DE10259733A1

DE10259733A1 - Füllsystem für eine rotierende Kupplungsanordnung

Info

Publication number: DE10259733A1
Application number: DE10259733A
Authority: DE
Inventors: Steven Patrick Moorman; Joel H Gunderson; Brian W Whitmarsh
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: DE10259733B4; JP4088139B2; US6595340B2; JP2003194105A; US20030111314A1

Abstract

Eine Kombination aus Kupplungsanordnung und Füllsystem zur Verwendung mit einem Automatikgetriebe umfasst eine Kupplungsanordnung mit einer Kupplung, die zwischen einer eingerückten Stellung der Kupplung und einer ausgerückten Stellung der Kupplung bewegbar ist. Die Kupplungsanordndung umfasst ferner einen Kupplungskolben, der mit der Kupplung in Eingriff bringbar ist, um die Kupplung in Richtung der eingerückten Stellung der Kupplung zu drücken, eine Kupplungskolbenkammer in Fluidverbindung mit einer Seite des Kupplungskolbens und eine Kompensatorkammer in Fluidverbindung mit einer gegenüberliegenden Seite des Kupplungskolbens. Die Kombination umfasst ferner ein Füllsystem mit einem Fluidkreis, der in Fluidverbindung mit der Kupplungskolbenkammer und der Kompensatorkammer steht. Der Fluidkreis ist derart ausgebildet, dass er Austragsöl von dem Getriebe aufnimmt und die Kupplungskolbenkammer und die Kompensatorkammer unter Verwendung des Austragsöls füllt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Füllsystem zum Füllen von Kammern einer rotierenden Kupplungsanordnung.
Viele Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge verwenden rotierende Kupplungsanordnungen, um Wechsel von Übersetzungsverhältnissen zu steuern. Eine typische Kupplungsanordnung umfasst ein Kupplungspaket oder eine Kupplung mit mehreren Platten, wobei die Kupplung zwischen einer ausgerückten Stellung der Kupplung und einer eingerückten Stellung der Kupplung, in der die Platten miteinander in Reibeingriff stehen, bewegbar ist. Die Anordnung umfasst ferner ein Gehäuse und einen Kupplungskolben, der in dem Gehäuse angeordnet und mit der Kupplung in Eingriff bringbar ist, um die Kupplung in Richtung der eingerückten Stellung der Kupplung zu drücken. Das Gehäuse und der Kupplungskolben wirken zusammen, um eine Kupplungsbetätigungskammer oder Kupplungskammer zu definieren, die mit unter Druck gesetztem Fluid befüllt wird, wenn die Kupplung in die eingerückte Stellung der Kupplung bewegt wird.
Wenn sich die Kupplung zurück in die ausgerückte Stellung der Kupplung bewegt, wird nicht das gesamte Fluid von der Kupplungskammer ausgetragen. Daher baut sich, wenn sich das Gehäuse weiterhin dreht, hinter dem Kupplungskolben ein Zentrifugaldruck auf. Der Zentrifugaldruck übt eine Kraft auf den Kupplungskolben aus, und diese Kraft kann, wenn ihr nicht entgegengewirkt wird, bewirken, dass sich die Kupplung unabsichtlich in die eingerückte Stellung der Kupplung bewegen kann.
Eine Methode, um dieser Kraft entgegenzuwirken, umfasst, dass eine Kompensatorkammer oder Ausgleichskammer auf einer Seite des Kupplungskolbens gegenüberliegend der Kupplungskammer vorgesehen wird. Die Ausgleichskammer wird mit unter niedrigem Druck stehendem Schmieröl gefüllt, das von einer Pumpe geliefert wird, um so einen Kompensationsdruck in der Ausgleichskammer aufzubauen.
