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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Leistungs-/Antriebsstränge für Kraftfahrzeuge, und insbesondere Hydrauliksysteme für einen Leistungs-/Antriebsstrang.
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HINTERGRUND
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Ein Kraftfahrzeug umfasst typischerweise einen Leistungs-/Antriebsstrang mit einer Antriebsmaschine, um ein Drehmoment zu erzeugen, ein mit der Antriebsmaschine gekoppeltes Getriebe, um das Drehmoment wirksam einzusetzen, und einen Antriebsstrang, der mit dem Getriebe gekoppelt ist, um das Drehmoment auf Räder des Fahrzeugs zu übertragen. Zusätzlich zu dem Getriebe können andere Leistungs-/Antriebsstrangprodukte stromabwärts der Antriebsmaschine Verteilergetriebe, Achsen, Differentiale, Allrad- oder AWD-Kopplungen, und andere Antriebsstrangprodukte umfassen. Antriebsstrangprodukte können einem Fahrzeugantriebsstrang ermöglichen, aus einem Antriebsstrangsmodus in einen anderen zu wechseln, und/oder um die Verteilung von Drehmoment von einem Abschnitt eines Antriebsstrangs auf einen anderen einzustellen. Insbesondere können Verteilergetriebe Wechsel von einem Zweirad- oder 2WD-Antriebsmodus auf einen Vierrad- oder 4WD-Antriebsmodus und umgekehrt ermöglichen, Wechsel von einem Hochbereichs-4WD-Modus auf einen Niedrigbereichs-4WD-Modus und umgekehrt, Anwendung eines bedarfsorientierten 4WD-Modus, Verteilung des Drehmoments zwischen Vorder- und Hinterrädern und/oder rechten und linken Rädern, sowie andere Antriebsstrangsfunktionalitäten.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In einer Ausführungsform umfasst ein Hydrauliksystem für einen Fahrzeug-Leistungs-/Antriebsstrang eine Kupplung, einen Gangwähler, eine Kolben-/Zylinder-Anordnung mit einem Kolben, der in einem Zylinder angeordnet ist, um den Gangwähler anzutreiben, eine Fluidzufuhr, eine reversible Pumpe in Fluidverbindung mit der Fluidzufuhr, um Fluid von der Fluidzufuhr unter Druck zu setzen, eine erste Fluiddruck- und -steuerleitung von der Pumpe zu einer ersten Seite des Kolbens, eine zweite Fluiddruck- und -steuerleitung von der Pumpe zu einer zweiten Seite des Kolbens, und eine dritte Fluiddruckleitung von dem Zylinder zu der Kupplung in einer Position zwischen den ersten und zweiten Seiten des Kolbens, wobei der Kolben auch ein Ventil ist, um die Fluidströmung durch die dritte Fluiddruckleitung von dem Zylinder zu der Kupplung zu steuern
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Hydrauliksystem für einen Fahrzeug-Leistungs-/Antriebsstrang eine Kupplung, einen Gangwähler, eine Kolben-/Zylinder-Anordnung mit einem Kolben, der in dem Zylinder angeordnet ist, um den Gangwähler anzutreiben, sowie eine Fluidzufuhr. Das System umfasst auch eine Hydraulikpumpen- und Reglervorrichtung, mit einem Elektromotor, einer reversiblen Pumpe, die in Fluidverbindung mit der Fluidzufuhr steht und mit dem Motor gekoppelt ist, um Fluid von der Fluidzufuhr unter Druck zu setzen, und einen Zentrifugalregler, der mit dem Motor gekoppelt ist. Das System umfasst des Weiteren eine erste Fluiddruckleitung von der Pumpe zu einer ersten Seite des Kolbens, und eine zweite Fluiddruckleitung von der Pumpe zu einer zweiten Seite des Kolbens, wobei der Zentrifugalregler in Fluidverbindung mit der ersten und der zweiten Pumpendruckleitung steht.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Betrieb eines Hydrauliksystems eines Fahrzeug-Leistungs-/Antriebsstrangproduktes die folgenden Schritte. Eine reversible Pumpe wird in einem ersten Modus und in einer ersten Drehrichtung betrieben, mit einem Druckregler in einer Umwälzstellung, um Fluid von einer Fluidzufuhr durch eine erste Pumpenversorgungsleitung anzusaugen und Fluid unter Druck durch eine erste Fluiddruckleitung durch einen Druckregler zurück zu der Fluidzufuhr auszustoßen. Die Pumpe wird in einem zweiten Modus und mit einer Drehzahl betrieben, die schneller ist als jene im ersten Modus, mit dem Druckregler in einer Umleitstellung, um Fluid an eine erste Kolbendruckkammer gegen eine erste Seite eines Kolbens umzuleiten, der