DE102012221877A1

DE102012221877A1 - Zum regeln der strömung eines fluids von einem getriebe zu einem kühler ausgebildetes ventil

Info

Publication number: DE102012221877A1
Application number: DE201210221877
Authority: DE
Inventors: Vijay A. Neelakantan; Xiujie Gao; Patrick B. Usoro; Alan L. Browne; Nilesh D. Mankame; Nancy L. Johnson; Shushan Bai; Paul G. Otanez
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2013-06-06
Anticipated expiration: 2032-11-30
Also published as: US9200713B2; CN103133671A; US20130139906A1; CN103133671B; DE102012221877B4

Abstract

Ein Getriebefluidkreis umfasst ein Getriebe, einen Kühler und ein Ventil. Das Ventil umfasst ein Gehäuse, einen Kolben und einen Aktuator. Der Kolben ist im Inneren des Gehäuses zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Der Aktuator umfasst ein intelligentes Material, welches ausgebildet ist, um in Ansprechen darauf aktiviert zu werden, dass die Temperatur des Fluids mindestens eine erste Temperatur aufweist, sodass sich der Aktuator in einem ersten Zustand befindet. Das intelligente Material ist ausgebildet, um in Ansprechen darauf, dass sich das Fluid um eine hinreichende Anzahl von Graden unter der ersten Temperatur befindet, deaktiviert zu werden, sodass sich der Aktuator in einem zweiten Zustand befindet. Das Fluid strömt von dem Gehäuse zu dem Getriebe und von dem Getriebe zu dem Hohlraum, wenn sich der Kolben in der ersten Position befindet. Das Fluid strömt von dem Gehäuse zu dem Kühler und von dem Kühler zu dem Getriebe, wenn sich der Kolben in der zweiten Position befindet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Getriebefluidkreis.
HINTERGRUND
Fahrzeuge umfassen typischerweise einen Motor und ein Getriebe. Um einwandfrei zu funktionieren, benötigt das Getriebe eine Zufuhr eines Fluids wie z. B. eines herkömmlichen Getriebeöls. Das Fluid kann für Funktionen wie z. B. Kühlen und Schmieren verwendet werden. Das Schmier- und Kühlvermögen von Getriebeölsystemen hat starken Einfluss auf die Zuverlässigkeit und die Haltbarkeit des Getriebes. Außerdem benötigen Mehrstufenleistungsgetriebe ein Fluid zum kontrollierten Einrücken und Ausrücken auf Basis eines erwünschten Planes der verschiedenen Drehmomentübertragungsmechanismen, die betrieben werden, um die Übersetzungsverhältnisse innerhalb der internen Zahnradanordnung herzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Getriebefluidkreis ist ausgebildet, um die Strömung eines Fluids zu regeln. Der Getriebefluidkreis umfasst ein Getriebe, einen Kühler und ein Ventil. Das Getriebe ist ausgebildet, um das Fluid aufzunehmen und auszustoßen. Der Kühler ist ausgebildet, um das Fluid aufzunehmen und zu dem Getriebe auszustoßen. Das Ventil ist ausgebildet, um die Strömung des von dem Getriebe aufgenommenen Fluids zu dem Getriebe oder dem Kühler zu leiten. Das Ventil umfasst ein Gehäuse, einen Kolben und einen Aktuator. Das Gehäuse definiert einen Hohlraum, der sich längs zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt. Der Hohlraum ist ausgebildet, um das Fluid aufzunehmen und auszustoßen. Der Kolben ist in dem Hohlraum angeordnet und ist längs darin zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Der Aktuator ist ausgebildet, um funktionell in fluidtechnischer Verbindung mit dem Fluid angeordnet zu sein. Der Aktuator ist ausgebildet, um die Strömung von Fluid in den Hohlraum des Gehäuses hinein zu regeln. Der Aktuator umfasst ein intelligentes Material, welches ausgebildet ist, um in Ansprechen darauf aktiviert zu werden, das die Temperatur des Fluids mindestens eine erste Temperatur aufweist, sodass eine Aktivierung des intelligenten Materials bewirkt, dass sich der Aktuator in einem ersten Zustand befindet. Das intelligente Material ist ausgebildet, um in Ansprechen darauf deaktiviert zu werden, dass sich das Fluid um eine hinreichende Anzahl von Graden unter der ersten Temperatur befindet, sodass das intelligente Material bewirkt, dass sich der Aktuator in einem zweiten Zustand befindet. Es wird zugelassen, dass das Fluid von dem Hohlraum zu dem Getriebe und von dem Getriebe zu dem Hohlraum strömt, wenn sich der Kolben in der ersten Position befindet. Es wird zugelassen, dass das Fluid von dem Hohlraum zu dem Kühler und von dem Kühler zu dem Getriebe strömt, wenn sich der Kolben in der zweiten Position befindet.
Ein Getriebefluidkreis umfasst ein Getriebe, einen Kühler und ein Ventil. Das Getriebe ist ausgebildet, um ein Fluid aufzunehmen und auszustoßen. Der Kühler ist ausgebildet, um das Fluid aufzunehmen und zu dem Getriebe auszustoßen. Das Ventil ist ausgebildet, um die Strömung des von dem Getriebe aufgenommenen Fluids zu dem Getriebe oder dem Kühler zu leiten. Ein erster Fluiddurchgang ist in fluidtechnischer Verbindung zwischen dem Ventil und dem Getriebe angeordnet. Ein zweiter Fluiddurchgang ist in fluidtechnischer Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem ersten Fluiddurchgang angeordnet. Das Ventil umfasst ein Gehäuse, einen Kolben und einen Aktuator. Das Gehäuse definiert einen Hohlraum, der sich längs zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt. Der Hohlraum ist ausgebildet, um das Fluid aufzunehmen und auszustoßen. Der Kolben ist in dem Hohlraum angeordnet und ist längs darin zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Der Aktuator ist funktionell in dem zweiten Fluiddurchgang angeordnet. Der Aktuator steht in fluidtechnischer Verbindung mit dem Fluid und der Aktuator ist ausgebildet, um die Strömung von Fluid in den Hohlraum des Gehäuses hinein zu regeln. Der Aktuator umfasst ein intelligentes Material, welches ausgebildet ist, um in Ansprechen darauf aktiviert zu werden, dass die Temperatur des Fluids in dem zweiten Fluiddurchgang mindestens eine erste Temperatur aufweist, sodass eine Aktivierung des intelligenten Materials den Aktuator aktiviert. Das intelligente Material ist ausgebildet, um in Ansprechen darauf deaktiviert zu werden, dass sich das Fluid in dem zweiten Fluiddurchgang um eine hinreichende Anzahl von Graden unter der ersten Temperatur befindet, sodass das intelligente Material den Aktuator deaktiviert. Der Aktuator lässt zu, dass das Fluid von dem zweiten Fluiddurchgang in den Hohlraum hinein strömt, wenn der Aktuator aktiviert wird, sodass das Fluid in dem Hohlraum auf den Kolben wirkt, um den Kolben aus der ersten Position in die zweite Position zu bewegen. Es wird zugelassen, dass das Fluid von dem Hohlraum zu dem Getriebe und von dem Getriebe zu dem Hohlraum strömt, wenn sich der Kolben in der ersten Position befindet. Es wird zugelassen, dass das Fluid von dem Hohlraum zu dem Kühler und von dem Kühler zu dem Hohlraum strömt, wenn sich der Kolben in der zweiten Position befindet.
