriffbringen eines Drehmomentübertragungsmechanismus
geschaffen. Der Zweiflächen-Einrückkolben
wird durch das offenbarte Steuersystem wahlweise betätigt. Der
Zweiflächen-Einrückkolben
weist eine erste Kolbenfläche,
die durch Hydraulikdruck in einem ersten Befüllhohlraum wahlweise vorbelastet
wird, und eine zweite Kolbenfläche,
die durch Hydraulikdruck in einem zweiten Befüllhohlraum wahlweise vorbelastet
wird, auf. Eine Öffnung
verbindet den ersten mit dem zweiten Befüllhohlraum und dient dazu,
Luft von dem ersten Befüllhohlraum
in den zweiten Befüllhohlraum
auszublasen. Es kann eine Durchflussregelvorrichtung wie etwa ein
Rückschlagventil
oder eine Öffnung
vorgesehen sein, die mit dem zweiten Befüllhohlraum in Verbindung steht
und dazu dient, den Unterdruck in dem zweiten Befüllhohlraum
zu reduzieren, wenn die erste Kolbenfläche vorbelastet wird.
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Die
obigen Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung
der besten Arten zum Ausführen
der Erfindung sogleich deutlich, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen aufgenommen wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Mehrganggetriebes mit Drehmomentübertragungsmechanismen,
die über
ein Steuersystem im Umfang der Erfindung in Eingriff und außer Eingriff gebracht
werden und einen Drehmomentübertragungsmechanismus
umfassen, der über
einen Zweiflächen-Einrückkolben
in Eingriff bringbar ist;
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2 ist
ein Diagramm, das einen Eingriffsplan der Drehmomentübertragungsmechanismen des
Getriebes von 1 zeigt;
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3 ist
eine schematische graphische Darstellung eines Steuersystems das
dazu dient, das Ineingriffbringen des Drehmomentübertragungsmechanismus, der
durch den Zweiflächen-Einrückkolben
von 1 in Eingriff bringbar ist, gezeigt im Zustand,
in dem der Drehmomentübertragungsmechanismus
außer
Eingriff gebracht ist;
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4 ist
eine schematische graphische Darstellung des Steuersystems von 3,
gezeigt im Zustand, in dem der Drehmomentübertragungsmechanismus getrimmt
ist;
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5 ist
eine schematische graphische Darstellung des Steuersystems nach
den 3 und 4, gezeigt im Zustand, in dem
der Drehmomentübertragungsmechanismus
in Eingriff gebracht ist; und
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6 ist
eine schematische graphische Darstellung eines Zweiflächen-Einrückkolbens
zur Verwendung mit dem Steuersystem nach den 3 bis 5.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
den Zeichnungen, in denen über
die gesamten mehreren Ansichten hinweg gleiche Bezugszeichen gleiche
oder entsprechende Teile repräsentieren,
ist in 1 ein Antriebsstrang 10 gezeigt. Der Antriebsstrang 10 umfasst
eine Leistungsquelle oder einen Motor 12, einen Drehmomentwandler 14 und ein
Mehrganggetriebe 16. Der Drehmomentwandler 14 ist
mit dem Motor 12 und mit einem Getriebeeingangselement 18 über eine
Turbine 20 verbunden. Das wahlweise Einrücken einer
Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung
TCC ermöglicht
ein direktes Verbinden des Motors 12 mit der Eingangswelle 18 unter
Umgehung des Drehmomentwandlers 14. Das Eingangselement 18 ist
typischerweise eine Welle und kann hier als Eingangswelle bezeichnet sein.
Der Drehmomentwandler 14 umfasst die Turbine 20,
eine Pumpe 24 und einen Stator 26. Der Wandlerstator 26 ist über eine
typische Einwegkupplung, die nicht gezeigt ist, an einem Gehäuse 30 an Masse
gelegt. Mit der eingerückten
Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung
TCC ist ein Dämpfer 28 wirksam
verbunden, um die Vibration aufzufangen.