Da die Strömungsrate von Schmieröl gering und relativ konstant ist, kann es schwierig sein, bei Schaltereignissen einen ausreichenden Kompensationsdruck in der Ausgleichskammer beizubehalten. Ferner entwickelt sich, da Schmieröl nur der Ausgleichskammer zugeführt wird, typischerweise ein Druckunterschied zwischen der Ausgleichskammer und der Kupplungskammer. Dieser Druckunterschied resultiert in einer statischen Nutzkraft, die auf den Kupplungskolben wirkt. Während eines Schaltereignisses muss dann ein höherer Druck in der Kupplungskammer entwickelt werden, um die statische Kraft zu überwinden. Folglich ist die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verringert.
Die vorliegende Erfindung löst die Nachteile des Standes der Technik dadurch, dass eine Kombination aus Kupplungsanordnung und Füllsystem zur Verwendung mit einem Automatikgetriebe vorgesehen wird. Die Kombination umfasst eine Kupplungsanordnung mit einer Kupplung, die zwischen einer eingerückten Stellung der Kupplung und einer ausgerückten Stellung der Kupplung bewegbar ist. Die Kupplungsanordnung umfasst ferner einen Kupplungskolben, der mit der Kupplung in Eingriff bringbar ist, um die Kupplung in Richtung der eingerückten Stellung der Kupplung zu drücken, eine Kupplungskolbenkammer in Fluidverbindung mit einer Seite des Kupplungskolbens und eine Kompensatorkammer/Kompensationskammer in Fluidverbindung mit einer gegenüberliegenden Seite des Kupplungskolbens. Die Kombination umfasst ferner ein Füllsystem mit einem Fluidkreis, der in Fluidverbindung mit der Kupplungskolbenkammer und der Kompensatorkammer steht. Der Fluidkreis ist so ausgebildet, dass er Austragsöl von dem Getriebe aufnimmt und die Kupplungskolbenkammer und die Kompensatorkammer durch Verwendung des Austragsöls füllt.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 ein schematisches Schaubild eines Antriebsstranges mit einem Motor und einem Getriebe, das mit dem Motor verbunden ist, zeigt, wobei das Getriebe eine Kombination aus Kupplungsanordnung und Füllsystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst;
Fig. 2 ein schematisches Schaubild der Kombination ist, das eine Kupplung der Kombination in einer ausgerückten Stellung der Kupplung zeigt;
Fig. 3 ein schematisches Schaubild der Kombination ist, das die Kupplung in einer eingerückten Stellung der Kupplung zeigt; und
Fig. 4 ein schematisches Schaubild der Kombination ist, das einen Kupplungskolben der Kombination von der Kupplung ausgerückt und in einer Bewegung in Richtung einer freigegebenen Stellung zeigt.
Fig. 1 zeigt einen Fahrzeugantriebsstrang 10 mit einem Motor 12 und einem Automatikgetriebe 14, das mit dem Motor 12 verbunden ist, um so Leistung von dem Motor 12 aufnehmen zu können. Das Getriebe 14 umfasst einen Drehmomentwandler 16 und eine erste Welle, wie beispielsweise eine Antriebswelle 18, die mit dem Drehmomentwandler 16 verbunden ist. Das Getriebe 14 umfasst ferner eine Kombination 20 aus Kupplungsanordnung und Füllsystem gemäß der Erfindung, die dazu dient, ein Drehmoment von der Antriebswelle 18 durch Zahnradsätze 22 an eine zweite Welle, wie beispielsweise eine Abtriebswelle 24, zu übertragen.
Wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt ist, umfasst die Kombination 20 eine Kupplungsanordnung 26 und ein Füllsystem 28, um Fluid an die Kupplungsanordnung 26 zu liefern, wie nachfolgend detailliert beschrieben ist. Die Kupplungsanordnung 26 umfasst ein Kupplungspaket oder eine Kupplung 30, die zwischen einer ausgerückten Stellung der Kupplung, die in Fig. 2 gezeigt ist, und einer eingerückten Stellung der Kupplung, die in Fig. 3 gezeigt ist und in der Platten der Kupplung 30 miteinander in Reibungseingriff (kraftschlüssigem Eingriff) stehen, bewegbar ist. Genauer umfasst die Kupplung 30 Reaktionsplatten 32 und Reibungsplatten 34, die voneinander getrennt sind, wenn sich die Kupplung 30 in der ausgerückten Stellung befindet, und die miteinander in Eingriff stehen, wenn sich die Kupplung 30 in der eingerückten Stellung der Kupplung befindet. Die Reaktionsplatten 32 stehen mit einer Innenfläche einer Kupplungstrommel oder eines Kupplungsgehäuses 36, das mit der Antriebswelle 18 verbunden ist, in Keilnutverbindung, kerbverzahnter Verbindung oder sind anderweitig mit dieser verbunden. Die Reibungsplatten 34 stehen mit einer Außenfläche einer Kupplungsnabe 38, die mit den Zahnradsätzen 22 verbunden ist, in Keilnutverbindung, kerbverzahnter Verbindung oder sind anderweitig mit dieser verbunden. Ferner sind die Platten 32 und 34 um eine Achse 40 drehbar.
Die Kupplungsanordnung 26 umfasst ferner einen Kupplungskolben 42, der mit der Antriebswelle 18 verbunden ist, so dass der Kupplungskolben 42 axial zwischen einer ersten Stellung oder Freigabestellung, die in Fig. 2 gezeigt ist, und einer zweiten Stellung oder betätigten Stellung, die in Fig. 3 gezeigt ist, bewegbar ist. Wenn der Kupplungskolben 42 in der Freigabestellung ist, übt der Kupplungskolben 42 keine wesentliche Axialkraft auf die Kupplung 30 aus, so dass sich die Platten 32 und 34 axial bewegen und dadurch voneinander getrennt werden. Wenn sich der Kupplungskolben 42 in Richtung der betätigten Stellung bewegt, übt der Kupplungskolben 42 eine Axialkraft auf die Kupplung 30 aus und drängt die Kupplung 30 in Richtung der eingerückten Stellung der Kupplung.
Der Kupplungskolben 42 wirkt auch mit dem Gehäuse 36 zusammen, um eine Kupplungskolbenkammer oder Kupplungskammer 44 zu definieren, die Fluid von dem Füllsystem 28 aufnimmt, wie nachfolgend detaillierter beschrieben ist. Ferner umfasst das Gehäuse 36 eine Ablauföffnung 46 der Kupplungskammer, um zu erlauben, dass Fluid, wie beispielsweise Luft und/oder Öl, von der Kupplungskammer 44 herausströmen kann.
Die Kupplungsanordnung 26 umfasst ferner ein Ausgleichselement, wie beispielsweise ein Kompensatorelement 48, und eine oder mehrere Rückstellfedern 50, die zwischen dem Kompensatorelement 48 und dem Kupplungskolben 42 angeordnet sind, um den Kupplungskolben 42 in Richtung der Freigabestellung zu drücken. Das Kompensatorelement 48 ist mit der Antriebswelle 18 verbunden, so dass das Kompensatorelement 48 bezüglich der Antriebswelle 18 nicht axial bewegbar ist. Ferner wirkt das Kompensatorelement 48 mit dem Kupplungskolben 42 zusammen, um eine Ausgleichskammer oder Kompensatorkammer 52 zu definieren, die auch Fluid von dem Füllsystem 28 aufnimmt. Das Kompensatorelement 48 umfasst auch eine Ablauföffnung 54 der Kompensatorkammer, um zu erlauben, dass Fluid, wie beispielsweise Luft und/oder Öl, von der Kompensatorkammer 52 herausströmen kann.