Ein Getriebefluidkreis umfasst ein Getriebe, einen Kühler und ein Ventil. Das Getriebe ist ausgebildet, um ein Fluid aufzunehmen und auszustoßen. Der Kühler ist ausgebildet, um das Fluid aufzunehmen und zu dem Getriebe auszustoßen. Das Ventil ist ausgebildet, um die Strömung des von dem Getriebe aufgenommenen Fluids zu dem Getriebe oder dem Kühler zu leiten. Ein erster Fluiddurchgang ist in fluidtechnischer Verbindung zwischen dem Ventil und dem Getriebe angeordnet. Ein zweiter Fluiddurchgang ist in fluidtechnischer Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem ersten Fluiddurchgang angeordnet. Das Ventil umfasst ein Gehäuse, einen Kolben, ein Nadelventil und einen Draht. Das Gehäuse definiert einen Hohlraum, der sich längs zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt. Der Hohlraum ist ausgebildet, um das Fluid aufzunehmen und auszustoßen. Das erste Ende des Gehäuses definiert einen ersten Einlass, welcher eine fluidtechnische Verbindung zwischen dem Hohlraum und dem zweiten Fluiddurchgang bereitstellt. Der Kolben ist in dem Hohlraum angeordnet und ist längs darin zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Das Nadelventil ist in dem zweiten Fluiddurchgang angeordnet und ist ausgebildet, um den ersten Einlass abzudecken und freizulegen, um zuzulassen, dass das Fluid von dem zweiten Fluiddurchgang nur in den Hohlraum hinein strömt, wenn das Nadelventil den ersten Einlass freilegt. Der Draht ist in dem ersten Fluiddurchgang angeordnet und ist funktionell an dem Nadelventil angebracht, wobei der Draht in fluidtechnischer Verbindung mit dem Fluid steht. Der Draht umfasst ein intelligentes Material, welches ausgebildet ist, um in Ansprechen darauf aktiviert zu werden, dass die Temperatur des Fluids in dem zweiten Fluiddurchgang mindestens eine erste Temperatur aufweist. Die Aktivierung des intelligenten Materials aktiviert den Draht und bewegt das Nadelventil, um den ersten Einlass freizulegen, um zuzulassen, dass das Fluid in den Hohlraum eintritt und auf den Kolben wirkt, um den Kolben aus der ersten Position in die zweite Position zu bewegen. Das intelligente Material ist ausgebildet, um in Ansprechen darauf deaktiviert zu werden, dass sich das Fluid in dem zweiten Fluiddurchgang um eine hinreichende Anzahl von Graden unter der ersten Temperatur befindet, sodass das intelligente Material den Draht deaktiviert und das Nadelventil den ersten Einlass abdeckt und das Fluid daran gehindert wird, von dem ersten Einlass in den Hohlraum einzutreten, und sich der Kolben aus der zweiten Position in die erste Position bewegt. Es wird zugelassen, dass das Fluid von dem Hohlraum zu dem Getriebe und von dem Getriebe zu dem Hohlraum strömt, wenn sich der Kolben in der ersten Position befindet. Es wird zugelassen, dass das Fluid von dem Hohlraum zu dem Kühler und von dem Kühler zu dem Getriebe strömt, wenn sich der Kolben in der zweiten Position befindet.
Die oben stehenden Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenlegung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der besten Arten, die Erfindung auszuführen, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres offensichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Getriebefluidkreises eines Fahrzeuges mit einem Getriebe, einem Kühler und einem Ventil in einer ersten Position, sodass das Fluid von dem Getriebe durch das Ventil hindurch und zurück in das Getriebe hinein strömt und den Kühler umgeht;
2 ist der Fluidkreis von 1 mit dem Ventil in einer zweiten Position, sodass das Fluid von dem Getriebe durch das Ventil hindurch, durch den Kühler hindurch und zurück in das Getriebe hinein strömt;
3 ist eine schematische Querschnittsansicht der ersten Ausführungsform des Ventils, welches in der ersten Position gezeigt ist;
4 ist eine schematische Querschnittsansicht des Ventils von 3, welches in der zweiten Position gezeigt ist;
5 ist eine schematische Querschnittsansicht des Ventils von 3, welches in einer dritten Position gezeigt ist;
6 ist eine schematische Querschnittsansicht der zweiten Ausführungsform des Ventils, welches in der ersten Position gezeigt ist; und
7 ist eine schematische Querschnittsansicht des Ventils von 5, welches in der zweiten Position gezeigt ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bezug nehmend auf die Fig., in denen sich gleiche Bezugsziffern auf gleiche Elemente beziehen, ist ein Getriebefluidkreis 10 allgemein bei 10 in den 1 und 2 gezeigt. Der Getriebefluidkreis 10 umfasst ein Getriebe 12, einen Kühler 14 und ein Ventil 16. Wie untenstehend in größerem Detail erklärt wird, ist das Ventil 16 ausgebildet, um die Zirkulation eines Fluids 18 zwischen dem Getriebe 12 und dem Kühler 14 zu regeln. Das Fluid 18 kann ein Automatikgetriebefluid (ATF, vom engl. automatic transmission fluid) und dergleichen sein. Das Getriebe 12 kann ein Automatikgetriebe für ein Fahrzeug 11 sein, welches ausgebildet ist, um das Fluid 18 aufzunehmen und auszustoßen.
Der Kühler 14 kann ein Automatikgetriebefluidkühler 14 und dergleichen sein. Der Kühler 14 ist ausgebildet, um das Fluid 18 von dem Ventil 16 aufzunehmen und das Fluid 18 zu dem Getriebe 12 auszustoßen.
Um das Getriebe 12 während eines Betriebes zu kühlen, ist das Ventil 16 ausgebildet, um die Strömung des Fluids 18 von dem Getriebe 12 zu dem Fluidkühler 14 und von dem Kühler 14 zu dem Getriebe 12 zu leiten, wenn sich das von dem Getriebe 12 ausgestoßene Fluid 18 bei mindestens einer ersten Temperatur befindet (2). Ebenso leitet das Ventil 16, wenn sich das von dem Getriebe 12 ausgestoßene Fluid 18 unter der ersten Temperatur befindet, das von dem Getriebe 12 ausgestoßene Fluid 18 zurück in das Getriebe 12, wobei der Kühler 14 umgangen wird (1). Daher arbeitet der Kühler 14 nur, wenn sich das Fluid 18 bei mindestens der ersten Temperatur befindet, was Fahrzeugenergieeinsparungen durch Verhindern eines nicht notwendigen Betriebes des Kühlers 14 bei Temperaturen von weniger als der ersten Fluidtemperatur zur Folge hat.
Allgemein Bezug nehmend auf 3–5 umfasst das Ventil 16 ein Gehäuse 20, einen Kolben 22, einen Aktuator 24 und eine erste Vorspannvorrichtung 26. Das Gehäuse 20 definiert einen Hohlraum 28, welcher sich längs zwischen einem ersten Ende 30 und einem zweiten Ende 32 erstreckt. Der Hohlraum 28 ist ausgebildet, um das Fluid 18 aufzunehmen und auszustoßen. Der Kolben 22 ist in dem Hohlraum 28 angeordnet und ist längs darin zwischen einer ersten Position 34 (3), einer zweiten Position 36 (4) und einer dritten Position 37 (5) bewegbar. Wenn sich der Kolben 22 in der ersten Position 34 befindet, wird zugelassen, dass das Fluid 18 von dem Hohlraum 28 zu dem Getriebe 12 und von dem Getriebe 12 zu dem Hohlraum 28 strömt. Wenn sich der Kolben 22 in der zweiten Position 36 befindet, wird zugelassen, dass das Fluid 18 von dem Hohlraum 28 zu dem Kühler 14 und von dem Kühler 14 zu dem Hohlraum 28 strömt. Wenn sich der Kolben 22 in der dritten Position 37 befindet, wird zugelassen, dass Fluid von dem Getriebe 12 zu dem Hohlraum 28 und von dem Hohlraum 28 zu dem Getriebe 12 strömt.
Ein erster Fluiddurchgang 17 ist in fluidtechnischer Verbindung zwischen dem Ventil und dem Getriebe 12 angeordnet. Ein zweiter Fluiddurchgang 19 ist in fluidtechnischer Verbindung zwischen dem Gehäuse 20 und dem ersten Fluiddurchgang 17 angeordnet. Der erste Fluiddurchgang 17 und der zweite Fluiddurchgang 19 stehen in fluidtechnischer Verbindung mit dem Getriebe 12.