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Das
Getriebe 16 umfasst einen ersten Planetenradsatz 40,
einen zweiten Planetenradsatz 50, einen dritten Planetenradsatz 60 und
einen vierten Planetenradsatz 70. Der erste Planetenradsatz
umfasst ein Sonnenradelement 42, ein Hohlradelement 44 und
ein Trägerelement 46,
das mehrere Ritzel 47, die sowohl mit dem Hohlradelement 44 als
auch mit dem Sonnenradelement 42 in Eingriff sind, drehbar
unterstützt.
Der zweite Planetenradsatz 50 umfasst ein Sonnenradelement 52,
ein Hohlradelement 54 und ein Trägerelement 56, das
mehrere Ritzel 57, die sowohl mit dem Hohlradelement 54 als
auch mit dem Sonnenradelement 52 in Eingriff sind, drehbar
unterstützt.
Der dritte Planetenradsatz 60 umfasst ein Sonnenradelement 62,
ein Hohlradelement 64 und ein Trägerelement 66, das
mehrere Ritzel 67, die sowohl mit dem Hohlradelement 64 als
auch mit dem Sonnenradelement 62 in Eingriff sind, drehbar
unterstützt.
Der vierte Planetenradsatz 70 umfasst ein Sonnenradelement 72,
ein Hohlradelement 74 und ein Trägerelement 76, das
mehrere Ritzel 77, die sowohl mit dem Hohlradelement 74 als
auch mit dem Sonnenradelement 72 in Eingriff sind, drehbar
unterstützt.
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Das
Getriebe 16 umfasst ferner mehrere Drehmomentübertragungsmechanismen,
die die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung
TCC, zwei sich drehende Kupplungen, C1 und C4, und vier stationäre Kupplungen
C3, C4, C5 und C6 umfassen. Ein Drehmoment wird von dem Eingangselement 18 entlang
verschiedenen Leistungsflusspfaden durch das Getriebe 16,
die davon abhängen,
welche der mehreren wahlweise in Eingriff bringbaren Drehmomentübertragungsmechanismen
in Eingriff gebracht sind, zu einem Ausgangselement 80 übertragen.
Mit der Ausgangswelle 80 ist ein Retarder 81 funktional verbunden,
der steuerbar ist, um die Ausgangswelle 80 während bestimmter
Fahrzeugbetriebszustände zu
verlangsamen. Der Retarder 81 kann irgendeiner der vielen
Typen sein, die Fachleuten bekannt sind.
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Das
Eingangselement 18 ist zur gemeinsamen Drehung mit den
Sonnenradelementen 42 und 52 ständig verbunden.
Das Ausgangselement 80 ist zur gemeinsamen Drehung mit
dem Trägerelement 76 ständig verbunden.
C1 ist wahlweise einrückbar, um
das Eingangselement 18 zur gemeinsamen Drehung mit den
Sonnenradelementen 62 und 72 zu verbinden. C2
ist wahlweise einrückbar,
um das Eingangselement 18 zur gemeinsamen Drehung mit dem
Trägerelement 76 und
dem Hohlradelement 74 zu verbinden. C3 ist wahlweise einrückbar, um
das Hohlradelement 54 an dem Getriebegehäuse 30 an Masse
zu legen. C4 ist wahlweise einrückbar,
um das Hohlradelement 64, das Trägerelement 56 und
das Hohlradelement 44 an dem Getriebegehäuse 30 an Masse
zu legen. C5 ist wahlweise einrückbar,
um das Hohlradelement 74 und das Trägerelement 66 an dem
Getriebegehäuse 30 an
Masse zu legen. C6 ist wahlweise einrückbar, um das Trägerelement 46 an dem
Getriebegehäuse 30 an
Masse zu legen.
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Das
wahlweise Ineingriffbringen und Außreingriffbringen der Drehmomentübertragungsmechanismen
wird durch ein elektrohydraulisches Steuersystem 82 gesteuert.