Das Füllsystem 28 ist so ausgebildet, um die Kupplungskammer 44 wie auch die Kompensatorkammer 52 zu füllen, und umfasst eine Hochdruckdurchgangsanordnung 56 und einen Fluidkreis 58, der mit der Hochdruckdurchgangsanordnung 56 verbunden ist. Die Hochdruckdurchgangsanordnung 56 kann zumindest teilweise in dem Ventilkörper 60 des Getriebes 14 angeordnet sein und umfasst Hochdruckdurchgänge 62, die unter Druck gesetztes Fluid, wie beispielsweise Öl (das auch als Getriebeöl für Transaxles oder Transaxle-Fluid bezeichnet werden kann), von einer Ölpumpe (nicht gezeigt) aufnehmen. Ferner ist die Hochdruckdurchgangsanordnung 56 so ausgebildet, um unter Druck stehendes Öl an den Fluidkreis 58 zu liefern, wie nachfolgend detailliert beschrieben ist.
Der Fluidkreis 58 kann auch zumindest teilweise in dem Ventilkörper 60 angeordnet sein und umfasst einen Austragsrückfüllabschnitt 64 in Fluidverbindung mit der Kompensatorkammer 52 und einen Kupplungsspeiseabschnitt 66 in Fluidverbindung mit der Kupplungskammer 44. Der Austragsrückfüllabschnitt 64 umfasst Sammeldurchgänge 68, die Austragsöl von dem Getriebe 14 aufnehmen, und einen oder mehrere Austragsrückfülldurchgänge 70, die in Fluidverbindung mit den Sammeldurchgängen 68 stehen. Der Begriff "Austragsöl" betrifft bei dieser Erfindung nicht unter Druck gesetztes oder nur minimal unter Druck gesetztes Öl [beispielsweise Öl bei einem Druck im Bereich von 0 bis 15 Pfund (Kraft)/Quadratzoll Überdruck (psig)], das von einer oder mehreren Komponenten des Getriebes 14, wie beispielsweise den verschiedenen Ventilen 72, die in dem Ventilkörper 60 angeordnet sind, leckt oder anderweitig von diesen ausgetragen wird. Anstelle einer Zurückführung des gesamten derartigen Austragsöles an eine Ölwanne oder einen Ölsumpf, wie bei Systemen nach dem Stand der Technik, ermöglicht der Austragsrückfüllabschnitt 64, dass das Austragsöl für Füllzwecke verwendet werden kann. Der Austragsrückfüllabschnitt 64 umfasst ferner einen Rückkopplungsdurchgang 74 und einen Austragsrückfüllregler oder ein entsprechendes Steuerventil 76, die jeweils in Fluidverbindung mit den Austragsrückfülldurchgängen 70 stehen. Der Rückkopplungsdurchgang 74 besitzt eine kalibrierte Öffnung 78, um die Fluidströmung durch diesen zu regulieren. Das Ventil 76 zur Steuerung einer Rückfüllung von Austrag dient dazu, den Fluiddruck in den Austragsrückfülldurchgängen 70 zu regulieren und umfasst ein Ventilelement, wie beispielsweise eine Kugel 79, und eine Feder 80, die mit der Kugel 79 in Eingriff steht. Dabei ist die Kugel 79 zwischen einer ersten oder offenen Stellung, wie in Fig. 3 gezeigt ist, und einer zweiten oder geschlossenen Stellung bewegbar, wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist.
Der Kupplungsspeiseabschnitt 66 umfasst einen Kupplungsspeisedurchgang 81 und einen Rückkopplungsdurchgang 82 in Fluidverbindung mit dem Kupplungsspeisedurchgang 81. Zusätzlich besitzt der Rückkopplungsdurchgang 82 eine kalibrierte Öffnung 83 zur Regulierung der Fluidströmung durch diesen.
Der Fluidkreis 58 umfasst ferner ein Kupplungsreglerventil 84, das zwischen dem Austragsrückfüllabschnitt 64, dem Kupplungsspeiseabschnitt 66 und der Hochdruckdurchgangsanordnung 56 angeordnet ist. Das Kupplungsreglerventil 84 umfasst einen Ventilkörper 85, der einen Austragsrückfülldurchlass 86, der mit dem Austragsrückfüllabschnitt 64verbunden ist, einen Kupplungsspeisedurchlass 87, der mit dem Kupplungsspeiseabschnitt 66 verbunden ist, und einen Hochdruckdurchlass 88 umfasst, der mit der Hochdruckdurchgangsanordnung 56 verbunden ist. Der Ventilkörper 85 umfasst ferner einen Rückkopplungsdurchlass 89, der mit dem Rückkopplungsdurchgang 82 des Kupplungsspeiseabschnittes 66 verbunden ist, einen Steuerdurchlass 90, der mit einer Modulationsdruckquelle/regulierbaren Druckquelle 92 verbunden ist, und einen Austragsdurchlass 93 zum Austrag von Öl von dem Kupplungsreglerventil 84.
