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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf ein Schmiersystem für ein Verteilgetriebe, sowie auf ein Verteilergetriebe.
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HINTERGRUND
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Auf dem Gebiet von Fahrzeugtriebstrangkomponenten ist ein Verteilergetriebe eine Vorrichtung, die Antriebskraft auf mehr als eine angetriebene Achse des Fahrzeugs verteilt. Ein typisches Verteilergetriebe empfängt Antriebsleistung von dem Getriebe des Fahrzeugs und überträgt diese Leistung auf eine primäre Ausgangswelle, die beispielsweise während des Betriebs des Fahrzeugs in einem Zweiradantriebsmodus fortwährend angetrieben wird, und eine sekundäre Ausgangswelle, die unter Verwendung einer Kupplung beispielsweise während des Betriebs des Fahrzeugs in einem Vierradantriebsmodus selektiv angetrieben wird.
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WO 2015 173 582 A1 offenbart ein Energierückgewinnungssystem mit einer Energiequelle/- senke und einem Energiespeichersystem, umfassend eine Reibungseingriffsvorrichtung, die für die Übertragung von Energie zwischen einer Energiequelle/-senke und dem Energiespeichersystem geeignet ist, eine Kühlfluidversorgung für die Reibungseingriffsvorrichtung, und ein Mittel zum Steuern des Leistungsflusses durch die Reibungseingriffsvorrichtung. Zudem umfasst das Energiespeichersystem ein Mittel zum Variieren des Flusses von Kühlfluid von der Fluidversorgung zu der Reibungseingriffsvorrichtung, wodurch der Fluss von Fluid zu der Reibungseingriffsvorrichtung erhöht wird, wenn die Größe der Leistung durch die Reibungseingriffsvorrichtung erhöht wird.
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DE 10 2015 202 711 A1 bezieht sich auf ein Verteilergetriebe mit einer Primärwelle, die über einen Kupplungsmechanismus mit einer Sekundärwelle selektiv in Eingriff gebracht werden kann. Der Kupplungsmechanismus umfasst ein Reibpaket. Eine Nabe des Kupplungsmechanismus ist mit der Primärwelle verbunden und das Kupplungsgehäuse ist drehfest an einem Primärkettenrad fixiert, das auf der Primärwelle drehbar angebracht ist. Es wird ein passiv oder aktiv gesteuerter Schmiermittelsammelbehälter bereitgestellt, der das Auffangen von Fluid unter Bedingungen, bei denen keine hohe Drehmomentanforderung für das Kupplungssystem des Verteilergetriebes vorliegt, maximiert, wodurch die Menge an Fluid, die unnötigerweise durch den Eingriff mit der mit der Sekundärwelle verbundenen Nabe aufgewühlt wird, auf ein Minimum reduziert wird.Zur Erhöhung der Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugtriebstrangs während eines Zweiradantriebsmodus kann eine Drehung eines Kettenrads und einer Kette, die die Primärausgangswelle und die Sekundärausgangswelle verbinden, angehalten werden, das heißt, die Drehabhängigkeit kann in einem Trennmodus getrennt werden. Das Anhalten der Drehung der Kette kann sich auf die Schmierung einiger Komponenten im Verteilergetriebe auswirken. Zum Beispiel empfangen die Kupplungsanordnung, die Lageranordnung und die Dichtungen in der Regel Schmierung als Folge einer Drehung der Kette durch ein Fluidreservoir oder einen Sumpf im Verteilergetriebe. Eine andere Schmierquelle muss vorgesehen werden, um die Drehung der Kette anzuhalten und so die Kraftstoffeffizienz im Trennmodus zu erhöhen.
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Aufgabe ist daher, ein Schmiersystem für ein Verteilergetriebe vorzusehen, das die vorgenannten Probleme löst.
