DE102015204816A1

DE102015204816A1 - Getriebevorrichtung mit wenigstens einem fluidisch betätigbaren Schaltelement

Info

Publication number: DE102015204816A1
Application number: DE102015204816.0A
Authority: DE
Inventors: Philipp Rechenbach; Thomas Branczyk; Maik Wiesner; Thilo Schmidt
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2016-09-22

Abstract

Es wird eine Getriebevorrichtung (2) mit wenigstens einem fluidisch betätigbaren Schaltelement (3) beschrieben, das im Bereich eines Kolbenraums (3A) mit einem das Schaltelement (3) in einen Drehmoment übertragenden Betriebszustand überführenden Betätigungsdruck (pB) beaufschlagbar ist. Der Kolbenraum (3A) ist hierfür über eine Ventileinrichtung (4) mit einem Versorgungsdruck (p_sys) führenden Bereich (5) verbindbar. Die Ventileinrichtung (4) ist als Rückschlagventileinrichtung ausgebildet, die den Kolbenraum (3A) bei Vorliegen eines positiven Druckgefälles zwischen dem Versorgungsdruck (p_sys) führenden Bereich (5) und dem Kolbenraum (3A) verbindet. Der Kolbenraum (3A) ist über eine weitere Ventileinrichtung (6) mit einem Niederdruckbereich (7) koppelbar. An der weiteren Ventileinrichtung (6) liegt jeweils eine mit dem Versorgungsdruck (p_sys) korrespondierende Betätigungskraft an, die an der weiteren Ventileinrichtung (6) in Richtung eines den Kolbenraum (3A) vom Niederdruckbereich (7) trennenden Betriebszustands angreift. Zusätzlich liegt an der weiteren Ventileinrichtung (6) eine weitere Betätigungskraft an, die an der weiteren Ventileinrichtung (6) in Richtung eines den Kolbenraum (3A) mit dem Niederdruckbereich (7) verbindenden Betriebszustands angreift.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung mit wenigstens einem fluidisch betätigbaren Schaltelement gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Bei aus der Praxis bekannten Getriebevorrichtungen werden fluidisch betätigbare Schaltelemente üblicherweise durch Anlegen eines entsprechenden Betätigungsdrucks in einen geschlossen Betriebszustand bzw. in einen geöffneten Betriebszustand überführt. Insbesondere der zum Schließen eines beispielsweise als Lamellenschaltelement ausgeführten Schaltelements im Bereich eines Kolbenraums anzulegende Betätigungsdruck ist entsprechend hoch einzustellen, wobei der hohe Betätigungsdruck bekannterweise von einer sogenannten Getriebepumpe bereitgestellt wird. Um ein solches Schaltelement anschließend auch in geschlossenem Betriebszustand halten zu können, ist der hohe Betätigungsdruck von der Getriebepumpe aufrechtzuhalten, wobei die Getriebepumpe bei geschlossenem Schaltelement gegen den hohen Betätigungsdruck bzw. Öldruck anfördert, was jedoch eine unerwünschte Erhöhung eines Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahrzeugs verursacht.
Zur Reduzierung dieser Verlustleistungen im Bereich einer beispielsweise als Getriebepumpe ausgebildeten Druckmittelquelle ist bei weiteren Getriebevorrichtungen stromab eines hydraulisch betätigbaren Schaltelements bzw. stromab des Kolbenraums des Schaltelements eine als Schieberventil ausgeführte Ventileinrichtung vorgesehen. Über die Ventileinrichtung ist der Kolbenraum eines Schaltelements mit einem Versorgungsdruck führenden Bereich verbindbar ist, von dem ausgehend der Kolbenraum mit einem das Schaltelement in einen Drehmoment übertragenden Betriebszustand überführenden Betätigungsdruck beaufschlagbar ist. Dabei liegt der jeweils zwischen der Ventileinrichtung und dem Kolbenraum des Schaltelements vorliegende Druck im Bereich einer Steuerfläche eines Ventilschiebers der Ventileinrichtung derart an, dass der Betätigungsdruck des Schaltelements den Ventilschieber der Ventileinrichtung in einen den Versorgungsdruck führenden Bereich mit dem Kolbenraum verbindenden Betriebszustand überführt. Zusätzlich ist der Ventilschieber der Ventileinrichtung über eine Steuerleitung mit einem Steuerdruck beaufschlagbar, über den der Ventilschieber der Ventileinrichtung entgegen dem ebenfalls am Ventilschieber anliegenden Betätigungsdruck des Schaltelements in einen den Versorgungsdruck führenden Bereich vom Kolbenraum trennenden Betriebszustand überführbar ist. Im letztgenannten Betriebszustand der Ventileinrichtung bzw. im sperrenden Betriebszustand der Ventileinrichtung ist der Versorgungsdruck, der üblicherweise von der Getriebepumpe zur Verfügung gestellt wird, in einem lediglich geringe Verlustleistungen erzeugenden Umfang absenkbar, ohne die Übertragungsfähigkeit des nach wie vor mit dem hohen Betätigungsdruck in geschlossenem Betriebszustand gehaltenen Schaltelement zu reduzieren.
Nachteilhafterweise ist ein solches hydraulisches Betätigungssystem eines Schaltelements insbesondere im Bereich der Ventileinrichtung, des Kolbenraums und im Bereich zwischen der Ventileinrichtung und dem Kolbenraum des Schaltelements entsprechend druckdicht auszuführen, damit in diesem Bereich vorliegende Leckagevolumenströme entsprechend klein sind und der Betätigungsdruck im Wesentlichen in sperrendem Betriebszustand der Ventileinrichtung wenigstens annähernd konstant aufrechterhalten wird, was jedoch nur mit entsprechend hohem Dichtaufwand erreichbar ist.
