DE102011120201A1

DE102011120201A1 - Steuersystem und -verfahren für ein Doppelkupplungsgetriebe

Info

Publication number: DE102011120201A1
Application number: DE102011120201A
Authority: DE
Inventors: Steven P. Moorman; Philip C. Lundberg; John R. Czoykowski; Bret M. Olson; Christopher Jay Weingartz
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2012-06-14
Also published as: CN102563052A; US8740748B2; CN102563052B; US20120145504A1

Abstract

Ein hydraulisches Steuersystem und -Verfahren zum Steuern eines Doppelkupplungsgetriebes umfasst mehrere Druck- und Durchfluss-Steuereinrichtungen und Logikventilanordnungen in Fluidverbindung mit mehreren Kupplungsaktoren und mit mehreren Synchroneinrichtungsaktoren. Die Kupplungsaktoren sind betreibbar, um mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen zu betätigen, und die Synchroneinrichtungsaktoren sind betreibbar, um mehrere Synchronanordnungen zu betätigen. Die selektive Aktivierung von Kombinationen der Druck-Steuermagnetventile und der Durchfluss-Steuermagnetventile sorgt dafür, dass ein Druckfluid zumindest einen der Kupplungsaktoren und der Synchroneinrichtungsaktoren aktiviert, um das Getriebe in ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis zu schalten.

Description

QUERVERWEIS
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/421,136, die am 8. Dezember 2010 eingereicht wurde. Die gesamten Inhalte der obigen Anmeldung sind hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen.
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem und -verfahren für ein Doppelkupplungsgetriebe, und genauer ein elektrohydraulisches Steuersystem und -verfahren, das mehrere Magnetventile und Ventile aufweist, die betreibbar sind, um mehrere Aktoren innerhalb des Doppelkupplungsgetriebes zu betätigen.
HINTERGRUND
Ein typisches Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe verwendet eine Kombination aus zwei Reibkupplungen und mehreren Klauenkupplungen/Synchroneinrichtungen, um Schaltungen mit ”anstehender Leistung” oder dynamische Schaltungen zu erreichen, indem zwischen einer Reibkupplung und der anderen abgewechselt wird, wobei die Synchroneinrichtungen für das herankommende Übersetzungsverhältnis ”vorgewählt” werden, bevor die dynamische Schaltung tatsächlich vorgenommen wird. Ein Schalten mit ”anstehender Leistung” bedeutet, dass der Drehmomentfluss von der Maschine nicht unterbrochen werden muss, bevor die Schaltung vorgenommen wird. Dieses Konzept benutzt typischerweise Vorgelegewellenzahnräder mit einem unterschiedlichen, dedizierten Zahnradpaar oder -satz, um jeden Vorwärtsgang zu erreichen. Typischerweise wird ein elektronisch gesteuerter hydraulischer Steuerkreis oder ein elektronisch gesteuertes hydraulisches Steuersystem angewandt, um Magnetventile und Ventilanordnungen zu steuern. Die Magnetventil- und Ventilanordnungen betätigen Kupplungen und Synchroneinrichtungen, um die Vorwärts- und Rückwärtsgänge zu erreichen.
Obgleich bisherige hydraulische Steuersysteme für ihren vorgesehenen Zweck brauchbar waren, ist der Bedarf für neue und verbesserte hydraulische Steuersystemkonfigurationen in Getrieben, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und des ruhigen Betriebes aus, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es einen Bedarf für ein verbessertes, kostengünstiges, hydraulisches Steuersystem zur Verwendung in einem Doppelkupplungsgetriebe.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist ein Verfahren zum Steuern eines hydraulischen Steuersystems vorgesehen. Das hydraulische Steuersystem umfasst mehrere Druck- und Durchfluss-Steuereinrichtungen und Logikventile in Fluidverbindung mit mehreren Kupplungsaktoren und mit mehreren Synchroneinrichtungsaktoren. Die Kupplungsaktoren sind betreibbar, um mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen zu betätigen, und die Synchroneinrichtungsaktoren sind betreibbar, um mehrere Synchronanordnungen zu betätigen. Die selektive Aktivierung von Kombinationen der Druck-Steuermagnetventile und der Durchfluss-Steuermagnetventile sorgt dafür, dass ein Druckfluid zumindest einen der Kupplungsaktoren und der Synchroneinrichtungsaktoren aktiviert, um das Getriebe in ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis zu schalten.
Gemäß einem Beispiel des hydraulischen Steuersystems umfasst das hydraulische Steuersystem eine elektrische Pumpe und einen Druckspeicher, die ein Hydraulikdruckfluid bereitstellen.
Gemäß einem anderen Beispiel des hydraulischen Steuersystems umfasst das hydraulische Steuersystem zwei Drucksteuereinrichtungen und zwei Durchfluss-Steuereinrichtungen, die dazu verwendet werden, die Doppelkupplung zu betätigen.
Gemäß einem nochmals anderen Beispiel des hydraulischen Steuersystems umfasst das hydraulische Steuersystem zwei Druck-Steuereinrichtungen, zwei Durchfluss-Steuereinrichtungen und zwei Logikventile und ein Logikventil-Steuermagnetventil, die dazu verwendet werden, die mehreren Synchronanordnungen zu betätigen.
Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen gleiche Bezugszeichen auf das gleiche Bauteil, Element oder Merkmal verweisen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
1 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Doppelkupplungsgetriebes, das ein hydraulisches Steuersystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufweist;
2A–B sind schematische Diagramme einer Ausführungsform eines hydraulischen Steuersystems für ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Hydraulikfluidabgabe-Teilsystems innerhalb des hydraulischen Steuersystems veranschaulicht;
4 ist ein Schaubild, das Druckspeicherdruck über Zeit veranschaulicht;
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Kupplungsaktor-Teilsystems innerhalb des hydraulischen Steuersystems veranschaulicht;
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Synchroneinrichtungsaktor-Teilsystems innerhalb des hydraulischen Steuersystems veranschaulicht; und
7 ist ein Schaubild, das Synchroneinrichtungssteuerungen über Zeit veranschaulicht.
BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein beispielhaftes Doppelkupplungs-Automatikgetriebe, das die vorliegende Erfindung enthält, veranschaulicht und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Doppelkupplungsgetriebe 10 umfasst ein typischerweise gegossenes Metallgehäuse 12, das die verschiedenen Bauteile des Getriebes 10 umschließt und schützt. Das Gehäuse 12 umfasst eine Vielfalt von Öffnungen, Durchgängen, Schultern und Flanschen, die diese Bauteile positionieren und abstützen. Obgleich das Gehäuse 12 als typisches Hinterradantriebsgetriebe veranschaulicht ist, ist festzustellen, dass das Getriebe 10 ein Vorderradantriebsgetriebe oder ein Hinterradantriebsgetriebe sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Das Getriebe 10 umfasst eine Eingangswelle 14, eine Ausgangswelle 16, eine Doppelkupplungsanordnung 18 und eine Zahnradanordnung 20. Die Eingangswelle 14 ist mit einem Antriebsaggregat (nicht gezeigt), wie etwa einer Gas- bzw. Benzin- oder Diesel-Brennkraftmaschine oder einer Hybridkraftanlage, verbunden. Die Eingangswelle 14 nimmt Eingangsdrehmoment oder Eingangsleistung von dem Antriebsaggregat auf. Die Ausgangswelle 16 ist bevorzugt mit einer Achsantriebseinheit (nicht gezeigt) verbunden, die zum Beispiel Gelenkwellen, Differenzialanordnungen und Antriebsachsen umfassen kann. Die Eingangswelle 14 ist mit der Doppelkupplungsanordnung 18 gekoppelt und treibt diese an. Die Doppelkupplungsanordnung 18 umfasst bevorzugt ein Paar selektiv einrückbare Drehmomentübertragungseinrichtungen, die eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung 22 und eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung 24 umfassen. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen 22, 24 sind bevorzugt Trockenkupplungen. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen 22, 24 werden wechselseitig ausschließlich eingerückt, um Antriebsdrehmoment an die Zahnradanordnung 20 zu liefern.
Die Zahnradanordnung 20 umfasst mehrere Zahnradsätze, die allgemein mit Bezugszeichen 26 angegeben sind, und mehrere Wellen, die allgemein mit Bezugszeichen 28 angegeben sind. Die mehreren Zahnradsätze 26 umfassen einzelne kämmende Zahnräder, die mit den mehreren Wellen 28 verbunden oder selektiv verbindbar sind. Die mehreren Wellen 28 können Gegenwellen, Vorgelegewellen, Hohl- und Mittelwellen, Rückwärtsgang- oder Loswellen oder Kombinationen davon umfassen. Es ist festzustellen, dass die spezifische Anordnung und Anzahl der Zahnradsätze 26 und die spezifische Anordnung und Anzahl der Wellen 28 in dem Getriebe 10 variieren kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. In dem angeführten Beispiel bietet das Getriebe 10 sieben Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang.
Die Zahnradanordnung 20 umfasst darüber hinaus eine erste Synchronanordnung 30A, eine zweite Synchronanordnung 30B, eine dritte Synchronanordnung 30C und eine vierte Synchronanordnung 30D. Die Synchronanordnungen 30A–D sind betreibbar, um einzelne Zahnräder innerhalb der mehreren Zahnradsätze 26 selektiv mit den mehreren Wellen 28 zu koppeln. Jede Synchronanordnung 30A–D ist entweder benachbart zu bestimmten einzelnen Zahnrädern oder zwischen benachbarten Paaren von Zahnrädern innerhalb benachbarter Zahnradsätze 26 angeordnet. Jede Synchronanordnung 30A–D synchronisiert, wenn sie aktiviert ist, die Drehzahl eines Zahnrades mit der einer Welle und einer formschlüssigen Kupplung, wie etwa einer Klauen- oder Belagskupplung. Die Synchroneinrichtung verbindet oder koppelt das Zahnrad fest mit der Welle. Der Synchroneinrichtungsaktor wird durch eine Schaltschienen- und Schaltgabelanordnung (nicht gezeigt) innerhalb jeder Synchronanordnung 30A–D bidirektional umgesetzt.
Das Getriebe umfasst auch ein Getriebesteuermodul 32. Das Getriebesteuermodul 32 ist bevorzugt eine elektronische Steuereinrichtung, die einen vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor, Steuerlogik, Speicher, der dazu verwendet wird, Daten zu speichern, und mindestens eine E/A-Peripherie aufweist. Die Steuerlogik umfasst mehrere Logikroutinen zum Überwachen, Manipulieren und Erzeugen von Daten. Das Getriebesteuermodul 32 steuert die Betätigung der Doppelkupplungsanordnung 18 und der Synchronanordnungen 30A–D über ein hydraulisches Steuersystem 100 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
Den 2A–B zugewandt, umfasst das hydraulische Steuersystem 100 im Allgemeinen drei Teilsysteme: ein Öl- oder Hydraulikfluidabgabe-Teilsystem 100A, ein Kupplungsaktor-Teilsystem 100B und ein Synchroneinrichtungsaktor-Teilsystem 100C. Das hydraulische Steuersystem 100 ist betreibbar, um die Doppelkupplungsanordnung 18 und die Synchronanordnungen 30A–D selektiv einzurücken, indem ein Hydraulikfluid 102 von einem Sumpf 104 selektiv an mehrere Schaltbetätigungseinrichtungen übermittelt wird, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Der Sumpf 104 ist ein Tank oder Reservoir, zu dem das Hydraulikfluid 102 von verschiedenen Komponenten und Bereichen des Automatikgetriebes 10 zurückkehrt und sich dort sammelt. Das Hydraulikfluid 102 wird über eine Pumpe 106 aus dem Sumpf 104 gedrückt. Die Pumpe 106 wird durch einen Elektromotor oder eine Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) oder irgendeinen anderen Typ von Antriebsaggregat angetrieben. Die Pumpe 106 kann zum Beispiel eine Zahnradpumpe, eine Flügelpumpe, eine Innenzahnradpumpe oder irgendeine andere Verdrängerpumpe sein. Die Pumpe 106 umfasst einen Einlassanschluss 108 und einen Auslassanschluss 110. Der Einlassanschluss 108 kommuniziert mit dem Sumpf 104 über eine Saugleitung 112. Der Auslassanschluss 110 übermittelt Hydraulikdruckfluid 102 an eine Versorgungsleitung 114. Die Versorgungsleitung 114 steht mit einem federvorgespannten Abblas-Sicherheitsventil 116, einem druckseitigen Filter 118 und einem federvorgespannten Rückschlagventil 120 in Verbindung. Das federvorgespannte Abblas-Sicherheitsventil 116 kommuniziert mit dem Sumpf 104. Das federvorgespannte Abblas-Sicherheitsventil 116 ist auf einen relativ hohen vorbestimmten Druck eingestellt, und wenn der Druck des Hydraulikfluids 102 in der Versorgungsleitung 114 diesen Druck übersteigt, dann öffnet das Sicherheitsventil 116 sofort, um den Druck des Hydraulikfluids 102 abzulassen und zu verringern. Der druckseitige Filter 118 ist parallel zu dem federvorgespannten Rückschlagventil 120 angeordnet. Wenn der druckseitige Filter 118 verstopft oder teilweise verstopft wird, nimmt der Druck in der Versorgungsleitung 114 zu und öffnet das federvorgespannte Rückschlagventil 120, um zuzulassen, dass das Hydraulikfluid 102 den druckseitigen Filter 118 umgehen kann.