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KURZDARSTELLUNG
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Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf ein Schmiersystem für ein Verteilergetriebe gemäß Patentanspruch 1, ein Verteilergetriebe gemäß Patentanspruch 7 und auf ein Verteilergetriebe gemäß Patentanspruch 15. Die abhängigen Patentansprüche offenbaren vorteilhafte Ausführungsformen des Schmiersystems und der Verteilergetriebe. Gemäß einem Ausführungsbeispiel enthält ein Schmiersystem für ein Verteilergetriebe eine Pumpe, die dazu konfiguriert ist, einem Fluidbehälter eines Aktuators ein Arbeitsfluid gezielt zuzuführen. Der Aktuator ist dazu konfiguriert, Kraft an eine Kupplungsanordnung anzulegen, um zu bewirken, dass sich die Kupplungsanordnung zwischen einer ausgerückten Position und einer eingerückten Position bewegt. Das Schmiersystem umfasst ein Kupplungsventil, welches die Pumpe und den Fluidbehälter des Aktuators fluidisch koppelt, wobei das Kupplungsventil verstellbar ist zwischen einer ersten Position, in der das Arbeitsfluid von der Pumpe zum Fluidbehälter des Aktuators zugeführt wird, und einer zweiten Position, in der das Arbeitsfluid von der Pumpe zu einem Trennventil derart zugeführt wird, dass das Arbeitsfluid den Aktuator umgeht. Das Schmiersystem für das Verteilergetriebe enthält auch ein Entlastungsventil, welches fluidisch mit dem Fluidbehälter des Aktuators verbunden ist. Ein Entlastungsventileinlass des Entlastungsventils öffnet sich zum Empfang des Arbeitsfluids, wenn das Arbeitsfluid im Fluidbehälter einen Schwellendruckpegel erreicht. Das Schmiersystem für das Verteilergetriebe enthält auch eine Wanne, die gezielt und fluidisch mit einem Entlastungsventilauslass des Entlastungsventils gekoppelt ist. Die Wanne ist dazu konfiguriert, das Arbeitsfluid von dem Entlastungsventilauslass zu einer Lageranordnung zu befördern, die einer Eingangswelle und/oder einer Primärausgangswelle des Verteilergetriebes zugeordnet ist, wenn sich die Kupplungsanordnung in der ausgerückten Position befindet. Die Wanne beinhaltet eine Leitung, die ausgelegt ist, um das Arbeitsfluid von dem Entlastungsventilauslass zur Lageranordnung zu befördern.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel enthält ein Verteilergetriebe ein Gehäuse; eine sich durch das Gehäuse erstreckende Eingangswelle; eine sich durch das Gehäuse erstreckende Primärausgangswelle; eine sich durch das Gehäuse erstreckende Sekundärausgangswelle; eine Kupplungsanordnung, die eine eingerückte Position, in der die Primärausgangswelle mit der Sekundärausgangswelle gekoppelt ist, um Drehmoment dazwischen zu übertragen, und eine ausgerückte Position, in der die Primärausgangswelle nicht mit der Sekundärausgangswelle gekoppelt ist, aufweist; und eine Pumpe. Die Pumpe ist dazu konfiguriert, einem Fluidbehälter eines Aktuators ein Arbeitsfluid gezielt zuzuführen. Der Aktuator ist dazu konfiguriert, Kraft an die Kupplungsanordnung anzulegen, um zu bewirken, dass sich die Kupplungsanordnung zwischen der ausgerückten Position und der eingerückten Position bewegt. Die Pumpe ist auch dazu konfiguriert, das Arbeitsfluid gezielt einer Wanne zuzuführen, die in einem Inneren des Gehäuses angeordnet ist und dazu konfiguriert ist, das Arbeitsfluid zu einer Lageranordnung zu befördern, die der Eingangswelle und/oder der Primärausgangswelle zugeordnet ist, wenn sich die Kupplungsanordnung in der ausgerückten Position befindet. Der Fluidbehälter des Aktuators ist fluidisch mit einem Entlastungsventil verbunden, wobei das Entlastungsventil fluidisch mit der Wanne gekoppelt ist. Die Wanne beinhaltet eine Leitung, die ausgelegt ist, um das Arbeitsfluid zur Lageranordnung zu befördern.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel enthält ein Verteilergetriebe ein Gehäuse; eine sich durch das Gehäuse erstreckende Eingangswelle; eine sich durch das Gehäuse erstreckende Primärausgangswelle; eine sich durch das Gehäuse erstreckende Sekundärausgangswelle; eine Kupplungsanordnung, die eine eingerückte Position, in der die Primärausgangswelle mit der Sekundärausgangswelle gekoppelt ist, um Drehmoment dazwischen zu übertragen, und eine ausgerückte Position, in der die Primärausgangswelle nicht mit der Sekundärausgangswelle gekoppelt ist, aufweist; und eine Pumpe. Die Pumpe ist dazu konfiguriert, einem Fluidbehälter eines Aktuators ein Arbeitsfluid gezielt zuzuführen. Der Aktuator ist dazu konfiguriert, Kraft an die Kupplungsanordnung anzulegen, um zu bewirken, dass sich die Kupplungsanordnung zwischen der ausgerückten Position und der eingerückten Position bewegt. Zudem umfasst das Verteilergetriebe ein Kupplungsventil, welches die Pumpe und den Fluidbehälter des Aktuators fluidisch koppelt. Das Kupplungsventil ist verstellbar zwischen einer ersten Position, in der das Arbeitsfluid von der Pumpe zum Fluidbehälter des Aktuators zugeführt wird, und einer zweiten Position, in der das Arbeitsfluid von der Pumpe zu einem Trennventil derart zugeführt wird, dass das Arbeitsfluid den Aktuator umgeht.
