DE102006032934A1

DE102006032934A1 - Hydrauliksystem für ein Toroidgetriebe eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102006032934A1
Application number: DE200610032934
Authority: DE
Inventors: Steffen Dr.-Ing. Henzler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-07-15
Filing date: 2006-07-15
Publication date: 2008-01-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für ein Toroidgetriebe eines Kraftfahrzeugs zur Erzeugung eines Anpressdrucks am Variator. Um ein Rutschen eines Zwischenrollers (14) gegenüber einer An- und Abtreibsscheibe (12a, 12b, 13) des Variators (11) zu verhindern, muss immer ein ausreichender Anpressdruck mittels einer Anpressvorrichtung (15) am Variator (11) bereitgestellt werden. Es ist bekannt, den Anpressdruck in Abhängigkeit von Stelldrücken an einem Stellzylinder des Zwischenrollers und einer Kraft einer an einem Anpressdruckventil angeordneten Magnetspule einzustellen. Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Hydrauliksystem für ein Toroidgetriebe vorzuschlagen, welches eine große Freiheit bezüglich der Positionierung des Stellglieds für das Einstellen der Steuerkraft bietet. Erfindungsgemäß wird die Steuerkraft durch einen hydraulischen Steuerdruck aufgebracht, welcher insbesondere von einem Regelmagnetventil (41) eingestellt wird. Dadurch ist es möglich, das Stellglied für den Steuerdruck vom eigentlichen Anpressdruckventil beabstandet anzuordnen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für ein Toroidgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei einem Toroidgetriebe eines Kraftfahrzeugs wird Drehmoment von einer Antriebsscheibe eines Variators über einen oder mehrere Zwischenroller auf eine Abtriebsscheibe übertragen. Um dies zu ermöglichen, müssen die An- und Abtriebsscheibe mittels einer Anpressvorrichtung gegeneinander gedrückt werden. Diese Anpressvorrichtung wird üblicherweise mit einem hydraulischen Anpressdruck beaufschlagt, wodurch eine entsprechende Anpresskraft erzeugt wird. Die Anpresskraft muss stets so hoch sein, dass ein Rutschen des Zwischenrollers gegenüber der An- und Abtriebsscheibe verhindert wird. Die erforderliche Anpresskraft ist insbesondere von einem Drehmoment an einer Eingangswelle des Toroidgetriebes abhängig.
Die WO 02/079675 A1 beschreibt ein Hydrauliksystem für ein stufenloses Toroidgetriebe eines Kraftfahrzeugs. Das Hydrauliksystem weist eine Anpressvorrichtung für einen Variator des Toroidgetriebes auf, mittels welcher die An- und Abtriebsscheiben des Variators gegeneinander gedrückt werden können. Der Anpressdruck an der Anpressvorrichtung wird mittels eines Anpressdruckventils in Form eines Regelventils eingestellt. Auf einen Schieber des Regelventils wirken zum einen der höhere der beiden Stelldrücke am Zwischenroller und zum anderen eine einstellbare Steuerkraft, mittels welcher der Anpressdruck verändert werden kann. Die Steuerkraft wird von einer Magnetspule erzeugt, welche am Anpressdruckventil angeordnet ist.
Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Hydrauliksystem für ein Toroidgetriebe vorzuschlagen, welches eine große Freiheit bezüglich der Positionierung des Stellglieds für das Einstellen der Steuerkraft bietet und insbesondere aus kostengünstigen Elementen besteht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Hydrauliksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird die Steuerkraft durch einen hydraulischen Steuerdruck aufgebracht, welcher insbesondere von einem Regelmagnetventil eingestellt wird. Das Regelmagnetventil wird dabei von einer Steuerungseinrichtung des Toroidgetriebes angesteuert.
