DE102022206499A1 - Hydraulic system for a motor vehicle transmission - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem (1) für ein Getriebe (2) eines Kraftfahrzeugs (3). Das Hydrauliksystem (1) umfasst ein Pumpensystem (5) mit einem ersten Druckausgang (6) und mit einem zweiten Druckausgang (7), einen Primärkreis (11), einen Sekundärkreis (12) und ein Systemdruckventil (8) mit einem Ventilschieber (9), wobei der Ventilschieber (9) einen ersten Ventilbund (28) und einen zweiten Ventilbund (29) aufweist sowie in eine erste Schaltstellung und in eine zweite Schaltstellung verschoben werden kann. Das Hydrauliksystem (1) ist dazu eingerichtet, den Ventilschieber (9) derart mit einem stoßartigen Überdruck (Ppre) zu beaufschlagen, dass sich der Ventilschieber (9) aus der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung bewegt, sodass das Pumpensystem (5) besonders schnell aus einem Zweikreisbetrieb in einen Einkreisbetrieb wechseln kann. The invention relates to a hydraulic system (1) for a transmission (2) of a motor vehicle (3). The hydraulic system (1) comprises a pump system (5) with a first pressure outlet (6) and with a second pressure outlet (7), a primary circuit (11), a secondary circuit (12) and a system pressure valve (8) with a valve slide (9) , wherein the valve slide (9) has a first valve collar (28) and a second valve collar (29) and can be moved into a first switching position and into a second switching position. The hydraulic system (1) is designed to apply a sudden overpressure (P pre ) to the valve slide (9) in such a way that the valve slide (9) moves from the second switching position to the first switching position, so that the pump system (5) particularly can quickly switch from dual-circuit operation to single-circuit operation.
Description
Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a hydraulic system for a transmission of a motor vehicle.
Hydraulische Schaltgeräte in Automatikgetrieben von Kraftfahrzeugen sind typischerweise in drei Kreisläufe eingeteilt, welche je nach Priorität bedient werden. So dient ein Primärkreis der Versorgung von Schaltelementen (Lamellenkupplungen/Lamellenbremsen) des Automatikgetriebes, ein Sekundärkreis der Kühlung und Schmierung und ein Tertiärkreis der Rückführung einer Ölübermenge zu einem Pumpensystem des Automatikgetriebes (Saugaufladung). In dem Primärkreis herrscht dabei üblicherweise ein hoher Druck bei geringem Volumenstrom (außerhalb von Schaltungen) und im Sekundärkreis ein geringer Druck (üblicherweise ca. 1/3 des Drucks des Primärkreises) bei hohem Volumenstrom (zur Kühlung/Schmierung). Der Tertiärkreis hat keine direkten Anforderungen, sondern führt diejenige Ölübermenge (abhängig von der Pumpenfördermenge), welche nicht von dem Primärkreis und/oder von dem Sekundärkreis benötigt wird, zurück zum Ansaugpfad der Ölpumpe.Hydraulic switching devices in automatic transmissions of motor vehicles are typically divided into three circuits, which are operated depending on priority. A primary circuit is used to supply switching elements (multi-disc clutches/disc brakes) of the automatic transmission, a secondary circuit is used for cooling and lubrication, and a tertiary circuit is used to return excess oil to a pump system in the automatic transmission (suction charging). In the primary circuit there is usually a high pressure with a low volume flow (outside of circuits) and in the secondary circuit there is a low pressure (usually approx. 1/3 of the pressure of the primary circuit) with a high volume flow (for cooling/lubrication). The tertiary circuit has no direct requirements, but rather leads the excess oil quantity (depending on the pump delivery rate) that is not required by the primary circuit and/or by the secondary circuit back to the suction path of the oil pump.
Die Aufgabe, welcher Kreis zuerst versorgt wird, übernimmt ein Systemdruckventil (Druckbegrenzungsventil) des Automatikgetriebes. Die Ölversorgung wird dabei über das Pumpensystem bereitgestellt, welches typischerweise einen Volumenstrom proportional zu einer Eingangsdrehzahl des Automatikgetriebes liefert. Um eine Leistungsaufnahme (Druck multipliziert mit Volumenstrom) und damit auch den Energiebedarf des Pumpensystems zu reduzieren, wird in modernen Automatikgetrieben ein sogenanntes Zwei-Kreis-Pumpensystem eingesetzt, welches häufig aus einer doppelhubigen Flügelzellenpumpe besteht. Bei solchen Systemen wird der Druck in einer Flut (Sekundärflut) auf ein niedrigeres Niveau (auch annähernd 0 bar sind möglich) abgesenkt, wodurch das Aufnahmemoment und dadurch der Verbrauch reduziert wird. Der große Vorteil des Zwei-Kreis-Pumpensystems besteht darin, dass in Situationen, in denen ein hoher Volumenstrombedarf im Primärkreis gefordert wird (z.B. zum Schließen eines Schaltelements bei einer Schaltung), der Druck in der Sekundärflut auf den Primärdruck angehoben werden kann, um den Volumenstrom der Sekundärflut dem Primärkreis zur Verfügung zu stellen. Dies wird als „Zuschalten der Sekundärflut“ bezeichnet. Damit kann das gesamte Fördervolumen des Pumpensystems genutzt werden, um die Versorgung zu verbessern und Druckeinbrüche zu reduzieren.The task of determining which circuit is supplied first is carried out by a system pressure valve (pressure relief valve) in the automatic transmission. The oil supply is provided via the pump system, which typically delivers a volume flow proportional to an input speed of the automatic transmission. In order to reduce power consumption (pressure multiplied by volume flow) and thus also the energy requirement of the pump system, a so-called two-circuit pump system is used in modern automatic transmissions, which often consists of a double-stroke vane pump. In such systems, the pressure in a flood (secondary flood) is reduced to a lower level (almost 0 bar is also possible), which reduces the absorption torque and thus consumption. The big advantage of the two-circuit pump system is that in situations in which a high volume flow requirement is required in the primary circuit (e.g. to close a switching element in a circuit), the pressure in the secondary flow can be increased to the primary pressure To make the volume flow of the secondary flood available to the primary circuit. This is called “switching on the secondary flood”. This means that the entire delivery volume of the pump system can be used to improve the supply and reduce pressure drops.
Das Zuschalten der Sekundärflut wird dabei über ein selbstregelndes Hydrauliksystem gesteuert, das aus zwei Ventilen (Systemdruckventil und Schmierventil) besteht und dann den Druck in der Sekundärflut anhebt, wenn die Fördermenge der Primärpumpe nicht ausreicht, um die Bedarfe des Primärkreises zu sättigen. Der Bedarf im Primärkreis setzt sich aus der sogenannten Basisleckage, verursacht durch Ventilspalte (und hauptsächlich abhängig von Druck und Temperatur), und einem Schaltungsbedarf zum Füllen eines Schaltelements zusammen, ggfs. zusätzlich eines Ölflusses durch einen Wandler, wenn es sich um ein sogenanntes Wandlergetriebe handelt.The activation of the secondary flood is controlled via a self-regulating hydraulic system, which consists of two valves (system pressure valve and lubrication valve) and then increases the pressure in the secondary flood if the delivery rate of the primary pump is not sufficient to saturate the needs of the primary circuit. The demand in the primary circuit consists of the so-called base leakage, caused by valve gaps (and mainly dependent on pressure and temperature), and a switching requirement to fill a switching element, possibly additionally an oil flow through a converter if it is a so-called converter transmission .
