DE102006000107B4

DE102006000107B4 - Hydrauliksteuergerät für eine hydraulische Kraftübertragung mit einer Sperrkupplung

Info

Publication number: DE102006000107B4
Application number: DE102006000107.9A
Authority: DE
Inventors: Kazutoshi Nozaki; Atsushi Tabata; Atsushi Honda; Akiharu Abe; Yuji Inoue; Hirofumi Ota; Atsushi Kamada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2026-03-04
Also published as: JP2006242347A; US7377373B2; CN1828092A; CN100434771C; US20060196746A1; DE102006000107A1; JP4760060B2

Abstract

Hydrauliksteuergerät für eine hydraulische Kraftübertragung mit einer Sperrkupplung für ein Fahrzeug, in dem die Sperrkupplung (32) in Übereinstimmung mit einer Druckdifferenz zwischen einer eingriffsseitigen Ölkammer (35) und einer nichteingriffsseitigen Ölkammer (33) arbeitet, gekennzeichnet durch: ein Sperrschaltventil (52), das durch ein Elektromagnetsolenoid (49) zum Schalten zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position geschaltet wird, wobei: wenn die erste Position des Sperrschaltventils (52) gewählt ist, ein Hydraulikdruck zu der eingriffsseitigen Ölkammer (35) zugeführt wird; und wenn die zweite Position des Sperrschaltventils (52) gewählt ist, ein Hydraulikdruck zu der nichteingriffsseitigen Ölkammer (33) zugeführt wird; und ein lineares Solenoidventil (56), das ein Kolbenventilelement (114) hat, das mittels einer elektromagnetischen Kraft angetrieben wird, wobei das Kolbenventilelement einen Hydraulikdruck einstellt, der von dem linearen Solenoidventil (56) abgegeben wird, wobei: ein Öldurchgang vorgesehen ist, durch den der Hydraulikdruck, der von dem linearen Solenoidventil (56) abgegeben wird, über das Sperrschaltventil (52) zu der nichteingriffsseitigen Ölkammer (33) zugeführt wird, wenn das Sperrschaltventil (52) in der ersten Position ist; und Öldurchgänge vorgesehen sind, durch die ein Hydraulikdruck in der eingriffsseitigen Ölkammer (35) auf ein Ende des Kolbenventilelements (114) des linearen Solenoidventils (56) aufgebracht wird, und ein Hydraulikdruck in der nichteingriffsseitigen Ölkammer (33) auf das andere Ende des Kolbenventilelements (114) aufgebracht wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hydrauliksteuergerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 für eine hydraulische Kraftübertragung mit einer Sperrkupplung für ein Fahrzeug.
Stand der Technik
Es gibt Fahrzeuge, die mit einer hydraulischen Kraftübertragung mit einer Sperrkupplung wie zum Beispiel einem Drehmomentwandler mit einer Sperrkupplung oder einer Fluidkupplung mit einer Sperrkupplung vorgesehen sind. Die Hydrauliksteuergeräte für derartige hydraulische Kraftübertragungen mit einer Sperrkupplung sind vorgeschlagen worden. Zum Beispiel können die Hydrauliksteuergeräte die Sperrkupplung anweisen zu rutschen, um periodische Drehmomentumschwankungen eines Verbrennungskraftmotors zu absorbieren, wenn ein Fahrzeug mit geringen Geschwindigkeiten fährt. JP-A-05-099331 beschreibt ein Beispiel derartiger Hydrauliksteuergeräte. Das beschriebene Hydrauliksteuergerät hat ein Sperrschaltventil; ein Sperrsteuerventil; und ein lineares Solenoidventil. Das Sperrschaltventil wird zwischen zwei Positionen als Antwort auf den Betrieb eines Elektromagnetventils zum Schalten geschaltet, so dass die Sperrkupplung in Eingriff ist oder losgelöst ist. Das Sperrsteuerventil stellt den Druck des Hydrauliköls ein, das von der hydraulischen Kraftübertragung strömt, wenn das Sperrschaltventil in die Eingriffsposition geschaltet wird, dadurch wird das Eingreifen der Sperrkupplung gesteuert. Das lineare Solenoidventil gibt einen Signaldruck ab, der auf ein Kolbenventilelement aufgebracht wird, um das Sperrsteuerventil zu steuern. Das heißt, das Sperrsteuerventil steuert das Eingreifen, das Lösen und den Rutschzustand der Sperrkupplung.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat der herkömmliche Hydrauliksteuerapparat für eine hydraulische Kraftübertragung mit einer Sperrkupplung für ein Fahrzeug das Sperrschaltventil und das Sperrsteuerventil zusätzlich zu dem Elektromagnetventil zum Schalten und dem linearen Solenoidventil. Jedes Ventil, das Sperrschaltventil und das Sperrsteuerventil hat ein Kolbenventilelement. Daher ist der Aufbau des Hydrauliksteuergeräts kompliziert, was die Größe des Hydrauliksteuergeräts vergrößert.
JP 10 220 572 A zeigt ein gattungsbildendes Hydrauliksteuergerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 für eine hydraulische Kraftübertragung mit einer Sperrkupplung für ein Fahrzeug.
DE 10 2004 024 379 A1 zeigt eine weitere Hydraulikdrucksteuervorrichtung für eine hydraulische Fahrzeugkraftübertragungsanlage mit einer Überbrückungskupplung.
Ferner zeigt DE 197 17 355 A1 ein weiteres herkömmliches Hydrauliksteuergerät mit einem Sperrschaltventil, einem Sperrsteuerventil und einem linearen Solenoidventil.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein herkömmliches Hydrauliksteuergerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu verbessern, dass der Aufbau des Hydrauliksteuergeräts vereinfacht ist, die Baugröße des Hydrauliksteuergeräts verkleinert ist, und dass der Steuerungsaufwand des Hydrauliksteuergeräts verringert ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist mit einem Hydrauliksteuergerät nach Anspruch 1 für eine hydraulische Kraftübertragung mit einer Sperrkupplung für ein Fahrzeug gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.
Ein Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf ein Hydrauliksteuergerät für eine hydraulische Kraftübertragung mit einer Sperrkupplung, in dem die Sperrkupplung in Übereinstimmung mit einer Druckdifferenz zwischen einer eingriffsseitigen Ölkammer (Eingriffsölkammer) und einer nichteingriffsseitigen Ölkammer (Loslöseölkammer) betrieben wird. Das Hydrauliksteuergerät hat ein Sperrschaltventil; und ein lineares Solenoidventil. Das Sperrschaltventil wird durch ein Elektromagnetventil zum Schalten zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position geschaltet. Wenn das Sperrschaltventil in der ersten Position platziert ist, wird ein Hydraulikdruck zu der eingriffsseitigen Ölkammer zugeführt, und wenn das Sperrschaltventil in der zweiten Position platziert ist, wird der Hydraulikdruck zu der nichteingriffsseitigen Ölkammer zugeführt. Das lineare Solenoidventil hat ein Kolbenventilelement, das mittels einer elektromagnetischen Kraft angetrieben wird, und stellt einen Hydraulikdruck ein, der von dem linearen Solenoidventil abgegeben wird. Ein Öldurchgang ist vorgesehen, durch den der Hydraulikdruck, der von dem linearen Solenoidventil abgegeben wird, über das Sperrschaltventil zu der nichteingriffsseitigen Ölkammer zugeführt wird, wenn das Sperrschaltventil in der ersten Position ist, und Öldurchgänge sind vorgesehen, durch die ein Hydraulikdruck in der eingriffsseitigen Ölkammer auf ein Ende des Kolbenventilelements des linearen Solenoidventils aufgebracht wird, und ein Hydraulikdruck in der nichteingriffsseitigen Ölkammer auf das andere Ende des Kolbenventilelements aufgebracht wird.