Der druckseitige Filter 118 und das federvorgespannte Rückschlagventil 120 kommunizieren jeweils mit einer Auslassleitung 122. Die Auslassleitung 122 steht mit einem zweiten Rückschlagventil 124 in Verbindung. Das zweite Rückschlagventil 124 steht mit einer Hauptversorgungsleitung 126 in Verbindung und ist ausgestaltet, um Hydraulikdruck in der Hauptversorgungsleitung 126 aufrechtzuerhalten. Die Hauptversorgungsleitung 126 liefert Hydraulikdruckfluid an einen Druckspeicher 130 und einen Hauptdrucksensor 132. Der Druckspeicher 130 ist eine Energiespeichereinrichtung, in der das nicht komprimierbare Hydraulikfluid 102 durch eine äußere Quelle unter Druck gehalten wird. In dem angeführten Beispiel ist der Druckspeicher 130 ein Druckspeicher vom Federtyp oder gasgefüllten Typ, der eine Feder oder ein komprimierbares Gas aufweist, die bzw. das eine komprimierende Kraft auf das Hydraulikfluid 102 in dem Druckspeicher 130 ausübt. Es ist jedoch festzustellen, dass der Druckspeicher 130 von anderen Typen, wie etwa vom gasgefüllten Typ, sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist der Druckspeicher 130 betreibbar, um Hydraulikdruckfluid 102 zurück zu der Hauptversorgungsleitung 126 zuzuführen. Jedoch verhindert das zweite Rückschlagventil 124 nach Entleerung des Druckspeichers 130, dass das Hydraulikdruckfluid 102 zu der Pumpe 106 zurückkehrt. Der Druckspeicher 130 ersetzt, wenn er gefüllt ist, effektiv die Pumpe 106 als die Quelle für Hydraulikdruckfluid 102, wodurch die Notwendigkeit beseitigt wird, dass die Pumpe 106 ständig laufen muss. Der Hauptdrucksensor 132 liest den Druck des Hydraulikfluids 102 in der Hauptversorgungsleitung 126 in Echtzeit und liefert diese Daten an das Getriebesteuermodul 32. Dementsprechend kann das Getriebesteuermodul 32 die Pumpe 106 auf der Basis von Echtzeit-Bedingungen des Druckspeichers 130 betreiben.
Die Hauptversorgungsleitung 126 ist durch eine Wärmesenke 134 geführt, die dazu verwendet wird, den Controller 32 zu kühlen, obwohl festzustellen ist, dass die Wärmesenke 134 woanders gelegen oder aus dem hydraulischen Steuersystem 100 entfernt sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Hauptversorgungsleitung 126 führt Hydraulikdruckfluid 102 vier Drucksteuereinrichtungen zu, die eine erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136, eine zweite Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 138, und eine erste Aktuatordruck-Steuereinrichtung 140 und eine zweite Aktuatordruck-Steuereinrichtung 141 umfassen.
Die erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft, das eine interne Druckregelung aufweist. Verschiedene Fabrikate, Typen und Modelle von Magnetventilen können mit der vorliegenden Erfindung angewandt werden, solange die erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 betreibbar ist, um den Druck des Hydraulikfluids 102 zu steuern. Die erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 umfasst einen Einlassanschluss 136A, der mit einem Auslassanschluss 136B kommuniziert, wenn die erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 aktiviert oder erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 136C, der mit dem Auslassanschluss 136B kommuniziert, wenn die erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 inaktiv oder abgeregt ist. Die variable Aktivierung der ersten Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 regelt oder steuert den Druck des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 136A zu dem Auslassanschluss 136B strömt. Die interne Druckregelung sorgt für eine Druckrückführung innerhalb des Magnetventils, um den Betrag an Durchfluss zu dem Auslassanschluss 136B auf der Basis einer besonderen Stromanweisung von dem Controller 32 einzustellen, wodurch der Druck gesteuert wird. Der Einlassanschluss 136A steht mit der Hauptversorgungsleitung 126 in Verbindung. Der Auslassanschluss 136B steht mit einer Zwischenleitung 142 in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 136C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) in Verbindung.
Die Zwischenleitung 142 übermittelt das Hydraulikfluid 102 von der ersten Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 an eine erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144, an ein erstes Druckbegrenzungs-Steuerventil 146 und ein Dreiwege-Kugelrückschlagventil 147. Die erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft, das betreibbar ist, um einen Durchfluss des Hydraulikfluids 102 von der ersten Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 zu steuern, um die erste Drehmomentübertragungseinrichtung 22 zu betätigen, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Die erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 umfasst einen Einlassanschluss 144A, der mit einem Auslassanschluss 144B kommuniziert, wenn die erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 auf einen größeren Strom als einen Nullpunktstrom (d. h. der Punkt mit einem Vorwärts/Rückwärts-Durchfluss von Null für den gegebenen Strom) erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 144C, der mit dem Auslassanschluss 144B kommuniziert, wenn die erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 auf einen geringeren Strom als den Nullpunktstrom abgeregt ist. Die variable Aktivierung der ersten Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 regelt oder steuert den Durchfluss des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 144A zu dem Auslassanschluss 144B strömt. Der Einlassanschluss 144A steht mit der Zwischenleitung 142 in Verbindung. Der Auslassanschluss 144B steht mit einer ersten Kupplungsversorgungsleitung 148 und einer Durchfluss-Begrenzungsblende 150 in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 144C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) in Verbindung. Das erste Druckbegrenzungs-Steuerventil 146 ist parallel zu dem ersten Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil 144 angeordnet und steht mit der ersten Kupplungsversorgungsleitung 148 in Verbindung. Wenn Druck in der ersten Kupplungsversorgungsleitung 148 einen vorbestimmten Wert übersteigt, öffnet das erste Druckbegrenzungs-Steuerventil 146, um den Druck abzulassen und zu verringern.
Die erste Kupplungsversorgungsleitung 148 steht mit einem Einlass/Auslassanschluss 152A in einer ersten Kupplungskolbenanordnung 152 in Fluidverbindung. Die erste Kupplungskolbenanordnung 152 umfasst einen einfach wirkenden Kolben 154, der in einem Zylinder 156 verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 154 verschiebt sich unter Hydraulikdruck, um die erste Drehmomentübertragungseinrichtung 22, die in 1 gezeigt ist, einzurücken. Wenn die erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 aktiviert oder erregt ist, wird ein Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 zu der ersten Kupplungsversorgungsleitung 148 vorgesehen. Der Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 wird von der ersten Kupplungsversorgungsleitung 148 an die erste Kupplungskolbenanordnung 152 übermittelt, bei der das Hydraulikdruckfluid 102 den Kolben 154 verschiebt, wodurch die erste Drehmomentübertragungseinrichtung 22 eingerückt wird. Wenn das erste Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil 144 abgeregt wird, wird der Einlassanschluss 144A geschlossen und Hydraulikfluid von dem Zylinder 156 gelangt von dem Auslassanschluss 144B zu dem Entleerungsanschluss 144C und in den Sumpf 104 oder einen Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt), wodurch die erste Drehmomentübertragungseinrichtung 22 ausgerückt wird. Die Verschiebung des Kolbens 154 wird durch einen Positionssensor 157 überwacht.
Die zweite Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 138 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft, das eine interne Druckregelung aufweist. Verschiedene Fabrikate, Typen und Modelle von Magnetventilen können mit der vorliegenden Erfindung angewandt werden, solange die zweite Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 138 betreibbar ist, um den Druck des Hydraulikfluids 102 zu steuern. Die zweite Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 138 umfasst einen Einlassanschluss 138A, der mit einem Auslassanschluss 138B kommuniziert, wenn die zweite Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 138 aktiviert oder erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 138C, der mit dem Auslassanschluss 138B kommuniziert, wenn die zweite Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 138 inaktiv oder abgeregt ist. Die variable Aktivierung der zweiten Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 138 regelt oder steuert den Druck des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 138A zu dem Auslassanschluss 138B strömt. Die interne Druckregelung sorgt für eine Druckrückführung innerhalb des Magnetventils, um den Betrag an Durchfluss zu dem Auslassanschluss 138B auf der Basis einer besonderen Stromanweisung von dem Controller 32 einzustellen, wodurch der Druck gesteuert wird. Der Einlassanschluss 138A steht mit der Hauptversorgungsleitung 126 in Verbindung. Der Auslassanschluss 138B steht mit einer Zwischenleitung 158 in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 138C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) in Verbindung.
Die Zwischenleitung 158 übermittelt das Hydraulikfluid 102 von der zweiten Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 138 an eine zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160, an ein zweites Druckbegrenzungs-Steuerventil 162 und an das Dreiwege-Kugelrückschlagventil 147. Die zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft, das betreibbar ist, um einen Durchfluss des Hydraulikfluids 102 von der zweiten Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 zu steuern, um die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung 24 zu betätigen, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Die zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 umfasst einen Einlassanschluss 160A, der mit einem Auslassanschluss 160B kommuniziert, wenn die zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 auf einen größeren Strom als den Nullpunktstrom erregt wird, und umfasst einen Entleerungsanschluss 160C, der mit dem Auslassanschluss 160B kommuniziert, wenn die zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 unter den Nullpunktstrom abgeregt wird. Die variable Aktivierung der zweiten Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 regelt oder steuert den Durchfluss des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 160A zu dem Auslassanschluss 160B strömt. Der Einlassanschluss 160A steht mit der Zwischenleitung 158 in Verbindung. Der Auslassanschluss 160B steht mit einer zweiten Kupplungsversorgungsleitung 164 und einer Durchfluss-Begrenzungsblende 166 in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 160C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) in Verbindung. Das zweite Druckbegrenzungs-Steuerventil 162 ist parallel zu dem zweiten Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil 160 angeordnet und steht mit der zweiten Kupplungsversorgungsleitung 164 in Verbindung. Wenn Druck in der zweiten Kupplungsversorgungsleitung 164 einen vorbestimmten Wert übersteigt, öffnet das zweite Druckbegrenzungs-Steuerventil 162, um den Druck abzulassen und zu verringern. Die Verschiebung des Kolbens 170 wird durch einen Positionssensor 167 überwacht.
Die zweite Kupplungsversorgungsleitung 164 steht mit einem Einlass/Auslassanschluss 168A in einer zweiten Kupplungskolbenanordnung 168 in Fluidverbindung. Die zweite Kupplungskolbenanordnung 168 umfasst einen einfach wirkenden Kolben 170, der in einem Zylinder 172 verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 170 verschiebt sich unter Hydraulikdruck, um die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung 24, die in 1 gezeigt ist, einzurücken. Wenn die zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 aktiviert oder erregt ist, wird ein Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 zu der zweiten Kupplungsversorgungsleitung 164 vorgesehen. Der Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 wird von der zweiten Kupplungsversorgungsleitung 164 an die zweite Kupplungskolbenanordnung 168 übermittelt, bei der das Hydraulikdruckfluid 102 den Kolben 170 verschiebt, wodurch die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung 24 eingerückt wird. Wenn das zweite Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventil 160 abgeregt wird, wird der Einlassanschluss 160A geschlossen, und Hydraulikfluid von dem Zylinder 172 gelangt von dem Auslassanschluss 160B zu dem Entleerungsanschluss 160C und in den Sumpf 104 oder einen Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt), wodurch die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung 24 ausgerückt wird.
Das Dreiwege-Kugelrückschlagventil 147 umfasst drei Anschlüsse 147A, 147E und 147C. Das Kugelrückschlagventil 147 verschließt denjenigen der Anschlüsse 147A und 147B, der den niedrigeren Hydraulikdruck abgibt, und stellt eine Verbindung zwischen demjenigen der Anschlüsse 147A und 147B, der den höheren Hydraulikdruck aufweist oder abgibt, und dem Auslassanschluss 147C her. Die Anschlüsse 147A und 147B kommunizieren jeweils mit den Drucksteuereinrichtungen 136 bzw. 138. Der Auslassanschluss 147C steht mit einer Steuereinrichtungs-Speiseleitung 173 in Verbindung. Die Steuereinrichtungs-Speiseleitung 173 kommuniziert mit einer Ventilsteuereinrichtung 174. Dementsprechend liefert eine Aktivierung einer der Kupplungsdruck-Steuereinrichtungen 136 und 138 einen Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 zu der Ventilsteuereinrichtung 174 über die Steuereinrichtungs-Speiseleitung 173, ohne einen Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 in den Kreis der nicht aktivierten Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136, 138 zuzulassen.