Durch dieses Verhalten ergeben sich für das Pumpensystem zwei typische Betriebszustände. Zum einen herrscht bei dem sogenannten „Einkreisbetrieb“ in beiden Pumpenfluten annährend der gleiche Druck (Öffnungsdruck des Plattenventils bestimmt die Druckdifferenz). Im Einkreisbetrieb wird die Druckregelung in beiden Fluten vom Systemdruckventil geregelt. Zum anderen ist in dem sogenannten „Zweikreisbetrieb“ der Druck in der Sekundärflut abgesenkt. Der Primärdruck wird dann durch das Systemdruckventil und der Sekundärdruck durch das Schmierventil geregelt. Der Zweikreisbetrieb kann nur dann erreicht werden, wenn die Fördermenge der Primärflut ausreichend ist, um den Bedarf des Primärkreises zu decken. Der Zustand der Fluten ist dabei abhängig vom Ölbedarf (Leckage, Schaltbedarf, etc.) des hydraulischen Schaltgeräts und dem Angebot (Pumpenvolumenstrom).This behavior results in two typical operating states for the pump system. On the one hand, in the so-called “single-circuit operation” there is approximately the same pressure in both pump flows (the opening pressure of the plate valve determines the pressure difference). In single-circuit operation, the pressure control in both flows is regulated by the system pressure valve. On the other hand, in the so-called “dual-circuit operation” the pressure in the secondary flood is reduced. The primary pressure is then regulated by the system pressure valve and the secondary pressure by the lubrication valve. Dual circuit operation can only be achieved if the flow rate of the primary flood is sufficient to cover the needs of the primary circuit. The condition of the floods depends on the oil requirement (leakage, switching requirement, etc.) of the hydraulic switching device and the supply (pump volume flow).
Die
Im Zweikreisbetrieb regelt das Systemdruckventil typischerweise auf einer primären Steuerkante. Um von diesem Zustand in den Einkreisbetrieb zu wechseln, muss das Systemdruckventil die Steuerkante wechseln und ein Ventilschieber des Systemdruckventils auf eine sekundäre Steuerkante verfahren werden. Diese Wegänderung verläuft nicht unendlich schnell, weshalb während des Verfahrens des Ventilschiebers der Volumenstrom der Sekundärflut noch nicht den Primärkreis unterstützen kann (Druck unterhalb des Primärdrucks). Übersteigt der Ölbedarf während dieser Zeit das Ölangebot aus der Primärflut, kann es zu Systemdruckeinbrüchen kommen, welche sich auf die Schaltqualität auswirken. Erst wenn das Systemdruckventil auf die sekundäre Steuerkante fährt, kann 100% des Volumenstroms der Pumpe genutzt werden.In dual-circuit operation, the system pressure valve typically regulates on a primary control edge. To change from this state to single-circuit operation, the system pressure valve must Change the control edge and move a valve slide of the system pressure valve to a secondary control edge. This change in path does not occur infinitely quickly, which is why the volume flow of the secondary flood cannot yet support the primary circuit while the valve slide is moving (pressure below the primary pressure). If the oil requirement exceeds the oil supply from the primary flood during this time, system pressure drops can occur, which affect the switching quality. Only when the system pressure valve moves to the secondary control edge can 100% of the pump's volume flow be used.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, das Umschalten des Systemdruckventils während eines Wechsels aus dem Zweikreisbetrieb in den Einkreisbetrieb und umgekehrt zu verbessern. Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.An object of the present invention can be seen as improving the switching of the system pressure valve during a change from dual-circuit operation to single-circuit operation and vice versa. The task is solved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous embodiments are the subject of the subclaims, the following description and the figures.
Die vorliegende Erfindung schlägt vor, durch vorgesteuerte Pulse die Dynamik zum Umschalten des Systemdruckventils zu verbessern. Insbesondere wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, in einem Hydrauliksystem eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes ein Systemdruckventil mit einem Puls bzw. mit einem Druckimpuls zu beaufschlagen, welcher dem Systemdruckventil hilft, die Steuerkante schneller zu wechseln. Dieser Puls stellt eine stoßartige Druckspitze dar und kann als „Systemdruck-Prepuls“ bezeichnet werden. Der Puls löst das Problem, dass das Umschalten des Systemdruckventils - ausgelöst rein durch eine Volumenstromanforderung (z.B. bei Beginn der Schaltung) - zu langsam ablaufen kann, wodurch Druckeinbrüche entstehen können, welche Auswirkungen auf die Schaltqualität haben.The present invention proposes using pilot-controlled pulses to improve the dynamics for switching the system pressure valve. In particular, according to the present invention, it is proposed to apply a pulse or a pressure pulse to a system pressure valve in a hydraulic system of a motor vehicle automatic transmission, which helps the system pressure valve to change the control edge more quickly. This pulse represents a burst pressure peak and can be referred to as a “system pressure prepulse”. The pulse solves the problem that the switching of the system pressure valve - triggered purely by a volume flow requirement (e.g. at the start of switching) - can be too slow, which can lead to pressure drops, which have an impact on the switching quality.
In diesem Sinne wird erfindungsgemäß ein Hydrauliksystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Das Hydrauliksystem umfasst ein Pumpensystem mit einem ersten Druckausgang und mit einem zweiten Druckausgang, einen Primärkreis, einen Sekundärkreis und ein Systemdruckventil einem Ventilschieber. Der Ventilschieber weist einen ersten Ventilbund und einen zweiten Ventilbund auf und kann in eine erste Schaltstellung sowie in eine zweite Schaltstellung verschoben werden. Das Hydrauliksystem ist dazu eingerichtet, den Ventilschieber derart mit einem stoßartigen Überdruck („Prepuls“) zu beaufschlagen, dass sich der Ventilschieber aus der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung bewegt. Der erste Druckausgang und der Primärkreis sind dabei derart mit dem Systemdruckventil verbunden, dass von dem Pumpensystem über dessen ersten Druckausgang geförderte Hydraulikflüssigkeit über den ersten Ventilbund des Ventilschiebers ganz oder teilweise in den Primärkreis gefördert wird, und zwar abhängig davon, ob sich der Ventilschieber in der ersten Schaltstellung oder in der zweiten Schaltstellung befindet.In this sense, according to the invention, a hydraulic system is provided for a transmission of a motor vehicle. The hydraulic system includes a pump system with a first pressure output and a second pressure output, a primary circuit, a secondary circuit and a system pressure valve and a valve slide. The valve slide has a first valve collar and a second valve collar and can be moved into a first switching position and into a second switching position. The hydraulic system is set up to apply a sudden overpressure (“prepulse”) to the valve slide in such a way that the valve slide moves from the second switching position to the first switching position. The first pressure outlet and the primary circuit are connected to the system pressure valve in such a way that hydraulic fluid conveyed by the pump system via its first pressure outlet is completely or partially conveyed into the primary circuit via the first valve collar of the valve slide, depending on whether the valve slide is in the first switching position or in the second switching position.
