DE69704318T2

DE69704318T2 - Hydraulisches betriebssystem

Info

Publication number: DE69704318T2
Application number: DE69704318T
Authority: DE
Inventors: Anthony Harries
Original assignee: LuK Leamington Ltd
Current assignee: LuK Leamington Ltd
Priority date: 1996-04-20
Filing date: 1997-04-17
Publication date: 2001-11-15
Anticipated expiration: 2017-04-18
Also published as: GB2316454A; US5992590A; KR100497822B1; GB9725497D0; DE69704318D1; ES2155250T3; EP0834029A1; EP0834029B1; JPH11508677A; WO1997040300A1; GB2316454B; GB9608256D0; KR19990022244A

Description

Die Erfindung betrifft mit Hydraulikdruck arbeitende Betätigungssysteme, und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, Betätigungssysteme, die bei Schaltgetrieben, halbautomatischen Getrieben und Automatikgetrieben für die Betätigung der Kupplung oder der Stellglieder des Gangschaltmechanismus in einem Fahrzeug genutzt werden.
Ein Betätigungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus GB-A-2277367 bekannt.
Bei solchen Betätigungssystemen werden die Kupplung oder die Stellglieder des Gangschaltmechanismus von einer elektronischen Steuereinheit angesteuert, in Antwort auf Betriebsparameter des Fahrzeugs und Eingaben des Fahrers des Fahrzeugs, wie Betätigungen des Gaspedals und des Gangwahlhebels.
Es besteht die Erfordernis, für die Betätigung der Kupplung oder der Stellglieder des Gangschaltmechanismus eines Fahrzeugs der oben beschriebenen Art ein einfaches, leistungswirksames und kostengünstiges Betätigungssystem bereitzustellen.
Es ist ein Ziele der hier beschriebenen Erfindung, die zugelassene Form eines Betätigungssystems bereitzustellen, welches für die oben genannten Anwendungsfälle besonders geeignet ist.
Mithin wird in Übereinstimmung mit der hier beschriebenen Erfindung ein Betätigungssystem bereitgestellt, bestehend aus:
einem Druckspeicher;
einem Vorratsbehälter;
einer Pumpe, die zwischen dem Vorratsbehälter und dem Druckspeicher über ein Rückschlagventil angeschlossen ist, wodurch der Druckspeicher mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt werden kann; sowie
einer Vielzahl von Hydraulikdruck-Stellgliedern, wobei diese Hydraulikdruck-Stellglieder selektiv mit dem Druckspeicher oder dem Vorratsbehälter verbunden werden können mittels eines elektromagnetisch betätigten Steuerventils, wodurch unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit den Hydraulikdruck-Stellgliedern bereitgestellt werden kann oder von den Hydraulikdruck-Stellgliedern ablaufen kann;
wobei das elektromagnetisch betätigte Steuerventil: über einen ersten Anschluss verfügt, über welchen das Steuerventil mit dem Druckspeicher verbunden wird;
über einen zweiten Anschluss verfügt, über welchen das Steuerventil mit dem Vorratsbehälter verbunden wird;
über einen dritten Anschluss verfügt, über welchen das Steuerventil mit der Auslass-Seite der Pumpe verbunden wird;
und über einen vierten Anschluss verfügt, über welchen das Steuerventil mit zumindest einem der Hydraulikdruck- Stellglieder verbunden wird;
wobei das Steuerventil beweglich ist zwischen:
einer Ruhestellung, in welcher der zweite Anschluss mit dem dritten und vierten Anschluss verbunden ist;
einer ersten Beaufschlagungsstellung, in welcher der zweite Anschluss mit dem vierten Anschluss verbunden ist und der dritte Anschluss vom zweiten Anschluss getrennt ist; und
einer weiteren Beaufschlagungsstellung, in welcher der erste Anschluss mit dem vierten Anschluss verbunden ist.
Vorzugsweise wird die Pumpe elektrisch angetrieben und wird gestoppt, wenn der Druck im Druckspeicher einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Ein solches System besitzt mehrere Vorteile:
1. Wenn die Befüllung des Druckspeichers abgeschlossen ist, wird der Kreis auf der Pumpenseite des Rückschlagventils zum Sumpf hin entleert, was die Tendenz verringert, dass es in diesem Teil des Hydraulikkreises unter hohem Druck zu Undichtigkeiten kommt.