mit einem Gangwähler gekoppelt ist, um dadurch den Gangwähler von einer ersten Einraststellung in eine zweite Einraststellung zu verschieben. Die Pumpe wird in einem dritten Modus und in einer entgegengesetzten zweiten Drehrichtung betrieben, mit dem Druckregler in der Umwälzstellung, um Fluid von der Fluidzufuhr durch eine zweite Pumpenversorgungsleitung anzusaugen und Fluid unter Druck durch eine zweite Fluiddruckleitung durch den Druckregler zurück zu der Fluidzufuhr auszustoßen. Die Pumpe wird in einem vierten Modus und mit einer Drehzahl betrieben, die schneller ist als jene im dritten Modus, mit dem Druckregler in der Umleitstellung, um Fluid an eine zweite Kolbendruckkammer gegen eine zweite Seite des Kolbens umzuleiten, um dadurch den Gangwähler aus der zweiten Einraststellung in die erste Einraststellung zu verschieben. Während und nach dem zweiten Betriebsmodus wird der Kolben in eine erste Stellung bewegt, die einen zweiten Fluideinlass eines Zylinders, in dem der Kolben angeordnet ist, verschließt, und die Kommunikation zwischen einem ersten Fluideinlass des Zylinders und einem Fluidauslass des Zylinders öffnet, so dass durch die Pumpe unter Druck gesetztes Fluid zu einer Kupplung strömt, um die Kupplung zu aktivieren. Während und nach dem vierten Betriebsmodus wird der Kolben in eine zweite Stellung bewegt, die den ersten Fluideinlass verschließt und die Kommunikation zwischen dem zweiten Fluideinlass und dem Fluidauslass öffnet, so dass durch die Pumpe unter Druck gesetztes Fluid zu der Kupplung strömt, um die Kupplung zu aktivieren. Die Kupplung wird deaktiviert, wenn der Kolben in eine dazwischen liegende dritte Stellung zwischen der ersten und zweiten Stellung bewegt wird, so dass der Kolben den Fluidauslass gegen den ersten und dem zweiten Fluideinlass abschließt, so dass der Kolben auch ein Ventil ist, um die Fluidströmung durch die dritte Fluiddruckleitung von dem Zylinder zu der Kupplung zu steuern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Hydraulikdiagramm eines Abschnittes eines Hydrauliksystems für einen Fahrzeug-Leistungs-/Antriebsstrang in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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1A ist eine Querschnittsansicht eines Verteilergetriebes, das den Abschnitt des Hydrauliksystems für einen Fahrzeug-Leistungs-/Antriebsstrang von 1 umfasst; und
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2 ist eine fragmentarische Querschnittsansicht des Abschnitts des Hydrauliksystems von 1, gesehen vom Kreis 2 von 1A aus.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die Zeichnungsfiguren veranschaulichen Ausführungsformen eines Hydrauliksystems 10 für einen Fahrzeug-Leistungs-/Antriebsstrang, das mit einer oder mehreren einzigartigen und erfinderischen Anordnungen von Komponenten ausgestattet ist, um eine erhöhte Effizienz und/oder ein verbessertes Ansprechverhalten des Leistungs-/Antriebsstrangs bereitzustellen. Unter Bezugnahme auf 1 umfasst das System 10 im Allgemeinen eine Kupplung 12, um eine Leistungs-/Antriebsstrangkomponente in eine andere Leistungs-/Antriebsstrangkomponente entweder zum Teil oder vollständig einzurücken oder aus dieser auszurücken. Des Weiteren umfasst das System 10 einen Gangwähler 14, um einen Betriebsmodus des Leistungs-/Antriebsstrangprodukts einzustellen, zum Beispiel von einem 4 × 2-Modus in einen 4 × 4-Modus oder umgekehrt, eine Hoch-/Niedrig-4 × 4-Bereichseinstellung oder umgekehrt, Umstellen eines Antriebsmodus auf einen Neutralmodus, eine Übersetzungsänderung oder dergleichen. Zusätzlich umfasst das System 10 eine Kolben-/Zylinder-Anordnung 16, um den Gangwähler 14 unter Anwendung von Fluiddruck in die Anordnung 16 zu treiben. Darüber hinaus umfasst das System 10 eine Hydraulikpumpen- und Reglervorrichtung 18, die den Fluiddruck, der an die Kolben-/Zylinder-Anordnung 16 zugeführt wird, und der auch an die Kupplung 12 zugeführt werden kann, erzeugt und steuert. Auch umfasst das System 10 ein Fluidverteilungssystem 20, das Fluid an und von der Kolben-/Zylinder-Anordnung 16 verteilt und das auch Fluid von und an die Kupplung 12 verteilen kann.
