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DE102011115575B4 - HYDRAULIC CONTROL SYSTEM FOR AUTOMATED MANUAL GEARBOXES BASED ON AN ELECTROMECHANICAL MICROSYSTEM (MEMS) - Google Patents

HYDRAULIC CONTROL SYSTEM FOR AUTOMATED MANUAL GEARBOXES BASED ON AN ELECTROMECHANICAL MICROSYSTEM (MEMS) Download PDF

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DE102011115575B4
DE102011115575B4 DE102011115575.2A DE102011115575A DE102011115575B4 DE 102011115575 B4 DE102011115575 B4 DE 102011115575B4 DE 102011115575 A DE102011115575 A DE 102011115575A DE 102011115575 B4 DE102011115575 B4 DE 102011115575B4
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pressure
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Dongxu Li
Farzad Samie
Chunhao J. Lee
Kumaraswamy V. Hebbale
Chi-Kuan Kao
Andrew L. Bartos
Kevin B. Rober
Bret M. Olson
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GM Global Technology Operations LLC
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Abstract

Antriebsstrangsystem (305), umfassend:ein automatisiertes Handschaltgetriebe (315), das eine hydraulisch betätigte Komponente (410, 510, 610, 710) aufweist;ein Vorsteuerventil (412, 512, 612, 712), das ein MEMS-Mikroventil (100, 416, 516, 616, 716) aufweist, das mit der hydraulisch betätigten Komponente (410, 510, 610, 710) funktional verbunden ist und ausgestaltet ist, um zu aktuieren; undein Regelventil (414, 514, 614, 714), das funktional mit dem Vorsteuerventil (412, 512, 612, 712) und der hydraulisch betätigten Komponente (410, 510, 610, 710) verbunden und ausgestaltet ist, um auf der Basis der Betätigung des Vorsteuerventils (412, 512, 612, 712) Fluid zu der hydraulisch betätigten Komponente (410, 510, 610, 710) zu lenken, dadurch gekennzeichnet, dassdas MEMS-Mikroventil (100, 416, 516, 616, 716) einen Vorsteueranschluss (120) aufweist und vier alternativ wählbare Optionen (400, 500, 600, 700) zur fluidtechnischen Verbindung mit dem Regelventil (414, 514, 614, 714) bietet, nämlich- eine erste Option (400), in der ein Vorsteuerventil (412) das Regelventil (414) steuert, das Regelventil (414) mit dem Vorsteuerventil (412) in Fluidverbindung steht, das Vorsteuerventil (412) das MEMS-Mikroventil (100; 416) umfasst, das ein Vorsteuersignal erzeugt, das Regelventil (414) ausgestaltet ist, um das Vorsteuersignal zu empfangen und um ein Steuersignal auszugeben, das die hydraulisch betätigte Komponente (410) steuert, wobei das Regelventil (414) ein Schiebeventil (200) auf MEMS-Basis umfasst,- eine zweite Option (500), in der ein Vorsteuerventil (512) das Regelventil (514) steuert, das Regelventil (514) mit dem Vorsteuerventil (512) in Fluidverbindung steht, das Vorsteuerventil (512) das MEMS-Mikroventil (100, 516) und ein Schiebeventil (200, 518) auf MEMS-Basis umfasst, das das Vorsteuersignal des MEMS-Mikroventils (100, 516) zu einem verstärkten Vorsteuersignal verstärkt, wobei das Regelventil (514) ausgestaltet ist, um das verstärkte Vorsteuersignal zu empfangen und um ein Steuersignal auszugeben, dass die hydraulisch betätigte Komponente (510) steuert,- eine dritte Option (600), in der das Vorsteuerventil (612) das MEMS-Mikroventil (100, 616) umfasst und ein Vorsteuersignal erzeugt, das es direkt an das Regelventil (614) übermittelt, wobei das Regelventil (614) ein mechanisches Schiebeventil ist, das keine Einrichtung auf MEMS-Basis ist und derart ausgelegt ist, dass es durch den Druck und Durchfluss des MEMS-Mikroventils (100,616) direkt steuerbar ist, und die hydraulisch betätigte Komponente (610) steuern kann,- eine vierte Option (700), in der das Vorsteuerventil (712) das Regelventil (714) steuert, das Regelventil (714) mit dem Vorsteuerventil (712) in Fluidverbindung steht, das Vorsteuerventil (712) das MEMS-Mikroventil (100, 716) und ein Schiebeventil (718) umfasst, das das Vorsteuersignal des MEMS-Mikroventils (100, 716) zu einem verstärkten Vorsteuersignal verstärkt, wobei das mechanisches Schiebeventil (718) keine Einrichtung auf MEMS-Basis ist und derart ausgelegt ist, dass es durch den Druck und Durchfluss des MEMS-Mikroventils (100,716) steuerbar, ist wobei das Regelventil (714) ausgestaltet ist, um das verstärkte Vorsteuersignal zu empfangen und um ein Steuersignal auszugeben, dass die hydraulisch betätigte Komponente (710) steuert.A powertrain system (305) comprising: an automated manual transmission (315) having a hydraulically actuated component (410, 510, 610, 710); a pilot valve (412, 512, 612, 712) including a MEMS microvalve (100, 416, 516, 616, 716) operably connected to the hydraulically operated component (410, 510, 610, 710) and configured to actuate; anda regulator valve (414, 514, 614, 714) operatively connected to the pilot valve (412, 512, 612, 712) and the hydraulically operated component (410, 510, 610, 710) and configured to operate based on actuating the pilot valve (412, 512, 612, 712) to direct fluid to the hydraulically actuated component (410, 510, 610, 710), characterized in that the MEMS microvalve (100, 416, 516, 616, 716) has a pilot port (120) and offers four alternatively selectable options (400, 500, 600, 700) for the fluidic connection to the control valve (414, 514, 614, 714), namely - a first option (400) in which a pilot valve (412 ) controls the regulator valve (414), the regulator valve (414) is in fluid communication with the pilot valve (412), the pilot valve (412) comprises the MEMS microvalve (100; 416) that generates a pilot signal that configures the regulator valve (414). is to receive the pilot signal and to output a control signal that the hydraulically actuated component (410) controls, wherein the control valve (414) comprises a shift valve (200) based on MEMS, - a second option (500) in which a pilot valve (512) controls the control valve (514), the control valve ( 514) is in fluid communication with the pilot valve (512), the pilot valve (512) comprising the MEMS microvalve (100, 516) and a MEMS-based spool valve (200, 518) which receives the pilot signal of the MEMS microvalve (100, 516) amplified into an amplified pilot control signal, wherein the control valve (514) is designed to receive the amplified pilot control signal and to output a control signal that controls the hydraulically actuated component (510), - a third option (600) in which the A pilot valve (612) comprising the MEMS microvalve (100, 616) and generating a pilot signal which it transmits directly to the control valve (614), the control valve (614) being a mechanical spool valve which is not a MEMS based device and like that is designed to be directly controllable by the pressure and flow of the MEMS microvalve (100,616) and can control the hydraulically actuated component (610),- a fourth option (700) in which the pilot valve (712) controls the control valve ( 714), the control valve (714) is in fluid communication with the pilot valve (712), the pilot valve (712) comprises the MEMS microvalve (100, 716) and a spool valve (718) which receives the pilot signal from the MEMS microvalve (100 , 716) amplified into an amplified pilot control signal, wherein the mechanical slide valve (718) is not a MEMS-based device and is designed such that it can be controlled by the pressure and flow of the MEMS microvalve (100,716), wherein the control valve (714 ) is configured to receive the amplified pilot control signal and to output a control signal that controls the hydraulically operated component (710).

Description

Die Offenbarung betrifft ein hydraulisches Steuersystem auf der Basis eines elektromechanischen Mikrosystems (MEMS).The disclosure relates to a hydraulic control system based on a micro electromechanical system (MEMS).

PKW und LKW umfassen verschiedene hydraulische Einrichtungen. Ventile lassen zu, dass Fluid von einer Pumpe zu der hydraulischen Einrichtung strömt. Jedoch können die Ventile groß und teuer sein, wodurch sie das Gewicht und die Kosten des Fahrzeugs erhöhen.Cars and trucks include various hydraulic devices. Valves allow fluid to flow from a pump to the hydraulic device. However, the valves can be large and expensive, increasing the weight and cost of the vehicle.

Aus der DE 10 2010 033 312 A1 ist ein hydraulisches Steuerungssystem für ein Automatikgetriebe bekannt. Die Druckschrift befasst sich nicht mit der Vorsteuerung von Regelventilen über Vorsteuerventile auf MEMS-Basis.From the DE 10 2010 033 312 A1 a hydraulic control system for an automatic transmission is known. The publication does not deal with the pilot control of control valves via pilot valves based on MEMS.

Die DE 601 05 029 T2 offenbart ein Antriebsstrangsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.the DE 601 05 029 T2 discloses a powertrain system according to the preamble of claim 1.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Antriebsstrang anzugeben, in welchem ein MEMS-Vorsteuerventil in verschiedenen Kombinationen mit einem durch dieses vorgesteuerten Regelventil einsetzbar ist.It is the object of the invention to specify a drive train in which a MEMS pilot valve can be used in various combinations with a control valve pilot-controlled by this.

Diese Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a drive train having the features of claim 1.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben:

  • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Mikroventilaktors auf der Basis eines elektromechanischen Mikrosystems (MEMS).
  • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines MEMS-Schiebeventils, das alleine oder in Verbindung mit dem in 1 gezeigten MEMS-Mikroventilaktor verwendet werden kann.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm eines Antriebsstrangsystems, das die MEMS-Einrichtungen der 1 und 2 in einem Fahrzeug mit einem automatisierten Handschaltgetriebe implementieren kann.
  • 4 ist ein schematisches Blockdiagramm einer ersten Option für ein Druck- oder Durchflusssteuersystem für eine hydraulisch gesteuerte Komponente in einem automatisierten Handschaltgetriebe.
  • 5 ist ein schematisches Blockdiagramm einer zweiten Option für ein Druck- oder Durchflusssteuersystem für eine hydraulisch gesteuerte Komponente in einem automatisierten Handschaltgetriebe.
  • 6 ist ein schematisches Blockdiagramm einer dritten Option für ein Druck- oder Durchflusssteuersystem für eine dritte hydraulische Komponente in einem automatisierten Handschaltgetriebe.
  • 7 ist ein schematisches Blockdiagramm einer vierten Option für ein Druck- oder Durchflusssteuersystem für eine vierte hydraulische Komponente in einem automatisierten Handschaltgetriebe.
The invention is described below by way of example with reference to the drawings:
  • 1 12 is a schematic cross-sectional view of a micro valve actuator based on a micro electromechanical system (MEMS).
  • 2 is a schematic cross-sectional view of a MEMS slide valve, which alone or in conjunction with the in 1 shown MEMS microvalve actuator can be used.
  • 3 FIG. 1 is a schematic diagram of a powertrain system incorporating the MEMS devices of FIG 1 and 2 can implement in a vehicle with an automated manual transmission.
  • 4 Figure 12 is a schematic block diagram of a first option for a pressure or flow control system for a hydraulically controlled component in an automated manual transmission.
  • 5 Figure 12 is a schematic block diagram of a second option for a pressure or flow control system for a hydraulically controlled component in an automated manual transmission.
  • 6 Figure 12 is a schematic block diagram of a third option for a pressure or flow control system for a third hydraulic component in an automated manual transmission.
  • 7 Figure 12 is a schematic block diagram of a fourth option for a pressure or flow control system for a fourth hydraulic component in an automated manual transmission.

Ein System, wie es hierin beschrieben ist, bietet eine Lösung mit verringertem Gewicht und verringerten Kosten für die hydraulische Steuerung in einem Fahrzeug. In einer besonderen Implementierung ist das System Teil eines Antriebsstrangsystems, das ein automatisiertes Handschaltgetriebe umfasst. Das Antriebsstrangsystem kann eine hydraulische Einrichtung und ein Vorsteuerventil umfassen. Das Vorsteuerventil ist funktional mit der hydraulischen Einrichtung verbunden und ausgestaltet, um zu aktuieren. Das Vorsteuerventil umfasst zumindest eine Einrichtung auf der Basis eines elektromechanischen Mikrosystems (MEMS, von Micro Electro-Mechanical System). Ein Regelventil ist funktional mit dem Vorsteuerventil und der hydraulischen Einrichtung verbunden. Das Regelventil ist ausgestaltet, um auf der Basis der Betätigung des Vorsteuerventils Fluid zu der hydraulischen Einrichtung zu lenken. Die Verwendung einer Einrichtung auf MEMS-Basis in dem Vorsteuerventil verringert das Gewicht und die Kosten des Antriebsstrangsystems.A system as described herein offers a reduced weight and cost solution for hydraulic control in a vehicle. In a particular implementation, the system is part of a powertrain system that includes an automated manual transmission. The powertrain system may include a hydraulic device and a pilot valve. The pilot valve is operatively connected to the hydraulic device and configured to actuate. The pilot valve comprises at least one device based on a Micro Electro-Mechanical System (MEMS). A control valve is operably connected to the pilot valve and the hydraulic device. The regulator valve is configured to direct fluid to the hydraulic device based on actuation of the pilot valve. The use of a MEMS based device in the pilot valve reduces the weight and cost of the powertrain system.

1 veranschaulicht ein Mikroventil 100 auf Basis eines elektromechanischen Systems (MEMS), das eine Lösung mit verringertem Gewicht und verringerten Kosten für eine hydraulische Steuerung in einem Fahrzeug bereitstellt. Das MEMS-Mikroventil 100 kann viele unterschiedliche Formen annehmen. 1 FIG. 11 illustrates an electromechanical system (MEMS) based microvalve 100 that provides a reduced weight and cost solution for hydraulic control in a vehicle. The MEMS microvalve 100 can take many different forms.

Wie es nachstehend besprochen wird, kann das MEMS-Mikroventil 100 verwendet werden, um eine hydraulische Steuerung über eine oder mehrere hydraulische Komponenten, insbesondere in einem automatisierte Handschaltgetriebe, zu bewirken.As discussed below, the MEMS microvalve 100 can be used to effect hydraulic control over one or more hydraulic components, particularly in an automated manual transmission.

Im Allgemeinen können MEMS-Einrichtungen als Teil einer Klasse von Systemen angesehen werden, die physikalisch klein sind, wobei sie Merkmale mit Größen im Mikrometerbereich aufweisen. MEMS-Systeme weisen sowohl elektrische als auch mechanische Komponenten auf. MEMS-Einrichtungen werden durch Mikrobearbeitungsprozesse produziert. Der Ausdruck „Mikrobearbeitung“ kann sich allgemein auf die Produktion von dreidimensionalen Strukturen und sich bewegenden Teilen durch Prozesse beziehen, die modifizierte Fertigungstechniken für integrierte Schaltkreise (Computerchips) (wie etwa chemisches Ätzen) und Materialien (wie etwa Siliziumhalbleitermaterial) einschließen. Der Ausdruck „Mikroventil“, wie er hierin verwendet wird, kann sich allgemein auf ein Ventil beziehen, das Merkmale mit Größen im Mikrometerbereich aufweist, und ist somit per Definition zumindest teilweise durch Mikrobearbeitung gebildet. Als solcher kann der Ausdruck „Mikroventileinrichtung“ eine Einrichtung umfassen, die ein oder mehrere Merkmale mit Größen im Mikrometerbereich aufweist. MEMS-Einrichtungen können in Verbindung mit anderen MEMS (mikrobearbeiteten) Einrichtungen oder Komponenten arbeiten, oder können mit Komponenten mit Standardabmessung (größer) verwendet werden, wie etwa jene, die durch mechanische Bearbeitungsprozesse produziert werden.In general, MEMS devices can be considered part of a class of systems that are physically small, having features with sizes in the micron range. MEMS systems have both electrical and mechanical components. MEMS devices are produced by micromachining processes. The term "micromachining" may broadly refer to the production of three-dimensional structures and moving parts through processes that include modified integrated circuit (computer chip) fabrication techniques (such as chemical etching) and materials (such as silicon semiconductor material). Of the The term “microvalve” as used herein may broadly refer to a valve having features with sizes in the micron range, and thus is by definition formed at least in part by micromachining. As such, the term "microvalve device" may encompass a device having one or more features with sizes in the micron range. MEMS devices can work in conjunction with other MEMS (micromachined) devices or components, or can be used with standard sized (larger) components, such as those produced by mechanical machining processes.