Das elektrohydraulische Steuersystem 82 umfasst einen elektronischen
Controller 84, der aus einer oder mehreren Steuereinheiten
bestehen kann und in 1 mit ECU bezeichnet ist, sowie
einen hydraulischen Steuerabschnitt 86, der in 1 mit
HYD bezeichnet ist. Der elektronische Controller 84 ist
programmierbar, um elektrische Steuersignale an den hydraulischen
Steuerabschnitt 86 zu liefern, um die Hydraulikdrücke herzustellen,
die das Ineingriffbringen und Außereingriffbringen der Drehmomentübertragungsmechanismen TCC,
C1, C2, C3, C4, C5 und C6 steuern. Der hydraulische Steuerabschnitt 86 ist
durch eine Fluidverbindung, die in 1 durch
gestrichelte Linien nur schematisch dargestellt ist, mit jedem der
Drehmomentübertragungsmechanismen
TCC, C1, C2, C3, C4, C5 und C6 funktional verbunden. Der hydraulische
Steuerabschnitt 86 liefert Hydraulikdruck an Einrückkolben,
die die Drehmomentübertragungsmechanismen
TCC, C1, C2, C3, C4, C5 und C6 mit Druck beaufschlagen, um einen
Reibeingriff von Reibungs- und Gegenplatten der Drehmomentübertragungsmechanismen
TCC, C1, C2, C3, C4, C5 und C6 zu bewirken und die gewünschten
funktionalen Verbindungen herzustellen.
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In 2 gibt
ein Eingriffsplan mit einem "X" jeden der Drehmomentübertragungsmechanismen C1,
C2, C3, C4, C5 und C6 an, der in Eingriff gebracht ist, um eines
der neun Vorwärtsübersetzungsverhältnisse
FWD1, FWD2, FWD3, FWD4, FWD5, FWD6, FWD7, FWD8 und FWD9 sowie einen
Neutralmodus und ein Rückwärtsübersetzungsverhältnis REV1
herzustellen.
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Wie
in 1 weiter gezeigt ist, stehen Einflächen-Einrückkolben
P1, P2, P3 und P4 mit dem durch den hydraulischen Steuerabschnitt 86 beschafften
Hydraulikdruck in Fluidkommunikation, um die Drehmomentübertragungsmechanismen
C1, C2, C3 und C4 gemäß dem Einrückplan von 2 in
Eingriff zu bringen. Ein Einflächen-Einrückkolben
besitzt nur eine wirksame Mantelfläche, die mit Hydraulikdruck
beaufschlagt wird, um das Ineingriffbringen des benachbarten Drehmomentübertragungsmechanismus
zu bewirken. Unter Annahme eines konstanten Einrückdrucks besitzen Drehmomentübertragungsmechanismen,
die durch einen Einflächenkolben
in Eingriff gebracht werden, eine einzige Kupplungskapazität (d. h.
Drehmomentkapazität).
Um die Drehmomentübertragungsmechanismen
C5 und C6 in Eingriff zu bringen, werden Zweiflächen-Einrückkolben P5 bzw. P6 verwendet.
Der Zweiflächen-Einrückkolben
P5 besitzt zwei Kolbenflächen,
eine erste Kolbenfläche
PA1 und eine zweite Kolbenfläche
PA2, jede mit einem in den 3 bis 6 gezeigten
Befüllhohlraum 112 bzw. 114,
in den durch den hydraulischen Steuerabschnitt 86 Hydraulikdruck
gesondert geleitet werden kann, so dass der Zweiflächen-Einrückkolben
P5 mit einer geringeren Kraft beaufschlagt wird, wenn nur einer
der Kolbenflächen
PA1 oder PA2 Hydraulikdruck zugeführt wird, und mit einer größerer Kraft
beaufschlagt wird, wenn beiden Kolbenflächen PA1 und PA2 Hydraulikdruck
zugeführt
wird. Wie aus 2 hervorgeht, wird der Drehmomentübertragungsmechanismus
C5 bei dem ersten Vorwärtsübersetzungsverhältnis FWD1
und dem Rückwärtsübersetzungsverhältnis REV1
in Eingriff gebracht. Bei jenen Übersetzungsverhältnissen
ist ein größeres Drehmoment
am Ausgangselement 80 erforderlich und somit eine größere Drehmomentkapazität durch
den Drehmomentübertragungsmechanismus
C5 erforderlich. Jedoch ist bei dem zweiten Vorwärtsübersetzungsverhältnis FWD2
das geforderte Drehmoment wesentlich kleiner. In ähnlicher Weise
wird der Zweiflächenkolben
P6 zum Ineingriffbringen des Drehmomentübertragungsmechanismus C6 mit
Hydraulikdruck versorgt, wobei beim ersten Vorwärtsübersetzungsverhältnis FWD1
sowohl einer ersten Kolbenfläche
als auch einer zweiten Kolbenfläche
Hydraulikdruck zugeführt
wird und beim neunten Vorwärtsübersetzungsverhältnis FWD9
nur auf die erste Kolbenfläche
Hydraulikdruck aufgebracht wird, da beim ersten Vorwärtsübersetzungsverhältnis FWD1
eine weit größere Kupplungskapazität erforderlich
ist als beim neunten Vorwärtsübersetzungsverhältnis FWD9.