Hydraulische Steuerdrücke können nahezu ohne Energieverluste innerhalb einer hydraulischen Steuerung des Toroidgetriebes durch entsprechende Hydraulikleitungen verteilt werden. Dadurch ist es möglich, das Stellglied für den Steuerdruck vom eigentlichen Anpressdruckventil beabstandet anzuordnen, ohne dadurch Energie zu verschwenden. Außerdem können durch geeignete Wahl der Wirkflächen des Steuerdrucks große Kräfte auf den Schieber wirken, ohne dass die Magnetspule des Regelmagnetventils besonders groß sein müsste. Zusätzlich lassen sich der Steuerdruck und damit die Steuerkraft sehr genau einstellen bzw. einregeln. Damit kann auch der Anpressdruck sehr genau eingestellt werden. Damit muss ein etwaiger Sicherheitsaufschlag auf den Anpressdruck nicht sehr hoch gewählt werden.
Das Anpressdrucksystem ist insbesondere als ein Schieberventil ausgeführt, wobei der Anpressdruck auf einen Schieber mit vorzugsweise zwei Steuerkanten zurückgekoppelt ist. Schieberventile sind einfach aufgebaut und kostengünstig produzierbar. Damit ist ein kostengünstiges Hydrauliksystem realisierbar.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der Anpressdruck an der Anpressvorrichtung in Abhängigkeit vom größeren der beiden Stelldrücke einstellbar. Die Maximumbildung ist am Anpressdruckventil durchführbar, es werden also beide Stelldrücke auf den Anpressdruckschieber geführt, welcher so ausgestaltet ist, dass nur der größere der beiden Drücke wirksam ist. Damit ist ein separates Element, welches die Maximumbildung durchführt, unnötig. Damit können Bauraum und Kosten eingespart werden.
Um die Maximumbildung am Anpressdruckventil zu ermöglichen, ist das Anpressdruckventil als ein Schieberventil ausgeführt. Ein erster Stelldruck am Stellzylinder wirkt über einen ersten Kolben auf einen Schieber des Anpressdruckventils. wobei der Kolben und der Schieber insbesondere koaxial zueinander angeordnet sind. Ein zweiter Stelldruck am Stellzylinder wirkt auf den ersten Kolben und den Schieber. Der zweite Stelldruck wird dazu zwischen dem ersten Kolben und dem Schieber zugeführt. Der zweite Stelldruck wirkt also dem ersten Stelldruck entgegen. Durch diese Anordnung ist gewährleistet, dass der resultierende Druck, welcher auf den Schieber wirkt, dem größeren der beiden Stelldrücke entspricht.
Der zweite Stelldruck wirkt insbesondere über einen zweiten Kolben auf den Schieber des Anpressdruckventils. Damit kann eine Leckage am Anpressdruckventil, insbesondere ein Verlust an Betriebsfluid von den Stelldrücken sehr gering gehalten werden.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuerdruck von einer Übersetzung am Variator abhängig.
Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, dass bei einer alleinigen Abhängigkeit des Anpressdrucks von den Stelldrücken an den Zwischenrollern in vielen Betriebsbereichen des Toroidgetriebes der Anpressdruck zu hoch und so der Wirkungsgrad des Toroidgetriebes zu gering wäre. Um dies zu verhindern ist der Steuerdruck am Anpressdruckventil von einer oder der Kombination von mehreren Betriebsgrößen des Toroidgetriebes abhängig.
Betriebsgrößen sind beispielsweise eine Übersetzung am Variator, eine Drehzahl an der Antriebsscheibe des Variators, eine Drehbeschleunigung der genannten Drehzahl, eine Temperatur des Betriebsfluids des Toroidgetriebes, ein Drehmoment an der Eingangswelle des Toroidgetriebes oder an der Antriebsscheibe des Variators oder die Stelldrücke am Stellzylinder.