Unter Bezugnahme auf 1 umfasst das MEMS-Mikroventil 100 ein Gehäuse oder einen Körper 110. Das MEMS-Mikroventil 100 kann aus mehreren Materialschichten, wie etwa Halbleiterwafern, gebildet sein. Der Körper 110 kann ebenfalls aus mehreren Schichten gebildet sein. Zum Beispiel, und ohne Einschränkung, können die gezeigten geschnittenen Abschnitte durch die Mittelschicht des MEMS-Mikroventils 100 genommen sein, wobei zwei weitere Schichten hinter und vor (relativ zu der Ansicht in 1) der Mittelschicht vorhanden sind. Die anderen Schichten des Körpers 110 können massive Abdeckungen, Anschlussplatten oder elektrische Steuerplatten umfassen. Jedoch wird jede dieser Schichten allgemein als Teil des Körpers 110 betrachtet, außer wenn dies separat gekennzeichnet ist.With reference to 1 MEMS microvalve 100 includes a housing or body 110. MEMS microvalve 100 may be formed from multiple layers of materials, such as semiconductor wafers. The body 110 can also be formed of multiple layers. For example, and without limitation, the sectioned sections shown may be taken through the middle layer of MEMS microvalve 100, with two more layers behind and in front (relative to the view in FIG 1 ) of the middle class are present. The other layers of body 110 may include solid covers, terminal boards, or electrical control boards. However, each of these layers is generally considered part of the body 110 unless separately identified.

Das MEMS-Mikroventil 100 umfasst einen Balken 112, der durch einen Ventilaktor 114 betätigt wird. Eine selektive Steuerung des Ventilaktors 114 bewirkt, dass der Balken 112 den Durchfluss von Fluid zwischen einem Einlassanschluss 116 und einem Auslassanschluss 118 selektiv ändert. Durch Variieren des Fluiddurchflusses zwischen dem Einlassanschluss 116 und dem Auslassanschluss 118 variiert das MEMS-Mikroventil 100 den Druck in einem Vorsteueranschluss 120. Wie es hierin beschrieben ist, kann der Vorsteueranschluss 120 mit zusätzlichen Ventilen oder Einrichtungen verbunden sein, um eine hydraulische Steuerung davon durch ein Vorsteuersignal zu bewirken, das auf der Basis des Drucks in dem Vorsteueranschluss 120 variiert.The MEMS microvalve 100 includes a beam 112 actuated by a valve actuator 114 . Selective control of the valve actuator 114 causes the beam 112 to selectively change the flow of fluid between an inlet port 116 and an outlet port 118 . By varying the fluid flow between the inlet port 116 and the outlet port 118, the MEMS microvalve 100 varies the pressure in a pilot port 120. As described herein, the pilot port 120 may be connected to additional valves or devices to provide hydraulic control thereof by a Effecting a pilot signal that varies based on the pressure in the pilot port 120 .

Der Einlassanschluss 116 ist mit einer Quelle für Hochdruckfluid, wie etwa einer Pumpe (nicht gezeigt), verbunden. Der Auslassanschluss 118 ist mit einem Niederdruckreservoir oder einer Fluidrückführung (nicht gezeigt) verbunden. Zu Zwecken der Beschreibung hierin kann der Auslassanschluss 118 als auf Umgebungsdruck liegend angesehen werden und wirkt als eine Masse oder Nullzustand in dem MEMS-Mikroventil 100.The inlet port 116 is connected to a source of high pressure fluid, such as a pump (not shown). The outlet port 118 is connected to a low pressure reservoir or fluid return (not shown). For purposes of description herein, outlet port 118 may be considered to be at ambient pressure and acts as a ground or null state in MEMS microvalve 100.

Der Balken 112 bewegt sich auf eine stufenlose Weise zwischen einer ersten Stellung, die in 1 veranschaulicht ist, einer zweiten Stellung (nicht gezeigt) und unzähligen Zwischenstellungen. In der ersten Stellung versperrt der Balken 112 den Einlassanschluss 116 nicht vollständig. Jedoch versperrt der Balken 112 in der zweiten Stellung den Einlassanschluss 116, um im Wesentlichen den gesamten Durchfluss von der Hochdruck-Fluidquelle zu verhindern.The beam 112 moves in a stepless manner between a first position shown in 1 illustrated, a second position (not shown) and innumerable intermediate positions. In the first position, the beam 112 does not completely block the inlet port 116 . However, in the second position, the beam 112 blocks the inlet port 116 to prevent substantially all flow from the high pressure fluid source.

Eine erste Kammer 122 steht mit sowohl dem Einlassanschluss 116 als auch dem Auslassanschluss 118 in Fluidverbindung. Jedoch wird die Kommunikation zwischen dem Auslassanschluss 118 und der ersten Kammer 122 (und auch dem Einlassanschluss 116) durch eine Auslassblende 124 beschränkt. Hochvolumen- oder schneller Fluiddurchfluss durch die Auslassblende 124 bewirkt, dass sich eine Druckdifferenz zwischen der ersten Kammer 122 und dem Auslassanschluss 118 aufbaut.A first chamber 122 is in fluid communication with both the inlet port 116 and the outlet port 118 . However, communication between the outlet port 118 and the first chamber 122 (and also the inlet port 116 ) is restricted by an outlet orifice 124 . High volume or rapid flow of fluid through the outlet orifice 124 causes a pressure differential to build up between the first chamber 122 and the outlet port 118 .

Der Balken 112 ist an einem festen Abschnitt des Körpers 110 durch einen Biegezapfen 126 schwenkbar montiert. Der dem Biegezapfen 126 entgegengesetzte Abschnitt des Balkens 112 ist ein bewegliches Ende 128, das sich hoch- und herunter (wie in 1 betrachtet) bewegt, um den Einlassanschluss 116 selektiv und variabel zu bedecken und abzudecken.The beam 112 is pivotally mounted to a fixed portion of the body 110 by a flexure pin 126 . The portion of beam 112 opposite flexure pin 126 is a movable end 128 which moves up and down (as in Fig 1 considered) moved to selectively and variably cover and cover the inlet port 116 .

Wenn sich der Balken 112 in der zweiten Stellung befindet, gestattet er wenig oder keinen Durchfluss von dem Einlassanschluss 116 zu der ersten Kammer 122. Jegliches Druckfluid in der ersten Kammer 122 läuft durch die Auslassblende 124 zu dem Auslassanschluss 118 ab. Wenn der Balken 112 des MEMS-Mikroventils 100 in Richtung der ersten (offenen) Stellung bewegt wird, wird der Einlassanschluss 116 fortschreitend abgedeckt, was schnellere Durchflüsse von Fluid aus dem Einlassanschluss 116 in die erste Kammer 122 gestattet. Das schnell strömende Fluid kann nicht ganz durch die Auslassblende 124 ablaufen gelassen werden und bewirkt, dass sich eine Druckdifferenz bildet, wenn das Fluid durch die Auslassblende 124 strömt, wobei der Druck in der ersten Kammer 122 angehoben wird.When the beam 112 is in the second position, it allows little or no flow from the inlet port 116 to the first chamber 122 . As the beam 112 of the MEMS microvalve 100 is moved toward the first (open) position, the inlet port 116 is progressively covered, allowing faster flows of fluid from the inlet port 116 into the first chamber 122 . The fast flowing fluid cannot be drained all the way through the outlet orifice 124 and causes a pressure differential to form as the fluid flows through the outlet orifice 124 raising the pressure in the first chamber 122 .

Wenn der Einlassanschluss 116 weiter in die erste Stellung geöffnet wird (wie in 1 gezeigt), strömt Fluid allmählich schneller durch die Auslassblende 124, wobei eine größere Druckdifferenz bewirkt wird und der Druck in der ersten Kammer 122 weiter angehoben wird. Wenn sich der Balken 112 in der ersten Stellung befindet, gestattet er einen hohen Durchfluss von dem Einlassanschluss 116 zu der ersten Kammer 122. Deshalb kann der Druck in der ersten Kammer 122 gesteuert werden, indem die Durchflussrate von dem Einlassanschluss 116 durch die erste Kammer 122 und die Auslassblende 124 zu dem Auslassanschluss 118 gesteuert wird. Die Stellung des Balkens 112 steuert die Durchflussrate des Fluids von dem Einlassanschluss 116 und somit den Druck in der ersten Kammer 122.If the inlet port 116 is further opened to the first position (as in 1 1), fluid gradually flows faster through the outlet orifice 124, causing a greater pressure differential and further raising the pressure in the first chamber 122. When the beam 112 is in the first position, it allows high flow from the inlet port 116 to the first chamber 122. Therefore, the pressure in the first chamber 122 can be controlled by controlling the flow rate from the inlet port 116 through the first chamber 122 and the outlet orifice 124 to the outlet port 118. The position of the beam 112 controls the flow rate of fluid from the inlet port 116 and thus the pressure in the first chamber 122.

Der Ventilaktor 114 positioniert den Balken 112 selektiv. Der Ventilaktor 114 umfasst ein längliches Rückgrat 130, das an dem Balken 112 angebracht ist. Der Ventilaktor 114 umfasst ferner mehrere erste Rippen 132 und mehrere zweite Rippen 134, die im Allgemeinen auf entgegengesetzten Seiten des länglichen Rückgrats 130 angeordnet sind. Jede der ersten Rippen 134 weist ein erstes Ende auf, das an einer ersten Seite des länglichen Rückgrats 130 angebracht ist, und ein zweites Ende, das an dem Körper 110 angebracht ist. Ähnlich wie die ersten Rippen 132 weist jede der zweiten Rippen 134 ein erstes Ende auf, das an dem länglichen Rückgrat 130 angebracht ist, und ein zweites Ende, das an dem festen Abschnitt des Körpers 110 angebracht ist. Die Zahl der Rippen 132 und 134 kann abhängig von der Konstruktion des Ventilaktors 114 variieren.The valve actuator 114 selectively positions the beam 112 . The valve actuator 114 includes an elongated spine 130 attached to the beam 112 . The valve actuator 114 further includes a plurality of first ribs 132 and a plurality of second ribs 134 disposed generally on opposite sides of the elongated spine 130 . Each of the first ribs 134 has a first end attached to a first side of the elongated spine 130 and a second end attached to the body 110 . Similar to the first ribs 132 , each of the second ribs 134 has a first end attached to the elongated spine 130 and a second end attached to the fixed portion of the body 110 . The number of ribs 132 and 134 may vary depending on the valve actuator 114 design.

Das längliche Rückgrat 130 und die ersten Rippen 132 und die zweiten Rippen 134 können als von dem Körper 110 getrennt aussehen, wie es in 1 veranschaulicht ist. Das längliche Rückgrat 130, die ersten Rippen 132 und die zweiten Rippen 134 sind jedoch aus dem gleichen Material gebildet und mit dem Körper 110 an irgendeinem Punkt verbunden, um eine Relativbewegung zu gestatten. Die Verbindung kann jedoch unterhalb der in 1 gezeigten Schnittebene vorliegen. Im Allgemeinen können das längliche Rückgrat 130, die ersten Rippen 132 und die zweiten Rippen 134 als die sich bewegenden Abschnitte des Ventilaktors 114 angesehen werden.Elongated spine 130 and first ribs 132 and second ribs 134 may appear separate from body 110, as shown in FIG 1 is illustrated. However, the elongated spine 130, first ribs 132 and second ribs 134 are formed of the same material and are connected to the body 110 at some point to permit relative movement. However, the connection can be below the in 1 sectional plane shown are present. In general, the elongated spine 130, the first ribs 132, and the second ribs 134 can be considered the moving portions of the valve actuator 114. FIG.

Die ersten Rippen 132 und die zweiten Rippen 134 sind ausgestaltet, um sich in Antwort auf Temperaturänderungen innerhalb der ersten Rippen 132 und der zweiten Rippen 134 thermisch auszudehnen (sich zu längen) und zusammenzuziehen (zu schrumpfen). Elektrische Kontakte (nicht gezeigt) sind zum Anschluss an eine Quelle elektrischer Leistung ausgebildet, um elektrischen Strom, der durch die ersten Rippen 132 und die zweiten Rippen 134 fließt, zuzuführen und somit die ersten Rippen 132 und die zweiten Rippen 134 thermisch auszudehnen.The first fins 132 and the second fins 134 are configured to thermally expand (elongate) and contract (shrink) in response to temperature changes within the first fins 132 and the second fins 134 . Electrical contacts (not shown) are configured for connection to a source of electrical power to supply electrical current that flows through the first fins 132 and the second fins 134 and thus thermally expand the first fins 132 and the second fins 134 .

Der Ventilaktor 114 ist ausgestaltet, um durch eine elektronische Steuereinheit auf Mikroprozessorbasis (ECU) oder eine andere programmierbare Einrichtung (in 1 nicht gezeigt), die den ersten Rippen 132 und den zweiten Rippen 134 variablen Strom zuführt, gesteuert zu werden. In den nachstehend besprochenen Beispielansätzen wird die ECU als Getriebesteuereinheit oder Getriebesteuermodul beschrieben. Die ECU kann jedoch andere Berechnungseinrichtungen umfassen. Wenn sich die ersten Rippen 132 und die zweiten Rippen 134 aufgrund eines ausreichenden Stromflusses (z.B. angelegte Leistung) ausdehnen, bewegt oder streckt sich das längliche Rückgrat 130 nach unten (wie in 1 betrachtet), wobei bewirkt wird, dass sich der Balken 112 im Allgemeinen gegen die Uhrzeigerrichtung dreht. Die resultierende Bewegung des Balkens 112 bewirkt, dass sich das bewegliche Ende 128 nach oben (wie in 1 betrachtet) bewegt und fortschreitend mehr von dem Einlassanschluss 116 blockiert.The valve actuator 114 is configured to be controlled by a microprocessor-based electronic control unit (ECU) or other programmable device (in 1 not shown) supplying variable current to the first fins 132 and the second fins 134 to be controlled. In the example approaches discussed below, the ECU is described as a transmission control unit or transmission control module. However, the ECU may include other calculation means. When the first ribs 132 and the second ribs 134 expand due to sufficient current flow (e.g., applied power), the elongated spine 130 moves or stretches downward (as in 1 considered), causing the beam 112 to rotate generally counterclockwise. The resultant movement of beam 112 causes movable end 128 to move upward (as in 1 considered) moves and progressively blocks more of the inlet port 116 .

Das Schließen des Einlassanschlusses 116 gestattet es, dass weniger (und schließlich kein) Fluid in die erste Kammer 122 strömt, wobei der Druck darin abnimmt, wenn das Fluid zu dem Auslassanschluss 118 abläuft. Sobald der Einlassanschluss 116 geschlossen ist, befindet sich das MEMS-Mikroventil 100 in der zweiten Stellung (nicht gezeigt) und es wird kein Vorsteuersignal durch den Vorsteueranschluss 120 übermittelt.Closing the inlet port 116 allows less (and eventually no) fluid to flow into the first chamber 122 , the pressure therein decreasing as the fluid drains to the outlet port 118 . Once the inlet port 116 is closed, the MEMS microvalve 100 is in the second position (not shown) and no pilot signal is communicated through the pilot port 120 .