2. Wenn die Pumpe anläuft, wird ihre Förderung anfänglich zurück zum Sumpf gelenkt; mithin muss die Pumpe beim Anlaufen nicht den hohen Staudruck im System überwinden. Dies ist besonders bei niedrigen Umgebungstemperaturen von Bedeutung, wenn die Viskosität der Hydraulikflüssigkeit hoch ist und deshalb die Pumpverluste ebenfalls hoch sein können. Dies gestattet die Verwendung eine Elektromotors mit niedrigerer Leistungsabgabe für den Pumpenantrieb.
Es folgt eine beispielhafte Beschreibung der hier vorgestellten Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:
Abb. 1 schematisch ein Kupplungsbetätigungssystem in Übereinstimmung mit der hier beschriebenen Erfindung zeigt;
Abb. 2 schematisch Einzelheiten eines Gangschaltmechanismus in Übereinstimmung mit der hier beschriebenen Erfindung zeigt;
Abb. 3 ein im System gemäß Abb. 2 verwendetes Schaltgatter zeigt; und
Abb. 4 schematisch Einzelheiten eines Systems in Übereinstimmung mit der hier beschriebenen Erfindung zeigt, wodurch sowohl eine Fahrzeugkupplung als auch Gangschaltmechanismen betätigt werden.
Abb. 1 zeigt ein Kupplungsbetätigungssystem, zu dem eine hydraulische Antriebseinheit 10 gehört, die über ein elektromagnetisch betätigtes Hydraulikflüssigkeits-Steuerventil (12) auf einen Nehmerzylinder 11 für die Kupplungsbetätigung einwirkt, welcher in den Ansprüchen auch als Hydraulikdruck-Stellglied angesprochen wird. Zur Antriebseinheit 10 gehört ein Vorratsbehälter 10a, eine elektrisch angetriebene Pumpe 10b, ein Druckspeicher 10c und ein Rückschlagventil 10d. Der Nehmerzylinder 11 wirkt auf einen Kupplungsbetätigungshebel 13 ein, welcher seinerseits wiederum auf das Kupplungsausrücklager 14 einwirkt.
Die Bewegung des Kupplungsbetätigungshebels 13 wird von einem Sensor 15 gemessen, dessen Ausgangssignal an die elektronische Steuereinheit 65 übertragen wird. Die Steuereinheit 65 empfängt auch noch andere Eingangssignale zu den Betriebsparametern des Fahrzeugs, die in Abb. 1 als Posten 16 angegeben sind, und übermittelt Stellbefehle an die Magnetspule 12a des Steuerventils 12, damit der Nehmerzylinder 11 mit dem Druckspeicher 10c oder dem Vorratsbehälter 10a verbunden wird. Umfassende konstruktive und funktionstechnische Einzelheiten einer geeigneten elektronischen Steuereinheit 65 usw. können den europäischen Patenten Nr. 0038113, 0043660, 0059035 und 0101220 entnommen werden und werden an dieser Stelle nicht wiederholt.
Bezug nehmend auf Einzelheiten des elektromagnetisch betätigten Steuerventils 12, besitzt dieses einen Außenteil 30, der in eine Bohrung 31 in einem Gehäuse 32 eingesetzt und dort stationär gehalten wird. Zum Außenteil 30 gehören die Stege 33, 34, 35 und 36, die abdichtend im Kontakt mit der Bohrung 31 stehen und Ringnuten 38, 39 und 40 festlegen, die jeweils mit dem Vorratsbehälter 10a, dem Druckspeicher 10c und dem Nehmerzylinder 11 verbunden sind. Um den Steg 34 herum ist eine weitere Nut 41 vorhanden, die mit der Pumpe 10b verbunden ist.
Innerhalb des Außenteils 30 ist ein axial verschiebbarer Schieber mit Stegen 37 angeordnet, auf dessen eines Ende die Feder 42 und die Stößelstange 43 einwirkt und auf dessen anderes Ende die Feder 44 einwirkt, die gegen die Gewindemutter 45 ansitzt, deren Axialstellung innerhalb der Gewindebohrung 46 des Außenteils 30 es ermöglicht, dass die auf den Schieber 37 einwirkende Federkraft verändert werden kann, wie dies im britischen Patentantrag Nr. 93 08539.7 beschrieben ist, d. h. die am nächsten kommende beschriebene Ausführungsform findet sich in GB-A- 2277367.
Der Schieber 37 ist mit den Stegen 50, 51, 52 und 53 versehen. Steht der Schieber 37 in der aberregten oder Ruhestellung der Abb. 1, dann wird der Nehmerzylinder 11 über seine Verbindung mit der Ringnut 40 entleert, wobei die Ringnut 40 über den Entlastungspfad X durch eine Axialnut (nicht gezeigt) im Steg 53 mit dem Vorratsbehälter 10e verbunden ist. Außerdem wird die Verbindung zwischen Druckspeicher 10c und Nehmerzylinder 11 durch Steg 52 unterbrochen. Des weiteren kann die Pumpe 10b Hydraulikflüssigkeit von der Nut 41 durch die Bohrung 54 und am Steg 50 vorbei in die Kammer 38 und von dort zurück in den Vorratsbehälter 10a pumpen, wie durch Flüssigkeitspfad Y angegeben. Wird mithin die Magnetspule 12a nicht mit Strom versorgt und steht der Schieber in der in Abb. 1 gezeigten Stellung, dann wird der Förderstrom der Pumpe 10b über den Flüssigkeitspfad Y zum Vorratsbehälter 10a zurückgeleitet, und jeglicher Druck in der Zuleitung zum Druckspeicher 10c auf der Pumpenseite des Rückschlagventils 10d wird ebenfalls zum Vorratsbehälter 10a hin abgebaut, so dass sich diese Verbindung nicht unter hohem Druck befindet.