Die erste und zweite Druck-Steuereinrichtung 140 und 141 sind betreibbar, um selektiv Durchflüsse von Hydraulikdruckfluid 102 durch die erste und zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 178, 180 und durch die erste und zweite Ventilanordnung 182, 184 vorzusehen und selektiv mehrere Synchroneinrichtungs-Schaltaktuatoren zu betätigen. Die Synchroneinrichtungsaktoren umfassen einen ersten Synchroneinrichtungsaktor 186A, einen zweiten Synchroneinrichtungsaktor 186B, einen dritten Synchroneinrichtungsaktor 186C und einen vierten Synchroneinrichtungsaktor 186D.
Zum Beispiel ist die erste Aktordruck-Steuereinrichtung 140 bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft, das eine interne Druckregelung aufweist. Verschiedene Fabrikate, Typen und Modelle von Magnetventilen können mit der vorliegenden Erfindung angewandt werden, solange die erste Aktordruck-Steuereinrichtung 140 betreibbar ist, um den Druck des Hydraulikfluids 102 zu steuern. Die erste Aktordruck-Steuereinrichtung 140 umfasst einen Einlassanschluss 140A, der mit einem Auslassanschluss 140B kommuniziert, wenn die erste Aktordruck-Steuereinrichtung 140 aktiviert oder erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 140C, der mit dem Auslassanschluss 140B kommuniziert, wenn die erste Aktordruck-Steuereinrichtung 140 inaktiv oder abgeregt ist. Die variable Aktivierung der ersten Aktordruck-Steuereinrichtung 140 regelt oder steuert den Druck des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 140A zu dem Auslassanschluss 140B strömt. Die interne Druckregelung sorgt für eine Druckrückführung innerhalb des Magnetventils, um den Betrag an Durchfluss zu dem Auslassanschluss 140B auf der Basis einer besonderen Stromanweisung von dem Controller 32 einzustellen, wodurch der Druck gesteuert wird. Der Einlassanschluss 140A steht mit der Hauptversorgungsleitung 126 in Verbindung. Der Auslassanschluss 140B steht mit einer Zwischenleitung 188 in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 140C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) in Verbindung.
Die Zwischenleitung 188 übermittelt Hydraulikdruckfluid 102 von der ersten Aktordruck-Steuereinrichtung 140 an eine erste Durchfluss-Steuereinrichtung 178 und die erste Ventilanordnung 182. Die erste Durchfluss-Steuereinrichtung 178 umfasst einen Einlassanschluss 178A, der durch eine einstellbare hydraulische Blende oder Verengung mit einem Auslassanschluss 178B kommuniziert, wenn die erste Durchfluss-Steuereinrichtung 178 auf einen größeren Strom als den Nullpunktstrom erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 178C, der mit dem Auslassanschluss 178B kommuniziert, wenn die erste Durchfluss-Steuereinrichtung 178 auf einen geringeren Strom als den Nullpunktstrom abgeregt ist. Die variable Aktivierung der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 178 regelt oder steuert den Durchfluss des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 178A zu dem Auslassanschluss 178B strömt. Der Einlassanschluss 178A steht mit der Zwischenleitung 188 in Verbindung. Der Auslassanschluss 178B steht mit einer Zwischenleitung 190 in Verbindung, die mit der ersten Ventilanordnung 182 kommuniziert. Der Entleerungsanschluss 178C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) in Verbindung.
Die erste Ventilanordnung 182 ist betreibbar, um die Durchflüsse des Hydraulikdruckfluids 102 von der ersten Druck-Steuereinrichtung 140 und der ersten Aktordurchfluss-Steuereinrichtung 178 selektiv zu dem ersten Synchroneinrichtungsaktor 186A und zu dem zweiten Synchroneinrichtungsaktuator 186B zu lenken, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Die erste Ventilanordnung 182 umfasst einen ersten Einlassanschluss 182A, einen zweiten Einlassanschluss 182B, einen ersten Auslassanschluss 182C, einen zweiten Auslassanschluss 182D, einen dritten Auslassanschluss 182E, einen vierten Auslassanschluss 182F, mehrere Entleerungsanschlüsse 182G und einen Steueranschluss 182H. Der erste Einlassanschluss 182A steht mit der Zwischenleitung 190 in Verbindung. Der zweite Einlassanschluss 182B steht mit der Zwischenleitung 188 in Verbindung. Der erste Auslassanschluss 182C steht mit einer Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 192 in Verbindung. Der zweite Auslassanschluss 182D steht mit einer Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 194 in Verbindung. Der dritte Auslassanschluss 182E steht mit einer Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 196 in Verbindung. Der vierte Auslassanschluss 182F steht mit einer Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 198 in Verbindung. Die Entleerungsanschlüsse 182G stehen schließlich mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) in Verbindung. Der Steueranschluss 182H steht mit einer Steuerleitung 200 in Verbindung, die mit der Steuereinrichtung 174 kommuniziert.
Die Ventilsteuereinrichtung 174 ist bevorzugt ein Ein-Aus-Magnetventil, das normal geschlossen ist. Jedoch ist festzustellen, dass andere Typen von Magnetventilen und andere Steuereinrichtungen angewandt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie etwa ein Druck-Steuermagnetventil. Zum Beispiel kann die Ventilsteuereinrichtung 174 ein direkt wirkendes Magnetventil sein. Die Ventilsteuereinrichtung 174 umfasst einen Einlassanschluss 174A in Fluidverbindung mit der Steuereinrichtungs-Speiseleitung 173 und einen Auslassanschluss 174B in Fluidverbindung mit der Steuerleitung 200. Die Ventilsteuereinrichtung 174 wird durch den Controller 32 zwischen einem geschlossenen Zustand und einem offenen Zustand elektrisch betätigt. Im geschlossenen Zustand wird verhindert, dass der Einlassanschluss 174A mit dem Auslassanschluss 174B kommuniziert. Im offenen Zustand wird zugelassen, dass der Einlassanschluss 174A mit dem Auslassanschluss 174B kommuniziert.
Die erste Ventilanordnung 182 umfasst ferner einen Ventilschieber 202, der in einem Ventilkörper oder einer Ventilbohrung 204 verschiebbar angeordnet ist. Der Ventilschieber 202 ist durch ein Vorspannelement 206 und durch Fluiddurchfluss, der von der Steuereinrichtung 174 über Steuerleitung 200 geführt wird, zwischen zumidest zwei Positionen bewegbar. Das Vorspannelement 206 ist bevorzugt eine Feder und wirkt auf ein Ende des Ventilschiebers 202, um den Ventilschieber 202 in die erste Position oder eingefahrene Position vorzuspannen. Wenn die Steuereinrichtung 174 erregt oder aktiviert wird, wird ein Durchfluss des Hydraulikfluids 102 zu dem Steueranschluss 182H über Steuerleitung 200 und in eine Steuerkammer 191 der Ventilanordnung 182 übermittelt. Das Hydraulikfluid 102 wirkt auf ein Ende des Ventilschiebers 202, um den Ventilschieber 202 zu bewegen und das Vorspannelement 206 zu komprimieren, um den Ventilschieber 202 in die zweite Position oder ausgefahrene Position zu platzieren. Eine Lieferung von Hydraulikdruckfluid wird an die Steuereinrichtung 174 über Zwischenfluidleitung 142 vorgesehen, wenn die Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 erregt oder geöffnet ist.
Wenn sich der Ventilschieber 202 in der eingefahrenen Position befindet, steht der erste Einlassanschluss 182A mit dem zweiten Auslassanschluss 182D in Verbindung, der zweite Einlassanschluss 182B steht mit dem vierten Auslassanschluss 182F in Verbindung, und der erste und dritte Auslassanschluss 182C, 182E stehen mit den Entleerungsanschlüssen 182G in Verbindung. Wenn sich das Ventil 202 in der ausgefahrenen Stellung befindet, wie es in 2B gezeigt ist, steht der erste Einlassanschluss 182A mit dem ersten Auslassanschluss 182C in Verbindung, der zweite Einlassanschluss 182B steht mit dem dritten Auslassanschluss 182E in Verbindung, und der zweite und vierte Auslassanschluss 182D, 182F stehen mit den Entleerungsanschlüssen 182G in Verbindung. Wenn die Ventilsteuereinrichtung 174 geöffnet ist, strömt dementsprechend Hydraulikdruckfluid 102 von der ersten Druck-Steuereinrichtung 140 und ein variabler Durchfluss von Hydraulikfluid 102 strömt von der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 178 zu dem zweiten Synchroneinrichtungsaktor 186B. Wenn die Ventilsteuereinrichtung 174 geschlossen ist, strömt Hydraulikdruckfluid 102 von der ersten Druck-Steuereinrichtung 140 und ein variabler Durchfluss von Hydraulkfluid 102 strömt von der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 178 zu dem ersten Synchroneinrichtungsaktor 186A.
Die zweite Aktordruck-Steuereinrichtung 141 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft, das eine interne Druckregelung aufweist. Verschiedene Fabrikate, Typen und Modelle von Magnetventilen können mit der vorliegenden Erfindung angewandt werden, solange die zweite Aktordruck-Steuereinrichtung 141 betreibbar ist, um den Druck des Hydraulikfluids 102 zu steuern. Die zweite Aktordruck-Steuereinrichtung 141 umfasst einen Einlassanschluss 141A, der mit einem Auslassanschluss 141B kommuniziert, wenn die zweite Aktordruck-Steuereinrichtung 141 aktiviert oder erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 141C, der mit dem Auslassanschluss 141B kommuniziert, wenn die zweite Aktordruck-Steuereinrichtung 141 inaktiv oder abgeregt ist. Die variable Aktivierung der zweiten Aktordruck-Steuereinrichtung 141 regelt oder steuert den Druck des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 141A zu dem Auslassanschluss 141B strömt. Die interne Druckregelung liefert eine Druckrückführung innerhalb des Magnetventils, um den Betrag an Durchfluss zu dem Auslassanschluss 141B auf der Basis eines besonderen Strombefehls von dem Controller 32 einzustellen, wodurch der Druck gesteuert wird. Der Einlassanschluss 141A steht mit der Hauptversorgungsleitung 126 in Verbindung. Der Auslassanschluss 141B steht mit einer Zwischenleitung 210 in Verbindung. Der Entleerungsanschluss 141C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) in Verbindung.
Die Zwischenleitung 210 übermittelt Hydraulikdruckfluid 102 von der zweiten Aktordruck-Steuereinrichtung 141 an die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 180 und die zweite Ventilanordnung 184. Die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 180 ist bevorzugt ein elektrisch gesteuertes Magnetventil mit variabler Stellkraft. Verschiedene Fabrikate, Typen und Modelle von Magnetventilen können mit der vorliegenden Erfindung angewandt werden, solange die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 180 betreibbar ist, um den Durchfluss des Hydraulikfluids 102 zu steuern. Die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 180 umfasst einen Einlassanschluss 180A, der durch eine einstellbare hydraulische Blende oder Verengung mit einem Auslassanschluss 180B kommuniziert, wenn die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 180 auf einen Strom über den Nullpunktstrom erregt ist, und umfasst einen Entleerungsanschluss 180C, der mit dem Auslassanschluss 180B kommuniziert, wenn die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 180 auf unter den Nullpunktstrom abgeregt ist. Die variable Aktivierung der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 180 regelt oder steuert den Druck des Hydraulikfluids 102, wenn das Hydraulikfluid 102 von dem Einlassanschluss 180A zu dem Auslassanschluss 180B strömt. Der Einlassanschluss 180A steht mit der Zwischenleitung 210 in Verbindung. Der Auslassanschluss 180B steht mit einer Zwischenleitung 212 in Verbindung, die mit der zweiten Ventilanordnung 184 kommuniziert. Der Entleerungsanschluss 180C steht mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) in Verbindung.
Die zweite Ventilanordnung 184 ist betreibbar, um die Durchflüsse des Hydraulikdruckfluids 102 selektiv von der zweiten Druck-Steuereinrichtung 141 und der zweiten Aktordurchfluss-Steuereinrichtung 180 zu dem dritten Synchroneinrichtungsaktor 186C und zu dem vierten Synchroneinrichtungsaktor 186D zu lenken, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Die zweite Ventilanordnung 184 umfasst einen ersten Einlassanschluss 184A, einen zweiten Einlassanschluss 184B, einen ersten Auslassanschluss 184C, einen zweiten Auslassanschluss 184D, einen dritten Auslassanschluss 184E, einen vierten Auslassanschluss 184F, mehrere Entleerungsanschlüsse 184G und einen Steueranschluss 184H. Der erste Einlassanschluss 184A steht mit der Zwischenleitung 212 in Verbindung. Der zweite Einlassanschluss 184B steht mit der Zwischenleitung 210 in Verbindung. Der erste Auslassanschluss 184C steht mit einer Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 214 in Verbindung. Der zweite Auslassanschluss 184D steht mit einer Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 216 in Verbindung. Der dritte Auslassanschluss 184E steht mit einer Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 218 in Verbindung. Der vierte Auslassanschluss 184F steht mit einer Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 220 in Verbindung. Die Entleerungsanschlüsse 184G stehen mit dem Sumpf 104 oder einem Entleerungsrückfüllkreis (nicht gezeigt) in Verbindung. Der Steueranschluss 184H steht mit der Steuerleitung 200 in Verbindung, die mit der Steuereinrichtung 174 kommuniziert.