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Das System 10 kann in beliebigen geeigneten Position(en) eines Leistungs-/Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs (nicht separat dargestellt) für jeden geeigneten Zweck eingebaut werden. Zum Beispiel kann das System 10 Teil eines Leistungs-/Antriebsstrangprodukts sein, zum Beispiel unter Bezugnahme auf 1A ein Verteilergetriebe zur Verteilung des Drehmoments zwischen Vorderrädern und Hinterrädern des Fahrzeugs, um eine 2 × 2-Funktionalität und 4 × 4-Funktionalität bereitzustellen, welche auch Hochbereichs- und Niedrigbereichsmodi des 4 × 4-Betriebs umfassen können. In einem weiteren Beispiel kann das Leistungs-/Antriebsstrangprodukt eine Achse zur Veränderung der Richtung des Drehmoments und zum Steuern des Drehmoments umfassen, zum Beispiel eine Hinterachse zwischen Hinterrädern des Fahrzeugs, ein Vorderachse zwischen Vorderrädern des Fahrzeugs, oder ein Transaxle-Modul zwischen Vorder- oder Hinterrädern des Fahrzeugs. In einem weiteren Beispiel kann das Leistungs-/Antriebsstrangprodukt eine Allrad- oder AWD-Kopplung zwischen Vorderrädern oder Hinterrädern des Fahrzeugs zur Steuerung des Drehmoments dazwischen umfassen.
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Unter Bezugnahme auf 1 kann die Kupplung 12 ein beliebiger geeigneter Typ von Kupplung zur teilweise oder vollständig lösbaren Kopplung eines Abschnitts eines Leistungs-/Antriebsstrangs mit einem weiteren sein. Zum Beispiel kann die Kupplung 12 eine Bremsbandkupplung oder eine Kupplung vom Bandtyp, eine Kupplung vom trockenlaufenden Scheibentyp, oder wie in 2 veranschaulicht, eine Kupplung vom nasslaufenden Scheibentyp sein. Unter Bezugnahme auf 2 kann die Kupplung 12 einen Kupplungssatz oder eine Kupplungsanordnung 22, ein Kupplungsstellglied 24, der axial benachbart zu der Kupplungsanordnung 22 angeordnet ist, um die Kupplungsanordnung 22 zu betätigen, und ein Axiallager 26 umfassen, das zwischen dem Kupplungsstellglied 24 und der Kupplungsanordnung 22 eingebracht ist, um die relative Drehung dazwischen zu erleichtern. Die Kupplungsanordnung 22 kann ein Gehäuse 28 umfassen, das mit einem Kettenrad 30 oder einer beliebigen anderen geeigneten Komponente gekoppelt sein kann, sowie erste Kupplungsscheiben 32, die in dem Gehäuse 28 getragen oder mit diesem gekoppelt sind. Die Anordnung 22 kann auch zweite Kupplungsscheiben 34 umfassen, die die ersten Kupplungsscheiben 32 durchsetzen, in dem Gehäuse 28 getragen und an eine Nabe 36 gekoppelt sind, die ihrerseits mit einer Welle 38 mit einer Längsachse A gekoppelt sein kann. Die Anordnung 22 kann des Weiteren eine Druckplatte 40 umfassen, die in dem Gehäuse 28 getragen und mit diesem gekoppelt ist, um auf die Scheiben 32, 34 ausgeübten Druck gleichmäßig zu verteilen. Das Kupplungsstellglied 24 kann einen Zylinder 42 umfassen, der um die Welle 38 herum angeordnet ist, einen Kolben 44, der in dem Zylinder 42 getragen ist, sowie eine Kolbendruckkammer 43 zwischen dem Zylinder 42 und dem Kolben 44. Das Lager 46 kann zwischen dem Kolben 44 des Kupplungsstellglieds und der Druckplatte 40 der Kupplungsanordnung 22 eingebracht sein.