Der zweite Druckausgang, der Primärkreis und der Sekundärkreis wiederum sind derart mit dem Systemdruckventil verbunden, dass von dem Pumpensystem über dessen zweiten Druckausgang geförderte Hydraulikflüssigkeit über den zweiten Ventilbund des Ventilschiebers ausschließlich in den Primärkreis gefördert wird, wenn sich der Systemdruckventilschieber in der ersten Schaltstellung befindet, wobei ein über den zweiten Druckausgang ausgegebener Sekundärdruck sich auf einen Niveau über dem ausgegebenen Primärdruck auf Grund des Öffnungsdrucks des Plattenventils erhöht. Ferner wird von dem Pumpensystem über dessen zweiten Druckausgang geförderte Hydraulikflüssigkeit über den zweiten Ventilbund des Ventilschiebers ausschließlich in den Sekundärkreis gefördert, wenn sich der Systemdruckventilschieber in der zweiten Schaltstellung befindet.The second pressure outlet, the primary circuit and the secondary circuit are in turn connected to the system pressure valve in such a way that hydraulic fluid delivered by the pump system via its second pressure outlet is delivered exclusively into the primary circuit via the second valve collar of the valve slide when the system pressure valve slide is in the first switching position, wherein a secondary pressure output via the second pressure outlet increases to a level above the output primary pressure due to the opening pressure of the plate valve. Furthermore, hydraulic fluid delivered by the pump system via its second pressure outlet is delivered exclusively into the secondary circuit via the second valve collar of the valve slide when the system pressure valve slide is in the second switching position.
Um eine möglicherweise nachfolgende Druckspitze zu reduzieren, welche durch das Abschalten der Sekundärflut entsteht, kann außerdem ein sogenannter Postpuls angesteuert werden. In diesem Sinne kann das Hydrauliksystem dazu eingerichtet sein, den Ventilschieber derart mit einem stoßartigen Unterdruck zu beaufschlagen, dass sich der Ventilschieber aus der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung bewegt. Aufgrund des stoßartigen Unterdrucks kann der Ventilschieber des Systemdruckventils, insbesondere durch eine Rückkopplungskraft, derart in Richtung der zweiten Schaltstellung verschoben, dass insbesondere die Sekundärsteuerkante des Ventilschiebers eine Öffnung in Richtung des Sekundärkreises freigibt, wodurch der Druck in dem Primärkreis reduziert wird. Somit können durch den Prepuls und den Postpuls sowohl beim Zuschalten als auch beim Abschalten der Sekundärflut die Dynamik des Systemdruckventils verbessert, und damit Druckeinbrüche und -spitzen reduziert werden.In order to reduce a possible subsequent pressure peak, which arises from switching off the secondary flood, a so-called post-pulse can also be activated. In this sense, the hydraulic system can be set up to apply a sudden negative pressure to the valve slide in such a way that the valve slide moves from the first switching position into the second switching position. Due to the shock-like negative pressure, the valve slide of the system pressure valve can be displaced in the direction of the second switching position, in particular by a feedback force, in such a way that in particular the secondary control edge of the valve slide releases an opening in the direction of the secondary circuit, whereby the pressure in the primary circuit is reduced. The prepulse and the postpulse can thus improve the dynamics of the system pressure valve both when switching on and switching off the secondary flood, and thus reduce pressure dips and peaks.
Die zeitliche Abfolge der Pulse ist nicht fest und kann variabel gestaltet werden, insbesondere in Relation zum Start der Schnellfüllung von Schaltelementen oder zum Ende der Schnellfüllung. In diesem Sinne ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Hydrauliksystem dazu eingerichtet ist, den Ventilschieber entweder zunächst mit dem stoßartigen Überdruck und anschließend mit dem stoßartigen Unterdruck zu beaufschlagen oder aber zunächst mit dem stoßartigen Unterdruck und anschließend mit dem stoßartigen Überdruck zu beaufschlagen.The time sequence of the pulses is not fixed and can be made variable, in particular in relation to the start of the quick filling of switching elements or the end of the quick filling. In this sense, according to one embodiment, it is provided that the hydraulic system is set up to apply the valve slide either first with the shock-like excess pressure and then with the shock-like negative pressure or first with the shock-like negative pressure and then with the shock-like excess pressure.
Der stoßartige Überdruck hat bevorzugt eine zeitliche Länge von weniger als 0,1 Sekunden, beispielsweise eine Länge im Bereich von 50 Millisekunden. Das Gleiche kann alternativ oder zusätzlich für den stoßartigen Unterdruck gelten. In diesem Sinne ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Hydrauliksystem dazu eingerichtet ist, den Ventilschieber für weniger als 0,1 Sekunden mit dem stoßartigen Überdruck und/oder mit dem stoßartigen Unterdruck zu beaufschlagen.The sudden overpressure preferably has a duration of less than 0.1 seconds, for example a length in the range of 50 milliseconds. The same can alternatively or additionally apply to the shock-like negative pressure. In this sense, according to one embodiment, it is provided that the hydraulic system is set up to apply the shock-like excess pressure and/or the shock-like negative pressure to the valve slide for less than 0.1 seconds.
Der stoßartige Überdruck kann insbesondere durch eine kurzzeitige Druckspitze des Vorsteuerdrucks generiert werden. In diesem Sinne ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das Hydrauliksystem eine Vorsteuerdruckleitung umfasst, die derart mit dem Systemdruckventil verbunden ist, dass ein in der Vorsteuerdruckleitung vorherrschender Vorsteuerdruck auf einen Stellkolben des Ventilschiebers wirkt. Der stoßartige Überdruck wird dabei über die Vorsteuerdruckleitung auf den Stellkolben des Ventilschiebers übertragen, sodass sich der Ventilschieber aus der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung bewegt, wobei der stoßartige Überdruck eine Druckspitze des Vorsteuerdrucks ist.The sudden overpressure can be generated in particular by a short-term pressure peak in the pilot control pressure. In this sense, according to a further embodiment, it is provided that the hydraulic system comprises a pilot pressure line which is connected to the system pressure valve in such a way that a pilot pressure prevailing in the pilot pressure line acts on an actuating piston of the valve slide. The sudden overpressure is transmitted via the pilot pressure line to the actuating piston of the valve slide, so that the valve slide moves from the second switching position into the first switching position, the sudden overpressure being a pressure peak of the pilot pressure.
In einer Ausführungsform umfasst das Hydrauliksystem weiterhin ein Vorsteuerventil, insbesondere mit einem elektromagnetisch betätigten Aktuator, wobei ein Druckeingang des Vorsteuerventils mit der Systemdruckleitung verbunden sein kann. Das Vorsteuerventil gibt den hydraulischen Vorsteuerdruck aus. Der Vorsteuerdruck resultiert in einer hydraulischen Vorsteuerkraft, die in der gleichen Richtung auf den Systemdruckventilschieber wirken kann wie eine mechanische Vorspannkraft, sodass die hydraulische Vorsteuerkraft die mechanische Vorspannkraft verstärkt. Das elektromagnetische Vorsteuerventil ist insbesondere dazu eingerichtet, den Vorsteuerdruck und den stoßartigen Überdruck zu erzeugen sowie den Stellkolben des Ventilschiebers über die Vorsteuerdruckleitung mit dem stoßartigen Überdruck zu beaufschlagen.In one embodiment, the hydraulic system further comprises a pilot control valve, in particular with an electromagnetically actuated actuator, wherein a pressure inlet of the pilot control valve can be connected to the system pressure line. The pilot valve outputs the hydraulic pilot pressure. The pilot pressure results in a hydraulic pilot force that can act on the system pressure valve spool in the same direction as a mechanical biasing force, so that the hydraulic pilot force amplifies the mechanical biasing force. The electromagnetic pilot control valve is designed in particular to generate the pilot control pressure and the surge pressure and to apply the surge pressure to the actuating piston of the valve slide via the pilot pressure line.