Der Aktuator 24 steht in fluidtechnischer Verbindung mit dem Fluid 18. Der Aktuator 24 umfasst ein intelligentes Material 40, welches ein Formgedächtnislegierungs (SMA, vom engl. shape memory alloy)-Material sein kann, das ausgebildet ist, um in Ansprechen darauf, dass das Fluid 18 in dem Hohlraum 28 mindestens die erste Temperatur aufweist, aktiviert zu werden, sich also in einem ersten Zustand zu befinden, sodass die Aktivierung des SMA-Materials 40 den Aktuator 24 aktiviert. Das SMA-Material 40 ist ausgebildet, um in Ansprechen darauf, dass das Fluid 18 in dem Hohlraum 28 eine hinreichende Anzahl von Graden unter der ersten Temperatur aufweist, deaktiviert zu werden, sich also in einem zweiten Zustand zu befinden, sodass das SMA-Material 40 den Aktuator 24 deaktiviert. Im Spezielleren zeigt das SMA-Material 40 eine Temperaturhysterese in seinen Phasenumwandlungen. Das Ausmaß der Hysterese liegt typischerweise zwischen fünf Grad und vierzig Grad Celsius (C). Das spezifische Ausmaß der Hysterese in einer speziellen Anwendung ist eine Funktion mehrerer Parameter einschließlich der Materialrezeptur des SMA-Materials 40 und des Spannungszustands des SMA-Materials 40.
Das SMA-Material 40 weist eine kristallographische Phase auf, die in Ansprechen auf die Einwirkung einer Temperatur von mindestens der ersten Temperatur und einer Temperatur unter der zweiten Temperatur, die typischerweise niedriger ist als die erste Temperatur, zwischen Austenit und Martensit veränderbar ist. Wie hierin verwendet, bezieht sich die Bezeichnung SMA auf Legierungen, die einen Formgedächtniseffekt zeigen. Das heißt, das SMA-Material 40 kann eine Festphasenänderung über eine atomare Umlagerung erfahren, um zwischen einer Martensitphase, d. h. „Martensit” und einer Austenitphase, d. h. „Austenit”, zu wechseln. Anders ausgedrückt kann das SMA-Material 40 eher eine displazive Umwandlung als eine diffusive Umwandlung erfahren, um zwischen Martensit und Austenit zu wechseln. Eine displazive Umwandlung liegt vor, wenn eine strukturelle Änderung durch die koordinierte Bewegung von Atomen (oder Atomgruppen) bezüglich ihrer Nachbarn stattfindet. Im Allgemeinen bezieht sich die Martensitphase auf die Phase mit vergleichsweise niedrigerer Temperatur und ist oft stärker verformbar als die Austenitphase mit vergleichsweise höherer Temperatur. Die Temperatur, bei der das Formgedächtnislegierungsmaterial beginnt, sich von der Austenitphase in die Martensitphase zu ändern, ist als Martensit-Anfangstemperatur M_s bekannt. Die Temperatur, bei der das SMA-Material 40 die Änderung von der Austenitphase in die Martensitphase beendet, ist als die Martensit-Endtemperatur M_f bekannt. In ähnlicher Weise ist, wenn das SMA-Material 40 erwärmt wird, die Temperatur, bei der das SMA-Material 40 beginnt, sich von der Martensitphase in die Austenitphase zu ändern, als Austenit-Anfangstemperatur A_s bekannt. Die Temperatur, bei der das SMA-Material 40 die Änderung von der Martensitphase in die Austenitphase beendet, ist als die Austenit-Endtemperatur A_f bekannt.
Daher kann sich das SMA-Material 40 durch einen kalten Zustand auszeichnen, d. h., wenn eine Temperatur des SMA-Materials 40 unter der Martensit-Endtemperatur M_f des SMA-Materials 40 liegt. Ebenso kann sich das SMA-Material 40 durch einen heißen Zustand auszeichnen, d. h., wenn die Temperatur des SMA-Materials 40 über der Austenit-Endtemperatur A_f des SMA-Materials 40 liegt.
Im Betrieb kann das SMA-Material 40, welches vorverformt oder einer Zugspannung ausgesetzt wird, beim Ändern der kristallographischen Phase eine Abmessung andern, um dadurch thermische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Das heißt, das SMA-Material 40 kann die kristallographische Phase von Martensit zu Austenit andern und sich dadurch maßlich zusammenziehen, wenn es pseudoplastisch vorverformt wird, um so thermische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Im Gegensatz dazu kann das SMA-Material 40 die kristallographische Phase von Austenit zu Martensit andern und sich, wenn es unter Spannung steht, dadurch maßlich ausdehnen.
„Pseudoplastisch vorverformt” bezieht sich auf das Auseinanderziehen des SMA-Materials 40, während es sich in der Martensitphase befindet, sodass die Verformung, die das SMA-Material 40 unter dieser Belastungsbedingung zeigt, nicht vollständig rückverwandelt wird, wenn es unbelastet ist, wobei eine rein elastische Verformung vollständig rückverwandelt würde. In dem Fall des SMA-Materials 40 ist es möglich, das Material derart zu belasten, dass die elastische Verformungsgrenze überschritten wird und eine Deformation in der martensitischen Kristallstruktur des Materials stattfindet, bevor die echte plastische Verformungsgrenze des SMA-Materials 40 überschritten wird. Eine Verformung dieses Typs zwischen diesen beiden Grenzen ist eine pseudoplastische Verformung, die so bezeichnet wird, weil sie nach einer Entlastung als plastisch deformiert erscheint, aber wenn bis zu dem Punkt erwärmt wird, an dem sich das SMA-Material 40 in seine Austenitphase umwandelt, kann diese Verformung rückverwandelt werden, um das SMA-Material 40 in die ursprüngliche Länge zurückzubringen, die beobachtet wurde, bevor es einer angewendeten Belastung ausgesetzt wurde.
Das SMA-Material 40 kann eine beliebige geeignete Zusammensetzung aufweisen. Das SMA-Material 40 kann insbesondere ein Element umfassen, welches aus der Gruppe gewählt ist, die Kobalt, Nickel, Titan, Indium, Mangan, Eisen, Palladium, Zink, Kupfer, Silber, Gold, Cadmium, Zinn, Silizium, Platin, Gallium und Kombinationen daraus umfasst. Geeignete SMA-Materialien 40 können z. B. Legierungen auf Nickel-Titan-Basis, Legierungen auf Nickel-Aluminium-Basis, Legierungen auf Nickel-Gallium-Basis, Legierungen auf Indium-Titan-Basis, Legierungen auf Indium-Cadmium-Basis, Legierungen auf Nickel-Kobalt-Aluminium-Basis, Legierungen auf Nickel-Mangan-Gallium-Basis, Legierungen auf Kupferbasis (z. B. Kupfer-Zink-Legierungen, Kupfer-Aluminium-Legierungen, Kupfer-Gold- und Kupfer-Zinn-Legierungen), Legierungen auf Gold-Cadmium-Basis, Legierungen auf Silber-Cadmium-Basis, Legierungen auf Mangan-Kupfer-Basis, Legierungen auf Eisen-Platin-Basis, Legierungen auf Eisen-Palladium-Basis und Kombinationen daraus umfassen. Das SMA-Material 40 kann binär, ternär oder von irgendeiner höheren Ordnung sein, vorausgesetzt das SMA-Material 40 zeigt einen Formgedächtniseffekt, z. B. eine Änderung der Formorientierung, des Dämpfungsvermögens und dergleichen.
In der Ausführungsform, welche in 3–5 gezeigt ist, zieht sich das SMA-Material 40 längs zusammen, wenn es aktiviert wird. In der Ausführungsform, welche in 6 und 7 gezeigt ist, ist das SMA-Material 40 ausgestaltet, um sich längs auszudehnen, wenn es aktiviert wird.
