DE102010016971A1

DE102010016971A1 - Dualstufen-Regelventilvorrichtung

Info

Publication number: DE102010016971A1
Application number: DE102010016971A
Authority: DE
Inventors: Derek Ypsilanti Kinch
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2009-06-01
Filing date: 2010-05-17
Publication date: 2010-12-02
Also published as: CN101900172B; US20100300828A1; CN101900172A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dualstufen-Regelventilvorrichtung zur Verwendung mit Fahrzeuggetrieben, sowie Verfahren zum Herstellen derselben. Ein Dualstufen-Regelventil ist konfiguriert, um den Durchflussbereich in dem Ventil während des Befüllens einer Getriebekupplung zu vergrößern, um dadurch die Getriebeschaltzeit zu reduzieren. Der Übergang zwischen einem Kupplungsbefüllen und einem Drucksteuerzustand erfolgt automatisch.

Description

Die Erfindung betrifft Regelventilkörper und Regelventile für eine Getriebekupplung. Insbesondere betrifft die Erfindung diverse Mechanismen zum Beschleunigen der Getriebeschaltzeit und zum Verbessern der Steuerbarkeit.
Herkömmliche Automatikgetriebe weisen ein Hydrauliksteuersystem auf, welches den Getriebebetriebsdruck, die Fluidflussverteilung zum Kühlen, Schmieren und für andere Zwecke sowie die Betätigung von zahlreichen Getriebekomponenten, wie zum Beispiel Kupplungsvorrichtungen, steuert. Viele dieser Hydrauliksteuersysteme weisen ein Druckreduziersteuerventil (oder Regelventil) auf, welches dazu verwendet wird, um den Hydraulikdruck und die Fluidverteilung an Kupplungen zu regeln. Diese Regelventile haben zwei unterschiedliche Betriebszustände. Im ersten regeln die Regelventile das Befüllen und das Einrücken der Kupplung. Im zweiten regeln die Regelventile den Druck innerhalb der Kupplung auf ein gewünschtes Niveau. Die Zeit, die für den Füll- und Einrückabschnitt erforderlich ist, hat direkten Einfluss auf die Gesamtschaltzeit für das Getriebe.
Diese zwei Betriebszustände führen zu Anforderungen an die Regelventile, welche oft diametral zueinander entgegengesetzt sind. Ein starker Fluss ist gewünscht, um die Füll- und Einrückphase der Kupplung und die Gesamtschaltzeit für das Getriebe zu reduzieren. Eine feine Kupplungsdrucksteuerung ist aber gewünscht für die Druckregelung während eines Gangverhältniswechsels. Der Übergang zwischen diesen zwei Zuständen ist also ein Faktor beim Erhalten von Schaltqualität.
Daher ist es gewünscht, ein Steuersystem zu haben, das die beiden Betriebszustände für Regelventile optimal handhabt. Es ist ebenfalls gewünscht, ein System zu haben, das die Zeit, die für den Füll- und Einrückabschnitt des Regelventilbetriebs erforderlich ist, minimiert.
Die Erfindung ist auf den einen oder mehrere der oben genannten Aspekte gerichtet. Weitere Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich.
Einige Ausführungsformen der Erfindung stellen einen Hydrauliksteuerkreis zum Steuern einer Getriebekupplung bereit, mit einem Steuerventilkörper, der eingerichtet ist, um in Fluidverbindung mit der Getriebekupplung zu sein, einem Regelventil in dem Steuerventilkörper, das eingerichtet ist, um Fluid der Getriebekupplung zuzuführen, wobei das Regelventil eine Dualstufen-Kolbenvorrichtung aufweist. Ein Durchflussbereich in dem Regelventil ist größer, wenn die Dualstufen-Kolbenvorrichtung in einer zweiten Stufe betrieben ist, als wenn sie in einer ersten Stufe betrieben ist.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung stellt einen Steuerventilkörper zum Steuern einer Getriebekupplung bereit, mit einem Kolbenventilschieber, der eingerichtet ist, um sich innerhalb einer Bohrung in dem Körper zu bewegen, und einer Dualstufen-Kolbenvorrichtung an einem Ende der Bohrung. Die Kolbenvorrichtung weist auf: einen Kolben, eine erste Feder zwischen dem Ventilschieber und dem Kolben und eine zweite Feder zwischen dem Kolben und dem Steuerventilkörper. Wenn die Vorrichtung in einer ersten Stufe ist, dann ist der Kolben in einer ersten Position, und wenn die Vorrichtung in einer zweiten Stufe ist, dann wird die zweite Feder komprimiert und der Kolben bewegt sich in eine zweite Position. Ein Durchflussbereich über den Ventilschieber hinweg ist größer, wenn der Kolben in der zweiten Position ist. Die Dualstufen-Kolbenvorrichtung ist eingerichtet, um automatisch zwischen der ersten Stufe und der zweiten Stufe überzuwechseln, wenn die Getriebekupplung das Ende des Befüllens annähert beziehungsweise erreicht. Der Steuerventilkörper weist auch eine Durchflusssteueröffnung in dem Steuerventilkörper an der Bohrung auf, wobei sich ein erster Kanal zwischen der Durchflusssteueröffnung und der Kupplung erstreckt, und wobei sich ein zweiter Kanal zwischen der Dualstufen-Kolbenvorrichtung und dem ersten Kanal erstreckt. Der zweite Kanal ist eingerichtet, um den Druck während des Befüllens der Kupplung an einem Ende der Kolbenvorrichtung zu reduzieren, wodurch erreicht wird, dass die Kolbenvorrichtung in der zweiten Stufe arbeitet.
Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform weist ein Steuerventilkörper zum Steuern eines Automatikgetriebes auf: ein Regelventil, das eingerichtet ist, um Fluid der Getriebekupplung zuzuführen, und einen Steuerdruckkreis, der in Fluidverbindung mit dem Regelventil ist. Der Steuerdruckkreis weist auf: ein Sperrventil und einen Kanal, der sich zwischen dem Regelventil und dem Sperrventil erstreckt. Das Regelventil hat eine erste Betriebsstufe und eine zweite Betriebsstufe, wobei der Durchflussbereich im Regelventil größer ist, wenn das Regelventil in der zweiten Stufe arbeitet, als wenn das Regelventil in der ersten Stufe arbeitet. Der Steuerdruckkreis ist eingerichtet, um den Druck an einem Ende des Regelventils während des Befüllens der Kupplung zu verringern, wodurch die Vorrichtung in der zweiten Stufe betrieben ist. Das Regelventil ist eingerichtet, um automatisch zwischen der ersten Stufe und der zweiten Stufe (von der der zweiten in die erste Stufe) überzuwechseln, wenn die Getriebekupplung das Ende des Befüllens annähert beziehungsweise erreicht.
Gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform ist ein Verfahren zum Herstellen eines Hydrauliksteuerventilkörpers zum Steuern einer Getriebekupplung bereitgestellt. Das Verfahren weist auf: Einrichten eines Steuerventilkörpers, um in Fluidverbindung mit der Getriebekupplung zu sein, Bereitstellen eines Regelventils im Steuerventilkörper, das eingerichtet ist, um der Getriebekupplung Fluid zuzuführen, und Einrichten des Regelventils, um in zwei Stufen zu arbeiten. Ein Durchflussbereich im Regelventil ist größer, wenn das Regelventil in der zweiten Stufe betrieben ist, als wenn es in der ersten Stufe betrieben ist.
Einer der Vorteile der vorliegenden Lehren besteht darin, dass diese Lösungen bereitstellen zum Optimieren der beiden Betriebszustände der Regelventilvorrichtung, wodurch die Gesamtschaltzeit und die Schaltqualität für ein Fahrzeuggetriebe verbessert werden.
Ein anderer Vorteil der vorliegenden Lehren besteht in einer Dualstufen-Regelventilvorrichtung, welche einen vergrößerten Durchflussbereich während des Kupplungsbefüllens ermöglicht und automatisch zu einem reduzierten Durchflussbereich zurückkehrt während anderer Regelzustände.
Ein anderer Vorteil der offenbarten Regelventilvorrichtungen besteht darin, dass sie die Möglichkeit des Oszillierens aufgrund eines Übergangs über das Durchflussanstiegsmerkmal auf vollen Ringumfang während Druckerhöhungsbefehlen für die Einrückkupplungssteuerung vermeiden, sowie die Empfindlichkeit gegenüber Eingangslärm oder Zitterfrequenzen reduzieren.
Noch ein anderer Vorteil der vorliegenden Lehren besteht darin, dass sie das Erfordernis des Kalibrierens eines Hochdruckbefehls für eine Kupplungshubverstärkung beseitigen. Dies reduziert auch die Wahrscheinlichkeit einer schlechten Schaltqualität aufgrund eines Überverstärkens, was oft durch menschliche oder mechanische Fehler während des Kalibrierens verursacht werden kann.
Ein zusätzlicher Vorteil eines exemplarischen Regelventils und eines Sperrventils, wie hierin offenbart, ist die Eliminierung des Bedarfs, einen stark eingeschränkten Rückführungssteuerdruck an dem Regelventil abzulassen. Daher erzielt der Steuerventilkörper eine bessere Steuerung des und eine schnellere Rückkehr zum Kupplungssteuermodus.
In der nachfolgenden Beschreibung werden einige Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung deutlich. Es ist zu verstehen, dass die Erfindung, in ihrem breitesten Sinne, umgesetzt werden kann, ohne eines oder mehrere der Merkmale dieser Aspekte und Ausführungsformen. Es ist auch zu verstehen, dass diese Aspekte und Ausführungsformen lediglich exemplarisch sind und keine die Erfindung einschränkende Wirkung haben. Die Erfindung wird nachfolgend im stärkeren Detail erläutert, und zwar mittels Beispielen mit Bezug auf die Figuren, in welchen von gleichen Bezugszeichen identische oder im Wesentlichen identische Elemente bezeichnet werden. Die obigen Merkmale und Vorteile und anderen Merkmale und Vorteile der Erfindung sind gut ersichtlich aus der folgenden Detailbeschreibung der besten Modi zum Durchführen der Erfindung, wenn in Verbindung mit den Begleitzeichnungen betrachtet. In den Figuren zeigen:
1 eine Darstellung eines Steuerventilkörpers gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung,
2 eine Seitenansicht einer Regelventilvorrichtung gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der Erfindung in einer Druckregelposition,
3 eine Seitenansicht des Regelventils von 2 in einer Kupplungseinrückposition,
4 eine Seitenansicht eines Regelventilkörpers gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der Erfindung,
5 eine Darstellung eines Steuerventilkörpers gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der Erfindung,
6 eine Seitenansicht einer Regelventilvorrichtung gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der Erfindung in einer Druckregelposition,
7 eine Seitenansicht des Regelventils von 6 in einer Kupplungseinrückposition,
8 eine Seitenansicht einer Regelventilvorrichtung gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der Erfindung,
9 Leistungsfähigkeitsschaubilder einer Regelventilvorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung,
10 ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Hydrauliksteuerventilkörpers zum Steuern einer Automatikgetriebekupplung.
