DE102012202760A1

DE102012202760A1 - Hydraulisches Steuergerät für ein Getriebe

Info

Publication number: DE102012202760A1
Application number: DE201210202760
Authority: DE
Inventors: Dr. Novak Rainer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2013-08-29

Abstract

Es wird ein hydraulisches Steuergerät (1) für ein Getriebe eines Fahrzeuges mit einem Gehäuse vorgeschlagen, in dem zumindest ein Druckminderventil (8) zum Einstellen eines Arbeitsdruckes zur Ansteuerung von Getriebekomponenten vorgesehen ist, wobei das Gehäuse zumindest aus mehreren miteinander verbundenen und korrespondierende Ausnehmungen aufweisenden Gussplatten (2, 3) gebildet ist, wobei die Ausnehmungen im verbundenen Zustand der Gussplatten (2, 3) Räume zumindest für das Druckminderventil (8) und weitere hydraulische Komponenten bilden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Aus der Druckschrift DE 198 12 052 A1 ist beispielhaft ein hydraulisches Steuergerät für ein Automatikgetriebe bekannt. Hydraulische Steuergeräte werden üblicherweise durch zwei Druckgussformen, dem Ventilgehäuse und der Kanalplatte realisiert. Beide Gussteile sind über ein Zwischenblech zur Abdichtung miteinander verbunden. Bei einer aus Kunststoff gefertigten Kanalplatte kann auf das Zwischenblech zwischen Ventilgehäuse und Kanalplatte verzichtet werden. Das Ventilgehäuse beinhaltet üblicherweise die zur Getriebebetätigung erforderlichen Ventilschieber, wie zum Beispiel eines Druckreduzier- und eines Druckminderventils sowie hydraulische Schalter. Die Stellkräfte auf die Ventilschieber, die auch als Nachfolgeschieber bezeichnet werden, werden entweder hydraulisch durch elektromagnetische Vorsteuerstufen mit einem so genannten Druckregler oder mechanisch durch so genannte Direktventile aufgebracht. Die Anschlusskammern an die Zylinderräume im Ventilgehäuse werden als Drucktaschen bezeichnet. Die Zuführung des Vorsteuerdruckes erfolgt entweder direkt im Ventilgehäuse oder über die Kanalplatte. Des Weiteren sind die Zylinderräume und damit die darin bewegbar angeordneten Ventilschieber mit Systemdruck beaufschlagbar. Mit der hydraulischen Steuerung bzw. mit dem Steuergerät werden Verbraucher des Getriebes bzw. Getriebekomponenten, wie zum Beispiel Kupplungen, Kühlölleitungen, Schaltstangen usw. mit den für den jeweiligen Betriebszustand erforderlichen Drücken und Ölströmen versorgt. Der Betriebszustand wird üblicherweise durch die Motordrehzahl, die Fahrpedalstellung, die Temperatur und anderen elektrischen Randbedingungen des Aggregats definiert.
Es hat sich gezeigt, dass sich zum Realisieren der erforderlichen Räume in den Gussteilen aufgrund einer nur begrenzten minimalen Breite von Gusslamellen erhebliche Abmessungen bzw. Durchmesser bei dem Ventilgehäuse und der Kanalplatte des bekannten hydraulischen Steuergerätes ergeben. Darüber hinaus ergeben sich bei den Gussteilen eine hohe Anzahl von erforderlichen Kleinteilen beispielsweise zur Sicherung des Ventilschiebers, die in dem Ventilgehäuse untergebracht werden müssen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein hydraulisches Steuergerät vorzuschlagen, welches bezüglich seiner Abmessung miniaturisiert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung ergeben.
Somit wird ein hydraulisches Steuergerät für ein Getriebe, zum Beispiel ein Automatikgetriebe oder dergleichen eines Fahrzeuges vorgeschlagen, bei dem zur Miniaturisierung vorzugsweise zur Halbierung der Abmessungen bzw. Durchmesser des Gehäuses keine kompliziert aufgebauten Gussteile sondern mehrere miteinander verbundenen und zum Beispiel gemeinsam bearbeitbare Gussplatten und/oder Blechplatten quasi als Schichtmodell verwendet werden.