Der Aktuator 24 wird dadurch aktiviert, dass die Temperatur des Fluids 18 mindestens gleich der ersten Temperatur ist. Wenn der Aktuator 24 aktiviert wird, lässt der Aktuator 24 zu, dass das Fluid 18 auf den Kolben 22 wirkt, um den Kolben 22 aus der ersten Position 34, die in 3 gezeigt ist, in die zweite Position 36 zu bewegen, die in 4 gezeigt ist. Es wird zugelassen, dass das Fluid 18 von dem Hohlraum 28 des Ventils 16 zu dem Kühler 14, von dem Kühler 14 zu dem Getriebe 12 und von dem Getriebe 12 zu dem Hohlraum 28 strömt, wenn sich der Kolben 22 in der zweiten Position 36 befindet. Ferner, wie in größerem Detail erklärt wird, nimmt, falls eine Sperre für das Fluid 18 innerhalb des Kühlers 14 vorhanden ist, wenn sich der Kolben 22 in der zweiten Position 36 befindet, der Druck des Fluids 18, der auf den Kolben 22 wirkt, zu, bis sich der Kolben 22 aus der zweiten Position 36 in die dritte Position 37 bewegt, wie in 5 gezeigt. Wenn sich der Kolben 22 in der dritten Position 37 befindet, wird zugelassen, dass das Fluid 18 von dem Hohlraum 28 zu dem Getriebe 12 und von dem Getriebe 12 zu dem Hohlraum 28 strömt.
Der Aktuator 24 wird dadurch deaktiviert, dass die Temperatur des Fluids 18 eine hinreichende Anzahl von Graden unter der ersten Temperatur liegt. Wenn der Aktuator 24 deaktiviert wird, bewegt sich der Kolben 22 aus der zweiten Position 36 in die erste Position 34. Wenn sich der Kolben 22 in der ersten Position 34 befindet, wird nur zugelassen, dass das Fluid 18 von dem Hohlraum 28 zu dem Getriebe 12 und von dem Getriebe 12 zu dem Hohlraum 28 strömt, wobei der Kühler 14 umgangen wird.
Nunmehr Bezug nehmend auf das in den 3–5 gezeigte Ventil 16 ist der Aktuator 24 ein Draht 80, welcher das SMA-Material 40 umfasst. Der Aktuator 24 kann auch ein Stab oder ein beliebiger anderer Aktuator sein, welcher ausgebildet ist, um sich längs zusammenzuziehen, wenn er betätigt wird. Der Aktuator 24 ist funktionell innerhalb des zweiten Fluiddurchganges 19 angeordnet. Der Aktuator 24 lässt zu, dass das Fluid 18 von dem zweiten Fluiddurchgang 19 in den Hohlraum 28 hinein strömt, wenn der Aktuator 22 aktiviert wird, sodass das Fluid 18 in dem Hohlraum 28 auf den Kolben 22 wirkt, um den Kolben 22 aus der ersten Position 34 in die zweite Position 36 zu bewegen.
Der Kolben 22 ist in dem Hohlraum 28 angeordnet und ist längs darin zwischen der ersten Position 34, die in 3 gezeigt ist, und der zweiten Position 36, die in 4 gezeigt ist, bewegbar. Der Draht 80 ist funktionell innerhalb des ersten Fluiddurchganges 17 angeordnet und ist ausgebildet, um zuzulassen, dass das Fluid 18 auf den Kolben 22 wirkt. Der Kolben 22 umfasst ein erstes Teilstück 44, ein zweites Teilstück 46 und ein Zwischenteilstück 48. Das erste Teilstück 44 ist längs von dem zweiten Teilstück 46 beabstandet. Das Zwischenteilstück 48 verbindet das erste Teilstück 44 mit dem zweiten Teilstück 46. Das erste Teilstück 44 und das zweite Teilstück 46 sind radial so bemessen, dass sie in den Hohlraum 28 passen, sodass das Fluid 18 daran gehindert wird, innerhalb des Hohlraumes 28 zwischen das erste Teilstück 44 oder das zweite Teilstück 46 und das Gehäuse 20 zu gelangen. Das Zwischenteilstück 48 ist radial so bemessen, dass es kleiner ist als das erste Teilstück 44 und das zweite Teilstück 46, sodass zugelassen wird, dass das Fluid 18 radial um das Zwischenteilstück 48 herum zwischen das erste Zwischenstück 48 und das Gehäuse 20 strömen kann. Der zweite Fluiddurchgang 19 öffnet sich zu dem ersten Abschnitt 70 des Hohlraumes 28, welcher zwischen dem ersten Teilstück 44 gegenüber dem Zwischenteilstück 48 und dem Gehäuse 20 definiert ist, sodass das Fluid 18, welches in den ersten Abschnitt 70 des Hohlraumes 28 eintritt, auf das erste Teilstück 44 wirkt, um eine erste Kraft 38 in der ersten Längsrichtung 76 anzuwenden. Der Aktuator 24 ist funktionell in dem ersten Fluiddurchgang 17 angeordnet.
Der zweite Fluiddurchgang 19 umfasst einen ersten Durchgangsabschnitt 55 und einen zweiten Durchgangsabschnitt 57. Der erste Durchgangsabschnitt 55 erstreckt sich in einer allgemein parallelen Beziehung zu dem Gehäuse 20 und steht in fluidtechnischer Verbindung mit dem ersten Fluiddurchgang 17. Der zweite Durchgangsabschnitt 57 erstreckt sich in einer allgemein rechtwinkeligen Beziehung zu dem ersten Durchgangsabschnitt 55 und steht in fluidtechnischer Verbindung mit dem ersten Durchgangsabschnitt 55 und einem ersten Einlass 58. Das intelligente Material 40 ist funktionell in dem ersten Durchgangsabschnitt 55 angeordnet.
Das Gehäuse 20 definiert den ersten Einlass 58, einen ersten Auslass 60, einen zweiten Einlass 62 und einen zweiten Auslass 64, die jeweils in fluidtechnischer Verbindung mit dem Hohlraum 28 stehen. Der erste Einlass 58 ist durch das erste Ende 30 des Gehäuses 20 definiert und stellt selektiv eine fluidtechnische Verbindung von dem Getriebe 12 zu dem ersten Abschnitt 70 des Hohlraumes 28 bereit, der zwischen dem ersten Teilstück 44 und dem ersten Ende 30 des Gehäuses 20 gegenüber dem Zwischenteilstück 48 definiert ist. Der zweite Einlass 62 stellt eine fluidtechnische Verbindung von dem ersten Fluiddurchgang 17 zu dem zweiten Abschnitt 72 des Hohlraumes 28 bereit, wenn sich der Kolben 22 in der ersten Position 34 oder der zweiten Position 36 befindet, wie in den 3 und 4 gezeigt, und von dem ersten Fluiddurchgang 17 und dem zweiten Fluiddurchgang 19 zu dem ersten Abschnitt 70 des Hohlraumes 28, wenn sich der Kolben 22 in der dritten Position 37 befindet, wie in 5 gezeigt. Der zweite Abschnitt 72 des Hohlraumes 28 ist zwischen dem ersten Teilstück 44 und dem zweiten Teilstück 46 definiert. Der erste Auslass 60 stellt eine fluidtechnische Verbindung von dem zweiten Abschnitt 72 des Hohlraumes 28 nur mit dem Getriebe 12 bereit, wenn sich der Kolben 22 in der ersten Position 34 befindet, wie in 3 gezeigt, oder von dem ersten Abschnitt 70 des Hohlraumes 28 nur zu dem Getriebe 12, wenn sich der Kolben 22 in der dritten Position 37 befindet, wie in 5 gezeigt. Der zweite Auslass 64 stellt eine fluidtechnische Verbindung von dem zweiten Abschnitt 72 des Hohlraumes 28 zu dem Kühler 14 bereit, wenn sich der Kolben 22 in der zweiten Position 36 befindet, wie in 4 gezeigt. In der zweiten Position 36 strömt das Fluid 18 dann, sobald das Fluid 18 durch den Kühler 14 hindurch gelangt, zu dem Getriebe 12. Im Spezielleren blockiert das zweite Teilstück 46 des Kolbens 22, wenn sich der Kolben 22 in der ersten Position 34 befindet, die in 3 gezeigt ist, den zweiten Auslass 64, während der erste Auslass 60 offen gelassen wird, um eine fluidtechnische Verbindung von dem zweiten Abschnitt 72 des Hohlraumes 28 zu dem Getriebe 12 zuzulassen. Ebenso blockiert das erste Teilstück 44 des Kolbens 22, wenn sich der Kolben 22 in der zweiten Position 36 befindet, die in 4 gezeigt ist, den ersten Auslass 60, während der zweite Auslass 64 offen gelassen wird, um eine fluidtechnische Verbindung von dem zweiten Abschnitt 72 des Hohlraumes 28 zu dem Kühler 14 zuzulassen. Auch blockiert das erste Teilstück 44 des Kolbens 22, wenn sich der Kolben 22 in der dritten Position 37 befindet, die in 5 gezeigt ist, den zweiten Auslass 64, während der erste Auslass 60 offen gelassen wird, um eine fluidtechnische Verbindung von dem ersten Abschnitt 70 des Hohlraumes 28 zu dem Getriebe 12 zuzulassen.