Obwohl die nachfolgende Detailbeschreibung Bezug nimmt auf die illustrierten Ausführungsformen, sind Alternativen, Modifikationen und Variationen hiervon möglich, ohne von dem durch die angehängten Ansprüche definierten Schutzumfang abzuweichen.
Mit Bezug auf die Zeichnungsfiguren 1 bis 10, in denen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder entsprechende Teile über die diversen Ansichten hinweg bezeichnen, sind Steuerventilkörper dargestellt, welche die Zeit minimieren, die für einen Befüll- und Einrückabschnitt des Regelventilbetriebs erforderlich ist. Die Steuerventilkörper bringen auch verbesserte Steuerbarkeit zwischen dem Kupplungshubmodus und dem Druckregelmodus des Ventilbetriebs mit sich.
Mit Bezug auf 1 ist ein Hydrauliksteuerventilkörper 10 oder ein Hydrauliksteuerkreis zum Steuern einer Getriebekupplung 20 dargestellt. Der Steuerventilkörper 10 ist in Fluidverbindung mit einer hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtung 20. Der Steuerventilkörper 10 steuert die Kupplungsbetätigung. Ein elektrohydraulisches Solenoid oder Magnetventil 30 in dem Steuerventilkörper 10 liefert selektiv Drucksignale an eine Regelventilvorrichtung (oder Regelventil) 40, wobei das Regelventil 40 seinerseits Fluid an die Kupplungsvorrichtung 20 liefert. Das Regelventil 40 ist eingerichtet, um darin Fluid zu empfangen. In der gezeigten Ausführungsform ist das Regelventil 40 in direkter Fluidverbindung mit dem Solenoid 30 über einen Kanal 50. Sobald das Solenoid 30 einen vorbestimmten Druck an das Regelventil 40 sendet, liefert das Regelventil 40 einen dazu proportionalen Druck an die Getriebekupplungsvorrichtung 20.
Das Regelventil 40, das in 1 dargestellt ist, ist eine exemplarische Dualstufen-Regelventilvorrichtung. Das Regelventil 40 arbeitet in wenigstens zwei Stufen. Ein Ventilschieber 60 ist relativ zur Regelventilvorrichtung 40 bewegbar. Der Ventilschieber 60 ist mit einem bewegbaren Anker oder einer bewegbaren Basis verbunden, zum Beispiel mit einer Kolbenvorrichtung 70 (oder einem zweiten Ventilschieber), wie in 1 gezeigt. Wenn die Kolbenvorrichtung 70 in einer zweiten Position ist, dann hat die Regelventilvorrichtung 40 einen größeren Durchflussbereich als wenn das Regelventil in einer ersten Position ist. Die Kolbenvorrichtung 70 arbeitet in einer ersten Stufe, wenn die Kolbenvorrichtung 70 in der ersten Position ist, und die Kolbenvorrichtung 70 arbeitet in einer zweiten Stufe, wenn die Kolbenvorrichtung 70 in einer zweiten Position ist. Während der zweiten Stufe ist das Regelventil 40 eingerichtet, um Fluid zu empfangen und die Kupplungsvorrichtung 20 zu füllen. Die Kolbenvorrichtung 70 bewegt sich entlang einer Längsachse der Regelventilvorrichtung 40. Wenn sich die Kolbenvorrichtung 70 nach rechts bewegt, dann öffnet der Ventilschieber 60 die Regelventilvorrichtung 40 und der Durchflussbereich in der Regelventilvorrichtung steigt an. Die Kolbenvorrichtung 70 ist eingerichtet, um automatisch zwischen der ersten Stufe und der zweiten Stufe über zu wechseln (von der zweiten Stufe mit großen Durchflussbereich zurück in die erste Stufe mit demgegenüber kleinerem Durchflussbereich), wenn die Getriebekupplung 20 das Ende des Füllzyklus erreicht beziehungsweise annähert. Demgemäß sind die Füllfähigkeiten der Regelventilvorrichtung 70 vergrößert und die Gesamtschaltdauer für die Kupplungsvorrichtung 20 ist reduziert.
In der dargestellten Ausführungsform von 1 ist eine Sperrventilvorrichtung oder ein Sperrventil 80 in Fluidverbindung mit dem Regelventil 40 durch Kanäle 90 und 100. Das Sperrventil 80, das in 1 in der Sperrposition gezeigt ist, kann ein Stromabwärts-Fluid von einem Abschnitt des Regelventils 40 zu einem anderen Abschnitt davon ablassen. Das Sperrventil 80 ist eingerichtet, um Steueröffnungs-Fluid, stromaufwärts von einer Durchflusssteueröffnung 110 durch einen Kanal 90 von dem Regelventil 40 zu empfangen. Wenn genügend Druck von dem Solenoid 30 erlangt wird, ist das Sperrventil 80 dazu eingerichtet, um den Druck an einem Ende der Regelventilvorrichtung zu reduzieren, welcher Druck durch den Rückführkanal 100 an dieses Ende der Regelventilvorrichtung zugeführt wurde, was darin resultiert, dass die betätigte Kupplung 20 mit vollem Zuführdruck (Sperrzustand) unter Druck gesetzt wird. Eine Durchflusssteueröffnung 105 ist ebenfalls in dem Kanal 100 ausgebildet.
Das Regelventil, wie in 1 dargestellt, weist auch eine Dualstufen-Kolbenvorrichtung 70 auf. Der Druck in einem Kanal 120 stromabwärts der Durchflusssteueröffnung 110 ist in Verbindung mit der Kupplung 20 und mit der Kolbenvorrichtung 70 durch den Kanal 125. Die Feder der Regelventilvorrichtung 40 spannt den Ventilschieber 60 innerhalb einer Bohrung 15 des Steuerventilkörpers 10 vor, um durch das Regelventil 40 eine von der Druckvorgabe des Solenoids 30 abhängige, selektive Fluidverteilung zu ermöglichen. Die Kolbenvorrichtung 70 ist bezüglich des Steuerventilkörpers 10 vorgespannt, wodurch es dem Kolben 70 ermöglicht ist, sich zu bewegen und den Bezugsrahmen (das Druckregelniveau) der Regelventilvorrichtung 40 zu ändern, indem er den Fluiddurchflussbereich in der Regelventilvorrichtung 40 vergrößert.
Nachfolgend werden unterschiedliche exemplarische Dualstufen-Regelventilvorrichtungen diskutiert, welche die Füllzeit für eine Getriebekupplungsvorrichtung reduzieren und den Übergang zwischen einem hohen Durchflusszustand (mit hohem Druckniveau) und einem Druckregelzustand (mit gegenüber dem hohen Druckniveau niedrigerem Druckniveau) automatisieren. Obwohl die Regelventile als Dualstufen-Regelventile diskutiert sind, können die Regelventile auch eingerichtet sein, um in mehr als zwei Stufen zu arbeiten.
Mit Bezug auf 2 ist eine exemplarische Dualstufen-Regelventilvorrichtung 150 dargestellt. Die Regelventilvorrichtung 150 ist in einer ersten Stufe oder ersten Position (arbeitend) dargestellt. In dieser Stufe ist der Signaldruck, der erforderlich ist, um den Ventilschieber 190 in eine Öffnungs- oder erste Position zu bewegen, gegeben. Die Kupplungsvorrichtung 160 ist eingerückt (oder betätigt), wobei bei minimaler Durchflussrate eingerückt ist. Die Regelventilvorrichtung 150 weist einen Steuerventilkörper 170 auf. Eine Bohrung 180 ist im Steuerventilkörper 170 ausgebildet. Der Ventilschieber 190 ist in der Steuerventilbohrung 180 in dem Steuerkörper 170 aufgenommen. Der Ventilschieber 190 ist bezüglich eines Kolbens 200 vorgespannt (oder federvorgespannt), welcher in 2 in einer ersten Position (oder Basisposition) gezeigt ist. Eine Schraubenfeder 210 ist zwischen dem Kolben 200 und dem Ventilschieber 190 positioniert. Der Ventilschieber 190 ist eingerichtet, um sich entlang einer Achse L₁ zu bewegen. Der Ventilschieber 190 hat unterschiedliche Durchmesser, unter Ausbildung entsprechender Ringbünde, entlang der Längsachse L₁ des Ventilschiebers. Die Querschnittbereichsänderungen des Ventilschiebers 190 und der Ringbünde 155, 165, 175 und 185 wirken zusammen mit Öffnungen (zum Beispiel 220 bis 290) im Steuerkörper 170, um die Verteilung von Fluid durch den Steuerkörper zu steuern. In der gezeigten Ausführungsform sind die Öffnungen 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 und 300 eine Serie von Ringnuten in Fluidverbindung mit anderen Abschnitten des Steuerkörpers 170 und/oder der Getriebekupplungsvorrichtung 160.
