DE102005021862A1

DE102005021862A1 - Anordnung des Wählschiebers und des hydraulischen Steuergerätes in einem stufenlos verstellbaren Automatgetriebe, insbesondere einem Umschlingungsgetriebe

Info

Publication number: DE102005021862A1
Application number: DE200510021862
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Martin; Stefan Dipl.-Ing. Csajagi; Sylva Rother
Original assignee: ZF Transmission Technologies LLC
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2006-11-23

Abstract

Es wird eine Anordnung des Wählschiebers und des hydraulischen Steuergerätes in einem stufenlos verstellbaren Automatgetriebe, insbesondere einem Umschlingungsgetriebe, vorgeschlagen, bei der der mit dem Schalthebel (10) bzw. der Wählwelle (3) in Wirkverbindung stehende Wählschieber (1) direkt im hydraulischen Steuergerät (2) des Getriebes angeordnet ist, wobei das hydraulische Steuergerät (2) derart angeordnet ist, dass die Bewegungsübertragung zwischen der Wählwelle (3) und dem Wählschieber (1) direkt mechanisch erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Anordnung des Wählschiebers und des hydraulischen Steuergerätes in einem stufenlos verstellbaren Automatgetriebe, insbesondere einem Umschlingungsgetriebe, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein stufenloses Umschlingungsgetriebe besteht üblicherweise u.a. aus einer Anfahreinheit, vorzugsweise einem Wandler, einer Vorwärts/Rückwärtsfahreinheit bzw. einem Wendesatz, einer Zwischenwelle, einem Differential, aus hydraulischen und elektronischen Steuereinrichtungen sowie aus einem Variator.
Der Variator umfasst bei derartigen Getrieben nach dem Stand der Technik eine Primärseite, die mit der Antriebswelle verbunden ist, und eine Sekundärseite, welche jeweils paarweise angeordnete Kegelscheiben umfassen. Eine der Kegelscheiben ist in axialer Richtung feststehend angeordnet, wobei die andere axial verschiebbar angeordnet ist. Des weiteren ist ein Variator mit einem mornentenübertragenden Umschlingungselement versehen, das zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren umläuft. Als Umschlingungselement wird üblicherweise ein Schubgliederband, eine Zugkette oder ein Riemen verwendet. Die aktuelle Übersetzung des Getriebes wird durch den Laufradius des Umschlingungselementes definiert, der wiederum eine Funktion der axialen Position der Kegelscheiben der Primär- bzw. Sekundärseite zueinander ist.
Nach dem Stand der Technik wird die axiale Position der Kegelscheiben der Primär- bzw. Sekundärseite zueinander hydraulisch eingestellt. Hierbei wird ein Hydraulikdruck auf die beweglichen Kegelscheiben aufgebracht, derart, dass der axiale Abstand der Kegelscheiben eines Kegelscheibenpaares zueinander als Funktion des Druckes einstellbar ist. Zu diesem Zweck wird das von einer Hydraulikpumpe gelieferte Drucköl in einen entsprechenden Druckraum geleitet. Zur Steuerung bzw. Regelung der Variatorverstellung ist ein hydraulisches Steuergerät erforderlich.
Nach dem Stand der Technik ist die mit dem Schalthebel verbundene Wählwelle zum Wählen des Übersetzungsbereiches bzw. der Fahrstufen des Getriebes im oberen Bereich des Getriebes, d.h. an dessen der Fahrbahn abgewandten Seite angeordnet; ferner ist die hydraulische Steuerung unterhalb des Getriebes im Wesentlichen im Ölsumpf angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung wird der mit der Wählwelle zusammenwirkende Wählschieber üblicherweise in einem separaten Wählschiebergehäuse nahe der Wählwelle bzw. der äußeren Schaltung angeordnet, um so eine aufwändige Anbindung der Wählwelle aufgrund der räumlichen Lage von hydraulischem Steuergerät und Wählwelle im Getriebe zu verhindern. Hierbei sind zur Anbindung des Wählschiebers an das hydraulische Steuergerät hydraulische Rohrleitungen erforderlich.