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Unter Bezugnahme auf 1 kann die Kupplung 12 auch einen Druckregler 46 in Fluidverbindung mit der Kolbendruckkammer 43 umfassen oder diesem zugeordnet sein, um den auf die Kupplung 12 ausgeübten Fluiddruck zu regeln. Der Kupplungsdruckregler 46 kann ein Druckentlastungsventil, einen Überdruckregler oder eine beliebige andere geeignete Vorrichtung zur Regelung des Kupplungsbetätigungsfluiddrucks umfassen. In einem Beispiel kann der Regler 46 so eingestellt sein, dass er den Kupplungsbetätigungsdruck bei 40 bar, oder einem beliebigen anderen geeigneten Wert, entlastet.
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Der Gangwähler 14 kann eine Schaltschiene 48 und eine Schaltgabel 50 umfassen, die mit der Schaltschiene 48 zur axialen Bewegung mit dieser gekoppelt ist, oder kann einen beliebigen anderen Typ von Gangwählerkomponenten umfassen, der geeignet ist, zwischen Betriebsmodi eines Leistungs-/Antriebsstrangprodukts zu wählen. Der Gangwähler 14 kann auch eine Einrastanordnung 52 umfassen, um den Gangwähler 14 in Raststellungen zu halten, die unterschiedlichen Modi des Leistungs-/Antriebsstrangprodukts entsprechen, zum Beispiel Hoch-, Niedrig- und Neutral-4 × 4-Bereichsmodi, oder in einem weiteren Beispiel, erstem Gang, zweitem Gang, etc. Wie in 1 dargestellt kann die Einrastanordnung ein federbelastetes Element 54 in Eingriff mit Einrastmerkmalen 56 eines Abschnittes der Schaltgabel 50 umfassen.
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Unter Bezugnahme auf 2 erstreckt sich die Schaltschiene 48 entlang einer Längsachse B, die zu der Längsachse A der Welle 38 versetzt ist, und die Schaltgabel 50 trägt ein Kopplungselement 58, um drehende Elemente miteinander zu koppeln bzw. zu entkoppeln. Zum Beispiel kann das Kopplungselement 58 verwendet werden, um ein Planetensonnenrad und/oder einen Planetenträger mit der Welle 38 zu koppeln bzw. von dieser zu entkoppeln. Auch kann in einer anderen Ausführungsform eine Einrastanordnung 252 ein federbelastetes Element 54 in Eingriff mit Einrastmerkmalen 256 der Schaltschiene 48 oder einer Einrastkomponente 255, die mit der Schaltschiene 48 gekoppelt ist, umfassen.
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Unter Bezugnahme auf 1 kann die Kolben-/Zylinder-Anordnung 16 einen Gangwählerzylinder 60, einen Gangwählerkolben 62, der in dem Zylinder 60 angeordnet ist, erste und zweite Druckkammern 61, 63 zwischen entsprechenden ersten und zweiten Seiten des Kolbens 62 und dem Zylinder 60, und Dichtungen 64 zur Abdichtung der Kammern 61, 63 gegeneinander umfassen. Der Kolben 62 kann einen ersten Steg 65a, einen zweiten Steg 65b und einen dritten Steg 65c zwischen dem ersten und zweiten Steg 65a, 65b umfassen, wobei die Dichtungen 64 zwischen dem dritten Steg 65c und jedem der ersten und zweiten Stege 65a, 65b getragen sein können. Der Zylinder 60 umfasst einen ersten Fluideinlass 66 an der ersten Seite des Kolbens 62, einen zweiten Fluideinlass 68 an der zweiten Seite des Kolbens 62 sowie einen Fluidauslass 70 zwischen den ersten und zweiten Fluideinlässen 66, 68.