Der Ventilschieber 190, der in 2 gezeigt ist, kann unterschiedliche Positionen einnehmen, um die Fluidflussverteilung zu der Kupplungsvorrichtung 160 zu regeln. Die Öffnung 290 ist in Fluidverbindung mit einem elektrohydraulischen Solenoid, das selektiv eine Druckkraft an die Regelventilvorrichtung 150 liefert. Die Öffnungen 220, 240 und 270 sind in Fluidverbindung mit der Getriebekupplungsvorrichtung 160, und die Öffnung 270 liefert Fluid an die Kupplungsvorrichtung. In der in 2 dargestellten Ausführungsform ist der Ventilschieber 190 in einer ersten Position oder Regelposition dargestellt. In der Regelposition ist die Regelventilvorrichtung 150 zumindest teilweise offen, um Fluidverbindung von der Öffnung 270 zur Öffnung 280 durch die Steuerventilbohrung 180 zu erlauben. Die Öffnungen 250 und 260 sind Ablässe und sind zum Ölsumpf hin offen. Die Öffnung 240 liefert dem Regelventil Rückführdruck über den Kanal 320. Der der Kupplungsvorrichtung 160 tatsächlich zugeführte Druck ist in Verbindung mit der Regelventilvorrichtung über den Kanal 310. Der Ventilschieber 190 kann ein Durchflussverstärkungssteuermerkmal aufweisen, wie zum Beispiel ein abgeschrägter Rand oder Schrägrand 330 oder eine Rampe. Der Schrägrand 330 stellt einen reduzierten Durchflussbereich bereit, wenn das Regelventil 150 in die Öffnung 270 zum vollen Kreisringquerschnitt hin geöffnet wird. Das Durchflussverstärkungssteuermerkmal könnte stattdessen auch in der Öffnung 270 eingebracht sein. Die Öffnung 290 ist gegen die Außenseite abgedichtet durch Verwendung eines Bohrungsstopfens 380. Der Ventilschieber 190 und der Bohrungsstopfen 380 sind durch eine Halteplatte 390 in der Bohrung 180 gehalten.
Eine Dualstufen-Kolbenvorrichtung 360 ist ebenfalls in den 2 und 3 gezeigt. Die Kolbenvorrichtung 360 weist einen Kolben 200 auf, der bezüglich des Steuerventilkörpers 170 vorgespannt ist. In 2 ist der Kolben 200 in einer ersten Position oder Basisposition gezeigt. Der Kolben 200 ist zwischen Federn 210 und 340 in der Bohrung 180 positioniert. Eine Halteplatte 370 in der Öffnung 230 erstreckt sich quer über den Kolben 200 hinweg und beschränkt dessen Bewegungsweg in beide Richtungen entlang der Längsachse L₁. In der gezeigten Ausführungsform ist die Feder 340 mit einer genügend größeren Federsteifigkeit als die Feder 210 ausgestattet, sodass der Kolben 200 nach links gedrückt ist, wenn die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Kolbens 200 unterhalb eines vorbestimmten Werts ist. Während der zweiten Stufe des Betriebs wird auch die Feder 340 komprimiert, wodurch sich der Kolben 200 (nach rechts) bewegen kann, wodurch das Regelventil 150 den darin vorliegenden Durchflussbereich vergrößert. Der Kolben 200 ist eingerichtet, um automatisch zwischen der ersten Stufe und der zweiten Stufe (von der zweiten Stufe zur zweiten Stufe) überzugehen, wenn die Getriebekupplung 160 das Ende des Füllzyklus erreicht.
Die Regelventilvorrichtung 150 weist eine Durchflusssteueröffnung 350 auf. Die Durchflusssteueröffnung 350 ist im Steuerkreis 400 zwischen dem Rückführkanal 320 und dem Kanal 310, welcher Öl der Kupplungsvorrichtung 160 und der Öffnung 220 zuführt. Bei dieser Anordnung ist der Kanal 310 eingerichtet, um verringerten Druck an einem Ende der Kolbenvorrichtung (zum Beispiel Kammer 220) während des Kupplungsbefüllens bereitzustellen. Der Druckabfall über die Durchflusssteueröffnung 350 während des Bereitstellens von Fluidfluss zum Einrücken der Kupplungsvorrichtung 160 liefert den vorgenannten verringerten Druck. Für die erste Stufe ist die Druckdifferenz über den Kolben 200 unterhalb jener, die erforderlich ist, um die Kraft der Feder 340 zu überwinden. Die Regelventilvorrichtung 150 ist daher nach links gespannt, wobei der Gesamtbewegungsweg der Vorrichtung durch den Bohrungsstopfen 380 und den Ventilkolben oder Ventilschieber 200 begrenzt ist.
Durchflussverstärkungsaussparungen 330 am Ventilschieber 190 oder entsprechende in die Öffnung 270 eingebaute Merkmale sind vorgesehen, um den Durchflussbereich zunächst kleiner als den vollen Kreisring bereitzustellen. Diese Konfiguration ist bestimmt durch Stabilitäts- und Reaktionserfordernisse für die Steuerung der eingerückten Kupplung 160, d. h. für die Steuerung der Kupplung 160 in deren Einrückzustand. Die Länge des Durchflussverstärkungsmerkmals entlang der Achse L₁ ist derart eingestellt, dass es den Durchflussbereich bis zum Erreichen des maximalen Bewegungsweges nach rechts des Ventilschiebers 190 in der ersten Stufe der Regelventilvorrichtung 150 ansteigen lässt. Der Ventilschieber 90 reagiert dann auf Druckänderungen von dem Solenoid in der Öffnung 290 durch öffnen des Verbindungsbereichs von der Öffnung 280 zur Öffnung 270.
Mit Bezug auf 3 ist die Regelventilvorrichtung 150 von 2 in der zweiten Stufe gezeigt. Von der Regelventilvorrichtung 150 ist ein Signaldruck empfangen. Die Kupplungsvorrichtung 160 wird gerade gefüllt und eingerückt. Die Feder 210 ist komprimiert durch die Kraft, die von den Solenoidsignaldruck im Hinblick auf ihre Federrate aufgebracht ist. Aufgrund des Kräfteungleichgewichts, das aus dem Druckunterschied resultiert, der durch die Durchflusssteueröffnung 350 verursacht wird, ist die Feder 340 komprimiert worden, bis der Kolben 200 von der Halteplatte 370 gestoppt wird. Die Ventilschiebervorrichtung 190 ist dadurch weiter nach rechts bewegt, wodurch der volle Kreisringdurchfluss von der Öffnung 280 zur Öffnung 270 erlaubt wird. Der vergrößerte Durchflussbereich in der zweiten Stufe erlaubt einen größeren Durchflussbereich für einen gegebenen Solenoidbefehlsdruck, als es in der ersten Stufe möglich ist, was in einem schnelleren Kupplungseinrücken resultiert. Das Durchflussvermögen der Regelventilvorrichtung 150 ist vergrößert, nicht nur durch die Bewegung des Ventilschiebers 190 bezüglich des Kolbens 200, sondern auch durch die Bewegung der Dualstufen-Kolbenvorrichtung 360 bezüglich des Steuerventilkörpers 170.
Wenn die Kupplungsvorrichtung 160 einen vorbestimmten Druck annähert beziehungsweise erreicht, dann nimmt die Druckdifferenz am Kolben 200 bis zu einem Punkt ab, zu welchem der Kolben 200 von der zweiten Stufenposition wieder zurück in die erste Stufenposition sich nach links zurückbewegt. Der Übergang zurück zur ersten Stufenposition lässt auch den Ventilschieber 190 zurück in die Drucksteuerkonfiguration zurückkehren, wo er den Durchfluss von der Öffnung 280 zur Öffnung 270 basierend auf der Kraftbalance auf den Ventilschieber 190 einstellt. Das automatische Zurückkehren in die Drucksteuerkonfiguration eliminiert das Erfordernis für einen zusätzlichen Kalibrierungsbefehl.
4 zeigt eine andere exemplarische Ausführungsform einer Dualstufen-Regelventilvorrichtung oder eines Regelventils 550. Das Regelventil 550 ist mit einer Sperrventilvorrichtung 820 verbunden, welche Fluid stromabwärts von einer Durchflusssteueröffnung 750 erhält und dieses Fluid der Regelventilvorrichtung 550 über deren Öffnung 620 zuführt, wenn letzteres in der ersten Stufe arbeitet. In dieser Anordnung kann, zusätzlich dazu, wenn Durchfluss über die Durchflusssteueröffnung 750 detektiert wird, die zweite Stufe der Regelventilvorrichtung 550 durch ein Ablassen des Kanals 710 aus der Öffnung 620 durch Steuerung des Sperrventils 820 durch einen Elektrohydrauliksolenoid-Befehl erreicht werden.
Mit Bezug auf 4 ist dort eine exemplarische Dualstufen-Regelventilvorrichtung 550 gezeigt. Die Regelventilvorrichtung 550 ist in einer zweiten Stufe gezeigt. In dieser Stufe ist ein Signaldruck, der erforderlich ist, um den Ventilschieber 590 in eine Offenposition zu bewegen, gegeben. Die Kupplungsvorrichtung 560 ist eingerückt (oder betätigt). Die Regelventilvorrichtung 550 ist indem Steuerventilkörper 570 ausgebildet. Eine Bohrung 580 ist in dem Steuerventilkörper 570 ausgebildet. Der Ventilschieber 590 ist in der Steuerventilbohrung 580 (oder Druckkammer) in dem Steuerkörper 570 aufgenommen. Der Ventilschieber 590 ist vorgespannt (oder federbelastet) bezüglich einer Kolbenvorrichtung 600 oder eines Ventilschiebers, welcher in 4 in der zweiten Position gezeigt ist. Eine Schraubenfeder 610 ist zwischen dem Kolben 600 und dem Ventilschieber 590 angeordnet. Der Ventilschieber 590 ist dazu konfiguriert, um sich entlang der Längsachse L₂ zu bewegen. Der Ventilschieber 190 hat entlang der Längsachse L₂ einen unterschiedlichen Durchmesser. Die Querschnittunterschiede des Ventilschiebers 590 und der Ringbünde 505, 515, 525 und 535 wirken mit Öffnungen (zum Beispiel 620 bis 690) im Steuerkörper zusammen, um die Verteilung des Fluids durch den Steuerkörper 570 zu steuern. In der gezeigten Ausführungsform sind die Öffnungen 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690 und 700 eine Serie von Ringnuten in Fluidverbindung mit anderen Abschnitten des Steuerkörpers 570 und/oder der Getriebekupplungsvorrichtung 560.