Abhängig vom Volumenstrom, den das Systemdruckventil abführen muss, kann die Höhe des Prepulses angepasst werden, da bei einem zu starken Prepuls Druckspitzen entstehen können. In diesem Sinne ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das elektromagnetische Vorsteuerventil dazu eingerichtet ist, den maximalen Druck und/oder die zeitliche Länge des stoßartigen Überdrucks in Abhängigkeit von einem überschüssigen Volumenstrom zu erzeugen, der über den primären Ventilbund des Systemdruckventils in den Sekundärkreis abgeführt wird.Depending on the volume flow that the system pressure valve has to dissipate, the height of the prepulse can be adjusted, as pressure peaks can occur if the prepulse is too strong. In this sense, according to a further embodiment, it is provided that the electromagnetic pilot control valve is set up to generate the maximum pressure and / or the time length of the sudden overpressure as a function of an excess volume flow, which is discharged into the secondary circuit via the primary valve collar of the system pressure valve becomes.
Weiterhin kann das elektromagnetische Vorsteuerventil dazu eingerichtet sein, den stoßartigen Unterdruck durch einen Druckabfall des Vorsteuerdrucks zu erzeugen, sodass eine innerhalb des Primärkreises auftretende Druckspitze reduziert wird, die dadurch entsteht, dass beide Druckausgänge des Pumpensystems ausschließlich in den Primärkreis fördern, wenn der Systemdruckventilschieber aus der ersten Schaltstellung durch den stoßartigen Überdruck in die erste Schaltstellung bewegt worden ist. Ferner kann das elektromagnetische Vorsteuerventil dazu eingerichtet sein, den Druckabfall des Vorsteuerdrucks für eine Dauer von weniger als 0,1 Sekunden zu erzeugen und danach den Vorsteuerdruck wieder auf einen Wert zu erhöhen, der vor dem Druckabfall vorlag. Außerdem kann das elektromagnetische Vorsteuerventil dazu eingerichtet sein, den kurzen Druckabfall nach dem stoßartigen Überdruck zu erzeugen, und zwar sehr kurz danach, z.B. weniger als 100 Millisekunden nach dem stoßartigen Überdruck.Furthermore, the electromagnetic pilot control valve can be set up to generate the shock-like negative pressure by a pressure drop in the pilot pressure, so that a pressure peak occurring within the primary circuit is reduced, which arises from the fact that both pressure outputs of the pump system deliver exclusively into the primary circuit when the system pressure valve slide is out of the first switching position has been moved into the first switching position by the sudden overpressure. Furthermore, the electromagnetic pilot control valve can be set up to generate the pressure drop in the pilot control pressure for a period of less than 0.1 seconds and then to increase the pilot control pressure again to a value that existed before the pressure drop. In addition, the electromagnetic pilot control valve can be set up to generate the short pressure drop after the sudden overpressure, very shortly afterwards, for example less than 100 milliseconds after the sudden overpressure.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hierbei zeigt
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1 einen Hydraulikschaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, -
2 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Automatikgetriebe, dasein Hydrauliksystem nach 1 umfasst, -
3 ein Diagramm, welches den zeitlichen Verlaufe eines Vorsteuerdrucks und eines primären Systemdruck des Hydrauliksystems nach1 zeigt, wobei der Vorsteuerdruck einen stoßartigen Überdruck aufweist, und -
4 ein weiteres Diagramm, welches den zeitlichen Verlaufe eines Vorsteuerdrucks und eines primären Systemdruck des Hydrauliksystems nach1 zeigt, wobei der Vorsteuerdruck einen stoßartigen Unterdruck aufweist.
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1 a hydraulic circuit diagram of a first exemplary embodiment of a hydraulic system according to the invention for an automatic transmission of a motor vehicle, -
2 a side view of a motor vehicle with an automatic transmission that has ahydraulic system 1 includes, -
3 a diagram showing the time course of a pilot pressure and a primary system pressure of thehydraulic system 1 shows, whereby the pilot pressure has a sudden overpressure, and -
4 Another diagram showing the time course of a pilot pressure and a primary system pressure of thehydraulic system 1 shows, whereby the pilot pressure has a shock-like negative pressure.
Der Primärkreis 11 dient der Versorgung der Schaltelemente (Kupplungen/Bremsen) des Automatikgetriebes 2 mit einer unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit (in dem gezeigten Ausführungsbeispiel Öl), wohingegen der Sekundärkreis 12 der Kühlung und Schmierung des Automatikgetriebes 2 mittels der Hydraulikflüssigkeit dient. Ein Tertiärkreis 13 des Hydrauliksystems 1 dient der Rückführung einer Übermenge der Hydraulikflüssigkeit zu dem Pumpensystem 5 des Automatikgetriebes 2 (Saugaufladung). In dem Primärkreis 11 herrscht dabei ein höherer Druck bei geringerem Volumenstrom (außerhalb von Schaltungen) im Vergleich zu dem Sekundärkreis 12, innerhalb dessen ein geringerer Druck (ca. 1/3 des Drucks, der in dem Primärkreis 11 vorherrscht) bei höherem Volumenstrom vorherrscht (zur Kühlung/Schmierung). Der Tertiärkreis 13 hat keine direkten Anforderungen, sondern wird durch die Übermenge (abhängig von der Pumpenfördermenge) der Hydraulikflüssigkeit gespeist, welche nicht von dem Primärkreis 11 oder von dem Sekundärkreis 12 benötigt wird. Die Steuerung, welcher der beiden Kreise 11, 12 zuerst versorgt wird, übernimmt das Systemdruckventil 8, das als ein Druckbegrenzungsventil ausgeführt ist. Die Steuerung, wie viel Öl über aus dem Sekundärkreis 12 in die Saugaufladung 13 geleitet wird, übernimmt ein Schmierventil 14. Im Folgenden werden die Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit Öl als Hydraulikflüssigkeit beschrieben, wobei auf ähnliche Weise jedoch auch andere Hydraulikflüssigkeiten zum Einsatz kommen können. The
Die Ölversorgung wird über das Pumpensystem 5 bereitgestellt, welches einen Volumenstrom liefert, der insbesondere proportional zu einer Eingangsdrehzahl des Automatikgetriebes 2 ist. Um eine Leistungsaufnahme (Druck multipliziert mit Volumenstrom) und damit auch den Energiebedarf des Pumpensystems 5 zu reduzieren, kommt ein sogenanntes Zwei-Kreis-Pumpensystem zum Einsatz, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Form einer doppelhubigen Flügelzellenpumpe. Ein Beispiel einer geeigneten doppelhubigen Flügelzellenpumpe ist beispielsweise aus der