Die zweite Ventilanordnung 184 umfasst ferner einen Ventilschieber 222, der in einem Ventilkörper oder einer Ventilbohrung 224 verschiebbar angeordnet ist. Der Ventilschieber 222 ist durch ein Vorspannelement 226 und durch Fluiddurchfluss, der von der Steuereinrichtung 174 über Steuerleitung 200 geführt wird, zwischen zumindest zwei Positionen bewegbar. Das Vorspannelement 226 ist bevorzugt eine Feder und wirkt auf ein Ende des Ventilschiebers 222, um den Ventilschieber 222 in die erste Position oder eingefahrene Position vorzuspannen. Wenn die Steuereinrichtung 174 erregt oder aktiviert wird, wird ein Durchfluss des Hydraulikfluids 102 an den Steueranschluss 184H über Steuerleitung 200 und in eine Steuerkammer 227 der Ventilanordnung 184 übermittelt. Das Hydraulikfluid 102 wirkt auf ein Ende des Ventilschiebers 222, um den Ventilschieber 222 zu bewegen und das Vorspannelement 226 zu komprimieren, um den Ventilschieber 222 in die zweite Position oder ausgefahrene Position zu platzieren. Es ist festzustellen, dass die Ventilsteuereinrichtung 174 beide Ventilanordnungen 182 und 184, wenn sie in dem offenen Zustand ist, über die Steuerleitung 200 betätigt.
Wenn sich das Ventil 222 in der eingefahrenen Position befindet, steht der erste Einlassanschluss 184A mit dem zweiten Auslassanschluss 184D in Verbindung, der zweite Einlassanschluss 184E steht mit dem vierten Auslassanschluss 184F in Verbindung, und der erste und dritte Auslassanschluss 184C, 184E stehen mit den Entleerungsanschlüssen 184G in Verbindung. Wenn sich das Ventil 222 in der ausgefahrenen Stellung befindet, wie es in 2B gezeigt ist, steht der erste Einlassanschluss 184A mit dem ersten Auslassanschluss 184C in Verbindung, der zweite Einlassanschluss 18413 steht mit dem dritten Auslassanschluss 184E in Verbindung, und der zweite und vierte Auslassanschluss 184D, 184F stehen mit den Entleerungsanschlüssen 184G in Verbindung. Wenn die Ventilsteuereinrichtung 174 geöffnet ist, strömt dementsprechend Hydraulikdruckfluid 102 von der zweiten Druck-Steuereinrichtung 141, und ein variabler Durchfluss von Hydraulikfluid 102 strömt von der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 180 zu dem vierten Synchroneinrichtungsaktor 186D. Wenn die Ventilsteuereinrichtung 174 geschlossen ist, strömt Hydraulikdruckfluid 102 von der zweiten Druck-Steuereinrichtung 141, und ein variabler Durchfluss von Hydraulikfluid 102 strömt von der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 180 zu dem dritten Synchroneinrichtungsaktor 1860.
Die Synchroneinrichtungsaktoren 186A–D sind bevorzugt Zweiflächen-Kolbenanordnungen, die betreibbar sind, um jeweils eine Schaltschiene in einer Synchronanordnung in Eingriff zu bringen oder zu betätigen, können aber Dreiflächen-Kolbenanordnungen sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel ist der erste Synchroneinrichtungsaktor 186A betreibbar, um die erste Synchronanordnung 30A zu betätigen, der zweite Synchroneinrichtungsaktor 186B ist betreibbar, um die zweite Synchronanordnung 30B zu betätigen, der dritte Synchroneinrichtungsaktor 186C ist betreibbar, um die dritte Synchronanordnung 30C zu betätigen, und der vierte Synchroneinrichtungsaktor 186D ist betreibbar, um die vierte Synchronanordnung 30D zu betätigen.
Der erste Synchroneinrichtungsaktor 186A umfasst einen Kolben 230A, der in einem Kolbengehäuse oder Zylinder 232A verschiebbar angeordnet ist. Eine Arretierfeder 231A spannt den Kolben 230A in eine erste eingerückte Position, eine zweite eingerückte Position und in eine neutrale Position vor. Der Kolben 230A weist zwei separate Flächen zur Einwirkung von Hydraulikdruckfluid darauf auf. Der Kolben 230A steht mit einem Fingerhebel, einer Schaltgabel oder einem anderen Schaltschienenbauteil 233A der ersten Synchronanordnung 30A in Eingriff oder in Kontakt. Der erste Synchroneinrichtungsaktor 186A umfasst einen Fluidanschluss 234A, der mit einem ersten Ende 235A des Kolbens 230A kommuniziert, und einen Fluidanschluss 236A, der mit einem entgegengesetzten zweiten Ende 237A des Kolbens 230A, das eine kleinere Kontaktfläche als das erste Ende 235A aufweist, kommuniziert. Der Fluidanschluss 234A steht mit der Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 194 in Verbindung, und der Fluidanschluss 236A steht mit der Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 198 in Verbindung. Dementsprechend tritt das Hydraulikdruckfluid 102, das von der ersten Aktordruck-Steuereinrichtung 140 übermittelt wird, in den ersten Synchroneinrichtungsaktuator 186A durch den Fluidanschluss 236A ein und steht mit dem zweiten Ende 237A des Kolbens 230A in Kontakt, und der Durchfluss von Hydraulikfluid 102 von der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 178 tritt in den ersten Synchroneinrichtungsaktuator 186A durch den Fluidanschluss 234A ein und gelangt mit dem ersten Ende 235A des Kolbens 230A in Kontakt. Die Differenz der Kraft, die durch den Druck des Hydraulikfluids 102, das an den Fluidanschluss 236A von der ersten Aktordruck-Steuereinrichtung 140 abgegeben wird, und des Hydraulikfluids 102, das an den Fluidanschluss 234A von der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 178 abgegeben wird, erzeugt wird, bewegt den Kolben 230A zwischen verschiedenen Positionen. Indem der Durchfluss von Hydraulikfluid 102 von der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 178 gesteuert wird, wird der Kolben 234A zwischen den verschiedenen Positionen betätigt. Jede Position wiederum entspricht einer Position der Schaltschiene der ersten Synchronanordnung 30A (d. h. eingerückt links, eingerückt rechts und neutral). Ein Gabelpositionssensor 240A kann enthalten sein, um dem Controller 32 die Position der Schaltgabel 233A zu übermitteln.
Der zweite Synchroneinrichtungsaktor 186B umfasst einen Kolben 230B, der in einem Kolbengehäuse oder Zylinder 232B verschiebbar angeordnet ist. Eine Arretierfeder 231B spannt den Kolben 230B in eine erste eingerückte Position, eine zweite eingerückte Position und in eine neutrale Position vor. Der Kolben 230B weist zwei separate Flächen zur Einwirkung von Hydraulikdruckfluid darauf auf. Der Kolben 230B steht mit einem Fingerhebel, einer Schaltgabel oder einem anderen Schaltschienenbauteil 233B der zweiten Synchronanordnung 308 in Eingriff oder in Kontakt. Der zweite Synchroneinrichtungsaktor 186B umfasst einen Fluidanschluss 234B, der mit einem ersten Ende 235B des Kolbens 230B kommuniziert, und einen Fluidanschluss 236B, der mit einem entgegengesetzten zweiten Ende 237B des Kolbens 230B, das eine kleinere Kontaktfläche als das erste Ende 235B aufweist, kommuniziert. Der Fluidanschluss 234B steht mit der Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 192 in Verbindung, und der Fluidanschluss 236B steht mit der Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 196 in Verbindung. Dementsprechend tritt das Hydraulikdruckfluid 102, das von der ersten Aktordruck-Steuereinrichtung 140 übermittelt wird, in den zweiten Synchroneinrichtungsaktor 186B durch den Fluidanschluss 236B ein und gelangt mit dem zweiten Ende 237B des Kolbens 230B in Kontakt, und der Durchfluss von Hydraulikfluid 102 von der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 178 tritt in den zweiten Synchroneinrichtungsaktor 186B durch den Fluidanschluss 234B ein und gelangt mit dem ersten Ende 235B des Kolbens 230B in Kontakt. Die Differenz der Kraft, die durch den Druck des Hydraulikfluids 102, das an den Fluidanschluss 236B von der ersten Aktordruck-Steuereinrichtung 140 abgegeben wird, und des Hydraulikfluids 102, das an den Fluidanschluss 234B von der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 178 abgegeben wird, erzeugt wird, bewegt den Kolben 230B zwischen verschiedenen Positionen. Indem der Durchfluss von Hydraulikfluid 102 von der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 178 gesteuert wird, wird der Kolben 234B zwischen den verschiedenen Positionen betätigt. Jede Position wiederum entspricht einer Position der Schaltschiene der zweiten Synchronanordnung 30B (d. h. eingerückt links, eingerückt rechts und neutral). Ein Gabelpositionssensor 240B kann enthalten sein, um dem Controller 32 die Position der Schaltgabel 233B zu übermitteln.
Der dritte Synchroneinrichtungsaktor 186C umfasst einen Kolben 230C, der in einem Kolbengehäuse oder Zylinder 232C verschiebbar angeordnet ist. Eine Arretierfeder 231C spannt den Kolben 230C in eine erste eingerückte Position, eine zweite eingerückte Position und in eine neutrale Position vor. Der Kolben 230C weist zwei separate Flächen zur Einwirkung von Hydraulikdruckfluid darauf auf. Der Kolben 230C steht mit einem Fingerhebel, einer Schaltgabel oder einem anderen Schaltschienenbauteil 233C der dritten Synchronanordnung 30C in Eingriff oder in Kontakt. Der dritte Synchroneinrichtungsaktuator 186C umfasst einen Fluidanschluss 234C, der mit einem ersten Ende 235C des Kolbens 230C kommuniziert, und einen Fluidanschluss 236C, der mit einem entgegengesetzten zweiten Ende 237C des Kolbens 230C, das eine kleinere Kontaktfläche als das erste Ende 235C aufweist, kommuniziert. Der Fluidanschluss 234C steht mit der Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 216 in Verbindung, und der Fluidanschluss 236C steht mit der Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 220 in Verbindung. Dementsprechend tritt das Hydraulikdruckfluid 102, das von der zweiten Aktordruck-Steuereinrichtung 141 übermittelt wird, in den dritten Synchroneinrichtungsaktor 186C durch den Fluidanschluss 236C ein und gelangt mit dem zweiten Ende 237C des Kolbens 230C in Kontakt, und der Durchfluss von Hydraulikfluid 102 von der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 180 tritt in den dritten Synchroneinrichtungsaktor 186C durch den Fluidanschluss 234C ein und gelangt mit dem ersten Ende 235C des Kolbens 230C in Kontakt. Die Differenz der Kraft, die durch den Druck des Hydraulikfluids 102, das an den Fluidanschluss 236C von der zweiten Aktordruck-Steuereinrichtung 141 abgegeben wird, und des Hydraulikfluids 102, das an den Fluidanschluss 234C von der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 180 abgegeben wird, erzeugt wird, bewegt den Kolben 230C zwischen verschiedenen Positionen. Indem der Durchfluss von Hydraulikfluid 102 von der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 180 gesteuert wird, wird der Kolben 234C zwischen den verschiedenen Positionen betätigt. Jede Position wiederum entspricht einer Position der Schaltschiene der dritten Synchronanordnung 300 (d. h. eingerückt links, eingerückt rechts und neutral). Ein Gabelpositionssensor 240C kann enthalten sein, um dem Controller 32 die Position der Schaltgabel 233C zu übermitteln.
Der vierte Synchroneinrichtungsaktor 186D umfasst einen Kolben 230D, der in einem Kolbengehäuse oder Zylinder 232D verschiebbar angeordnet ist. Eine Arretierfeder 231D spannt den Kolben 230D in eine erste eingerückte Position, eine zweite eingerückte Position und in eine neutrale Position vor. Der Kolben 230D weist zwei separate Flächen zur Einwirkung von Hydraulikdruckfluid darauf auf. Der Kolben 230D steht mit einem Fingerhebel, einer Schaltgabel oder einem anderen Schaltschienenbauteil 233D der vierten Synchronanordnung 30D in Eingriff oder Kontakt. Der vierte Synchroneinrichtungsaktor 186D umfasst einen Fluidanschluss 234D, der mit einem ersten Ende 235D des Kolbens 230D kommuniziert, und einen Fluidanschluss 236D, der mit einem entgegengesetzten zweiten Ende 237D des Kolbens 230D, das eine kleinere Kontaktfläche als das erste Ende 235D aufweist, kommuniziert. Der Fluidanschluss 234D steht mit der Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 214 in Verbindung, und der Fluidanschluss 236D steht mit der Synchroneinrichtungs-Versorgungsleitung 218 in Verbindung. Dementsprechend tritt das Hydraulikdruckfluid 102, das von der zweiten Aktordruck-Steuereinrichtung 141 übermittelt wird, in den vierten Synchroneinrichtungsaktor 186D durch den Fluidanschluss 236D ein und gelangt mit dem zweiten Ende 237D des Kolbens 230D in Kontakt, und der Durchfluss von Hydraulikfluid 102 von der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 180 tritt in den vierten Synchroneinrichtungsaktor 186D durch den Fluidanschluss 234D ein und gelangt mit dem ersten Ende 235D des Kolbens 230D in Kontakt. Die Differenz der Kraft, die durch den Druck des Hydraulikfluids 102, das an den Fluidanschluss 236D von der zweiten Aktordruck-Steuereinrichtung 141 abgegeben wird, und des Hydraulikfluids 102, das an den Fluidanschluss 234D von der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 180 abgegeben wird, erzeugt wird, bewegt den Kolben 230D zwischen verschiedenen Positionen. Indem der Durchfluss von Hydraulikfluid 102 von der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 180 gesteuert wird, wird der Kolben 234A zwischen den verschiedenen Positionen betätigt. Jede Position wiederum entspricht einer Position der Schaltschiene der vierten Synchronanordnung 30D (d. h. eingerückt links, eingerückt rechts und neutral). Ein Gabelpositionssensor 240D kann enthalten sein, um dem Controller 32 die Position der Schaltgabel 233D zu übermitteln.