Des Weiteren ist problematisch, dass neben der bereits vorhandenen Zuführleitung des Versorgungsdruckes führenden Bereichs die zusätzliche Steuerleitung zum Betätigen der Ventileinrichtung in Richtung ihres sperrenden Betriebszustands benötigt wird, die jedoch einen hohen Fertigungsaufwand verursacht. Dies resultiert aus der Tatsache, dass für jedes hydraulisch zu betätigende Schaltelement einer Getriebevorrichtung, dessen Betätigungsdruck durch eine entsprechend geschaltete Ventileinrichtung eingesperrt wird, eine zusätzliche Längsbohrung in einer Antriebswelle einer Getriebevorrichtung vorzusehen ist. Da Antriebswellen von Getriebevorrichtungen oftmals schon mehrere Längsbohrungen aufweisen, sind zusätzliche Versorgungsleitungen nicht in gewünschtem Umfang zur Verfügung stellbar. Des Weiteren verursachen die zusätzlich benötigten Steuerleitungen auch höhere Herstellkosten, da für jedes zu betätigende Schaltelement jeweils ein zusätzliches Ventil in einem hydraulischen Steuergerät einer Getriebevorrichtung und zusätzliche Bohrungen im Ventilgehäuse benötigt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache und kostengünstige Getriebevorrichtung zur Verfügung zu stellen, die mit hohem Wirkungsgrad betreibbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ist wenigstens ein fluidisch betätigbares Schaltelement im Bereich eines Kolbenraums mit einem das Schaltelement in einen Drehmoment übertragenden Betriebszustand überführenden Betätigungsdruck beaufschlagbar. Der Kolbenraum ist hierfür über eine Ventileinrichtung mit einem Versorgungsdruck führenden Bereich verbindbar.
Erfindungsgemäß ist die Ventileinrichtung als Rückschlagventileinrichtung ausgebildet, die den Kolbenraum bei Vorliegen eines positiven Druckgefälles zwischen dem Versorgungsdruck führenden Bereich und dem Kolbenraum des Schaltelements verbindet. Der Kolbenraum ist über eine weitere Ventileinrichtung mit einem Niederdruckbereich koppelbar, um das Schaltelement in einen geöffneten Betriebszustand überführen zu können.
Um das Schaltelement mit geringem Energieaufwand im Bereich einer Getriebepumpe und damit geringen Verlustleistungen auf konstruktiv einfache Art und Weise in seinem Drehmoment übertragenden Betriebszustand auf konstruktiv einfache Art und Weise halten zu können, liegt an der weiteren Ventileinrichtung jeweils eine mit dem Versorgungsdruck korrespondierende Betätigungskraft an, die an der weiteren Ventileinrichtung in Richtung eines den Kolbenraum vom Niederdruckbereich trennenden Betriebszustands angreift. Zusätzlich liegt an der weiteren Ventileinrichtung eine weitere Betätigungskraft an, die an der weiteren Ventileinrichtung in Richtung eines den Kolbenraum mit dem Niederdruckbereich verbindenden Betriebszustands angreift.
Ein fluidisch betätigbares Schaltelement ist bei der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung mit Hilfe von parallel im Bereich eines Kupplungsraums bzw. eines Kolbenraums geschalteten Ventileinrichtungen, welche alle aus einer Ölleitung des Versorgungsdruck führenden Bereichs gespeist werden, in geschlossenem Zustand haltbar und derart vorzugsweise hydraulisch verriegelbar, dass ein von einer Getriebepumpe zu fördernder Versorgungsdruck in geschlossenem Betriebszustand bzw. in einem Drehmoment übertragenden Betriebszustand des Schaltelements ohne Verlustleistungen erzeugenden Energieaufwand haltbar ist und die Getriebevorrichtung mit einem gewünscht hohen Gesamtwirkungsgrad betreibbar ist. Ein Kraftstoffverbrauch eines mit der Getriebevorrichtung ausgeführten Fahrzeugs ist im Vergleich zu den bekannten Lösungen mit konstruktiv geringem Aufwand reduzierbar, da bei der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung das hydraulisch betätigbare Schaltelement ohne zusätzliche Steuerleitung kostengünstig in gewünschtem Umfang betätigbar ist. Des Weiteren ist die ohne zusätzliche Steuerleitung ausgeführte erfindungsgemäße Lösung auch mit geringem Aufwand in bestehende Getriebekonzepte implementierbar.
Gibt die Ventileinrichtung die Verbindung zwischen dem Versorgungsdruck führenden Bereich und dem Kolbenraum bei Übersteigen eines definierten Schwellwerts des positiven Druckgefälles frei, ist das Schaltelement einerseits mit geringem Aufwand in gewünschtem Umfang betätigbar und andererseits eine Verlustleistung im Bereich einer Getriebepumpe bei entsprechend definierter Ansprechgrenze der Ventileinrichtung auf ein Minimum reduzierbar.
Bei einer konstruktiv einfachen und kostengünstigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung resultiert die Betätigungskraft zumindest teilweise aus dem an einer Steuerfläche eines Ventilschiebers der weiteren Ventileinrichtung anliegenden Versorgungsdruck.
Resultiert die Betätigungskraft zumindest teilweise aus einer an einem Ventilschieber der weiteren Ventileinrichtung angreifenden Federeinrichtung, ist die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung mit geringem Steuer- und Regelaufwand betreibbar.
Die weitere Betätigungskraft resultiert bei einer konstruktiv einfachen und mit geringem Steuer- und Regelaufwand betreibbaren Weiterbildung der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung zumindest teilweise aus dem an einer Steuerfläche des Ventilschiebers der weiteren Ventileinrichtung anliegenden Betätigungsdruck.
Ist die Steuerfläche des Ventilschiebers der weiteren Ventileinrichtung, an der der Versorgungsdruck anliegt, um ein vielfaches, vorzugsweise dreimal größer als die Steuerfläche des Ventilschiebers, an welcher der Betätigungsdruck angreift, ist der Versorgungsdruck mit geringem konstruktiven Aufwand in gewünschtem Umfang bei geschlossenem Schaltelement bzw. bei Vorliegen des Schaltelements in einem Drehmoment übertragenden Betriebszustand auf ein Niveau absenkbar, zu dem im Bereich einer Druckquelle bzw. der Getriebepumpe lediglich geringe Verlustleistungen erzeugt werden, ohne dass das Schaltelement unerwünscht in seinen geöffneten Betriebszustand übergeht, zu dem ein über das Schaltelement führbares Drehmoment im Wesentlichen gleich Null ist.
Resultiert die weitere Betätigungskraft zumindest teilweise aus einer an dem Ventilschieber der weiteren Ventileinrichtung angreifenden Federeinrichtung, wird die weitere Ventileinrichtung unterhalb eines definierten Druckniveaus des Versorgungsdrucks in den den Kolbenraum mit dem Niederdruckbereich verbindenden Betriebszustand überführt, womit das Schaltelement in einem derartigen Betriebszustand der Getriebevorrichtung sicher in seinen geöffneten Betriebszustand übergeht.
Bei einer weiteren konstruktiv einfachen und mit geringem Steuer- und Regelaufwand betreibbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ist ein Kolben des Schaltelements über eine Federeinrichtung mit einer das Schaltelement in Richtung eines geöffneten Betriebszustands, zu dem ein über das Schaltelement führbares Drehmoment im Wesentlichen gleich Null ist, wirkenden Betätigungskraft beaufschlagt, die der aus dem Betätigungsdruck resultierenden Betätigungskraft entgegenwirkt.