Der Vorratsbehälter 10e könnte wegfallen und der Entlastungspfad X könnte über eine zusätzliche Bohrung 47 (gestrichelt gezeigt), die die Kammern 48 und 49 an den Enden des Schiebers miteinander verbindet, durch die Mitte des Schiebers 37 zum Vorratsbehälter 10a geführt werden.
Alternativ hierzu könnte der Vorratsbehälter 10e wegfallen und der Entlastungspfad X könnte über eine externe Verbindung C, in Abb. 1 gestrichelt gezeigt, zum Vorratsbehälter 10a geführt werden.
Sobald von der elektronischen Steuereinheit 65 ermittelt wird, dass ein Befüllen des Druckspeichers 10c erforderlich ist (was über den Drucksensor 60 nachgewiesen wird), wird von der Steuereinheit 65 zuerst der Befehl für das Anlaufen der elektrisch angetriebenen Pumpe 10b gegeben, und daraufhin wird die Magnetspule 12a mit Strom beaufschlagt, damit der Schieber 37 axial in eine erste Stellung (etwas rechts von der in Abb. 1 gezeigten Stellung) verschoben wird, so dass der Steg 50 den Ablaufpfad Y für die Pumpe verschließt. In dieser ersten Schieberstellung ist der Entlastungspfad X weiterhin geöffnet und die Förderleistung der Pumpe 10b ist nun für die Befüllung des Druckspeichers 10c über das Rückschlagventil 10d verfügbar.
Wird von der elektronischen Steuereinheit 65 ermittelt, dass der Nehmerzylinder 11 betätigt werden muss, wird ein Stellbefehl an die Magnetspule 12a gegeben, um den Schieber 37 (und mithin Steg 52) axial weiter nach rechts zu verschieben, so dass der Entlastungspfad X durch Steg 52 verschlossen wird und die Ringnuten 39 und 40 um Steg 52 herum miteinander verbunden werden.
Wie zuvor angegeben, werden alle Bewegungen des Nehmerzylinders 11 der Steuereinheit 65 durch den Sensor 15 gemeldet, so dass die Regelschleife geschlossen ist und eine genaue Kontrolle der Stellung des Kupplungsbetätigungshebels 13 erzielt werden kann.
Liegt das Druckniveau im Druckspeicher 10c über einem vorbestimmten Mindestwert (vom in Kommunikation mit der Steuereinheit 65 befindlichen Sensor 60 ermittelt), kann die elektrisch angetriebene Pumpe 10b gestoppt werden und der Schieber 37 kann in seine in Abb. 1 gezeigte Stellung zurückkehren, wenn eine Beaufschlagung des Nehmerzylinder 11 mit Druck aktuell nicht erforderlich ist.
Wie gesehen werden kann, befindet sich der Schieber 37 beim Anlaufen der Pumpe für das Befüllen des Druckspeichers 10c anfänglich in der in Abb. 1 gezeigten Ruhestellung, so dass der Ablaufpfad Y für die Pumpenförderung geöffnet ist und die Pumpe deshalb gegen einen relativ niedrigen hydraulischen Gegendruck anlaufen kann. Der Schieber geht daraufhin in seine erste Stellung, wie oben beschrieben, damit der Druckspeicher befüllt werden kann. Dies ist besonders beim Betrieb unter kalten Umgebungsbedingungen wichtig, wenn die Viskosität des zu fördernden Öl erheblich hoch sein kann und der Pumpe eine hohe Anlauflast auferlegen kann.
Außerdem macht die Entlastung des Druckspeicher-Befülldrucks auf der Pumpenseite des Rückschlagventils 10d bei voll befülltem Druckspeicher dieses System weniger anfällig für Hydraulikflüssigkeits-Undichtigkeiten.
Abb. 2 zeigt schematisch die Anwendung der Erfindung bei einem Gangschaltmechanismus für ein zugehöriges Getriebe, wobei ein Gangschaltglied 100 (siehe Abb. 3) in drei Schaltstangen 111, 112 und 113 eingreifen kann, die ihrerseits in einem zugehörigen Fahrzeuggetriebe Übersetzungen schalten, wobei das in Abb. 3 gezeigte Schaltgatter genutzt wird. Die Schaltstange 111 schaltet die Übersetzungsverhältnisse 1 und 2, die Schaltstange 112 schaltet die Übersetzungsverhältnisse 3 und 4, und die Schaltstange 113 schaltet das Übersetzungsverhältnis 5 und den Rückwärtsgang.