Wenn der Stromfluss abfällt, ziehen sich die ersten Rippen 132 und die zweiten Rippen 134 zusammen und das längliche Rückgrat 130 bewegt sich nach oben (wie in 1 betrachtet), wobei bewirkt wird, dass sich der Balken 112 im Allgemeinen in der Uhrzeigerrichtung dreht. Die resultierende Bewegung des Balkens 112 bewirkt, dass sich das bewegliche Ende 128 nach unten (wie in 1 betrachtet) bewegt und fortschreitend mehr von dem Einlassanschluss 116 öffnet.When the current flow drops, the first ribs 132 and the second ribs 134 contract and the elongated spine 130 moves upward (as in Fig 1 considered), causing the beam 112 to rotate generally in the clockwise direction. The resultant movement of beam 112 causes movable end 128 to move downward (as in 1 considered) moves and progressively opens more of the inlet port 116.

Das Öffnen des Einlassanschlusses 116 gestattet es, dass mehr Fluid in die erste Kammer 122 strömt, wobei der Druck darin erhöht wird, wenn die Fluidströmung die Fähigkeit des Auslassanschlusses 118, Fluid von der ersten Kammer 122 abzuleiten, überwindet. Sobald der Einlassanschluss 116 im Wesentlichen offen ist, befindet sich das MEMS-Mikroventil 100 in der ersten Stellung (in 1 gezeigt) und es wird durch den Vorsteueranschluss 120 ein starkes Vorsteuersignal übermittelt.Opening the inlet port 116 allows more fluid to flow into the first chamber 122 , increasing the pressure therein as the fluid flow overcomes the ability of the outlet port 118 to drain fluid from the first chamber 122 . Once the inlet port 116 is substantially open, the MEMS microvalve 100 is in the first position (in 1 shown) and a strong pilot signal is transmitted through the pilot terminal 120 .

Zusätzlich zu der in 1 gezeigten wärmebetätigten MEMS-Einrichtung können andere Typen von Ventilaktoren auf MEMS-Basis anstelle des MEMS-Mikroventils 100 oder anstelle des Ventilaktors 114 verwendet werden. Im Allgemeinen kann die Einrichtung auf der Basis elektromechanischer Mikrosysteme (MEMS von Micro-Electrical Mechanical Systems) irgendeine Einrichtung umfassen, die ein oder mehrere elektronische Elemente aufweist, die durch eine Technik integrierter Schaltkreise (z.B. Ätzen eines Siliziumwafers) gefertigt sind, und ein oder mehrere mechanische Elemente, die durch einen Mikrobearbeitungsprozess (z.B. Bilden von Strukturen und sich bewegenden Teilen mit Abmessungen im Mikrometerbereich) gefertigt sind. Die elektronischen und mechanischen Elemente können auch durch andere Prozesse gebildet sein. In alternativen oder zusätzlichen Ansätzen oder Ausgestaltungen kann die Einrichtung auf MEMS-Basis andere Elemente mit Abmessungen im Mikrometerbereich umfassen, wie etwa einen auf einem elektromagnetischen Feld beruhenden Ventilaktor, einen piezoelektrischen Ventilaktor, einen thermischen Ventilaktor, einen elektrostatischen Ventilaktor, einen magnetischen Ventilaktor, eine Formgedächtnislegierung, einen Drucksensor, ein Gyroskop, einen optischen Schalter, andere Einrichtungen auf MEMS-Basis oder irgendeine Kombination davon.In addition to the in 1 In the heat-actuated MEMS device shown, other types of MEMS-based valve actuators may be used in place of MEMS microvalve 100 or in place of valve actuator 114. In general, the Micro-Electrical Mechanical Systems (MEMS) based device may include any device having one or more electronic elements fabricated by an integrated circuit technique (eg, etching a silicon wafer) and one or more mechanical elements obtained through a micromachining process (e.g. forming structures and moving parts with dimensions ments in the micrometer range) are manufactured. The electronic and mechanical elements can also be formed by other processes. In alternative or additional approaches or configurations, the MEMS-based device may comprise other elements with dimensions in the micron range, such as an electromagnetic field-based valve actuator, a piezoelectric valve actuator, a thermal valve actuator, an electrostatic valve actuator, a magnetic valve actuator, a shape memory alloy , a pressure sensor, a gyroscope, an optical switch, other MEMS-based devices, or any combination thereof.

Nun unter Bezugnahme auf 2 und mit fortgesetztem Bezug auf 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Schiebeventils 200 auf MEMS-Basis gezeigt. Das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis umfasst ein Gehäuse oder einen Körper 210. Das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis kann aus mehreren Materialschichten, wie etwa Halbleiterwafern, gebildet sein. Der Körper 210 kann ebenfalls aus mehreren Schichten gebildet sein. Zum Beispiel, und ohne Einschränkung, können die gezeigten geschnittenen Abschnitte durch die Mittelschicht des Schiebeventils 200 auf MEMS-Basis genommen sein, wobei zwei weitere Schichten hinter und vor (relativ zu der Ansicht in 2) der Mittelschicht vorhanden sind.Now referring to 2 and with continued reference to 1 A schematic cross-sectional view of a MEMS-based spool valve 200 is shown. The MEMS-based slide valve 200 includes a housing or body 210. The MEMS-based slide valve 200 may be formed from multiple layers of material, such as semiconductor wafers. The body 210 can also be formed of multiple layers. For example, and without limitation, the sectioned sections shown may be taken through the middle layer of the MEMS-based slide valve 200, with two more layers behind and in front (relative to the view in FIG 2 ) of the middle class are present.

Das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis umfasst einen Schieber 212, der ausgestaltet ist, um nach links und nach rechts (wie auf dem Blatt in 2 betrachtet) innerhalb eines durch den Körper 210 definierten Hohlraums 214 bewegbar zu sein. Der Schieber 212 wird durch Fluiddruck an einer vorgesteuerten Fläche 216 betätigt, die mit einer vorgesteuerten Kammer 220 des Hohlraums 214 in Fluidverbindung steht. Eine selektive Veränderung des Drucks in der vorgesteuerten Kammer 220 ändert die auf die vorgesteuerte Fläche 216 aufgebrachte Kraft. Die vorgesteuerte Kammer 220 kann mit einem Vorsteuersignal, wie etwa dem Vorsteuersignal, das durch den Vorsteueranschluss 120 des in 1 gezeigten MEMS-Mikroventils 100 erzeugt wird, in Fluidverbindung stehen.The MEMS-based spool valve 200 includes a spool 212 configured to pivot left and right (as shown on the sheet in FIG 2 considered) to be movable within a cavity 214 defined by the body 210. The spool 212 is actuated by fluid pressure on a pilot area 216 that is in fluid communication with a pilot chamber 220 of the cavity 214 . Selectively changing the pressure in pilot chamber 220 changes the force applied to pilot area 216 . The pilot chamber 220 can be supplied with a pilot signal, such as the pilot signal provided through the pilot port 120 of the in 1 shown MEMS microvalve 100 is generated, are in fluid communication.

Der Schieber 212 ist mit einer länglichen Platte gebildet, die ein Paar entgegengesetzt angeordnete Arme aufweist, die sich rechtwinklig an einem ersten Ende des Körpers erstrecken, so dass der Schieber 212 im Allgemeinen T-förmig ist, wobei die vorgesteuerte Fläche 216 an einem breiteren Längsende des Schiebers 212 und eine Gegenfläche 222 an einem relativ schmäleren entgegengesetzten Längsende des Schiebers 212 vorgesehen ist. Der Hohlraum 214 ist, wie dargestellt, auch im Allgemeinen T-förmig, obwohl der Hohlraum 214 andere Formen oder Geometrien haben kann.The slider 212 is formed with an elongated plate having a pair of oppositely disposed arms extending perpendicularly at a first end of the body such that the slider 212 is generally T-shaped with the piloted surface 216 at a wider longitudinal end of the slide 212 and a mating surface 222 is provided at a relatively narrower opposite longitudinal end of the slide 212. The cavity 214 is also generally T-shaped as illustrated, although the cavity 214 may have other shapes or geometries.

Der Körper 210 definiert eine Zahl Öffnungen, die mit dem Hohlraum 214 verbunden sind, von denen manche in der geschnittenen Schicht gebildet sein können und manche in anderen Schichten gebildet sein können. Die Anschlüsse umfassen einen Versorgungsanschluss 224, der ausgebildet ist, um mit einer Quelle für Hochdruckfluid, wie etwa einer Getriebepumpe (nicht gezeigt), in Verbindung zu stehen. Der Versorgungsanschluss 224 kann mit der gleichen Quelle für Hochdruckfluid wie der Einlassanschluss 116 des in 1 gezeigten MEMS-Mikroventils 100 verbunden sein. Der Körper 210 definiert auch einen Tankanschluss 226, der mit einem Niederdruckreservoir oder einer Fluidrückführung (nicht gezeigt) verbunden ist. Der Tankanschluss 226 kann mit der gleichen Quelle für Niederdruckfluid wie der Auslassanschluss 118 des in 1 gezeigten MEMS-Mikroventils 100 verbunden sein.The body 210 defines a number of openings connected to the cavity 214, some of which may be formed in the sliced layer and some of which may be formed in other layers. The ports include a supply port 224 adapted to communicate with a source of high pressure fluid, such as a transmission pump (not shown). The supply port 224 may be connected to the same source of high pressure fluid as the inlet port 116 of the FIG 1 MEMS microvalve 100 shown be connected. The body 210 also defines a tank port 226 which is connected to a low pressure reservoir or fluid return (not shown). Tank port 226 may be connected to the same source of low pressure fluid as outlet port 118 of FIG 1 MEMS microvalve 100 shown be connected.

Ein erster Lastanschluss 228 und ein zweiter Lastanschluss 230 sind in dem Körper gebildet und kommunizieren mit dem Hohlraum 214. Der erste Lastanschluss 228 und der zweite Lastanschluss 230 sind auf entgegengesetzten Seiten des Versorgungsanschlusses 224 angeordnet. Der erste Lastanschluss 228 und der zweite Lastanschluss 230 sind ausgebildet, um miteinander in Verbindung zu stehen und somit einer hydraulisch betriebenen Komponente des automatisierten Handschaltgetriebes und des Antriebsstrangs Druckfluid zuzuführen, wie es hierin beschrieben ist. Zusätzliche Anschlüsse, Kanäle oder Mulden (in 2 nicht sichtbar) können an der oberen Fläche des Hohlraums 214 entgegengesetzt zu dem ersten Lastanschluss 228 und dem Tankanschluss 226 gebildet sein. Die zusätzlichen Mulden helfen, Strömungskräfte, die auf den Schieber 212 wirken, auszubalancieren.A first load port 228 and a second load port 230 are formed in the body and communicate with the cavity 214 . The first load port 228 and the second load port 230 are configured to communicate with one another and thus supply pressurized fluid to a hydraulically operated component of the automated manual transmission and powertrain as described herein. Additional ports, channels, or troughs (in 2 (not visible) may be formed on the top surface of cavity 214 opposite first load port 228 and tank port 226 . The additional troughs help to balance flow forces acting on the spool 212 .

Der gezeigte Schieber 212 umfasst drei Öffnungen hindurch. Eine erste Öffnung 232 nahe bei der vorgesteuerten Fläche 216 ist durch den Schieber 212 definiert, um zu gestatten, dass das Fluidvolumen sich durch die Mulde über dem Tankanschluss 226 mit dem Druck an dem Tankanschluss 226 ausgleicht, wobei Kräfte, die vertikal (in und aus der in 2 gezeigten Ansicht) auf den Schieber 212 wirken, ausbalanciert werden. Eine zweite Öffnung 234 durch den Schieber 212 bildet ein Innenvolumen, das immer mit dem zweiten Lastanschluss 230 in Verbindung steht.The slider 212 shown includes three openings therethrough. A first orifice 232 proximate the pilot area 216 is defined by the spool 212 to allow the volume of fluid to balance through the trough over the tank port 226 with the pressure at the tank port 226 with forces acting vertically (in and out the in 2 shown view) act on the slide 212, are balanced. A second opening 234 through the spool 212 forms an internal volume that is always in communication with the second load port 230 .

Ein Steg 236 zwischen der zweiten Öffnung 234 und der ersten Öffnung 232 gestattet oder verhindert abhängig von der Stellung des Schiebers 212 einen Durchfluss zwischen dem zweiten Lastanschluss 230 und dem Tankanschluss 226. In der dargestellten Stellung verhindert der Steg 236 einen Durchfluss zwischen dem zweiten Lastanschluss 230 und dem Tankanschluss 226. Wenn sich der Steg 236 nach rechts (wie auf dem Blatt in 2 betrachtet) bewegt, wird eine Fluidstrecke zwischen dem zweiten Lastanschluss 230 und dem Tankanschluss 226 geöffnet, wobei jeder an dem zweiten Lastanschluss 230 vorhandene Druck zu dem Niederdruckreservoir, das mit dem Tankanschluss 226 verbunden ist, abgelassen wird.A land 236 between the second opening 234 and the first opening 232 allows or prevents flow between the second load port 230 and the tank port 226 depending on the position of the spool 212. In the position shown, the land 236 prevents flow between the second load port 230 and the tank connection 226. If the Bridge 236 to the right (as on sheet in 2 considered), a fluid path between the second load port 230 and the tank port 226 is opened, venting any pressure present at the second load port 230 to the low pressure reservoir connected to the tank port 226 .

Eine dritte Öffnung 238 durch den Schieber 212 gestattet es, dass das Fluidvolumen in der Mulde oberhalb des ersten Lastanschlusses 228 sich mit dem Druck an dem ersten Lastanschluss 228 ausgleicht, wobei Kräfte, die vertikal (in und aus der in 2 gezeigten Ansicht) auf den Schieber 212 wirken, ausbalanciert werden. Ein Steg 240 zwischen der zweiten Öffnung 234 und der dritten Öffnung 238 verhindert einen Durchfluss zwischen dem Versorgungsanschluss 224 und dem zweiten Lastanschluss 230 in allen Stellungen des Schiebers 212.A third orifice 238 through the spool 212 allows the volume of fluid in the trough above the first load port 228 to equalize with the pressure at the first load port 228 with forces acting vertically (in and out of the in 2 shown view) act on the slide 212, are balanced. A web 240 between the second opening 234 and the third opening 238 prevents flow between the supply port 224 and the second load port 230 in all positions of the spool 212.

Ein Steg 242 zwischen der dritten Öffnung 238 und der Gegenfläche 222 gestattet oder verhindert einen Durchfluss zwischen dem Versorgungsanschluss 224 und dem ersten Lastanschluss 228 abhängig von der Stellung des Schiebers 212. In der dargestellten Stellung verhindert der Steg 242 einen Durchfluss zwischen dem Versorgungsanschluss 224 und dem ersten Lastanschluss 228. Wenn sich der Schieber 212 nach links (wie auf dem Blatt in 2 betrachtet) bewegt, öffnet sich eine Fluidstrecke zwischen dem Versorgungsanschluss 224 und dem ersten Lastanschluss 228, wobei der mit dem ersten Lastanschluss 228 verbundenen Last Druckfluid zugeführt wird.A ridge 242 between the third opening 238 and the mating surface 222 permits or prevents flow between the supply port 224 and the first load port 228 depending on the position of the spool 212. In the position shown, the ridge 242 prevents flow between the supply port 224 and the first load terminal 228. When the spool 212 moves to the left (as shown on sheet in 2 considered) moves, a fluid path opens between the supply port 224 and the first load port 228, whereby the load connected to the first load port 228 is supplied with pressurized fluid.