Bei der doppelhubigen Flügelzellenpumpe 5 kann der Druck in einer Flut (Sekundärflut; ausgegeben bzw. bereitgestellt über den zweiten Druckausgang 7) auf ein niedrigeres Niveau (auch annähernd 0 bar sind möglich) abgesenkt werden, wodurch das Aufnahmemoment und dadurch der Verbrauch reduziert wird. Eine Primärflut kann über den ersten Druckausgang 6 ausgegeben bzw. bereitgestellt werden. Ein großer Vorteil des Zwei-Kreis-Pumpensystems 5 besteht darin, dass in Situationen, in denen ein hoher Volumenstrombedarf im Primärkreis 11 gefordert wird (z.B. bei einer Schaltung einer oder mehrerer der Schaltelemente des Automatikgetriebes 2), der Druck in der Sekundärflut auf einen Primärdruck angehoben werden kann, der von der Primärflut bereitgestellt wird, um den Volumenstrom der Sekundärflut dem Primärkreis zur Verfügung zu stellen. Damit kann das gesamte Fördervolumen des Pumpensystems 5 genutzt werden, um die Versorgung zu verbessern und Druckeinbrüche zu reduzieren.In the case of the double-
Das Zuschalten der Sekundärflut wird dabei über ein sich selbstregelndes Hydraulikuntersystem gesteuert, welches das Systemdruckventil 8 und das Schmierventil 14 umfasst (in der Zeichnung lediglich schematisch ohne Anschlüsse oder ähnliches dargestellt) und bei Untersättigung des Primärkreises 11 die Sekundärflut zuschaltet. The switching on of the secondary flood is controlled via a self-regulating hydraulic subsystem, which includes the
Die Zuschaltung der Sekundärflut erfolgt, indem der zweite Druckausgang 7 des Pumpensystems 7 über das Systemdruckventil 8 mit dem Primärkreis 11 verbunden wird, was durch dazu geeignete Stellungen des Systemdruckventilschiebers 9 erreicht wird. Der Ölmengenbedarf und Druckbedarf innerhalb des Primärkreises 11 setzt sich aus der sogenannten Grundleckage, verursacht durch Ventilspalte (und hauptsächlich abhängig von Druck und Temperatur) und einem Schaltungsbedarf zum Füllen eines Schaltelements zusammen.The secondary flood is switched on by connecting the
Das Systemdruckventil 8 ist ein Wegeventil, welches insbesondere das Ventilgehäuse 10 und den Systemdruckventilschieber 9 umfasst. Der Systemdruckventilschieber 9 kann innerhalb des Ventilgehäuses 10 entlang einer Längsachse L des Systemdruckventils 8 in einander entgegengesetzten axialen Richtungen x1 (erste axiale Richtung) und x2 (zweite axiale Richtung) hin und her bewegt bzw. verstellt werden. Der Systemdruckventilschieber 9 ist mittels eines Rückstellelements in Form eines Federelements 15 in einer ersten Schaltstellung vorgespannt. Das Federelement 15 ist im Bereich einer ersten Stirnseite S1 des Systemdruckventils 8 angeordnet.The
Das Systemdruckventil 8 weist sieben entlang der Längsachse L mit Abstand zueinander angeordnete Gehäusetaschen 16.1 bis 16.7 auf. Die Gehäusetaschen 16.1 bis 16.7 können von dem Ventilgehäuse 10 gebildet werden. Die Gehäusetaschen 16.1 bis 16.7 sind innen hohl ausgestaltet, verlaufen insbesondere 360° umlaufend und bilden jeweils eine Ventiltasche 17.1 bis 17.7, welche sich in einer radialen Richtung r des Systemdruckventils 8 weiter nach außen erstreckt als eine in der Längsrichtung L des Systemdruckventils 8 verlaufende Längsbohrung 18 des Ventilgehäuses 10. Das Ventilgehäuse 10 weist weiterhin im Bereich jeder der Ventiltaschen 17.1 bis 17.7 jeweils wenigstens einen Anschluss auf, welcher jeweils mit einer der Ventiltaschen 17.1 bis 17.7 verbunden ist.The
Im Bereich der ersten Stirnseite S1 sind die erste Gehäusetasche 16.1, die erste Ventiltasche 17.1 und ein erster Anschluss 19.1 angeordnet. Der erste Anschluss 19.1 ist ein Druckeingang und in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über eine Vorsteuerdruckleitung 20 und eine Vorsteuerdruckblende 21 mit einem Druckausgang 24 eines elektromagnetischen Vorsteuerventils 22 verbunden.The first housing pocket 16.1, the first valve pocket 17.1 and a first connection 19.1 are arranged in the area of the first end face S1. The first connection 19.1 is a pressure inlet and, in the exemplary embodiment shown, is connected to a
Benachbart und mit Abstand in der zweiten Richtung x2 sind die zweite Gehäusetasche 16.2, die zweite Ventiltasche 17.2 und ein zweiter Anschluss 19.2 angeordnet. Der zweite Anschluss 19.2 ist ein Druckausgang und mit einer Schmierölleitung 23 verbunden. Die Schmierölleitung 23 führt stromabwärts zu dem Schmierölventil 14, welches einen sekundären Systemdruck Psys2 in dem Sekundärkreis 12 (bzw. Schmierölkreis/Kühlölkreis) des Hydrauliksystems 1 einregelt.The second housing pocket 16.2, the second valve pocket 17.2 and a second connection 19.2 are arranged adjacent and at a distance in the second direction x2. The second connection 19.2 is a pressure outlet and is connected to a
Benachbart und mit Abstand in der zweiten Richtung x2 sind die dritte Gehäusetasche 16.3, die dritte Ventiltasche 17.3 sowie ein dritter Anschluss 19.3 und ein vierter Anschluss 19.4 angeordnet. Der dritte Anschluss 19.3 ist ein Druckeingang, der über eine Primärdruckleitung 37 mit dem ersten Druckausgang 6 des Pumpensystems 5 verbunden ist. Der vierte Anschluss 19.4 ist ein Druckausgang, der mit der Systemdruckleitung 11 verbunden ist, innerhalb welcher ein primärer Systemdruck Psys1 vorherrscht, der durch das Systemdruckventil 8 geregelt wird.The third housing pocket 16.3, the third valve pocket 17.3 and a third connection 19.3 and a fourth connection 19.4 are arranged adjacent and at a distance in the second direction x2. The third connection 19.3 is a pressure inlet which is connected to the
Benachbart und mit Abstand in der zweiten Richtung x2 sind die vierte Gehäusetasche 16.4, die vierte Ventiltasche 17.4 und ein fünfter Anschluss 19.5 angeordnet. Der fünfte Anschluss 19.5 ist ein Druckausgang und mit der Schmierölleitung 23 verbunden, die stromabwärts zu dem Schmierölventil 14 führt und in den Sekundärkreis 12 übergeht.The fourth housing pocket 16.4, the fourth valve pocket 17.4 and a fifth connection 19.5 are arranged adjacent and at a distance in the second direction x2. The fifth connection 19.5 is a pressure outlet and is connected to the
Benachbart und mit Abstand in der zweiten Richtung x2 sind die fünfte Gehäusetasche 16.5, die fünfte Ventiltasche 17.5 sowie ein sechster Anschluss 19.6 und ein siebter Anschluss 19.7 angeordnet. Der sechste Anschluss 19.6 ist ein Druckeingang, der über eine Sekundärdruckleitung 38 mit dem zweiten Druckausgang 7 des Pumpensystems 5 verbunden ist. Der siebte Anschluss 19.7 ist ein Druckausgang, der über ein Rückschlagventil mit der Systemdruckleitung 11 verbunden ist, innerhalb welcher der primäre Systemdruck Psys1 vorherrscht, der durch das Systemdruckventil 8 geregelt wird.The fifth housing pocket 16.5, the fifth valve pocket 17.5 as well as a sixth connection 19.6 and a seventh connection 19.7 are arranged adjacent and at a distance in the second direction x2. The sixth connection 19.6 is a pressure inlet which is connected to the
Benachbart und mit Abstand in der zweiten Richtung x2 sind die sechste Gehäusetasche 16.6, die sechste Ventiltasche 17.6 und ein achter Anschluss 19.8 angeordnet. Der achte Anschluss 19.8 ist ein Druckausgang und über eine Blende mit einem drucklosen Tank T verbunden.The sixth housing pocket 16.6, the sixth valve pocket 17.6 and an eighth connection 19.8 are arranged adjacent and at a distance in the second direction x2. The eighth connection 19.8 is a pressure outlet and is connected to an unpressurized tank T via an aperture.