Der Ventilschieber 590 von 4 kann unterschiedliche Positionen einnehmen, um die Fluidverteilung zu der Kupplungsvorrichtung 560 zu regeln. Die Öffnung 690 ist in Fluidverbindung mit einem elektrohydraulischen Solenoid, welches selektiv eine Druckkraft an der Regelventilvorrichtung 550 bereitstellt. Die Öffnungen 620, 640 und 670 sind in Fluidverbindung mit der Getriebekupplungsvorrichtung 560, und die Öffnung 670 stellt der Kupplungsvorrichtung Fluid bereit. In der illustrierten Ausführungsform von 4 ist der Ventilschieber 590 in der zweiten Position dargestellt. In der Regelposition ist die Regelventilvorrichtung 550 zumindest teilweise geöffnet, wodurch sie eine Fluidverbindung von der Öffnung 670 zur Öffnung 680 durch die Steuerventilbohrung 560 erlaubt. Die Öffnungen 650 und 660 werden abgelassen und sind daher zum Ölsumpf hin offen. Die Öffnung 640 liefert einen Rückführdruck an das Regelventil über den Kanal 720. Der tatsächliche Druck, der an die Kupplungsvorrichtung 560 geliefert wird, ist in Verbindung mit der Regelventilvorrichtung 550 über einen Kanal 710. Der Ventilschieber 590 kann ein Durchflussverstärkungssteuerungsmerkmal aufweisen, wie zum Beispiel eine Abschrägung (Schrägrand) 730 oder eine Rampe. Der Schrägrand 730 stellt einen reduzierten Durchflussbereich bereit, wenn das Regelventil 550 in die Öffnung 670 öffnet, sich vergrößernd in Richtung zu der vollen Kreisringöffnung. Die Öffnung 690 ist gegen die Außenseite abgedichtet durch Verwendung eines Bohrungsstopfens 780. Der Ventilschieber 590 und der Bohrungsstopfen 780 sind durch eine Halteplatte 790 in der Bohrung 580 gehalten.
Die in 4 dargestellte Dualstufenkolbenvorrichtung 760 weist den Kolben 600 auf, der bezüglich des Steuerventilkörpers 570 vorgespannt ist. In 4 ist der Kolben 600 in einer zweiten Position gezeigt. Der Kolben 600 ist zwischen Federn 610 und 740 innerhalb der Bohrung 580 angeordnet. Eine Halteplatte 770 in der Öffnung 630 durchquert den Kolben 600 und begrenzt seinen Bewegungsweg in beide Richtungen entlang der Längsachse L₂. Wie in der Ausführungsform gezeigt ist, hat die Feder 740 eine genügend größere Federsteifigkeit als die Feder 610, sodass der Kolben 600 nach links vorgespannt beziehungsweise gedrückt ist, wenn die Druckdifferenz zwischen den Seiten des Kolbens 600 unter einem vorbestimmten Wert ist.
Mit Bezug auf 4 wird Stromabwärts-Fluid von der Kammer 670 durch den Kanal 800 zu der Kupplungsvorrichtung 820 im Kanal gefördert. Das Sperrventil 820 ist auch in Fluidverbindung mit der Regelventilvorrichtung 550 durch Kanäle 710 und 810. Das Sperrventil 820 lässt Fluid stromabwärts von einem Abschnitt des Regelventils 550 zu einem anderen Abschnitt davon ab. Der Kanal 810, welcher den Signaldruck von einem Elektrohydrauliksolenoid 605 erhält, ist in direkter Fluidverbindung mit der Öffnung 840. Der Kanal 800 ist auch mit einem anderen Kanal 720 verbunden, welcher sich zwischen der Sperrventilvorrichtung 820 und dem Regelventil 550 an der Öffnung 640 erstreckt. Wenn der Signaldruck von dem Solenoid 605 im Regelventil 550 erhalten wird, dann wird dieser Druck auch von dem Sperrventil 820 erhalten. Das Sperrventil 820 ist in einer Position entfernt von der Position des Regelventils 550 am Steuerventilkörper 570 angeordnet. Das Sperrventil 820 weist einen Ventilschieber 910 in einer Bohrung 890 auf. Der Ventilschieber 910 ist konfiguriert, um sich entlang einer Längsachse L₃ bewegen zu können. Eine Feder 900 ist in der Sperrventilvorrichtung 820 vorgesehen. Der Ventilschieber 910 ist bezüglich einer Wand des Steuerventilkörpers 570 durch eine Feder 900 vorgespannt.
Der Ventilschieber 910 hat einen unterschiedlichen Durchmesser entlang der Längsachse L₃ des Ventilschiebers. Die Querschnittunterschiede des Ventilschiebers 910 und seiner Ringbünde 95, 915 und 925 wirken mit Öffnungen (zum Beispiel 840 bis 860) in dem Steuerkörper 570 zusammen, um die Verteilung des Fluids zur Öffnung 620 zu steuern. Der Ventilschieber 910 von 4 kann unterschiedliche Positionen einnehmen, um die Fluidverteilung zur Öffnung 620 zu regeln. Das Sperrventil 820 ist konfiguriert, um schnell von einer installierten Basisposition zu der in 4 gezeigten Position zu schalten, in welcher die Feder 900 komprimiert ist, wenn das Elektrohydrauliksolenoid 605 einen Signaldruck über dem vorbestimmten Druck vorgibt. In der vorgenannten Einrückposition, ist die Öffnung 860 in Verbindung mit der Öffnung 870 und wird daher abgelassen.
Gemäß 4 kann das Ansteigen des Solenoiddrucks über den vorbestimmten Druck hinaus in einer Unterbrechung zwischen dem Zuführkreis und dem Ausgangskreis der Sperrventilvorrichtung 820 (zum Beispiel an den Öffnungen 850 und 860, wie in 4 gezeigt) führen. In dieser Ausführungsform würde das Fluid einen Rückführdruck an das Regelventil 550 an der Öffnung 640 liefern. Wenn der Ventilschieber 910 in einer Einrückposition ist, dann wird der Rückführdruck vom Regelventil 550 weggenommen, wodurch ein Kraftungleichgewicht erzeugt wird, das beim Regelventil 550 dazu führt, dass dieses nach rechts schaltet und die Feder 610 und die Feder 740 in eine Einrückposition komprimiert. In der Einrückposition ermöglicht das Regelventil 550 eine vollständige Verbindung zwischen den Öffnungen 670 und 680, was den Kupplungsdruck auf gleich den Zuführdruck erhöht. Diese Konfiguration wird verwendet, um den Druck der Kupplung 560 auf Zuführniveaus über einem Proportionalitätsbereich des Elektrohydrauliksolenoids zu halten.
Nunmehr mit Bezug auf die Ausführungsform von 4 ist die Sperrventilvorrichtung 820 so konfiguriert, um die Verbindung zwischen dem Zuführkreis und dem Ausgangskreis des Sperrventils 820 den Öffnungen 850 und 860 zu unterbrechen an, wo dieser Kreis den Druck stromabwärts der Durchflusssteueröffnung 750 hat, wie zuvor anhand von 2 und 3 erläutert. Wenn der Ventilschieber 910 in der Einrückposition ist, dann wird der Kanal 800, der in die Öffnung 850 zuführt, von der Öffnung 860 und dem Kanal 710 getrennt. Der Kanal 710 ist nicht länger in Fluidverbindung mit der Öffnung 620 und dem Kolben 600. Der Druckunterschied über den Kolben 600 hinweg verursacht, dass der Kolben 600 sich nach rechts bewegt, bis er von der Halteplatte 770 aufgehalten wird, wodurch eine wie oben beschriebene zweite Stufenkonfiguration erzielt wird. Wenn Durchfluss durch die Durchflusssteueröffnung 750 (auftritt) detektiert wird, kann die zweite Stufe der Regelventilvorrichtung 550 erzielt werden durch Ablassen des Kanals 710 und der Öffnung 620 durch die Steuerung des Sperrventils 820 durch den Elektrohydrauliksolenoid-Befehl.
Die Ausführungsform von 4 stellt ein Mittel bereit, um den Kupplungsdruck auf Zuführniveaus zu halten, über den Bereich proportional zu dem des Elektrohydrauliksolenoids 605 hinaus, ohne das Kräftegleichgewicht am Schieber 590 zu ändern oder den Rückführdruck 640 an der Öffnung 640 abzulassen. Das Ablassen des Rückführdrucks kann in einer Ansammlung von Luft im Kanal 720 stromabwärts der Steueröffnung 920 resultieren. Die Rückführkreiseffektivität beim Steuern der Ventilstabilität kann sensibel gegenüber dem Kreisantwortverhalten sein, welches auch durch die Luftzufuhr beeinflusst wird. Die Dualstufen-Regelventilvorrichtungskonfiguration erlaubt eine schnellere Rückkehr zum Kupplungssteuermodus, in welchem das Regelventil 550 Durchfluss (mit niedrigerem Durchflussniveau als in der zweiten Stufe) zwischen den Öffnungen 680 und 670 erlaubt, da die Steueröffnung 920 im Allgemeinen restriktiver ist als die Durchflusssteueröffnung 750.
Mit Bezug auf 5 ist dort eine schematische Darstellung eines Hydrauliksteuerventilkörpers 1010 oder eines Steuerkreises zum Steuern einer Getriebekupplung 1020 dargestellt. Der Steuerventilkörper 1010 ist in Fluidverbindung mit einer hydraulisch betätigbaren Kupplungsvorrichtung 1020. Der Steuerventilkörper 1010 steuert die Kupplungsbetätigung. Ein Elektrohydrauliksolenoid 1030 liefert selektiv Drucksignale an das Regelventil 1040, wobei das Regelventil seinerseits Fluid zu der Kupplungsvorrichtung 1020 liefert. Die Regelventilvorrichtung 1040 ist konfiguriert, um darin Fluid zu erhalten. In der gezeigten Ausführungsform ist das Regelventil 1040 in direkter Fluidverbindung mit dem Solenoid 1030 durch einen Kanal 1050. Sobald das Solenoid 1030 einen vorbestimmten Fluidbetrag an das Regelventil 1040 sendet, wird an der Regelventilvorrichtung 1040 ein Signaldruck erhalten, und das Regelventil lässt Fluid zur Getriebekupplungsvorrichtung 1020 ab.