Der Schieber 212 arbeitet mit den Wänden des Hohlraums 214 zusammen, um die vorgesteuerte Kammer 220 zwischen der vorgesteuerten Gegenfläche 222 und der entgegengesetzten Wand des Hohlraums 214 zu definieren. Eine Gegenkammer 244 ist zwischen der Gegenfläche 222 und der entgegengesetzten Wand des Hohlraums 214 definiert. Die Gegenkammer 244 steht die ganze Zeit mit dem ersten Lastanschluss 228 in Fluidverbindung. Zusätzlich können zwei Volumina 246 und 248 zwischen jeweiligen Paaren Schultern der T-förmigen Platte, die den Schieber 212 bildet, und den Schultern des T-förmigen Hohlraums 214 definiert sein. Die Volumina 246 und 248 stehen die ganze Zeit mit dem Tankanschluss 226 in Verbindung. Auf diese Weise wird eine hydraulische Blockierung des Schiebers 212 verhindert.The spool 212 cooperates with the walls of the cavity 214 to define the pilot chamber 220 between the mating pilot surface 222 and the opposite wall of the cavity 214 . A counter chamber 244 is defined between counter surface 222 and the opposite wall of cavity 214 . The counter chamber 244 is in fluid communication with the first load port 228 at all times. Additionally, two volumes 246 and 248 may be defined between respective pairs of shoulders of the T-shaped plate forming the slider 212 and the shoulders of the T-shaped cavity 214 . Volumes 246 and 248 communicate with tank port 226 at all times. In this way, a hydraulic blockage of the slide 212 is prevented.

Die Gesamtfläche der vorgesteuerten Fläche 216 des Schiebers 212 ist größer als die Gesamtfläche der Gegenfläche 222 des Schiebers 212. Wenn die Drücke in der vorgesteuerten Kammer 220 und der Gegenkammer 244 gleich sind, wird daher die resultierende nicht ausbalancierte Nettokraft, die auf den Schieber 212 wirkt, den Schieber 212 nach links (wie auf dem Blatt in 2 betrachtet) drängen.The total area of pilot surface 216 of spool 212 is greater than the total area of mating surface 222 of spool 212. Therefore, when the pressures in pilot chamber 220 and mating chamber 244 are equal, the resulting unbalanced net force acting on spool 212 is , slide 212 to the left (as on sheet in 2 considered) urge.

Nun unter Bezugnahme auf 3 können das MEMS-Mikroventil 100 und das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis in einem Fahrzeug 300 implementiert sein. Insbesondere können die MEMS-Einrichtungen der 1 und 2 in einem Antriebsstrangsystem 305 eines Fahrzeugs implementiert sein, das eine Brennkraftmaschine 310, ein automatisiertes Handschaltgetriebe 315, eine Kupplungsanordnung 320, einen Ventilkörper 325 und eine Pumpe 330 umfassen kann. Das Fahrzeug 300 kann ein PKW oder ein LKW sein. Als solche können das MEMS-Mikroventil 100 und das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis in einem Hybridelektrofahrzeug, das ein Plug-In-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) oder ein Hybridfahrzeug mit verlängerter Reichweite (EREV) einschließt, einem mit Gas angetriebenen Fahrzeug, einem Batterieelektrofahrzeug (BEV) oder dergleichen implementiert sein. Natürlich können das MEMS-Mikroventil 100 und das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis andere Implementierungen abgesehen von der Verwendung in dem Fahrzeug 300 haben.Now referring to 3 The MEMS microvalve 100 and the MEMS-based slide valve 200 can be implemented in a vehicle 300 . In particular, the MEMS devices of 1 and 2 A vehicle powertrain system 305 may be implemented, which may include an internal combustion engine 310 , an automated manual transmission 315 , a clutch assembly 320 , a valve body 325 , and a pump 330 . The vehicle 300 can be a car or a truck. As such, the MEMS microvalve 100 and the MEMS-based spool valve 200 can be used in a hybrid electric vehicle, which includes a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) or an extended range hybrid vehicle (EREV), a gas-powered vehicle, a battery electric vehicle ( BEV) or the like implemented. Of course, the MEMS microvalve 100 and the MEMS-based slide valve 200 can have other implementations aside from being used in the vehicle 300 .

Die Brennkraftmaschine 310 kann irgendeine Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um ein Drehmoment an das automatisierte Handschaltgetriebe 315 zu liefern. Zum Beispiel kann die Brennkraftmaschine 310 eine Brennkraftmaschine 310 umfassen, die ausgestaltet ist, um durch Verbrennung eines Gemischs aus fossilem Brennstoff und Luft eine Drehbewegung zu erzeugen. Die von der Brennkraftmaschine 310 erzeugte Drehbewegung kann über eine Kurbelwelle 340 abgegeben werden. Ferner kann der Betrieb der Brennkraftmaschine 310 von einer Maschinensteuereinheit 345 gesteuert werden.Internal combustion engine 310 may include any device configured to provide torque to automated manual transmission 315 . For example, internal combustion engine 310 may include an internal combustion engine 310 configured to generate rotary motion by combusting a mixture of fossil fuel and air. The rotational movement generated by the internal combustion engine 310 can be output via a crankshaft 340 . Furthermore, the operation of the internal combustion engine 310 can be controlled by an engine control unit 345 .

Das automatisierte Handschaltgetriebe 315 kann irgendeine Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um ein Drehmoment an Räder 365 des Fahrzeugs 300 abzugeben. Das automatisierte Handschaltgetriebe 315 kann eine Eingangswelle 350, eine Ausgangswelle 355 und einen Getriebekasten 360 umfassen. Die Eingangswelle 350 kann verwendet werden, um das von der Brennkraftmaschine 310 erzeugte Drehmoment entweder direkt oder durch die Kupplungsanordnung 320 (die nachstehend ausführlicher besprochen wird) aufzunehmen. Die Ausgangswelle 355 kann verwendet werden, um ein Drehmoment an Räder 365 des Fahrzeugs 300 abzugeben. Der Getriebekasten 360 kann Zahnräder verschiedener Größen umfassen, die verwendet werden können, um die Drehzahl der Ausgangswelle 355 relativ zu der Eingangswelle 350 zu verändern. Der Betrieb des automatisierten Handschaltgetriebes 315 kann über eine Getriebesteuereinheit 370 gesteuert werden. Das automatisierte Handschaltgetriebe 315 verwendet elektronische Sensoren, Prozessoren und Aktoren, um Gangschaltungen auszuführen, ohne dass der Fahrer ein Kupplungspedal betätigt oder einen Gang unter Verwendung eines Schalthebels in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs 300 auswählt. Eine Zahnradbetätigung und Kupplungsbetätigung kann hydraulisch, mechanisch oder mit einer Kombination davon erreicht werden.The automated manual transmission 315 may include any device configured to deliver torque to wheels 365 of the vehicle 300 . The automated manual transmission 315 may include an input shaft 350 , an output shaft 355 , and a gearbox 360 . Input shaft 350 may be used to receive torque generated by engine 310 either directly or through clutch assembly 320 (discussed in more detail below). The output shaft 355 can be used to deliver torque to wheels 365 of the vehicle 300 . Gear box 360 may include gears of various sizes that may be used to vary the speed of output shaft 355 relative to input shaft 350 . The operation of the automated manual transmission 315 can be controlled via a transmission control unit 370 . The automated Manual transmission 315 uses electronic sensors, processors and actuators to perform gear shifts without the driver depressing a clutch pedal or selecting a gear using a shifter in a passenger compartment of the vehicle 300 . Gear actuation and clutch actuation can be accomplished hydraulically, mechanically, or a combination thereof.

Die Kupplungsanordnung 320 kann irgendeine hydraulisch betätigte Einrichtung sein, die ausgestaltet ist, um das von der Brennkraftmaschine 310 erzeugte Drehmoment auf das automatisierte Handschaltgetriebe 315 zu übertragen. Zum Beispiel kann die Kupplungsanordnung 320 funktional mit der Kurbelwelle 340 der Brennkraftmaschine 310 und der Eingangswelle 350 des automatisierten Handschaltgetriebe 315 verbunden sein. Die Kupplungsanordnung 320 kann einen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) und einen angetriebenen Mechanismus (nicht gezeigt) umfassen. Der Antriebsmechanismus kann funktional an der Kurbelwelle 340 angeordnet sein. Dementsprechend kann der Antriebsmechanismus mit der gleichen Drehzahl wie die Kurbelwelle 340 rotieren. Der angetriebene Mechanismus kann funktional an der Eingangswelle 350 angeordnet sein, die bewirken kann, dass der angetriebene Mechanismus und die Eingangswelle 350 mit den gleichen Drehzahlen rotieren.The clutch assembly 320 may be any hydraulically actuated device configured to transfer torque generated by the engine 310 to the automated manual transmission 315 . For example, the clutch assembly 320 may be operatively connected to the crankshaft 340 of the engine 310 and the input shaft 350 of the automated manual transmission 315 . The clutch assembly 320 may include a drive mechanism (not shown) and a driven mechanism (not shown). The drive mechanism may be operatively located on crankshaft 340 . Accordingly, the drive mechanism can rotate at the same speed as the crankshaft 340 . The driven mechanism may be operatively located on the input shaft 350, which may cause the driven mechanism and the input shaft 350 to rotate at the same speeds.

Der Antriebsmechanismus und der angetriebene Mechanismus können ausgestaltet sein, um miteinander in Eingriff zu stehen. Der Eingriff des Antriebsmechanismus und des angetriebenen Mechanismus kann durch die Maschinensteuereinheit 345, die Getriebesteuereinheit 370 oder irgendeine andere Einrichtung gesteuert werden, die ausgestaltet ist, um ein Steuersignal zu erzeugen. Zum Beispiel kann die Getriebesteuereinheit 370 ein oder mehrere Steuersignale erzeugen, um die Einrückung des Antriebsmechanismus und angetrieben Mechanismus auf der Basis von Faktoren, wie etwa die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 300, eine Gaspedalbetätigung durch den Fahrer des Fahrzeugs 300 usw. steuern. Ferner kann der Eingriff des Antriebsmechanismus und des angetriebenen Mechanismus hydraulisch ausgeführt werden. D.h. Fluiddruck kann bewirken, dass der Antriebsmechanismus mit dem angetriebenen Mechanismus in Eingriff gelangt. Wenn sie in Eingriff stehen, können der Antriebsmechanismus und der angetriebene Mechanismus mit im Wesentlichen den gleichen Drehzahlen rotieren. Als solches wird das von der Brennkraftmaschine 310 erzeugte Drehmoment auf das Handschaltgetriebe 315 übertragen. Zusätzlich können der Antriebsmechanismus und der angetriebene Mechanismus ausgestaltet sein, um teilweise in Eingriff zu stehen, was zu einem Schlupf über die antreibenden und angetriebenen Mechanismen führt. Auf diese Weise kann der Antriebsmechanismus dem angetriebenen Mechanismus etwas von dem Maschinendrehmoment verleihen. Alternativ, wenn er hydraulisch eingerückt ist (z.B. unter Druck gesetzt ist), kann der angetriebene Mechanismus von dem Antriebsmechanismus außer Eingriff gebracht werden.The drive mechanism and the driven mechanism can be configured to engage with each other. The engagement of the drive mechanism and the driven mechanism may be controlled by engine control unit 345, transmission control unit 370, or any other device configured to generate a control signal. For example, the transmission control unit 370 may generate one or more control signals to control the engagement of the drive and driven mechanisms based on factors such as the speed of the vehicle 300, accelerator pedal operation by the driver of the vehicle 300, and so on. Furthermore, the engagement of the driving mechanism and the driven mechanism can be performed hydraulically. That is, fluid pressure can cause the drive mechanism to engage the driven mechanism. When engaged, the drive mechanism and the driven mechanism can rotate at substantially the same speeds. As such, the torque generated by the engine 310 is transferred to the manual transmission 315 . Additionally, the drive mechanism and the driven mechanism can be configured to partially mesh, resulting in slippage across the driving and driven mechanisms. In this way, the drive mechanism can impart some of the engine torque to the driven mechanism. Alternatively, when hydraulically engaged (e.g. pressurized), the driven mechanism can be disengaged from the drive mechanism.

Der Ventilkörper 325 kann mehrere Ventile (z.B. hydraulische Einrichtungen), wie etwa ein Auswahlventil 375, ein erstes Zahnradbetätigungssteuerventil 380, ein zweites Zahnradbetätigungssteuerventil 385 und ein Kupplungssteuerventil 390, umfassen. Jedes von diesen und andere Ventile kann bzw. können durch eine oder mehrere MEMS-Einrichtungen, wie etwa das MEMS-Mikroventil 100 und/- oder das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis, die oben beschrieben wurden, gesteuert werden. Abhängig von der Konstruktion des automatisierten Handschaltgetriebes 315 können zusätzliche Steuerelemente enthalten sein. Der Ventilkörper 325 kann ferner einen Fluidkreis definieren, der zulässt, dass Fluid von der Pumpe 330, einem Druckspeicher (nicht gezeigt), oder einer anderen hydraulischen Quelle zu den verschiedenen Abschnitten des automatisierten Handschaltgetriebes 315 strömen kann. Die mehreren Ventile innerhalb des Ventilkörpers 325 können verwendet werden, um den Durchfluss von Fluid von der Pumpe 330 und durch den Fluidkreis zu den verschiedenen Komponenten des automatisierten Handschaltgetriebes 315 zu steuern. Eines oder mehrere der Ventile innerhalb des Ventilkörpers 325 können elektrisch betätigt (z.B. Magnetventile, Motoren usw.) oder hydraulisch betätigt sein. In einer Beispielimplementierung kann der Ventilkörper 325 Teil des automatisierten Handschaltgetriebes 315 oder eine separate Einrichtung sein. Als solche können ein oder mehrere von dem MEMS-Mikroventil 100 und dem Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis innerhalb des Ventilkörpers 325 oder des automatisierten Handschaltgetriebes 315 angeordnet sein.The valve body 325 may include multiple valves (e.g., hydraulic devices) such as a selector valve 375, a first gear actuation control valve 380, a second gear actuation control valve 385, and a clutch control valve 390. Each of these and other valves may be controlled by one or more MEMS devices such as the MEMS microvalve 100 and/or the MEMS-based slide valve 200 described above. Depending on the design of the automated manual transmission 315, additional controls may be included. The valve body 325 may further define a fluid circuit that allows fluid to flow from the pump 330 , an accumulator (not shown), or other hydraulic source to the various sections of the automated manual transmission 315 . The multiple valves within the valve body 325 can be used to control the flow of fluid from the pump 330 and through the fluid circuit to the various components of the automated manual transmission 315 . One or more of the valves within valve body 325 may be electrically actuated (e.g., solenoid valves, motors, etc.) or hydraulically actuated. In an example implementation, valve body 325 may be part of automated manual transmission 315 or a separate device. As such, one or more of the MEMS microvalve 100 and the MEMS-based spool valve 200 may be disposed within the valve body 325 or the automated manual transmission 315 .