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Des Weiteren enthält das Verteilergetriebe ein Entlastungsventil, welches fluidisch mit dem Fluidbehälter des Aktuators verbunden ist, und einem Entlastungsventilauslass, der gezielt und fluidisch mit einer in einem Inneren des Gehäuses angeordneten Wanne gekoppelt ist. Die Wanne ist dazu konfiguriert, das Arbeitsfluid zu einer Lageranordnung zu befördern, die der Eingangswelle und/oder der Primärausgangswelle zugeordnet ist, wenn sich die Kupplungsanordnung in der ausgerückten Position befindet. Ein Entlastungsventileinlass des Entlastungsventils öffnet sich zum Empfang des Arbeitsfluids, wenn der das Arbeitsfluid im Fluidbehälter einen Schwellendruckpegel erreicht. Das Trennventil umfasst einen das mit dem Entlastungsventilauslass fluidisch gekoppelten Trennventileinlass, einen mit der Wanne fluidisch gekoppelten ersten Trennventilauslass und einen mit einem der Pumpe das Arbeitsfluid zuführenden Sumpf fluidisch gekoppelten zweiten Trennventilauslass. Das Arbeitsfluid wird der Wanne über das Entlastungsventil basierend auf einer ersten Position des Trennventils gezielt zugeführt und dem Sumpf basierend auf einer zweiten Position des Trennventils gezielt zugeführt.
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Figurenliste
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Die Beschreibung bezieht sich hier auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen über die verschiedenen Ansichten hinweg auf gleiche Teile beziehen, wobei:
- 1 eine Draufsichtdarstellung ist, die einen Triebstrang, der ein Verteilergetriebe umfasst, zeigt;
- 2 eine Querschnittsdarstellung ist, die ein Verteilergetriebe zeigt;
- 3 eine andere Querschnittsdarstellung ist, die das Verteilergetriebe von 2 zeigt;
- 4 ein Hydraulikschema ist, das ein Schmiersystem zur Verwendung mit dem Verteilergetriebe der 2 und 3 zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ein Schmiersystem für einen Trennmodusbetrieb eines Verteilergetriebes eines Kraftfahrzeugtriebstrangs enthält eine Pumpe, die einem Aktuator einer Kupplungsanordnung gezielt Arbeitsfluid zuführt, ein Entlastungsventil, das fluidisch mit einem Fluidbehälter für den Aktuator gekoppelt ist, und eine Wanne, die fluidisch mit einem Auslass des Entlastungsventils gekoppelt ist. Die Wanne kann Arbeitsfluid von dem Entlastungsventilauslass durch ein Gehäuse des Verteilergetriebes zu einer einer Eingangswelle und/oder einer Primärausgangswelle des Verteilergetriebes zugeordneten Lageranordnung befördern. Die Verwendung dieses Schmiersystems gestattet einen höheren betrieblichen Wirkungsgrad des Verteilergetriebes, wodurch die Kraftstoffökonomie verbessert wird.
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1 ist eine Draufsichtdarstellung, die einen Triebstrang 100 für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb zeigt. Der Triebstrang 100 enthält eine Kraftmaschine 110, die mit einem Getriebe 112 gekoppelt ist. Die Kraftmaschine 100 ist das Antriebsaggregat für den Triebstrang 100 und kann zum Beispiel eine Brennkraftmaschine, ein Elektromotor/Generator oder eine Kombination aus den beiden sein. Es können andere Arten von Antriebsaggregaten als die Kraftmaschine 110 zur Zuführung von Antriebsleistung (zum Beispiel über eine rotierende Ausgangswelle) zu dem Getriebe 112 verwendet werden. Das Getriebe 112 enthält Komponenten, die dahingehend betrieben werden können, die Drehzahl und das Drehmoment der durch die Kraftmaschine 110 bereitgestellten Antriebsleistung umzuwandeln, wie zum Beispiel durch einen Zahnradsatz, der mehrere Gangstufen bereitstellt. Beispielsweise kann das Getriebe 112 ein Handschaltgetriebe, ein Automatikgetriebe, ein Halbautomatikgetriebe, ein stufenloses Getriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe sein.