Das als Schichtmodell ausgebildete Gehäuse kann vorzugsweise als äußere Wandungen eine obere Gussplatte und eine untere Gussplatte aufweisen, die über zumindest ein dünneres Zwischenblech oder zumindest eine dünnere Zwischengussplatte miteinander verbunden sind. Die einzelnen Platten sind vorzugsweise etwa parallel zueinander angeordnet und können im verbundenen Zustand oder auch einzeln entsprechend bearbeitet werden, um Aussparungen oder Ausnehmungen in jeder Platte bzw. in jedem Blech vorzusehen. Diese korrespondierenden Aussparungen oder Ausnehmungen bilden im verbundenen Zustand entsprechende Räume, welche Kanäle bzw. Drucktaschen und Zylinderräume bilden und somit hydraulische Komponenten des Steuergerätes aufnehmen können. Das auf diese Art und Weise gebildete Gehäuse kann deutlich geringere Abmessungen bzw. Durchmesser realisieren, so dass neben dem Bauraumvorteil auch deutlich geringere Verstellwege zwischen den Steuerkanten und damit ein geringerer Ventilhub realisiert wird. Somit wird eine höhere Verstelldynamik bei gleichzeitiger Gewichtsersparnis bei dem erfindungsgemäßen Steuergerät erreicht.
Dadurch, dass die vorgesehenen Zylinderräume beispielsweise für das Druckminderventil oder auch für das Druckreduzierventil etwa senkrecht zu den Plattenebenen ausgerichtet sind, ergeben sich funktionelle Vorteile, in der Weise, dass selbstentlüftende Ventile realisiert werden können. Zudem können durch diese Anordnungsart kürzere Baulängen bei dem hydraulischen Steuergerät erreicht werden.
Darüber hinaus können zum Aufbringen der Rückstellkraft an den Steuer- bzw. Ventilschiebern der Ventile außerhalb des Gehäuses angeordnete Rückstellelemente, wie zum Beispiel Blattfedern oder dergleichen angeordnet werden. Auf diese Weise sind bei dem erfindungsgemäßen Steuergerät keine Federelemente in dem Gehäuse erforderlich. Das außerhalb des Gehäuses angeordnete Rückstellelement kann beispielsweise als Federblech ausgeführt sein und somit seine Federkraft gleichzeitig bei mehreren Ventilen, wie zum Beispiel bei mehreren nebeneinander angeordneten Kupplungsventilen oder dergleichen aufbringen, wodurch der Montageaufwand verringert wird. Des Weiteren kann bei dem erfindungsgemäßen Steuergerät auf weitere Kleinteile, wie zum Beispiel Stopfen, Halteklammern oder dergleichen verzichtet werden.
Im Rahmen einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung kann in dem Gehäuse des erfindungsgemäßen Steuergerätes neben dem Druckminderventil zum Einstellen des Arbeitsdruckes bei den Verbrauchern des Getriebes auch der Hilfsregelkreis mit dem Druckreduzierventil untergebracht werden, der den Versorgungsdruck für den Druckregler einstellt. Darüber hinaus kann an das Gehäuse über ein Anschlussgehäuse der Druckregler als Vorsteuerung oder auch eine Direktsteuerung des Druckminderventils angeschlossen sein, um eine noch kompaktere Bauweise des erfindungsgemäßen Steuergerätes zu ermöglichen.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. In der einzigen Figur der Erfindung ist beispielhaft ein mögliches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen Steuergerätes 1 zur hydraulischen Steuerung eines nicht weiter dargestellten Automatikgetriebes eines Fahrzeuges nur schematisch gezeigt.
Das hydraulische Steuergerät 1 weist ein Gehäuse aus mehreren Schichten auf, welches bei der exemplarisch gezeigten Ausführungsvariante eine obere Gussplatte 2 und eine untere Gussplatte 3 jeweils als äußere Gussplatten aufweist. Zwischen den beiden Gussplatten 2, 3 sind beispielhaft zwei dünnere Zwischenbleche 4 und 5 angeordnet, die z. B. als Stanzbleche oder dergleichen ausgeführt sind. Beispielsweise können die obere und untere Gussplatte 2, 3 etwa eine Plattenstärke von ca. 5,7 mm und die vorgesehenen Zwischenbleche 4, 5 jeweils eine Blechstärke von etwa 3 mm aufweisen, wobei die angegebenen Abmessungen nur beispielhaft sind.