Das Kupplungsreglerventil 84 umfasst auch einen Ventilschaft 94, der zwischen einer ersten Stellung, wie in Fig. 2 gezeigt ist, und einer zweiten Stellung, wie in Fig. 3 gezeigt ist, bewegbar ist. Ferner steht eine Feder 96 mit dem Ventilschaft 94 in Eingriff, um den Ventilschaft 94 in Richtung der ersten Stellung zu drücken. Wenn sich die Kupplung 30 in der ausgerückten Stellung und der Ventilschaft 94 in der ersten Stellung befindet, dient das Kupplungsreglerventil 84 dazu, um zu ermöglichen, dass Austragsöl von dem Austragsrückfüllabschnitt 64 an den Kupplungsspeiseabschnitt 66 strömen kann, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn sich der Ventilschaft 94 in der zweiten Stellung befindet, dient das Kupplungsreglerventil 84 dazu, um zu ermöglichen, dass ein unter hohem Druck stehendes Öl von der Hochdruckdurchgangsanordnung 56 an den Kupplungsspeiseabschnitt 66 strömen kann, während eine Strömung von dem Austragsrückfüllabschnitt 64 an den Kupplungsspeiseabschnitt 66 vermieden oder vollständig verhindert wird, um so zu bewirken, dass sich die Kupplung 30 in die eingerückte Stellung der Kupplung bewegen kann.
Der Fluidkreis 58 umfasst auch ein Kompensatorspeiseventil 98, das zwischen dem Austragsrückfüllabschnitt 64 und der Hochdruckdurchgangsanordnung 56 angeordnet ist. Das Kompensatorspeiseventil 98umfasst einen Ventilkörper 100, der einen Austragsrückfülldurchlass 101, der mit einem Austragsrückfülldurchgang 70 des Austragsrückfüllabschnittes 64 verbunden ist, und einen Hochdruckdurchlass 102 aufweist, der mit einer kalibrierten Öffnung 103 der Hochdruckdurchgangsanordnung 56 verbunden ist. Der Ventilkörper 100 umfasst ferner einen Rückkopplungsdurchlass 104, der mit einem Rückkopplungsdurchgang 74 des Austragsrückfüllabschnittes 64 verbunden ist, und einen Austragsdurchlass 105 zum Austrag von Leckageöl von dem Kompensatorspeiseventil 98.
Das Kompensatorspeiseventil 98 umfasst auch einen Ventilschaft 106, der zwischen einer ersten Stellung, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, die in Fig. 4 gezeigt ist. Ferner steht eine Feder 108 mit dem Ventilschaft 106 in Eingriff, um den Ventilschaft 106 in Richtung der zweiten Stellung zu drücken.
Wenn ein Druck in dem Austragsrückfüllabschnitt 64 unter einen vorbestimmten Druck abfällt, wie beispielsweise 3 psi Überdruck, wird der Ventilschaft 106 durch eine Feder 108 in Richtung der zweiten Stellung gedrückt. Wenn sich der Ventilschaft 106 in der zweiten Stellung befindet, dient das Kompensatorspeiseventil 98 dazu, um zu ermöglichen, dass unter hohem Druck stehendes Öl von der Hochdruckdurchgangsanordnung 56 an den Austragsrückfüllabschnitt 64 strömen kann. Wenn der Druck in dem Austragsrückfüllabschnitt 64 über den vorbestimmten Druck ansteigt, wird der Ventilschaft 106 durch einen Fluiddruck, der an den Rückkopplungsdurchlass 104 geliefert wird, in Richtung der ersten Stellung gedrückt. Wenn sich der Ventilschaft 106 in der ersten Stellung befindet, dient das Kompensatorspeiseventil 98 dazu, eine Strömung von der Hochdruckdurchgangsanordnung 56 an den Austragsrückfüllabschnitt 64 zu verhindern.