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Das Getriebe 112 stellt Antriebsleistung für ein Verteilergetriebe 120 bereit. Das Verteilergetriebe 120 ist dahingehend betreibbar, Antriebsleistung zu einer hinteren Antriebswelle 130 und einer vorderen Antriebswelle 140 zu verteilen. Das Verteilergetriebe 120 kann in einigen Implementierungen Komponenten enthalten, die gestatten, dass das Verteilergetriebe 120 einen Moduswechsel zwischen zwei oder mehr verschiedenen Betriebsmodi durchführt. Zum Beispiel kann das Verteilergetriebe 120 Betrieb in einem Hinterrad- oder Zweiradantriebsmodus gestatten. Im Zweiradantriebsmodus, auch als Trennmodus bezeichnet, empfängt nur die hintere Antriebswelle 130 Antriebsleistung, und die vordere Antriebswelle 140 tut dies nicht. Das Verteilergetriebe 120 kann auch Betrieb in einem Vierradantriebsmodus gestatten. Im Vierradantriebsmodus empfangen sowohl die hintere Antriebswelle 130 als auch die vordere Antriebswelle 140 Antriebsleistung. In den obigen Beispielen ist die hintere Antriebswelle 130 die Primärantriebswelle, und die vordere Antriebswelle 140 ist die Sekundärantriebswelle.
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In anderen Implementierungen kann die vordere Antriebswelle 140 die Primärantriebswelle sein, und die hintere Antriebswelle 130 kann die Sekundärantriebswelle sein, und das Verteilergetriebe 120 kann einen Moduswechsel zwischen einem Vorderrad- oder Zweiradantriebsmodus und einem Vierradantriebsmodus durchführen. In anderen Implementierungen enthält das Verteilergetriebe 120 keine Komponenten, die einen Moduswechsel gestatten, und das Verteilergetriebe 120 liefert konstant Antriebsleistung sowohl für die hintere Antriebswelle 130 als auch die vordere Antriebswelle 140.
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Das Verteilergetriebe 120 kann einen Bereichswechsel gestatten, der selektiv eine Ganguntersetzung der Rotationsausgabe des Verteilergetriebes 120 bereitstellt. Beispielsweise kann das Verteilergetriebe 120 Komponenten zum Betrieb in einem Hochbereich, wie zum Beispiel einem Antriebsverhältnis von 1:1, oder einem Niedrigbereich, wie zum Beispiel einem Antriebsverhältnis von 2:1, umfassen. Der Bereichswechsel wechselt den Betrieb des Verteilergetriebes 120 zwischen dem Niedrigbereich und dem Hochbereich durch gezieltes Koppeln und Entkoppeln eines Ganguntersetzungsmechanismus des Verteilergetriebes 120. Der Betrieb des Verteilergetriebes 120 kann durch eine Steuerung, wie zum Beispiel eine elektronische Steuereinheit (ECU) 122 geregelt werden, die Signale für Komponenten des Verteilergetriebes 120 bereitstellt, um den Moduswechsel und/oder den Bereichswechsel zu bewirken. In anderen Implementierungen kann der Moduswechsel und/oder der Bereichswechsel mechanisch aktiviert werden, wie zum Beispiel durch einen vom Fahrer betätigten Hebel, der mit einer Komponente des Verteilergetriebes 120 mechanisch verbunden ist.
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Die hintere Antriebswelle 130 stellt Antriebsleistung über ein Hinterachsdifferenzial 152 für eine Hinterachse 150 bereit. Die Hinterachse 150 kann beispielsweise eine Starrachse oder ein Paar unabhängiger Halbachsen sein. Die Hinterachse 150 stellt Antriebsleistung für ein Paar Hinterräder 154, die mit Reifen ausgestattet sind, bereit. Die vordere Antriebswelle 140 stellt Antriebsleistung für eine Vorderachse 160 über ein Vorderachs-Differenzial 162 bereit. Die Vorderachse 160 kann auch beispielsweise eine Starrachse oder ein Paar unabhängiger Halbachsen sein. Die Vorderachse 160 stellt Antriebsleistung für ein Paar Vorderräder 164, die mit Reifen ausgestattet sind, bereit.
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2 ist eine Querschnittsdarstellung, die ein Verteilergetriebe 200 zeigt. Das Verteilergetriebe 200 enthält ein Gehäuse 202 und rotierende Komponenten, die eine Eingangswelle 204, eine Primärausgangswelle 206 und eine Sekundärausgangswelle 208 umfassen, welche sich jeweils durch das und aus dem Gehäuse 202 erstrecken. Die Eingangswelle 204 und die Primärausgangswelle 206 erstrecken sich entlang einer ersten Achse 207. Die Sekundärausgangswelle 208 erstreckt sich entlang einer zweiten Achse 209, die in diesem Beispiel im Wesentlichen parallel zur ersten Achse 207 verläuft. Zusammen bilden die Eingangswelle 204, die Primärausgangswelle 206 und die Sekundärausgangswelle 208 eine Leistungsübertragungsanordnung.