Die Gussplatten 2, 3 und die Zwischenbleche 4, 5 sind beispielsweise durch Verklebung oder Verschweißung miteinander verbunden, so dass ein kompaktes Gehäuse des hydraulischen Steuergerätes 1 gebildet wird. Die Gussplatten 2, 3 und die Bleche 4, 5 weisen jeweils Ausnehmungen auf, die beispielsweise im verbundenen Zustand aber auch einzeln an den Platten 2, 3 und an den Zwischenblechen 4, 5 eingebracht werden. Durch die korrespondierenden Ausnehmungen werden im verbundenen Zustand entsprechende Räume in dem schichtweise aufgebauten Gehäuse des Steuergerätes 1 gebildet, die beispielsweise die Zylinderräume mit den angeschlossenen Drucktaschen bzw. Kanälen der in dem Gehäuse angeordneten Ventile vorsehen.
Im Einzelnen wird ein erster Zylinderraum 6 mit einem gegen die Federkraft einer Blattfeder 13 bewegbarer Ventilschieber 7 des Druckminderventils 8 zum Einstellen eines Arbeitsdruckes in einer Ausführung mit integrierter Rückführfläche, wie zum Beispiel zur Ansteuerung von Kupplungen, vorgesehen. Das Druckminderventil 8 ist über einen mit Systemdruck beaufschlagten Versorgungsdruckkanal 9 mit einem Zylinderraum 10 des Druckreduzierventils 11 verbunden. Ferner ist an den Zylinderraum 6 des Druckminderventils 8 eine Arbeitsdrucktasche 15 zur hydraulischen Versorgung der angeschlossenen Verbraucher des Getriebes und eine Vorbefülldrucktasche 16 zur Vorbefüllung vorgesehen. Die Vorsteuerung des Druckminderventils 8 wird über eine mit dem Druckregler 20 verbundene Vorsteuerdrucktasche 19 realisiert, so dass durch Druckbeaufschlagung der Ventilschieber 7 des Druckminderventils 8 gegen die Federkraft der Blattfeder 13 in der Zeichnungsebene nach unten bewegt wird, um dadurch mit den unterschiedlichen Durchmesserbereichen des Ventilschiebers 7 die Vorbefülldrucktasche 16 zu verschließen und somit die Arbeitsdrucktasche 15 mit dem Versorgungsdruckkanal 9 zum Einstellen eines gewünschten Arbeitsdruckes zu verbinden. Der Druckregler 20 ist über ein Anschlussgehäuse 21 an das hydraulische Steuergerät 1 angeschlossen.
In dem Zylinderraum 10 des Druckreduzierventils 11 ist ebenfalls ein Ventilschieber 12 druckbeaufschlagt gegen die Federkraft einer Blattfeder 14 bewegbar angeordnet ist. Das Druckreduzierventil 11 und das Druckminderungsventil 8 sind jeweils selbstentlüftend gegenüber Lufteinträgen durch den Versorgungskanal 9 ausgeführt, da der Zylinderraum 6 bzw. der Zylinderraum 10 und damit auch die Bewegungsrichtung des Ventilschiebers 7 bzw. des Ventilschiebers 12 etwa senkrecht zu den parallel angeordneten oberen und unteren Gussplatten 2, 3 ausgerichtet sind, so dass das Druckniveau von dem Systemdruck in dem Versorgungskanal 9, dem Arbeitsdruck in dem Arbeitsdruckkanal bzw. Arbeitsdrucktasche 15 und dem Vorbefülldruck in dem Vorbefülldruckkanal bzw. in der Vorbefülldrucktasche 16 von unten nach oben abnimmt, wodurch in der offenen Stellung des Druckminderventils 8 bzw. des Druckreduzierventils 11, wenn der Arbeitsdruck dem Vorbefülldruck entspricht, Luftanteile über die Vorbefülldrucktasche 16 ausgespült werden.
Um beispielsweise bei dem erfindungsgemäßen Steuergerät 1 Verschmutzungen, wie zum Beispiel Späne, die bei der Bearbeitung der einzelnen Platten und Bleche entstehen, ausspülen zu können, sind insbesondere schwierig zu spülende Drucktaschen oder Kanalteile über zumindest einen beispielhaft angedeuteten Spülkanal 17 durchspülbar. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Spülkanal 17 durch eine Verschlusskugel 18 verschlossen.
Bezugszeichenliste