Ein Steuersystem für ein stufenloses Getriebe, umfassend eine hydraulische Steuereinrichtung, ist beispielsweise im Rahmen der EP 0 161 085 A1 beschrieben. Aus der EP 0 266 197 A2 ist ein stufenlos verstellbares Automatgetriebe bekannt, bei dem ein Wählschieber zum Wählen der Übersetzungsbereiche des Getriebes vorgesehen ist, welcher mit einem Aktuator und einer Synchronisierungseinrichtung zum Schalten des gewählten Übersetzungsbereiches zusammenwirkt. Das Verfahren zum Betreiben dieses Getriebes ist in der EP 0 151 024 beschrieben. Hierbei wird eine Wählvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem stufenlosen Getriebe offenbart, welches eine Fahrstufe, eine Rückwärtsstufe, eine Neutralstellung und eine Parkstellung hat, sowie eine Synchronisierungseinrichtung und eine Hydraulikeinrichtung zur Veränderung der Getriebeübersetzung aufweist. Die Wählvorrichtung umfasst einen Wählhebel zur Anwahl der Stufen bzw. Stellungen, eine mit dem Wählhebel in Wirkverbindung stehende und von diesem zu drehende Welle (Wählwelle), eine an der Welle befestigte Nockenplatte, die einen ersten Abschnitt für die Fahrstufe, einen zweiten Abschnitt für die Rückwärtsstufe und einen dritten Abschnitt aufweist, einen Nockenabtaster, der der Nockenplatte folgt und die Synchronisierungseinrichtung mittels einer Gabel betätigt, und eine Parksperre.

Aus der DE 198 55 319 A1 ist eine Anordnung einer Elektronikeinheit und einer Hydraulikeinheit eines Steuergerätes eines Automatgetriebes, insbesondere eines Umschlingungsgetriebes bekannt, wobei das Steuergerät zumindest teilweise von Öl umgeben im Getriebegehäuse angeordnet ist. Die Hydraulikeinheit des Steuergerätes weist ein Ventilgehäuse auf, das mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil ausgebildet ist; der erste Gehäuseteil ist im Wesentlichen unterhalb eines Kegelscheibensatzes des Variators des Getriebes angeordnet und der zweite Gehäuseteil erstreckt sich von einem seitlichen Bereich des ersten Gehäuseteils seitlich des Kegelscheibensatzes nach oben und umfasst die Elektronikeinheit sowie einen Positionssensor zur Erkennung der Position des direkt an der Hydraulikeinheit angeordneten Wählschiebers.

Die DE 195 33 978 A1 offenbart ein Automatgetriebe, insbesondere ein Umschlingungsgetriebe, bei dem das hydraulische Steuergerät ebenfalls unterhalb des Getriebes und an der der Fahrbahn zugewandten Seite angeordnet ist.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen weisen den Nachteil auf, dass sich aufgrund der Anordnung des Wählschiebers bezüglich des hydraulischen Steuergerätes eine relativ lange mechanisch/hydraulische Toleranzkette ergibt.