Der Aktuator 24 umfasst ein Nadelventil 82, welches ausgebildet ist, um den ersten Einlass 58 zu schließen, wenn das intelligente Material 40 deaktiviert wird. Wenn der erste Einlass 58 geschlossen ist, wird das Fluid 18 daran gehindert, von dem zweiten Fluiddurchgang 19 durch den ersten Einlass 58 hindurch und in den Hohlraum 28 hinein zu strömen. Bezug nehmend auf 4 legt das Nadelventil 82 den ersten Einlass 58 frei, wenn das intelligente Material 40 aktiviert wird, sodass zugelassen wird, dass das Fluid 18 von dem zweiten Fluiddurchgang 19 durch den ersten Einlass 58 hindurch und in den Hohlraum 28 hinein strömt.
Der Aktuator 24 umfasst auch eine zweite Vorspannvorrichtung 84 und einen Hebelarm 86. Das Nadelventil 82 kann funktionell zwischen der zweiten Vorspannvorrichtung 84 und dem ersten Einlass 58 angeordnet sein. Die zweite Vorspannvorrichtung 84 spannt das Nadelventil 82 kontinuierlich in Richtung des ersten Einlasses 58 vor. Der Hebelarm 86 erstreckt sich zwischen einem ersten Hebelende 97 und einem zweiten Hebelende 98. Der Hebelarm 86 ist nahe dem ersten Hebelende 97 drehbar mit dem Nadelventil 82 verbunden. Der Hebelarm 86 ist an einem ersten Drehachsenort 90, welcher sich zwischen dem ersten Hebelende 97 und dem zweiten Hebelende 98 befindet, drehbar mit dem zweiten Fluiddurchgang 19 verbunden. Der Hebelarm 86 ist nahe dem zweiten Hebelende 98 funktionell an dem Draht 80 angebracht. Das Nadelventil 82, die zweite Vorspannvorrichtung 84 und der Hebelarm 86 sind in dem zweiten Durchgangsabschnitt 57 funktionell angeordnet. Wenn der Draht 80 aktiviert wird, zieht sich der Draht 80 zusammen und zieht an dem zweiten Hebelende 98, wodurch bewirkt wird, dass sich der Hebelarm 86 um den Drehachsenort 90 herum dreht. Wenn sich der Hebelarm 86 um den Drehachsenort 90 herum dreht, übt der Hebelarm 86 eine Kraft gegen eine von der zweiten Vorspannvorrichtung 84 ausgeübte Kraft aus. Die von dem Hebelarm 86 ausgeübte Kraft überwindet die von der zweiten Vorspannvorrichtung 84 ausgeübte Kraft, um die Vorspannvorrichtung 84 zusammenzudrücken und das Nadelventil 82 zu bewegen, um den ersten Einlass 58 freizulegen.
Speziell Bezug nehmend auf 3 befindet sich das Fluid 18 bei einer Temperatur, die eine hinreichende Anzahl von Graden niedriger ist als die erste Temperatur, und der Draht 80 wird deaktiviert, sodass der Draht 80 längs ausgedehnt ist. Der ausgedehnte Draht 80 wirkt nicht auf den. Hebelarm 86. Infolgedessen spannt die zweite Vorspannvorrichtung 84 das Nadelventil 82 vor, um gegen den ersten Einlass 58 abzudichten und das Fluid 18 daran zu hindern, durch den ersten Einlass 58 hindurch in den ersten Abschnitt 70 des Hohlraumes 28 einzutreten. Die erste Vorspannvorrichtung 26 ist funktionell in dem Hohlraum 28 zwischen dem zweiten Teilstück 46 des Kolbens 22 und dem Gehäuse 20 angeordnet. Die erste Vorspannvorrichtung 26 kann eine Druckfeder 50 sein. Die erste Vorspannvorrichtung 26 wirkt mit einer zweiten Kraft 52 auf das zweite Teilstück 46 des Kolbens 22 in einer zweiten Längsrichtung 78, die einer ersten Längsrichtung 76 entgegengesetzt ist. Wenn sich der Kolben 22 in der ersten Position 34 befindet, schließt das Nadelventil 82 den ersten Einlass 58, um das Fluid 18 daran zu hindern, in den ersten Abschnitt 70 des Hohlraumes 28 einzutreten. In dieser ersten Position 34 wird gleichzeitig ein Auslassventil 35 geöffnet, welches den ersten Abschnitt 70 des Hohlraumes 28 mit einem Fluidreservoir des Getriebes 12 verbindet. Infolgedessen wirkt kein Fluid 18 auf das erste Teilstück 44. Daher wirkt die zweite Kraft 52 in der zweiten Längsrichtung 78 und wegen des Nichtvorhandenseins des auf das erste Teilstück 44 wirkenden Fluids gibt es keine erste Kraft 38, die in der ersten Längsrichtung 76 wirkt, sodass der Kolben 22 in der ersten Position 34 gehalten wird. In der ersten Position 34 strömt das Fluid 18 aus dem zweiten Abschnitt 72 des Hohlraumes 28 heraus durch den ersten Auslass 60 hindurch und in das Getriebe 12 hinein. Daher wird das Fluid 18 in der ersten Position 34 daran gehindert, aus dem Hohlraum 28 und in den Kühler 14 hinein zu strömen. Darüber hinaus ist der Aktuator 24 mit dem SMA-Material 40 vollständig in das strömende Fluid 18 eingetaucht, sodass die Temperatur über den gesamten Aktuator 24 hinweg gleichmäßig und immer gleich der Temperatur des Fluids 18 ist.