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Das Verteilergetriebe 200 enthält allgemein ein Drehmomentübertragungssystem 210, das dazu konfiguriert ist, Übertragungsdrehmoment gezielt zwischen der Primärausgangswelle 206 (zum Beispiel der hinteren Antriebswelle 130) und der Sekundärausgangswelle 208 (zum Beispiel der vorderen Antriebswelle 140) zu übertragen, wobei das Drehmomentübertragungssystem 210 durch einen Drehmomentübertragungsbetätigungsmechanismus betreibbar ist. Das Drehmomentübertragungssystem 210 enthält ein erstes Kettenrad 212 (zum Beispiel ein Drehglied), das auf der Primärausgangswelle 206 angeordnet und durch eine Kupplungsanordnung 214 mit der Primärausgangswelle 206 verbunden ist. Ein zweites Kettenrad 216 ist auf der Sekundärausgangswelle 208 angeordnet und ist beispielsweise durch eine Keilverzahnung (nicht gezeigt) zur gemeinsamen Drehung damit verbunden. Das erste Kettenrad 212 und das zweite Kettenrad 216 sind durch eine Kette 218 verbunden, so dass die Sekundärausgangswelle 208 durch die Primärausgangswelle 206 über das erste Kettenrad 212, die Kette 218 und das zweite Kettenrad 216 angetrieben wird, wenn sich die Kupplungsanordnung 214 in einer eingerückten Position befindet.
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Die Kupplungsanordnung 214 enthält allgemein ein Gehäuse oder eine Trommel 220, mehrere verschachtelte Platten 222 und eine Druck- oder Andrückplatte 224. Die Trommel 220 enthält allgemein eine radiale Basis, durch die sich die Primärausgangswelle 206 erstreckt, und einen konzentrischen oder ringförmigen Flansch, der sich von einem Außenumfang der Basis axial weg erstreckt, um die allgemein zylindrische Trommel 220 zu bilden, in der die verschachtelten Platten 222 positioniert sind. Die Basis der Trommel 220 ist mit dem ersten Kettenrad 212 gekoppelt, um dessen Drehung zu bewirken, während die Andrückplatte 224 (zum Beispiel durch eine Keilverzahnungsverbindung) mit der Primärausgangswelle 206 gekoppelt ist, um sich mit ihr zu drehen. Die verschachtelten Platten 222 wechseln zwischen einem mit der Primärausgangswelle 206 und einem Innenumfang der Trommel 220 in Eingriff stehenden (zum Beispiel durch Keilverzahnung damit verbundenen) Zustand.
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Ein Aktuator 226 ist dazu konfiguriert, Kraft an die Andrückplatte 224 der Kupplungsanordnung 214 anzulegen, um die verschachtelten Platten 222 zwischen der Andrückplatte 224 und der Basis der Trommel 220 zu komprimieren und so Reibung dazwischen zu erhöhen und Drehmoment zwischen den verschachtelten Platten 222, die durch eine Keilverzahnung mit der Primärausgangswelle 206 verbunden sind, und den verschachtelten Platten 222, die durch eine Keilverzahnung mit der Trommel 220 verbunden sind, zu übertragen. Auf diese Weise wird die Kupplungsanordnung 214 als sich in einer eingerückten Position befindend betrachtet, so dass Drehmoment von der Primärausgangswelle 206 gezielt auf das erste Kettenrad 212 übertragen werden kann, und durch die Verwendung der Kette 218 wird Drehmoment auf die Sekundärausgangswelle 208 übertragen.
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In dem Beispiel von 2 kann der Aktuator 226 einen Kolben oder einen anderen gesteuerten Mechanismus enthalten, der mittels eines Arbeitsfluids betätigt wird, das durch eine einem Schmiersystem für das Verteilergetriebe 200 zugeordnete Hydraulikpumpe 228 einem dem Aktuator 226 zugeordneten Fluidbehälter (nicht gezeigt) zugeführt wird. Die Hydraulikpumpe 228 kann einen Sumpf 230 enthalten, der als Behälter für das Arbeitsfluid, wie zum Beispiel Öl, Hydraulikfluid oder ein anderes Schmierfluid, das zur Bereitstellung von Schmiermittel für verschiedene Komponenten des Verteilergetriebes 200, wie zum Beispiel den Fluidbehälter des Aktuators 226, verwendet wird, dient. Die Hydraulikpumpe 228 kann durch einen Elektromotor (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einen Gleichstrom-Bürstenmotor, angetrieben werden. Die Hydraulikpumpe 228 kann zum Beispiel eine Zahnradpumpe, eine Flügelpumpe, eine Radialkolbenpumpe oder eine Axialkolbenpumpe sein. Zusätzliche Komponenten des Schmiersystems für das Verteilergetriebe 200 werden unten beschrieben.