Ist die Federkraft der am Kolbenelement des Schaltelements anliegenden Federeinrichtung größer als die Federkraft der am Ventilschieber der weiteren Ventileinrichtung angreifenden Federeinrichtung, die zumindest einen Teil der am Ventilschieber anliegenden Betätigungskraft darstellt, ist mit geringem Aufwand gewährleistet, dass das Schaltelement in seinen geöffneten Betriebszustand überführbar ist.
Ist zwischen dem den Betätigungsdruck des Schaltelements führenden Bereich und dem Versorgungsdruck führenden Bereich ein Kolbenelement angeordnet und liegt der Betätigungsdruck dem Versorgungsdruck entgegenwirkend an einer Steuerfläche des Kolbenelements an, die kleiner ist als eine weitere Steuerfläche des Kolbenelements, an der der Versorgungsdruck angreift, ist der Versorgungsdruck bei geschlossenem Schaltelement und bei entsprechender Auslegung des Flächenverhältnisses zwischen der Steuerfläche und der weiteren Steuerfläche des Kolbenelements auf ein Niveau absenkbar, zu dem im Bereich einer Druckquelle bzw. einer Getriebepumpe nur geringe Verlustleistungen entstehen. Gleichzeitig ist über das vorzugsweise einen Stufenkolben darstellende Kolbenelement ein Synchronisiervorgang des Schaltelements ausgehend vom geschlossenen Betriebszustand in Richtung des geöffneten Betriebszustands des Schaltelements zunächst ohne Betätigung der weiteren Ventileinrichtung mit hoher Stelldynamik umsetzbar.
Ein zwischen den Steuerflächen des Kolbenelements liegender Bereich ist bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung mit einem Niederdruckbereich verbunden, womit in diesem Bereich ein die Funktionsweise des Kolbenelements beeinträchtigender Druckaufbau auf konstruktiv einfache Art und Weise vermieden ist.
Die weitere Ventileinrichtung kann beispielsweise als Stromregelventil ausgeführt sein, um das Schaltelement mit geringem Steuer- und Regelaufwand im gewünschten Umfang betätigen zu können.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Es zeigt:
1 ein Hydraulikschema eines Teils eines Hydrauliksystems eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung;
2 eine 1 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung;
3 eine 1 entsprechende Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung;
4 eine 1 entsprechende Darstellung einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung;
5 eine Seitenansicht eines fluidisch betätigbaren Schaltelements einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung;
6 eine Schnittdarstellung des Schaltelements gemäß 5 entlang einer Schnittlinie VI-VI;
7 eine 1 entsprechende Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung;
8 eine Seitenansicht des Schaltelements gemäß 7;
9a eine Schnittansicht des geöffneten Schaltelements gemäß 7 entlang einer in 8 näher dargestellten Schnittlinie IXa-IXa;
9b eine Schnittansicht des geöffneten Schaltelements gemäß 7 entlang einer in 8 näher gezeigten Schnittlinie IXb-IXb;
9c eine Schnittansicht des geöffneten Schaltelements gemäß 7 entlang einer in 8 näher dargestellten Schnittlinie IXc-IXc;
10a bis 10c jeweils 9a bis 9c entsprechende Darstellungen des Schaltelements gemäß 7 während eines Schließvorgangs des Schaltelements;
11a bis 11c 9a bis 9c entsprechende Darstellungen des geschlossenen Schaltelements gemäß 7;
12a bis 12c 9a bis 9c entsprechende Darstellungen des Schaltelements gemäß 7 während eines Synchronisiervorgangs des sich öffnenden Schaltelements; und
13a bis 13c 9a bis 9c entsprechende Darstellungen des Schaltelements gemäß 7 während einer sich an den Synchronisierprozess des Schaltelements anschließenden Öffnungsphase.
1 zeigt ein Hydraulikschema eines Hydrauliksystems 1 einer ersten Ausführungsform einer Getriebevorrichtung 2 mit einem fluidisch betätigbaren Schaltelement 3, das vorliegend mit einem hydraulischen Betätigungsdruck pB in Schließrichtung bzw. in Richtung eines drehmomentübertragenden Betriebszustands beaufschlagbar ist. In Richtung seines geöffneten Betriebszustands, zu dem über das Schaltelement im Wesentlichen kein Drehmoment führbar ist, ist das Schaltelement 3 bzw. ein Kolben des Schaltelements 3 von einer in 1 nicht näher dargestellten Federeinrichtung mit einer Federkraft beaufschlagt, womit das Schaltelement 3 bei Anliegen eines Betätigungsdruckniveaus des Betätigungsdrucks pB kleiner als ein Schwellwert von dieser Federeinrichtung in seinen geöffneten Betriebszustand überführt wird.
Um das Schaltelement 3 im Bereich seines Kolbenraums 3A mit einem das Schaltelement 3 in einen Drehmoment übertragenden Betriebszustand bzw. in seinen geschlossenen Betriebszustand überführenden Betätigungsdruck pB beaufschlagen zu können, ist der Kolbenraum 3A des Schaltelements 3 über eine Ventileinrichtung 4 mit einem einen Versorgungsdruck bzw. einen Systemdruck p_sys führenden Bereich 5 des Hydrauliksystems 1 verbindbar.
Die Ventileinrichtung 4 ist als Rückschlagventileinrichtung ausgebildet, die den Kolbenraum 3A des Schaltelements 3 bei Vorliegen eines positiven Druckgefälles zwischen dem Versorgungsdruck p_sys führenden Bereich 5 und dem Kolbenraum 3A mit dem Bereich 5 verbindet. Zusätzlich ist der Kolbenraum 3A über eine weitere Ventileinrichtung 6 mit einem Niederdruckbereich 7 koppelbar, der vorliegend den Getriebesumpf der Getriebevorrichtung 2 darstellt und in dessen Bereich im Wesentlichen ein Umgebungsdruck p∞ der Getriebevorrichtung 2 vorliegt.