Insbesondere hat sich eine Abhängigkeit von der Übersetzung am Variator ergeben. Bei einer alleinigen Abhängigkeit von den Stelldrücken steigt die Überanpressung in Richtung längerer Übersetzung an. Um eine dadurch hervorgerufene Überanpressung zu verhindern, wird der Steuerdruck so eingestellt, dass er in Richtung längerer Übersetzung eine stärkere Reduzierung der Anpresskraft bewirkt.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 einen Ausschnitt eines Hydrauliksystems eines Toroidgetriebes,
2 eine erste alternative Ausführungsform eines Anpressdruckventils des Hydrauliksystems und
3 eine zweite alternative Ausführungsform eines Anpressdruckventils.
Toroidgetriebe für Kraftfahrzeuge sind allgemein bekannt. Beispiele für Toroidgetriebe sind beispielsweise in den Druckschriften

Gemäß 1 weist ein Toroidgetriebe einen Variator 11 mit zwei Antriebsscheiben 12a, 12b und einer zentralen Abtriebsscheibe 13 auf, welche koaxial zueinander angeordnet sind. Von den Antriebsscheiben 12a, 12b kann über Zwischenroller 14 Drehmoment auf die Abtriebsscheibe 13 übertragen werden. Um dies zu ermöglichen, ist an der Antriebsscheibe 12a eine Anpressvorrichtung 15 angeordnet.
Die Anpressvorrichtung 15 weist einen Druckraum 16 auf, welcher von einem Zylinder 17 und der im Zylinder 17 geführten Antriebsscheibe 12a gebildet wird. Durch Zuführen von Betriebsfluid in Form von Getriebeöl über eine Anpressdruckleitung 18 in den Druckraum 16 wird im Druckraum 16 ein Anpressdruck aufgebaut, welcher eine entsprechende Anpresskraft auf die Antriebsscheibe 12a in Richtung Abtriebsscheibe 13 ausübt. An der zweiten Antriebsscheibe kann ebenfalls eine Anpressvorrichtung angeordnet sein.
Die Zwischenroller 14 sind mittels einer nicht dargestellten mechanischen Verbindung mit einer Kolbenstange 19 eines Stellzylinders 20 verbunden, wobei exemplarisch nur ein Stellzylinder dargestellt ist. Am Stellzylinder 20 muss eine Kraft aufgebracht werden, um den Zwischenroller 14 in einer Sollstellung zu halten. Durch Variation der Kraft kann die Position des Zwischenrollers 14 und damit die Übersetzung am Variator 11 verändert werden.
Zum Aufbringen der so genannten Reaktionskraft kann in einen linken Druckraum 21 des Stellzylinders 20 über eine Zuleitung 23 und in einen rechten Druckraum 22 über eine Zuleitung 24 Betriebsfluid zugeführt werden. Die Drücke in den beiden Druckräumen 21, 22 werden von nicht dargestellten Regelventilen eingestellt. Die Höhe der Reaktionskraft und damit die Höhe der Drücke in den Druckräumen 21, 22 sind hauptsächlich vom Drehmoment an den Antriebsscheiben 12a, 12b abhängig.
Das Toroidgetriebe verfügt über ein Hydrauliksystem, über welches nicht dargestellte Kupplungen, die Zwischenroller 14 und der Variator 11 des Toroidgetriebes betätigt oder angesteuert werden können. In 1 ist ein Ausschnitt des Hydrauliksystems dargestellt, in welchem der Anpressdruck an der Anpressvorrichtung 15 des Variators 11 eingestellt wird.
Gemäß 1 verfügt das Hydrauliksystem über ein Anpressdruckventil 31 in Form eines Regelschieberventils, welches über eine Arbeitsdruckleitung 32 und eine Lamelle 33 mit unter Arbeitsdruck stehendem Betriebsfluid versorgt wird. Der Arbeitsdruck wird von einem nicht dargestellten Arbeitsdruckventil bereitgestellt, dessen Aufbau und Wirkungsweise in der deutschen Patentanmeldung der Anmelderin mit dem internen Aktenzeichen P809344/DE/1 beschrieben ist. Deren Offenbarungsgehalt wird hiermit vollumfänglich zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht.