Während des allgemeinen Betriebs des hydraulischen Steuersystems 100 liefert der Druckspeicher 130 das Hydraulikdruckfluid 102 über das gesamte System hinweg, und die Pumpe 106 wird angewandt, um den Druckspeicher 130 zu füllen. Die Auswahl eines besonderen Vorwärts- oder Rückwärtsübersetzungsverhältnisses wird erreicht, indem zunächst eine der Synchronanordnungen 30A–D selektiv betätigt wird und dann eine der Drehmomentübertragungseinrichtungen 22, 24 selektiv betätigt wird. Es ist festzustellen, dass die Kombination aus der selektiven Einrückung der Synchronanordnungen 30A–D und Drehmomentübertragungseinrichtungen 22, 24, die ein Vorwärts- oder Rückwärtsübersetzungsverhältnis bereitstellt, variieren kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Im Allgemeinen liefert die erste Aktordruck-Steuereinrichtung 140 selektiv Hydraulikdruckfluid 102 an jeden der Synchroneinrichtungsaktoren 186A–B und die erste Durchfluss-Steuereinrichtung 178 und die zweite Aktordruck-Steuereinrichtung 141 liefern Hydraulikdruckfluid 102 selektiv an jeden der Synchroneinrichtungsaktoren 186C–D und die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 180. Einzelne Synchroneinrichtungsaktoren 186A–D werden betätigt, indem ein Durchfluss von einer der Durchfluss-Steuereinrichtungen 178 und 180 auf der Basis der Positionierung der ersten und zweiten Ventilanordnungen 182 und 184 gesteuert wird.
Um zum Beispiel die erste Synchronanordnung 30A zu betätigen, wird die erste Druck-Steuereinrichtung 140 erregt, um einen Druck an dem Kolben 230A bereitzustellen und einen Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 zu der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 178 vorzusehen. Eine bidirektionale Verschiebung der ersten Synchronanordnung 30A wird anschließend erreicht, indem die erste Durchfluss-Steuereinrichtung 178 selektiv erregt wird. Um die zweite Synchronanordnung 30B zu betätigen, wird die erste Druck-Steuereinrichtung 140 erregt, um eine Druckkraft an dem Kolben 230B bereitzustellen und einen Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 zu der ersten Durchfluss-Steuereinrichtung 178 vorzusehen. Die bidirektionale Verschiebung der zweiten Synchronanordnung 30B wird anschließend erreicht, indem die erste Durchfluss-Steuereinrichtung 178 selektiv erregt wird.
Um die dritte Synchronanordnung 30C zu betätigen, wird die zweite Druck-Steuereinrichtung 141 erregt, um eine Druckkraft an dem Kolben 230C bereitzustellen und einen Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 zu der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 180 vorzusehen. Eine bidirektionale Verschiebung der dritten Synchronanordnung 30C wird anschließend erreicht, indem die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 180 selektiv erregt wird.
Um die vierte Synchronanordnung 30D zu betätigen, wird die zweite Druck-Steuereinrichtung 141 erregt, um eine Druckkraft an dem Kolben 230D bereitzustellen und einen Durchfluss von Hydraulikdruckfluid 102 zu der zweiten Durchfluss-Steuereinrichtung 180 vorzusehen. Die bidirektionale Verschiebung der dritten Synchronanordnung 30D wird anschließend erreicht, indem die zweite Durchfluss-Steuereinrichtung 180 selektiv erregt wird.
Um die erste Drehmomentübertragungseinrichtung 22 einzurücken oder zu betätigen, werden die erste Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 136 und die erste Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 144 erregt oder geöffnet. Um die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung 24 einzurücken oder zu betätigen, werden die zweite Kupplungsdruck-Steuereinrichtung 138 und die zweite Kupplungsdurchfluss-Steuereinrichtung 160 erregt oder geöffnet.
3 zugewandt, ist ein Verfahren zum Steuern des Ölabgabe-Teilsystems 100A allgemein mit Bezugszeichen 300 angegeben. Im Allgemeinen wird die elektrisch angetriebene Pumpe 106 mit fester Verdrängung verwendet, um Hydraulikdruckfluid 102 zu liefern, das verwendet werden soll, um die Kupplungen 22, 24 und Synchroneinrichtungen 30A–D zu betätigen und somit das Getriebe 10 zum Schalten zu bringen. Das hydraulische Steuersystem 100 liefert dieses Druckfluid 102 unabhängig davon, ob die Maschine (nicht gezeigt) läuft, wodurch die Kupplungen 22, 24 für eine schnelle Antwort während Start/Stopp-Manövern der Maschine und anderen Fahrbedingungen voreingestellt bzw. vorbereitet gehalten werden. Die Pumpe 106 wird eingeschaltet, wenn der Drucksensor 132 angibt, dass der Druckspeicher 130 wieder aufgefüllt werden muss, und wird ausgeschaltet, wenn ein voller Fülldruck erreicht ist.
Vor dem anfänglichen Füllen des hydraulischen Steuersystems 100 wird der Druck des Druckspeichers 130 abgelassen. Dies bietet kein Reservevolumen des Hydraulikfluids 102, das von dem Getriebe 10 zum Schalten verwendet werden kann. Deshalb sendet der Drucksensor 132 bei Schritt 302 ein Signal an den Controller 32, um die Pumpe 106 zu starten. Bei Schritt 304 beschleunigt die Pumpe 106 auf eine feste Drehzahl und beginnt, Hydraulikfluid 102 aus dem Sumpf 104, heraus durch den Ölfilter 118 und die Rückschlagkugel 120 und in den Druckspeicher 130 und den Rest des hydraulischen Steuersystems 100 zu verdrängen. Dieses Hydraulikfluid 102 baut Druck auf und beginnt, den Druckspeicher 130 zu füllen, was durch den Linienabschnitt 305 in 4 angegeben ist. Bei Schritt 306 erfasst der Drucksensor 132 den Druck des Hydraulikfluids 102 innerhalb der Fluidleitung 126 und daher innerhalb des Druckspeichers 130 und übermittelt den erfassten Druck an den Controller 32. Bei Schritt 308 wird der erfasste Druck mit einem ersten Schwellenwert verglichen. Der erste Schwellenwert ist ein vorbestimmter Druckwert, der einen voll gefüllten Druckspeicher 130 anzeigt, der in dem in 4 veranschaulichten Graphen von Druck über Zeit des Druckspeichers durch ”P1” angegeben ist. Wenn der erfasste Druck niedriger als der erste Schwellenwert ist, kehrt das Verfahren 300 zu Schritt 306 zurück. Wenn der erfasste Druck höher oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, schreitet das Verfahren 300 zu Schritt 310 fort, bei dem der Strom zu der Pumpe 106 von dem Controller 32 beendet wird, wodurch bewirkt wird, dass die Pumpe 106 aufhört umzulaufen. An diesem Punkt will Hydraulikfluid 102 von dem Druckspeicher 130 zurück in die Pumpe 106 strömen, wird aber daran durch die Rückschlagkugel 124 gehindert, die aufsitzt und die Pumpe 106 von dem Druckspeicher 130 abdichtet. Bei aufgesetzter Rückschlagkugel 124 ist die einzige Stelle, zu der das Hydraulikfluid 102 innerhalb des Druckspeichers 130 strömen kann, zu dem Rest der Teilsysteme 100B und 100C für die Kupplungs- und Synchroneinrichtungssteuerung.
Jedoch lässt die Leckage der Teilsysteme 100B und 100C und des Volumens des Hydraulikfluids 102, um Aktoren auszufahren, den Druck in dem Druckspeicher 130 über die Zeit abnehmen, was durch den Linienabschnitt 311 in 4 angegeben ist. Bei Schritt 312 erfasst der Drucksensor 132 den Druck des Hydraulikfluids 102 innerhalb der Fluidleitung 126 und daher innerhalb des Druckspeichers 130 und übermittelt den erfassten Druck an den Controller 32. Bei Schritt 314 wird der erfasste Druck mit einem zweiten Schwellenwert verglichen. Der zweite Schwellenwert ist ein berechneter Druckwert in dem Druckspeicher 130, der ein ausreichendes Druckspeicher-Reservevolumen garantieren wird, um eine Zahl schneller Schaltmanöver zu bewerkstelligen. Der zweite Schwellendruck ist in dem in 4 veranschaulichten Graphen von Druck über Zeit des Druckspeichers durch ”P2” angegeben. Das Druckspeicher-Reservevolumen ist eine Funktion der Zahl von Schaltungen, der verfahrenen Komponentenvolumina, der Schaltzeiten, der Systemleckagerate und der Pumpenförderrate des Getriebes 10. Der zweite Schwellendruck wird als eine Funktion der Temperatur, des Gasfülldrucks in dem Druckspeicher 130, der Förderkapazitäten der Pumpe 106, entweder erlernter oder angenommener Leckage- und Hubvolumina, um Gabeln und Kupplungen einzurücken oder zu neutralisieren, berechnet. Der zweite Schwellendruck wird ermittelt, indem das Druckspeicher-Druckniveau berechnet wird, das das Druckspeicher-Reservevolumen garantieren wird. Sobald das Druckspeicher-Reservevolumen ermittelt worden ist, kann der Pumpenneustartdruck gemäß den physikalischen Gasgesetzen berechnet werden. Wenn der erfasste Druck höher als oder gleich dem zweiten Schwellenwert ist, kehrt das Verfahren 300 zu Schritt 312 zurück. Wenn der erfasste Druck niedriger als der zweite Schwellenwert ist, schreitet das Verfahren 300 zu Schritt 316 fort, bei dem der Strom zu der Pumpe 106 von dem Controller 32 aktiviert wird, wodurch bewirkt wird, dass die Pumpe 106 neu startet. Das Verfahren kehrt dann zu Schritt 304 zurück und der Zyklus fährt fort, wie es in 4 gezeigt ist. Das Abblas-Sicherheitsventil 116 ist konstruiert, um sich in dem Fall von seinem Sitz abzuheben und den Systemdruck zu begrenzen, dass die Pumpe 106 aufgrund eines ausgefallenen Pumpenmotors, eines ausgefallenen Drucksensors oder einer trägen Antwort nicht zum rechten Zeitpunkt abschaltet. Der konstruierte Abblasdruck liegt geringfügig über dem maximalen erwarteten Systemdruck. Wenn der maximale Systemdruck zum Beispiel 60 bar beträgt, wird das Abblasen derart konstruiert sein, dass der Nenndruck bei 80 liegen kann.
Die Pumpe 106 kann auch mit einer festen niedrigeren Drehzahl laufen, um eine Druckregelung während gewisser Ausfallschutz-Betriebsmodi zu schaffen, bei denen ein ausgefallenes Kupplungsmagnetventil zu einer zu starken Unterdrucksetzung der Kupplung 22 oder 24 führen könnte. Die Pumpe 106 kann während Schaltereignissen eingeschaltet werden, bei denen relativ große Mengen an hydraulischem Volumen aus dem Druckspeicher 130 entnommen werden. Die Pumpe 106 kann auch eingeschaltet werden, bevor der Fahrer die Maschine (nicht gezeigt) startet, um das System 100 hydraulisch zu füllen, bevor irgendein Schalten oder Wegfahren angefordert wird. Der Vorstart der Pumpe 106 kann durch Öffnen einer Tür, Entriegeln der Autotüren oder andere Mittel ausgelöst werden.