Mit diesem Aufbau wird durch Platzieren des Sperrschaltventils in der ersten Position die Sperrkupplung in Eingriff gebracht; und durch Platzieren des Sperrschaltventils in der zweiten Position wird die Sperrkupplung gelöst. Ferner wird, wenn die Sperrkupplung in Eingriff ist, der Hydraulikdruck, der von dem linearen Solenoidventil abgegeben wird, zu der nichteingriffsseitigen Ölkammer der hydraulischen Kraftübertragung zugeführt. Ferner wird die Druckdifferenz zwischen der eingriffsseitigen Ölkammer und der nichteingriffsseitigen Kammer auf das Kolbenventilelement des linearen Solenoidventils aufgebracht. Daher wird das Kolbenventilelement angetrieben, so dass die elektromagnetische Kraft, die von einem linearen Solenoid aufgebracht wird, gleich der Druckdifferenz wird. Demgemäß kann der Hydraulikdruck, der von dem linearen Solenoidventil abgegeben wird, so eingestellt werden, dass die Druckdifferenz ein wünschenswerter Wert wird. Das heißt, das Eingriff, Lösen und Rutschen der Sperrkupplung kann mittels den zwei Ventilen, d. h. dem Sperrschaltventil und dem linearen Solenoidventil, gesteuert werden. Demgemäß wird ein Sperrsteuerventil weggelassen, das in dem herkömmlichen Hydrauliksteuergerät verwendet wird. Dies vereinfacht den Aufbau und reduziert die Größe des Hydrauliksteuergeräts für den Drehmomentwandler mit der Sperrkupplung.
Das Sperrschaltventil kann den Hydraulikdruck, der von dem linearen Solenoidventil abgegeben wird, auf die nichteingriffsseitige Ölkammer aufbringen, wenn das Sperrschaltventil in der ersten Position platziert ist. Mit diesem Aufbau ist, wenn der Hydraulikdruck, der von dem linearen Solenoidventil abgegeben wird, Null ist, die Sperrkupplung der hydraulischen Kraftübertragung in Eingriff. Wenn sich der Hydraulikdruck, der von dem linearen Solenoidventil abgegeben wird, erhöht, verringert sich die Druckdifferenz zwischen der eingriffsseitigen Ölkammer und der nichteingriffsseitigen Ölkammer, und das Eingriffsvermögen der Sperrkupplung verringert sich. Daher kann das Rutschen der Sperrkupplung gesteuert werden.
Das Kolbenventilelement des linearen Solenoidventils kann eine Kommunikation zwischen einem Abgabeanschluss und einem Einlassanschluss erlauben und unterbrechen. Der Hydraulikdruck wird von dem Abgabeanschluss ausgegeben und der ursprüngliche Druck wird zu dem Einlassanschluss zugeführt. Ferner wird die elektromagnetische Kraft, die erforderlich ist, um das Kolbenventilelement zu einer Öffnungsposition zu drängen, gemäß der nachstehend beschriebenen Gleichung bestimmt. F_SOL = F_OFF + F_S – F_ON (1)
In dieser Gleichung (1) gibt F_SOL die elektromagnetische Kraft wieder, um das Kolbenventilelement zu der Öffnungsposition zu drängen. F_ON gibt die Druckkraft wieder, um das Kolbenventilelement zu der Öffnungsposition auf der Grundlage des Hydraulikdrucks in der eingriffsseitigen Ölkammer zu drängen. F_OFF gibt eine Druckkraft wieder, um das Kolbenventilelement zu einer geschlossenen Position auf der Grundlage des Hydraulikdrucks in der nichteingriffsseitigen Ölkammer zu drängen. F_S ist die Druckkraft einer Feder, um das Kolbenventilelement zu der geschlossenen Position zu drängen. Mit diesem Aufbau wird das Kolbenventilelement so betrieben, dass die elektromagnetische Kraft, um das Kolbenventilelement gegen die Öffnungsposition zu drängen, gleich der Summe der Druckkraft (F_OFF – F_ON) und der Druckkraft F_S der Feder ist. Die Druckkraft (F_OFF – F_ON) entspricht der Druckdifferenz zwischen der eingriffsseitigen Ölkammer und der nichteingriffsseitigen Ölkammer. Daher kann der Hydraulikdruck, der von dem linearen Solenoidventil abgegeben wird, zuverlässig eingestellt werden, so dass die Druckdifferenz ein wünschenswerter Wert wird.
Die hydraulische Kraftübertragung kann einen nichteingriffsseitigen Anschluss; einen ersten eingriffsseitigen Anschluss; und einen zweiten eingriffsseitigen Anschluss haben. Eine Kommunikation ist zwischen der nichteingriffsseitigen Ölkammer und dem nichteingriffsseitigen Anschluss und auch zwischen der eingriffsseitigen Ölkammer und jedem von dem ersten eingriffsseitigen Anschluss und dem zweiten eingriffsseitigen Anschluss vorgesehen. Wenn die Sperrkupplung in Eingriff ist, strömt Hydrauliköl, das zu dem ersten eingriffsseitigen Anschluss zugeführt wird, in die eingriffsseitige Ölkammer und strömt von dem zweiten eingriffsseitigen Anschluss aus, wird zirkuliert und kehrt über das Sperrschaltventil und das lineare Solenoidventil zu der eingriffsseitigen Ölkammer zurück. Das heißt, die hydraulische Kraftübertragung ist eine sogenannte Dreiweg-hydraulische Kraftübertragung in einer Dreiweg-hydraulischen Kraftübertragung strömt, selbst wenn die Sperrkupplung in Eingriff ist, das Hydrauliköl von dem ersten eingriffsseitigen Anschluss zu dem zweiten eingriffsseitigen Anschluss. Wenn das Sperrschaltventil in der ersten Position ist, kann das Sperrschaltventil dem Hydrauliköl erlauben, um von dem zweiten eingriffsseitigen Anschluss zu strömen, und kann das Hydrauliköl zu dem linearen Solenoidventil zuführen, das die Sperrkupplung in Eingriff bringt. Das lineare Solenoidventil kann die Menge von Hydrauliköl, das von der eingriffsseitigen Ölkammer abgegeben wird, mit der Erhöhung in dem Hydraulikdruck, der von dem linearen Solenoidventil abgegeben wird, erhöhen. Mit diesem Aufbau wird, selbst wenn die Sperrkupplung in Eingriff ist, das Hydrauliköl, das durch den ersten eingriffsseitigen Anschluss zu der eingriffsseitigen Ölkammer zugeführt wird, von dem zweiten eingriffsseitigen Anschluss abgegeben. Das heißt der Hydraulikdruck wird in der eingriffseitigen Ölkammer der hydraulischen Kraftübertragung zirkuliert. Ferner erhöht das lineare Solenoidventil die Menge von Hydraulikdruck, die von dem zweiten eingriffsseitigen Anschluss abgegeben wird, mit der Erhöhung in dem Hydraulikdruck, der von dem linearen Solenoidventil abgegeben wird, zu der nichteingriffsseitigen Ölkammer der hydraulischen Kraftübertragung, das heißt die Erhöhung des Rutschbetrags der Sperrkupplung. Dies stellt geeignet ein Überhitzen der hydraulischen Kraftübertragung ab.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale, ihre Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung wird durch Lesen der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der beispielhaften Ausführungsbeispiele der Erfindung besser verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, in denen:
1 stellt ein Abbild dar, das eine Kraftübertragung für ein Fahrzeug zeigt, bei der ein Hydrauliksteuergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird;
2 stellt eine Tabelle dar, die die Beziehung zwischen den Schaltgängen und der Kombination der Betätigungen des ersten elektromagnetischen Ventils und des zweiten elektromagnetischen Ventils in einem automatischen Getriebe zeigt, das in der in 1 gezeigten hydraulischen Kraftübertragung beinhaltet ist;
3 stellt ein Abbild dar, das den Aufbau des Hauptabschnitts eines Hydrauliksteuerkreises zeigt, der in 1 gezeigt ist;
4 stellt eine Schnittansicht dar, die den Aufbau eines linearen Solenoidventils zeigt, das in 3 gezeigt ist;
5 stellt ein Abbild dar, das den Aufbau des Hauptabschnitts eines Hydrauliksteuerkreises gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
6 stellt eine Schnittansicht dar, die den Aufbau eines linearen Solenoidventils gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, das in 5 gezeigt ist.
Ausführliche Beschreibung der beispielhaften Ausführungsbeispiele
In der nachstehenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen ist die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die beispielhaften Ausführungsbeispiele ausführlicher beschrieben.