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Unter Bezugnahme auf 2 kann der Zylinder 60 Teil eines größeren Trägeraufbaus sein, der innerhalb des Verteilergetriebegehäuses eingebaut ist. Zum Beispiel können der Zylinder 60 und der Kupplungszylinder 42 ein einteiliges Gehäuse sein. Auch ist der Kolben 62 mit der Schaltschiene 48 gekoppelt, um sich axial innerhalb des Zylinders 60 zwischen einem ersten axialen Anschlag, der durch einen in dem Zylinder 60 getragenen Kragen festgelegt wird, und einem zweiten axialen Anschlag zu bewegen, der durch eine sich quer erstreckenden Wand 74 des Zylinders 60 festgelegt wird, die eine Innendichtung 76 zur Abdichtung gegen den Kolben 62 tragen kann. Der Kragen 72 kann innerhalb des Zylinders 60 durch einen Schnappring, einen Sprengring oder eine beliebige andere geeignete Halterung 77 gesichert sein, und kann eine äußere Dichtung 78 zur Abdichtung gegen den Zylinder 60 und eine innere Dichtung 79 zur Abdichtung gegen den Kolben 62 tragen. Die Einrastanordnung 252 kann innerhalb des Zylinders 60 getragen sein und in einem Abstand von der Schaltgabel 50 an einer Seite des Kolbens 62 der Kolben-/Zylinder-Anordnung 16 angeordnet sein, die jener der Schaltgabel 50 entgegengesetzt ist.
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Unter Bezugnahme auf 1 kann die Hydraulikpumpen- und Reglervorrichtung 18 eine elektro-hydraulische Pumpe und eine Zentrifugalreglervorrichtung umfassen, die eine Antriebsmaschine 80, eine Pumpe 82, die mit der Antriebsmaschine 80 gekoppelt ist und drehbar durch diese angetrieben wird, und/oder einen Druckregler 84 umfasst, der mit der Antriebsmaschine 80 gekoppelt ist und drehbar durch diese angetrieben wird. Darüber hinaus kann die Pumpe 82 reversibel sein, und in ähnlicher Weise kann auch die Antriebsmaschine 80 reversibel sein, um die Pumpe 82 reversibel anzutreiben. So wie er hierin verwendet wird, umfasst der Begriff "reversibel" einen bidirektionalen Drehbetrieb. Die Antriebsmaschine 80 kann einen Gleichstrom-Bürstenmotor oder einen beliebigen anderen geeigneten Typ von Elektromotor umfassen. Auch kann die Pumpe 82 mittels der Antriebsmaschine 80 reversibel gemacht werden, wenn die Antriebsmaschine 80 selbst reversibel ist, oder durch eine reversible Kopplung (nicht dargestellt) zwischen der Antriebsmaschine 80 und der Pumpe 82 oder durch eine beliebige andere geeignete Anordnung. In jedem Fall kann die Pumpe 82 eine Zahnrad- oder Gerotorpumpe, eine Flügelzellenpumpe, eine Radialkolbenpumpe, eine Axialkolbenpumpe, oder einen beliebigen anderen geeigneten Typ von Pumpe umfassen. Der Druckregler 84 kann einen Zentrifugalregler umfassen, und kann somit ein oder mehrere zentrifugal betätigte Ventile umfassen, die normalerweise offen in einer Umwälzstellung sein können, um die Umwälzung des Fluids zu erleichtern, und die in einer Umleitstellung und bei einer gewünschten Drehzahl des Reglers 84 schließen können, um die Fluidströmung zu dem Kolben 62 umzuleiten. Die Vorrichtung 18 kann aus separaten und verschiedenen Teilanordnungen bestehen, oder kann ein einteiliges Produkt sein, zum Beispiel eine zentrifugale elektro-hydraulische oder CEH-Kolbenpumpen- und Regleranordnung einer Leistungs-/Antriebsstrang-Drehmomentkupplung der Marke HALDEX Generation V des Anmelders dieser Offenbarung.