1: hydraulisches Steuergerät
2: obere Gussplatte
3: untere Gussplatte
4: Zwischenblech
5: Zwischenblech
6: Zylinderraum des Druckminderventils
7: Ventilschieber des Druckminderventils
8: Druckminderventil
9: Versorgungsdruckkanal
10: Zylinderraum des Druckreduzierventils
11: Druckreduzierventil
12: Ventilschieber des Druckreduzierventils
13: Blattfeder des Druckminderventils
14: Blattfeder des Druckreduzierventils
15: Arbeitsdrucktasche
16: Vorbefülldrucktasche
17: Spülkanal
18: Verschlusskugel
19: Vorsteuerdrucktasche
20: Druckregler
21: Anschlussgehäuse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19812052 A1 [0002]

Claims

Hydraulisches Steuergerät (1) für ein Getriebe eines Fahrzeuges mit einem Gehäuse, in dem zumindest ein mit Systemdruck beaufschlagbares Druckminderventil (8) zum Einstellen eines Arbeitsdruckes zur Ansteuerung von Getriebekomponenten vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zumindest aus mehreren miteinander verbundenen und korrespondierende Ausnehmungen aufweisenden Gussplatten (2, 3) gebildet ist, wobei die Ausnehmungen im verbundenen Zustand der Gussplatten (2, 3) Räume zumindest für das Druckminderventil (8) und für weitere hydraulische Komponenten bilden.
Hydraulisches Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zumindest eine obere Gussplatte (2) und eine untere Gussplatte (3) jeweils als äußere Gussplatten aufweist, zwischen denen zumindest ein Zwischenblech (4, 5) oder zumindest eine Zwischengussplatte angeordnet ist.
Hydraulisches Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenstärke der oberen und unteren Gussplatten (2, 3) jeweils größer als die Blechstärke jedes Zwischenbleches (4, 5) oder jeweils größer als die Plattenstärke jeder Zwischengussplatte ist.
Hydraulisches Steuergerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgesehenen Räume einen Zylinderraum (6) für einen Ventilschieber (7) des Druckminderventils (8) und die an den Zylinderraum (6) angeschlossenen Drucktaschen (15, 16, 19) und Kanäle (9, 17) bilden.
Hydraulisches Steuergerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgesehenen Räume einen weiteren Zylinderraum (10) für einen Ventilschieber (12) eines Druckreduzierventils (11) und die an den Zylinderraum (10) angeschlossenen Drucktaschen und Kanäle (9, 17) bilden.
Hydraulisches Steuergerät einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderraum (6, 10) des Druckminderventils (8) und des Druckreduzierventils (11) jeweils etwa senkrecht zu den parallel zueinander angeordneten Plattenebenen der Gussplatten (2, 3) ausgerichtet sind.
Hydraulisches Steuergerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Rückstellung der Ventilschieber (7, 12) zumindest eine Blattfeder (13, 14) vorgesehen ist, die zumindest einem Ende der Ventilschieber (7, 12) zugeordnet ist.
Hydraulisches Steuergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Rückstellung von Ventilschiebern mehrerer Ventile als gemeinsame Blattfeder ein Federblech mit entsprechenden Schlitzungen vorgesehen ist.
Hydraulisches Steuergerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spülkanal (17) etwa parallel zu den Plattenebenen vorgesehen ist, der über zumindest eine Verschlusskugel (18) verschließbar ist.
Hydraulisches Steuergerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an das Gehäuse ein Anschlussgehäuse 21 eines Druckreglers (20) angeschlossen ist.