1 stellt ein schematische Abbild dar, das eine Kraftübertragung für ein Fahrzeug zeigt, bei der ein Hydrauliksteuergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird. In 1 wird die Kraft, die von einem Verbrennungskraftmotor 10 abgegeben wird, um über einen Drehmomentwandler 12 mit einer Sperrkupplung Räder, ein abgestuftes Automatikgetriebe 14 und ein (nicht gezeigtes) Differenzialgetriebe und des gleichen anzutreiben. Der Drehmomentwandler 12 mit der Sperrkupplung ist eine hydraulische Kraftübertragung. Das abgestufte Automatikgetriebe 14 hat drei Planetengetriebesätze.
Der Drehmomentwandler 12 hat ein Pumpenrad 18; ein Turbinenlaufrad 22; ein Statorrad 28; eine Sperrkupplung 32; einen eingriffsseitigen Anschluss 29 und einen nichteingriffsseitigen Anschluss 31. Das Pumpenrad 18 ist mit einer Kurbelwelle 16 des Verbrennungskraftmotors 10 verbunden. Das Turbinenlaufrad 22 ist an einer Eingangswelle 20 des Automatikgetriebes 14 befestigt und wird durch Öl, das von dem Pumpenrad 18 gefördert wird, gedreht. Das Statorrad 28 ist über eine Einwegkupplung 24 an einem Gehäuse 26 befestigt, das ein nicht drehbares Element ist. Die Sperrkupplung 32 ist über einen Dämpfer 30 mit der Eingangswelle 20 verbunden. Das Hydrauliköl für den Drehmomentwandler 12 wird durch den eingriffsseitigen Anschluss 29 zugeführt und wird durch den nichteingriffsseitigen Anschluss 31 abgegeben. Der Raum innerhalb des Drehmomentwandlers 12 ist durch die Sperrkupplung 32 in eine eingriffsseitige Ölkammer 35 und eine nichteingriffsseitige Ölkammer 33 geteilt. Eine Kommunikation ist zwischen der eingriffsseitigen Ölkammer 35 und dem eingriffsseitigen Anschluss 29 und zwischen der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 und dem nichteingriffsseitigen Anschluss 31 vorgesehen. Wenn der Hydraulikdruck in der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 höher als der in der eingriffsseitigen Ölkammer 35 wird, löst sich die Sperrkupplung 32. Als Ergebnis wird ein Drehmoment um ein Verstärkungsverhältnis korrespondierend zu dem Verhältnis zwischen der Eingangsdrehzahl und der Ausgangsdrehzahl des Drehmomentwandlers 12 verstärkt. Wenn der Hydraulikdruck in der eingriffsseitigen Ölkammer 35 höher als der in der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 wird, greift die Sperrkupplung 32 ein. Als Ergebnis ist die Kurbelwelle 16 direkt mit der Eingangswelle 20 verbunden, welche Eingangs-/Ausgangselemente des Drehmomentwandlers 12 sind.
Das Automatikgetriebe 14 hat drei einfache Planetengetriebe 34, 36 und 38; die Eingangswelle 20; das Ausgangszahnrad 39; und eine Gegenwelle (Ausgangswelle) 40. Die Planetengetriebe 34, 36 und 38 sind an der gleichen Achse vorgesehen. Das Ausgangszahnrad 39 dreht sich gemeinsam mit dem Hohlrad des Planetengetriebes 38. Eine Kraft wird zwischen dem Differenzialgetriebe und der Gegenwelle (Ausgangswelle) 40 übertragen. Einige Komponenten der Planetengetriebe 34, 36 und 38 sind einstückig miteinander verbunden. Ferner sind einige Komponenten der Planetengetriebe 34, 36 und 38 durch drei Kupplungen C0, C1 und C2 wahlweise miteinander verbunden. Ferner sind einige Komponenten der Planetengetriebe 34, 36 und 38 durch vier Bremsen B0, B1, B2 und B3 wahlweise mit dem Gehäuse 26 verbunden. Weiter sind einige der Komponenten durch drei Einweg-Kupplungen F0, F1 und F2 miteinander in Eingriff oder mit dem Gehäuse 26 in Eingriff.
Jede von den Kupplungen C0, C1 und C2 und den Bremsen B0, B1, B2 und B3 wird aus einer Mehrscheibenkupplung, einer Bandbremse oder desgleichen gebildet. Die Bandbremse hat ein Band oder zwei Bänder, die in entgegengesetzten Richtungen gewickelt sind. Jede von den Kupplungen und den Bremsen wird durch ein Hydraulikstellglied betrieben. Eine (nachstehend beschriebene) elektronische Steuereinheit 42 steuert die Hydraulikstellglieder für die Kupplungen und die Bremsen, dadurch werden vier Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang erreicht, die in 2 gezeigt sind. Die Gangüberstetzungen I (d. h. die Drehzahl der Eingangswelle 20 zu der Drehzahl der Gegenwelle 40) sind in jedem Gang unterschiedlich. In 2 zeigt ”1.” ”2.” ”3.” ”O/D(Schnellgang)” die vier Vorwärtsschaltgänge d. h. den ersten Gang, zweiten Gang, dritten Gang bzw. vierten Gang an. Die Gangübersetzung verringert sich von dem ersten Gang zu dem vierten Gang. Da beide der Drehmomentwandler 12 und das Automatikgetriebe 14 bezüglich der Achse der Eingangswelle 20 symmetrisch sind, sind Abschnitte des Drehmomentwandlers 12 und des Automatikgetriebes 14 unterhalb der Eingangswelle 20 und oberhalb der Gegenwelle 40 in 1 nicht gezeigt.
Ein Hydrauliksteuerkreis 44 hat einen Hydraulikschaltsteuerkreis 44a; und einen Hydraulikkupplungssteuerkreis 44b. Der Hydraulikschaltsteuerkreis 44a steuert die Schaltgänge des Automatikgetriebes 14. Der Hydraulikkupplungssteuerkreis 44b steuert die Sperrkupplung 32. Der Hydraulikschaltsteuerkreis 44a hat ein erstes Elektromagnetventil 46 und ein zweites Elektromagnetventil 48. Das erste Elektromagnetventil 46 und das zweite Elektromagnetventil 48 sind bekannte Elektromagnetventile, die durch Stellglieder Nummer 1 bzw. Nummer 2 betrieben werden. Die Kupplungen C0, C1 und C2 und die Bremsen B0, B1, B2 und B3 werden durch Kombinieren der Betreiben des ersten Elektromagnetventils 46 und des zweiten Elektromagnetventils 48 wahlweise betrieben, wie in 2 gezeigt ist. Durch wahlweise Betätigen der Kupplungen C0, C1 und C2 und der Bremsen B0, B1, B2 und B3 kann jeder Gang vom ersten bis vierten Gang erreicht werden. Die Eingriffsdrücke der Kupplungen C0, C1 und C2 und der Bremsen B0, B1, B2 und B3 können durch zugehörige Drucksteuerventile direkt gesteuert werden.
Zum Beispiel hat der Hydraulikkupplungssteuerkreis 44b ein drittes Elektromagnetventil 50; ein Bremsschaltventil (Kupplungsschaltventil) 52; und ein lineares Solenoidventil (Rutschsteuerventil) 56, wie in 3 gezeigt ist. Das dritte Elektromagnetventil 50 wird durch ein Elektromagnetventil 49 zum Schalten betrieben. Das dritte Elektromagnetventil 50 erzeugt einen Schaltsignaldruck P_SW. Das Sperrschaltventil (Kupplungsschaltventil) 52 wird zwischen einer Eingriffsposition (ersten Position) und einer Nichteingriffsposition (zweiten Position) gemäß dem Schaltsignaldruck P_SW geschalten, der durch das dritte Elektromagnetventil 50 erzeugt wird. Wenn das Sperrschaltventil 52 in der ersten Position platziert ist, ist die Sperrkupplung 32 in Eingriff. Wenn das Sperrsteuerventil 52 in der zweiten Position platziert ist, ist die Sperrkupplung 32 gelöst. Das lineare Solenoidventil (Rutschsteuerventil) 56 hat ein lineares Solenoid 54, das eine Druckkraft F_SOL erzeugt, um ein Rutschen gemäß einem Antriebsstroms I_SOL zu steuern, der von der elektronischen Steuereinheit 42 zugeführt wird. Das lineare Solenoidventil 56 stellt kontinuierlich eine Druckdifferenz ΔP (= P_ON – P_OFF) zwischen der eingriffsseitigen Ölkammer 35 und der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 gemäß der Druckkraft F_SOL ein, die von dem linearen Solenoid 54 ausgegeben wird, wodurch ein Rutschbetrag der Sperrkupplung 32 gesteuert wird. In dem Ausführungsbeispiel bringen das dritte Elektromagnetventil 50 und das Sperrschaltventil 52 die Sperrkupplung 32 in Eingriff oder lösen sie. Das lineare Solenoidventil 56, das das lineare Solenoid 54 hat, steuert den Rutschzustand der Sperrkupplung 32.