Das Anpressdruckventil 31 leitet auf eine weiter unten beschriebene Weise den Anpressdruck vom Arbeitsdruck ab, welcher dann über die Anpressdruckleitung 18 auf die Anpressvorrichtung 15 geleitet wird. In der Anpressdruckleitung 18 ist eine Durchflusswiderstandseinrichtung 51 angeordnet, welche über zwei Leitungen 52 und 53 verfügt. Innerhalb der ersten, in der Zeichnung linken Leitung 52 ist ein Rückschlagventil 54 so angeordnet, dass Betriebsfluid nur vom Anpressdruckventil 31 zur Anpressvorrichtung 15 strömen kann. Dies ist dann der Fall, wenn der Druck im Druckraum 16 der Anpressvorrichtung 15 erhöht werden soll. Das Rückschlagventil 54 sperrt also die erste Leitung 52, wenn Betriebsfluid von der Anpressvorrichtung 15 zum Anpressdruckventil 31 strömt, also der Druck an der Anpressvorrichtung 15 abgesenkt werden soll. Die zweite, in der Zeichnung rechte Leitung 53 ist in beide Richtungen durchströmbar. Da zum Zuführen von Betriebsfluid vom Anpressdruckventil 31 zur Anpressvorrichtung 15 beide Leitungen 52, 53 durchströmt werden können, zum Abführen aber nur die zweite Leitung 53, weist die Durchflusswiderstandseinrichtung 51 zum Zuführen von Betriebsfluid einen kleineren Durchflusswiderstand auf als zum Abführen. Der Druck an der Anpressvorrichtung 15 kann damit schneller ansteigen als absinken.
In beiden Leitungen 52, 53 der Durchflusswiderstandseinrichtung 51 ist je ein Widerstandselement in Form einer Blende 55, 56 angeordnet, wobei der Durchmesser der Blende 55 der ersten Leitung 52 größer ist als der Durchmesser der Blende 56 der zweiten Leitung 53. Damit weist die Blende 55 in der ersten Leitung 52 einen geringeren Durchflusswiderstand auf, als die Blende 56 in der zweiten Leitung. Mittels der Blenden 55, 56 kann ein gewünschtes Verhalten des Drucks an der Anpressvorrichtung 15 beim Zuführen und Abführen von Betriebsfluid eingestellt werden.
Das Rückschlagventil in der ersten Leitung kann auch so ausgeführt sein, dass der Durchfluss durch die eingesetzte Blende verhindert wird.
Das Anpressdruckventil 31 weist neben der Lamelle 33 für die Arbeitsdruckleitung 32 eine Lamelle 34 für eine Tankleitung 35 zu einem Tank 36 des Hydrauliksystems und eine Lamelle 37 für die Anpressdruckleitung 18 auf. In der Tankleitung 35 ist ein Tankrückschlagventil 60 so angeordnet, dass ein Leerlaufen der Anpressvorrichtung 15, der Anpressdruckleitung 18 und der Tankleitung 35 verhindert wird. Das Tankrückschlagventil 60 ist so ausgelegt, dass in der Tankleitung 35 ein Überdruck von ca. 0,05-0,5 bar herrschen muss, damit Betriebsfluid in den Tank 36 abfließen kann.
Das Anpressdruckventil 31 verfügt über einen Schieber 31' mit einer Taillierung 31a, über welche entweder eine Verbindung zwischen der Lamelle 33 und der Lamelle 37, also zwischen Arbeitsdruckleitung 32 und Anpressdruckleitung 18, oder zwischen der Lamelle 34 und der Lamelle 37, also zwischen Tankleitung 35 und Anpressdruckleitung 18 hergestellt werden kann. Der Schieber 31' weist damit zwei Steuerkanten 80, 81 auf. Die Steuerkante 80 schließt bzw. öffnet die Verbindung zwischen der Anpressdruckleitung 18 und der Tankleitung 35. Die Steuerkante 81 schließt bzw. öffnet die Verbindung zwischen der Anpressdruckleitung 18 und der Arbeitsdruckleitung 32. Es können auch beide Verbindungen unterbrochen sein. Damit kann ein bestimmter Anpressdruck in der Anpressdruckleitung 18 eingestellt werden.