Nun 5 zugewandt, ist ein Verfahren zum Steuern des Kupplungssteuer-Teilsystems 100B allgemein mit Bezugszeichen 400 angegeben. In dieser Ausführungsform sind die geradzahligen und ungeradzahligen Kupplungskreise (d. h. die Fluidleitungen und Magnetventile und Aktoren, die die Positionen der Kupplungen 22, 24 steuern) identisch aber unabhängig. Dementsprechend wird bei der nachstehenden Besprechung des Verfahrens 400 Bezug auf beide Kreise genommen. Jedoch können die Durchflussrate und Kupplungsposition jedes Kreises auf der Basis der besonderen Schalt- oder Voreinstellungs- oder Vorbereitungsbedürfnisse dieser Kupplung unabhängig angewiesen werden. Das Verfahren 400 beginnt bei Schritt 402, bei dem der Controller 32 ein Soll-Kupplungsdrehmoment für eine der Kupplungen 22, 24 ermittelt. Das Soll-Kupplungsdrehmoment ist ein Betrag an Drehmoment, der erforderlich ist, um eine Aktion innerhalb des Getriebes 10, wie etwa ein Schaltereignis oder das Aufrechterhalten eines Übersetzungsverhältnisses, durchzuführen. Bei Schritt 404 verwendet der Controller 32 eine Beziehung von Kupplungsdrehmoment zu Position des Kupplungsaktors 152, 168, um eine Soll-Kupplungsposition zu ermitteln, die das Soll-Kupplungsdrehmoment bereitstellen wird. Die Beziehung von Kupplungsdrehmoment zu Kupplungsaktorposition 152, 168 wird erlernt, wenn das Getriebe 10 arbeitet, indem das gemeldete Maschinendrehmoment, während die Kupplungen 22, 24 schlupfen, mit der Position der Kolben 154, 170, die von den Kupplungspositionssensoren 157 und 167 gemeldet wird, in Beziehung gesetzt wird. Diese Beziehung, soweit sie erlernt ist, wird verwendet, um eine Optimalwert-Steueranweisung vorzusehen, während geschaltet wird. Eine Regelung wird ebenfalls verwendet, um die Beziehung zwischen Kupplungsdrehmoment und Kupplungsaktorposition 152, 168 fein abzustimmen.
Bei Schritt 406 berechnet der Controller 32 ein angewiesenes Druckniveau des Druck-Steuermagnetventils 136, 138, das ausgewählt wird, um die ausgewählte Kupplung 22, 24 zu steuern. Das angewiesene Druckniveau des Druck-Steuermagnetventils 136, 138 wird aus der höheren von drei Druckanforderungen berechnet: die erste Druckanforderung ist das Druckniveau, das erforderlich ist, um den erforderlichen Betrag an Durchfluss durch die Durchfluss-Steuermagnetventile 160 und 144 freizugeben; die zweite ist das Druckniveau, das erforderlich ist, um das Soll-Kupplungsdrehmoment an der ausgewählten Kupplung 22, 24 zu halten; und die dritte ist das Druckniveau, das erforderlich ist, um die Modusventile 182 und 184 zu schalten. In manchen Fällen führt ein erforderlicher Druckabfall über Durchfluss-Steuereinrichtungen 144 & 160 hinweg zu einem höheren Druck, als der erforderliche Druck für die Drehmomentkapazität der Kupplung. Sobald das angewiesene Druckniveau berechnet ist, schreitet das Verfahren zu Schritt 408 fort, bei dem der Controller 32 einen Strom an das ausgewählte Druck-Steuermagnetventil 136, 138 sendet, um das angewiesene Druckniveau vorzusehen. Das ausgewählte Druck-Steuermagnetventil 136, 138 weist eine Leistungskennlinie auf, die den geregelten Druck mit dem angewiesenen elektrischen Strom in Beziehung setzt. Sobald das angewiesene Druckniveau ermittelt ist, kann der geeignete Betrag an Strom für das ausgewählte Druck-Steuermagnetventil 136, 138 angewiesen werden. Das angewiesene Druckniveau legt eine stromaufwärtige Seite eines Druckpotenzials über das ausgewählte Durchfluss-Steuermagnetventil 144, 160 hinweg, welches mit dem ausgewählten Druck-Steuermagnetventil 136, 138 in Verbindung steht, fest. Das angewiesene Druckniveau für die ausgewählten Druck-Steuermagnetventile 136 und 138 speist eine Dreiwege-Rückschlagventilanordnung 147, um das Modusventil-Steuermagnetventil 174 zu speisen. Das Druck-Steuermagnetventil 136 oder 138 mit dem Ausgang mit höherem Druck kippt die Dreiwege-Rückschlagkugel um, um die Zufuhr von dem Steuermagnetventil 136 oder 138 mit niedrigerem Druck zu unterbrechen. Das Öl mit höherem Druck von dem Druck-Steuermagnetventil 136 oder 138 gelangt dann durch das Dreiwege-Rückschlagventil 147 zu dem Modusventil-Steuermagnetventil 174. Bei Schritt 410 erfassen die Kupplungspositionssensoren 157, 167 die Position der Kolben 154, 170 der Kupplungsaktoren 152, 168 und übermitteln die gegenwärtige Position der Kolben 154, 170 an den Controller 32. Bei Schritt 411 ermittelt der Controller 32 einen Strom, der zu den Durchfluss-Steuereinrichtungen 144 & 160 gesendet wird, um die in Schritt 404 ermittelte avisierte Kupplungsposition zu erreichen. Bei Schritt 412 verwendet der Controller 32 eine vorbestimmte Beziehung von Position des Kupplungsaktors 152, 168 zu Kupplungsdruck, um einen Ist-Kupplungsdruck zu schätzen. Bei Schritt 414 berechnet der Controller 32 das Druckpotenzial über das ausgewählte Durchfluss-Steuermagnetventil 144, 160 hinweg. Das Druckpotenzial über das ausgewählte Durchfluss-Steuermagnetventil 144, 160 hinweg wird berechnet, indem der Ist-Kupplungsdruck von dem angewiesenen Druckniveau des ausgewählten Druck-Steuermagnetventils 136, 138 subtrahiert wird (d. h. das stromaufwärtige Druckpotenzial minus das stromabwärtige Druckpotenzial).
Sobald das Druckpotenzial über das ausgewählte Durchfluss-Steuermagnetventil 144, 160 hinein ermittelt worden ist, ermittelt der Controller 32 bei Schritt 416 auf der Basis des Druckpotenzials über das ausgewählte Durchfluss-Steuermagnetventil 144, 160 hinweg, ob Druck abgelassen, aufrechterhalten oder Zusatzdruck vorgesehen werden muss, um einen Druckabfall über Durchfluss-Steuermagnetventile 144 & 160 hinweg zu halten und somit vorhersagbare Durchflussraten zum Positionieren der ausgewählten Kupplung 22, 24 in die bei Schritt 404 ermittelte Soll-Kupplungsposition vorzusehen. Das Druckpotenzial, das über das ausgewählte Durchfluss-Steuermagnetventil 144, 160 hinweg zugeführt wird, erzeugt eine Beziehung zwischen einem elektrischen Strom und einer Durchflussrate von dem ausgewählten Durchfluss-Steuermagnetventil 144, 160. Wie es oben beschrieben wurde, sind die Durchfluss-Steuermagnetventile 144, 160 für positiven (Speise-)Durchfluss, Nulldurchfluss sowie negativen (Entleerungs-)Durchfluss abhängig von dem Wert des angewiesenen Stromes in der Lage. Bei Schritt 418 weist der Controller 32 den richtigen Strom an den Durchfluss-Steuereinrichtungen 144, 160 an, der die Ist-Kupplungsposition zu der Soll-Kupplungsposition bringen wird. Es kann auch eine Regelung auf der Basis von tatsächlicher und angewiesener Geschwindigkeit und Position des Kolben 154, 170 verwendet werden, um die Durchfluss-Steuermagnetventile 144, 160 zu steuern. Bei Schritt 420 wird eine Regelung von dem Controller 32 auf der Basis einer Ist- und angewiesenen Geschwindigkeit und Position des Kolbens 180, 200 verwendet, um die Durchfluss-Steuermagnetventile 160, 162 zu steuern. Wenn die Ist-Position des Kolbens 180, 200 nicht gleich der angewiesenen Position des Kolbens 180, 200 ist, kehrt das Verfahren 400 zu Schritt 418 zurück. Wenn die Ist-Position des Kolbens 180, 200 nicht gleich der angewiesenen Position des Kolbens 180, 200 ist, schreitet das Verfahren 400 zu Schritt 422 fort, bei dem der Controller 32 den angewiesenen Strom zu den Durchfluss-Steuereinrichtungen 160, 162 stoppt. Wenn die Kupplungen 22, 24 eingerückt sind, ist der Durchfluss positiv und es sind größere Ströme angewiesen. Wenn die Kupplungen 22, 24 ausgerückt sind, ist der Durchfluss negativ und es sind niedrigere Ströme angewiesen. Es gibt einen Strombereich in der Mitte, bei welchem kein Durchfluss vorhanden ist, d. h. weder eingespeist noch abgelassen wird. Die Schritte 402 bis 418 arbeiten kontinuierlich, um sicherzustellen, dass die Kupplungen 22 & 24 in ihrer richtigen Position sind.
Die federbelasteten Rückschlagkugeln 146, 162 können vorgesehen sein, um ein schnelles Lösen der Kupplungen 22, 24 zuzulassen oder die Kupplungen 22, 24 in dem Fall zu lösen, dass ein Durchfluss-Steuermagnetventil 144, 160 im Totbereich festsitzt. Die Kupplungen 22, 24 werden durch die Rückschlagkugeln 146, 162 gelöst, indem der Druck der Druck-Steuermagnetventile 136, 138 unter das Kupplungsdruckniveau und den Rückschlagkugel-Schwellenwert verringert wird. Der Druck und die Durchflussrate zu jeder Kupplung 22, 24 können auf der Basis der besonderen Schalt- oder Vorbereitungsbedürfnisse der Kupplungen 22, 24 unabhängig gesteuert werden.
Nun 6 zugewandt, ist ein Verfahren zum Steuern des Synchroneinrichtungs-Steuerteilsystems 100C allgemein mit Bezugszeichen 500 angegeben. Das Synchroneinrichtungs-Steuerteilsystem 100C besteht aus zwei duplizierten Hydraulikkreisen, um jeweils die ungeradzahligen bzw. geradzahligen Zahnradsynchroneinrichtungen zu steuern. Ein Kreis besteht aus einem der Druck-Steuermagnetventile 140, 141, einem der Durchfluss-Steuermagnetventile 178, 180, einem der Modusventile 182, 184, dem gemeinsam genutzten Modusventil-Magnetventil 174 und zwei der Aktoren 186A–D. Ein Kreis kann zum Beispiel die Synchroneinrichtungen für den 1., 3., 5. und 7. Gang steuern. Der andere Kreis kann zum Beispiel die Synchroneinrichtungen für den 2., 4., 6. und den Rückwärtsgang steuern. Jeder Gabelaktor 233A–D ist doppelt wirkend, was bedeutet, dass er eine vollständig eingerückte Position nach links, eine Neutralposition in der Mitte und eine vollständig eingerückte Position nach rechts aufweist. Zum Beispiel könnte ein Aktorkolben die Synchroneinrichtung des 3. Gangs nach links einrücken, und die Synchroneinrichtung des 5. Gangs nach rechts einrücken, wobei sich in der Mitte eine Neutralposition befindet.
Das Verfahren 500 beginnt bei Schritt 502, bei dem der Controller 32 eine Synchroneinrichtung 30A–D auswählt, die einzurücken ist, um den Schaltanforderungen des Kraftfahrzeugs nachzukommen. Das Verfahren 500 gilt für jede ausgewählte Synchroneinrichtung 30A–D, weshalb nachstehend Bezug auf sowohl die ungeradzahligen als auch die geradzahligen Kreise genommen wird. Die Synchroneinrichtungen 30A–D arbeiten in unterschiedlichen Modi, die in 7 gezeigt sind. Die Synchroneinrichtungsmodi bestehen aus zwei stationären Modi und zumindest drei transienten Modi. Die stationären Modi umfassen einen vollständig eingerückten Modus 501 und einen neutralisierten Modus oder eine Voreinstellung oder Vorstufe 503. Transiente Modi bestehen aus einem voll synchronisierten Modus 505, einem Synchronisiermodus 507 und einem nachsynchronisierten Modus 509. Darüber hinaus gibt Linie ”A” in 7 die relative Synchroneinrichtungskraft über die Zeit an, Linie ”B” gibt die Ist-Synchroneinrichtungsposition über die Zeit an, und Linie ”C” gibt die Gabelpositionsanweisung über die Zeit an.
Vor jedem Synchroneinrichtungs-Schaltereignis müssen die Modusventile positioniert werden, um die Druck- und Durchfluss-Steuermagnetventile 140, 141 bzw. 178, 180 mit dem Aktor 186A–D, der die ausgewählte Synchroneinrichtung 30A–D steuert, zu verbinden. Dementsprechend schreitet das Verfahren 500 zu Schritt 504 fort, bei dem der Controller 32 eine Anweisung für einen geeigneten elektrischen Strom an das Modusmagnetventil 174 sendet. Wenn die Stromanweisung ”high” ist, wird das Magnetventil 174 einen Druck innerhalb der Signalkammern 191 und 227 an dem Kopf der Ventile 202 und 222 der beiden Modusventile 182 und 184 aufbringen. Dieser Druck ist ausreichend, um die Ventile 202 und 222 jeweils gegen die Vorspannfedern 206 bzw. 226 zu bewegen. Dies wird das Druck-Steuermagnetventil und das Durchfluss-Steuermagnetventil des ungeradzahligen Zweiges zum Beispiel mit dem Aktorkolben des 3. und 5.