Der Hydrauliksteuerkreis 44 ist mit einer Pumpe 60 vorgesehen. Die Pumpe 60 wird durch einen Verbrennungskraftmotor 10 angetrieben, um das Hydrauliköl anzusaugen, das zu einem (nicht gezeigten) Behälter zurückströmt, der einen Filter 58 verwendet, und um Hydrauliköl zu fördern. Der Druck des Hydrauliköls, das von der Pumpe 60 gefördert wird, wird durch ein erstes Schaltventil (Überströmventil) auf einen ersten Liniendruck P₁ eingestellt. Das heißt, das erste Schaltventil 62 reguliert den ersten Liniendruck P₁ in einer ersten Linie 64. Der erste Liniendruck P₁ erhöht sich in Übereinstimmung mit dem Drosseldruck, der von einem Ventil abgegeben wird, das den Öffnungsbetrag des Drosselventils erfasst. Das zweite Schaltventil (Überströmventil) 66 stellt den Druck des Hydrauliköls, das von dem ersten Schaltventil 62 strömt, auf der Grundlage des Drosseldrucks ein, dadurch wird ein zweiter Liniendruck P₂ korrespondierend zu dem Ausgangsdrehmoment des Verbrennungskraftmotors 10 erzeugt. Das dritte Schaltventil 68 reduziert den ersten Liniendruck P₁ auf einen konstanten Regeldruck (dritten Liniendruck) P_M, der im Voraus festgesetzt wird.
Das Sperrschaltventil 52 hat einen nichteingriffsseitigen Anschluss 80; einen eingriffsseitigen Anschluss 82; einen Einlassanschluss 84; einen ersten Abgabeanschluss 86; einen zweiten Abgabeanschluss 88; ein Kolbenventilelement 92; eine Feder 94; und eine Ölkammer 102. Der nichteingriffsseitige Anschluss 80 ist mit der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 verbunden. Der eingriffsseitig Anschluss 82 ist mit der eingriffseitigen Ölkammer 35 verbunden. Der zweite Liniendruck P₂ wird zu dem Einlassanschluss 84 zugeführt. Das Hydrauliköl wird von der nichteingriffsseitigen Ölkammer 35 durch den ersten Abgabeanschluss 86 abgegeben, wenn die Sperrkupplung 32 gelöst ist. Das Hydrauliköl wird von der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 durch den zweiten Abgabeanschluss 88 abgegeben, wenn die Sperrkupplung 32 in Eingriff ist. Das Kolbenventilelement 92 verändert die Verbindung zwischen den Anschlüssen. Die Feder 94 drängt das Kolbenventilelement 92 gegen eine AUS-Position. Wenn die Ölkammer 102 einen Schaltsignaldruck P_SW empfängt, der von dem dritten Elektromagnetventil 50 gesendet wird, wird der Schaltsignaldruck P_SW auf eine Endfläche des Kolbenventilelements 92 aufgebracht, das die Druckkraft erzeugt, um das Kolbenventilelement 92 gegen eine EIN-Position zu drängen.
Wenn das dritte Elektromagnetventil 50 nicht erregt wird, stellt das dritte Elektromagnetventil 50 den Schaltsignaldruck P_SW auf einen Ablassdruck ein. Wenn das dritte Elektromagnetventil 50 erregt wird, stellt das dritte Elektromagnetventil 50 den Schaltsignaldruck P_SW auf den Regeldruck P_M ein, so dass der Regeldruck P_M auf die Ölkammer 102 aufgebracht wird. Daher wird, wenn das dritte Elektromagnetventil 50 nicht erregt wird, der Schaltsignaldruck P_SW von dem dritten Elektromagnetventil 50 im Wesentlichen nicht auf die Ölkammer 102 aufgebracht, und das Kolbenventilelement 92 wird in der AUS-Position aufgrund der Kraft der Feder 94 platziert. Dies erlaubt eine Kommunikation zwischen dem Einlassanschluss 84 und dem nichteingriffsseitigen Anschluss 80 und zwischen dem eingriffsseitigen Anschluss 82 und dem ersten Abgabeanschluss 86. Als Ergebnis wird ein nichteingriffsseitiger Druck P_OFF in der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 höher als ein eingriffsseitiger Druck P_ON in der eingriffsseitigen Ölkammer 35, so dass sich die Sperrkupplung 32 löst. Zur gleichen Zeit wird das Hydrauliköl in der eingriffsseitigen Ölkammer 35 durch den ersten Abgabeanschluss 86, einen Ölkühler 104 und ein Kontrollventil 106 zu einem Ablass abgegeben.
Wenn das dritte Elektromagnetventil 50 angeregt wird, wird der Schaltsignaldruck P_SW von dem dritten Elektromagnetventil 50 auf die Ölkammer 102 aufgebracht, und das Kolbenventilelement 92 wird in der EIN-Position gegen die Kraft der Feder 94 platziert. Dies erlaubt eine Kommunikation zwischen dem Einlassanschluss 84 und dem eingriffsseitigen Anschluss 82 und zwischen dem nichteingriffsseitigen Anschluss 80 und dem zweiten Abgabeanschluss 88. Als Ergebnis wird der eingriffsseitige Druck P_ON in der eingriffsseitigen Ölkammer 35 höher als der nichteingriffsseitige Druck P_OFF in der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33, so dass die Sperrkupplung 32 eingreift. Zur gleichen Zeit wird das Hydrauliköl von der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 durch den zweiten Abgabeanschluss 88 und das lineare Solenoidventil 56 zu dem Ablass abgegeben. Wie in 3 gezeigt ist, schaltet das Kolbenventilelement 92 das Sperrschaltventil 52 zwischen der ersten Position und der zweiten Position. In 3 zeigen die schrägen durchgezogenen Linien die erste Position an und die schrägen strichlierten Linien zeigen die zweite Position an. Wenn das Sperrschaltventil 52 in der ersten Position platziert ist, ist die Sperrkupplung 32 im Eingriff. Wenn das Sperrschaltventil 52 in der zweiten Position platziert ist, ist die Sperrkupplung 32 gelöst.
Das lineare Solenoidventil 56 hat den linearen Solenoid 54. Das lineare Solenoidventil 56 reduziert den dritten Liniendruck P_M, der der ursprüngliche Druck ist, auf einen Hydraulikdruck P_SOL (Signaldruck zum Steuern des Rutschzustands), und gibt den Hydraulikdruck P_SOL ab. Der dritte Liniendruck P_M ist der konstante Druck, der durch das dritte Schaltventil 68 erzeugt wird. Der Hydraulikdruck P_SOL erhöht sich, da sich der Antriebsstrom I_SOL von der elektronischen Steuereinheit 42 erhöht. Der Hydraulikdruck P_SOL wird über das Sperrschaltventil 52, das in der ersten Position platziert ist, auf die nichteingriffsseitige Ölkammer 33 aufgebracht. Als Ergebnis wird der Hydraulikdruck in der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 gleich dem Hydraulikdruck P_SOL. Wenn der Hydraulikdruck P_SOL auf dem Ablassdruck reduziert wird, wird die Sperrkupplung 32 vollständig in Eingriff gebracht. Jedoch verringert sich, wenn der Hydraulikdruck P_SOL sich erhöht, das Eingriffsvermögen der Sperrkupplung 32, und die Sperrkupplung 32 beginnt zu rutschen. Das heißt, der Rutschbetrag wird durch Verändern des Hydraulikdrucks P_SOL verändert.