Aus der EP 1 258 659 A2 ist eine hydraulische Steuereinheit für ein Getriebe, insbesondere ein stufenloses Umschlingungsgetriebe bekannt, bei der die von der Antriebswelle angetriebene Ölpumpe direkt mit einem Ventilkörper eines hydraulischen Steuergerätes verbunden ist, wobei dieser Ventilkörper mit dem Gehäuse in Höhe der Antriebswelle verbunden ist. Hierbei ist zumindest ein weiteres Ventil bzw. Ventilkörper der hydraulischen Steuerung im Wesentlichen waagerecht an der dem Ölsumpf abgewandten Seite des Gehäuses angeordnet. Diese Konstruktion weist den Nachteil auf, dass die einzelnen Komponenten der Steuerung im Einbauzustand schwer zugänglich sind.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen weisen zudem den Nachteil auf, dass sich aufgrund der Anordnung des Wählschiebers bezüglich des hydraulischen Steuergerätes eine relativ lange mechanisch/hydraulische Toleranzkette ergibt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung des Wählschiebers und des hydraulischen Steuergerätes in einem stufenlos verstellbaren Automatgetriebe, insbesondere einem Umschlingungsgetriebe anzugeben, durch die die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden. Insbesondere soll sich durch die erfindungsgemäße Anordnung eine kurze mechanisch/hydraulische Toleranzkette ergeben und der erforderliche Bauraum reduziert werden. Des weiteren sollen durch die vorgeschlagene Anordnung die Herstellungs- und Montagekosten gesenkt werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, bei der das hydraulische Steuergerät im Einbauzustand leicht zugänglich ist. Des weiteren liegt der Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, den Wählschieber derart im Getriebe anzuordnen, dass dessen axiale Position gegenüber Erschütterungen bzw. Schwingungen weitgehend unempfindlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Demnach wird eine Anordnung des Wählschiebers und des hydraulischen Steuergerätes in einem stufenlos verstellbaren Automatgetriebe, insbesondere einem Umschlingungsgetriebe vorgeschlagen, bei der der mit dem Schalthebel bzw. der Wählwelle in Wirkverbindung stehende Wählschieber direkt im hydraulischen Steuergerät des Getriebes angeordnet ist.

Hierbei ist das hydraulische Steuergerät derart im Getriebe angeordnet, dass die Bewegungsübertragung zwischen der Wählwelle und dem Wählschieber direkt mechanisch erfolgt.

Unter der Voraussetzung, dass, bedingt durch die Anordnung des Seilzuges zwischen dem sich im Fahrzeug befindlichen Schaltblock und dem Getriebe, der Schalthebel und die Wählwelle im oberen Bereich des Getriebes (d.h. an der der Fahrbahn abgewandten Seite des Getriebes) vorgesehen sind, wird im Rahmen einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, das hydraulische Steuergerät im Wesentlichen senkrecht zum Ölsumpf bzw. zur Fahrbahnebene anzuordnen, wobei der Wählschieber im oberen, der Wählwelle zugewandten Bereich des hydraulischen Steuergerätes angeordnet ist.

Für den Fall, dass der Schalthebel und die Wählwelle nicht im oberen Bereich des Getriebes vorgesehen sind, ist das den Wählschieber enthaltende hydraulische Steuergerät derart angeordnet, dass der Wählschieber im der Wählwelle zugewandten Bereich des hydraulischen Steuergerätes angeordnet ist.

Vorzugsweise ist der Wählschieber (d.h. die Längsachse des Wählschiebers) im Wesentlichen waagerecht bzw. parallel zur Fahrbahnebene angeordnet. Dadurch ist der Wählschieber gegenüber Schwingungen bzw. Erschütterungen in axialer Richtung weitgehend unempfindlich.

Durch die erfindungsgemäße Konzeption, welche eine sehr kompakte Anbindung des Wählschiebers an die hydraulische Steuerung und die Schaltung vorsieht, ergibt sich in vorteilhafter Weise eine kürzere mechanisch/hydraulische Toleranzkette. Außerdem entfallen durch die direkte Anordnung des Wählschiebers im hydraulischen Steuergerät die nach dem Stand der Technik erforderlichen Rohrleitungen sowie das separate Wählschiebergehäuse, was in einer Reduzierung der Kosten resultiert.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. In diesen stellen dar:

1 eine schematische Schnittansicht eines stufenlos verstellbaren Getriebes, bei dem das hydraulische Steuergerät gemäß der Erfindung angeordnet ist; und

2 eine schematische Detailansicht der Anordnung des hydraulischen Steuergerätes und des Wählschiebers in Richtung des Pfeils A aus 1.