Das in 5 gezeigte Regelventil 1040 ist eine exemplarische Dualstufen-Regelventilvorrichtung. Das Regelventil 1040 arbeitet in wenigstens zwei Stufen. Ein Ventilschieber 1060 ist bezüglich der Regelventilvorrichtung 1040 bewegbar. Der Ventilschieber 1060 ist an einem bewegbaren Anker oder an einer bewegbaren Basis angebracht, zum Beispiel an einem Kolben 1070, wie in 5 dargestellt. Wenn der Anker 1070 in einer ersten Position ist, dann hat die Regelventilvorrichtung 1040 einen kleineren Durchflussbereich, als wenn das Regelventil in einer zweiten Stufe arbeitet. Während der zweiten Stufe ist das Regelventil 1040 dazu konfiguriert, Fluid zu erhalten und die Kupplungsvorrichtung 1020 zu füllen. Der Anker 1070 bewegt sich entlang einer Längsachse der Regelventilvorrichtung 1040. Wenn sich der Anker 1070 bewegt, dann öffnet der Ventilschieber 1060 das Regelventil 1040 und der Durchflussbereich in der Regelventilvorrichtung steigt an. Demgemäß wird das Durchflussvermögen der Regelventilvorrichtung 1040 vergrößert und die Gesamtschaltdauer der Kupplungsvorrichtung 1020 wird verringert.
Bei der illustrierten Ausführungsform von 5 hat die Regelventilvorrichtung 1040 zwei Aktiviereinrichtungen der zweiten Betriebsstufe. Ein Sperrventil 1080 ist in Fluidverbindung mit dem Regelventil 1040 durch Kanäle 1090, 1100 und 1110. Das Sperrventil 1080 ist konfiguriert, um bei einem vorbestimmten Solenoiddruck den Druck, der durch ein Stromabwärts-Fluid, das von dem Regelventil 1040 aus durch den Kanal 1090 vom Sperrventil 1080 erhalten und normalerweise an ein Ende der Regelventilvorrichtung weitergeleitet wird, an diesem Ende zu verringern und dadurch die zweite Betriebsstufe zu ermöglichen. Die Kolbenvorrichtung 1070 ist konfiguriert, um automatisch zwischen der ersten Stufe und der zweiten Stufe überzugehen, wenn die Getriebekupplung 1020 das Ende des Füllzyklus erreicht. Das Sperrventil 1080 ist auch konfiguriert, um Stromabwärts-Fluid durch die Kanäle 1110 und 1120 zur Kupplung 1020 zu liefern.
Das Regelventil, das in 5 gezeigt ist, weist ebenfalls eine Dualstufen-Kolbenvorrichtung 1070 auf. Die Feder der Kolbenvorrichtung 1070 spannt den Ventilschieber 1060 in der Bohrung des Steuerventilkörpers 1010 vor, wodurch eine selektive Fluidverteilung auf den Druck in dem Ventil 1040 ermöglicht wird. Die Kolbenvorrichtung 1070 ist auch bezüglich des Steuerventilkörpers 1010 vorgespannt, wodurch ermöglicht wird, dass der Kolben 1070 sich bewegt und den Durchflussbereich in der Regelventilvorrichtung 1040 vergrößert.
Mit Bezug auf 6 ist dort eine exemplarische Dualstufen-Regelventilvorrichtung 1150 dargestellt. Die Regelventilvorrichtung 1150 ist in einer ersten Stufe gezeigt. In dieser Stufe ist ein Signaldruck angelegt, um den Ventilschieber 1190 in eine Offenposition zu bewegen, wodurch die Kupplung 1160 betätigt wird. Das Regelventil 1150 ist in einem Steuerventilkörper 1170 vorgesehen. Eine Bohrung 1180 ist in dem Steuerventilkörper 1170 ausgebildet. Ein Ventilschieber 1190 ist in einer Steuerventilbohrung 1180 (oder einer Druckkammer) in dem Steuerkörper 1170 aufgenommen. Der Ventilschieber 1190 ist bezüglich eines Kolbens 1200 vorgespannt (oder federvorbelastet), welcher in 6 in einer ersten Position (oder Basisposition) gezeigt ist. Eine Schraubenfeder 1210 ist zwischen dem Kolben 1200 und dem Ventilschieber 1190 positioniert. Der Ventilschieber 1190 ist konfiguriert, um sich entlang einer Längsachse L₁ zu bewegen. Der Ventilschieber 1190 hat einen unterschiedlichen Durchmesser entlang der Längsachse L₁ des Ventilschiebers. Die Abschnitte des Ventilschiebers 1190, die einen kleineren Durchmesser haben, wirken mit Öffnungen oder Ablässen (zum Beispiel 1220 bis 1280) in dem Steuerkörper zusammen, um die Verteilung von Fluid durch den Steuerkörper 1170 zu steuern. In der gezeigten Ausführungsform sind die Öffnungen 1220, 1230, 1240, 1250, 1260, 1270 und 1280 eine Serie von Ringnuten in Fluidverbindung mit anderen Abschnitten des Steuerkörpers 1170 und/oder der Kupplungsvorrichtung 1160.
Der Ventilschieber 1190 von 6 kann unterschiedliche Positionen einnehmen, um die Fluidverteilung zur Kupplungsvorrichtung 1160 zu regeln. Die Öffnung 1280 ist in Fluidverbindung mit einem Elektrohydrauliksolenoid, das selektiv eine Druckerhöhung an die Regelventilvorrichtung 1150 bereitstellt. Die Öffnungen 1220, 1240 und 1260 sind in Fluidverbindung mit der Getriebekupplungsvorrichtung 1160 und liefern Fluid an die Kupplungsvorrichtung. In der illustrierten Ausführungsform von 6 ist der Ventilschieber 1190 in einer ersten, regelnden Position gezeigt. In dieser Position ist die Regelventilvorrichtung 1150 zumindest teilweise geöffnet, wodurch eine Fluidverbindung von der Öffnung 1240 zur Öffnung 1250 durch die Steuerbohrung 1180 erlaubt ist. Die Öffnungen 1230 und 1270 werden abgelassen und sind daher zum Ölsumpf hin offen. In der ersten Position sind die Öffnungen 1220, 1230, 1250 und 1280 zumindest teilweise offen und erlauben Fluid, in die Steuerventilbohrung 1180 einzutreten oder daraus herauszutreten. Die Öffnungen 1240, 1260 und 1270 sind geschlossen. Die Öffnungen 1220 und 1260 liefern einen Rückführdruck an das Regelventil. Der tatsächliche Druck, der der Kupplungsvorrichtung 1160 zugeführt wird, liegt über die Kanäle 1290 und 1300 gegen den Signaldruck an. Der Ventilschieber 1190 weist einen schrägen Rand 1310 oder eine Rampe auf. Der schräge Rand 1310 stellt einen reduzierten Durchflussbereich bereit, wenn das Regelventil 1150 in die Öffnung 1250 öffnet, wobei der Öffnungsbereich in Richtung zu einer vollen Kreisringöffnung geht. Als der Rampe entsprechendes Durchflussverstärkungssteuermerkmal könnte auch eine Nut 1420 stattdessen in der Öffnung 1240 eingebracht sein.
Eine Dualstufen-Kolbenvorrichtung 1330 ist ebenfalls in den 6 bis 7 gezeigt. Die Kolbenvorrichtung 1330 weist einen Kolben 1200 auf, der bezüglich des Steuerventilkörpers 1170 vorgespannt ist. In 6 zum Beispiel ist der Kolben 1200 in einer ersten Stufe oder Basisstufe gezeigt. Die Kolbenvorrichtung 1330 ist in einer Bohrungshülse 1340 aufgenommen. Die Hülse 1340 ist zwischen einer Feder 1320 und einer Halteplatte 1350 in dem Steuerventilkörper 1170 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform weist die Bohrungshülse 1340 eine Öffnung 1360 auf, durch welche Fluid in die Kammer 1370 eintreten kann oder aus ihr austreten kann. Die Feder 1320 ermöglicht es dem Kolben 1200, sich entlang einer Längsachse L₁ zu bewegen. In der gezeigten Ausführungsform hat die Feder 1320 eine genügend höhere Federsteifigkeit als die Feder 1210, sodass der Kolben 1200 nach rechts vorgespannt ist, wenn die Druckdifferenz zwischen den Seiten des Kolbens 1200 unter einem vorbestimmten Wert ist. Die Feder 1210 ist komprimiert, bis der Ventilschieber 1190 sich nach links bewegt. Während der zweiten Stufe ist auch die Feder 1320 komprimiert, wodurch es dem Kolben 1200 ermöglicht ist, sich zu bewegen und es dem Regelventil 1150 ermöglicht ist, den Durchflussbereich darin zu vergrößern.
Die Regelventilvorrichtung 1150 weist eine Durchflusssteueröffnung 1380 auf. Die Durchflusssteueröffnung 1380 ist durch einen Kanal 1300 mit der Kupplungsvorrichtung 1160 in Fluidverbindung. Ein Stromabwärts-Fluid wird der Kupplungsvorrichtung 1160 von der Kammer 1240 durch die Kanäle 1300 und 1380 geliefert. In dieser Anordnung fließt das Stromabwärts-Fluid durch den Kanal 1300, welcher sich von der Durchflusssteueröffnung 1380 aus zu der Kupplungsvorrichtung 1160 erstreckt. Die Kanäle 1390 und 1300 sind mit der Kupplungsvorrichtung 1160 verbunden und liefern ihr Fluid. Der Kanal 1390 liefert der Kupplungsvorrichtung 1160 Fluid, wobei der Kanal 1390 konfiguriert ist, um den Druck an dem einen Ende der Kupplungsvorrichtung (zum Beispiel der Kammer 1370) während des Kupplungsbefüllens zu verringern. Der Kanal 1390 ermöglicht es der Kupplungsvorrichtung 1330, sich in die zweite Position zu bewegen und in der zweiten Stufe zu arbeiten. Wenn das Regelventil 1150 einen Druck erhält, der über einen vorbestimmten Betrag hinausgeht, wird Fluid von der Kammer 1370 zur Kupplungsvorrichtung 1160 geleitet. Wenn zum Beispiel der Druck in dem Regelventil 1150 den Signaldruck erreicht, dann wird die Feder 1320 komprimiert und Fluid von der Kammer 1370 abgelassen. Bei diesen Umständen ist dann die Regelventilvorrichtung 1150 in der zweiten Stufe, und die Kolbenvorrichtung 1330 bewegt sich in Richtung zu der Bohrungshülse 1340. Da das Fluid die Kammer 1370 verlässt, unterstützt das Fluid ferner das Befüllen der Kupplungsvorrichtung 1160 und reduziert die Schaltzeit. Auf diese Weise liefert die Kolbenvorrichtung 1330 auch einen Stromabwärts-Druck an die Kupplungsvorrichtung 1160.