Der eingestellte Wert des Anpressdrucks ergibt sich auf Grund von in axialer Richtung des Schiebers 31' wirkenden Kräften. Auf eine erste Stirnfläche 38 des Schiebers 31' wirkt ein Steuerdruck, welcher über eine Lamelle 39 und eine Steuerdruckleitung 40 auf den Schieber 31' geführt wird. Der hydraulische Steuerdruck wird von einem Regelmagnetventil 41 eingestellt, das von einer nicht dargestellten Steuerungseinrichtung des Toroidgetriebes angesteuert wird. Die Stirnfläche 38 und damit der Schieber 31' weist dabei einen Durchmesser d1 auf.
Gleichsinnig zum Steuerdruck wirkt der zurückgeführte Anpressdruck, der über eine Lamelle 42 auf den Schieber 31' geführt wird. Der Schieber 31' weist an seinem der Stirnfläche 38 gegenüberliegenden Ende 43 einen Durchmesser d2 auf, welcher größer ist als der Durchmesser d1 der Stirnfläche 38. Die Lamelle 42 ist so angeordnet, dass der zurückgeführte Anpressdruck auf eine sich durch die Vergrößerung des Durchmessers ergebende kreisringförmige Differenzfläche 49 in Richtung Ende 43 des Schiebers 31' wirken kann. Der zurückgeführte Anpressdruck wird dabei zwischen Anpressdruckventil 31 und Durchflusswiderstandseinrichtung 51 abgenommen. Eine Rückführleitung 61 zweigt also zwischen Anpressdruckventil 31 und Durchflusswiderstandseinrichtung 51 von der Anpressdruckleitung 18 ab und führt den Anpressdruck zur Lamelle 42 zurück.
Alternativ kann der zurückgeführte Anpressdruck zwischen Durchflusswiderstandseinrichtung 51 und Zylinder 17 der Anpressvorrichtung 15 abgenommen werden. Eine Rückführleitung 61 zweigt dann also zwischen Durchflusswiderstandseinrichtung 51 und Zylinder 17 der Anpressvorrichtung 15 von der Anpressdruckleitung 18 ab und führt den Anpressdruck zur Lamelle 42 zurück.
Eine den genannten Kräften entgegen wirkende Kraft wird über das Ende 43 auf den Schieber 31' eingeleitet. Dazu ist koaxial zum Schieber 31' eine Buchse 44 angeordnet, in der ein erster Kolben 45 und ein zweiter Kolben 46 geführt sind. Die Kolben 45, 46 weisen einen Durchmesser d3 auf, der insbesondere kleiner ist als die Durchmesser d1 und d2. Am dem Ende 43 des Schiebers 31' entgegen liegenden Ende 47 der Buchse 44 wirkt der Druck des linken Druckraums 21 des Stellzylinders 20 der Zwischenroller 14. Zwischen den beiden Kolben 45 und 46 wirkt der Druck des rechten Druckraums 22 des Stellzylinders 20 der Zwischenroller 14, so dass auf das Ende 43 des Schiebers 31', der größere der beiden Drücke in den Druckräumen 21, 22 des Stellzylinders 20 plus die Kraft einer am Ende 47 der Buchse 44 angeordneten Vorspannfeder 48 wirkt.
Alternativ kann die Vorspannfeder 48 an dem dem Ende 43 gegenüber liegenden Ende des Schiebers 31' angeordnet werden. Weiterhin ist denkbar, an beiden Enden der Kolben-Schieber-Einheit zu verwenden.