In 1 ist ein stufenlos verstellbares Umschlingungsgetriebe schematisch dargestellt. Es umfasst einen Variator mit einer Primärseite 6 und einer Sekundärseite 7, sowie ein Differential 8, die in einem Gehäuse 8 angeordnet sind. Der mit der Schaltung bzw. dem Schalthebel 10 bzw. der Wählwelle 3 in Wirkverbindung stehende Wählschieber 1 ist erfindungsgemäß direkt im hydraulischen Steuergerät 2 angeordnet.
Wie 1 zu entnehmen ist, ist der Wählschieber 1 über eine direkte mechanische Kopplung mit der Wählwelle 3 verbunden. Aufgrund der üblichen Anordnung der Wählwelle 3 mit dem von außen angebrachten Schalthebel 10 zur Betätigung der Wählwelle 3 im oberen Bereich des Getriebes, wird vorgeschlagen, das hydraulische Steuergerät 2 im Wesentlichen senkrecht zum Ölsumpf 11 bzw. zur Fahrbahnebene anzuordnen, wobei der Wählschieber 1 im oberen, der Wählwelle 3 zugewandten Bereich des hydraulischen Steuergerätes 2 angeordnet ist, derart, dass eine direkte mechanische Anbindung des Wählschiebers 1 an die Wählwelle 3 ermöglicht wird. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Wählschieber 1 parallel zur Fahrbahnebene angeordnet, wodurch Erschütterungen bzw. Schwingungen keinen bzw. einen sehr geringen Einfluss auf dessen axiale Position haben.
Die Anbindung des Wählschiebers 1 an die Wählwelle 3 ist Gegenstand der 2. Sie wird vorzugsweise über einen in einer Rastenscheibe 5, welche die Drehbewegung der Wählwelle 3 in eine lineare Bewegung umwandelt, vorgesehenen Mitnahmebolzen 4 realisiert, der mit dem Wählschieber 1 verbunden ist. Vorzugsweise ist die Rastenscheibe 4 parallel zur Fahrbahnebene angeordnet.
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, ist durch die erfindungsgemäße Anordnung des hydraulischen Steuergerätes dieses leicht zugänglich. Ferner wird die mechanisch/hydraulische Toleranzkette weitestgehend reduziert.
Selbstverständlich fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede räumliche Anordnung der Komponenten des hydraulischen Steuergerätes und der mechanischen Übertragungskette der Schaltung an sich sowie zueinander und soweit technisch sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne die Funktion der hydraulischen Steuerung zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in den Figuren oder in der Beschreibung dargestellt sind.

1: Wählschieber
2: hydraulisches Steuergerät
3: Wählwelle
4: Mitnahmebolzen
5: Rastenscheibe
6: Primärseite
7: Sekundärseite
8: Differential
9: Gehäuse
10: Schaltung, Schalthebel
11: Ölsumpf

Claims

Anordnung des Wählschiebers und des hydraulischen Steuergerätes in einem stufenlos verstellbaren Automatgetriebe, insbesondere einem Umschlingungsgetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Schalthebel (10) bzw. der Wählwelle (3) in Wirkverbindung stehende Wählschieber (1) direkt im hydraulischen Steuergerät (2) des Getriebes angeordnet ist, wobei das hydraulische Steuergerät (2) derart angeordnet ist, dass die Bewegungsübertragung zwischen der Wählwelle (3) und dem Wählschieber (1) direkt mechanisch erfolgt.
Anordnung des Wählschiebers und des hydraulischen Steuergerätes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Steuergerät (2) im Wesentlichen senkrecht zum Ölsumpf (11) bzw. zur Fahrbahnebene angeordnet ist, wobei die Wählwelle (3) und der Schalthebel (10) zur Betätigung der Wählwelle (3) im oberen Bereich des Getriebes vorgesehen sind.
Anordnung des Wählschiebers und des hydraulischen Steuergerätes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wählschieber (1) im der Wählwelle (3) zugewandten Bereich des hydraulischen Steuergerätes (2) angeordnet ist.
Anordnung des Wählschiebers und des hydraulischen Steuergerätes nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wählschieber (1) im Wesentüchen waagerecht bzw. parallel zur Fahrbahnebene angeordnet ist.
Anordnung des Wählschiebers und des hydraulischen Steuergerätes nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindung des Wählschiebers (1) an die Wählwelle (3) über einen in einer Rastenscheibe (5), welche die Drehbewegung der Wählwelle (3) in eine lineare Bewegung umwandelt, vorgesehenen Mitnahmebolzen (4) erfolgt, der mit dem Wählschieber (1) verbunden ist.