4 zeigt eine Schnittansicht, die den Aufbau des linearen Solenoidventils 56 im Detail zeigt. In 4 hat das lineare Solenoidventil 56 einen Einlassanschluss 110; einen Ablassanschluss 111; einen Abgabeanschluss 112; ein Kolbenventilelement 114; eine Feder 116; ein lineares Solenoid 54; eine Ölkammer 120; und ein Ölkammer 122. Der Regeldruck (dritter Liniendruck) P_M wird zu dem Einlassanschluss 110 zugeführt. Der Hydraulikdruck P_SOL wird von dem Abgabeanschluss 112 abgegeben. Das Kolbenventilelement 114 bewegt sich in der axialen Richtung, um eine Kommunikation zwischen dem Einlassanschluss 110 und dem Abgabeanschluss 112 zu erlauben und zu unterbrechen. Die Feder drängt das Kolbenventilelement 114 zu einer geschlossenen Position. Das lineare Solenoid 54 bringt die Druckkraft, um das Kolbenventilelement 114 gegen eine Öffnungsposition zu drängen, gemäß dem Antriebsstrom I_SOL direkt auf. Wenn die Ölkammer 120 den eingriffsseitigen Druck P_ON in der eingriffseitigen Ölkammer 35 empfängt, wird der eingriffsseitige Druck P_ON auf das Kolbenventilelement 114 aufgebracht, das die Druckkraft erzeugt, um das Kolbenventilelement 114 gegen die Öffnungsposition zu drängen. Die Feder 116 ist in der Ölkammer 122 untergebracht. Wenn die Ölkammer 122 den nichteingriffsseitigen Öldruck P_OFF in der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 empfängt, wird der nichteingriffsseitige Öldruck P_OFF auf eine Endfläche des Kolbenventilelements 114 aufgebracht, das die Druckkraft erzeugt, um das Kolbenventilelement 114 gegen die geschlossene Position zu drängen. Das lineare Solenoid 54 ist ein bekanntes Elektromagnetsolenoid. Die elektromagnetische Kraft, die von dem linearen Solenoid 54 abgegeben wird, wird kontinuierlich erhöht, da sich der Antriebsstrom I_SOL erhöht.
In dem linearen Solenoidventil 56, das den vorstehend erwähnten Aufbau hat, wird die elektromagnetische Kraft, die erforderlich ist, um das Kolbenventilelement 114 zu einer Öffnungsposition zu drängen, gemäß der nachstehend beschriebenen Gleichung (1) bestimmt. F_SOL = F_OFF + F_S – F_ON (1)
In dieser Gleichung (1) gibt F_SOL eine elektromagnetische Kraft (Druckkraft) wieder, die von dem linearen Solenoid 54 auf das Kolbenventilelement 114 aufgebracht wird, um das Kolbenventilelement 114 gegen die Öffnungsposition zu drängen. F_ON gibt eine Druckkraft, um das Kolbenventilelement 114 gegen die Öffnungsposition zu drängen, auf der Grundlage des eingriffsseitigen Drucks P_ON in der eingriffsseitigen Ölkammer 35 wieder. F_OFF gibt eine Druckkraft, um das Kolbenventilelement 114 gegen die geschlossene Position zu drängen, auf der Grundlage des nichteingriffsseitigen Drucks P_OFF in der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 wieder. F_S ist die Druckkraft der Feder 116, um das Kolbenventilelement 114 gegen die geschlossene Position zu drängen. Das heißt, das Kolbenventilelement 114 wird so betrieben, dass die elektromagnetische Kraft F_SOL, um das Kolbenventilelement 114 gegen die Öffnungsposition zu drängen, gleich der Summe der Druckkraft (F_OFF – F_ON) und der Druckkraft F_S der Feder wird. Die Druckkraft (F_OFF – F_ON) korrespondiert zu der Druckdifferenz ΔP (= P_ON – P_OFF) zwischen dem eingriffsseitigen Druck P_ON in der eingriffsseitigen Ölkammer 35 und dem nichteingriffsseitigen Druck P_OFF in der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33. Daher kann der Hydraulikdruck P_SOL, der von dem linearen Solenoidventil 56 abgegeben wird, so eingestellt werden, dass die Druckdifferenz ΔP ein wünschenswerter Wert wird. Die Druckkraft F_ON, um das Kolbenventilelement 114 gegen die Öffnungsposition auf der Grundlage des eingriffsseitigen Drucks P_ON zu drängen, wird durch eine nachstehend beschriebene Gleichung (2) wiedergegeben. F_ON = P_ON × (A₁ – A₂) (2)
In der Gleichung (2) gibt A₁ die Querschnittsfläche eines Bodens 114a des Kolbenventilelements 114 an der Seite der Ölkammer 122 (d. h. an der Seite der Feder 114) und die Querschnittsfläche eines Zwischenbodens 114b wieder. A₂ gibt die Querschnittsfläche eines Bodens 114c des Kolbenventilelements 114 an der Seite des linearen Solenoids 54 wieder. Die Druckkraft F_OFF, um das Kolbenventilelement 114 gegen die geschlossene Position auf der Grundlage des nichteingriffsseitigen Drucks P_OFF zu drängen, wird durch eine Gleichung (3) wiedergegeben. F_OFF = P_OFF × A₁ (3)
Während das Eingriffsvermögen der Sperrkupplung 32 gesteuert wird, d. h. der Rutschbetrag wird gesteuert, wird der Hydraulikdruck P_SOL, der von dem linearen Solenoidventil 56 abgegeben wird, über das Sperrschaltventil 52, das in der ersten Position platziert ist, zu der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 zugeführt, und der nichteingriffsseitige Druck P_OFF wird gleich dem Hydraulikdruck P_SOL. Zur gleichen Zeit wird der zweite Liniendruck P₂ über das Sperrschaltventil 52 zu der eingriffsseitigen Ölkammer 35 zugeführt, und der eingriffsseitige Druck P_ON wird gleich dem zweiten Liniendruck P₂. Daher wird der Hydraulikdruck P_SOL in dem Sperrschaltventil 52 durch eine nachstehend beschriebene Gleichung (4) wiedergegeben. Die Gleichung (4) ist aus den Gleichungen (1), (2) und (3) hergeleitet. P_SOL = [F_SOL – F_S + P_ON(A₁ – A₂)]/A₁ (4)
In der Gleichung (4) sind F_S und P_ON (A₁ – A₂) konstante Werte. Die elektromagnetische Kraft (Druckkraft) F_SOL des linearen Solenoids 54 ist die Funktion des Antriebsstroms I_SOL. Daher korrespondiert der Hydraulikdruck P_SOL eins zu eins mit dem Antriebsstrom I_SOL. Der Hydraulikdruck P_SOL, die Druckdifferenz ΔP (= P_ON – P_OFF), die durch den Hydraulikdruck P_SOL verursacht wird, und der Rutschbetrag, der zu der Druckdifferenz ΔP korrespondiert, werden durch den Antriebsstrom I_SOL gesteuert.
In dem linearen Solenoidventil 56, da sich der nichteingriffsseitige Druck P_OFF (= P_SOL) in der eingriffsseitigen Ölkammer 33 erhöht, erhöht sich auch die Druckkraft F_OFF, um das Kolbenventilelement 114 gegen die geschlossene Position auf der Grundlage des nichteingriffsseitigen Drucks P_OFF zu drängen. Daher, wenn der nichteingriffsseitige Druck P_OFF im Begriff ist, sich aus dem einem Grund zu erhöhen, erhöht sich die Druckkraft F_OFF, das die Erhöhung in dem nichteingriffsseitigen Druck P_OFF unterdrückt, und die Veränderung in der Druckdifferenz ΔP (= P_ON – P_OFF) unterdrückt. Wenn sich der eingriffsseitige Druck P_ON erhöht, erhöht sich die Druckkraft, um das Kolbenventilelement 114 gegen die Öffnungsposition auf der Grundlage des eingriffsseitigen Drucks P_ON zu drängen. Daher werden, wenn der eingriffsseitige Druck P_ON im Begriff ist, sich zu erhöhen, die Druckkraft F_ON und der Hydraulikdruck P_SOL erhöht, das die Veränderung in der Druckdifferenz ΔP (= P_ON – P_OFF) unterdrückt. Das heißt, die Druckdifferenz ΔP (= P_ON – P_OFF), die zu dem Antriebsstrom I_SOL korrespondiert, kann zuverlässig mittels dem linearen Solenoidventil 56 ungeachtet von äußeren Störungen zuverlässig erhalten werden. Die Ölkammern 120 und 122 wirken auch als Rückmeldungskammern, die den tatsächlichen nichteingriffsseitigen Druck P_ON und den nichteingriffsseitigen Druck P_OFF in dem Betrieb zum Einstellen des Drucks wiederspiegeln.