Gangs und das Druck-Steuermagnetventil und das Durchfluss-Steuermagnetventil für den geradzahligen Zweig zum Beispiel mit dem Aktorkolben des 2. und 6. Gangs verbinden. Wenn die Stromanweisung ”low” ist, wird das Modusventil-Magnetventil 174 die Signalkammern 191 und 227 an dem Kopf der Ventil 202 und 222 entleeren. Dies bewirkt, dass die Vorspannfedern 206 und 226 jeweils die Ventile 202 bzw. 222 in ihre abgeregten oder eingefahrenen Positionen verschieben. Dies wird das Druck-Steuermagnetventil und das Durchfluss-Steuermagnetventil für den ungeradzahligen Zweig zum Beispiel mit dem Aktorkolben des 1. und 7. Gangs und das Druck-Steuermagnetventil und das Durchfluss-Steuermagnetventil für den geradzahligen Zweig zum Beispiel mit dem Aktorkolben des 4. und Rückwärtsgangs verbinden. Die tatsächlichen Paarungen von Modusventilzuständen, Aktorkolben und Zahnradpaarungen je Aktor 186A–D können variieren, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Wie es oben angeführt wurde, weisen die Aktorkolben 230A–D zwei entgegengesetzte Flächen 235A–D und 237A–D mit unterschiedlicher Größe auf. Die größere Fläche ist mit dem Ausgang von einem der Durchfluss-Steuermagnetventile 178, 180 verbunden. Die kleinere Fläche ist mit einem der Ausgänge des Druck-Steuermagnetventils 140, 141 verbunden. Wenn sich einer der Kolben 237A–D nach rechts bewegen soll, wird das angeschlossene Druck-Steuermagnetventil 140, 141 auf ein Druckniveau angewiesen, und das angeschlossene Durchfluss-Steuermagnetventil 178, 180 wird auf eine Position angewiesen, bei der das angeschlossene Durchfluss-Steuermagnetventil 178, 180 Hydraulikfluid 102 von dem angeschlossenen Durchfluss-Steuermagnetventil 140, 141 der größeren Fläche des Aktorkolbens 230A–D zuführen wird. Druck baut sich in der größeren Fläche auf, und schließlich wird eine Gleichgewichtskraft erreicht. Jenseits dieser Gleichgewichtskraft wird der Kolben 230A–D beginnen, sich nach rechts gegen die Arretierfederlast- und Druck-Steuermagnetventil-Druckkraft zu bewegen, die auf der kleineren entgegengesetzten Fläche erzeugt wird. Wenn sich der Aktor 230A–D nach links bewegen soll, wird das angeschlossene Druck-Steuermagnetventil 140, 141 auf ein Druckniveau angewiesen, und das angeschlossene Durchfluss-Steuermagnetventil 178, 180 wird auf eine Position angewiesen, bei der das angeschlossene Durchfluss-Steuermagnetventil 178, 180 das Hydraulikfluid 102 in der größeren Fläche des Aktorkolbens 230A–D ablassen wird. Wenn der Druck in der größeren Fläche abfällt, wird schließlich eine Gleichgewichtskraft erreicht. Jenseits dieser Gleichgewichtskraft wird der Kolben 230A–D beginnen, sich aufgrund der Last der Arretierfeder 231A–D und der Druckkraft des angeschlossenen Druck-Steuermagnetventils 140, 141, die auf der kleineren entgegengesetzten Fläche erzeugt wird, nach links zu bewegen.
Sobald die Modusventilanordnungen 182 und 184 in eine Vorstufe gebracht oder vorbereitet worden sind, wie es in 7 bei 503 gezeigt ist, schreitet das Verfahren 500 zu Schritt 506 fort, bei dem der Controller 32 das Druck-Steuermagnetventil 140, 141 auf ein vorbestimmtes Druckniveau anweist. Dieser Schritt beginnt den Vorsynchronisationsmodus 505. Der Vorsynchronisationsmodus 505 besteht aus dem Bewegen des Aktorkolbens 230A–D und der Gabel 233A–D, bis die Synchroneinrichtungsmuffe (nicht gezeigt) den Sperrring (nicht gezeigt) in der Synchroneinrichtung 30A–D berührt. Das vorbestimmte Druckniveau ist ein Druck des Hydraulikfluids 102, der ausreicht, um eine Durchflussrate zu liefern, die erforderlich ist, um den Aktorkolben in der gewünschten Zeitdauer in die angewiesene Position zu bewegen, und um den Arretierfeder- und Kolbenwiderstand zu überwinden. Bei Schritt 508 wird das Durchfluss-Steuermagnetventil 178, 180 angewiesen, zu öffnen, um das Volumen der größeren Fläche abhängig von der gewünschten Bewegungsrichtung der Synchroneinrichtung 30A–D entweder zu versorgen oder zu entleeren. Diese Anweisung an die Druck-Steuermagnetventile 140, 141 und die Durchfluss-Steuermagnetventile 178, 180 werden eingestellt, wie es durch eine Regelung unter Verwendung einer Kolbenpositions- und Geschwindigkeitsrückführung von dem Positionssensor bei Schritt 510 vorgeschrieben wird.
Bei Schritt 512 ermittelt der Controller, ob der Kolben 230A–D sich der erlernten Position, bei der eine Synchronisation beginnen wird, annähert. Wenn der Kolben 230A–D sich nicht der erlernten Position nähert, kehrt das Verfahren zu Schritt 510 zurück. Wenn sich der Kolben 230A–D der erlernten Position annähert, schreitet das Verfahren zu Schritt 514 fort, bei dem der Druck von dem Druck-Steuermagnetventil 140, 141 verringert wird, um die Geschwindigkeit des Kolbens 230A–D zu verlangsamen. Das Verlangsamen der Geschwindigkeit des Kolbens 230A–D vermeidet einen Stoß oder Klappern, wenn der Kontakt der Synchroneinrichtung hergestellt wird.
Bei Schritt 516 wird der Beginn des Synchronisationsmodus 507 auf der Basis der Kolbenpositions- und Wellendrehzahlrückführung von den Wellendrehzahlsensoren (nicht gezeigt) signalisiert. Als Nächstes wird die Durchflussrate des Durchfluss-Steuermagnetventils 178, 180, die hinein oder heraus angewiesen wird, erhöht, um die Beschränkung in dem Kreis zu vermindern. Dies lässt zu, dass die Steuerkraft an dem Kolben 230A–D nur eine Funktion des Druck-Steuermagnetventils 140, 141 ist. Die Aktorkraft durch den Synchronisationsmodus 507 wird verändert, um eine gleichmäßige Drehzahländerung über die Synchroneinrichtung hinweg ohne irgendwelches Klappern oder Stöße durch die Verwendung von Druck-Steuermagnetventilen 140 & 141 vorzusehen. Wenn die gewünschte Synchronisationskraft nach rechts ist, öffnet das Durchfluss-Steuermagnetventil 178, 180, um den Aktor 186A–D zu speisen. Dementsprechend wird der Druck auf beiden Seiten des Kolbens 230A–D ausgeglichen, da aber die größere Fläche eine größere Kraft als die kleinere Fläche liefert, gibt es eine Nettokraft nach rechts. Wenn die gewünschte Synchronisationskraft nach links ist, öffnet das Durchfluss-Steuermagnetventil 178, 180, um zu entleeren. Dies senkt den Druck auf der größeren Seite des Kolbens, da aber die kleinere Fläche noch unter Druck gesetzt ist, gibt es eine Nettokraft nach links.
Bei Schritt 518 ermittelt der Controller 32, ob sich der Synchronisationsmodus 507 dem Ende nähert. Wenn sich der Synchronisationsmodus 507 dem Ende nicht nähert, kehrt das Verfahren zu Schritt 516 zurück. Wenn sich der Synchronisationsmodus 507 dem Ende nähert, wird der Druck, der durch das Druck-Steuermagnetventil 140, 141 geliefert wird, bei Schritt 520 in Erwartung des Nachsynchronisationsmodus 509 gesenkt.
Bei Schritt 522 ermittelt der Controller 32, ob der Nachsynchronisationsmodus 509 signalisiert worden ist. Der Nachsynchronisationsmodus 509 beginnt, wenn der Sperrring (nicht gezeigt) weiterschaltet und zulässt, dass die Muffe (nicht gezeigt) der Synchroneinrichtung 30A–D sich hindurch zu voller Einrückung mit dem Zahnrad 26 bewegt. Wenn der Nachsynchronisationsmodus 509 nicht signalisiert worden ist, kehrt das Verfahren 500 zu Schritt 520 zurück. Wenn der Nachsynchronisationsmodus 509 signalisiert worden ist, schreitet das Verfahren zu Schritt 524 fort, bei dem die Geschwindigkeit des Gabelaktors 233A–D gesteuert wird, um ein Klappern zu vermeiden, wenn die Muffe (nicht gezeigt) das Zahnrad 26 berührt und an diesem stoppt. Die Geschwindigkeit des Gabelaktors 233A–D wird mit einer Positions- und Geschwindigkeitsregelung gesteuert, wobei ein Druckniveau mit dem Druck-Steuermagnetventil 140, 141 eingestellt wird und das Durchfluss-Steuermagnetventil 178, 180 geöffnet wird, um entweder zu speisen oder zu entleeren, um die Geschwindigkeit des Kolbens 230A–D zu steuern.
Bei Schritt 526 ermittelt der Controller 32, ob der Volleinrückungsmodus 501 signalisiert worden ist. Der Volleinrückungsmodus 501 beginnt, wenn die Muffe (nicht gezeigt) das Zahnrad 26 berührt und an diesem stoppt. Wenn der Volleinrückungsmodus 501 nicht signalisiert worden ist, kehrt das Verfahren 500 zu Schritt 524 zurück. Wenn der Volleinrückungsmodus 501 signalisiert worden ist, schreitet das Verfahren zu Schritt 528 fort, bei dem dem Druck des Druck-Steuermagnetventils 140, 141 auf Nulldruck heruntergefahren wird, wenn die aktive Steuerung des Durchfluss-Steuermagnetventils 174, 180 aufrechterhalten wird. Dies garantiert, dass die Gabel 233A–D in voller Einrückung bleibt. Sobald der Volleinrückungsmodus 501 abgeschlossen ist, wird der Druck des Modusmagnetventils 174 bei Schritt 530 auf Null verringert, um Leckage an dem Kopf der Modusventile 202 und 226 zu begrenzen. Eine Hinterschneidung an den Synchroneinrichtungszähnen (nicht gezeigt) und die Arretierfederkraft halten die Synchroneinrichtung 30A–D in voller Einrückung.
Wenn die Synchroneinrichtung 30A–D aus dem Volleinrückungsmodus zurück in den Neutralmodus 503 ausgerückt wird, gibt es nur eine positions- und geschwindigkeitsgesteuerte Phase. Bei Schritt 532 wird das Modusventil-Magnetventil 174 in den geeigneten Zustand angewiesen, um die Paare von Druck-Steuermagnetventilen 140, 141 und Durchfluss-Steuermagnetventilen 178, 180 mit dem geeigneten Aktor 186A–D zu koppeln. Bei Schritt 534 wird das Durchfluss-Steuermagnetventil 178, 180 abhängig von der beabsichtigten Bewegungsrichtung geöffnet, um entweder zu speisen oder zu entleeren. Das Druck-Steuermagnetventil 140, 141 wird auf ein Druckniveau angewiesen, das erforderlich ist, um den angewiesenen Durchfluss über das Durchfluss-Steuermagnetventil 178, 180 hinweg zu erzeugen. Als Nächstes wird das Durchfluss-Steuermagnetventil 178, 180 bei Schritt 536 angewiesen, Öl in oder aus der Kammer mit großem Volumen strömen zu lassen, wobei der Kolben 230A–D gezwungen wird, sich zu bewegen. Die Position und Geschwindigkeit des Aktorkolbens 230A–D wird über eine Regelung unter Verwendung der Rückführung des Positionssensors 233A–D bei Schritt 538 gesteuert. Wenn sich die Gabel 233A–D der mittleren neutralen Position annähert, wird die angewiesene Geschwindigkeit bei Schritt 540 verlangsamt. Sobald der Kolben 230A–D einen Bereich in der Nähe der erlernten neutralen Position erreicht hat, wird das Druck-Steuermagnetventil 140, 141 nach aus heruntergefahren, während es dennoch aktiv das Durchfluss-Steuermagnetventil 178, 180 bei Schritt 542 steuert. Sobald der Druck an dem Aktor 230A–D abgelassen worden ist, hält eine mechanische Arretierfeder (nicht gezeigt) den Aktor 230A–D in der neutralen Position. Das Modusventil-Magnetventil 174 wird dann bei Schritt 544 auf einen Nulldruck angewiesen, um eine Leckage an dem Kopf der Modusventile zu vermeiden, und die volle Einrückung ist abgeschlossen.