Bezug nehmend auf 4 befindet sich das Fluid 18 bei einer Temperatur, die mindestens gleich der ersten Temperatur ist, und der Draht 80 wird aktiviert. Da die Temperatur des Fluids 18 mindestens gleich der ersten Temperatur ist, wird der Draht 80 aktiviert und zieht sich längs zusammen, um das Nadelventil 82 zu bewegen, um den ersten Einlass 58 freizulegen. Sobald der erste Einlass 58 freigelegt ist, strömt das Fluid 18 in den ersten Abschnitt 70 des Hohlraumes 28, was zur Folge hat, dass die erste Kraft 38 in der ersten Längsrichtung 76 auf das erste Teilstück 44 angewendet wird. Infolgedessen ist die erste Kraft 38 größer als die zweite Kraft 52 der ersten Vorspannvorrichtung 26, die in der zweiten Längsrichtung 78 auf das zweite Teilstück 46 wirkt, sodass der Kolben 22 dazu gebracht wird, sich in der ersten Längsrichtung 76 zu bewegen und in der zweiten Position 36 gehalten wird. Daher überwindet die erste Kraft 38 des Fluids 18, welche auf das erste Teilstück 44 des Kolbens 22 wirkt, die zweite Kraft 52 der ersten Vorspannvorrichtung 26, die auf das zweite. Teilstück 46 des Kolbens 22 wirkt, um den Kolben 22 in der ersten Längsrichtung 76 aus der ersten Position 34 in die zweite Position 36 zu bewegen. In der zweiten Position 36 strömt das Fluid 18 aus dem zweiten Abschnitt 72 des Hohlraumes 28 hinaus durch den zweiten Auslass 64 hindurch und. in den Kühler 14 hinein. Das durch den Kühler 14 hindurch strömende Fluid 18 wird durch den Kühler 14 gekühlt und strömt dann von dem Kühler 14 zurück in das Getriebe 12 hinein. Wenn sich der Kolben 22 in der zweiten Position 36 befindet, blockiert das erste Teilstück 44 den ersten Auslass 60, sodass das Fluid 18 daran gehindert wird, direkt von dem Hohlraum 28 zurück in das Getriebe 12 hinein zu strömen.
Bezug nehmend auf 4 und 5 bewegt sich der Kolben 22 überdies, wenn sich das Ventil 16 in der zweiten Position 36 befindet (4) und der Kühler 14 blockiert wird, in die dritte Position 37 (5). Im Spezielleren wird, unabhängig von der Temperatur des Fluids 18, wenn der Kühler 14 blockiert wird, das Fluid 18 daran gehindert, dort hindurch zu strömen, und die erste Kraft 38, welche auf das erste Teilstück 44 wirkt, nimmt schließlich zu, sodass die erste Kraft 38 größer ist als die zweite Kraft 52. Die Zunahme der ersten Kraft 38, welche auf das erste Teilstück 44 ausgeübt wird, überwindet die zweite Kraft 52 und bewirkt, dass sich der Kolben 22 weiter in der ersten Längsrichtung 76 und in die dritte Position 37 hinein bewegt. In der dritten Position 37 blockiert der Kolben 22 den zweiten Auslass 64 und das Fluid 18 strömt nur von dem ersten Abschnitt 70 des Hohlraumes 28 zu dem Getriebe 12, wobei es den Kühler 14 umgeht.
Nunmehr Bezug nehmend auf das in dem Getriebefluidkreis 100 der 6 und 7 gezeigte Ventil 116 ist der Aktuator 124 eine Schraubenfeder 142, welche das SMA-Material 40 umfasst. Der Kolben 122 ist in dem Hohlraum 128 angeordnet und ist längs darin zwischen der ersten Position 34, die in 6 gezeigt ist, und der zweiten Position 36, die in 7 gezeigt ist, bewegbar. Die Schraubenfeder 142 ist funktionell innerhalb des Hohlraumes 128 angeordnet und ist ausgebildet, um auf den Kolben 122 zu wirken. Der Kolben 122 umfasst ein erstes Teilstück 144, ein zweites Teilstück 146, ein drittes Teilstück 196 und ein Zwischenteilstück 148. Das erste Teilstück 144 ist längs von dem zweiten Teilstück 146 beabstandet. Das Zwischenteilstück 148 verbindet das erste Teilstück 144 mit dem zweiten Teilstück 146. Das dritte Teilstück 196 ist längs benachbart des zweiten Teilstückes 146 längs gegenüber dem Zwischenteilstück 148 angeordnet. Das erste Teilstück 144 und das zweite Teilstück 146 sind radial so bemessen, dass sie in den Hohlraum 128 passen, sodass das Fluid 18 daran gehindert wird, innerhalb des Hohlraumes 128 zwischen das erste Teilstück 144 oder das zweite Teilstück 146 und das Gehäuse 120 zu gelangen. Das Zwischenteilstück 148 ist radial so bemessen, dass es kleiner ist als das erste Teilstück 144 und das zweite Teilstück 146, sodass zugelassen wird, dass das Fluid 18 radial um das Zwischenteilstück 148 herum zwischen das Zwischenteilstück 148 und das Gehäuse 120 strömen kann. Die Schraubenfeder 142 ist funktionell in dem Hohlraum 128 zwischen dem ersten Teilstück 144 gegenüber dem Zwischenteilstück 148 und dem zweiten Ende 132 des Gehäuses 120 angeordnet. Die Schraubenfeder 142 ist ausgebildet, um auf das erste Teilstück 144 zu wirken und die erste Kraft 138 in der ersten Längsrichtung 76 anzuwenden.
Das Gehäuse 120 definiert einen ersten Einlass 158, einen ersten Auslass 160, einen zweiten Einlass 162, einen zweiten Auslass 164, einen dritten Einlass 166 und einen dritten Auslass 168, die jeweils in fluidtechnischer Verbindung mit dem Hohlraum 128 stehen. Der erste Einlass 158 stellt eine fluidtechnische Verbindung von dem Getriebe 12 zu einem ersten Abschnitt 170 des Hohlraumes 128 bereit, welcher zwischen dem ersten Teilstück 144 und dem ersten Ende 130 des Gehäuses 120 gegenüber dem Zwischenteilstück 148 definiert ist. Der erste Auslass 160 stellt eine fluidtechnische Verbindung von dem ersten Abschnitt 170 des Hohlraumes 128 zu jedem von dem zweiten Einlass 162 und dem dritten Einlass 166 bereit. Der zweite Einlass 162 stellt eine fluidtechnische Verbindung von dem ersten Auslass 160 zu einem zweiten Abschnitt 172 des Hohlraumes 128 bereit, der zwischen dem ersten Teilstück 144 und dem zweiten Teilstück 146 definiert ist. Der dritte Einlass 166 stellt eine fluidtechnische Verbindung von dem ersten Auslass 160 zu einem dritten Abschnitt 174 des Hohlraumes 128 bereit, der zwischen dem dritten Teilstück 196 und dem zweiten Ende 132 des Gehäuses 120 definiert ist. Der zweite Auslass 164 stellt eine fluidtechnische Verbindung von dem zweiten Abschnitt 172 des Hohlraumes 128 nur zu dem Getriebe 12 bereit, wenn sich der Kolben 122 in der ersten Position 34 befindet, wie in 6 gezeigt. Der dritte Auslass 168 stellt eine fluidtechnische Verbindung von dem zweiten Abschnitt 172 des Hohlraumes 128 zu dem Kühler 14 bereit, wenn sich der Kolben 122 in der zweiten Position 36 befindet, wie in 7 gezeigt. In der zweiten Position 36 strömt das Fluid 18 dann, sobald das Fluid 18 durch den Kühler 14 hindurch gelangt, zu dem Getriebe 12. Im Spezielleren blockiert das zweite Teilstück 146 des Kolbens 122, wenn sich der Kolben 122 in der ersten Position 34 befindet, die in 6 gezeigt ist, den dritten Auslass 168, während der zweite Auslass 164 offen gelassen wird, um eine fluidtechnische Verbindung von dem zweiten Abschnitt 172 des Hohlraumes 128 zu dem Getriebe 12 zuzulassen. Ebenso blockiert das erste Teilstück 144 des Kolbens 122, wenn sich der Kolben 122 in der zweiten Position 36 befindet, die in 7 gezeigt ist, den zweiten Auslass 164, während der dritte Auslass 168 offen gelassen wird, um eine fluidtechnische Verbindung von dem zweiten Abschnitt 172 des Hohlraumes 128 zu dem Kühler 14 zuzulassen.
Die Schraubenfeder 142 ist in dem ersten Abschnitt 170 des Hohlraumes 128 angeordnet und steht auch in fluidtechnischer Verbindung mit dem in dem ersten Abschnitt 170 des Hohlraumes 128 angeordneten Fluid 18. Wenn sich das Fluid 18 bei einer Temperatur befindet, die eine hinreichende Anzahl von Graden niedriger ist als die erste Temperatur, wird die Schraubenfeder 142 deaktiviert. Ebenso wird, wenn sich das Fluid 18 bei einer Temperatur befindet, die höher ist als die erste Temperatur, die Schraubenfeder 142 aktiviert.