Das Auswahlventil 375 kann ausgestaltet sein, um ein oder mehrere Synchroneinrichtungen zur Steuerung in dem automatisierten Handschaltgetriebe 315 hydraulisch auszuwählen. Zum Beispiel kann das Auswahlventil 375 ausgestaltet sein, um das Betätigungssystem in dem automatisierten Handschaltgetriebe 315 in Vorbereitung auf die Betätigung von Synchroneinrichtung 1-2, die die Auswahl eines ersten und zweiten Zahnrads steuert (oder alternativ Synchroneinrichtung 3-4, Synchroneinrichtung 5 und/oder Synchroneinrichtung R usw. auswählen) auf der Basis eines elektrischen Signals, das von zum Beispiel einem Schalthebel empfangen wird, der von dem Fahrer oder der Getriebesteuereinheit 370 gesteuert wird, zu positionieren. Als nächstes kann das erste Zahnradbetätigungssteuerventil 380 ausgestaltet sein, um die Synchroneinrichtung in dem automatisierten Handschaltgetriebe 315 in einer Richtung hydraulisch einzurücken/auszurücken (zum Beispiel, in dem Beispiel oben, das erste Zahnrad in Eingriff zu bringen oder das zweite Zahnrad außer Eingriff zu bringen). Das erste Zahnradbetätigungssteuerventil 380 kann ein hydraulisch betätigtes Ventil sein, das in Antwort auf einen Schaltbefehl von der Getriebesteuereinheit 370 zum Zahnradeingriff aktuiert. Das zweite Zahnradbetätigungssteuerventil 385 kann verwendet werden, um eine Synchroneinrichtung und/oder eine Schaltgabel in der entgegengesetzten Richtung hydraulisch zu betätigen, um das zweite Zahnrad in Eingriff zu bringen oder das erste Zahnrad außer Eingriff zu bringen. D.h. die Zahnradbetätigungssteuerventile 380 und 385 können zulassen, dass eine Schaltgabel (nicht gezeigt) bewirkt, dass eine Synchronkupplung (nicht gezeigt) eines der Zahnräder in einem Satz ausgewählter Zahnräder selektiv in Eingriff und außer Eingriff bringt. Zum Beispiel können die Zahnradbetätigungssteuerventile 380 und 385 öffnen und/- oder schließen, um verschiedene Zahnräder in dem automatisierten Handschaltgetriebe 315 während eines Schaltens zwischen verschiedenen Sätzen von Antriebszahnrädern, wie etwa erstes und zweites Zahnrad, drittes und viertes Zahnrad und/oder fünftes und sechstes Zahnrad, hydraulisch zu betätigen. Wenn zum Beispiel das Auswahlventil 375 anzeigt, dass der erste und zweite Zahnradsatz ausgewählt sind, kann die Schaltgabel entweder das erste Zahnrad oder das zweite Zahnrad in Eingriff bringen. Die Zahnradbetätigungssteuerventile 380, 385 können ferner eine Synchroneinrichtung hydraulisch steuern, die die Drehzahl der Kupplung anpasst, bevor das ausgewählte Zahnrad in dem Zahnradsatz in Eingriff gebracht wird. Das Kupplungsbetätigungssteuerventil 390 kann ausgestaltet sein, um den Fluiddruck zu steuern, der bereitgestellt wird, um die Kupplungsanordnung 320 hydraulisch einzurücken und auszurücken. Die Pumpe 330 kann irgendeine Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um Druckfluid an verschiedene Komponenten des automatisierten Handschaltgetriebes 315, der Brennkraftmaschine 310 und/oder Kupplungsanordnung 320 über zum Beispiel den Ventilkörper 325 zu liefern. In einem möglichen Ansatz kann ein Pumpsystem eine bedarfsabhängige elektrische Ölpumpe und einen Drucksensor umfassen, die verwendet werden können, um den Druck/die Füllung eines hydraulischen Druckspeichers zu erzeugen und zu steuern, der wiederum das Steuersystem speist. Alternativ kann die Pumpe 330 einen befohlenen Druck von zum Beispiel der Getriebesteuereinheit 370 empfangen und Fluid mit dem befohlenen Druck unter der Zuhilfenahme eines Leitungsdrucksteuerventils (nicht gezeigt) liefern. Das Antriebsstrangsystem 305 kann irgendeine Zahl von Pumpen 330 umfassen, um Fluid an die verschiedenen hydraulischen Einrichtungen in dem Antriebsstrangsystem 305 zu liefern.The selector valve 375 may be configured to hydraulically select one or more synchronizers for control in the automated manual transmission 315 . For example, selector valve 375 may be configured to select the actuation system in automated manual transmission 315 in preparation for actuation of synchronizer 1-2, which controls selection of a first and second gear (or alternatively synchronizer 3-4, synchronizer 5, and/or synchronizer R, etc.) based on an electrical signal received from, for example, a shift lever controlled by the driver or the transmission control unit 370. Next, the first gear actuation control valve 380 may be configured to control the synchronizer direction in the automated manual transmission 315 to hydraulically engage/disengage (eg, in the example above, to engage the first gear or to disengage the second gear). The first gear actuation control valve 380 may be a hydraulically actuated valve that actuates in response to a shift command from the transmission controller 370 for gear engagement. Second gear actuation control valve 385 may be used to hydraulically actuate a synchronizer and/or shift fork in the opposite direction to engage the second gear or disengage the first gear. That is, gear actuation control valves 380 and 385 may permit a shift fork (not shown) to cause a synchronizer clutch (not shown) to selectively engage and disengage one of the gears in a selected gear set. For example, the gear actuation control valves 380 and 385 may open and/or close to various gears in the automated manual transmission 315 during a shift between various sets of drive gears, such as first and second gears, third and fourth gears, and/or fifth and sixth gears , operated hydraulically. For example, when the selector valve 375 indicates that the first and second gear sets are selected, the shift fork can engage either the first gear or the second gear. The gear actuation control valves 380, 385 can also hydraulically control a synchronizer that adjusts the speed of the clutch before the selected gear in the gear set is engaged. The clutch actuation control valve 390 may be configured to control the fluid pressure provided to hydraulically engage and disengage the clutch assembly 320 . Pump 330 may include any device configured to supply pressurized fluid to various components of automated manual transmission 315, engine 310, and/or clutch assembly 320 via valve body 325, for example. In one possible approach, a pumping system may include an on-demand electric oil pump and pressure sensor that may be used to generate and control the pressure/charge of a hydraulic accumulator, which in turn feeds the control system. Alternatively, pump 330 may receive a commanded pressure from, for example, transmission control unit 370 and deliver fluid at the commanded pressure with the aid of a line pressure control valve (not shown). The powertrain system 305 may include any number of pumps 330 to supply fluid to the various hydraulic devices in the powertrain system 305 .

ECU, wie etwa die Maschinensteuereinheit 345 und/oder die Getriebesteuereinheit 370 können jeweils irgendeine Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um Signale zu erzeugen, die den Betrieb von einer oder mehreren der Komponenten in dem Antriebsstrangsystem 305 steuern. Zum Beispiel kann eine oder können beide von der Maschinensteuereinheit 345 und der Getriebesteuereinheit 370 ausgestaltet sein, um den Betrieb der Pumpe 330 zu steuern, indem ein Signal erzeugt wird, das den befohlenen Druck darstellt. Alternativ oder zusätzlich kann eine andere Steuereinrichtung, wie etwa ein Hybridsteuerprozessor, das Signal erzeugen, das eine Druck von der Pumpe befiehlt. Darüber hinaus, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben ist, kann die Getriebesteuereinheit 370 ausgestaltet sein, um den Betrieb der MEMS-Einrichtungen zu steuern. Zum Beispiel kann die Getriebesteuereinheit 370 ausgestaltet sein, um Signale zu erzeugen, die bewirken, dass ein oder mehrere MEMS-Mikroventile 100 innerhalb des Antriebsstrangsystems 305 aktuieren. Zusätzlich kann die Getriebesteuereinheit 370 ausgestaltet sein, um Signale zu erzeugen, um die verschiedenen Ventile, wie etwa Magnetventile, innerhalb des automatisierten Handschaltgetriebes 315 zu betätigen. Auf diese Weise können die Maschinensteuereinheit 345 und/oder die Getriebesteuereinheit 370 den Fluiddurchfluss von der Pumpe 330 zu verschiedenen Einrichtungen innerhalb des Antriebsstrangsystems 305 steuern.ECUs such as engine control unit 345 and/or transmission control unit 370 may each include any device configured to generate signals that control operation of one or more of the components in powertrain system 305 . For example, either or both of engine control unit 345 and transmission control unit 370 may be configured to control operation of pump 330 by generating a signal representing the commanded pressure. Alternatively or additionally, another controller, such as a hybrid control processor, may generate the signal commanding pressure from the pump. Additionally, as described in more detail below, the transmission controller 370 may be configured to control the operation of the MEMS devices. For example, transmission control unit 370 may be configured to generate signals that cause one or more MEMS microvalves 100 within powertrain system 305 to actuate. Additionally, the transmission control unit 370 may be configured to generate signals to actuate the various valves, such as solenoid valves, within the automated manual transmission 315 . In this manner, engine control unit 345 and/or transmission control unit 370 may control fluid flow from pump 330 to various devices within powertrain system 305 .

Die 4-7 veranschaulichen mehrere schematische Blockdiagramme von Drucksteuersystemen für hydraulische Komponenten innerhalb eines automatisierten Handschaltgetriebes 315, wie etwa des in 3 gezeigten Antriebsstrangsystems 305. Jede der mehreren Optionen für das gezeigte und beschriebene Drucksteuersystem kann für den Betrieb und die Steuerung von jeder der mehreren gezeigten und beschriebenen Komponenten verwendet werden, die die Kupplungsanordnung 320, das Auswahlventil 375, die Zahnradbetätigungssteuerventile 380, 385 und das Kupplungsbetätigungssteuerventil 390 zur Steuerung der Zahnradbetätigung (z.B. Gabel- und Synchroneinrichtungsmechanismen), den Leitungsdruck, andere Steuerventile usw. einschließen. Darüber hinaus können zusätzliche Drucksteuersystemoptionen erzeugt werden, indem die verschiedenen besprochenen MEMS-Einrichtungen mit anderen MEMS-Einrichtungen und Metallventilen kombiniert werden.the 4-7 illustrate several schematic block diagrams of pressure control systems for hydraulic components within a 315 automated manual transmission, such as that in 3 power train system 305 shown. Any of the several options for the pressure control system shown and described may be used for the operation and control of any of the several components shown and described including the clutch assembly 320, the selector valve 375, the gear actuation control valves 380, 385 and the clutch actuation control valve 390 to control gear actuation (e.g. fork and synchronizer mechanisms), line pressure, other control valves, etc. Additionally, additional pressure control system options can be created by combining the various MEMS devices discussed with other MEMS devices and metal valves.

4 zeigt eine erste Option 400 für ein Drucksteuersystem für eine hydraulisch betätigte Komponente 410 innerhalb des Antriebsstrangsystems 305. Die erste Option 400 umfasst ein Vorsteuerventil 412, das ein Regelventil 414 steuert. Das Regelventil 414 steht mit dem Vorsteuerventil 412 in Fluidverbindung. Das Vorsteuerventil 412 umfasst ein erstes Ventil 416, das ein Vorsteuersignal erzeugt. Das Regelventil 414 ist ausgestaltet, um das Vorsteuersignal zu empfangen, und das Regelventil 414 ist ausgestaltet, um ein Steuersignal auszugeben, das die hydraulisch betätigte Komponente 410 steuert. Das Regelventil 414 kann konstruiert sein, um Druck oder Durchfluss zu regeln. 4 12 shows a first option 400 for a pressure control system for a hydraulically actuated component 410 within the powertrain system 305. The first option 400 includes a pilot valve 412 that controls a regulator valve 414. FIG. The control valve 414 stands with the pilot valve 412 in fluid communication. Pilot valve 412 includes a first valve 416 that generates a pilot signal. The regulator valve 414 is configured to receive the pilot control signal and the regulator valve 414 is configured to output a control signal that controls the hydraulically actuated component 410 . The control valve 414 can be designed to control pressure or flow.

In der in 4 gezeigten ersten Option 400 kann das erste Ventil 416 eine MEMS-Einrichtung umfassen, wie etwa das in 1 gezeigte MEMS-Mikroventil 100. Das Regelventil 414 kann ferner eine MEMS-Einrichtung, wie etwa das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis, umfassen. Deshalb kann das MEMS-Mikroventil 100, wie es hierin beschrieben ist, das Vorsteuersignal erzeugen und durch den Vorsteueranschluss 120 an die vorgesteuerte Kammer 220 des Schiebeventils 200 auf MEMS-Basis übermitteln.in the in 4 The first option 400 shown, the first valve 416 may include a MEMS device, such as that shown in FIG 1 MEMS microvalve 100 is shown as shown. Regulator valve 414 may further include a MEMS device, such as MEMS-based slide valve 200. FIG. Therefore, the MEMS microvalve 100 as described herein can generate and communicate the pilot signal through the pilot port 120 to the pilot chamber 220 of the MEMS-based spool valve 200 .

Wenn, unter erneuter Bezugnahme auf die in den 1 und 2 veranschaulichten Beispielansätze, das in 1 gezeigte MEMS-Mikroventil 100 mit dem Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis kombiniert ist, entweder indem die beiden direkt aneinander angebracht sind oder indem der Vorsteueranschluss 120 und die vorgesteuerte Kammer 220 fluidtechnisch verbunden sind, wirkt das MEMS-Mikroventil 100 auf das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis, um den Fluiddurchfluss und den Fluiddruck an dem ersten Lastanschluss 228 und dem zweiten Lastanschluss 230 zu verändern.If, again referring to the in the 1 and 2 illustrated example approaches, which in 1 The MEMS microvalve 100 shown is combined with the MEMS-based slide valve 200, either by attaching the two directly to each other or by fluidically connecting the pilot port 120 and the piloted chamber 220, the MEMS microvalve 100 acts on the slide valve 200 on MEMS - Basis to change the fluid flow and the fluid pressure at the first load port 228 and the second load port 230.

Der Einlassanschluss 116 in dem MEMS-Mikroventil 100 ist im Vergleich mit dem Versorgungsanschluss 224 und dem ersten Lastanschluss 228 des Schiebeventils 200 auf MEMS-Basis relativ klein. Im kombinierten Betrieb deckt der Balken 112 des MEMS-Mikroventils 100 den Einlassanschluss 116 ab, und Fluid strömt durch den Einlassanschluss 116, die erste Kammer 122 und die Auslassblende 124 zu dem Auslassanschluss 118. Der Einlassanschluss 116 kann als eine zusätzliche Blende in dieser Durchflussstrecke wirken.The inlet port 116 in the MEMS microvalve 100 is relatively small compared to the supply port 224 and the first load port 228 of the MEMS-based slide valve 200 . In combined operation, beam 112 of MEMS microvalve 100 covers inlet port 116, and fluid flows through inlet port 116, first chamber 122, and outlet orifice 124 to outlet port 118. Inlet port 116 may act as an additional orifice in this flow path .

Aufgrund des möglichen Druckabfalls durch den Einlassanschluss 116 kann es sein, dass es nicht möglich ist, den Druck in der vorgesteuerten Kammer 220 des Schiebeventils 200 auf MEMS-Basis bis zu dem Druck zu bekommen, der durch die Hochdruck-Fluidquelle bereitgestellt wird. Der Druck in der Gegenkammer 244 kann aufgrund der größeren Öffnungen des Versorgungsanschlusses 224 und des ersten Lastanschlusses 228 des Schiebeventils 200 auf MEMS-Basis und des resultierenden Niederdruckabfalls, wenn Fluid durch diese Anschlüsse strömt, einen höheren Druck (bei oder nahe bei dem Pumpenauslassdruck) erreichen, als er in der vorgesteuerten Kammer 220 erreicht werden kann. Da jedoch die Oberfläche der vorgesteuerten Fläche 216 größer als die Oberfläche der Gegenfläche 222 ist, kann der Schieber 212 dennoch nach links (wie auf dem Blatt in 2 betrachtet) bewegt werden, selbst wenn der Druck in der vorgesteuerten Kammer 220, der auf die vorgesteuerte Fläche 216 wirkt, geringer als der Druck in der Gegenkammer 244 ist.Due to the possible pressure drop through the inlet port 116, it may not be possible to get the pressure in the pilot operated chamber 220 of the MEMS based shift valve 200 up to the pressure provided by the high pressure fluid source. The pressure in the back chamber 244 may reach a higher pressure (at or near the pump outlet pressure) due to the larger openings of the supply port 224 and the first load port 228 of the MEMS-based shift valve 200 and the resulting low pressure drop as fluid flows through these ports , than can be achieved in the pilot chamber 220. However, since the surface area of the pilot surface 216 is larger than the surface area of the counter surface 222, the pusher 212 can still move to the left (as shown on the sheet in 2 considered) can be moved even if the pressure in the pilot chamber 220 acting on the pilot area 216 is less than the pressure in the opposing chamber 244.