Nochmals bezogen auf 1, ist die elektronische Steuereinheit 42 ein sogenannter Mikrorechner, der eine CPU 182, ein ROM 184, ein RAM 186 und eine (nicht gezeigte) Schnittstelle hat. Die elektronische Steuereinheit 42 empfängt Signale, die einen Drosselventilöffnungsbetrag θth, eine Verbrennungskraftmotordrehzahl Ne (die Drehzahl N_p des Pumpenrads, die zu der eingangsseitigen Drehzahl der Sperrkupplung 32 korrespondiert), eine Eingangswellendrehzahl N_IN (die Drehzahl N_T des Turbinenlaufrads, d. h. die ausgangsseitige Drehzahl der Sperrkupplung 32), eine Ausgangswellendrehzahl N_OUT, die Betriebsposition P_S des Schaltbetätigungshebels 196 anzeigen, von einem Drosselsensor 188, einem Verbrennungskraftmotordrehzahlsensor 190, einem Eingangswellendrehungssensor 192, einem Gegenwellendrehungssensor 154 bzw. einem Betriebspositionssensors 198. Der Drosselsensor 188 erfasst den Öffnungsbetrag des Drosselventils, das in einer Einlassleitung des Verbrennungskraftmotors 10 vorgesehen ist. Der Verbrennungskraftmotordrehzahlsensor 190 erfasst die Drehzahl des Verbrennungskraftmotors 10. Der Eingangswellendrehungssensor 192 erfasst die Drehzahl der Eingangsquelle 20 des Automatikgetriebes 14. Der Gegenwellendrehungssensor 194 erfasst die Drehzahl der Gegenwelle 40 des Automatikgetriebes 14. Der Betriebspositionssensor 198 erfasst die Betriebsposition des Schaltbetätigungshebels 196, d. h. einen von den L-, S-, D-, N-, R-, P-Bereichen. Die CPU 182 der elektronischen Steuereinheit 42 arbeitet die Eingangssignale gemäß Programmen, die in dem ROM 184 gespeichert sind, mittels einer temporären Speicherfunktion des RAM 186 ab. Durch Abarbeiten der Eingangssignale steuert die CPU 182 das erste Elektromagnetventil 46, das zweite Elektromagnetventil 48, das dritte Elektromagnetventil 50 und das lineare Solenoidventil 56, dadurch wird das Schalten des Automatikgetriebes 14 und das Eingreifen der Sperrkupplung 32 gesteuert.
In der Schaltsteuerung wird das Schaltschema, das zu dem tatsächlichen Schaltgang korrespondiert, aus einer Vielzahl von Schaltschemen ausgewählt, die in dem ROM 184 im Voraus gespeichert werden. Der Schaltgang wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, die auf der Grundlage des Bewegungszustands des Fahrzeugs, zum Beispiel des Drosselventilöffnungsbetrags θth und der Ausgangswellendrehzahl N_OUT, berechnet wird. Dann werden durch Antreiben des ersten Elektromagnetventils 46 und des zweiten Elektromagnetventils 48 die Kupplungen C0, C1 und C2 und die Bremsen B0, B1, B2 und B3 gesteuert, um einen der vier Vorwärtsschaltgänge zu erreichen, der bestimmt wurde. 2 zeigt den Schaltgang in jedem Schaltbereich des Schaltbetätigungshebels 196 und die Betriebszustände der Solenoide, Kupplungen, Bremsen, und Einweg-Kupplungen, wenn jeder Schaltgang erreicht wird. Ein Kreis bei einem Solenoidbereich zeigt den erregten Zustand an, und ein Kreuz bei dem Solenoidbereich zeigt den nicht erregten Zustand an. Ferner zeigt ein Kreis bei einem Kupplungsbereich oder bei einem Bremsbereich den Eingriffszustand an und eine Leerstelle zeigt den Nichteingriffszustand an. Weiter zeigt ein Kreis bei einem Einweg-Kupplungsbereich an, dass die Einweg-Kupplung in Eingriff ist, wenn der Verbrennungskraftmotor die Räder antreibt, und eine Leerstelle zeigt an, dass die Einweg-Kupplung nicht im Eingriff ist, wenn der Verbrennungskraftmotor die Räder antreibt.
Bei der Steuerung der Sperrkupplung 32 wird bestimmt, ob der Bewegungszustand des Fahrzeugs in einer Nichteingriffsregion, einer Rutschsteuerregion oder einer Eingriffsregion ist, auf der Grundlage der Ausgangswellendrehzahl (Fahrzeuggeschwindigkeit) N_OUT und des Drosselventilsöffnungsbetrags θth und gemäß einem Kennfeld, das eine bekannte Beziehung zwischen dem Bewegungszustand des Fahrzeugs und dem Zustand der Sperrkupplung 32 anzeigt, was in dem ROM 184 im Voraus gespeichert wird. Dieses Kennfeld wird gemäß dem tatsächlichen Schaltgang aus einer Vielzahl von Kennfeldern ausgewählt, die im Voraus gespeichert werden. In dem Kennfeld wird eine Rutschsteuerregion in der Nichteingriffsregion vorgesehen, so dass die Rutschsteuerung mit niedrigen Drosselventilbetriebsbeträgen ausgeführt wird. Die Rutschsteuerregion wird vorgesehen, um Drehmomentschwankungen des Verbrennungskraftmotors 10 zu absorbieren, um den Kraftstoffwirkungsgrand zu verbessern, ohne das Fahrverhalten nachteilig zu beeinflussen, während die Wirkung vom Eingreifen erhalten wird.
Wenn es bestimmt wird, dass der Bewegungszustand des Fahrzeugs in der Eingriffsregion ist, wird das dritte Elektromagnetventil 50 angeregt und das Sperrschaltventil 52 ist in der ersten Position platziert. Zur gleichen Zeit wird der Antriebsstrom I_SOL, der zu dem linearen Solenoidventil 56 zugeführt wird, auf den minimalen Strom (Nennwert) festgesetzt. Als Ergebnis greift die Sperrkupplung 32 ein. Wenn es bestimmt wird, dass der Bewegungszustand des Fahrzeugs in dem Nichteingriffszustand ist, wird das dritte Elektromagnetventil 50 nicht angeregt, und das Sperrschaltventil 52 ist in der zweiten Position platziert. Als Ergebnis löst sich die Sperrkupplung 32. Wenn der Bewegungszustand des Fahrzeugs in der Rutschsteuerregion ist, wird das dritte Elektromagnetventil 50 angeregt, und das Sperrschaltventil 52 ist in der ersten Position platziert. Zur gleichen Zeit wird der Antriebsstrom I_SOL für das lineare Solenoidventil 56 eingestellt. Zum Beispiel wird der Antriebsstrom I_SOL für das lineare Solenoidventil 56 so berechnet, dass eine Abweichung ΔN (N_SLIP – N_SLIPT) einer tatsächlichen Rutschdrehzahl N_SLIP (= N_E – N_T) von einer Sollrutschdrehzahl N_SLIPT beseitigt wird, und der berechnete Antriebsstrom I_SOL wird abgegeben. Der Antriebsstrom I_SOL muss nicht gleichzeitig mit einer Erregung des dritten Elektromagnetventils 50 zu dem linearen Solenoidventil 56 zugeführt werden. Jedoch wird der Antriebsstrom I_SOL zu dem linearen Solenoidventil 56 zugeführt, so dass das Kolbenventilelement 114 des linearen Solenoidventils 56 in einer Rutschsteuerposition ist, wenn die Rutschsteuerung begonnen wird, bevor das Sperrschaltventil 52 vollständig in die zweite Position geschalten wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist gemäß dem Ausführungsbeispiel die Sperrkupplung 32 durch Platzieren des Sperrschaltventils 52 in der ersten Position im Eingriff, und ist durch Platzieren des Sperrschaltventils 52 in der zweiten Position gelöst. Wenn die Sperrkupplung 32 im Eingriff ist, wird der Hydraulikdruck P_SOL zu der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 des Drehmomentwandlers 12 von dem linearen Solenoidventil 56 zugeführt. Ferner wird die Druckdifferenz ΔP (= P_ON – P_OFF) zwischen der eingriffsseitigen Ölkammer 35 und der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 auf das Kolbenventilelement 114 des linearen Solenoidventils 56 aufgebracht. Das heißt, das Kolbenventilelement 114 wird so angetrieben, dass die elektromagnetische Kraft, die von dem linearen Solenoidventil 54 aufgebracht wird, gleich der Druckdifferenz ΔP wird. Daher kann der Hydraulikdruck P_SOL zuverlässig eingestellt werden, so dass die Druckdifferenz ΔP gleich einem wünschenswerten Wert wird. Das heißt, das Eingreifen, Lösen und Rutschen der Sperrkupplung 32 kann mittels den zwei Ventilen d. h. dem Sperrschaltventil 52 und dem linearen Solenoidventil 56 gesteuert werden. Demgemäß ist ein Sperrsteuerventil entfernt, das in dem herkömmlichen Hydrauliksteuergerät verwendet wird. Dies vereinfacht den Aufbau und reduziert die Größe des Hydrauliksteuergeräts für den Drehmomentwandler 12 mit der Sperrkupplung 32.