Das dritte Teilstück 196 des Kolbens 122 ist radial so bemessen, dass es größer ist als das erste Teilstück 144, das zweite Teilstück 146 und das Zwischenteilstück 148. Das dritte Teilstück 196 kann radial bemessen sein, um in den dritten Abschnitt 174 des Hohlraumes 128 zu passen, sodass das Fluid 18 daran gehindert wird, innerhalb des Hohlraumes 128 zwischen das dritte Teilstück 196 und das Gehäuse 128 zu gelangen. Daher ist der dritte Abschnitt 174 des Hohlraumes 128 radial bemessen, um größer zu sein als der Hohlraum 128, der dem ersten Abschnitt 170 und dem zweiten Abschnitt 172 entspricht.
Speziell Bezug nehmend auf 6 befindet sich das Fluid 18 bei einer Temperatur, die eine hinreichende Anzahl von Graden niedriger ist als die erste Temperatur, und die Schraubenfeder 142 wird deaktiviert, sodass die Schraubenfeder 142 längs zusammengezogen wird. Die zusammengezogene Schraubenfeder 142 wirkt in der ersten Längsrichtung 76 mit einer ersten Kraft 138 auf das erste Teilstück 144 des Kolbens 122, während ein Druck des Fluids 18 in dem dritten Abschnitt 174 des Hohlraumes 128 auf eine Fläche 194 des dritten Teilstückes 196 wirkt, um eine zweite Kraft 152 bereitzustellen, die in einer zweiten Längsrichtung 78 wirkt, welche der ersten Längsrichtung 76 entgegengesetzt ist, wobei die zweite Kraft 152 größer ist als die erste Kraft 138 der Schraubenfeder 142, um den Kolben 122 in der ersten Position 34 zu halten. In der ersten Position 34 strömt das Fluid 18 aus dem ersten Abschnitt 170 des Hohlraumes 128 heraus durch den ersten Auslass 160 hindurch und in den zweiten Abschnitt 172 des Hohlraumes 128 hinein, durch den zweiten Einlass 162 und den dritten Abschnitt 174 des Hohlraumes 128 hindurch zurück durch den dritten Einlass 166 hindurch. Das Fluid 18 strömt aus dem zweiten Abschnitt 172 des Hohlraumes 128 heraus durch den zweiten Auslass 164 hindurch und zurück in das Getriebe 12 hinein. Somit wird das Fluid 18 in der ersten Position 34 daran gehindert, aus dem Hohlraum 128 und in den Kühler 14 hinein zu strömen. Darüber hinaus wird der Aktuator 124 mit dem SMA-Material 40 vollständig in das strömende Fluid 18 eingetaucht, sodass die Temperatur über den gesamten Aktuator 124 hinweg gleichmäßig und immer gleich der Temperatur des Fluids 18 ist.
Bezug nehmend auf 7 befindet sich das Fluid 18 bei einer Temperatur, die mindestens gleich der ersten Temperatur ist, und die Schraubenfeder 142 wird aktiviert. Da die Temperatur des Fluids 18 mindestens gleich der ersten Temperatur ist, wird die Schraubenfeder 142 aktiviert und dehnt sich längs aus, um die Stärke der ersten Kraft 138 zu erhöhen, sodass die erste Kraft 138 größer ist als die zweite Kraft 152, welche aus dem auf die Fläche 194 des dritten Teilstückes 196 wirkenden Fluid 18 resultiert. Die Schraubenfeder 142 wirkt in der ersten Längsrichtung 76 mit der ersten Kraft 138 auf das erste Teilstück 144 des Kolbens 122, während das Fluid 18 mit der zweiten Kraft 152, welche kleiner ist als die erste Kraft 138 der Schraubenfeder 142, auf die Fläche 194 des dritten Teilstückes 196 wirkt, um den Kolben 122 in der ersten Längsrichtung 76 zu bewegen und den Kolben 122 in der zweiten Position 36 zu halten. Daher überwindet die erste Kraft 138 der Schraubenfeder 142, welche auf das erste Teilstück 144 des Kolbens 122 wirkt, die zweite Kraft 152, die aus dem auf die Fläche 194 des dritten Teilstückes 196 des Kolbens 122 wirkenden Fluid 18 resultiert, um den Kolben 122 in der ersten Längsrichtung 76 aus der ersten Position 34 in die zweite Position 36 zu bewegen. In der zweiten Position 36 strömt das Fluid 18 aus dem ersten Abschnitt 170 des Hohlraumes 128 hinaus, durch den ersten Auslass 160 hindurch und zurück in den zweiten Abschnitt 172 des Hohlraumes 128 hinein, durch den zweiten Einlass 162 hindurch und zurück aus dem dritten Abschnitt 174 des Hohlraumes 128 hinaus durch den dritten Einlass 166 hindurch. Das Fluid 18 strömt aus dem zweiten Abschnitt 172 des Hohlraumes 128 hinaus, durch den dritten Auslass 168 hindurch und in den Kühler 14 hinein. Das durch den Fluidkühler 14 hindurch strömende Fluid 18 wird durch den Kühler 14 gekühlt und strömt dann von dem Kühler 14 zurück in das Getriebe 12 hinein. Wenn sich der Kolben 122 in der zweiten Position 36 befindet, blockiert das erste Teilstück 144 den zweiten Auslass 164, sodass das Fluid 18 daran gehindert wird, direkt von dem Hohlraum 128 zurück in das Getriebe 12 hinein zu strömen.
Erneut Bezug nehmend auf 7, stellt der dritte Abschnitt 174 des Hohlraumes 128 überdies, wenn sich das Ventil 116 in der zweiten Position 36 befindet, eine Druckentlastung für den Getriebefluidkreis 100 bereit, falls eine Blockierung in dem Kühler 14 des Getriebefluidkreises 100 vorhanden ist. Wenn in dem Fluidkreis 100 infolge der Blockierung in dem Kühler 14 ein Druckaufbau vorhanden ist, wird sich das Ventil 116 unabhängig von der Temperatur des Fluids 18 aus der zweiten Position 36 (7) in die erste Position 34 (6) bewegen. Im Spezielleren weist, wenn sich das Ventil 116 in der zweiten Position 36 befindet und ein auf die Fläche 194 des dritten Teilstückes 196 wirkender zweiter Druck des Fluids 18 zu hoch wird, d. h. der Druck über eine maximale Schwelle ansteigt, dies darauf hin, dass eine Blockierung in dem Getriebefluidkreis 10 vorhanden ist, und die zweite Kraft 152 bewegt das Ventil 116 in die erste Position 34, indem sie die auf das erste Teilstück 144 wirkende aktivierte Schraubenfeder 142 überwindet, um den Kühler 14 zu umgehen.
Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen oder Fig. stützen und beschreiben die Erfindung, aber der Schutzumfang der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert. Während einige der besten Arten und andere Ausführungsformen, um die beanspruchte Erfindung auszuführen, im Detail beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen, um die in den beigefügten Ansprüchen definierte Erfindung praktisch anzuwenden.