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Das Fluidverteilungssystem 20 kann unabhängig sein oder kann unter den vorstehend erwähnten Teilsystemen des Hydrauliksystems 10 verteilt sein. Das Fluidverteilungssystem 20 umfasst eine Fluidzufuhr 86, einen Filter 88 zwischen der Fluidzufuhr 86 und der Pumpe 82, und mehrere Fluidleitungen 90 zwischen der Fluidzufuhr und der Kolben-/Zylinder-Anordnung 16 und der Kupplung 12. Die Fluidzufuhr 86 kann ein Reservoir, einen Sumpf, eine Versorgungsleitung oder eine beliebige andere geeignete Fluidquelle umfassen, die unter atmosphärischem Druck stehen oder in einem bestimmten Ausmaß unter Druck gesetzt sein kann. Das Fluid in der Zufuhr 86 kann Öl, Hydraulikfluid oder ein beliebiges anderes Fluid sein, das zu Betätigung von Elementen von Leistungs-/Antriebsstrangprodukten geeignet ist.
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Die Fluidleitungen 90 umfassen Druckleitungen und Versorgungsleitungen. Insbesondere umfassen die Fluidleitungen 90 erste und zweite Fluiddruckleitungen 91, 92 von der Pumpen- und Reglervorrichtung 18 zu der Kolben-/Zylinder-Anordnung 16, und können auch eine dritte Fluiddruckleitung 93 zu der Kupplung 12 von der Kolben-/Zylinder-Anordnung 16 und an einer Position des Zylinders 60 zwischen den ersten und zweiten Fluiddruckleitungen 91, 92 umfassen. Dementsprechend kann die Kolben-/Zylinder-Anordnung 16 auch die Fluidströmung durch die dritte Fluiddruckleitung 93 zu der Kupplung 12 steuern. Die Fluidleitungen 90 umfassen auch eine erste Pumpenversorgungsleitung 94 zwischen der Fluidzufuhr 86 und einem ersten Anschluss 96 der Pumpe 82, ein erstes Versorgungsrückschlagventil 98 in der ersten Pumpenversorgungsleitung 91, eine zweite Pumpenversorgungsleitung 100 zwischen der Fluidzufuhr 86 und einem zweiten Anschluss 102 der Pumpe 82, und mit einem stromaufwärtigen Ende stromaufwärts des ersten Versorgungsrückschlagventils 98, und einem zweiten Versorgungsrückschlagventil 104 in der zweiten Pumpenversorgungsleitung 100.
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Die erste Fluiddruckleitung 91 erstreckt sich zwischen dem zweiten Anschluss 102 der Pumpe 82 und der ersten Seite des Kolbens 62, und die zweite Fluiddruckleitung 91 erstreckt sich zwischen dem ersten Anschluss 96 der Pumpe 82 und der zweiten Seite des Kolbens 62, und weist ein stromaufwärtiges Ende zwischen dem ersten Versorgungsrückschlagventil 98 und dem ersten Anschluss 96 der Pumpe 82 aufweist. Der Druckregler 84 steht in Fluidverbindung mit den ersten und zweiten Fluiddruckleitungen 91, 93. Ein erstes Druckrückschlagventil 106 kann zwischen dem Druckregler 84 und dem zweiten Anschluss 102 der Pumpe 82 eingebracht sein, und ein zweites Druckrückschlagventil 108 kann zwischen dem Druckregler 84 und dem ersten Anschluss 96 der Pumpe 82 eingebracht sein. Die ersten und zweiten Fluiddruckleitungen 91, 93 erstrecken sich jeweils von der Pumpe 82 zu den ersten und zweiten Seiten des Kolbens 62, und die dritte Fluiddruckleitung 93 erstreckt sich von dem Zylinder 60 zu der Kupplung 12 in einer Position zwischen den ersten und zweiten Seiten des Kolbens 62. Dementsprechend kann der Kolben 62 auch ein Ventil sein, um die Fluidströmung aus dem Fluidauslass 70 und durch die dritte Fluiddruckleitung 93 von dem Zylinder 60 zu der Kupplung 12 zu steuern. Wie in 2 dargestellt, kann sich die dritte Fluiddruckleitung 93 durch ein Gehäuse von dem Gangwählerzylinder-Abschnitt 60 des Gehäuses zu dem Kupplungsstellgliedzylinder-Abschnitt 60 des Gehäuses erstrecken. Zum Beispiel kann sich die Druckleitung 93 durch einen Zwischenabschnitt des einteiligen Gehäuses erstrecken, das durch den Zylinder 60 und den Kupplungszylinder 42 gebildet werden kann. Das einteilige Gehäuse kann ein Gussteil sein, und die Druckleitung 93 kann in das Gehäuse eingegossen, eingeformt oder maschinell eingearbeitet sein, oder in einer beliebigen anderen geeigneten Weise bereitgestellt sein.