Das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis weist drei Hauptbetriebszonen oder -stellungen auf: eine Druckzunahmestellung, eine Druckhaltestellung und eine Druckabnahmestellung. Das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis ist in 2 in der Druckhaltestellung gezeigt, so dass das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis Druckfluid an der hydraulisch betätigten Komponente 410 (der Last) hält.The MEMS-based spool valve 200 has three main zones or positions of operation: a pressure increase position, a pressure hold position, and a pressure decrease position. The MEMS-based slide valve 200 is in 2 shown in the pressure hold position such that the MEMS-based shift valve 200 holds pressurized fluid at the hydraulically actuated component 410 (the load).

Wenn der Schieber 212 nach rechts (wie auf dem Blatt in 2 betrachtet) bewegt wird, befindet sich das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis in der Druckabnahmestellung. Dies wird bewerkstelligt, wenn die Getriebesteuereinheit 370 das MEMS-Mikroventil 100 anweist, zu schließen, indem der dem Ventilaktor 114 zugeführte elektrische Strom erhöht wird. Die ersten und zweiten Rippen 132 und 134 des Ventilaktors 114 dehnen sich aus, was bewirkt, dass der Balken 112 in der Gegenuhrzeigerrichtung verschwenkt (wobei der Biegezapfen 126 gebogen wird) und den Einlassanschluss 116 mehr bedeckt. Der Durchfluss durch die erste Kammer 122 von dem Einlassanschluss 116 zu dem Auslassanschluss 118 nimmt ab. Der Druckabfall über die Auslassblende 124 nimmt ab.If the slider 212 to the right (as on sheet in 2 considered) is moved, the MEMS-based slide valve 200 is in the pressure-reducing position. This is accomplished when the transmission controller 370 commands the MEMS microvalve 100 to close by increasing the electrical current supplied to the valve actuator 114 . The first and second ribs 132 and 134 of the valve actuator 114 expand, causing the beam 112 to pivot in the counterclockwise direction (flexing the flexure pin 126) and covering the inlet port 116 more. Flow through the first chamber 122 from the inlet port 116 to the outlet port 118 decreases. The pressure drop across the outlet orifice 124 decreases.

Der Druck in der ersten Kammer 122 und dem Vorsteueranschluss 120 nimmt ebenfalls ab. Da der Vorsteueranschluss 120 in direkter Fluidverbindung mit der vorgesteuerten Kammer 220 steht, führt dies zu einem Ungleichgewicht der Kräfte, die auf den Schieber 212 wirken. Die verringerte Kraft, die auf die vorgesteuerte Fläche 216 wirkt (aufgrund des abgesenkten Drucks in der vorgesteuerten Kammer 220), ist nun niedriger als die unveränderte Kraft, die auf die Gegenfläche 222 aufgrund des Drucks in der Gegenkammer 244 (die mit der Last verbunden ist) wirkt.The pressure in the first chamber 122 and the pilot port 120 also decreases. Because the pilot port 120 is in direct fluid communication with the pilot chamber 220 , this results in an imbalance in the forces acting on the spool 212 . The reduced force acting on the pilot area 216 (due to the decreased pressure in the pilot chamber 220) is now lower than the unchanged force acting on the counter area 222 due to the pressure in the counter chamber 244 (which is associated with the load ) works.

Das Kraftungleichgewicht drängt den Schieber 212 des Schiebeventils 200 auf MEMS-Basis nach rechts (wie auf dem Blatt in 2 betrachtet). Der Steg 236 wird somit nach rechts bewegt, was einen Durchfluss von Druckfluid von der hydraulisch gesteuerten Komponente 410, durch den zweiten Lastanschluss 230 und durch die zweite Öffnung 234 in dem Schieber 212 gestattet. Von dort gelangt etwas von dem Durchfluss direkt aus dem Tankanschluss 226 heraus, während etwas Durchfluss bis in die Mulde oberhalb des Tankanschlusses 226, über die Oberseite des Stegs 236, herunter durch die erste Öffnung 232 und aus dem Tankanschluss 226 heraus gelangen kann. Auf diese Weise wird Druck von der hydraulisch gesteuerten Komponente 410 entspannt und zu dem mit dem Tankanschluss 226 verbundenen Niederdruckreservoir abgelassen.The force imbalance urges the spool 212 of the MEMS-based slide valve 200 to the right (as shown on the sheet in 2 considered). Land 236 is thus moved to the right, allowing pressurized fluid to flow from hydraulically controlled component 410 , through second load port 230 and through second orifice 234 in spool 212 . From there, some of the flow passes directly out of the tank port 226 while some flow passes down into the trough above the tank port 226, over the top of the ridge 236. FIG the first opening 232 and out of the tank port 226 . In this manner, pressure is relieved from the hydraulically controlled component 410 and vented to the low pressure reservoir connected to the tank port 226 .

Der Schieber 212 des Schiebeventils 200 auf MEMS-Basis wird sich zurück in die Druckhaltestellung bewegen, wenn der Druck in der Gegenkammer 244 (der durch den ersten Lastanschluss 228 wirkt) ausreichend verringert wird, so dass Kräfte, die auf den Schieber 212 wirken, den Schieber 212 derart drängen, dass er sich nach links (wie auf dem Blatt in 2 betrachtet) bewegt. Bei ausgeglichenen Kräften wird der Schieber 212 des Schiebeventils 200 auf MEMS-Basis in der Druckhaltestellung stoppen. Somit wird der Druck an der Last (wie durch den ersten Lastanschluss 228 und den zweiten Lastanschluss 230 erfasst) proportional zu dem elektrischen Signal (Strom) sein, das dem Ventilaktor 114 zugeführt wird.The spool 212 of the MEMS-based spool valve 200 will move back to the pressure holding position when the pressure in the opposing chamber 244 (acting through the first load port 228) is reduced sufficiently such that forces acting on the spool 212, the Push slider 212 so that it moves to the left (as shown on the sheet in 2 viewed) moved. When the forces are balanced, the spool 212 of the MEMS-based spool valve 200 will stop in the pressure hold position. Thus, the pressure at the load (as sensed by the first load port 228 and the second load port 230 ) will be proportional to the electrical signal (current) supplied to the valve actuator 114 .

Um das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis in die Druckzunahmestellung zu bewegen, kann die Getriebesteuereinheit 370 den Stromfluss durch die Rippen des Ventilaktors 114 verringern, und der Balken 112 des MEMS-Mikroventils 100 verschwenkt sich in der Uhrzeigerrichtung, um mehr von dem Einlassanschluss 116 abzudecken. Dies führt zu einer Druckzunahme in der vorgesteuerten Kammer 220, während der Druck in der Gegenkammer 244 konstant bleibt. Der Schieber 212 wird aufgrund des resultierenden Ungleichgewichts von Kräften, die auf den Schieber 212 wirken, nach links (wie auf dem Blatt in 2 betrachtet) bewegt. Wenn sich das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis in der Druckabnahmestellung befindet, bewegt die Bewegung des Schiebeventils nach links dieses zurück in die in 2 gezeigte Druckhaltestellung.To move the MEMS-based slide valve 200 to the pressure increase position, the transmission control unit 370 can reduce the current flow through the ribs of the valve actuator 114, and the beam 112 of the MEMS microvalve 100 pivots clockwise to cover more of the inlet port 116 . This results in an increase in pressure in the pilot chamber 220 while the pressure in the counter chamber 244 remains constant. The slider 212 is moved to the left (as shown on the sheet in 2 viewed) moved. When the MEMS-based spool valve 200 is in the pressure release position, movement of the spool valve to the left moves it back to the in position 2 pressure holding position shown.

Wenn die Getriebesteuereinheit 370 den Stromfluss weiter verringert und bewirkt, dass sich das MEMS-Mikroventil 100 weiter öffnet, nimmt der Druck in der vorgesteuerten Kammer 220 weiter zu, wobei der Schieber 212 des Schiebeventils 200 auf MEMS-Basis weiter nach links (wie auf dem Blatt in 2 betrachtet) in die Druckzunahmestellung gedrängt wird. Der Steg 242 wird nach links bewegt, wobei Durchfluss von Druckfluid von dem Versorgungsanschluss 224 durch die dritte Öffnung 238 in dem Schieber 212 gestattet wird. Aus der dritten Öffnung 238 gelangt etwas von dem Durchfluss direkt aus dem ersten Lastanschluss 228 heraus, während etwas Durchfluss hinauf in die Mulde über die Oberseite des Stegs 242, durch die zweite Gegenkammer 244 und aus dem ersten Lastanschluss 228 heraus gelangen kann. Auf diese Weise wird Druck von der Quelle für Hochdruckfluid, die an Versorgungsanschluss 224 angeschlossen ist, zu dem ersten Lastanschluss 228 gelenkt und auf die an diesen angeschlossene Last (z.B. die hydraulisch betriebene Komponente 410) aufgebracht.As the transmission control unit 370 further decreases the current flow and causes the MEMS microvalve 100 to open further, the pressure in the pilot operated chamber 220 continues to increase, pushing the spool 212 of the MEMS-based shift valve 200 further to the left (as shown in Fig sheet in 2 considered) is pushed into the pressure increase position. Land 242 is moved to the left allowing pressurized fluid to flow from supply port 224 through third opening 238 in spool 212 . From the third orifice 238 some of the flow passes directly out of the first load port 228 while some flow may pass up into the trough over the top of the land 242 , through the second back chamber 244 and out of the first load port 228 . In this manner, pressure from the source of high pressure fluid connected to supply port 224 is directed to the first load port 228 and applied to the load (eg, hydraulically operated component 410) connected thereto.

Das von dem Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis erzeugte Steuersignal weist eine ausreichende Druck- und Durchflusskennlinie auf, um die hydraulisch gesteuerte Komponente 410 zu steuern. Das von dem MEMS-Mikroventil 100 erzeugte Vorsteuersignal wäre nicht in der Lage, die hydraulisch gesteuerte Komponente 410 direkt zu steuern.The control signal generated by the MEMS based spool valve 200 has sufficient pressure and flow characteristics to control the hydraulically controlled component 410 . The pilot signal generated by the MEMS microvalve 100 would not be able to control the hydraulically controlled component 410 directly.

Unter erneuter Bezugnahme auf 4 kann die erste Option 400 ferner einen MEMS-Drucksensor 420 umfassen, der ausgestaltet sein kann, um das Druckprofil des Steuersignals von dem Regelventil 414 zu erfassen. Die Getriebesteuereinheit 370 kann ausgestaltet sein, um einen Eingang von dem MEMS-Drucksensor 420 zu empfangen und einen Ausgang an das MEMS-Mikroventil 100 in dem Vorsteuerventil 412 zu liefern, um den Systemdruck in Antwort auf einen Eingang von dem MEMS-Drucksensor 420 zu regeln. Mit dem MEMS-Drucksensor 420 und der Getriebesteuereinheit 370 kann daher die erste Option 400 für eine Regelkreisrückführung und Einstellung des Steuersignals, das zu der hydraulisch gesteuerten Komponente 410 gesendet wird, ausgestaltet sein.Referring again to 4 For example, the first option 400 may further include a MEMS pressure sensor 420 that may be configured to detect the pressure profile of the control signal from the regulator valve 414 . Transmission control unit 370 may be configured to receive input from MEMS pressure sensor 420 and provide an output to MEMS microvalve 100 in pilot valve 412 to regulate system pressure in response to input from MEMS pressure sensor 420 . Therefore, with the MEMS pressure sensor 420 and the transmission control unit 370, the first option 400 can be configured for closed-loop feedback and adjustment of the control signal sent to the hydraulically controlled component 410.

Die hydraulisch gesteuerte Komponente 410 kann irgendeine der Komponenten des in 3 gezeigten Antriebsstrangsystems 305 sein. Zum Beispiel, und ohne Einschränkung, kann die hydraulisch gesteuerte Komponente 410 eine oder mehrere sein von: der Kupplungsanordnung 320, dem Auswahlventil 375, dem ersten Zahnradbetätigungssteuerventil 380, dem zweiten Zahnradbetätigungssteuerventil 385 und dem Kupplungsbetätigungssteuerventil 390 zum Steuern der Zahnradbetätigung (z.B. Gabel- und Synchroneinrichtungsmechanismen), dem Leitungsdruck, anderen Steuerventilen usw. In manchen Implementierungen des Antriebsstrangs kann die hydraulisch gesteuerte Komponente 410 tatsächlich zwei oder mehrere dieser Komponenten sein.The hydraulically controlled component 410 can be any of the components of FIG 3 powertrain system 305 shown. For example, and without limitation, the hydraulically controlled component 410 may be one or more of: the clutch assembly 320, the selector valve 375, the first gear actuation control valve 380, the second gear actuation control valve 385, and the clutch actuation control valve 390 for controlling gear actuation (e.g., fork and synchronizer mechanisms ), line pressure, other control valves, etc. In some powertrain implementations, the hydraulically controlled component 410 may actually be two or more of these components.

5 zeigt eine zweite Option 500 für ein Drucksteuersystem für die hydraulisch betätigte Komponente 510 innerhalb des Antriebsstrangsystems 305. Die zweite Option 500 umfasst ein Vorsteuerventil 512, das ein Regelventil 514 steuert. Das Regelventil 514 steht mit dem Vorsteuerventil 512 in Fluidverbindung. 5 12 shows a second option 500 for a pressure control system for the hydraulically actuated component 510 within the powertrain system 305. The second option 500 includes a pilot valve 512 that controls a regulator valve 514. FIG. The regulator valve 514 is in fluid communication with the pilot valve 512 .

Das Vorsteuerventil 512 umfasst ein erstes Ventil 516, das ein Vorsteuersignal erzeugt. Jedoch anders als die in 4 gezeigte erste Option 400 umfasst das Vorsteuerventil 512 in der zweiten Option 500 auch ein zweites Ventil 518, das das Vorsteuersignal zu einem verstärkten Vorsteuersignal hochstuft oder verstärkt. Das Regelventil 514 ist ausgestaltet, um das verstärkte Vorsteuersignal zu empfangen, und das Regelventil 514 ist ausgestaltet, um ein Steuersignal auszugeben, das die hydraulisch betätigte Komponente 510 steuert.Pilot valve 512 includes a first valve 516 that generates a pilot signal. However, unlike the in 4 In the first option 400 shown, the pilot valve 512 in the second option 500 also includes a second valve 518 that steps up or amplifies the pilot signal to an amplified pilot signal. The control valve 514 is off configured to receive the amplified pilot signal and the regulator valve 514 configured to output a control signal that controls the hydraulically actuated component 510 .