An der weiteren Ventileinrichtung 6 liegt jeweils eine mit dem Versorgungsdruck p_sys korrespondierende Betätigungskraft an, die an der weiteren Ventileinrichtung 6 in Richtung eines den Kolbenraum 3A vom Niederdruckbereich 7 trennenden Betriebszustands der weiteren Ventileinrichtung 6 angreift. Hierfür liegt der Versorgungsdruck p_sys an einer Steuerfläche 8 eines Ventilschiebers 9 der weiteren Ventileinrichtung 6 an. Zusätzlich greift am Ventilschieber 9 eine Federeinrichtung 10 gleichwirkend zum Versorgungsdruck p_sys an. Darüber hinaus kann an der weiteren Ventileinrichtung 6 bzw. an dessen Ventilschieber 9 eine weitere Betätigungskraft anliegen, die an der weiteren Ventileinrichtung 6 in Richtung eines den Kolbenraum 3A mit dem Niederdruckbereich 7 verbindenden Betriebszustands angreift. Die weitere Betätigungskraft resultiert vorliegend aus dem Betätigungsdruck pB, der bei dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Getriebevorrichtung 2 an einer weiteren Steuerfläche 11 des Ventilschiebers 9 der weiteren Ventileinrichtung 6 anliegt.
2 bis 4 zeigen weitere Ausführungsformen der Getriebevorrichtung 2, welche im Wesentlichen der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform bis auf die Betätigung der weiteren Ventileinrichtung 6 entsprechen, weshalb in der nachfolgenden Beschreibung zu 2 bis 4 im Wesentlichen lediglich auf die Unterschiede zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel der Getriebevorrichtung 2 gemäß 1 und den weiteren Ausführungsbeispielen der Getriebevorrichtung 2 gemäß 2 bis 4 näher eingegangen wird und bezüglich der weiteren Funktionsweise der Ausführungen der Getriebevorrichtung 2 gemäß 2 bis 4 auf die vorstehende Beschreibung zu 1 verwiesen wird.
Die Getriebevorrichtung 2 gemäß 2 ist ohne die Federeinrichtung 10 der Getriebevorrichtung 2 gemäß 1 ausgebildet, weshalb der Ventilschieber 9 lediglich durch den Versorgungsdruck p_sys in seine den Kolbenraum 3A vom Niederdruckbereich 7 sperrenden Betriebszustand entgegen dem im Bereich der weiteren Steuerfläche 11 anliegenden Betätigungsdruck pB und zusätzlich einer gleichwirkend zum Betätigungsdruck pB am Ventilschieber 9 angreifenden Federkraft einer weiteren Federeinrichtung 12 überführbar ist. Bei dem in 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Getriebevorrichtung 2 ist der Ventilschieber 9 lediglich in Abhängigkeit des im Bereich der Steuerfläche 8 anliegenden Versorgungsdrucks p_sys in seinen den Kolbenraum 3A vom Niederdruckbereich 7 sperrenden Betriebszustand überführbar und durch den im Bereich der weiteren Steuerfläche 11 anliegenden Betätigungsdruck pB in seine die Verbindung zwischen dem Kolbenraum 3A und dem Niederdruckbereich 7 freigebenden Betriebszustand verschiebbar. Im Unterschied hierzu ist der Ventilschieber 9 der weiteren Ventileinrichtung 6 bei dem in 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel der Getriebevorrichtung 2 durch den im Bereich der Steuerfläche 8 anliegenden Versorgungsdruck p_sys entgegen der Federkraft der weiteren Federeinrichtung 12 in seinen sperrenden Betriebszustand überführbar und bei Anliegen eines entsprechenden Druckniveaus des Versorgungsdrucks p_sys von der weiteren Federeinrichtung 12 in seine in 4 dargestellte und die Verbindung zwischen dem Kolbenraum 3A und dem Niederdruckbereich 7 freigebende Stellung verschiebbar.
5 zeigt eine detailliertere Seitenansicht einer weiteren konstruktiven Ausführungsform des Bereichs der Getriebevorrichtung 2, der schematisiert in 1 bis 4 dargestellt ist. Zusätzlich zeigt 6 eine Schnittansicht entlang einer in 5 näher gekennzeichneten Schnittlinie VI-VI.
Insbesondere aus der Schnittdarstellung gemäß 6 geht hervor, dass das als Lamellenkupplung ausgeführte Schaltelement 3 einen mit Innenlamellen 13 in Wirkverbindung stehenden Innenlamellenträger 14 und Außenlamellen 15 umfasst, die längsverschieblich in einem in 5 und 6 nicht näher gezeigten Außenlamellenträger drehfest angeordnet sind. Der Innenlamellenträger 14 ist vorliegend drehfest mit einem Steg 16 verbunden und gegenüber diesem bei entsprechend hoch anliegendem Betätigungsdruck gegen die vorliegend als Tellerfeder ausgeführte Federeinrichtung 17 des Schaltelements 3 in axialer Richtung in Schließrichtung des Schaltelements 3 verschiebbar, während die Tellerfeder 17 in Öffnungsrichtung des Schaltelements 3 am Innenlamellenträger 14 angreift. Der Innenlamellenträger 14, der einen Kolben des Schaltelementes 3 darstellt, und eine Stützscheibe 18 begrenzen den Kolbenraum 3A, der über die Ventileinrichtung 4, die nachfolgend als Zulaufventil bezeichnet wird, mit dem Versorgungsdruck p_sys führenden Bereich bei entsprechend hohem positiven Druckgefälle zwischen dem Versorgungsdruck p_sys führenden Bereich 5 und dem Kolbenraum 3A in Verbindung steht und dann in gewünschtem Umfang mit Betätigungsdruck pB beaufschlagt wird.
Der Versorgungsdruck p_sys führende Bereich 5 umfasst vorliegend u. a. eine in axialer Richtung in einer Antriebswelle 19 der Getriebevorrichtung 2 verlaufende Längsbohrung 20, die mit einer in radialer Richtung in der Antriebswelle 19 verlaufenden Querbohrung 21 verbunden ist. Im Bereich eines Drehübertragers 22 wird aus der Querbohrung 21 Hydraulikfluid in den Steg 16 eingeleitet, womit der Versorgungsdruck p_sys im Bereich einer Stirnfläche eines als Kugelelement ausgeführten Ventilschiebers 23 des Zulaufventils 4 anliegt. Das Kugelelement 23 ist über eine Federeinrichtung 24, die vorliegend als Druckfeder ausgebildet ist, an einer Dichtschraube 25 angefedert und wirkt mit einer der Federeinrichtung 24 abgewandten Fläche 26 mit einem im Bereich des Stegs 16 ausgebildeten Ventilsitz 27 des Zulaufventils 4 zusammen. Unterhalb eines Schwellwerts des Druckgefälles zwischen dem Kolbenraum 3A und des Versorgungsdruck p_sys führenden Bereichs 5 wird das Kugelelement 23 von der Federeinrichtung 24 dichtend gegen den Ventilsitz 27 gedrückt. Zusätzlich ist der Versorgungsdruck p_sys führende Bereich 5 über den Drehübertrager 22 mit der weiteren Ventileinrichtung 6 wirkverbunden, die nachfolgend auch als Ablaufventil bezeichnet wird und vorliegend als Stromregelventil ausgeführt ist.