Ferner wird in dem Ausführungsbeispiel, wenn das Sperrschaltventil 52 in der ersten Position platziert ist, der Hydraulikdruck P_SOL, der von dem linearen Solenoidventil 56 abgegeben wird, auf die nichteingriffsseitige Ölkammer 33 aufgebracht. Daher ist, wenn der Hydraulikdruck P_SOL, der von dem linearen Solenoidventil 56 abgegeben wird, Null ist, die Sperrkupplung 32 des Drehmomentwandlers 12 im Eingriff. Wenn sich der Hydraulikdruck P_SOL erhöht, verringert sich die Druckdifferenz ΔP (= P_ON – P_OFF) zwischen der eingriffsseitigen Ölkammer 35 und der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33, und das Eingriffsvermögen der Sperrkupplung 32 verringert sich. Daher kann das Rutschen der Sperrkupplung 32 gesteuert werden.
In dem Ausführungsbeispiel erlaubt und unterbricht das Kolbenventilelement 114 des linearen Solenoidventils 56 eine Kommunikation zwischen dem Abgabeanschluss 112 und dem Einlassanschluss 110. Der Hydraulikdruck P_SOL wird von dem Abgabeanschluss 112 abgegeben. Der ursprüngliche Druck (Regeldruck P_M) wird zu dem Einlassanschluss 110 zugeführt. Das Kolbenventilelement 114 wird gemäß der zuvor erwähnten Gleichung (1) angetrieben. Das heißt, das Kolbenventilelement 114 wird so angetrieben, dass die elektromagnetische Kraft F_SOL, um das Kolbenventilelement 114 gegen die Öffnungsposition zu drängen, gleich der Summe der Druckkraft (F_OFF – F_ON) und der Druckkraft F_S der Feder ist. Die Druckkraft (F_OFF – F_ON) korrespondiert zu der Druckdifferenz ΔP (= P_ON – P_OFF) zwischen dem eingriffsseitigen Druck P_ON in der eingriffseitigen Ölkammer 35 und dem nichteingriffsseitigen Druck P_OFF in der nichteingriffseitigen Ölkammer 33. Daher kann der Hydraulikdruck P_SOL, der von dem linearen Solenoidventil 56 abgegeben wird, so eingestellt werden, dass die Druckdifferenz ΔP ein wünschenswerter Wert wird.
Nachstehend ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die gleichen oder entsprechenden Abschnitte wie in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
5 zeigt ein Abbild, das den Aufbau des Hauptabschnitts des Hydraulikkupplungssteuerkreises 44b gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. 6 zeigt eine Schnittansicht, die den Aufbau des linearen Solenoidventils 56, das in dem Hydraulikkupplungssteuerkreis 44b verwendet wird, gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, das in 5 gezeigt ist.
In 5 und 6 hat der Drehmomentwandler 12 einen nichteingriffsseitigen Anschluss 31; einen ersten eingriffsseitigen Anschluss 29; und einen zweiten eingriffsseitigen Anschluss 27. Eine Kommunikation ist zwischen der nichteingriffsseitigen Ölkammer 33 und dem nichteingriffsseitigen Anschluss 31d und auch zwischen der eingriffsseitigen Ölkammer 35 und jedem von dem ersten eingriffsseitigen Anschluss 29 und dem zweiten eingriffsseitigen Anschluss 27 vorgesehen. Das heißt, der Drehmomentwandler 12 ist ein sogenannter Dreiweg-Drehmomentwandler. In dem Dreiweg-Drehmomentwandler 12 wird dem Hydrauliköl erlaubt, von der eingriffsseitigen Ölkammer 35 zu strömen, das heißt das Hydrauliköl strömt von dem eingriffsseitigen Anschluss 29 zu dem zweiten eingriffsseitigen Anschluss 27, selbst wenn die Sperrkupplung 32 in Eingriff ist. Wenn das Sperrschaltventil 52 in der ersten Position platziert ist, ist ein zweiter eingriffsseitiger Anschluss 130, der mit dem zweiten eingriffsseitigen Anschluss 27 des Drehmomentwandler 12 verbunden ist, mit einem ersten Abgabeanschluss 86 aufgrund des Kolbenventilelements 92 verbunden. Als Resultat wird das Hydrauliköl, das von der eingriffsseitigen Ölkammer 35 des Drehmomentwandlers 12 abgegeben wird, über den Kühler 104 zirkuliert, selbst wenn die Sperrkupplung 32 im Eingriff ist. Wenn das Sperrschaltventil 52 in der zweiten Position platziert ist, wird der zweite eingriffsseitige Anschluss 130, der mit dem zweiten eingriffsseitigen Anschluss 27 des Drehmomentwandlers 12 verbunden ist, mit einem zweiten Abgabeanschluss 132 verbunden. Als Ergebnis wird das Hydrauliköl über das lineare Solenoidventil 56 abgegeben.
Das Kolbenventilelement 114 des linearen Solenoidventils 56 hat den Boden 114a und den Boden 114d. Der Boden 114d ist näher an der Feder 116 als es der Boden 114a ist. Der Boden 114d erlaubt und unterbricht eine Kommunikation zwischen dem Anschluss 134 und dem Abgabeanschluss 136. Der Anschluss 134 ist mit dem zweiten Abgabeanschluss 132 verbunden. Da das Kolbenventilelement 114 sich in Richtung der Ölkammer 122 bewegt, das heißt, wenn sich der Hydraulikdruck P_SOL erhöht, erhöht sich die Menge von Hydrauliköl, das von der eingriffsseitigen Ölkammer 35 abgegeben wird. Als Ergebnis, selbst wenn die Sperrkupplung 32 in Eingriff ist, wird das Hydrauliköl zu der eingriffsseitigen Ölkammer 35 durch den ersten eingriffsseitigen Anschluss 29 zugeführt, und das Hydrauliköl wird durch den zweiten eingriffsseitigen Anschluss 27 abgegeben. Ferner erhöht sich die Menge von Hydrauliköl, das zu dem Anschluss 134 durch die Anschlüsse 130 und 132 des Sperrschaltventils 52 abgegeben wird, mit der Erhöhung in dem Hydraulikdruck P_SOL, der zu der eingriffsseitigen Ölkammer 33 des Drehmomentwandlers 12 zugeführt wird, das heißt, die Erhöhung des Rutschbetrags der Sperrkupplung 32. Dies unterdrückt ein Überhitzen des Drehmomentwandlers 12.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel können die gleichen Wirkungen erhalten werden, wie die, die in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erhalten werden. Zusätzlich wird, selbst wenn die Sperrkupplung 32 in Eingriff ist, das Hydrauliköl in der eingriffsseitigen Ölkammer 35 zirkuliert und die Menge von zirkulierenden Hydrauliköl erhöht sich, da sich der Hydraulikdruck P_SOL erhöht, das heißt, da sich der Rutschbetrag der Sperrkupplung 32 erhöht. Dies unterdrückt geeignet ein Überhitzen des Drehmomentwandlers 12.
Obwohl die Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben wurden, kann die Erfindung in anderen Ausführungsbeispielen ausgeführt werden.