Der Anpressdruck stellt sich damit so ein, dass ein Kräftegleichgewicht der auf den Schieber 31' wirkenden Kräfte erreicht wird:
mit

F_Feder: : Federkraft der Vorspannfeder 48
p_Vmax: : höhere der beiden Drücke am Stellzylinder 20
p_AV: : zurückgeführter Anpressdruck
p_RVAV: : Steuerdruck des Regelmagnetventils 41

Der Sollwert für den Anpressdruck ergibt sich also aus den Stelldrücken an den Zwischenrollern 14 und dem Ansteuerdruck, welcher vom Regelmagnetventil 41 eingestellt wird. Der Ansteuerdruck verringert in diesem Fall den Anpressdruck, welcher sich alleine auf Grund der Abhängigkeit der Stelldrücke ergeben würde.
Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, dass bei einer alleinigen Abhängigkeit des Anpressdrucks von den Stelldrücken an den Zwischenrollern in vielen Betriebsbereichen des Toroidgetriebes der Anpressdruck zu hoch und so der Wirkungsgrad des Toroidgetriebes zu gering wäre. Insbesondere hat sich eine Abhängigkeit von der Übersetzung am Variator ergeben. Bei einer alleinigen Abhängigkeit von den Stelldrücken steigt die Überanpressung in Richtung längerer Übersetzung an. Um eine dadurch hervorgerufene Überanpressung zu verhindern, steigt der Steuerdruck in Richtung längerer Übersetzung an.
In 2 ist eine erste alternative Ausführungsform eines Anpressdruckventils 131 dargestellt. Bei diesem Anpressdruckventil 131 wirkt der Ansteuerdruck des Regelmagnetventils gleichsinnig zu den Stelldrücken am Stellzylinder 20 der Zwischenroller 14.
Das Anpressdruckventil 131 weist eine Lamelle 139 auf, über welche ein Ansteuerdruck eines nicht dargestellten Regelmagnetventils auf eine erste Stirnfläche 138 eines Schiebers 131' des Anpressdruckventils 131 wirkt. Die Stirnfläche 138 weist einen Durchmesser d4 auf.
Nach einem ersten Abschnitt 162, welcher die genannte Stirnfläche 138 aufweist, schließt sich ein zweiter Abschnitt 163 des Schiebers 131' mit einem gegenüber dem Durchmesser d4 größeren Durchmesser d5 an. Das Anpressdruckventil 131 weist eine Lamelle 147 auf, welche so angeordnet ist, dass der Druck in der linken Druckkammer des Stellzylinders auf eine vom zweiten und ersten Abschnitt 163, 162 gebildete Ringfläche 164 gleichsinnig zum Ansteuerdruck wirken kann.
An den zweiten Abschnitt 163 schließt sich ein dritter Abschnitt 165 des Schiebers 131' mit einem gegenüber dem Durchmesser d5 größeren Durchmesser d6 an. Das Anpressdruckventil 131 weist eine Lamelle 161 auf, welche so angeordnet ist, dass der Druck in der rechten Druckkammer des Stellzylinders auf eine vom dritten und zweiten Abschnitt 165, 163 gebildete Ringfläche 166 gleichsinnig zum Ansteuerdruck wirken kann.
An einer Lamelle 134 ist ein Abfluss zum Tank, an einer Lamelle 137 der Anschluss der Anpressdruckleitung und an einer Lamelle 133 der Anschluss der Arbeitsdruckleitung vorgesehen. Der Schieber 131' weist eine korrespondierende Taillierung 131a auf, so dass der Regelschieber 131 prinzipiell die gleiche Funktionalität wie der Regelschieber 31 in 1 aufweist.