Der Versorgungsdruck p_sys führende Bereich 5 ist in Bezug auf die Querbohrung 21 stromab des Drehübertragers 22 über einen Leitungsabschnitt 28 mit einem Federraum 29 des Stegs 16 verbunden, in dem die als Druckfeder ausgeführte Federeinrichtung 10 angeordnet ist, die einenends am Steg 16 und anderenends am Ventilschieber 9 des Ablaufventils 6 angeschultert ist.
Der Ventilschieber 9 des Ablaufventils 6 ist in der in 6 gezeigten axialen Stellung von der Federeinrichtung 10 gegen einen Ventilsitz 31 gedrückt, der im Bereich einer dicht im Steg 16 angeordneten Ablaufventilbuchse 30 ausgebildet ist. In diesem Betriebszustand des Ablaufventils 6 ist eine Verbindung zwischen dem Kolbenraum 3A und dem Niederdruckbereich 7 im Bereich des Ablaufventils 6 getrennt ist bzw. gesperrt. Zusätzlich liegt der Betätigungsdruck pB dann über eine Querbohrung 32 des Stegs 16 und eine in der Ablaufventilbuchse 30 damit in Überdeckung stehende weitere Querbohrung 33 an Steuerflächen 34, 35 des Ventilschiebers 9 des Ablaufventils 6 an. Darüber hinaus entspricht der Druck im Bereich des Federraums 29 des Ablaufventils 6 dem Versorgungsdruck p_sys.
Die Federeinrichtung 10 verschiebt den Ventilschieber 9 in die vorbeschriebene axiale Stellung, wenn die Summe aus der Federkraft der Federeinrichtung 10 und aus der gleichwirkend am Ventilschieber 9 angreifenden und aus dem Versorgungsdruck p_sys resultierenden Druckkraft größer ist als die am Ventilschieber 9 angreifende Betätigungskraft, die aus dem Betätigungsdruck pB resultiert.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise des Hydrauliksystems 1 anhand der in 5 und 6 dargestellten Ausführungsform der Getriebevorrichtung 2 näher erläutert.
Ausgehend von einem geöffneten Betriebszustand des Schaltelements 3, zu dem der Versorgungsdruck p_sys im Bereich 5 wenigstens annähernd gleich Null ist, wird das Kugelelement 23 des Zulaufventils 4 durch die Druckfeder 24 gegen den Ventilsitz 27 des Stegs 16 gedrückt. Die Federeinrichtung 17 bzw. die Tellerfeder drückt den Innenlamellenträger 14 gemeinsam mit den Innenlamellen 13 und den Außenlamellen 15 in Richtung der Stützscheibe 18. Bei dieser Bewegungsrichtung des Innenlamellenträgers 14 wird das im Kolbenraum 3A vorhandene Hydraulikfluid durch das Ablaufventil 6 in Richtung des Niederdruckbereichs 7 herausgedrückt. Dies ist durch die Auslegung der Federkraft der Tellerfeder 17 gewährleistet. Im vorbeschriebenen Betriebszustand der Getriebevorrichtung 1 hebt der aus der Federkraft der Tellerfeder 17 resultierende Öldruck den Ventilschieber 9 des Ablaufventils 6 vom Ventilsitz 31 ab und im Bereich des Ablaufventils 6 wird die Verbindung zwischen dem Kolbenraum 3A und dem Niederdruckbereich 7 freigegeben. Sobald die Tellerfeder 17 das Hydraulikfluid aus dem Kolbenraum 3A gedrückt hat, wird der Ventilschieber 9 von der Druckfeder 10 wieder dichtend gegen den Ventilsitz 31 geführt.
Liegt eine entsprechende Anforderung zum Schließen des Schaltelements 3 ausgehend vom vollständig geöffneten Betriebszustand des Schaltelements 3 vor, wird zunächst der Versorgungsdruck p_sys im Bereich 5 angehoben. Mit steigendem Versorgungsdruck p_sys wird der Ventilschieber 9 gegen den Ventilsitz 31 gedrückt und die Verbindung zwischen dem Kolbenraum 3A und dem Niederdruckbereich 7 im Bereich des Ablaufventils 6 gesperrt. Mit Übersteigen des Schwellwerts des positiven Druckgefälles zwischen dem Versorgungsdruck p_sys führenden Bereich 5 und dem Kolbenraum 3A bzw. bei Überschreiten der Ansprechgrenze öffnet das Zulaufventil 4 und der Innenlamellenträger 14 wird im Bereich des Kolbenraums 3A mit dem Betätigungsdruck pB beaufschlagt. Der Schließvorgang des Schaltelements 3 verläuft anschließend wie bei konventionell hydraulisch betätigten Schaltelementen, während der ein Kolbenraum eines Schaltelements prinzipiell während einer Schnellbefüllphase und einer sich daran anschließenden Füllausgleichsphase für das Zuschalten in den Kraftfluss vorbereitet wird. Bei Erreichen des Betriebszustands, zu dem die Innenlamellen 13 und die Außenlamellen 15 aneinander anliegen, jedoch noch kein nennenswertes Drehmoment über das Schaltelement 3 führbar ist und ein weiteres Anheben des Betätigungsdrucks pB einen sofortigen Anstieg der Übertragungsfähigkeit des Schaltelements 3 zur Folge hat, wird das Schaltelement 3 in gewünschtem Umfang zugeschaltet. Der einzige Unterschied zu konventionell betätigten Schaltelementen ist, dass der Versorgungsdruck p_sys zum Schließen des Schaltelements 3 der Getriebevorrichtung 1 im Vergleich zu herkömmlich betätigten Systemen höher einzustellen ist, da die Federkraft der Druckfeder 24 des Zulaufventils 4 vom Versorgungsdruck p_sys zu überwinden ist.