In der illustrierten Ausführungsform von 6 weist die Regelventilvorrichtung 1150 einen mechanischen Stopper 1400 in der Bohrung auf. Der Stopper 1400 hat einen Flansch, der in den Steuerventilkörper 1170 eingebaut ist. Der Stopper 1400 hat einen kleineren Innendurchmesser als der Innendurchmesser der Bohrungshülse 1340. Der Steuerkörper 1170 hat einen kleineren Durchmesser als der Kolben 1300, wodurch er den Stopper 1400 verstärken kann. Der Kolben 1300 ist daran gehindert, sich in Richtung des Ventilschiebers 1190 über den Stopper 1400 hinaus zu bewegen. Der Stopper 1400 kann eine Unterlegscheibe oder ein zylindrisches Element sein, das in die Bohrung 1180 eingesetzt ist, bevor der Kolben 1200 darin eingesetzt ist. Der Stopper 1400 beschränkt die Bewegung des Kolbens 1200 in Richtung zu dem Ventilschieber 1190. Der Kolben 1200 ist in die Bohrungshülse 1340 einsetzbar, und der Stopper 1400 hat einen kleineren Innendurchmesser als jener der Bohrungshülse.
Ein zweiter mechanischer Stopper 1410 ist in die Kolbenvorrichtung 1330 eingesetzt. Der Kolben 1200 hat einen variablen Durchmesser. Ein kleinerer Schaft des Kolbens 1200 wirkt als ein mechanischer Stopper 1410 und ist mit einer Feder 1320, die darauf montiert ist, ausgestattet. Der kleinere Schaft oder Stopper 1410 beschränkt die Bewegung des Kolbens 1200 in Richtung zur Bohrungshülse 1340. In der gezeigten Ausführungsform ist der Stopper 1410 dazu gestaltet, um an die Bohrungshülse 1340 zu stoßen, wenn die Feder 1320 ihre Talsohle erreicht (max. Einfedern) hat.
Mit Bezug auf 7 ist dort die Regelventilvorrichtung 1150 von 6 in der zweiten Stufe gezeigt. Ein Signaldruck wird von der Regelventilvorrichtung 1150 erhalten, und die Kupplungsvorrichtung 1160 wird gerade befüllt und eingerückt. Bei dieser Anordnung ist ein in der Kammer 1370 vorliegender Stromabwärts-Druck kleiner als der Rückführdruck, der im Kanal 1290 vorliegt. Der Kolben 1200 ist in Richtung der Bohrungshülse und weg von dem mechanischen Stopper 1400 bewegt. Die Feder 1320 sowie die Feder 1210 sind komprimiert. Der Stopper 1410 ist mit der Bohrungshülse 1340 nach Durchlaufen einer vorbestimmten Länge in Eingriff. Nach einer Ausführungsform ist diese vorbestimmte Länge gleich der Durchflussverstärkungsmerkmalslänge (Länge von zum Beispiel der Schrägflächen in Axialrichtung L₁). Fluid verlässt die Kammer 1370 durch eine Öffnung 1360 in der Bohrungshülse 1340. Der Ventilschieber 1190 ist ebenfalls weiter nach links bewegt. Der Durchflussbereich im Regelventil 1150 ist in der zweiten Stufe vergrößert. Mehr Fluid wird daher mit größerer Rate empfangen, als wenn die Vorrichtung in der ersten Stufe arbeitet. Die Durchflussfähigkeit der Regelventilvorrichtung 1150 ist nicht nur durch die Bewegung des Ventilschiebers 1190 bezüglich des Kolbens 1200 vergrößert, sondern auch durch die Bewegung der Dualstufen-Kolbenvorrichtung 1330 bezüglich des Steuerventilkörpers 1170.
8 zeigt eine andere exemplarische Ausführungsform einer Dualstufen-Regelventilvorrichtung 1450. Das Regelventil 1450 ist mit einem Sperrventil 1460 verbunden, welches ein Stromabwärts-Fluid von dem Regelventil 1450 empfängt, wenn in der zweiten Stufe arbeitend, und liefert das Stromabwärts-Fluid an die Kupplung 1470. In dieser Anordnung wird zusätzlich zu dem (Vorliegen) Detektieren eines Durchflusses über die Durchflusssteueröffnung die zweite Stufe der Regelventilvorrichtung 1450 erreicht durch Ablassen des Kanals 1680 und der Öffnung 1670 durch Steuerung des Sperrventils 1460 durch den Elektrohydrauliksolenoid-Befehl. Zudem wird der Rückführdruck nicht von der Regelventilvorrichtung 1450 abgelassen.
In 8 ist das Regelventil 1450 in der zweiten Stufe gezeigt. In dieser Stufe wurde ein vorbestimmtes Signal des Solenoids 1450 am Regelventil 1450 empfangen, und die Kupplung 1470 wurde betätigt. Das Regelventil 1450 ist in dem Ventilkörper 1480 vorgesehen. Eine Bohrung 1490 ist in dem Steuerventilkörper 1480 ausgebildet. Ein Ventilschieber 1500 ist in der Steuerventilbohrung 1490 (oder der Druckkammer) des Steuerkörpers 1480 aufgenommen. Der Ventilschieber 1500 ist bezüglich eines Kolbens 1510 vorgespannt (oder federvorbelastet). Eine Schraubenfeder 1520 ist zwischen dem Kolben 1510 und dem Ventilschieber 1500 angeordnet. Der Ventilschieber 1500 ist konfiguriert, um sich entlang einer Längsachse L₂ zu bewegen. Der Ventilschieber 1500 hat einen unterschiedlichen Durchmesser entlang der Längsachse L₂ des Ventilschiebers. Die Abschnitte des Ventilschiebers 1500, die einen kleineren Durchmesser haben, wirken zusammen mit Öffnungen (zum Beispiel 1530 bis 1590) im Steuerkörper, um die Verteilung von Fluid durch den Steuerkörper 1480 zu steuern.
Der Ventilschieber 1500 von 8 kann unterschiedliche Positionen einnehmen, um die Durchflussverteilung zu der Kupplungsvorrichtung 1470 zu erreichen. Der Ventilschieber 1500 ist von gleicher Konfiguration wie der Ventilschieber 1190, der mit Bezug auf 6 diskutiert wurde. Die Öffnung 1590 ist, wie in 8 gezeigt, in Fluidverbindung mit einem Elektrohydrauliksolenoid 1455, welches selektiv eine Druckerhöhung auf die Regelventilvorrichtung 1450 bereitstellt. Die Öffnungen 1530, 1550 und 1570 sind in Fluidverbindung mit der Getriebekupplungsvorrichtung 1470 durch Kanäle 1600 und 1610 und liefern der Kupplungsvorrichtung Fluid. Die Kammer 1670 ist mit einer Sperrventilvorrichtung 1460 (wie weiter unten erläutert) in Fluidverbindung.
In der dargestellten Ausführungsform von 8 ist der Ventilschieber 1500 in einer zweiten Position gezeigt. In der zweiten Position ist die Regelventilvorrichtung 1450 komplett offen, wodurch eine Fluidverbindung von der Öffnung 1550 zur Öffnung 1560 durch die Steuerventilbohrung 1490 ermöglicht ist. Die Öffnungen 1540 und 1580 sind Ablässe und sind zum Ölsumpf hin offen. Die Öffnungen 1530 und 1570 liefern dem Regelventil einen Rückführdruck.
In der zweiten Position, wie in 8 gezeigt, ist der Ventilschieber 1500 nach links bewegt und die Feder 1620 ist komprimiert. Eine Dualstufen-Kolbenvorrichtung 1630 ist in der in 8 gezeigten Ausführungsform ebenfalls bereitgestellt. Die Kolbenvorrichtung 1630 weist einen Kolben 1510 auf, der bezüglich des Steuerventilkörpers 1480 vorgespannt ist. Die Kolbenvorrichtung 1630 ist in einer Bohrungshülse 1640 aufgenommen. Die Hülse 1640 ist zwischen einer Feder 1620 und einer Halteplatte 1650 im Steuerventilkörper 1480 angeordnet. Der Steuerkörper 1480 hat einen kleineren Durchmesser als der Kolben 1510 am Ringbund links von der Öffnung 1530, welcher damit auch als Stopper für den Kolben dienen kann. In der gezeigten Ausführungsform hat die Bohrungshülse 1640 eine Öffnung 1660, durch welche Fluid in die Kammer 1670 durch den Kanal 1680 eintreten und daraus austreten kann. Die Feder 1620 ermöglicht es, dass sich der Kolben 1510 entlang der Langsachse L₂ bewegt. Die Feder 1620 ist von genügend größerer Federsteifigkeit als die Feder 1520, sodass der Kolben 1510 nach rechts gedrückt ist, wenn die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Kolbens 1510 unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt.
Wie in 8 gezeigt, weist der Steuerventilkörper einen Steuerdruckkreis 1690 auf. Der Steuerdruckkreis 1690 weist ein Sperrventil 1460 und einige Kanäle 1680, 1700 und 1710 auf, welche die Regelventilvorrichtung 1450, das Sperrventil 1460 und die Getriebekupplungsvorrichtung 1470 miteinander verbinden.