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Im Betrieb setzt die Pumpe 82 das Fluidverteilungssystem 20 auf eine Weise unter Druck, die geeignet ist, um den Gangwähler 14 zu betätigen, und kann auch das Fluidverteilungssystem 20 unter Druck setzen, um die Kupplung 12 zu betätigen. In einem ersten Betriebsmodus wird die Pumpe 82 in einer ersten Richtung angetrieben, um Fluid von der Fluidzufuhr 86 durch den Filter 88, durch das erste Versorgungsrückschlagventil 98, und durch den Rest der ersten Pumpenversorgungsleitung 94 anzusaugen. Zusätzlich stößt die Pumpe 82 in dem ersten Modus normalerweise Fluid unter Druck durch die erste Fluiddruckleitung 91, durch das erste Druckrückschlagventil 106, durch den Druckregler 84, und zurück zu der Fluidzufuhr 86 aus. In einem zweiten Betriebsmodus wird die Pumpe 82 mit einer Drehzahl angetrieben, die höher als jene des ersten Modus ist und ausreicht, um den Druckregler 84 in eine geschlossene Stellung zu betätigen, in der zum Beispiel Fluid durch den Regler 84 umgeleitet wird, um zu der ersten Kolbendruckkammer 61 gegen die erste Seite des Kolbens 62 zu strömen, um den Kolben 62 zu verdrängen und damit den Gangwähler 14 zum Beispiel von einer hohen Stellung in eine Neutralstellung oder von der Neutralstellung in eine niedrige Stellung zu verschieben.
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In einem dritten Betriebsmodus wird die Pumpe 82 in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung angetrieben, um Fluid von der Fluidzufuhr 86 durch den Filter 88, durch das zweite Versorgungsrückschlagventil 104, und durch den Rest der zweiten Pumpenversorgungsleitung 100 anzusaugen. Zusätzlich stößt die Pumpe 82 in dem dritten Modus normalerweise Fluid unter Druck durch die zweite Fluiddruckleitung 92, durch das zweite Druckrückschlagventil 108, durch den Druckregler 84, und zurück zu der Fluidzufuhr 86 aus. In einem vierten Betriebsmodus wird die Pumpe 82 mit einer Drehzahl angetrieben, die höher als jene des dritten Modus ist und ausreicht, um den Druckregler 84 in die geschlossene Stellung zu betätigen, in der zum Beispiel Fluid durch den Regler 84 umgeleitet wird, um zu der zweiten Kolbendruckkammer 63 gegen die zweite Seite des Kolbens 62 zu strömen, um den Kolben 62 zu verdrängen und damit den Gangwähler 14 zum Beispiel von der niedrigen Stellung in die Neutralstellung oder von der Neutralstellung in die hohe Stellung zu verschieben. Dementsprechend umfasst das Hydrauliksystem 10 eine einzigartige und erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung von Gangschaltungen, Bereichsumschaltungen oder anderen Modusänderungen.
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Zusätzlich kann das Hydrauliksystem 10 eine einzigartige und erfindungsgemäße Anordnung umfassen, um die Kupplung 12 während eines oder mehrerer der vorstehend erwähnten Betriebsmodi zu betätigen. Zum Beispiel bewegt sich der Kolben 62 während und nach dem zweiten Betriebsmodus in eine Stellung, die den zweiten Fluideinlass 68 des Zylinders 60 schließt und die Kommunikation zwischen dem ersten Fluideinlass 66 des Zylinders 60 und dem Fluidauslass 70 des Zylinders 60 öffnet, so dass Fluid, das durch die Pumpe 82 unter Druck gesetzt wurde, zu der Kupplung 12 strömt, um die Kupplung 12 zu aktivieren oder zu betätigen. In einem ähnlichen Beispiel bewegt sich der Kolben 62 während und nach dem vierten Betriebsmodus in eine Stellung, die den ersten Fluideinlass 66 verschließt und die Kommunikation zwischen dem zweiten Fluideinlass 68 und dem Fluidauslass 70 öffnet, so dass Fluid, das durch die Pumpe 82 unter Druck gesetzt wurde, zu der Kupplung 12 strömt, um die Kupplung 12 zu aktivieren oder zu betätigen. Zusätzlich kann in Übereinstimmung mit dieser Anordnung die Kupplung 12 deaktiviert werden, wenn der Kolben 