Ist der Synchronisiervorgang des Schaltelements 3 beendet und liegt das Schaltelement 3 in seinem vollständig geschlossenen Betriebszustand vor, schließt das Zulaufventil 4, sobald der Betätigungsdruck pB im Kolbenraum 3A größer ist als der Versorgungsdruck p_sys, wobei bei dieser Betrachtung noch die Federkraft der Druckfeder 24 des Zulaufventils 4 zu berücksichtigen ist. In geschlossenem Betriebszustand des Zulaufventils 4 und bei gleichzeitig sperrendem Ablaufventil 6 besteht nun die Möglichkeit, den Versorgungsdruck p_sys im Bereich 5 soweit zu reduzieren, bis der Versorgungsdruck p_sys einen Wert erreicht hat, der in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Flächenverhältnisses zwischen den Steuerflächen 8, 34 und 35 11 erforderlich ist, um das Ablaufventil 6 bzw. dessen Ventilschieber 9 gerade noch dichtend am Ventilsitz 31 anzulegen. Bei dem vorliegend betrachteten Ausführungsbeispiel der Getriebevorrichtung 2 gemäß 5 und 6 beträgt das Flächenverhältnis zwischen der Steuerfläche 8 und der Steuerfläche 11 drei, womit das Schaltelement 3 bis zu einem Verhältnis zwischen dem Betätigungsdruck pB und dem Versorgungsdruck p_sys gleich drei vom Betätigungsdruck pB in geschlossenem Betriebszustand haltbar ist.
Liegt wiederum eine Anforderung zum Öffnen des Schaltelements 3 ausgehend vom vollständig geschlossenen Betriebszustand des Schaltelements 3 vor, wird der Versorgungsdruck p_sys im Bereich 5 soweit reduziert, dass das Druckgefälle zwischen dem Kolbenraum 3A und dem Bereich 5 derart hoch wird, dass der Ventilschieber 9 vom Ventilsitz 31 abhebt und das Ablaufventil 6 die Verbindung zwischen dem Kolbenraum 3A und dem Niederdruckbereich 7 freigibt. Im letztgenannten Betriebszustand des Ablaufventils 6 fließt das Hydraulikfluid aus dem Kolbenraum 3A in Richtung des Niederdruckbereichs 7 ab und das Schaltelement 3 beginnt sich zu öffnen.
Eine Empfindlichkeit während des Synchronisiervorgangs des Schaltelements 3 ist wiederum vom Flächenverhältnis zwischen den Steuerflächen 8, 34 und 35 des Ventilschiebers 9 abhängig. Dabei ist die Auflösung während des Öffnungsvorgangs des Schaltelements 3 umso gröber, je größer das Verhältnis zwischen den beiden Steuerflächen 8 und 11 ist. So stellt sich bei einem Flächenverhältnis zwischen der Steuerfläche 8 und der Steuerfläche 11 von drei bei einem Druckdelta des Versorgungsdrucks p_sys von 1 bar ein Druckdelta des Betätigungsdrucks pB von gleich 3 bar ein.
7 zeigt eine 1 entsprechende Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Getriebevorrichtung 2, bei dem neben dem Zulaufventil 4 und dem Ablaufventil 6 zusätzlich zwischen dem Versorgungsdruck p_sys führenden Bereich 5 und dem Kupplungsraum 3A ein Kolbenelement 36 angeordnet ist, das einen sogenannten Druckübersetzer darstellt. Dabei liegt der Betätigungsdruck pB dem Versorgungsdruck p_sys entgegenwirkend an einer Steuerfläche 37 des Kolbenelements 36 an, wobei die Steuerfläche 37 kleiner ist als eine weitere Steuerfläche 38 des Kolbenelements 36, an der der Versorgungsdruck p_sys angreift. Ein zwischen den Steuerflächen 37 und 38 des Kolbenelements 36 liegender Bereich 39 ist mit dem Niederdruckbereich 7 verbunden. Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel der Getriebevorrichtung 2 greifen am Ventilschieber 9 des Ablaufventils 6 wie bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel der Getriebevorrichtung 2 im Bereich der Steuerfläche 8 der Versorgungsdruck p_sys und diesem entgegengerichtet die Federkraft der Federeinrichtung 12 an.
In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalls besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass das Ablaufventil 6 in dem zu 1, 2 oder 3 beschriebenen Umfang betätigt wird, um den Ventilschieber 9 in gewünschtem Umfang in die Verbindung zwischen dem Kolbenraum 3A und dem Niederdruckbereich 7 sperrenden oder freigebenden Betriebszustand überführen zu können.
8 zeigt beispielhaft eine vereinfachte Seitenansicht der Getriebevorrichtung 2 gemäß 7. Aus der Darstellung gemäß 8 geht hervor, dass das Zulaufventil 4, das Ablaufventil 6 und das Kolbenelement 36 über den Umfang des Schaltelements 3 gleichmäßig verteilt im Bereich des Stegs 16 angeordnet sind und in der nachfolgend näher beschriebenen Art und Weise zusammenwirken, um das Schaltelement 3 bei Vorliegen entsprechender Anforderungen in gewünschtem Umfang in einen geöffneten oder in einen geschlossenen Betriebszustand zu überführen. Dabei ist der Versorgungsdruck p_sys bei geschlossenem Schaltelement 3 in gleichem Umfang wie bei den Getriebevorrichtungen 2 gemäß 1 bis 6 zur Verbesserung eines Wirkungsgrads der Getriebevorrichtung 2 absenkbar, ohne dass das Schaltelement 3 unerwünschterweise in seinen geöffneten Zustand übergeht.
9a zeigt eine Schnittansicht der Getriebevorrichtung 2 gemäß 7 bzw. gemäß 8 entlang einer in 8 näher bezeichneten Schnittlinie IXa-IXa, während 9b einen Schnittansicht der Getriebevorrichtung 2 entlang der in 8 näher bezeichneten Schnittlinie IXb-IXb wiedergibt und in 9c eine Schnittansicht der Getriebevorrichtung 2 gemäß 8 entlang der Schnittlinie IXc-IXc in geöffnetem Betriebszustand des Schaltelements 3 zeigt. Die weiteren Darstellungen gemäß 10a bis 10c, 11a bis 11c, 12a bis 12c und 13a bis 13c entsprechen jeweils den Darstellungen gemäß 9a bis 9c. Die weiteren Darstellungen gemäß 10a bis 10c zeigen die Getriebevorrichtung 2 jeweils während eines Schließvorgangs des Schaltelements 3. 11a bis 11c stellen die Getriebevorrichtung 2 gemäß 8 jeweils bei geschlossenem Schaltelement 3 dar, während 12a bis 12c die Getriebevorrichtung 2 gemäß 8 jeweils beispielhaft in einem Betriebspunkt während eines Betriebszustandswechsels des Schaltelements 3 ausgehend von seinem geschlossenen Betriebszustand in Richtung seines geöffneten Betriebszustands wiedergeben. 13a bis 13c zeigen die Getriebevorrichtung 2 gemäß 8 wiederum in einem beispielhaften Betriebszustand während eines Betriebszustandsverlaufs des Schaltelements 3, während dem das Schaltelement 3 in seinen vollständig geöffneten Betriebszustand überführt wird.