Schließlich sind im Bereich einer zweiten Stirnseite S2 des Systemdruckventils 8 benachbart und mit Abstand in der zweiten Richtung x2 die siebte Gehäusetasche 16.7, die siebte Ventiltasche 17.7 und ein neunter Anschluss 19.9 angeordnet. Der neunte Anschluss 19.9 ist ein Druckeingang und über eine Blende 25 mit dem ersten Druckausgang 6 des Pumpensystems 5 verbunden.Finally, in the area of a second end face S2 of the
Der Systemdruckventilschieber 9 weist eine Kolbenstange 27 auf. An der Kolbenstange 27 sind mehrere Ventilbünde 28, 29, 30 und 31 angeordnet. Die einzelnen Ventilbünde 28, 29, 30 und 31 sind dabei insbesondere fest mit der Kolbenstange 27 verbunden. Die Ventilbünde 28, 29, 30 und 31 erstrecken sich in der radialen Richtung r des Ventilschiebers 9 weiter nach außen als die Kolbenstange 27. Die Durchmesser der Ventilbünde 28, 29, 30 und 31 sind derart gewählt, dass sie gemeinsam mit der Kolbenstange 27 innerhalb der Längsbohrung 18 des Ventilgehäuses 10 in der Längsrichtung L hin und her bewegt werden können, und zwar insbesondere (in hohem Maße) abdichtend und reibungsfrei. Die Ventiltaschen 17.1 bis 17.7 wiederum erstrecken sich in der radialen Richtung r des Ventilschiebers 27 weiter nach außen als die Ventilbünde 28, 29, 30 und 31.The system
Ein erster Ventilbund 28 ist dabei im Bereich der ersten Stirnseite S1 angeordnet. Weiterhin ist ein zweiter Ventilbund 29 benachbart zu dem ersten Kolben 28 und mit axialem Abstand in der zweiten Richtung x2 zu dem ersten Kolben 28 angeordnet. Ein dritter Ventilbund 30 ist ferner benachbart zu dem zweiten Ventilbund 29 und mit axialem Abstand in der zweiten Richtung x2 zu dem zweiten Ventilbund 29 angeordnet. Im Bereich der zweiten Stirnseite S2 ist schließlich ein vierter Ventilbund 31 unmittelbar benachbart zu dem dritten Ventilbund 30 angeordnet.A
Die mechanische Vorspannkraft Fmech des Federelements 15 kann durch einen hydraulischen Vorsteuerdruck Pvor verstärkt werden, der durch das Vorsteuerventil 22 erzeugt wird. Ein Druckeingang des Vorsteuerventils 22 kann dabei mit dem Primärkreis 11 verbunden sein, um das Vorsteuerventil 22 mit unter Druck stehendem Öl zu versorgen. Das Vorsteuerventil 22 gibt den hydraulischen Vorsteuerdruck Pvor aus. Aus dem Vorsteuerdruck Pvor resultiert eine hydraulische Vorsteuerkraft Fvor, die in der gleichen Richtung auf den Systemdruckventilschieber 9 wirkt wie die mechanische Vorspannkraft Fmech des Federelements 15, sodass die hydraulische Vorsteuerkraft Fvor die mechanische Vorspannkraft Fmech verstärkt. Das Vorsteuerventil 22 kann beispielsweise eine Druck-Strom-Kennlinie mit fallendem Gradienten aufweisen, sodass das Vorsteuerventil 22 über seinen Druckausgang 24 den maximal möglichen hydraulischen Vorsteuerdruck Pvor in die Vorsteuerdruckleitung 20 einspeist, wenn ein elektromagnetischer Aktuator 26 des Vorsteuerventils 22 nicht bestromt wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn bei einer Aktivierung eines mechanischen Notlaufs des Automatikgetriebes 2 eine Strom- bzw. Spannungsversorgung der elektronischen Getriebesteuerung 35 abgestellt wird.The mechanical preload force F mech of the
Wenn sich der Systemdruckventilschieber 9 in der ersten Schaltstellung befindet, dann dichtet der erste Ventilbund 28 die zweite Ventiltasche 17.2 von der dritten Ventiltasche 17.3 ab, sodass die zweite Ventiltasche 17.2 nicht mit der dritten Ventiltasche 17. 3 verbunden ist und sodass der zweite Anschluss 19.2 weder mit dem dritten Anschluss 19.3 noch mit dem vierten Anschluss 19.4 verbunden ist. Auf diese Weise wird Hydraulikflüssigkeit, die von dem Pumpensystem 5 gefördert, über dessen ersten Druckausgang 6 ausgegeben und an den dritten Anschluss 19.3 angelegt wird, über die dritte Ventiltasche 17.3, die Längsbohrung 18 sowie den vierten Anschluss 19.4 des Systemdruckventils 8 ausschließlich in den Primärkreis 11 und nicht in den Sekundärkreis 12 geleitet, wenn sich der Systemdruckventilschieber 9 in der ersten Schaltstellung befindet.If the system
Wenn sich der Systemdruckventilschieber 9 in der ersten Schaltstellung befindet, dann dichtet weiterhin der zweite Ventilbund 29 die vierte Ventiltasche 17.4 von der fünften Ventiltasche 17.5 ab (abweichend von der durch
Dadurch, dass keine von dem Pumpensystem 5 geförderte und über dessen beide Druckausgänge 6, 7 ausgegebene Hydraulikflüssigkeit über das Systemdruckventil 8 in den Sekundärkreis 12 fließt, sondern ausschließlich in den Primärkreis 11, stellt das Systemdruckventil 8 einen maximalen primären Systemdruck Psys1 in dem Primärkreis 11 ein, wenn sich der Systemdruckventilschieber 9 in der ersten Schaltstellung befindet. Der primäre Systemdruck Psys1 dient insbesondere zum Schalten der Schaltelemente des Automatikgetriebes 2. Durch dieses Verhalten ergibt sich für das Pumpensystem 5 ein Betriebszustand, der als „Einkreisbetrieb“ bezeichnet werden kann. Dabei baut das Pumpensystem 5 in der Primärdruckleitung 37 einen Primärdruck Pprim auf, indem das Pumpensystem 5 einen Ölvolumenstrom über den ersten Druckausgang 6 in die Primärdruckleitung 37 fördert. Analog baut das Pumpensystem 5 in der Sekundärdruckleitung 38 einen Sekundärdruck Psek auf, indem das Pumpensystem 5 einen Ölvolumenstrom über den zweiten Druckausgang 7 in die Sekundärdruckleitung 38 fördert. In dem Einkreisbetrieb des Pumpensystems 5 herrscht in beiden Pumpenfluten annährend der gleiche Druck. Dabei wird der Sekundärdruck Psek, der in der Sekundärdruckleitung 38 vorherrscht, auf den Primärdruck Pprim angehoben, der in der Primärdruckleitung 37 vorherrscht.Because no hydraulic fluid conveyed by the