Der Betrieb der Kombination 20 wird nun anhand der Fig. 2 bis 4 detaillierter beschrieben. Wenn es erwünscht ist, die Kupplung 30 in die eingerückte Stellung der Kupplung zu bewegen, um ein Drehmoment von dem Gehäuse 36 an die Kupplungsnabe 38 zu übertragen, kann die Modulationsdruckquelle 92 durch beispielsweise eine Getriebesteuerung aktiviert werden, um so unter Druck stehendes Fluid an den Steuerdurchlass 90 des Kupplungsreglerventils 84 zu liefern. Das unter Druck stehende Fluid drückt den Ventilschaft 94 in Richtung der zweiten Stellung, wie in Fig. 3 gezeigt ist, so dass unter hohem Druck stehendes Öl von der Hochdruckdurchgangsanordnung 56 an den Kupplungsspeiseabschnitt 66 strömen kann. Das unter hohem Druck stehende Öl strömt anschließend von dem Kupplungsspeiseabschnitt 66 an die Kupplungskammer 44, um so den Kupplungskolben 42 in die betätigte Stellung zu bewegen, wodurch die Kupplung 30 in die eingerückte Stellung der Kupplung bewegt wird.
Wenn sich der Kupplungskolben 42 in Richtung der betätigten Stellung bewegt, wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann Öl und/oder Luft von der Kompensatorkammer 52 durch den Austragsrückfüllabschnitt 64 und dann aus dem Ventil 76 zur Steuerung einer Austragsrückfüllung strömen. Öl und/oder Luft kann auch durch die Kompensatorablassöffnung 54 abgelassen werden. Derartiges abgelassenes Öl kann zur Schmierung und zum Kühlen der Platten 32 und 34 wie auch von anderen Getriebekomponenten verwendet werden.
Wenn die Modulationsdruckquelle 92 deaktiviert wird, so dass der Druck an dem Steuerdurchlass 90 in etwa 0 psi Überdruck ist, führt die Feder 96 des Kupplungsreglerventils 84 den Ventilschaft 94 in die erste Stellung zurück, die in Fig. 2 gezeigt ist. Die Rückstellfedern 50 drücken dann den Kupplungskolben 42 in Richtung der Freigabestellung, wodurch zugelassen wird, dass sich die Kupplung 30 in die ausgerückte Stellung der Kupplung bewegen kann. Wenn sich der Kupplungskolben 42 in Richtung der Freigabestellung bewegt, kann Öl und/oder Luft von der Kupplungskammer 44 durch den Kupplungsspeiseabschnitt 66 und den Austragsrückfüllabschnitt 64 und aus dem Ventil 76 zur Steuerung einer Austragsrückfüllung strömen. Luft und/oder Öl können auch von der Kupplungskammer 44 durch die Kupplungsablauföffnung 46 strömen.
Wenn sich die Kupplung 30 in der ausgerückten Stellung der Kupplung befindet und sich der Kupplungskolben 42 in der Freigabestellung befindet, füllt der Fluidkreis 58 sowohl die Kupplungskammer 44 als auch die Kompensatorkammer 52, um so zu verhindern, dass der Kupplungskolben 42 in die betätigte Stellung zurückkehren kann. Unter den meisten Bedingungen kann der Fluidkreis 58 die Kammern 44 und 52 nur mit Austragsöl füllen, das von den Sammeldurchgängen 68 gesammelt wird. Beispielsweise kann die Strömung von Austragsöl ausreichend sein, um den Fluidkreis 58 auf einem Fülldruck im Bereich von 3 bis 5 psi Überdruck beizubehalten.