Mit Bezug auf 8 wird Stromabwärts-Fluid durch die Kanäle 1610, 1700 von der Kammer 1550 zu der Kupplungsvorrichtung 1460 geleitet. Das Sperrventil 1460 ist auch in Fluidverbindung mit der Regelventilvorrichtung 1450 durch Kanäle 1680 und 1700. Der Kanal 1700 ist in direkter Fluidverbindung mit der Öffnung 1590, welche den Signaldruck von einem Elektrohydrauliksolenoid erhält. Der Kanal 1700 ist mit einem anderen Kanal 1610 verbunden, welcher sich zwischen dem Regelventil 1450 und der Getriebekupplung 1470 stromabwärts von der Durchflusssteueröffnung erstreckt. Eine Durchflusssteueröffnung 1605 ist vorgesehen. Wenn das Drucksignal im Regelventil 1450 erhalten wird, wird dieser Druck auch vom Sperrventil 1460 erhalten. Das Sperrventil 1460 ist in einer zum Regelventil entfernten Position im Steuerventilkörper 1480 vorgesehen. Das Sperrventil 1460 weist einen Ventilschieber 1720 auf. Der Ventilschieber 1720 ist konfiguriert, um sich entlang der Längsachse L₃ zu bewegen. Eine Feder 1730 ist in dem Sperrventil 1460 vorgesehen. Der Ventilschieber 1720 ist bezüglich einer Wand des Steuerventilkörpers 1480 vorgespannt.
Der Ventilschieber 1720 hat einen unterschiedlichen Durchmesser entlang der Längsachse L₃ des Ventilschiebers. Die Abschnitte des Ventilschiebers 1720, welche einen kleineren Durchmesser haben, wirken zusammen mit Öffnungen (zum Beispiel 1740, 1750, 1760, 1770 und 1780) im Steuerkörper 1480, um die Verteilung des Fluids durch den Steuerkörper zu regeln. Der Ventilschieber 1720 weist einen abgeschrägten Rand 1790 oder eine Rampe auf.
Die Sperrventilvorrichtung 1460 ist konfiguriert, um die Verbindung zwischen dem Zuführkreis und dem Ausgangskreis des Sperrventils zu unterbrechen, und zwar an Öffnungen 1760 und 1750, wo dieser Kreis den Druck stromabwärts von dem Durchflusssteuerventil, wie oben für 6 und 7 beschrieben, enthält. Wenn der Ventilschieber 1720 in der Einrückposition ist, dann wird der Kanal 1700, welcher in die Öffnung 1760 zuführt, von der Öffnung 1750 und dem Kanal 1680 abgetrennt. Der Kanal 1680 ist nicht länger in Fluidverbindung mit der Öffnung 1670 und dem Kolben 1510. Die Druckdifferenz gesehen über den Kolben 1510 verursacht, dass der Kolben sich nach links bewegt, bis die Kolbenstange die Hülse 1640 berührt, was in der gleichen Zweistufenkonfiguration wie oben beschrieben resultiert.
Mit Bezug auf 9 sind dort Leistungsfähigkeitsdiagramme gemäß bekannter Technik und projektierte Leistungsfähigkeitsdiagramme für eine Dualstufen-Regelventilvorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. 9 zeigt ein Schaubild 1800 von Druckbefehlen, die von dem Elektrohydrauliksolenoid empfangen werden, über der Zeit. Die Linie A repräsentiert den Druckbefehl, der bei einer herkömmlichen Regelventilvorrichtung erforderlich ist. Ein anfänglicher Druckbefehl (bei t₁) wird dem Regelventil übermittelt. Der Druckbefehl ist wesentlich größer als der Einrückdruck (Druck, bei welchem sich die Kupplungsplatten berühren oder in Eingriff stehen). Was im Allgemeinen als Verstärkungsbefehl bezeichnet wird, wird dem Regelventil übermittelt. Dieser kalibrierte Druckbefehl wird verwendet, um die Kupplung innerhalb geringerer Zeit einzurücken. Die Größe und Dauer (t₂–t₁) des Verstärkungsbefehls ist empirisch ermittelt. Der befohlene Druck muss vor der Beendigung des Kupplungseingriffs reduziert werden, um erhöhten Drucküberschuss zu vermeiden. Die Verstärkungsdauer ist aufgrund Teil-zu-Teil-Variabilität beschränkt. Der Verstärkungsbefehl ist für das Dualstufen-Regelventil nicht erforderlich, was den Bedarf eliminiert, die Zeit und die Drücke für alle Zustände zu kartographieren und zu kalibrieren. Bei der Linie B steigt der Druckbefehl bei t₅ an im Vergleich zu einer späteren Zeit von t₇ bei herkömmlichen Gestaltungen, wie durch die Linie A gezeigt.
9 zeigt ferner einen Graph 1810, welcher die Positionen des Ventilschiebers in einer Regelventilvorrichtung über der Zeit zeigt. Bei konventionellen Regelventilvorrichtungen ist die Ventilposition bestimmt durch den Druckfehler am Ventilschieber und die Rate der Feder in der Regelventilvorrichtung. Die Linie A illustriert die Ventilschieberverlagerung entsprechend dem oben erwähnten Verstärkungsbefehl. Die Dualstufenregelventilvorrichtung, repräsentiert durch die Linie B, ermöglicht es, das der Ventilschieber eine größere Verlagerung erreicht, und diese Verlagerung kann für einen längeren Zeitraum (t₃–t₁) aufrecht erhalten werden, da dies automatisch gesteuert ist basierend auf durchflussinduzierter Druckdifferenz über den Kolben in der Dualstufenkolbenvorrichtung. Dies ermöglicht es, dass das Regelventil die Kupplung in kürzerer Zeit füllt. Zum Zeitpunkt t₃ kehrt die Dualstufen-Regelventilvorrichtung in eine Einstellposition zurück, welche aufgrund des Durchflussverstärkungssteuermerkmals einen kleineren Durchflussbereich als herkömmliche Konfigurationen hat.
9 zeigt ferner einen Graph 1820 des tatsächlichen Drucks in der Kupplungsvorrichtung als eine Funktion der Zeit. Wie gezeigt erreicht ein herkömmliches Regelventil (Linie A) den gewünschten Einrückdruck und betätigt die Kupplung bei t₆. Die Dualstufen-Regelventilvorrichtung erreicht den Einrückdruck wesentlich früher als herkömmliche Gestaltungen (bei t₄) aufgrund des größeren Durchflussbereichs. Die Regelventilvorrichtungen erfahren einen Druckgipfel aufgrund des Wechsels im Antwortverhalten, wenn der Kupplungseingriff komplettiert ist. Dieser Druckgipfel ist eine Funktion des Kreis-Antwortverhaltens, der Ventilposition, der Ventilgeschwindigkeit und der Durchflussverstärkung. Das Dualstufen-Regelventil, welches, wenn es in der ersten Stufe ist, auf eine kleine Durchflussverstärkung und eine kleine Ventilposition gesetzt werden kann, kann den Druckgipfel erheblich reduzieren.
Mit Bezug auf 9 ist dort ein Graph 1830 der Kupplungsposition einer herkömmlichen und einer Dualstufen-Regelventilvorrichtung als eine Funktion der Zeit dargestellt. Man beachte die kürzere Eingriffszeit, die für die Dualstufenregelventilvorrichtung erforderlich ist, gezeigt durch Linie B, aufgrund der größeren Ventilöffnung und der größeren Verlagerung des Ventilschiebers aufgrund des zweiten Stufenbetriebs. Man beachte ebenfalls die reduzierte Änderungsrate in der Linie B zum Zeitpunkt t₃, wenn das Ventil in der ersten Stufe arbeitet. Die Linie A repräsentiert eine herkömmliche Regelventilvorrichtung.
Ein Verfahren 1840 zum Herstellen eines Hydraulikventilkörpers zum Steuern einer Getriebekupplung ist in 10 gezeigt. Das Verfahren weist auf: Konfigurieren eines Steuerventilkörpers, um mit der Getriebekupplung in Fluidverbindung zu sein 1850, Bereitstellen eines Regelventils in dem Steuerventilkörper, das konfiguriert ist, um Fluid zu der Getriebekupplung zu liefern 1860, und Konfigurieren des Regelventils, um in zwei Stufen zu arbeiten 1870. Ein Durchflussbereich in dem Regelventil ist größer, wenn das Regelventil in einer zweiten Stufe arbeitet als wenn es in einer ersten Stufe arbeitet. Die Fluidverbindung kann zwischen den unterschiedlichen Komponenten zum Beispiel durch Kanäle in dem Steuerkörper erreicht sein.
Nach einer Ausführungsform weist das Verfahren auch auf:
Bereitstellen einer Dualstufen-Kolbenvorrichtung für das Regelventil. Die Dualstufen-Kolbenvorrichtung ermöglicht es dem Regelventil, in zwei Stufen zu arbeiten. Die Vorrichtung weist auf eine Kolbenfeder, die bezüglich des Steuerventilkörpers vorgespannt ist, und eine Ventilschieberfeder, die bezüglich des Kolbens vorgespannt ist, wie zum Beispiel mit Bezug auf 2 und 3 erläutert. Das Verfahren weist ferner auf: Ausbilden einer Durchflusssteueröffnung in dem Steuerventilkörper des Regelventils, wobei die Fluidsteueröffnung in Fiuidkommunikation mit einem Ende des Kolbens ist. Nach einer anderen Ausführungsform ist eine Bohrungshülse zwischen dem Kolben und dem Steuerventilkörper vorgesehen, wobei die Bohrungshülse eine Kammer an einem Ende des Kolbens definiert, zum Beispiel wie in den 5 bis 8 gezeigt. Das Verfahren weist auch das Bilden einer Öffnung in der Bohrungshülse auf, die konfiguriert ist, um mit der Durchflusssteueröffnung in Fluidverbindung zu sein.
Nach noch einer anderen Ausführungsform weist das Verfahren auf:
Bilden von Merkmalen in dem Steuerkörper, um die Durchflussfähigkeit des Regelventils zu steuern. Das Verfahren weist zum Beispiel auf: Bilden von wenigstens einer Aussparung oder einer Rampe in dem Steuerventilkörper und Konfigurieren der Aussparung oder der Rampe, um in Fluidverbindung mit dem Regelventil zu stehen.