Wenn das Pumpensystem 5 Hydraulikflüssigkeit in das Hydrauliksystem 1 fördert, dann entsteht ein Druck, welcher über das Systemdruckventil 8 geregelt werden kann. Wie bereits vorstehend erwähnt ist der neunte Anschluss 19.9 des Systemdruckventils 8 über eine Blende 25 mit dem ersten Druckausgang 6 des Pumpensystems 5 verbunden. Im Wesentlichen funktioniert diese Druckregelung derart, dass der durch den ersten Druckausgang 6 des Pumpensystems 5 erzeugte Primärdruck Pprim über die Blende 25 und den neunten Anschluss 19.9 der siebten Ventiltasche 17.7 der Längsbohrung 18 zugeführt wird und dort auf eine stirnseitige Druckfläche 36 des Systemdruckventilschiebers 9 wirkt. Aus dieser Rückkopplung des Primärdrucks Pprim resultiert eine in der ersten axialen Richtung x1 wirkende Rückkopplungskraft Fprim, die der mechanischen Vorspannkraft Fmech des Federelements 15 und der hydraulischen Vorsteuerkraft Fvor des Vorsteuerventils 22 entgegenwirkt. Die Rückkopplungskraft Fprim wirkt daher derart auf den Systemdruckventilschieber 9, dass dieser dazu tendiert, sich in Richtung eines Endanschlags auf der ersten Stirnseite S1 zu bewegen. Wenn sich der Systemdruckventilschieber 9 in dem Endanschlag auf der ersten Stirnseite S1 befindet, dann schlägt der erste Ventilbund 28 in der ersten axialen Richtung x1 im Bereich der federseitigen ersten Ventiltasche 17.1 an ein stirnseitiges Ende des Ventilgehäuses 10 an.When the
Auf einem Weg von der ersten Schaltstellung in den Endanschlag auf der ersten Stirnseite S1 nimmt der Systemdruckventilschieber 9 eine zweite Schaltstellung ein, wobei durch den ersten Ventilbund 28 bzw. den zweiten Ventilbund 29 die zweite Ventiltasche 17.2 bzw. die vierte Ventiltasche 17.4 überfahren werden, über die ein überschüssiger Ölvolumenstrom abgelassen und damit der primäre Systemdruck Psys1 im geregelten primären Systemdruckkreis 11 entlüftet bzw. herabgesetzt werden kann.On a path from the first switching position to the end stop on the first end face S1, the system
Im Detail dichtet der erste Ventilbund 28 (wie auch in der ersten Schaltstellung und durch
Allerdings öffnet der zweite Ventilbund 29 (anders als in der ersten Schaltstellung) nunmehr, wenn sich der Systemdruckventilschieber 9 in der zweiten Schaltstellung befindet, die vierte Ventiltasche 17.4 gegenüber der fünften Ventiltasche 17.5, sodass die vierte Ventiltasche 17.4 mit der fünften Ventiltasche 17.5 verbunden ist (wie durch
Durch dieses Verhalten ergibt sich für das Pumpensystem 5 ein Betriebszustand, der als „Zweikreisbetrieb“ bezeichnet werden kann. In dem Zweikreisbetrieb des Pumpensystems 5 ist der Druck in der Sekundärflut abgesenkt. Der primäre Systemdruck Psys1 wird mittels des Systemdruckventils 8 geregelt. Der sekundäre Systemdruck Psys2 wird mittels des Schmierventils 14 geregelt. Der Zweikreisbetrieb kann nur dann erreicht werden, wenn die Fördermenge der Primärflut ausreichend ist, um den Bedarf des Primärkreises 11 zu decken.This behavior results in an operating state for the
Wenn sich der Systemdruckventilschieber 9 aus der zweiten Schaltstellung weiter in Richtung des Endanschlags auf der ersten Stirnseite S1 verschiebt und dabei die dritte Schaltstellung einnimmt, dann öffnet der erste Ventilbund 28 (anders als in der ersten und in der zweiten Schaltstellung) nunmehr die zweite Ventiltasche 17.2 gegenüber der dritten Ventiltasche 17.3, sodass die zweite Ventiltasche 17.2 mit der dritten Ventiltasche 17. 3 verbunden ist und sodass der zweite Anschluss 19.2 insbesondere mit dem dritten Anschluss 19.3 verbunden ist. Auf diese Weise wird zum einen ein erster Anteil der Hydraulikflüssigkeit, die von dem Pumpensystem 5 gefördert und über dessen ersten Druckausgang 6 ausgegeben wird, über den dritten Anschluss 19.3, die dritte Ventiltasche 17.3, die Längsbohrung 18 sowie den vierten Anschluss 19.4 des Systemdruckventils 8 in den Primärkreis 11 geleitet, wenn sich der Systemdruckventilschieber 9 in der dritten Schaltstellung befindet. Zum anderen wird ein zweiter Anteil der der Hydraulikflüssigkeit, die von dem Pumpensystem 5 gefördert und über dessen ersten Druckausgang 6 ausgegeben wird, über den dritten Anschluss 19.3, die dritte Ventiltasche 17.3, die Längsbohrung 18 sowie den zweiten Anschluss 19.2 des Systemdruckventils 8 in den Sekundärkreis 12 geleitet, wenn sich der Systemdruckventilschieber 9 in der dritten Schaltstellung befindet. Der zweite Ventilbund 29 öffnet (wie in der vorstehend beschrieben zweiten Schaltstellung, jedoch nunmehr mit größerem Öffnungsquerschnitt) weiterhin die vierte Ventiltasche 17.4 gegenüber der fünften Ventiltasche 17.5, wenn sich der Systemdruckventilschieber 9 in der dritten Schaltstellung befindet, sodass noch mehr Hydraulikflüssigkeit in die Schmierdruckleitung 23 gefördert wird, wenn sich der Systemdruckventilschieber 9 in der dritten Schaltstellung befindet (verglichen mit der zweiten Schaltstellung). Zur Variation der Höhe des primären Systemdrucks Psys1 kann über das Vorsteuerventil 9 über die hydraulische Vorsteuerdruckleitung 21 der Vorsteuerdruck Pvor in der federseitigen ersten Ventiltasche 17.1 variiert werden.If the system
Im Zweikreisbetrieb regelt das Systemdruckventil 8 auf einer primären Steuerkante 34 des ersten Ventilbunds 28. Um von diesem Zustand in den Einkreisbetrieb zu wechseln, muss das Systemdruckventil 8 die Steuerkante wechseln und den Systemdruckventilschieber 9 auf eine sekundäre Steuerkante 35 des zweiten Ventilbunds 29 verfahren (erste Schaltstellung des Systemdruckventilschiebers 9, s.o.). Diese Wegänderung verläuft nicht unendlich schnell, weshalb während des Verfahrens der Volumenstrom der Sekundärflut noch nicht den Primärkreis 11 unterstützen kann (Druck unterhalb des Primärdrucks). Übersteigt der Ölbedarf während dieser Zeit das Ölangebot aus der Primärflut, kann es zu Systemdruckeinbrüchen kommen, welche sich negativ auf die Schaltqualität auswirken. Erst wenn das Systemdruckventil 8 den Systemdruckventilschieber 9 auf die sekundäre Steuerkante 35 verfahren hat, kann 100% des Volumenstroms des Pumpensystems 5 genutzt werden. Das Problem besteht nun darin, dass das Umschalten des Systemdruckventils 8 - ausgelöst rein durch eine Volumenstromanforderung (z.B. bei Beginn der Schaltung) - zu langsam abläuft und dadurch Druckeinbrüche entstehen können, welche Auswirkungen auf die Schaltqualität haben.In dual-circuit operation, the
Damit das Systemdruckventil 8 schneller auf die sekundäre Steuerkante 35 wechselt, wobei der Systemdruckventilschieber 9 aus der zweiten Schaltstellung in seine erste Schaltstellung verschoben wird, löst das Vorsteuerventil 22 in der Vorsteuerdruckleitung 20 einen stoßartigen Überdruck Ppre („Prepuls“) aus, der das Systemdruckventil 8 dabei unterstützt, die Steuerkante zu wechseln. Die Kraft der Feder 15 wirkt ununterbrochen auf die innere Druckfläche 33 des ersten Ventilbunds 28. Der stoßartige Überdruck Ppre unterstützt die Federkraft sehr stark für einen sehr kurzen Zeitraum. Der stoßartige Überdruck Ppre wird erzeugt, indem der Vorsteuerdruck Pvor im Sinne einer Druckspitze kurzzeitig und stark erhöht wird, wie dies durch