Die Bauteile des hydraulischen Steuersystems 100 sind über mehrere Fluidverbindungsleitungen verbunden, wie es oben beschrieben ist. Es ist festzustellen, dass die Fluidverbindungsleitungen in einen Ventilkörper integriert oder aus separaten Schläuchen oder Rohren gebildet sein können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Fluidverbindungsleitungen jede beliebige Querschnittsform aufweisen und können zusätzliche oder weniger Biegungen, Windungen und Zweige als veranschaulicht umfassen, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die oben beschriebene Ventilanordnung ist als Schiebeventilanordnung veranschaulicht, die mehrere Anschlüsse aufweist. Es ist jedoch festzustellen, dass andere spezifische Ventiltypen mit größeren oder weniger Anschlüssen vorgesehen sein können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Schließlich ist festzustellen, dass die Quelle für Hydraulikdruckfluid, d. h. der Pumpendruckspeicher 130 und die elektrisch angetriebene Pumpe 106, durch alternative Hydraulikfluidquellen, wie etwa eine maschinengetriebene Pumpe, ersetzt sein können.
Indem eine Durchfluss-Steuerung der Kupplungen 22 und 24 und/oder der Synchronanordnungen 30A–D vorgesehen ist, ist das hydraulische Steuersystem 100 betreibbar, um eine direkte Kupplungspositionssteuerung, eine direkte Synchroneinrichtungsaktor-Positionssteuerung und eine variable Kupplungs- und Synchroneinrichtungsaktor-Positionssteuerung vorzusehen. Gleichzeitig werden schnelle Kupplungsansprechzeiten ermöglicht, Umlaufverluste vermindert und der Bauraum des hydraulischen Steuersystems 100 wird vermindert, was alles zu verbesserter Kraftstoffwirtschaftlichkeit und zu verbessertem Leistungsvermögen beitragt. Das hydraulische Steuersystem 100 ist auch mit BAS/BAS+ Hybridsystemen verträglich. Schließlich wird ein Ausfallmodusschutz durch eine Positionssteuerung als Vorstufe der Steuereinrichtungen 136, 138, 140, 141, 144, 160, 178, 180 und der Ventile 182 und 184 ermöglicht.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom wesentlichen Kern der Erfindung abweichen, sollen im Umfang der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sind nicht als eine Abweichung vom Gedanken und Umfang der Erfindung anzusehen.

Claims

Verfahren zum Steuern einer Doppelkupplung und mehrerer Synchroneinrichtungen in einem Getriebe, wobei das Verfahren umfasst: Auswählen einer Synchroneinrichtung aus den mehreren Synchroneinrichtungen und einer Kupplung aus der Doppelkupplung, die zu betätigen sind, um ein gewünschtes Drehzahlverhältnis in dem Getriebe zu erreichen; Auswählen eines angewiesenen Druckniveaus für ein Kupplungsdruck-Steuermagnetventil in stromaufwärtiger Fluidverbindung mit der ausgewählten Kupplung aus dem höheren von einem Druckniveau, das erforderlich ist, um einen erforderlichen Betrag an Durchfluss durch ein Durchfluss-Steuermagnetventil in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Druck-Steuermagnetventil zu ermöglichen, einem Druckniveau, das erforderlich ist, um ein Kupplungsdrehmoment an der ausgewählten Kupplung zu halten, und einem Druckniveau, das erforderlich ist, um ein Modusventil von einer ersten Position und einer zweiten Position zu positionieren; Anweisen des Kupplungsdruck-Steuermagnetventils, eine erste Lieferung von Hydraulikfluid mit dem ausgewählten angewiesenen Druckniveau vorzusehen; Anweisen des Kupplungsdurchfluss-Steuermagnetventils, eine Durchflussrate der ersten Lieferung von Hydraulikfluid vorzusehen, die die ausgewählte Kupplung betätigen wird; Anweisen eines Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventils, eine zweite Lieferung von Hydraulikfluid zu einem Synchroneinrichtungsdurchfluss-Steuermagnetventil und zu einem ersten Eingang des Modusventils vorzusehen; Anweisen des Synchroneinrichtungsdurchfluss-Steuermagnetventils, eine dritte Lieferung von Hydraulikfluid zu einem zweiten Eingang des Modusventils vorzusehen; Betätigen des Modusventils in eine von der ersten und zweiten Position, um den ersten Eingang mit einem ersten Ausgang und den zweiten Eingang mit einem zweiten Ausgang zu verbinden, wobei der erste Ausgang mit einem ersten Abschnitt einer Kammer eines Aktors verbunden ist und der zweite Ausgang mit einem zweiten Abschnitt der Kammer des Aktors verbunden ist; und Modulieren der zweiten Lieferung von Hydraulikfluid von dem Synchroneinrichtungsdruck-Steuermagnetventil und der dritten Lieferung von Hydraulikfluid von dem Synchroneinrichtungsdurchfluss-Steuermagnetventil, um den Aktor in zumindest eine von einer ersten und zweiten Position zu bewegen und somit die ausgewählte Synchroneinrichtung einzurücken.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Positionierens des Modusventils das Anweisen eines Ventil-Steuermagnetventils in stromabwärtiger Fluidverbindung mit dem Kupplungsdruck-Steuermagnetventil, eine dritte Lieferung von Hydraulikfluid zu dem Modusventil vorzusehen, umfasst.
Verfahren zum Steuern einer Doppelkupplung in einem Getriebe, wobei die Doppelkupplung eine Kupplung aufweist, die durch einen Kupplungsaktor betätigbar ist, wobei der Kupplungsaktor in stromabwärtiger Fluidverbindung mit einem Durchfluss-Steuermagnetventil steht, das in stromabwärtiger Fluidverbindung mit einem Druck-Steuermagnetventil steht, wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln eines Soll-Kupplungsdrehmoments, das durch die Kupplung bereitgestellt werden soll; Ermitteln einer Soll-Kupplungsposition der Kupplung, die das Soll-Kupplungsdrehmoment bereitstellen wird, unter Verwendung einer Beziehung von Kupplungsdrehmoment zu Kupplungsaktorposition; Auswählen eines ersten Drucks eines Hydraulikfluids, der durch das Druck-Steuermagnetventil bereitgestellt werden soll, aus dem höheren von einem Druck, der erforderlich ist, um einen erforderlichen Betrag an Durchfluss durch das Durchfluss-Steuermagnetventil, um die Kupplung zu betätigen, zu ermöglichen, einem Druck, der erforderlich ist, um das Soll-Kupplungsdrehmoment an der Kupplung zu halten, und einem Druck, der erforderlich ist, um ein Modusventil zu schalten; Anweisen des Druck-Steuermagnetventils, eine erste Lieferung von Hydraulikfluid mit dem ausgewählten ersten Druck vorzusehen, um chic stromaufwärtige Seite eines Druckpotenzials über das Durchfluss-Steuermagnetventil hinweg herzustellen; Erfassen einer Position des Kupplungsaktors; Schätzen eines zweiten Drucks einer zweiten Lieferung von Hydraulikfluid an dem Kupplungsaktor unter Verwendung einer vorbestimmten Beziehung von Kupplungsaktorposition zu Kupplungsdruck; Berechnen eines Druckpotenzials über das Durchfluss-Steuermagnetventil hinweg, indem der zweite Druck von dem ersten Druck subtrahiert wird, wobei das Druckpotenzial über das Durchfluss-Steuermagnetventil hinweg eine Beziehung zwischen einem Steuersignal und einer Durchflussrate von dem Durchfluss-Steuermagnetventil erzeugt; Ermitteln einer Durchflussrate der ersten Lieferung von Hydraulikfluid, die von dem Durchfluss-Steuermagnetventil vorgesehen werden soll und den Kupplungsaktor in die Soll-Kupplungsposition positionieren wird; Ermitteln eines Steuersignals, das zu dem Durchfluss-Steuermagnetventil gesendet werden soll, um die Durchflussrate der ersten Lieferung von Hydraulikfluid vorzusehen; und Übermitteln des Steuersignals an das Durchfluss-Steuermagnetventil, um den Kupplungsaktor in die Soll-Kupplungsposition zu bewegen und somit das Soll-Kupplungsdrehmoment vorzusehen.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner den Schritt des Aufrechterhaltens des Druckpotenzials über das Durchfluss-Steuermagnetventil hinweg umfasst, indem das Druck-Steuermagnetventil angewiesen wird, an dem ersten Durchfluss-Steuermagnetventil Druck abzulassen, aufrechtzuerhalten oder zusätzlichen Druck vorzusehen.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Soll-Kupplungsdrehmoment ein Betrag an Drehmoment ist, der erforderlich ist, um eine Aktion innerhalb des Getriebes durchzuführen, die das Durchführen eines Schaltereignisses oder das Aufrechterhalten eines Übersetzungsverhältnisses umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Beziehung von Kupplungsdrehmoment zu Kupplungsaktorposition erlernt wird, wenn das Getriebe arbeitet, indem ein Maschinendrehmoment, während die Kupplung schlupft, mit einer Position des Kupplungsaktors in Beziehung gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner den Schritt des Einstellens der Beziehung von Kupplungsdrehmoment zu Kupplungsaktorposition unter Verwendung einer Positionsregelung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Erfassens der Kupplungsaktorposition das Erfassen der Kupplungsaktorposition unter Verwendung eines Kupplungspositionssensors umfasst.
Synchronisierverfahren einer Drehzahl einer Welle mit einem Zahnrad in einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: Überwachen einer Position eines Aktors, der ausgestaltet ist, um eine mit der Welle gekoppelte Synchroneinrichtung zu bewegen; Überwachen einer Drehzahl der Welle; Positionieren eines Modusventils, um ein Druck-Steuermagnetventil und ein Durchfluss-Steuermagnetventil mit dem Aktor zu verbinden; Ermitteln einer Anfangsposition der Synchroneinrichtung auf der Basis der überwachten Position des Aktors; Anweisen des Druck-Steuermagnetventils, eine erste Lieferung von Hydraulikfluid mit einem ersten vorbestimmten Druck zu dem Aktor und dem Durchfluss-Steuermagnetventil vorzusehen; Anweisen des Durchfluss-Steuermagnetventils, entweder eine zweite Lieferung von Hydraulikfluid mit einer ersten Durchflussrate dem Aktor zuzuführen oder Hydraulikfluid von dem Aktor mit der ersten Durchflussrate abzuführen, abhängig von einer gewünschten Bewegungsrichtung der Synchroneinrichtung, um die Synchroneinrichtung aus der Anfangsposition in eine erste Position zu bewegen; Ermitteln, ob die Synchroneinrichtung die erste Position erreicht hat, auf der Basis der überwachten Position des Aktors; Verringern des Drucks der ersten Lieferung von Hydraulikfluid von dem Druck-Steuermagnetventil auf ein zweites vorbestimmtes Druckniveau, wenn sich die Synchroneinrichtung zwischen der ersten Position und einer zweiten Position bewegt, um eine Geschwindigkeit des Aktors zu verringern; Ermitteln, ob die Synchroneinrichtung die zweite Position erreicht hat, auf der Basis der überwachten Position des Aktors und der überwachten Drehzahl der Welle; Anweisen des Durchfluss-Steuermagnetventils, den Aktor mit einer zweiten Durchflussrate, die geringer als die erste Durchflussrate ist, entweder zu speisen oder zu entleeren, wenn der Aktor die zweite Position erreicht hat; Erhöhen des Drucks der ersten Lieferung von Hydraulikfluid von dem Druck-Steuermagnetventil auf ein drittes vorbestimmtes Druckniveau, wenn die Synchroneinrichtung die zweite Position erreicht hat, um den Aktor in eine dritte Position zu bewegen; Ermitteln, ob die Synchroneinrichtung die dritte Position erreicht hat, auf der Basis der überwachten Position des Aktors; Verringern des Drucks der ersten Lieferung von Hydraulikfluid von dem Druck-Steuermagnetventil auf ein viertes vorbestimmtes Druckniveau, wenn sich die Synchroneinrichtung zwischen der dritten Position und einer vierten Position bewegt, um eine Geschwindigkeit des Aktors zu verringern; Ermitteln, ob die Synchroneinrichtung die vierte Position erreicht hat, auf der Basis der überwachten Position des Aktors; Verringern des Drucks der ersten Lieferung von Hydraulikfluid von dem Druck-Steuermagnetventil auf ein fünftes vorbestimmtes Druckniveau, und Anweisen des Durchfluss-Steuermagnetventils, den Aktor mit einer dritten Durchflussrate entweder zu speisen oder zu entleeren, wenn sich die Synchroneinrichtung zwischen der vierten Position und einer fünften Position bewegt; Ermitteln, ob die Synchroneinrichtung die fünfte Position erreicht hat, auf der Basis der überwachten Position des Aktors; und Anweisen des Druck-Steuermagnetventils auf Null-Druck, wenn sich die Synchroneinrichtung in der fünften Position befindet.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das erste, zweite, dritte, vierte und fünfte vorbestimmte Druckniveau jeweils ein Druck sind, der ausreicht, um eine Durchflussrate zu liefern, die erforderlich ist, um den Aktor in einer gewünschten Zeitdauer in die angewiesene Position zu bewegen und einen Arretierfeder- und Aktorwiderstand zu überwinden.