Die erste Kolbenfläche
des Drehmomentübertragungsmechanismus
C6 wird zum Trimmen verwendet, um dadurch eine genaue Steuerung
des kommenden Drehmomentübertragungsmechanismus
C6 zu bewirken. Eventuell wird die zweite Kolbenfläche dazu
verwendet, den Drehmomentübertragungsmechanismus
C6 vollständig
in Eingriff zu bringen.
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In
den 3 bis 5, wobei weiterhin auf 1 Bezug
genommen wird, ist ein Steuersystem 88 gezeigt, das in
dem in 1 schematisch dargestellten hydraulischen Steuerabschnitt 86 enthalten ist.
Das Steuersystem 88 dient dazu, Hydraulikdruck wahlweise
und variabel zu der ersten Kolbenfläche PA1 und/oder der zweiten
Kolbenfläche
PA2 des Zweiflächen-Einrückkolbens
P5 zu übertragen.
Obwohl sich die folgende Besprechung bezüglich des Steuersystems 88 auf
die Steuerung des Zweiflächen-Einrückkolbens
P5 bezieht, werden Fachleute erkennen, dass das Steuersystem 88 dazu
verwendet werden kann, ebenso die Betätigung des Zweiflächen-Einrückkolbens
P6 zu steuern. Das Steuersystem 88 umfasst ein Magnetventil 90,
einen Akkumulator 92, ein Regelventil 94 und ein
Zweiflächen-Betätigungsventil 96.
Das Magnetventil 90 wie etwa ein Magnetventil mit variabler
Entleerung ist betätigbar, um über einen
Steuerkanal 98 Hydraulikdruck wahlweise und variabel zu
dem Regelventil 94 und dem Akkumulator 92 zu übertragen.
Das Magnetventil 90 steht über einen Kanal 102 mit
einer Steuerdruckquelle 100 in Verbindung. Außerdem dient
der Kanal 102 dazu, Hydraulikdruck von der Steuerdruckquelle 100 zu
dem Regelventil 94 und dem Zweiflächen-Betätigungsventil 96 zu übertragen.
Ferner ist eine Kanal 104 vorgesehen, der über eine Öffnung 106 mit dem
Regelventil 94 und dem Zweiflächen-Betätigungsventil 96 in
Verbindung steht. Es ist ein Druckschalter 108 vorgesehen,
der mit dem Regelventil 94 in Verbindung steht und dazu
dient, Signale hinsichtlich des Betätigungszustands des Regelventils 94 zu der
elektronischen Steuereinheit 84 von 1 zu schicken.
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Eine
Leitungsdruckquelle 110 wie etwa von einer Verdränger- bzw.
Hydropumpe bildet eine Versorgung von Hydraulikdruck für das Regelventil 94, um
die wahlweise Betätigung
des in 1 gezeigten Zweiflächen-Einrückkolbens P5 zu ermöglichen.