Nach einer anderen Ausführungsform weist das Verfahren zum Herstellen des Steuerventilkörpers auf: Bereitstellen eines Sperrventils, das konfiguriert ist, um ein Fluid von dem Regelventil stromabwärts der Durchflusssteueröffnung zu erhalten. Wenn das Regelventil in der ersten Stufe arbeitet, dann kann das Sperrventil konfiguriert sein, um das Stromabwärts-Fluid dem Dualstufen-Kolben zu liefern. Wenn das Regelventil in der zweiten Stufe arbeitet, dann kann das Sperrventil konfiguriert sein, um das Stromabwärts-Fluid von dem Dualstufen-Kolben wegzunehmen.
Die hier offenbarten Steuerventilkörper können hergestellt werden durch Verwendung existierender Bildungstechniken, wie zum Beispiel Gießen, Spanen und zum Beispiel Fräsen. Meistens sind solche Steuerventilkörper aus einer Aluminiumlegierung und via Druckgießen hergestellt. Die Regelventilvorrichtungen sind in Bohrungen eingesetzt, die in den Steuerventilkörpern ausgebildet sind. Die Ventilschieber können aus irgendeinem Material, wie zum Beispiel einem Metall, Hartkunststoff oder einer Legierung hergestellt sein.
Zum Zwecke dieser Beschreibung und der angehängten Ansprüche sind, wenn nicht anders angezeigt, alle Zahlen, die Quantitäten, Prozente oder Verhältnisse angeben, oder andere numerische Werte, die in der Beschreibung und in dem Ansprüchen verwendet werden, zu verstehen im Sinne von „in etwa”. Wenn daher nichts Gegenteiliges ausgesagt ist, sind die numerischen Parameter, die in der Beschreibung oder in den Ansprüchen genannt sind, ungefähre Werte, die von gewünschten Eigenschaften, die durch die Erfindung erzielt werden sollen, abhängen. Hierbei sind Zahlen auch der Einfachheit gerundet worden.
Es ist zu bemerken, dass zum Beispiel anstelle von einer einzigen Kolbenvorrichtung auch zwei oder mehr unterschiedliche Kolbenvorrichtungen vorgesehen sein können. Es ist ferner zu bemerken, dass unterschiedliche Modifikationen und Variationen zu den hier vorgestellten Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von dem durch die Schutzansprüche definierten Schutzumfang abzuweichen.
So kann z. B. der Steuerventilkörper nach Anspruch 7 ferner einen mechanischen Stopper aufweisen, der konfiguriert ist, um die Bewegung des Kolbens in der Bohrung zu beschränken. Hierbei kann der mechanische Stopper einen Flansch in einer Bohrungshülse aufweisen, wobei der Kolben in die Bohrungshülse einsetzbar ist und wobei der Flansch einen kleineren Innendurchmesser hat als der Innendurchmesser der Bohrungshülse. Ferner kann der Steuerventilkörper nach Anspruch 7 eine Aussparung im Steuerventilkörper aufweisen.
Nach noch einer Ausführungsform stellt die Erfindung einen Steuerventilkörper zum Steuern einer Getriebekupplung bereit, mit: einem Regelventil, das konfiguriert ist, um Fluid zu der Getriebekupplung zu leiten, und einem Steuerdruckkreis in Fluidverbindung mit dem Regelventil, wobei der Steuerdruckkreis aufweist: ein Sperrventil und einen Kanal, der sich zwischen dem Regelventil und dem Sperrventil erstreckt, wobei das Regelventil eine erste Betriebsstufe und eine zweite Betriebsstufe hat, wobei der Durchflussbereich im Regelventil größer ist, wenn das Regelventil in der zweiten Stufe arbeitet als wenn es in der ersten Stufe arbeitet, wobei der Steuerdruckkreis konfiguriert ist, um den Druck während des Kupplungsbefüllens an einem Ende des Regelventils zu verringern, wodurch es der Vorrichtung ermöglicht ist, in der zweiten Stufe zu arbeiten, wobei das Regelventil konfiguriert ist, um automatisch zwischen der ersten Stufe und der zweiten Stufe überzugehen, wenn die Getriebekupplung das Ende des Befüllens annähert. Hierbei kann der Steuerventilkörper eine Bohrungshülse an einem Ende des Regelventils aufweisen, welche eine Öffnung in Fluidverbindung mit dem Kanal hat, wobei das Sperrventil konfiguriert sein kann, um Fluid stromabwärts von dem Regelventil zu erhalten, und wobei das Sperrventil konfiguriert sein kann, um das Stromabwärts-Fluid von einem Abschnitt des Regelventils zu einem anderen Abschnitt des Regelventils abzulassen. Ferner kann das Sperrventil eine Ventilschieberfeder bezüglich des Steuerventilkörpers haben, wobei der Ventilschieber einen abgeschrägten Rand haben kann, der an den Kanal grenzt. Ferner kann bei dem Steuerventilkörper die Regelventilvorrichtung aufweisen: eine Kolbenfeder, die bezüglich des Steuerventilkörpers vorgespannt ist, und eine Ventilschieberfeder, die bezüglich des Kolbens vorgespannt ist, wobei wenigstens ein Ende des Kolbens in Fluidverbindung mit dem Sperrventil ist, wobei das Sperrventil konfiguriert ist, um den Druck am Ende des Kolbens zu reduzieren, wenn das Regelventil in der zweiten Stufe arbeitet.

Claims

Hydrauliksteuerkreis zum Steuern einer Getriebekupplung (20, 160, 560, 1160, 1470), mit einem Steuerventilkörper (10, 170, 570, 1170, 1480), der konfiguriert ist, um mit der Getriebekupplung in Fluidverbindung zu sein, und einem Regelventil (60, 150, 550, 1040, 1150) in dem Steuerventilkörper, das konfiguriert ist, um Fluid zu der Getriebekupplung zu leiten, wobei das Regelventil aufweist: eine Dualstufen-Kolbenvorrichtung (70, 200, 600, 1070, 1200, 1510), wobei ein Durchflussbereich in dem Regelventil größer ist, wenn die Dualstufen-Kolbenvorrichtung in einer zweiten Stufe arbeitet, als wenn sie in einer ersten Stufe arbeitet.
Steuerventilkörper nach Anspruch 1, wobei die Dualstufen-Kolbenvorrichtung aufweist: eine Kolbenfeder, die bezüglich des Steuerventilkörpers vorgespannt ist, und eine Ventilschieberfeder, die bezüglich des Kolbens vorgespannt ist.
Steuerventilkörper nach Anspruch 2, ferner aufweisend: eine Durchflusssteueröffnung (110, 350, 750, 1090, 1380, 1605) die in dem Ventilkörper zwischen dem Regelventil und der Getriebekupplung ausgebildet ist, wobei die Durchflusssteueröffnung konfiguriert ist, um mit einem Ende der Dualstufen-Kolbenvorrichtung in Fluidverbindung zu sein.
Steuerventilkörper nach Anspruch 3, ferner aufweisend: eine Bohrungshülse (1340, 1640) zwischen der Dualstufen-Kolbenvorrichtung und dem Steuerventilkörper, wobei die Bohrungshülse eine Kammer (1370, 1670) an einem Ende des Kolbens definiert, und eine Öffnung (1360, 1660) in der Bohrungshülse, die konfiguriert ist, um mit der Durchflusssteueröffnung in Fluidverbindung zu sein.
Steuerventilkörper gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: ein Sperrventil (80, 820, 1080, 1460), das konfiguriert ist, um Fluid stromabwärts von dem Regelventil zu erhalten, wenn die Dualstufen-Kolbenvorrichtung in der zweiten Stufe arbeitet.
Steuerventilkörper nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Aussparung (1420) im Steuerventilkörper, die konfiguriert ist, um in Fluidverbindung mit dem Regelventil zu sein.
Steuerventilkörper (10, 170, 570, 1170, 1480) zum Steuern einer Getriebekupplung (20, 160, 560, 1060, 1470), mit: einem Ventilschieber (190, 590, 1190), der konfiguriert ist, um innerhalb einer Bohrung in dem Körper bewegbar zu sein, einer Dualstufen-Kolbenvorrichtung an einem Ende der Bohrung, wobei die Kolbenvorrichtung aufweist: einen Kolben (70, 200, 600, 1070, 1200), eine erste Feder (210, 610, 1210, 1520) zwischen dem Ventilschieber und dem Kolben und eine zweite Feder (340, 740, 1320, 1620) zwischen dem Kolben und dem Steuerventilkörper, wobei, wenn die Kolbenvorrichtung in einer ersten Stufe ist, der Kolben in einer ersten Position ist, wobei, wenn die Kolbenvorrichtung in einer zweiten Stufe ist, die zweite Feder komprimiert ist und der Kolben in eine zweite Position bewegt ist, wobei ein Durchflussbereich über den Ventilschieber größer ist, wenn der Kolben in der zweiten Position ist, wobei die Dualstufen-Kolbenvorrichtung konfiguriert ist, um automatisch zwischen der ersten Stufe und der zweiten Stufe überzuwechseln, wenn die Getriebekupplung ein Befüllungsende annähert, eine Durchflusssteueröffnung (110, 350, 750, 1090, 1380, 1605) in dem Steuerventilkörper an der Bohrung, einen ersten Kanal (120, 1120, der sich zwischen der Durchflusssteueröffnung und der Kupplung erstreckt, und einem zweiten Kanal (125, 310, 710, 1110, 1680), der sich zwischen der Dualstufen-Kolbenvorrichtung und dem ersten Kanal erstreckt, wobei der zweite Kanal konfiguriert ist, um während des Kupplungsbefüllens den Druck an einem Ende der Kolbenvorrichtung zu verringern, wodurch es der Kolbenvorrichtung ermöglicht ist, in der zweiten Stufe zu arbeiten.
Steuerventilkörper gemäß Anspruch 7, wobei der Kolben ein Ventilschieber ist.
Steuerventilkörper nach Anspruch 8, ferner aufweisend: eine Halteplatte zwischen dem ersten Ende des Kolbens und dem zweiten Ende des Kolbens, wobei die Halteplatte konfiguriert ist, um die Bewegung des Kolbens in wenigstens eine Richtung zu beschränken.
Steuerventilkörper nach Anspruch 7, wobei der Ventilschieber einen abgeschrägten Rand (330, 730, 1310) hat.