In geöffnetem Betriebszustand des Schaltelements 3 ist der Versorgungsdruck p_sys im Bereich 5 im Wesentlichen gleich Null, weshalb der Ventilschieber 23 des Zulaufventils 4 von der Federeinrichtung 24 gegen den Ventilsitz 27 des Stegs 16 gedrückt ist. Der Ventilschieber 9 des Ablaufventils 6 wird in dem in 9b dargestellten Umfang von der Federeinrichtung 10 des Ablaufventils 6 bis zum Anschlag nach rechts gedrückt, bis der Ventilschieber an einer Dichtschraube 40 zum Anliegen kommt. Die Federeinrichtung 17 führt den Innenlamellenträger 14 mit den Innenlamellen 13 und den Außenlamellen 15 in Richtung der Stützscheibe 18. Dadurch wird das im Kolbenraum 3A vorhandene Hydraulikfluid durch das Ablaufventil 6 in Richtung des Niederdruckbereichs 7 ausgeführt bzw. herausgedrückt.
Eine am Kolbenelement 36 angreifende Druckfeder 41 führt das Kolbenelement 36 bis zu einem Anschlag, der durch eine in 9c näher gezeigte weitere Dichtschraube 41 gebildet ist. Liegt eine entsprechende Anforderung zum Schließen des Schaltelements 3 vor, wird der Versorgungsdruck p_sys im Bereich 5 angehoben. Dies führt dazu, dass der Ventilschieber 9 in dem in 10b dargestellten Umfang gegen den Ventilsitz 31 geführt wird und die Verbindung zwischen dem Kolbenraum 3A des Schaltelements 3 und dem Niederdruckbereich 7 getrennt wird. Dabei wird der Ventilschieber 9 gegen die Federkraft der Federeinrichtung 12 vom Versorgungsdruck p_sys nach links gedrückt und sperrt damit das Ablaufen des Hydraulikfluids aus dem Kolbenraum 3A. Gleichzeitig oder kurz danach öffnet das Zulaufventil 4 und Hydraulikfluid fließt aus dem Bereich 5 in den Kolbenraum 3A des Schaltelements 3 ein. Der Schließvorgang des Schaltelements 3 läuft daran anschließend wie bei einem konventionellen Automatikgetriebe ohne Verriegelungseinrichtung ab. Das heißt, dass das Schaltelement 3 während einer Schnellbefüllung und einer sich daran anschließenden Füllausgleichsphase für die Zuschaltung vorbereitet und anschließend in an sich bekanntem Umfang in den Kraftfluss zugeschaltet wird. Sowohl der Versorgungsdruck p_sys als auch die Federeinrichtung 41 halten das Kolbenelement 36 am äußeren rechten Anschlag bzw. drücken das Kolbenelement 36 gegen die Dichtschraube 42.
In geschlossenem Betriebszustand des Schaltelements 3 und nach Abschluss des Synchronisiervorgangs des Schaltelements 3 schließt das Zulaufventil 4, sobald der Versorgungsdruck p_sys auf ein Druckniveau eingestellt wird, zu dem die Ansprechgrenze des Zulaufventils 4 unterschritten wird. Dabei besteht zur Erhöhung des Wirkungsgrads der Getriebevorrichtung 2 die Möglichkeit, den Versorgungsdruck p_sys im Bereich 5 soweit zu reduzieren, bis der Druckwert erreicht ist, welcher über das Flächenverhältnis zwischen den Steuerflächen 37 und 38 des Druckübersetzers 36 notwendig ist, um den Druckübersetzer 36 bzw. das Kolbenelement nach wie vor gegen die weitere Dichtschraube 42 zu drücken bzw. am rechten Anschlag zu halten.
Ist die Steuerfläche 38 beispielsweise dreimal größer als die Steuerfläche 37, besteht die Möglichkeit, den Haltedruck bzw. den Versorgungsdruck p_sys zum Geschlossenhalten des Schaltelements 3 im Bereich 5 auf etwa ein Drittel des im Kolbenraum 3A eingesperrten Betätigungsdrucks pB abzusenken, wobei bei dieser Betrachtung die Federkraft der Federeinrichtung 41 vernachlässigt ist. Gleichzeitig wird der Ventilschieber 9 vom Versorgungsdruck p_sys gegen die Federkraft der Federeinrichtung 12 gegen den Ventilsitz 31 gedrückt, womit die Verbindung zwischen dem Kolbenraum 3A und dem Niederdruckbereich 7 durch das Ablaufventil 6 gesperrt ist und ein Ablaufen von Hydraulikfluid aus dem Kolbenraum 3A in Richtung des Niederdruckbereichs 7 verhindert ist.
Bei Vorliegen einer Anforderung zum Öffnen des Schaltelements 3 wird zunächst der Versorgungsdruck p_sys im Bereich 5 soweit reduziert, dass das Druckgefälle zwischen dem Kolbenraum 3A und dem Bereich 5 derart hoch wird, dass das Kolbenelement 36 in dem in 12c dargestellten Umfang gegen die Federkraft der Federeinrichtung 41 nach links gedrückt wird. Aufgrund der letztbeschriebenen Stellbewegung des Kolbenelements 36 baut sich der Betätigungsdruck pB im Kolbenraum 3A ab und das Schaltelement 3 beginnt sich zu öffnen. Diese Phase stellt die sogenannte Synchronisierphase des Schaltelements 3 während des Öffnungsvorgangs dar. Die Empfindlichkeit des Synchronisiervorgangs ist dabei im Wesentlichen vom Flächenverhältnis zwischen den Steuerflächen 37 und 38 des Kolbenelements 36 abhängig. Dabei ist die Druckdifferenz zwischen dem Betätigungsdruck pB und dem Versorgungsdruck p_sys umso höher, je größer der Unterschied zwischen den beiden Steuerflächen 37 und 38 des Kolbenelements 36 ist.
Der Ventilschieber 9 des Ablaufventils 6 wird nach wie vor gegen die Kraft der Federeinrichtung 12 nach links gedrückt und sperrt damit das Ablaufen von Hydraulikfluid aus dem Kolbenraum 3A über das Ablaufventil 6 in Richtung des Niederdruckbereichs 7.