Das Gangschaltglied 100 ist in einer ersten Richtung X durch einen ersten, durch Hydraulikdruck betätigten Nehmerzylinder in Form des Stellglieds 114 beweglich, und in einer zweiten Richtung Y durch einen zweiten, durch Hydraulikdruck betätigten Nehmerzylinder in Form des Stellglieds 115.
Mithin kann durch die Kombination der Bewegungen des ersten und des zweiten Stellglieds 114 und 115 das Gangschaltglied 100 in Richtung X für den Eingriff mit der erforderlichen Schaltstange 111, 112 und 113 bewegt werden, und in Richtung Y bewegt werden, um die aktuell im Eingriff befindliche Schaltstange zu bewegen und dadurch das gewünschte Übersetzungsverhältnis zu schalten.
Bei den Stellgliedern 114 und 115 handelt es sich jeweils um doppeltwirkende Zylinder, wobei zu jedem Kolben eine Stößelstange 114a bzw. 115a gehört, die mit dem Gangschaltglied (100) operativ über einen Mechanismus (nicht gezeigt) verbunden ist. Wie gesehen werden kann, führt das Vorhandensein der Stößelstangen 114a und 115a dazu, dass der Kolben 116 des Stellglieds 114 stößelstangenseitig über eine Wirkfläche verfügt, die kleiner ist als die Wirkfläche auf der gegenüber liegenden Seite des Kolbens. In ähnlicher Weise besitzt der Kolben 117 des Stellglieds 115 eine kleinere stößelstangenseitige Wirkfläche. Werden mithin beide Seiten des Kolbens zu einem gleich hohen Hydraulikdruck ausgesetzt, dann werden die Kolben 116 und 117 verschoben, so dass die zugehörigen Stößelstangen 114a und 115a ausgefahren werden.
Die Druckversorgung zu den stößelstangenseitigen und kopfseitigen Enden der Stellglieder 114 und 115 wird durch drei elektromagnetisch betätigte Ventile 120, 121 und 122 gesteuert. Beim Ventil 120 handelt es sich um ein Hauptventil Ein/Aus, welches von einer elektrisch angetriebenen Pumpe 123 und einem über ein Rückschlagventil 124a befüllten zugehörigen Druckspeicher 124 mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit versorgt wird. Das Hauptventil 120 stellt den Proportionalventilen 121 und 122 und auch direkt über Leitung 165 den stößelstangenseitigen Enden der Stellglieder 114 und 115 Hydraulikflüssigkeit bereit.
Das Hauptventil 120 und die Proportionalventile 121 und 122 werden alle durch eine elektrische Steuereinheit 125 gesteuert, die nicht nur elektrische Steuersignale an die Magnetspulen 120a, 121a und 122a der Ventile ausgibt, sondern auch Eingangssignale von den Potentiometern 126 und 127 empfängt, welche Auskunft über die Stellung der Stößelstangen 114a und 115a geben, ein Signal von einem Sensor 128, der zu einem Gangwahlhebel 129, gehört, welcher im in Abb. 3 gezeigten Schaltgatter bewegt wird, um gewünschte Übersetzungsverhältnisse eines zugehörigen Getriebes auszuwählen, sowie Signale von einem Drucksensor 160.
Das Hauptventil 120 besitzt im Grunde die gleiche Form wie das oben beschriebene Steuerventil 12, und ähnliche Bauteile werden deshalb mit der gleichen Ziffernfolge angesprochen, um den Faktor 100 erhöht. Ventil 120 besitzt einen mit Stegen versehenen Schieber 137, der von der Magnetspule 120a gegen die Kraft der Federn 142 und 144 verschoben werden kann. Auch der Schieber 137 besitzt wiederum eine Ruhestellung, in Abb. 2 gezeigt, in der vom Steg 150 ein schematisch gezeigter Ablaufpfad Y' zum Sumpf 110 freigegeben wird, so dass die Förderung der Pumpe 123 zum Sumpf 110 geleitet wird und aller Druck in der Zulaufleitung 165 zu den Ventilen 121 und 122 und zu den stößelstangenseitigen Enden der Stellglieder 114 und 115 über den schematisch gezeigten Entlastungspfad X' am Steg 153 des Schiebers vorbei zum Sumpf 110 entlastet wird.
Der Schieber 137 ist wiederum durch die Magnetspule 120a verschiebbar in eine erste Stellung rechts von der in Abb. 2 gezeigten Stellung, in welcher der Ablaufpfad Y' durch den Steg 150 verschlossen wird, während der Entlastungspfad X' weiterhin geöffnet bleibt. In dieser Schieberstellung kann der Druckspeicher 124 befüllt werden, wenn das Drucksignal vom Leitungsdrucksensor 160 der Steuereinheit 125 anzeigt, das dies erforderlich ist.