In der in 5 gezeigten zweiten Option 500 kann das erste Ventil 516 das in 1 gezeigte MEMS-Mikroventil 100 umfassen, und das zweite Ventil 518 kann das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis umfassen. Deshalb erzeugt das MEMS-Mikroventil 100, wie es hierin bereits beschrieben wurde, selektiv das Vorsteuersignal und übermittelt es durch den Vorsteueranschluss 120 an die vorgesteuerte Kammer 220 des Schiebeventils 200 auf MEMS-Basis. Jedoch ist mit der zweiten Option 500 der Ausgang des Schiebeventils 200 auf MEMS-Basis das verstärkte Vorsteuersignal, das dann von dem Regelventil 514 verwendet wird.in the in 5 shown second option 500, the first valve 516 in 1 MEMS microvalve 100 as shown, and the second valve 518 may comprise the MEMS-based slide valve 200. Therefore, as previously described herein, the MEMS microvalve 100 selectively generates the pilot signal and communicates it through the pilot port 120 to the pilot chamber 220 of the MEMS-based spool valve 200 . However, with the second option 500 , the output of the MEMS-based shift valve 200 is the amplified pilot signal that is then used by the control valve 514 .

In der in 5 gezeigten zweiten Option 500 kann das Regelventil 514 ein herkömmliches mechanisches Regelventil umfassen. Im Allgemeinen ist das herkömmliche mechanische Regelventil ein Regelventil, das durch mechanische Bearbeitungsprozesse produziert wird. Auf der Basis des von dem Vorsteuerventil 512 gelieferten verstärkten Vorsteuersignals liefert das herkömmliche mechanische Regelventil das Steuersignal für die hydraulisch betätigte Komponente 510.in the in 5 In the second option 500 shown, the control valve 514 may include a conventional mechanical control valve. In general, the conventional mechanical control valve is a control valve produced by mechanical machining processes. Based on the amplified pilot signal provided by the pilot valve 512, the conventional mechanical control valve provides the control signal for the hydraulically operated component 510.

Das von dem Vorsteuerventil 512 (das sowohl das erste Ventil 516 als auch das zweite Ventil 518 umfasst (das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis)) erzeugte verstärkte Vorsteuersignal weist eine ausreichende Druck- und Durchflusskennlinie auf, um das herkömmliche mechanische Regelventil zu steuern, das dann die hydraulisch gesteuerte Komponente 510 steuern kann. Jedoch wäre das von dem ersten Ventil 516 (dem MEMS-Mikroventil 100) des Vorsteuerventils 512 erzeugte Vorsteuersignal nicht in der Lage, das herkömmliche mechanische Regelventil direkt vorzusteuern oder die hydraulisch gesteuerte Komponente510 direkt zu steuern. Das herkömmliche mechanische Regelventil erhöht die Druck- und Durchflusskennlinie, die verwendet wird, um die hydraulisch gesteuerte Komponente 510 zu steuern, im Vergleich mit der in 4 gezeigten ersten Option 400 weiter.The amplified pilot signal generated by the pilot valve 512 (which includes both the first valve 516 and the second valve 518 (the MEMS-based slide valve 200)) has sufficient pressure and flow characteristics to control the conventional mechanical control valve that can then control the hydraulically controlled component 510 . However, the pilot signal generated by the first valve 516 (the MEMS microvalve 100) of the pilot valve 512 would not be able to directly pilot the conventional mechanical control valve or control the hydraulically controlled component 510 directly. The conventional mechanical control valve increases the pressure and flow characteristics used to control the hydraulically controlled component 510 compared to that in FIG 4 shown first option 400 further.

Die zweite Option 500 kann ferner einen oder mehrere Drucksensoren auf MEMS-Basis, wie etwa einen MEMS-Drucksensor 520, umfassen. Wenn sie jedoch verwendet werden, sind die MEMS-Drucksensoren 520 ausgestaltet, um das Druckprofil des verstärkten Vorsteuersignals von dem Vorsteuerventil 512 oder des Steuersignals von dem Regelventil 514 zu erfassen. In manche Implementierungen kann nur einer der MEMS-Drucksensoren 520 verwendet werden. Wenn er verwendet wird, um das Druckprofil des Vorsteuersignals zu erfassen, kann der MEMS-Drucksensor 520 in ein einziges Paket zusammen mit dem MEMS-Mikroventil 100 und dem Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis für das Vorsteuerventil 512 gepackt sein.The second option 500 may further include one or more MEMS-based pressure sensors, such as a MEMS pressure sensor 520 . However, when used, the MEMS pressure sensors 520 are configured to detect the pressure profile of the amplified pilot signal from the pilot valve 512 or the control signal from the regulator valve 514 . In some implementations, only one of the MEMS pressure sensors 520 can be used. When used to acquire the pressure profile of the pilot signal, the MEMS pressure sensor 520 can be packaged in a single package along with the MEMS microvalve 100 and the MEMS-based spool valve 200 for the pilot valve 512 .

Die Getriebesteuereinheit 370 ist ausgestaltet, um einen Eingang von einem oder beiden der MEMS-Drucksensoren 520 zu empfangen und einen Ausgang an das MEMS-Mikroventil 100 in dem Vorsteuerventil 512 zu liefern, um den Systemdruck in Antwort auf einen Eingang von einem oder beiden der MEMS-Drucksensoren 520 zu regeln. Deshalb stellen die MEMS-Drucksensoren 520 eine Regelkreisrückführung und Einstellung des Steuersignals, das zu der hydraulisch gesteuerten Komponente 510 gesendet wird, bereit.The transmission control unit 370 is configured to receive input from one or both of the MEMS pressure sensors 520 and to provide an output to the MEMS microvalve 100 in the pilot valve 512 to measure system pressure in response to input from one or both of the MEMS - To regulate pressure sensors 520. Therefore, the MEMS pressure sensors 520 provide closed loop feedback and adjustment of the control signal sent to the hydraulically controlled component 510 .

Die hydraulisch gesteuerte Komponente 510 kann irgendeine der Komponenten des in 3 gezeigten Antriebsstrangsystems 305 sein. Zum Beispiel, und ohne Einschränkung, kann die hydraulisch gesteuerte Komponente 510 eine oder mehrere sein von: der Kupplungsanordnung 320, dem Auswahlventil 375, dem ersten Zahnradbetätigungssteuerventil 380, dem zweiten Zahnradbetätigungssteuerventil 385 und dem Kupplungsbetätigungssteuerventil 390 zum Steuern der Zahnradbetätigung (z.B. Gabel- und Synchroneinrichtungsmechanismen), dem Leitungsdruck, anderen Steuerventilen usw. In manchen Ausführungsformen des Antriebsstrangsystems 305 kann die hydraulisch gesteuerte Komponente 510 tatsächlich zwei oder mehrere dieser Komponenten sein. Eine jeder von der ersten Option 400 und der zweiten Option 500 kann mit irgendeiner der Komponenten des Antriebsstrangsystems 305 verwendet werden.The hydraulically controlled component 510 can be any of the components of FIG 3 powertrain system 305 shown. For example, and without limitation, the hydraulically controlled component 510 may be one or more of: the clutch assembly 320, the selector valve 375, the first gear actuation control valve 380, the second gear actuation control valve 385, and the clutch actuation control valve 390 for controlling gear actuation (e.g., fork and synchronizer mechanisms ), line pressure, other control valves, etc. In some embodiments of the powertrain system 305, the hydraulically controlled component 510 may actually be two or more of these components. Each of the first option 400 and the second option 500 can be used with any of the components of the powertrain system 305 .

6 zeigt eine dritte Option 600 für ein Drucksteuersystem für die hydraulisch betätigte Komponente 610 innerhalb des Antriebsstrangsystems 305. Die dritte Option 600 umfasst ein Vorsteuerventil 612, das ein Regelventil 614 steuert. Das Regelventil 614 steht mit dem Vorsteuerventil 612 in Fluidverbindung. 6 12 shows a third option 600 for a pressure control system for the hydraulically actuated component 610 within the powertrain system 305. The third option 600 includes a pilot valve 612 that controls a regulator valve 614. FIG. The regulator valve 614 is in fluid communication with the pilot valve 612 .

Das Vorsteuerventil 612 umfasst ein erstes Ventil 616, das ein Vorsteuersignal erzeugt. Das Regelventil 614 ist ausgestaltet, um das Vorsteuersignal zu empfangen, und das Regelventil 614 ist ausgestaltet, um ein Steuersignal auszugeben, das die hydraulisch betätigte Komponente 610 steuert.Pilot valve 612 includes a first valve 616 that generates a pilot signal. The regulator valve 614 is configured to receive the pilot control signal and the regulator valve 614 is configured to output a control signal that controls the hydraulically actuated component 610 .

In der in 6 gezeigten dritten Option 600 kann das erste Ventil 616 das in 1 gezeigte MEMS-Mikroventil 100 umfassen, aber es gibt kein zweites Ventil, das das Vorsteuerventil 612 bildet. Anders als die in 4 gezeigte erste Option 400 und in der in 5 gezeigten zweiten Option 500 übermittelt daher das MEMS-Mikroventil 100 das Vorsteuersignal direkt an das Regelventil 614, das ein kleines mechanisches Schiebeventil umfassen kann.in the in 6 shown third option 600, the first valve 616 in 1 include MEMS microvalve 100 as shown, but there is no second valve forming pilot valve 612. Unlike the in 4 shown first option 400 and in the in 5 The second option 500 shown therefore transmits the MEMS microvalve 100 the pilot control signal directly to the control valve 614, the may include a small mechanical slide valve.

Im Allgemeinen ist das kleine mechanische Schiebeventil ein Regelventil, das durch mechanische Bearbeitungsprozesse produziert wird, aber in einem kleineren Maßstab als das herkömmliche mechanische Regelventil. Auf der Basis des (nicht verstärkten) Vorsteuersignals, das von dem Vorsteuerventil 612 geliefert wird, liefert das kleine mechanische Schiebeventil das Steuersignal für die hydraulisch betätigte Komponente 610. Im Vergleich mit dem herkömmlichen mechanischen Regelventil, das in der in 5 gezeigten zweiten Option 500 verwendet wird, ist das kleine mechanische Schiebeventil gewöhnlich kleiner als das herkömmliche mechanische Regelventil.In general, the small mechanical spool valve is a control valve produced by mechanical machining processes, but on a smaller scale than the traditional mechanical control valve. Based on the (unamplified) pilot control signal provided by the pilot control valve 612, the small mechanical spool valve provides the control signal for the hydraulically operated component 610. Compared to the conventional mechanical control valve shown in FIG 5 second option 500 shown is used, the small mechanical spool valve is typically smaller than the conventional mechanical control valve.

Das von dem Vorsteuerventil 612 (das nur das MEMS-Mikroventil 100 umfasst) erzeugte Vorsteuersignal weist eine ausreichende Druck- und Durchflusskennlinie auf, um das kleine mechanische Schiebeventil, das für das Regelventil 614 verwendet wird, zu steuern, wäre aber nicht in der Lage, das in der zweiten Option 500 verwendete, herkömmliche, mechanische Regelventil direkt zu steuern. Das kleine mechanische Schiebeventil kann dann die hydraulisch gesteuerte Komponente 610 steuern.The pilot signal generated by the pilot valve 612 (comprising only the MEMS microvalve 100) has sufficient pressure and flow characteristics to control the small mechanical spool valve used for the control valve 614, but would not be able to directly control the conventional mechanical control valve used in the second option 500. The small mechanical spool valve can then control the hydraulically controlled component 610.

Die dritte Option 600 kann darüber hinaus einen oder mehrere optionale MEMS-Drucksensoren 620 umfassen. Wenn sie jedoch verwendet werden, sind die MEMS-Drucksensoren 620 ausgestaltet, um das Druckprofil des Vorsteuersignals von dem Vorsteuerventil 612 oder des Steuersignals von dem Regelventil 614 zu erfassen. In den meisten Ausgestaltungen wird nur einer der MEMS-Drucksensoren 620 verwendet werden. Wenn er verwendet wird, um das Druckprofil des Vorsteuersignals zu erfassen, kann der MEMS-Drucksensor 620 in ein einziges Paket zusammen mit dem MEMS-Mikroventil 100 für das Vorsteuerventil 612 gepackt sein.The third option 600 can also include one or more optional MEMS pressure sensors 620 . However, when used, the MEMS pressure sensors 620 are configured to detect the pressure profile of the pilot signal from the pilot valve 612 or the control signal from the regulator valve 614 . In most embodiments only one of the MEMS pressure sensors 620 will be used. When used to acquire the pressure profile of the pilot signal, the MEMS pressure sensor 620 can be packaged in a single package along with the MEMS microvalve 100 for the pilot valve 612 .

Die Getriebesteuereinheit 370, oder ein anderer Controller, ist ausgestaltet, um einen Eingang von einem oder beiden der MEMS-Drucksensoren 620 zu empfangen und einen Ausgang an das MEMS-Mikroventil 100 in dem Vorsteuerventil 612 zu liefern, um den Systemdruck in Antwort auf einen Eingang von einem der MEMS-Drucksensoren 620 zu regeln. Deshalb stellen die MEMS-Drucksensoren 620 eine Regelkreisrückführung und Einstellung des Steuersignals, das zu der hydraulisch gesteuerten Komponente 610 gesendet wird, bereit.The transmission control unit 370, or other controller, is configured to receive input from one or both of the MEMS pressure sensors 620 and to provide an output to the MEMS microvalve 100 in the pilot valve 612 to measure the system pressure in response to an input from one of the MEMS pressure sensors 620 to regulate. Therefore, the MEMS pressure sensors 620 provide closed loop feedback and adjustment of the control signal sent to the hydraulically controlled component 610 .

Die hydraulisch gesteuerte Komponente 610 kann irgendeine der Komponenten des in 3 gezeigten Antriebsstrangsystems 305 sein. Zum Beispiel, und ohne Einschränkung, kann die hydraulisch gesteuerte Komponente 610 eine oder mehrere sein von: der Kupplungsanordnung 320, dem Auswahlventil 375, dem ersten Zahnradbetätigungssteuerventil 380, dem zweiten Zahnradbetätigungssteuerventil 385 und dem Kupplungsbetätigungssteuerventil 390 zum Steuern der Zahnradbetätigung (z.B. Gabel- und Synchroneinrichtungsmechanismen), dem Leitungsdruck, anderen Steuerventilen usw. In manchen Ausführungsformen des Antriebsstrangsystems 305 kann die hydraulisch gesteuerte Komponente 610 tatsächlich zwei oder mehrere dieser Komponenten sein. Eine jede von der ersten Option 400, der zweiten Option 500 und der dritten Option 600 kann mit irgendeiner der Komponenten des Antriebsstrangsystems 305 verwendet werden.The hydraulically controlled component 610 can be any of the components of FIG 3 powertrain system 305 shown. For example, and without limitation, the hydraulically controlled component 610 may be one or more of: the clutch assembly 320, the selector valve 375, the first gear actuation control valve 380, the second gear actuation control valve 385, and the clutch actuation control valve 390 for controlling gear actuation (e.g., fork and synchronizer mechanisms ), line pressure, other control valves, etc. In some embodiments of the powertrain system 305, the hydraulically controlled component 610 may actually be two or more of these components. Any of the first option 400, the second option 500, and the third option 600 may be used with any of the powertrain system 305 components.

7 zeigt eine vierte Option 700 für ein Drucksteuersystem für die hydraulisch betätigte Komponente 710 innerhalb des Antriebsstrangsystems 305. Die vierte Option 700 umfasst ein Vorsteuerventil 712, das ein Regelventil 714 steuert. Das Regelventil 714 steht mit dem Vorsteuerventil 712 in Fluidverbindung. 7 FIG. 7 shows a fourth option 700 for a pressure control system for the hydraulically actuated component 710 within the powertrain system 305. The fourth option 700 includes a pilot valve 712 that controls a regulator valve 714. FIG. The regulator valve 714 is in fluid communication with the pilot valve 712 .