Ist der Synchronisierprozess der sich öffnenden Kupplung abgeschlossen, wird der Versorgungsdruck p_sys im Bereich 5 soweit reduziert, bis die Federkraft der Federeinrichtung 12 den Ventilschieber 9 in die in 13b dargestellte axiale Position verschiebt und Hydraulikfluid aus dem Kolbenraum 3A über das Ablaufventil 6 in Richtung des Niederdruckbereichs 7 abfließen kann. Die Kraft, welche das Hydraulikfluid zum Ablaufen aus dem Kolbenraum 3A zwingt, wird von der Federeinrichtung 17 bzw. dem Tellerfederpaket erzeugt. In drucklosem Betriebszustand des Bereichs 5 wird das Kolbenelement 36 von der Federeinrichtung 41 wieder gegen die weitere Dichtschraube 42 nach rechts gedrückt, wobei das Schaltelement 3 dann wiederum vollständig geöffnet ist.
Bezugszeichenliste

1: Hydrauliksystem
2: Getriebevorrichtung
3: Schaltelement
3A: Kolbenraum des Schaltelements
4: Ventileinrichtung, Zulaufventil
5: Versorgungsdruck führender Bereich
6: weitere Ventileinrichtung, Ablaufventil
7: Niederdruckbereich
8: Steuerfläche des Ventilschiebers des Ablaufventils
9: Ventilschieber des Ablaufventils
10: Federeinrichtung
11: weitere Steuerfläche des Ventilschiebers des Ablaufventils
12: weitere Federeinrichtung
13: Innenlamellen
14: Innenlamellenträger
15: Außenlamellen
16: Steg
17: Federeinrichtung, Tellerfeder bzw. Tellerfederpaket
18: Stützscheibe
19: Antriebswelle
20: Längsbohrung
21: Querbohrung
22: Drehübertrager
23: Kugelelement, Ventilschieber des Zulaufventils
24: Federeinrichtung
25: Dichtschraube
26: Fläche
27: Ventilsitz
28: Leitungsabschnitt
29: Federraum
30: Ablaufventilbuchse
31: Ventilsitz
32: Querbohrung
33: weitere Querbohrung
34: Steuerfläche
35: Steuerfläche
36: Kolbenelement
37: Steuerfläche
38: Steuerfläche
39: Bereich
40: Dichtschraube
41: Federeinrichtung
42: weitere Dichtschraube
pB: Betätigungsdruck
p_sys: Versorgungsdruck, Systemdruck
p∞: Umgebungsdruck

Claims

Getriebevorrichtung (2) mit wenigstens einem fluidisch betätigbaren Schaltelement (3), das im Bereich eines Kolbenraums (3A) mit einem das Schaltelement (3) in einen Drehmoment übertragenden Betriebszustand überführenden Betätigungsdruck (pB) beaufschlagbar ist, wobei der Kolbenraum (3A) hierfür über eine Ventileinrichtung (4) mit einem Versorgungsdruck (p_sys) führenden Bereich (5) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (4) als Rückschlagventileinrichtung ausgebildet ist, die den Kolbenraum (3A) bei Vorliegen eines positiven Druckgefälles zwischen dem Versorgungsdruck (p_sys) führenden Bereich (5) und dem Kolbenraum (3A) verbindet, und der Kolbenraum (3A) über eine weitere Ventileinrichtung (6) mit einem Niederdruckbereich (7) koppelbar ist, wobei an der weiteren Ventileinrichtung (6) jeweils eine mit dem Versorgungsdruck (p_sys) korrespondierende Betätigungskraft anliegt, die an der weiteren Ventileinrichtung (6) in Richtung eines den Kolbenraum (3A) vom Niederdruckbereich (7) trennenden Betriebszustands angreift, und zusätzlich an der weiteren Ventileinrichtung (6) eine weitere Betätigungskraft anliegt, die an der weiteren Ventileinrichtung (6) in Richtung eines den Kolbenraum (3A) mit dem Niederdruckbereich (7) verbindenden Betriebszustands angreift.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (6) die Verbindung zwischen dem Versorgungsdruck (p_sys) führenden Bereich (5) und dem Kolbenraum (3A) bei Übersteigen eines definierten Schwellwerts des positiven Druckgefälles freigibt.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskraft zumindest teilweise aus dem an einer Steuerfläche (8) eines Ventilschiebers (9) der weiteren Ventileinrichtung (6) anliegenden Versorgungsdruck (p_sys) resultiert.
Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskraft zumindest teilweise aus einer an einem Ventilschieber (9) der weiteren Ventileinrichtung (6) angreifenden Federeinrichtung (10) resultiert.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Betätigungskraft zumindest teilweise aus dem an einer Steuerfläche (11) des Ventilschiebers (9) der weiteren Ventileinrichtung (6) anliegenden Betätigungsdruck (pB) resultiert.
Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfläche (8) des Ventilschiebers (9) der weiteren Ventileinrichtung (6), an der der Versorgungsdruck (p_sys) anliegt, um ein vielfaches, vorzugsweise zweimal, dreimal oder viermal größer ist als die Steuerfläche (11) des Ventilschiebers (9), an welcher der Betätigungsdruck (pB) angreift.
Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Betätigungskraft zumindest teilweise aus einer an dem Ventilschieber (9) der weiteren Ventileinrichtung (6) angreifenden Federeinrichtung (12) resultiert.
Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kolben (16) des Schaltelements (3) über eine Federeinrichtung (17) mit einer das Schaltelement (3) in Richtung eines geöffneten Betriebszustands, zu dem ein über das Schaltelement (3) führbares Drehmoment im Wesentlichen gleich Null ist, wirkenden Betätigungskraft beaufschlagt ist, die der aus dem Betätigungsdruck (pB) resultierenden Betätigungskraft entgegenwirkt.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der am Kolben (16) des Schaltelements (3) anliegenden Federeinrichtung (17) größer ist als die Federkraft der am Ventilschieber (9) der weiteren Ventileinrichtung (6) angreifenden Federeinrichtung (10), die zumindest einen Teil der am Ventilschieber (9) anliegenden Betätigungskraft darstellt.
Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem den Betätigungsdruck (pB) des Schaltelements (3) führenden Bereich und dem Versorgungsdruck (p_sys) führenden Bereich (5) ein Kolbenelement (36) angeordnet ist, wobei der Betätigungsdruck (pB) dem Versorgungsdruck (p_sys) entgegenwirkend an einer Steuerfläche (37) des Kolbenelements (36) anliegt und die Steuerfläche (37) kleiner ist als eine weitere Steuerfläche (38) des Kolbenelements (36), an der der Versorgungsdruck (p_sys) angreift.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen den Steuerflächen (37, 38) des Kolbenelements (36) liegender Bereich (39) mit einem Niederdruckbereich (7) verbunden ist.
Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Ventileinrichtung (6) als Stromregelventil ausgeführt ist.