Das Anpressdruckventil 131 weist eine Besonderheit bezüglich der Rückführung des Anpressdrucks auf. Der Schieber 131' weist dazu am der Stirnfläche 138 entgegen liegenden Ende 147 eine gestufte Bohrung 166 mit einem Durchmesser d7 auf, in welche der zurückgeführte Anpressdruck über eine Querbohrung 167 geführt wird. Innerhalb der Bohrung 166 ist ein Stift 169 verschieblich angeordnet, der die Bohrung 166 abdichtet. Der Anpressdruck wirkt also zusammen mit der Kraft einer Vorspannfeder 148, welche am Ende 147 des Schiebers 131' angeordnet ist, dem Ansteuerdruck und den Stelldrücken entgegen.
Damit ergibt sich bei konstantem Anpressdruck folgendes Kräftegleichgewicht am Schieber 131':
mit

F_Feder: : Federkraft der Vorspannfeder 148
p_VL: : linker Druck am Stellzylinder
p_VR: : rechter Druck am Stellzylinder
p_AV: : zurückgeführter Anpressdruck
p_RVAV: : Steuerdruck des Regelmagnetventils

In 3 ist eine zweite alternative Ausführungsform eines Anpressdruckventils 231 dargestellt. Bei diesem Anpressdruckventil 231 wirkt der Ansteuerdruck des Regelmagnetventils ebenfalls gleichsinnig zu den Stelldrücken am Stellzylinder 20 der Zwischenroller 14.
Das Anpressdruckventil 231 weist einen Schieber 231' und einen koaxial dazu angeordneten Kolben 246 auf, welcher eine axiale Kraft auf den Schieber 231' ausüben kann.
Das Anpressdruckventil 231 weist eine Lamelle 261 auf, über welche der Druck des rechten Druckraums des Stellzylinders auf den Kolben 246 wirkt. Der Kolben 246 weist einen Durchmesser d8 auf. Über eine Lamelle 247 wirkt der Druck des linken Druckraums des Stellzylinders gleichzeitig auf den Kolben 246 und den Schieber 231', so dass auf den Schieber 231' der größere der beiden Drücke des Stellzylinders wirkt. Der Schieber 231' weist im Bereich der Lamelle 247 ebenfalls den Durchmesser d8 auf.
Gleichsinnig zum größeren der beiden Stelldrücke wirkt der über eine Lamelle 239 zugeführte Ansteuerdruck eines Regelmagnetventils. Der Ansteuerdruck weist dabei eine wirksame Fläche in Form einer Ringfläche 268 auf, welche sich durch einen Durchmesserzuwachs vom Durchmesser d8 auf einen Durchmesser d9 ergibt. Der Steuerdruck erhöht damit den Anpressdruck.
Zwischen der Lamelle 247 für den Druck des linken Druckraums des Stellzylinders und der Lamelle 239 des Ansteuerdrucks ist eine weitere Lamelle 270 angeordnet, welche mit dem Tank oder einem nicht dargestellten Schierdrucksystem, in welchem ein gegenüber dem Arbeitsdruck geringerer Schmierdruck herrscht, verbunden ist. Diese so genannte Sperrdrucklamelle dient dazu, eine Leckage vom vergleichsweise hohen Druck im linken Druckraum des Stellzylinders zum Steuerdruck zu verhindern. Dies würde zu einer unerwünschten Beeinflussung des Steuerdrucks führen. Die Lamelle 270 ist vorzugsweise mit dem Schmierdrucksystem verbunden, so dass das über sie abgeführte Betriebsfluid nicht verloren ist, sondern noch für die Schmierung und Kühlung des Toroidgetriebes verwendet werden kann.
Der Schieber 231' verfügt über eine Taillierung 231a, womit eine Verbindung zwischen der Tankleitung 235 an einer Lamelle 234 und der Anpressdruckleitung 218 an einer Lamelle 237 oder der Arbeitsdruckleitung 232 an einer Lamelle 233 und der Anpressdruckleitung 218 an einer Lamelle 237 hergestellt und so ein Sollwert für den Anpressdruck eingestellt werden kann.