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Eine Bewegung beispielsweise der Kette 218, die während der Drehmomentübertragung zwischen der Primärausgangswelle 206 und der Sekundärausgangswelle 208 erfolgt, kann als ein Mechanismus zum Verteilen von im Gehäuse 202 vorhandenem Arbeitsfluid auf eine Weise dienen, die zur Schmierung einer Lageranordnung 227, die der Eingangswelle 204 und/oder der Primärausgangswelle 206 zugeordnet ist, ausreichend ist, wenn sich die Kupplungsanordnung 214 in der eingerückten Position befindet. Die Lageranordnung 227 erfordert zumindest eine gewisse Schmierung zur Unterstützung der Drehfunktion der Eingangswelle 204 und/oder der Primärausgangswelle 206. Im Verteilergetriebe 200 von 2 wird Arbeitsfluid von Gliedern der Kette 218 während ihrer Drehung getropft, gesprüht oder allgemein ausgestoßen. Im Trennmodus des Verteilergetriebes 200 befindet sich die Kupplungsanordnung 214 jedoch in einer ausgerückten Position, so dass die Primärausgangswelle 206 nicht mit der Sekundärausgangswelle 208 gekoppelt ist, und die Kette 218 dreht sich nicht mit der Primärausgangswelle 206 und der Sekundärausgangswelle 208 oder bewegt sich nicht zwischen diesen, so dass andere Mittel zur Bereitstellung von Schmierung für die Lageranordnung 227 erforderlich sind.
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3 ist eine andere Querschnittsdarstellung, die das Verteilergetriebe 200 von 2 zeigt. In diesem Beispiel ist die Stelle des Querschnitts von 3 von der Stelle des Querschnitts von 2 in einer Position von ca. 45° um die Primärausgangswelle 206 drehbeabstandet. Diese Position des Querschnitts in 3 wird dazu verwendet, die Stelle zusätzlicher Komponenten im Schmiersystem, wie zum Beispiel eines Kupplungsventils 300, eines Entlastungsventils 302, eines Trennventils 304 und einer Wanne 306, die jeweils fluidisch gekoppelt sind, um das Arbeitsfluid im Verteilergetriebe 200 zur Schmierung verschiedener Komponenten, wie zum Beispiel der Lageranordnung 227, zu übertragen, wenn sich die Kupplungsanordnung 214 in der ausgerückten Position befindet, hervorzuheben. Es werden repräsentative Fluidwege im Gehäuse 202 des Verteilergetriebes 200 gezeigt, wobei Pfeile die Strömungsrichtung für das Arbeitsfluid anzeigen. Einige der Fluidwege werden in durchgezogener Linie gezeigt, wie im Querschnitt von 3 zu sehen, und andere werden gestrichelt gezeigt, um eine Position außerhalb des Querschnitts zu zeigen. Die Stelle der Fluidwege, entweder wie gezeigt oder in anderen nicht gezeigten Positionen, beeinflusst den Betrieb des Schmiersystems nicht.
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Das Kupplungsventil 300 kann die Hydraulikpumpe 228 von 2 (in 3 nicht gezeigt) und den Fluidbehälter des Aktuators 226 fluidisch koppeln. Das Kupplungsventil 300 weist zum Beispiel einen fluidisch mit der Hydraulikpumpe 228 gekoppelten Einlass und eine erste Position auf, in der ein erster Auslass fluidisch mit dem Fluidbehälter des Aktuators 226 gekoppelt ist, so dass Arbeitsfluid dem Aktuator 226 gezielt zugeführt werden kann, um Komponenten der Kupplungsanordnung 214 zwischen einer ausgerückten Position und einer eingerückten Position zu bewegen. Mit anderen Worten, wenn sich das Kupplungsventil 300 in der ersten Position befindet, wird dem Fluidbehälter des Aktuators 226 Arbeitsfluid von der Hydraulikpumpe 228 zugeführt.
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Das Kupplungsventil 300 weist auch eine zweite Position auf, in der ein zweiter Auslass fluidisch mit dem Trennventil 304 gekoppelt ist, so dass die Hydraulikpumpe 228 dem Trennventil 304 Arbeitsfluid direkt gezielt zuführen kann und den Aktuator 226 umgehen kann. Das heißt, wenn sich das Kupplungsventil 300 in der zweiten Position, beispielsweise in einem Trennmodus, befindet, dann wird Arbeitsfluid von der Hydraulikpumpe 228 dem Trennventil 304 und der Lageranordnung 227, wie unten weiter beschrieben, zugeführt. Das Kupplungsventil 300 ist ein optionaler Bypass, da das Schmiersystem durch Verwendung des Fluidbehälters des Aktuators 226, des Entlastungsventils 302, des Trennventils 304 und der Wanne 306 Arbeitsfluid auch für die Lageranordnung 227 bereitstellen kann.