Ein erster Befüllhohlraum 112 steht
durch das Regelventil 94 über einen Versorgungskanal 113 mit
der Leitungs druckquelle 110 in wahlweiser Verbindung. Der erste
Befüllhohlraum 112 belastet,
wenn er mit Hydraulikdruck beaufschlagt wird, die erste Kolbenfläche PA1
des Zweiflächen-Einrückkolbens
P5 vor. Ein zweiter Befüllhohlraum 114 steht
mit dem ersten Befüllhohlraum 112 durch
das Regelventil 94 und das Zweiflächen-Betätigungsventil 96 über einen
Versorgungskanal 115 in wahlweiser Verbindung. Der zweite
Befüllhohlraum 114 belastet,
wenn er mit Hydraulikdruck beaufschlagt wird, die zweite Kolbenfläche PA2
des Zweiflächen-Einrückkolbens
P5 vor. Es sind mehrere Entleerungskanäle, die in den 3–5 als
EX angegeben sind, vorgesehen, um Hydraulikdruck von dem Magnetventil 90,
dem Akkumulator 92, dem Regelventil 94 und dem
Zweiflächen-Betätigungsventil 96 wahlweise
abzulassen. Es sind Entleerungsrückfüllkanäle, die
in den 3-5 als EBF angegeben sind, vorgesehen,
die mit dem Regelventil 94 und dem Zweiflächen-Betätigungsventil 96 in
Verbindung stehen und dazu dienen, dem ersten, 112, und
dem zweiten, 114, Befüllhohlraum
in einem geringfügigen
Maße Hydraulikdruck
zuzuführen, wenn
die erste, PA1, bzw. die zweite, PA2, Kolbenfläche entlastet ist. Dadurch
wird die zum Befüllen
des ersten, 112, und des zweiten, 114, Befüllhohlraums erforderliche
Zeit verkürzt.
Ein Rückführkanal 116 dient
dazu, durch eine Öffnung 118 Hydraulikdruck von
dem ersten Befüllhohlraum 112 zu
dem Regelventil 94 und dem Zweiflächen-Betätigungsventil 96 zu übertragen.
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Das
Regelventil 94 weist einen Steuerschieber 120 mit
einem ersten, einem zweiten und einem dritten Steg 122, 124 und 126 auf,
die jeweils daran ausgebildet sind. Der Steuerschieber 120 wird
durch eine Feder 128 in eine durch eine Feder festgelegte Stellung,
wie sie in 3 gezeigt ist, vorbelastet.
Das Zweiflächen-Betätigungsventil 96 weist
einen Steuerschieber 130 mit einem ersten, einem zweiten
und einem dritten Steg 132, 134 und 136 auf,
die jeweils daran ausgebildet sind. Der Steuerschieber 120 wird durch
eine Feder 138 in eine durch eine Feder festgelegte Stellung,
wie sie in den 3 und 4 gezeigt
ist, vorbelastet. Der Steuerschieber 130 definiert einen
Kanal bzw. Durchgang 140, der zwischen dem ersten, 132,
und dem zweiten, 134, Steg longitudinal entlang dem Steuerschieber 130 zu
einer Federtasche 142, in der die Feder 138 aufgenommen ist,
verläuft.
Der Akkumulator 92 weist einen Kolben 144 auf,
der durch eine Feder 146 vorbelastet wird. Der Kolben 144 und
die Feder 146 wirken zusammen, um eine hydraulische Ausgleichseinrichtung
in dem Steuerkanal 98 zu schaffen und dadurch zugunsten
einer verbesserten Steuerung des Regelventils 94 jegliche
Hydraulikdruckspitzen in dem Steuerkanal 98 zu reduzieren
oder zu dämpfen.
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Mit
Bezug auf die 3-5 wird nachstehend
die Funktionsweise des Steuersystems 88 im Einzelnen besprochen. 3 zeigt
das Steuersystem 88 in einem Zustand, in dem der Drehmomentübertragungsmechanismus
außer
Eingriff ist. Im Nichteingriffszustand kommunizieren der erste, 112,
und der zweite, 114, Befüllhohlraum mit den Entleerungsrückfüllkanälen EBF,
die dem Regelventil 94 bzw. dem Zweiflächen-Betätigungsventil 96 zugeordnet sind.