Dem Ansteuerdruck und dem Stelldruck entgegen wirkt der zurückgeführte Anpressdruck, der ebenso wie beim Anpressdruckventil 131 aus 2 innerhalb des Schiebers 231' zurückgeführt wird. Dazu weist der Schieber 231' eine gestufte Bohrung 266 mit einem Durchmesser d10 auf, in welche der zurückgeführte Anpressdruck über eine Querbohrung 267 geführt wird. Innerhalb der Bohrung 266 ist ein Stift 269 verschieblich angeordnet. Der Anpressdruck wirkt also zusammen mit der Kraft einer Vorspannfeder 248, welche am Ende 247 des Schiebers 231' angeordnet ist, dem Ansteuerdruck und dem Stelldruck entgegen Damit ergibt sich bei konstantem Anpressdruck folgendes Kräftegleichgewicht am Schieber 231':
mit

F_Feder: : Federkraft der Vorspannfeder 248
p_Vmax: : höhere der beiden Drücke am Stellzylinder
p_AV: : zurückgeführter Anpressdruck
p_RVAV: : Steuerdruck des Regelmagnetventils

Claims

Hydrauliksystem für ein Toroidgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit – einem Variator (11), welcher eine Antriebsscheibe (12a, 12b) und eine Antriebsscheibe (13) umfasst, wobei mittels eines Zwischenrollers (14) von der. Antriebsscheibe (12a, 12b) auf die Antriebsscheibe (13) ein Drehmoment übertragbar ist, – einem Stellzylinder (20), mittels welchem der Zwischenroller (14) durch Änderung von Stelldrücken positionierbar ist, – einer Anpressvorrichtung (15), mittels welcher die Antriebsscheibe (12a, 12b) und die Abtriebsscheibe (13) gegeneinander gedrückt werden können und – einem Anpressdruckventil (31, 131, 231), mittels welchem ein Anpressdruck an der Anpressvorrichtung (15) in Abhängigkeit von den Stelldrücken am Stellzylinder (20) und einer veränderbaren Steuerkraft einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Steuerkraft durch einen hydraulischen Steuerdruck aufgebracht wird.
Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdruck von einem Regelmagnetventil (41) eingestellt wird.
Hydrauliksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpressdruckventil (31, 131, 231) als ein Schieberventil ausgeführt ist und der Anpressdruck auf einen Schieber (31', 131', 231') des Anpressdruckventils (31, 131, 231) zurückgekoppelt ist.
Hydrauliksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (31', 131', 231') über zwei Steuerkanten (80, 81) verfügt.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck an der Anpressvorrichtung (15) in Abhängigkeit vom größeren der beiden Stelldrücke einstellbar ist und die Maximumbildung am Anpressdruckventil (31, 231) durchführbar ist.
Hydrauliksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Stelldruck am Stellzylinder (20) über einen ersten Kolben (46, 246) auf einen Schieber (31', 231') des Anpressdruckventils (1, 231) wirkt und ein zweiter Stelldruck auf den ersten Kolben (46, 246) und den Schieber (31', 231') wirkt.
Hydrauliksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stelldruck über einen zweiten Kolben (45) auf den Schieber (31') wirkt.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stelldruck und der zweiter Stelldruck am Stellzylinder (20) auf den Schieber (131') wirken.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den Schieber (31', 131', 231') zurückgekoppelte Anpressdruck dem auf den Schieber (31', 131', 231') wirkenden Stelldruck entgegen wirkt.
Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdruck von einer oder der Kombination von mehreren Betriebsgrößen des Toroidgetriebes, insbesondere von – einer Übersetzung am Variator (11), – einer Drehzahl an der Antriebsscheibe (12a, 12b) des Variators (11), – einer Drehbeschleunigung der genannten Drehzahl, – einer Temperatur des Betriebsfluids des Toroidgetriebes, – einem Drehmoment an der Eingangswelle des Toroidgetriebes oder an der Antriebsscheibe (12a, 12b) des Variators (11) oder – von den Stelldrücken am Stellzylinder (20) abhängig ist.