Der Schieber 137 ist wiederum weiter nach rechts in Relation zur oben beschriebenen ersten Stellung in eine sogenannte "Versorgungs-"Stellung verschiebbar. In dieser Stellung verschließt der Steg 152 den Entlastungspfad X' und verbindet den Druckspeicher 124 mit der Leitung 165 zu den Ventilen 121 und 122 und den stößelstangenseitigen Enden der Stellglieder 114 und 115.
Mithin gibt (geben) in Antwort auf die Bewegung des Gangwahlhebels 129 zur Wahl des gewünschten Übersetzungsverhältnisses in einem zugehörigen Getriebe der Sensor 128 (oder mehrere Sensoren) ein Ausgangssignal an die Steuereinheit 125, welches von der Steuereinheit 125 verarbeitet wird und zur Übertragung eines Signals an das Hauptventil 120 führt, um dieses in die "Versorgungs-"Stellung zu bringen, in welcher unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit den Ventilen 121 und 122 ebenso wie den stößelstangenseitigen Enden der beiden Stellglieder 114 und 115 bereitgestellt wird.
In Abhängigkeit von der erforderlichen Bewegung des Gangschaltglieds 110 und der zugehörigen Stößelstangen 114a und 115a, werden die Ventile 121 und 122 von der Steuereinheit 125 in den angemessenen Abfolge getätigt, um eine angemessene Bewegung der Stößelstangen 114a und 115a in der angemessenen Abfolge zu erbringen.
Anfänglich wird die Stößelstange 114a in die Richtung X bewegt, um mit der entsprechenden Schaltstange einzugreifen, woran sich die Bewegung der Stößelstange 115a anschließt, um die aktuell im Eingriff mit Gangschaltglied 100 befindliche Schaltstange in Richtung Y zu verschieben, um das gewählte Übersetzungsverhältnis zu schalten.
Abb. 4 zeigt die Anwendung der hier beschriebenen Erfindung für sowohl die Betätigung eines Kupplungsnehmerzylinders als auch die Betätigung von Nehmerzylindern für das Schalten von Übersetzungsverhältnissen in einem zugehörigen Getriebe. In Abb. 4 sind wiederum wie in Abb. 2 Übersetzungsverhältnis-Stellglieder 114 und 115 vorgesehen. Unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit wird den stößelstangenseitigen Enden der Stellglieder 114 und 115 unter Steuerung durch das Hauptventil 220 über Leitung 165 bereitgestellt, wobei das Hauptventil 220 unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit von einem Druckspeicher 224 empfängt, welcher von einer elektrisch angetriebenen Pumpe 223 über ein Rückschlagventil 224a befüllt wird. Das Hauptventil 220 besitzt einen Schieber 250, der gegen die Kraft einer Feder 251 von einer Magnetspule 220a verschoben wird. Befindet sich der Schieber 250 in der in Abb. 4 gezeigten Stellung, dann wird der Kupplungsnehmerzylinder 211 zum Sumpf 210 am Steg 255 vorbei über den Entlastungspfad X" entleert, und die Zulaufleitung 165 ist durch Steg 256 vom Druck im Druckspeicher getrennt.
Der Schieber kann aus der in Abb. 4 gezeigten Stellung nach rechts in eine erste Stellung verschoben werden, in der Steg 256 den Durchtritt von unter Speicherdruck stehender Hydraulikflüssigkeit zur Leitung 165 freigibt, so dass die Stellglieder 114 und 115 mit Druck beaufschlagt werden. Der Schieber 250 kann auch in eine weitere Stellung rechts von der oben beschriebenen ersten Stellung verschoben werden, in der der Entlastungspfad X" von Steg 255 verschlossen wird und die Leitung 165 ebenso wie der Nehmerzylinder 211 mit Druck beaufschlagt werden.
Wie zuvor unter Bezug auf Abb. 2 beschrieben, wird die Magnetspule 220a von der elektronischen Steuereinheit 225 angesteuert, die ihrerseits Signale vom Gangwahlhebel 229 und vom zugehörigen Sensor 228 empfängt.
Der Flüssigkeitsstrom zum und Flüssigkeitsaustritt aus dem kopfseitigen Ende des Stellglieds 115 wird von einem Ventil 222 gesteuert, wobei es sich um das wie zuvor unter Bezugnahme auf Abb. 2 beschriebene gleiche Ventil 122 handelt, welches durch eine Magnetspule 222a betätigt wird.