62 in eine Zwischenstellung bewegt wird, so dass der Zwischensteg 65c des Kolbens 62 den Fluidauslass 70 gegen den ersten und zweiten Fluideinlass 66, 68 abschließt. Zum Beispiel kann der Kolben 62 in die Zwischenstellung bewegt werden, indem die Pumpe 82 angetrieben wird, bis ein Einrast-/Kugelschalter (nicht dargestellt) erfasst, dass der Kolben 62 in die Zwischenstellung bewegt worden ist, und die Deaktivierung des Motors 80 und damit die Deaktivierung der Pumpe 82 signalisiert. Der Fachmann wird erkennen, dass der Kolben 62 auf beliebige andere geeignete Weise unter Verwendung beliebiger anderer geeigneter Schalter, Ventile, Sensoren oder dergleichen bewegt werden kann. Dementsprechend können die ersten und zweiten Fluiddruckleitungen 91, 92 als erste und zweite Druck- und Steuerleitungen dienen, nicht nur, um die Kolbenkammern 61, 63 unter Druck zu setzen, um den Kolben 62 und Gangwähler 14 zu betätigen, sondern auch, um die Kommunikation des ersten oder zweiten Fluideinlasses 66, 68 des Zylinders 60 mit dem Fluidauslass 70 zu steuern.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere die strukturelle Anordnung des Hydrauliksystems 10. Schema, Zeitsteuerung, Prioritäten und Protokoll der Schaltung gehen über den Umfang der vorliegenden Offenbarung hinaus, und somit wird der Fachmann verstehen, dass ein beliebiges geeignetes System zur Überwachung und Steuerung des hierin offenbarten Systems 10 verwendet werden kann. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann zum Beispiel ein elektronisches Steuergerät verwendet werden, um verschiedene Aspekte des Betriebs des Hydrauliksystems 10 auszuführen. In einem Beispiel kann das elektronische Steuergerät Eingabedaten von einem Benutzer und/oder Sensoren empfangen, die empfangenen Eingaben durch gespeicherte Software und/oder Daten verarbeiten und Ausgangssignale an die Antriebsmaschine 80 übertragen. Das elektronische Steuergerät kann Teil des Leistungs-/Antriebsstrangprodukts sein, oder kann davon getrennt oder elektrisch mit diesem gekoppelt sein. Das elektronische Steuergerät kann allgemein einen Speicher, einen mit dem Speicher gekoppelten Prozessor, eine oder mehrere Schnittstellen, die mit dem Prozessor gekoppelt sind, eine oder mehrere Eingabeeinrichtungen, die mit dem Prozessor gekoppelt sind, und/oder eine oder mehrere Ausgabeeinrichtungen, die mit dem Prozessor gekoppelt sind, umfassen. Natürlich kann das elektronische Steuergerät des Weiteren beliebige Hilfseinrichtungen, zum Beispiel Uhren, eingebaute Leistungsversorgungen etc. umfassen. Obwohl nicht dargestellt kann das elektronische Steuergerät durch eine externe Stromversorgung, zum Beispiel einen AC-/DC-Wandler, eine oder mehrere Batterien, Brennstoffzellen etc. mit Elektrizität versorgt werden.
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Das System 10 kann auf verschiedene Komponenten, die zuvor in Hydrauliksystemen für Fahrzeugantriebsstränge erforderlich waren, verzichten. Zum Beispiel kann das System 10 auf ein zusätzliches elektromechanisches Ventil in den Pumpendruckleitungen zwischen der reversiblen Pumpe und der Kupplung und/oder auf ein zusätzliches Schieberventil in den Pumpendruckleitungen zwischen der reversiblen Pumpe und der Kupplung verzichten.
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Die vorangehende Beschreibung wird als rein illustrativ angesehen. Die verwendete Terminologie soll als beschreibender Wortlaut und keinesfalls einschränkend verstanden werden. Dem Fachmann werden im Lichte der Beschreibung zahlreiche Abwandlungen und Variationen in den Sinn kommen. Somit soll die vorangehende Beschreibung die Erfindung keinesfalls nur auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränken. Dementsprechend gilt der Umfang der Erfindung als durch die folgenden Ansprüche definiert.