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Das Entlastungsventil 302 kann fluidisch mit dem Fluidbehälter des Aktuators 226 gekoppelt sein. Das Entlastungsventil 302 weist mehrere Funktionen auf. Das Entlastungsventil 302 kann zum Beispiel während des Montageprozesses Luft aus der Kupplungsanordnung 214 entfernen, Maximaldruck in der Kupplungsanordnung 214 steuern und ein Kalibriermittel für die Kupplungsanordnung 214 über ihre Lebensdauer hinweg bereitstellen. Das Entlastungsventil 302 weist einen Einlass auf, der sich zum Empfang des Arbeitsfluids aus dem Fluidbehälter des Aktuators 226 öffnet und eine Leckage oder ein Ausstoßen von Arbeitsfluid gestattet, wenn ein Schwellendruckpegel im Fluidbehälter erreicht ist. Angesichts der Druckentlastungsfunktion gestattet das Entlastungsventil 302, dass der Elektromotor der Hydraulikpumpe 228 konstant läuft (zum Beispiel verbrennen keine Bürsten in einem nicht laufenden Gleichstrommotor). Durch konstantes Laufen hält der Elektromotor der Hydraulikpumpe 228 eine kurze Reaktionszeit zum Aufbau von Druck aufrecht, und somit wird weniger Energie zur Beschleunigung von rotierenden Teilen verbraucht.
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Statt der Rückführung des das Entlastungsventil 302 verlassenden Arbeitsfluids zum Sumpf 230 der Hydraulikpumpe 228 kann die Wanne 306 fluidisch mit einem Auslass des Entlastungsventils 302 gekoppelt sein. Die Wanne 306 kann dahingehend konstruiert sein, das Arbeitsfluid vom Auslass des Entlastungsventils 302 zu der Lageranordnung 227, die der Eingangswelle 204 und/oder der Primärausgangswelle 206 zugeordnet ist, zu befördern, um Schmierung für die Lageranordnung 227 bereitzustellen, wenn sich die Kupplungsanordnung 214 in der ausgerückten Position befindet. In dem Beispiel von 3 befindet sich die Wanne 306 in einem Inneren des Gehäuses 202 über dem Drehmomentübertragungssystem 210. In diesem Beispiel bewegt sich das Arbeitsfluid durch die Wanne 306, um unter der Anziehung der Schwerkraft auf die Lageranordnung 227 zu tropfen oder zu fallen.
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Die Wanne 306 kann als ein Rohr, ein Teilrohr, eine Platte oder irgendein anderer physikalischer Mechanismus ausgebildet sein, der dazu ausreichend ist, Arbeitsfluid von dem Auslass des Entlastungsventils 302 zu einer Stelle zu befördern, die zur Schmierung der Lageranordnung 227 ausreichend ist. Die Wanne 306 kann dahingehend in Position geschnitten, geschnappt, geschraubt, gesteckt, gespannt oder auf andere Weise geklemmt werden, ihre erforderliche Position im Gehäuse 202 zu halten. Als Alternative dazu kann die Wanne 306 in die Wände des Gehäuses 202 als eine Leitung gebohrt oder auf andere Weise darin ausgebildet werden. Wenn die Wanne 306 ein in das Gehäuse 202 installiertes getrenntes Teil ist, dann kann das zur Herstellung der Wanne 306 verwendete Material, wie zum Beispiel Aluminium, Stahl, Polyamid oder einige Polymere, dazu ausreichend sein, hohen Temperaturen (zum Beispiel 140°C), die im Gehäuse 202 herrschen, standzuhalten.
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Das Trennventil 304 weist einen Einlass, der fluidisch mit dem Auslass des Entlastungsventils 302 gekoppelt ist, und eine erste Position auf, in der in erster Auslass fluidisch mit der Wanne 306 gekoppelt ist, so dass das Arbeitsfluid der Wanne 306 gezielt zugeführt werden kann. Das Trennventil 304 weist eine zweite Position auf, in der ein zweiter Auslass fluidisch mit dem Sumpf 230 der Hydraulikpumpe 228 gekoppelt ist, so dass das durch das Entlastungsventil 302 abgegebene Arbeitsfluid gezielt zur Hydraulikpumpe 228 zurückgeführt wird. Die verschiedenen Strömungswege für das Arbeitsfluid, wie durch das Kupplungsventil 300, das Entlastungsventil 302 und das Trennventil 304 gesteuert, werden unter Bezugnahme auf 4 weiter beschrieben.