Somit besitzt der dem ersten, 112, und dem zweiten, 114,
Befüllhohlraum
beschaffte Hydraulikdruck einen Wert, der nicht ausreicht, um die
erste, PA1, und die zweite, PA2, Kolbenfläche des Zweiflächen-Einrückkolbens
P5 vorzubelasten. Wenn das Steuersystem 88 die Nichteingriffs-
bzw. Entlastungsbetriebsart einnimmt, wird der Hydraulikdruck in
dem Steuerkanal 98 durch das Magnetventil 90 abgelassen.
Als Folge wird der Steuerschieber 120 in die durch eine
Feder festgelegte Stellung in dem Regelventil 94 vorbelastet.
Wenn sich der Steuerschieber 120 in der durch eine Feder
festgelegten Stellung befindet, sperrt der Steg 126 die Übertragung
von Hydraulikdruck von der Leitungsdruckquelle 110 zu dem ersten
Befüllhohlraum 112.
Der Hydraulikdruck in dem Rückführkanal 116 besitzt
einen Wert, der nicht ausreicht, um das Zweiflächen-Betätigungsventil 96 aus
der durch eine Feder festgelegten Stellung heraus vorzubelasten.
Durch das Regelventil 94 wird über den Kanal 102 Hydraulikdruck
zu dem Druckschalter 108 übertragen. Außerdem wird über den Kanal 140 Hydraulikdruck
zu der Federtasche 142 des Zweiflächen-Betätigungsventils 96 übertragen, der
dazu dient, gemeinsam mit der Feder 138 eine Vorbelastungskraft
zu beschaffen, um den Steuerschieber 130 in der durch eine
Feder festgelegten Stellung zu halten.
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4 zeigt
das Steuersystem 88 in einem Zustand, indem der Drehmomentübertragungsmechanismus
getrimmt wird. Im Trimmzustand kommuniziert der erste Befüllhohlraum 112 durch
das Regelventil 94 wahlweise und variabel mit der Leitungsdruckquelle 110,
um einen geregelten Hydraulikdruck zu dem ersten Befüllhohlraum 112 zuzulassen
und die erste Kolbenfläche
PA1 des Zweiflächen-Einrückkolbens
P5 vorzubelasten. Der zweite Befüllhohlraum 114 kommuniziert
mit Entleerungsrückfüllkanälen EBF,
die dem Zweiflächen-Betätigungsventil 96 zugeordnet
sind. Somit besitzt der dem zweiten Befüllhohlraum 114 beschaffte
Hydraulikdruck einen Wert, der nicht ausreicht, um die zweite Kolbenfläche PA2
des Zweiflächen-Einrückkolbens
P5 vorzubelasten. Wenn das Steuersystem 88 die Trimmbetriebsart einnimmt
wird der Hydraulikdruck in dem Steuerkanal 98 erhöht, indem über die
variable Entleerung des Magnetventils 90 zum Ausströmen Hydraulikdruck von
der Steuerdruckquelle 100 zu dem Steuerkanal 98 übertragen
wird. Als Folge wird der Steuerschieber 120 in eine Trimmstellung
in dem Regelventil 94, wie sie in 4 gezeigt
ist, vorbelastet. Wenn sich der Steuerschieber 120 in der
Trimmstellung befindet, ermöglicht
der Steg 126 wahlweise und variabel die Übertragung
von Hydraulikdruck von der Leitungsdruckquelle 110 zu dem
ersten Befüllhohlraum 112.
Der Hydraulikdruck in dem Rückführkanal 116 besitzt
einen Wert, der nicht ausreicht, um das Zweiflächen-Betätigungsventil 96 aus
der durch eine Feder festgelegten Stellung heraus vorzubelasten. Durch das
Regelventil 94 wird über
den Kanal 102 Hydraulikdruck zu dem Druckschalter 108 übertragen.
Außerdem
wird über
den Kanal 140 Hydraulikdruck zu der Federtasche 142 des
Zweiflächen-Betätigungsventils 96 übertragen,
der dazu dient, gemeinsam mit der Feder 138 den Steuerschieber 130 in
der durch eine Feder festgelegten Stellung zu halten. Diese Betriebsart
ist insofern vorteilhaft, als sie bei Übersetzungen, die einen reduzierten
Einrückkraftwert
erfordern, eine genaue Steuerung des Drehmomentübertragungsmechanismus C5,
der dem Zweiflächen-Einrückkolben
P5 zugeordnet ist, wobei beide in 1 gezeigt
sind, ermöglicht.