Claims

Getriebefluidkreis, welcher ausgebildet ist, um die Strömung eines Fluids zu regeln, wobei der Getriebefluidkreis umfasst: ein Getriebe, welches ausgebildet ist, um das Fluid aufzunehmen und auszustoßen; einen Kühler, welcher ausgebildet ist, um das Fluid aufzunehmen und das Fluid zu dem Getriebe auszustoßen; ein Ventil, welches ausgebildet ist, um die Strömung des von dem Getriebe aufgenommenen Fluids zu dem Getriebe oder dem Kühler zu leiten; wobei das Ventil umfasst: ein Gehäuse, welches einen Hohlraum definiert, der sich längs zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt, wobei der Hohlraum ausgebildet ist, um das Fluid aufzunehmen und auszustoßen; einen Kolben, welcher in dem Hohlraum angeordnet und längs darin zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist; einen Aktuator, welcher ausgebildet ist, um funktionell in fluidtechnischer Verbindung mit dem Fluid angeordnet zu sein; wobei der Aktuator ausgebildet ist, um die Strömung von Fluid in den Hohlraum des Gehäuses hinein zu regeln; wobei der Aktuator ein intelligentes Material umfasst, welches ausgebildet ist, um in Ansprechen auf die Temperatur des Fluids, welches mindestens eine erste Temperatur aufweist, aktiviert zu werden, sodass eine Aktivierung des intelligenten Materials bewirkt, dass sich der Aktuator in einem ersten Zustand befindet; wobei das intelligente Material ausgebildet ist, um in Ansprechen darauf deaktiviert zu werden, dass sich das Fluid um eine hinreichende Anzahl von Graden unter der ersten Temperatur befindet, sodass das intelligente Material bewirkt, dass sich der Aktuator in einem zweiten Zustand befindet; wobei zugelassen wird, dass das Fluid von dem Hohlraum zu dem Getriebe und von dem Getriebe zu dem Hohlraum strömt, wenn sich der Kolben in der ersten Position befindet; und wobei zugelassen wird, dass das Fluid von dem Hohlraum zu dem Kühler und von dem Kühler zu dem Getriebe strömt, wenn sich der Kolben in der zweiten Position befindet.
Getriebefluidkreis nach Anspruch 1, wobei der Kolben umfasst: ein erstes Teilstück; ein zweites Teilstück, welches längs von dem ersten Teilstück beabstandet ist; und ein Zwischenteilstück, welches längs zwischen dem ersten Teilstück und dem zweiten Teilstück angeordnet ist; wobei das erste Teilstück und das zweite Teilstück radial bemessen so sind, dass sie in den Hohlraum passen, sodass das Fluid daran gehindert wird, in den Hohlraum zwischen sowohl dem ersten Teilstück als auch dem zweiten Teilstück und dem Gehäuse zu gelangen; und wobei das Zwischenteilstück radial so bemessen ist, dass es kleiner ist als das erste Teilstück und das zweite Teilstück, sodass zugelassen wird, dass das Fluid radial um das Zwischenteilstück und das Gehäuse herum zwischen das erste Teilstück und das zweite Teilstück strömt.
Getriebefluidkreis nach Anspruch 2, ferner umfassend: einen ersten Fluiddurchgang, welcher in fluidtechnischer Verbindung zwischen dem Ventil und dem Getriebe angeordnet ist; einen zweiten Fluiddurchgang, welcher in fluidtechnischer Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem ersten Fluiddurchgang angeordnet ist; wobei der Aktuator zulässt, dass das Fluid von dem zweiten Fluiddurchgang in den Hohlraum strömt, wenn der Aktuator aktiviert wird, sodass das Fluid in dem Hohlraum auf den Kolben wirkt, um den Kolben aus der ersten Position in die zweite Position zu bewegen.
Getriebefluidkreis nach Anspruch 3, wobei der Aktuator funktionell in dem ersten Fluiddurchgang angeordnet ist; wobei das intelligente Material ausgebildet ist, um in Ansprechen darauf, dass sich das Fluid in dem ersten Fluiddurchgang mindestens bei der ersten Temperatur befindet, aktiviert zu werden; und wobei das intelligente Material ausgebildet ist, um in Ansprechen darauf, dass sich das Fluid in dem ersten Fluiddurchgang um eine hinreichende Anzahl von Graden unter der ersten Temperatur befindet, deaktiviert zu werden.
Getriebefluidkreis nach Anspruch 4, wobei das Ventil ferner eine erste Vorspannvorrichtung umfasst, welche in dem Hohlraum angeordnet ist; wobei die erste Vorspannvorrichtung kontinuierlich in einer ersten Längsrichtung gegen den Kolben reagiert, um den Kolben in die erste Position zu bewegen, wenn der Aktuator deaktiviert wird; wobei zugelassen wird, dass das Fluid von dem zweiten Fluiddurchgang auf den Kolben in der zweiten Längsrichtung wirkt, wenn der Aktuator aktiviert wird; wobei die erste Vorspannvorrichtung auf den Kolben in einer ersten Längsrichtung wirkt, wenn der Aktuator deaktiviert wird; wobei sich der Kolben in der ersten Längsrichtung aus der ersten Position in die zweite Position bewegt, wenn eine Kraft, welche aus einem Druck des Fluids resultiert und in der ersten Längsrichtung auf den Kolben wirkt, eine Kraft der ersten Vorspannvorrichtung übersteigt, die in der zweiten Längsrichtung auf den Kolben wirkt; wobei sich der Kolben in der zweiten Längsrichtung aus der zweiten Position in die erste Position bewegt, wenn die Kraft, welche aus dem Druck des Fluids resultiert und in der ersten Längsrichtung auf den Kolben wirkt, kleiner ist als die Kraft der ersten Vorspannvorrichtung, die in der zweiten Längsrichtung auf den Kolben wirkt.
Getriebefluidkreis nach Anspruch 5, wobei das erste Ende des Gehäuses einen ersten Einlass definiert; wobei der erste Einlass eine fluidtechnische Verbindung zwischen dem Hohlraum und dem zweiten Fluiddurchgang bereitstellt; wobei der Aktuator ferner ein Nadelventil umfasst, welches ausgebildet ist, um den ersten Einlass zu schließen, wenn das intelligente Material deaktiviert wird, sodass das Fluid daran gehindert wird, von dem zweiten Fluiddurchgang durch den ersten Einlass hindurch in den Hohlraum hinein zu strömen, wobei das Nadelventil ausgebildet ist, um den ersten Einlass freizulegen, wenn das intelligente Material aktiviert wird, sodass zugelassen wird, dass das Fluid von dem zweiten Fluiddurchgang durch den ersten Einlass hindurch in den Hohlraum hinein strömt.
Getriebefluidkreis nach Anspruch 6, wobei der Aktuator ferner umfasst: eine zweite Vorspannvorrichtung, welche das Nadelventil kontinuierlich in Richtung des ersten Einlasses vorspannt; einen Hebelarm, welcher sich zwischen einem ersten Hebelende und einem zweiten Hebelende erstreckt; wobei der Hebelarm nahe dem ersten Hebelende drehbar mit dem Nadelventil verbunden ist, wobei der Hebelarm mit dem zweiten Fluiddurchgang an einem Drehachsenort drehbar verbunden ist, welcher zwischen dem ersten Hebelende und dem zweiten Hebelende angeordnet ist; wobei der Hebelarm nahe dem zweiten Hebelende funktionell mit dem intelligenten Material verbunden ist.
Getriebefluidkreis nach Anspruch 7, wobei der zweite Fluiddurchgang einen ersten Durchgangsabschnitt und einen zweiten Durchgangsabschnitt umfasst; wobei sich der erste Durchgangsabschnitt in einer allgemein parallelen Beziehung mit dem Gehäuse erstreckt und in fluidtechnischer Verbindung mit dem ersten Fluiddurchgang steht; wobei sich der zweite Durchgangsabschnitt in einer allgemein rechtwinkligen Beziehung mit dem ersten Durchgangsabschnitt erstreckt und in fluidtechnischer Verbindung mit dem ersten Durchgangsabschnitt und dem ersten Einlass steht; wobei das intelligente Material funktionell in dem ersten Durchgangsabschnitt angeordnet ist; und wobei jedes von dem Nadelventil, der zweiten Vorspannvorrichtung und dem Hebelarm funktionell in dem zweiten Durchgangsabschnitt angeordnet ist.
Getriebefluidkreis nach Anspruch 1, wobei das intelligente Material vollständig in das Fluid eingetaucht ist, sodass die Temperatur des gesamten intelligenten Materials gleich der Temperatur des Fluids innerhalb des sekundären Fluiddurchganges ist.