Das Vorsteuerventil 712 umfasst ein erstes Ventil 716, das ein Vorsteuersignal erzeugt. Ähnlich wie die in 5 gezeigte zweite Option 500 umfasst das Vorsteuerventil 712 auch ein zweites Ventil 718, das das Vorsteuersignal auf ein verstärktes Vorsteuersignal hochstuft oder verstärkt. Das Regelventil 714 ist wieder ausgestaltet, um das verstärkte Vorsteuersignal zu empfangen, und das Regelventil 714 ist ausgestaltet, um ein Steuersignal auszugeben, das die hydraulisch betätigte Komponente 710 steuert.Pilot valve 712 includes a first valve 716 that generates a pilot signal. Similar to the in 5 In the second option 500 shown, the pilot valve 712 also includes a second valve 718 that steps up or amplifies the pilot signal to an amplified pilot signal. Again, regulator valve 714 is configured to receive the amplified pilot signal and regulator valve 714 is configured to output a control signal that controls hydraulically-actuated component 710 .

In der in 7 gezeigten vierten Option 700 kann das erste Ventil 716 das in 1 gezeigte MEMS-Mikroventil 100 umfassen. Jedoch kann das zweite Ventil 718 das kleine mechanische Schiebeventil umfassen. In der in 7 gezeigten vierten Option 700 ist das Regelventil 714 wieder ein herkömmliches mechanisches Regelventil. Auf der Basis des von dem Vorsteuerventil 712 gelieferten verstärkten Vorsteuersignals liefert das herkömmliche mechanische Regelventil das Steuersignal für die hydraulisch betätigte Komponente 710.in the in 7 shown fourth option 700, the first valve 716 in 1 MEMS microvalve 100 shown include. However, the second valve 718 may include the small mechanical spool valve. in the in 7 Fourth option 700 shown, the control valve 714 is again a conventional mechanical control valve. Based on the amplified pilot signal provided by the pilot valve 712, the conventional mechanical control valve provides the control signal for the hydraulically operated component 710.

Deshalb erzeugt das MEMS-Mikroventil 100, wie es hierin bereits beschrieben wurde, selektiv das Vorsteuersignal und übermittelt es durch den Vorsteueranschluss 120 an die vorgesteuerte Kammer 220 des Schiebeventils 200 auf MEMS-Basis. Jedoch ist mit der vierten Option 700 der Ausgang des kleinen mechanischen Schiebeventils das verstärkte Vorsteuersignal, das dann von dem Regelventil 714 verwendet wird. In der vierten Option 700 funktioniert das kleine mechanische Schiebeventil ähnlich wie das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis, das in der in 5 gezeigten zweiten Option 500 als das zweite Ventil 518 verwendet wird. Jedoch kann das kleine mechanische Schiebeventil, das als das zweite Ventil 718 für die vierte Option 700 verwendet wird, viel größer als das Schiebeventil 200 auf MEMS-Basis sein, das für das zweite Ventil 518 in der zweiten Option 500 verwendet wird.Therefore, as previously described herein, the MEMS microvalve 100 selectively generates the pilot signal and communicates it through the pilot port 120 to the pilot chamber 220 of the MEMS-based spool valve 200 . However, with the fourth option 700 the output of the small mechanical spool valve is the amplified pilot signal which is then used by the control valve 714 . In the fourth option 700, the small mechanical spool valve functions similarly to the MEMS-based spool valve 200 described in the in 5 shown second option 500 as the second valve 518 is used. However, the small mechanical spool valve used as the second valve 718 for the fourth option 700 may be much larger than the MEMS-based spool valve 200 used for the second valve 518 in the second option 500.

Das von dem Vorsteuerventil 712 (das sowohl das erste Ventil 716 als auch das zweite Ventil 718 umfasst) erzeugte verstärkte Vorsteuersignal weist eine ausreichende Druck- und Durchflusskennlinie auf, um das herkömmliche mechanische Regelventil zu steuern, das dann die hydraulisch gesteuerte Komponente 710 steuern kann. Jedoch wäre das von dem ersten Ventil 716 (dem MEMS-Mikroventil 100) alleine erzeugte Vorsteuersignal nicht in der Lage, das herkömmliche mechanische Regelventil direkt vorzusteuern oder die hydraulisch gesteuerte Komponente 710 direkt zu steuern. Das herkömmliche mechanische Regelventil erhöht weiter die Druck- und Durchflusskennlinie, die verwendet wird, um die hydraulisch gesteuerte Komponente 710 zu steuern.The amplified pilot signal generated by the pilot valve 712 (which includes both the first valve 716 and the second valve 718) has sufficient pressure and flow characteristics to control the conventional mechanical control valve, which can then control the hydraulically controlled component 710. However, the pilot signal generated by the first valve 716 (the MEMS microvalve 100) alone would not be able to directly pilot the conventional mechanical control valve or control the hydraulically controlled component 710 directly. The traditional mechanical control valve further increases the pressure and flow characteristics used to control the hydraulically controlled component 710 .

Die vierte Option 700 kann darüber hinaus einen oder mehrere optionale MEMS-Drucksensoren 720 umfassen. Wenn sie jedoch verwendet werden, sind die MEMS-Drucksensoren 720 ausgestaltet, um das Druckprofil des Vorsteuersignals von dem Vorsteuerventil 712 oder des Steuersignals von dem Regelventil 714 zu erfassen. In den meisten Ausgestaltungen wird nur einer der MEMS-Drucksensoren 720 verwendet werden.The fourth option 700 can also include one or more optional MEMS pressure sensors 720 . However, when used, the MEMS pressure sensors 720 are configured to detect the pressure profile of the pilot signal from the pilot valve 712 or the control signal from the regulator valve 714 . In most embodiments only one of the MEMS pressure sensors 720 will be used.

Die Getriebesteuereinheit 370, oder ein anderer Controller, ist ausgestaltet, um einen Eingang von einem oder beiden von den MEMS-Drucksensoren 720 zu empfangen und einen Ausgang an das MEMS-Mikroventil 100 in dem Vorsteuerventil 712 zu liefern und somit den Systemdruck in Antwort auf einen Eingang von einem der MEMS-Drucksensoren 720 zu regeln. Deshalb stellen die MEMS-Drucksensoren 720 eine Regelkreisrückführung und Einstellung des Steuersignals, das zu der hydraulisch gesteuerten Komponente 710 gesendet wird, bereit.The transmission control unit 370, or other controller, is configured to receive input from one or both of the MEMS pressure sensors 720 and to provide an output to the MEMS microvalve 100 in the pilot valve 712 and thus the system pressure in response to a input from one of the MEMS pressure sensors 720 to regulate. Therefore, the MEMS pressure sensors 720 provide closed loop feedback and adjustment of the control signal sent to the hydraulically controlled component 710 .

Die hydraulisch gesteuerte Komponente 710 kann irgendeine der Komponenten des in 3 gezeigten Antriebsstrangsystems 305 sein. Zum Beispiel, und ohne Einschränkung, kann die hydraulisch gesteuerte Komponente 710 eine sein von: der Kupplungsanordnung 320, dem Auswahlventil 375, dem ersten Zahnradbetätigungssteuerventil 380, dem zweiten Zahnradbetätigungssteuerventil 385 und dem Kupplungsbetätigungssteuerventil 390 zum Steuern der Zahnradbetätigung (z.B. Gabel- und Synchroneinrichtungsmechanismen), dem Leitungsdruck, anderen Steuerventilen usw. In manchen Ausführungsformen des Antriebsstrangsystems 305 kann die hydraulisch gesteuerte Komponente 710 tatsächlich zwei oder mehrere dieser Komponenten sein. Eine jede von der ersten Option 400, der zweiten Option 500, der dritten Option 600 und der vierten Option 700 kann mit irgendeiner der Komponenten des Antriebsstrangsystems 305 verwendet werden. Ferner können Ventile mit einer Rückkopplung zum Steuern des Drucks oder ohne Rückkopplung konstruiert sein und einfach den Durchfluss steuern.The hydraulically controlled component 710 can be any of the components of FIG 3 powertrain system 305 shown. For example, and without limitation, the hydraulically controlled component 710 may be one of: the clutch assembly 320, the selector valve 375, the first gear actuation control valve 380, the second gear actuation control valve 385, and the clutch actuation control valve 390 for controlling gear actuation (e.g., fork and synchronizer mechanisms), line pressure, other control valves, etc. In some embodiments of powertrain system 305, hydraulically controlled component 710 may actually be two or more of these components. Any of the first option 400, the second option 500, the third option 600, and the fourth option 700 may be used with any of the powertrain system 305 components. Furthermore, valves can be designed with feedback to control pressure or without feedback and simply control flow.

Claims (2)

Antriebsstrangsystem (305), umfassend: ein automatisiertes Handschaltgetriebe (315), das eine hydraulisch betätigte Komponente (410, 510, 610, 710) aufweist; ein Vorsteuerventil (412, 512, 612, 712), das ein MEMS-Mikroventil (100, 416, 516, 616, 716) aufweist, das mit der hydraulisch betätigten Komponente (410, 510, 610, 710) funktional verbunden ist und ausgestaltet ist, um zu aktuieren; und ein Regelventil (414, 514, 614, 714), das funktional mit dem Vorsteuerventil (412, 512, 612, 712) und der hydraulisch betätigten Komponente (410, 510, 610, 710) verbunden und ausgestaltet ist, um auf der Basis der Betätigung des Vorsteuerventils (412, 512, 612, 712) Fluid zu der hydraulisch betätigten Komponente (410, 510, 610, 710) zu lenken, dadurch gekennzeichnet, dass das MEMS-Mikroventil (100, 416, 516, 616, 716) einen Vorsteueranschluss (120) aufweist und vier alternativ wählbare Optionen (400, 500, 600, 700) zur fluidtechnischen Verbindung mit dem Regelventil (414, 514, 614, 714) bietet, nämlich - eine erste Option (400), in der ein Vorsteuerventil (412) das Regelventil (414) steuert, das Regelventil (414) mit dem Vorsteuerventil (412) in Fluidverbindung steht, das Vorsteuerventil (412) das MEMS-Mikroventil (100; 416) umfasst, das ein Vorsteuersignal erzeugt, das Regelventil (414) ausgestaltet ist, um das Vorsteuersignal zu empfangen und um ein Steuersignal auszugeben, das die hydraulisch betätigte Komponente (410) steuert, wobei das Regelventil (414) ein Schiebeventil (200) auf MEMS-Basis umfasst, - eine zweite Option (500), in der ein Vorsteuerventil (512) das Regelventil (514) steuert, das Regelventil (514) mit dem Vorsteuerventil (512) in Fluidverbindung steht, das Vorsteuerventil (512) das MEMS-Mikroventil (100, 516) und ein Schiebeventil (200, 518) auf MEMS-Basis umfasst, das das Vorsteuersignal des MEMS-Mikroventils (100, 516) zu einem verstärkten Vorsteuersignal verstärkt, wobei das Regelventil (514) ausgestaltet ist, um das verstärkte Vorsteuersignal zu empfangen und um ein Steuersignal auszugeben, dass die hydraulisch betätigte Komponente (510) steuert, - eine dritte Option (600), in der das Vorsteuerventil (612) das MEMS-Mikroventil (100, 616) umfasst und ein Vorsteuersignal erzeugt, das es direkt an das Regelventil (614) übermittelt, wobei das Regelventil (614) ein mechanisches Schiebeventil ist, das keine Einrichtung auf MEMS-Basis ist und derart ausgelegt ist, dass es durch den Druck und Durchfluss des MEMS-Mikroventils (100,616) direkt steuerbar ist, und die hydraulisch betätigte Komponente (610) steuern kann, - eine vierte Option (700), in der das Vorsteuerventil (712) das Regelventil (714) steuert, das Regelventil (714) mit dem Vorsteuerventil (712) in Fluidverbindung steht, das Vorsteuerventil (712) das MEMS-Mikroventil (100, 716) und ein Schiebeventil (718) umfasst, das das Vorsteuersignal des MEMS-Mikroventils (100, 716) zu einem verstärkten Vorsteuersignal verstärkt, wobei das mechanisches Schiebeventil (718) keine Einrichtung auf MEMS-Basis ist und derart ausgelegt ist, dass es durch den Druck und Durchfluss des MEMS-Mikroventils (100,716) steuerbar, ist wobei das Regelventil (714) ausgestaltet ist, um das verstärkte Vorsteuersignal zu empfangen und um ein Steuersignal auszugeben, dass die hydraulisch betätigte Komponente (710) steuert.A powertrain system (305) comprising: an automated manual transmission (315) having a hydraulically actuated component (410, 510, 610, 710); a pilot valve (412, 512, 612, 712) including a MEMS microvalve (100, 416, 516, 616, 716) operatively connected to and configured with the hydraulically actuated component (410, 510, 610, 710). is to act; and a control valve (414, 514, 614, 714) operably connected to the pilot valve (412, 512, 612, 712) and the hydraulically operated component (410, 510, 610, 710) and configured to on the base directing fluid to the hydraulically actuated component (410, 510, 610, 710) upon actuation of the pilot valve (412, 512, 612, 712), characterized in that the MEMS microvalve (100, 416, 516, 616, 716) has a pilot connection (120) and offers four alternatively selectable options (400, 500, 600, 700) for fluidic connection to the control valve (414, 514, 614, 714), namely - a first option (400), in which a pilot valve (412) controls the control valve (414), the control valve (414) is in fluid communication with the pilot valve (412), the pilot valve (412) comprises the MEMS microvalve (100; 416) which generates a pilot control signal, the control valve (414 ) is configured to receive the pilot control signal and to output a control signal that controls the hydraulically actuated component (410), the regulator valve (414) comprising a MEMS-based spool valve (200), - a second option (500) in which a pilot valve (512) controls the regulator valve (514), the regulator valve (514) is in fluid communication with the pilot valve (512), the pilot valve (512) comprising the MEMS micro-valve (100, 516) and a MEMS-based spool valve (200, 518) which receives the pilot signal from the MEMS micro-valve (100 , 516) amplified into an amplified pilot control signal, wherein the control valve (514) is designed to receive the amplified pilot control signal and to output a control signal that controls the hydraulically actuated component (510), - a third option (600), in which the pilot valve (612) comprises the MEMS microvalve (100, 616) and generates a pilot signal that it transmits directly to the control valve (614), wherein the control valve (614) is a mechanical spool valve that is not a MEMS-based device and is configured to be controlled by the pressure and flow of the MEMS microvalve (100,616) can be controlled directly, and can control the hydraulically actuated component (610), - a fourth option (700), in which the pilot valve (712) controls the control valve (714), the control valve (714) with the pilot valve (712 ) is in fluid communication, the pilot valve (712) comprises the MEMS microvalve (100, 716) and a spool valve (718) which amplifies the pilot signal of the MEMS microvalve (100, 716) into an amplified pilot signal, the mechanical spool valve ( 718) is not a MEMS-based device and is designed to be controllable by the pressure and flow of the MEMS microvalve (100,716), wherein the control valve (714) is designed to control the amplified pilot control rsignal to receive and to output a control signal that controls the hydraulically operated component (710). Antriebsstrangsystem (305) nach Anspruch 1, wobei die hydraulische Einrichtung zumindest eine von einer Kupplungsanordnung (320), einem Auswahlventil (375), einem oder mehreren Zahnradbetätigungssteuerventilen (380, 385) und einem Kupplungsbetätigungssteuerventil (390) umfasst.Drive train system (305) according to claim 1 wherein the hydraulic means comprises at least one of a clutch assembly (320), a selector valve (375), one or more gear actuation control valves (380, 385), and a clutch actuation control valve (390).
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