Der Flüssigkeitsstrom zum kopfseitigen Ende des Stellglieds 114 und der Flüssigkeitsaustritt aus diesem wird von einem Ventil 221 gesteuert, welches einen mit Stegen versehenen Schieber 270 besitzt, der axial von einer Magnetspule 221a gegen die Kraft der Feder 271 verschoben wird. Steht der Schieber 270 in der in Abb. 4 gezeigten Stellung, wird die Förderung der Pumpe 223 am Steg 272 vorbei über Leitung 273 zum Sumpf 210 zurückgeleitet. Wird der Schieber 270 von der Magnetspule 221a in eine erste Stellung rechts von der in Abb. 4 gezeigten Stellung verschoben, dann verschließt Steg 272 den Entlastungspfad über Leitung 273 und ermöglicht mithin, dass die Förderung der Pumpe 223 zur Befüllung des Druckspeichers 224 genutzt wird, wenn diese Notwendigkeit durch den Drucksensor 260 angezeigt wird. In dieser ersten Stellung erfolgt eine Entleerung des kopfseitigen Endes von Stellglied 114 weiterhin vorbei an Steg 274 über die Leitungen 275 und 273.
Über die Magnetspule 221a kann der Schieber 270 in eine weitere Stellung rechts von der oben beschriebenen ersten Stellung verschoben werden. Steht der Schieber in dieser weiteren Stellung, wird die Entleerung des kopfseitigen Endes des Stellglieds 114 über Leitung 225 durch Steg 274 unterbunden, und unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit aus Leitung 165 strömt an der anderen Seite des Stegs 274 vorbei zum kopfseitigen Ende des Stellglieds 114.
Mithin gestattet das Ventil 221, die Förderung der Pumpe 223 zum Sumpf zurückzuleiten, wenn der Schieber 270 in der Ruhestellung steht, in ähnlicher Weise, wie dies für die Ventile 12 und 120 oben beschrieben wurde.
Aus dem oben gesagten wird offensichtlich, dass durch Aussendung der entsprechenden Signale von der Steuereinheit 225 zu den Magnetspulen 220a, 221a und 222a im in Abb. 4 gezeigten System sowohl der Nehmerzylinder 211 als auch die Übersetzungsverhältnis-Stellglieder 114 und 115 betätigt werden können. Diese kombinierte Betätigung des Kupplungsnehmerzylinders 211 und der Stellglieder 114 und 115 wird möglich, da immer dann, wenn die Stellglieder 114 und 115 mit Druck beaufschlagt sein müssen, um ein Umschalten der Arbeitsübersetzung des zugehörigen Getriebes zu bewirken, es auch erforderlich ist, den Kupplungsnehmerzylinder 211 mit Druck zu beaufschlagen, um die Kupplung im ausgekuppelten Zustand zu halten.
Zusätzlich zu den Vorteilen eines niedrigen Drehmoments beim Pumpenanlauf, wie es sich durch Rückleitung der Pumpenförderung zum Sumpf einstellt, wenn der Druckspeicher 124 nicht befüllt werden muss, sowie der Möglichkeit, die Pumpe unter diesen Umständen auszuschalten, bietet das oben beschriebene System auch Flexibilität bei der Gruppierung und baulichen Anordnung von Systembestandteilen. So könnten beispielsweise das Hauptventil 120, der Druckspeicher 124 und das Rückschlagventil 124a mit den Ventilen 121 und 122 am oder neben dem Getriebe angeordnet werden und in einiger Entfernung von der Pumpe 123 und deren zugehörigem elektrischem Antriebsmotor. Dies ist möglich, da die Leitung zwischen Pumpe und Rückschlagventil nur beim Befüllen des Druckspeichers unter Druck steht.
Bei einer alternativen Auslegung der Schaltungsanordnung können die Stellglieder 114 und 115 falls erforderlich am Getriebe angeordnet werden, während die Ventile 121, 122 und 120 an abgesetztem Ort eingebaut werden können (d. h. neben Pumpe/Druckspeicher), da die Leitungen zu den Stellgliedern 114 und 115 nur unter Druck stehen, wenn faktisch ein Wechsel des Übersetzungsverhältnisses stattfindet.
Das in Abb. 4 gezeigte System bietet eine ähnliche Flexibilität hinsichtlich der baulichen Anordnung von Bestandteilen, da die Zulaufleitungen in diesem System nur dann unter Druck stehen, wenn Stellglieder faktisch genutzt werden oder der Druckspeicher befüllt wird.
Bei einer alternativen Auslegung der Schaltungsanordnung können die Stellglieder 114 und 115 falls erforderlich am Getriebe angeordnet werden, während die Ventile 121, 122 und 120 an abgesetztem Ort eingebaut werden können, da die Leitungen zu den Stellgliedern 114 und 115 nur unter Druck stehen, wenn faktisch ein Wechsel des Übersetzungsverhältnisses stattfindet.