Um eine sich daraus ergebende Druckspitze zu reduzieren, welche durch das Abschalten der Sekundärflut entsteht, wird ein sogenannter Postpuls angesteuert. Durch den Postpuls wechselt das Systemdruckventil 8 wieder auf die primäre Steuerkante 34, wobei der Systemdruckventilschieber 9 aus der ersten Schaltstellung in seine zweite Schaltstellung verschoben wird. Dazu löst das Vorsteuerventil 22 in der Vorsteuerdruckleitung 20 einen stoßartigen Unterdruck Ppost (Postpuls) aus, der das Systemdruckventil 8 dabei unterstützt, die Steuerkante zu wechseln. Die Kraft der Feder 15 wirkt ununterbrochen auf die innere Druckfläche 33 des ersten Ventilbunds 28. Der stoßartige Unterdruck Ppre sorgt jedoch dafür, dass die Unterstützung der Federkraft Fmech durch die aus dem Vorsteuerdruck Pvor resultierende Vorsteuerkraft Fvor sehr stark für einen sehr kurzen Zeitraum verringert wird, wohingegen die Rückkopplungskraft Fprim der Federkraft Fmech weiterhin voll entgegenwirkt und den Ventilschieber 9 in Richtung der zweiten Schaltstellung bewegt.In order to reduce the resulting pressure peak caused by switching off the secondary flood, a so-called post-pulse is activated. Due to the post pulse, the
Der stoßartige Unterdruck Ppost wird erzeugt, indem der Vorsteuerdruck Pvor kurzzeitig und stark verringert wird, wie dies durch
BezugszeichenReference symbols
- FmechFmech
- mechanische Vorspannkraft Federelementmechanical preload force spring element
- FprimFprim
- Rückkopplungskraftfeedback force
- FvorFvor
- VorsteuerkraftInput tax force
- LL
- Längsachse SystemdruckventilLongitudinal axis of system pressure valve
- rr
- radiale Richtung Ventilgehäuseradial direction valve housing
- PprimPprim
- Primärdruck PumpensystemPrimary pressure pump system
- PprePpre
- stoßartiger Überdrucksudden overpressure
- PpostPpost
- stoßartiger Unterdrucksudden negative pressure
- PsekPsec
- Sekundärdruck PumpensystemSecondary pressure pump system
- Psys1Psys1
- primärer Systemdruckprimary system pressure
- Psys2Psys2
- sekundärer Systemdrucksecondary system pressure
- PvorPvor
- VorsteuerdruckPilot pressure
- S1S1
- erste Stirnseite Systemdruckventilfirst face of system pressure valve
- S2S2
- zweite Stirnseite Systemdruckventilsecond face system pressure valve
- TT
- Getriebesumpf/druckloser TankTransmission sump/unpressurized tank
- x1x1
- erste axiale Richtungfirst axial direction
- x1x1
- zweite axiale Richtung second axial direction
- 11
- HydrauliksystemHydraulic system
- 22
- Automatikgetriebeautomatic transmission
- 33
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 44
- Motorengine
- 4.14.1
- VerbrennungskraftmotorInternal combustion engine
- 4.24.2
- elektrische Maschine (Motor/Generator)electrical machine (motor/generator)
- 55
- PumpensystemPump system
- 66
- erster Druckausgang Pumpensystemfirst pressure output pump system
- 77
- zweiter Druckausgang Pumpensystemsecond pressure output pump system
- 88th
- SystemdruckventilSystem pressure valve
- 99
- SystemdruckventilschieberSystem pressure valve spool
- 1010
- VentilgehäuseValve housing
- 1111
- PrimärkreisPrimary circuit
- 1212
- SekundärkreisSecondary circuit
- 1313
- TertiärkreisTertiary circle
- 1414
- SchmierventilLubrication valve
- 1515
- FederelementSpring element
- 16.116.1
- erste Gehäusetaschefirst case pocket
- 16.216.2
- zweite Gehäusetaschesecond housing pocket
- 16.316.3
- dritte Gehäusetaschethird case pocket
- 16.416.4
- vierte Gehäusetaschefourth case pocket
- 16.516.5
- fünfte Gehäusetaschefifth case pocket
- 16.616.6
- sechste Gehäusetaschesixth case pocket
- 16.716.7
- siebte Gehäusetascheseventh case pocket
- 17.117.1
- erste Ventiltaschefirst valve pocket
- 17.217.2
- zweite Ventiltaschesecond valve pocket
- 17.317.3
- dritte Ventiltaschethird valve pocket
- 17.417.4
- vierte Ventiltaschefourth valve pocket
- 17.517.5
- fünfte Ventiltaschefifth valve pocket
- 17.617.6
- sechste Ventiltaschesixth valve pocket
- 17.717.7
- siebte Ventiltascheseventh valve pocket
- 1818
- Längsbohrung VentilgehäuseLongitudinal bore valve housing
- 19.119.1
- erster Anschluss Systemdruckventilfirst connection system pressure valve
- 19.219.2
- zweiter Anschluss Systemdruckventilsecond connection system pressure valve
- 19.319.3
- dritter Anschluss Systemdruckventilthird connection system pressure valve
- 19.419.4
- vierter Anschluss Systemdruckventilfourth connection system pressure valve
- 19.519.5
- fünfter Anschluss Systemdruckventilfifth connection system pressure valve
- 19.619.6
- sechster Anschluss Systemdruckventilsixth connection system pressure valve
- 19.719.7
- siebter Anschluss Systemdruckventilseventh connection system pressure valve
- 19.819.8
- achter Anschluss Systemdruckventileighth connection system pressure valve
- 19.919.9
- neunter Anschluss Systemdruckventilninth connection system pressure valve
- 2020
- VorsteuerdruckleitungPilot pressure line
- 2121
- VorsteuerdruckblendePilot pressure orifice
- 2222
- VorsteuerventilPilot valve
- 2323
- SchmierölleitungLubrication oil line
- 2424
- Druckausgang VorsteuerventilPressure output pilot control valve
- 2525
- Blendecover
- 2626
- elektromagnetischer Aktuator Vorsteuerventilelectromagnetic actuator pilot valve
- 2727
- KolbenstangePiston rod
- 2828
- erster Ventilbundfirst valve collar
- 2929
- zweiter Ventilbundsecond valve collar
- 3030
- dritter Ventilbundthird valve collar
- 3131
- vierter Ventilbundfourth valve collar
- 3232
- Innenraum erster VentilbundInterior first valve collar
- 3333
- innere Druckfläche erster Ventilbundinner pressure surface of the first valve collar
- 3434
- primäre Steuerkanteprimary control edge
- 3535
- sekundäre Steuerkantesecondary control edge
- 3636
- stirnseitige Druckfläche Systemdruckventilschieberfront pressure surface system pressure valve slide
- 3737
- PrimärdruckleitungPrimary pressure line
- 3838
- SekundärdruckleitungSecondary pressure line
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102019204277 A1 [0006]DE 102019204277 A1 [0006]
- DE 102016218186 A1 [0023]DE 102016218186 A1 [0023]
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