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5 zeigt
das Steuersystem 88 in einem Zustand, in dem der Drehmomentübertragungsmechanismus
in Eingriff ist. Im Eingriffszustand kommuniziert der erste Befüllhohlraum 112 durch
das Regelventil 94 mit der Leitungsdruckquelle 110,
um einen ungeregelten Hydraulikdruck zu dem ersten Befüllhohlraum 112 zuzulassen,
um die erste Kolbenfläche PA1
des in 1 gezeigten Zweiflächen-Einrückkolbens P5 vorzubelasten.
Der zweite Befüllhohlraum 114 kommuniziert
durch das Regelventil 94 und das Zweiflächen-Betätigungsventil 96 ebenso
mit der Leitungsdruckquelle 110, um die zweite Kolbenfläche PA2
des Zweiflächen-Einrückkolbens
P5 vorzubelasten. Wenn das Steuersystem 88 die Eingriffsbetriebsart
einnimmt, wird der Hydraulikdruck in dem Steuerkanal 98 erhöht, indem über das
Magnetventil 90 Hydraulikdruck von der Steuerdruckquelle 100 zu
dem Steuerkanal 98 übertragen
wird. Als Folge wird der Steuerschieber 120 in eine durch
Druck festgelegte Stellung in dem Regelventil 94, wie sie
in 5 gezeigt ist, vorbelastet. Die Öffnung 118 dient
dazu, den Rückführkanal 116 auf
einem vorgegebenen maximalen Fluiddruckpegel zu halten. Wenn der
Fluiddruck in dem Steuerkanal 98 hinreichend groß ist, um den
Druck an dem Steuerschieber 120, der durch den Fluiddruck
in dem Rückführkanal 116 erzeugt wird,
und die Kraft der Feder 128 zu überwinden, bewegt sich der
Steuerschieber 120 in die durch Druck festgelegte Stellung
und ermöglicht
dadurch dem Druckregelventil 94 als Verstärkerventil
zu arbeiten. Wenn sich der Steuerschieber 120 in der durch
Druck festgelegten Stellung befindet, ermöglicht der Steg 126 eine
ungehinderte Übertragung
von Hydraulikdruck von der Leitungsdruckquelle 110 zu dem
ersten Befüllhohlraum 112.
Außerdem
besitzt der Hydraulikdruck in dem Rückführkanal 116 einen
Wert, der ausreicht, um das Zweiflächen-Betätigungsventil 96 in eine
durch Druck festgelegte Stellung, wie sie in 5 gezeigt
ist, vorzubelasten. Der Steg 122 sperrt den Kanal 102,
um die Übertragung
von Hydraulikdruck von der Steuerdruckquelle 100 zu dem
Druckschalter 108 einzuschränken. Außerdem wird Hydraulikdruck
in der Federtasche 142 des Zweiflächen-Betätigungsventils 96 über den
Kanal 140 zu dem Entleerungsrückfüllkanal, der dem Zweiflächen-Betätigungsventil 96 zugeordnet
ist, übertragen.
Daher ist die Feder 138 nicht in der Lage, die Vorbelastungskraft
zu entwickeln, die notwendig ist, um dem Hydraulikdruck in dem Rückführkanal 116, der
dazu dient, den Steuerschieber 130 in die durch Druck festgelegte
Stellung zu versetzen, zu widerstehen. Das durch diese Betriebsart
verschaffte Verstärkungsmerkmal
ist insofern vorteilhaft, als es bei Übersetzungen, die einen großen Einrückkraftwert erfordern,
eine Steuerung des Drehmomentübertragungsmechanismus
C5, der dem Zweiflächen-Einrückkolben
P5 zugeordnet ist, wobei beide in 1 gezeigt
sind, ermöglicht.
Außerdem
weist das Steuersystem 88 eine gewisse Hysterese auf, da
das Zweiflächen-Betätigungsventil 96 auch
dann, wenn der Hydraulikdruck in der Leitungsdruckquelle 110 abfällt, in
der durch Druck festgelegten Stellung bleibt, um den Hydraulikdruck
in dem zweiten Befüllhohlraum 114 aufrechtzuerhalten.