Zum Beispiel sind in dem Hydraulikkupplungssteuerkreis 44b das erste Schaltventil 62, das den ersten Liniendruck P₁ erzeugt, und das zweite Schaltventil 66, das den zweiten Liniendruck P₂ erzeugt, vorgesehen. Der zweite Liniendruck P₂ wird als der ursprüngliche Druck verwendet, der zu dem Drehmomentwandler 12 zugeführt wird. Jedoch muss der ursprüngliche Druck nicht der zweite Liniendruck P₂ sein, der durch das zweite Schaltventil 66 erzeugt wird. Der ursprüngliche Druck kann der erste Liniendruck P₁ sein, der durch das erste Schaltventil 62 erzeugt wird. Alternativ kann der ursprüngliche Druck ein Druck, der durch ein weiteres Schaltventil erzeugt wird, oder ein Druck sein, der nicht durch ein Schaltventil erzeugt wird.
In dem Hydraulikkupplungssteuerkreis 44b gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erzeugt das dritte Schaltventil 68 den konstanten Regeldruck P_M, und der konstante Regeldruck P_M wird als der ursprüngliche Druck verwendet, der zu dem dritten Elektromagnetventil 50 und dem linearen Solenoidventil 56 zugeführt wird. Jedoch muss der ursprüngliche Druck, der zu dem dritten Elektromagnetventil 50 und dem linearen Solenoidventil 56 zugeführt wird, nicht der Regeldruck P_M sein, der durch das dritte Schaltventil 68 erzeugt wird. Der ursprüngliche Druck kann der erste Liniendruck P₁, der durch das erste Schaltventil 62 erzeugt wird, oder der zweite Liniendruck P₂ sein, der durch das zweite Schaltventil 66 erzeugt wird. Alternativ kann der ursprüngliche Druck ein Druck, der durch ein weiteres Schaltventil erzeugt wird, oder ein Druck sein, der nicht durch ein Schaltventil erzeugt wird.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen können verschiedene Modifikationen an dem Sperrschaltventil 52 oder dem linearen Solenoidventil 56 gemacht werden, solange ihre Funktion nicht verändert wird. Zum Beispiel können die Positionen der Federn 94 und 116, der Aufbau der Ölkammern, der Kolbenventilelemente 92 und 114 verändert werden.
In den beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein abgestuftes Automatikgetriebe 14 mit einem Planetengetriebe nachgelagert des Drehmomentwandlers 12 vorgesehen. Jedoch kann ein kontinuierlich veränderliches Getriebe nachgelagert des Drehmomentwandlers 12 vorgesehen sein.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Drehmomentwandler 12 mit der Sperrkupplung verwendet. Alternativ kann jedoch eine Fluidkupplung mit einer Sperrkupplung verwendet werden. Mit anderen Worten kann jede hydraulische Kraftübertragung verwendet werden, die eine Sperrkupplung hat.
Eingreifen, Lösen und Rutschen der Sperrkupplung (32) kann mittels zwei Ventilen gesteuert werden, die ein Sperrschaltventil (52) und ein lineares Solenoidventil (56) sind. Ein Sperrsteuerventil, das in einem herkömmlichen Hydrauliksteuergerät verwendet wird, kann entfernt werden, das vereinfacht den Aufbau und reduziert die Größe eines Hydrauliksteuergeräts für einen Drehmomentwandler mit einer Sperrkupplung. Wenn die Sperrkupplung (32) in Eingriff ist, wird ein Hydraulikdruck, der von dem linearen Solenoidventil (56) abgegeben wird, zu einer nichteingriffsseitigen Ölkammer (33) des Drehmomentwandlers zugeführt, und eine Druckdifferenz ΔP (= P_ON – P_OFF) zwischen der eingriffsseitigen Ölkammer (35) und der nichteingriffsseitigen Ölkammer (33) wird auf ein Kolbenventilelement (114) des linearen Solenoidventils (56) aufgebracht. Daher wird das Kolbenventilelement (114) angetrieben, so dass eine elektromagnetische Kraft, die von einem linearen Solenoid aufgebracht wird, gleich der Druckdifferenz wird.

Claims

Hydrauliksteuergerät für eine hydraulische Kraftübertragung mit einer Sperrkupplung für ein Fahrzeug, in dem die Sperrkupplung (32) in Übereinstimmung mit einer Druckdifferenz zwischen einer eingriffsseitigen Ölkammer (35) und einer nichteingriffsseitigen Ölkammer (33) arbeitet, gekennzeichnet durch: ein Sperrschaltventil (52), das durch ein Elektromagnetsolenoid (49) zum Schalten zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position geschaltet wird, wobei: wenn die erste Position des Sperrschaltventils (52) gewählt ist, ein Hydraulikdruck zu der eingriffsseitigen Ölkammer (35) zugeführt wird; und wenn die zweite Position des Sperrschaltventils (52) gewählt ist, ein Hydraulikdruck zu der nichteingriffsseitigen Ölkammer (33) zugeführt wird; und ein lineares Solenoidventil (56), das ein Kolbenventilelement (114) hat, das mittels einer elektromagnetischen Kraft angetrieben wird, wobei das Kolbenventilelement einen Hydraulikdruck einstellt, der von dem linearen Solenoidventil (56) abgegeben wird, wobei: ein Öldurchgang vorgesehen ist, durch den der Hydraulikdruck, der von dem linearen Solenoidventil (56) abgegeben wird, über das Sperrschaltventil (52) zu der nichteingriffsseitigen Ölkammer (33) zugeführt wird, wenn das Sperrschaltventil (52) in der ersten Position ist; und Öldurchgänge vorgesehen sind, durch die ein Hydraulikdruck in der eingriffsseitigen Ölkammer (35) auf ein Ende des Kolbenventilelements (114) des linearen Solenoidventils (56) aufgebracht wird, und ein Hydraulikdruck in der nichteingriffsseitigen Ölkammer (33) auf das andere Ende des Kolbenventilelements (114) aufgebracht wird.
Hydrauliksteuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrschaltventil (52) den Hydraulikdruck, der von dem linearen Solenoidventil (56) abgegeben wird, auf die nichteingriffsseitige Ölkammer (33) aufbringt, wenn das Sperrschaltventil (52) in der ersten Position platziert ist.
Hydrauliksteuergerät gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass: das Kolbenventilelement (114) des linearen Solenoidventils (56) eine Kommunikation zwischen einem Abgabeanschluss (112), von dem der Hydraulikdruck abgegeben wird, und einem Einlassanschluss (110), zu dem der ursprüngliche Druck zugeführt wird, erlaubt und unterbricht; und die elektromagnetische Kraft, die erforderlich ist, um das Kolbenventilelement (114) zu einer Öffnungsposition zu drängen, gemäß einer Gleichung F_SOL = F_OFF + F_S – F_ON bestimmt wird, in der F_SOL die elektromagnetische Kraft wiedergibt, um das Kolbenventilelement (114) zu der Öffnungsposition zu drängen, F_ON eine Druckkraft wiedergibt, um das Kolbenventilelement (114) zu der Öffnungsposition auf der Grundlage des Hydraulikdrucks in der eingriffsseitigen Ölkammer (35) zu drängen, F_OFF eine Druckkraft wiedergibt, um das Kolbenventilelement (114) zu einer geschlossenen Position auf der Grundlage des Hydraulikdrucks in der nichteingriffsseitigen Ölkammer (33) zu drängen, und F_S eine Druckkraft einer Feder (116) ist, um das Kolbenventilelement (114) zu der geschlossenen Position zu drängen.
Hydrauliksteuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die hydraulische Kraftübertragung einen nichteingriffsseitigen Anschluss (31), einen ersten eingriffsseitigen Anschluss (29) und einen zweiten eingriffsseitigen Anschluss (27) hat; eine Kommunikation zwischen der nichteingriffsseitigen Ölkammer (33) und dem nichteingriffsseitigen Anschluss (31) vorgesehen ist; eine Kommunikation zwischen der eingriffsseitigen Ölkammer (35) und jedem von dem ersten eingriffsseitigen Anschluss (29) und dem zweiten eingriffsseitigen Anschluss (27) vorgesehen ist; und wenn die Sperrkupplung (32) in Eingriff ist, Hydrauliköl, das zu dem ersten eingriffsseitigen Anschluss (29) zugeführt wird, in die eingriffsseitige Ölkammer (35) strömt, und aus dem zweiten eingriffsseitigen Anschluss (27) strömt, zirkuliert wird und über das Sperrschaltventil (52) und das lineare Solenoidventil (56) zu der eingriffsseitigen Ölkammer (35) zurückkehrt.