Claims

1. Ein Betätigungssystem mit:

einem Druckspeicher (10c; 124; 224);

einem Vorratsbehälter (10a; 110; 210);

einer Pumpe (10b; 123; 223), die zwischen dem Vorratsbehälter (10a; 110; 210) und dem Druckspeicher (10c; 124; 224) über ein Rückschlagventil (10d; 124a; 224a) angeschlossen ist, wodurch der Druckspeicher (10c; 124; 224) mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt werden kann; sowie

einer Vielzahl von Hydraulikdruck-Stellgliedern (11; 114; 115), wobei diese Hydraulikdruck-Stellglieder (11; 114; 115) selektiv mit dem Druckspeicher (10c; 124; 224) oder dem Vorratsbehälter (10a; 110; 210) mittels eines elektromagnetisch betätigten Steuerventils (12; 120; 220) verbunden werden können, wodurch unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit den Hydraulikdruck-Stellgliedern (11; 114; 115) bereitgestellt werden kann oder von den Hydraulikdruck- Stellgliedern (11; 114; 115) ablaufen kann;

dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetisch betätigte Steuerventil über einen ersten Anschluss (39) verfügt, über welchen das Steuerventil (12; 120; 220) mit dem Druckspeicher (10c; 124; 224) verbunden ist;

über einen zweiten Anschluss (38), über welchen das Steuerventil (12; 120; 220) mit dem Vorratsbehälter (10a; 110; 210) verbunden ist;

über einen dritten Anschluss (41), über welchen das Steuerventil (12; 120; 220) mit der Auslass-Seite der Pumpe (10b; 123; 223) verbunden ist;

und über einen vierten Anschluss (40), über welchen das Steuerventil (12; 120; 220) mit zumindest einem der Hydraulikdruck-Stellglieder (11; 114; 115) verbunden ist;

wobei das Steuerventil (12; 120; 220) beweglich ist zwischen:

einer Ruhestellung, in welcher der zweite Anschluss (38) mit dem dritten und vierten Anschluss (41, 40) verbunden ist;

einer ersten Beaufschlagungsstellung, in welcher der zweite Anschluss (38) mit dem vierten Anschluss (40) verbunden ist und der dritte Anschluss (41) vom zweiten Anschluss getrennt ist; und

einer weiteren Beaufschlagungsstellung, in welcher der erste Anschluss (39) mit dem vierten Anschluss (40) verbunden ist.

2. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (10b; 123; 223) elektrisch angetrieben wird und gestoppt wird, wenn der Druck im Druckspeicher über einem vorbestimmten Wert liegt.

3. System gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim elektromagnetisch betätigten Steuerventil (12; 120; 220) um ein Schieberventil handelt, wobei der Fluidstrom zum und vom Hydraulikdruck-Stellglied (11; 114; 115) durch die Axialstellung des Ventilschiebers (37; 137; 250) gesteuert wird, wobei die anfängliche Axialbewegung des Ventilschiebers (37; 137; 250) aus der Ruhestellung darauf ausgelegt ist, den Fluidrücklauf zum Vorratsbehälter (10a; 110; 210) zu unterbinden.

4. System gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschieber (37) einen sich in Axialrichtung erstreckenden Kanal (47) umgreift, durch den Fluid von zumindest einem der Hydraulikdruck-Stellglieder (11; 114; 115) zum Vorratsbehälter (10a; 110; 210) strömen kann.

5. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuermittel (125; 225) ein Signal empfängt, welches den Betriebszustand eines Bauteils (14; 100) anzeigt, das von zumindest einem Hydraulikdruck-Stellglied (11; 114; 115) angesteuert wird, wobei das elektronische Steuermittel (125; 225) in Antwort auf besagte, den Betriebszustand anzeigende Signale dem elektromagnetisch betätigten Steuerventil (12; 120; 220) Signale bereitstellt, damit Fluid zum Hydraulikdruck-Stellglied (11; 114; 115) strömen oder aus diesem ablaufen kann.

6. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Hydraulikdruck-Stellglied (11) mit einer Fahrzeugkupplung (14) verbunden ist, zur Betätigung derselben.

7. System gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vom elektromagnetisch betätigten Steuerventil (120; 220) Fluid an zwei Hydraulikdruck- Stellglieder (114; 115) bereitstellt wird, die Gangschaltglieder (100; 111; 112; 113) bewegen, um eine operative Gangübersetzung in einem zugehörigen Getriebe zu schalten.

8. System gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Hydraulikdruck-Stellgliedern (114; 115) für die Gangwahl um doppeltwirkende Kolben handelt, wobei zu jedem Kolben eine Stößelstange (114a; 115a) gehört, die mit einem zugehörigen Gangschaltglied (100) verbunden ist, wobei jeder Kolben in eine Richtung dadurch beweglich ist, dass das stößelstangenseitige Ende des Zylinders mit Druck beaufschlagt wird, und in die andere Richtung, indem beide Enden des Kolbens mit Druck beaufschlagt werden.

9. System gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das stößelstangenseitige Ende des Kolbens direkt über das elektromagnetisch betätigte Steuerventil (120; 220) mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt wird, und das andere Ende jedes Kolbens vom elektromagnetisch betätigten Steuerventil (120; 220) her über ein weiteres Übersetzung-Wahlventil (121; 122; 221; 222), welches auch dazu dient, Druck vom anderen Ende des Kolbens zu entlasten.

10. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektromagnetisch betätigtes Hauptventil (220) das unter Druck stehende Fluid dem Druckspeicher (11) für die Kupplungsbetätigung bereitstellt und aus diesem abfließen lässt und außerdem das unter Druck stehende Fluid direkt den stößelstangenseitigen Enden der beiden doppeltwirkenden Kolben (114; 115) für die Gangwahl bereitstellt, die ihrerseits die Gangschaltglieder (100; 111; 112; 113) bewegen, um eine operative Gangübersetzung in einem zugehörigen Getriebe zu schalten, wobei das andere Ende des einen Zylinders (114) für die Gangwahl mit dem unter Druck stehenden Fluid über ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil (221) beaufschlagt und von diesem entlastet wird und das andere Ende des anderen Kolbens (115) für die Gangwahl mit dem unter Druck stehenden Fluid über ein weiteres elektromagnetisch betätigtes Übersetzungs-Wahlventil (222) beaufschlagt wird, welches auch zur Druckentlastung des anderen Endes des anderen Kolbens (115) dient.