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In 6,
wobei weiterhin auf die 1 und 3–5 Bezug
genommen wird, ist der Zweiflächen-Einrückkolben
P5 von 1 schematisch dargestellt. Wie oben beschrieben
worden ist, weist der Zweiflächen-Einrückkolben
P5 die erste Kolbenfläche
PA1 und die zweite Kolbenfläche
PA2 auf, wovon jede durch das Vorhandensein von Hydraulikdruck in dem
ersten, 112, bzw. dem zweiten, 114, Befüllhohlraum
wahlweise vorbelastet wird. Wie oben beschrieben worden ist, übertragen
die Versorgungskanäle 113 bzw. 115 Hydraulikdruck
zu dem ersten, 112, und dem zweiten, 114, Befüllhohlraum.
Der Zweiflächen-Einrückkolben
P5 umfasst ferner eine Entlüftungsöffnung 148,
die eine Kommunikation zwischen dem ersten, 112, und dem
zweiten, 114, Befüllhohlraum
ermöglicht.
Außerdem
umfasst der Zweiflächen-Einrückkolben
P5 eine Durchflussregelvorrichtung 150 wie etwa ein Rückschlagventil,
die eine darin enthaltene bewegliche Kugel 152 besitzt,
die dazu dient, eine durch die Durchflussregelvorrichtung 150 definierte Öffnung 154 wahlweise
zu versperren. Die Entlüftungsöffnung 148 schafft
ein Mittel zum Ausblasen von Luft, die in dem ersten Befüllhohlraum 112 enthalten
ist, um ein genaues Vorbelasten der ersten Kolbenfläche PA1
während
der Betätigung
des Zweiflächen-Einrückkolbens
P5 zu ermöglichen.
Wenn die erste Kolbenfläche
PA1 des Zweiflächen-Einrückkolbens
P5 vorbelastet oder angehoben (stroked) ist, kann in dem zweiten
Befüllhohlraum 114 ein
Unterdruck entstehen, der die Verstellung der ersten Kolbenfläche PA1
behindern kann. Die Durchflussregelvorrichtung 150 dient
dazu, den in dem zweiten Befüllhohlraum 114 gebildeten
Unterdruck zu reduzieren oder zu beseitigen, um eine freie Verstellung
der ersten Kolbenfläche
PA1 zu ermöglichen.
Falls in dem zweiten Befüllhohlraum 114 ein
Unterdruck entsteht, entsperrt die bewegliche Kugel 152 die Öffnung 154,
um den Eintritt von Luft in den zweiten Befüllhohlraum 114 zuzulassen,
um dadurch das darin entstandene Ausmaß an Unterdruck zu beseitigen oder
reduzieren. Nach der Beaufschlagung des zweiten Befüllhohlraums 114 mit
Druck belastet der Hydraulikdruck die bewegliche Kugel 152 so
vor, dass sie die Öffnung 154 versperrt,
um dadurch einen möglichen
Entweichpfad für
Hydraulikdruck zu beseitigen. Außerdem kann die Durchflussregelvorrichtung 150 ohne
die bewegliche Kugel 152 arbeiten, derart, dass nur die Öffnung 154 vorgesehen
ist, um einen Unterdruck in dem zweiten Befüllhohlraum zu reduzieren oder
zu beseitigen. Eine solche Anordnung lässt, um die Konstruktion der
Durchflussregelvorrichtung 150 zu vereinfachen, in einem
geringen Maße
das Entweichen des Hydraulikdrucks aus dem zweiten Befüllhohlraum 114 nach
seiner Beaufschlagung mit Druck zu.
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Obwohl
die besten Arten zum Ausführen
der Erfindung ausführlich
beschrieben worden sind, erkennen jene, die mit dem Fachgebiet,
auf das sich diese Erfindung bezieht, vertraut sind, verschiedene alternative
Entwürfe
und Ausführungsformen
zum Praktizieren der Erfindung im Umfang der beigefügten Ansprüche.