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4 ist ein Hydraulikschema, das ein Schmiersystem 400 zur Verwendung mit dem Verteilergetriebe 200 der 2 und 3 zeigt. Die Bewegung des Arbeitsfluids durch das Schmiersystem 400 wird unter Bezugnahme auf die Positionen des Kupplungsventils 300, des Entlastungsventils 302 und des Trennventils 304 beschrieben. Ausgehend von der Hydraulikpumpe 228 kann Arbeitsfluid in den Einlass des Kupplungsventils 300 eintreten und entweder durch einen ersten Auslass in den Fluidbehälter des Aktuators 226 austreten, wie gezeigt, oder durch einen zweiten Auslass direkt in den Einlass des Trennventils 304 unter Umgehung der Kupplungsanordnung 214 austreten, wie oben beschrieben. Die Verwendung des Kupplungsventils 300 ist optional, da das Schmiersystem 400 ohne Verwendung des Kupplungsventils 300 Arbeitsfluid für die Wanne 306 bereitstellen kann. Die Verwendung des Kupplungsventils 300 zur Umgehung des Aktuators 226 und des Entlastungsventils 302 kann jedoch eine direktere Steuerung der Zuführung des Arbeitsfluids zur Wanne 306 gestatten.
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Durch Bewegen des Aktuators 226 tritt Arbeitsfluid aus dem Fluidbehälter des Aktuators 226 in einen Einlass des Entlastungsventils 302 ein, sobald einem Schwellendruckpegel im Fluidbehälter entsprochen wird. Weist die Kupplungsanordnung 214 eine ausgerückte Position auf, beispielsweise im Trennmodus, dann kann die Hydraulikpumpe 228 dahingehend gesteuert werden, ausreichende Arbeitsfluidmengen zu dem Behälter zu senden, um den Schwellendruckpegel zum Öffnen des Einlasses des Entlastungsventils 302 in einem gewünschten Intervall zu überwinden. Das Entlastungsventil 302 weist nur einen Auslass auf, so dass in den Einlass eintretendes Arbeitsfluid durch den Auslass ausgestoßen oder geleckt wird. An dieser Verbindungsstelle kann sich Arbeitsfluid aus dem zweiten Auslass des Kupplungsventils 300, falls vorhanden, mit Arbeitsfluid aus dem Auslass des Entlastungsventils 302 beim Eintreten in einen Einlass des Trennventils 304 vereinen.
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In den Einlass des Trennventils 304 eintretendes Arbeitsfluid kann entweder durch einen ersten Auslass zu der Wanne 306 zur Bereitstellung von Schmierung für Komponenten, wie zum Beispiel der Lageranordnung 227, wie in 3 gezeigt, austreten oder kann durch einen zweiten Auslass zu dem Sumpf 230 der Hydraulikpumpe 228 austreten. Das Trennventil 304 kann dahingehend gesteuert werden, das Arbeitsfluid beispielsweise in Verbindung mit dem Trennmodus, das heißt, wenn sich die Kupplungsanordnung 214 in einer ausgerückten Position befindet, zu der Wanne 306 zu senden. Das Trennventil 304 kann auch dahingehend gesteuert werden, das Arbeitsfluid zu der Wanne 306 zu senden, beispielsweise, wenn ein oder mehrere Sensoren anzeigen, dass sich eine Temperatur der Lageranordnung 227 über einem Schwellenwert befindet. Das Trennventil 304 kann dahingehend gesteuert werden, das Arbeitsfluid zu dem Sumpf 230 zu senden, beispielsweise wenn die Kupplungsanordnung 214 eine eingerückte Position einnimmt, wobei jegliches ausgestoßene Arbeitsfluid, das das Entlastungsventil 302 verlässt, zurückgeführt wird.
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In einem alternativen Beispiel (nicht gezeigt) kann das Trennventil 304 aus dem Schmiersystem 400 entfernt werden, so dass sich das Arbeitsfluid direkt von dem Auslass des Entlastungsventils 302 zu der Wanne 306 bewegt. In diesem Beispiel würde kein Teil des das Entlastungsventil 302 verlassenden Arbeitsfluids zu dem Sumpf 230 zurückgeführt werden, obgleich das Gehäuse 202 des Verteilergetriebes 200 seinen eigenen Sumpf (nicht gezeigt) für den Empfang jeglichen Arbeitsfluids, das aus der Lageranordnung 227 tropft oder fällt, enthalten kann. Die verschiedenen Positionen des Kupplungsventils 300 und des Trennventils 304 können durch eine Steuerung, wie zum Beispiel die unter Bezugnahme auf 1 beschriebene ECU 122, geregelt werden. Durch Verwendung des in den 3 und 4 beschriebenen Schmiersystems 400 können die Vorzüge einer besseren Kraftstoffökonomie, die durch Trennen der Sekundärausgangswelle 208 erreichbar ist, realisiert werden, ohne dass dies eine Auswirkung auf die Schmieranforderungen der Eingangswelle 204 und/oder der Primärausgangswelle 206 hat.
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Obgleich die Offenbarung in Verbindung mit der derzeit als am praktischsten und bevorzugtesten erachteten Ausführungsform erfolgte, sollte auf der Hand liegen, dass die Offenbarung verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen mit umfassen soll.