Unter gewissen Umständen, wie beispielsweise unmittelbar nach einen Schaltereignis, wenn sich der Kupplungskolben 42 in Richtung der Freigabestellung bewegt, wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann es vorkommen, dass nicht ausreichend Austragsöl in die Sammeldurchgänge 68 strömt, um den Fluidkreis 58 auf einen gewünschten Fülldruck oder in einem gewünschten Fülldruckbereich beizubehalten. In einem solchen Fall kann das Kompensatorspeiseventil 98 ermöglichen, dass Öl von der Hochdruckdurchgangsanordnung 56 an den Austragsrückfüllabschnitt 64 strömen kann. Beispielsweise kann die Feder 108 des Kompensatorspeiseventils 98 so ausgebildet sein, um den Ventilschaft 106 in Richtung der zweiten Stellung zu drücken, wenn der Fluiddruck in dem Austragsrückfüllabschnitt 64 unter einen vorbestimmten Druck, wie beispielsweise 3 psi Überdruck, abfällt. Wenn der Fluiddruck in dem Austragsrückfüllabschnitt 64 über den vorbestimmten Druck ansteigt, kann das Kompensatorspeiseventil 98 eine Ölströmung von der Hochdruckdurchgangsanordnung 56 an den Austragsrückfüllabschnitt 64 hemmen oder vollständig verhindern. Ferner kann das Ventil 76 zur Steuerung einer Austragsrückfüllung so ausgebildet sein, um sich zu öffnen und Öl von dem Austragsrückfüllabschnitt 64 freizugeben, wenn der Fluiddruck über einen maximalen Druck, wie beispielsweise 5 psi Überdruck (psig) ansteigt. Mit einer solchen Anordnung kann der Fluiddruck in dem Austragsrückfüllabschnitt 64 bei allen Betriebsbedingungen innerhalb eines geeigneten Bereiches gehalten werden, wie beispielsweise 3 bis 5 psi Überdruck. Folglich ist die Schaltkonsistenz verbessert.
Vorteilhafterweise verhindert das Ventil 76 zur Steuerung einer Austragsrückfüllung auch einen Verlust von Kupplungskapazität, wenn das Kompensatorspeiseventil 98 in der zweiten Stellung stecken bleibt. Mit anderen Worten wirkt, wenn der Ventilschaft 106 in der zweiten Stellung stecken bleibt, so dass unter hohem Druck stehendes Öl kontinuierlich an den Austragsrückfüllabschnitt 64 geliefert wird, das Ventil 76 zur Steuerung der Austragsrückfüllung dahingehend, dass der Fluiddruck in dem Austragsrückfüllabschnitt 64 unterhalb eines vorbestimmten maximalen Druckes, wie beispielsweise 5 psi Überdruck, gehalten wird, so dass sich die Kupplung 30 immer noch in die eingerückte Stellung der Kupplung bewegen kann. Die kalibrierte Öffnung 103 der Hochdruckdurchgangsanordnung 56 kann auch geeignet bemessen sein, um ausreichend ergänzende Strömungen für Übergangsereignisse vorzusehen, aber dennoch die Größe der Strömung zu begrenzen, die von dem Ventil 76 zur Steuerung einer Austragsrückfüllung in dem Falle ausgetragen werden muss, wenn der Ventilschaft 106 in der zweiten Stellung stecken bleibt.
Da der Fluidkreis 58 Austragsöl verwenden kann, um die Kammern 44 und 52 zu füllen, wenn sich die Kupplung 30 in der ausgerückten Stellung der Kupplung befindet, braucht keine zusätzliche Strömung von der Ölpumpe erforderlich sein, um den Fluidkreis 58 zu füllen. Folglich kann die Größe der Ölpumpe verringert werden.
Ferner existiert, da der Fluidkreis 58 beide Kammern 44 als auch 52 auf denselben Druck füllt, wenn die Kupplung 30 in der ausgerückten Stellung der Kupplung ist, eine Nettokraft/Nutzkraft von Null, die auf den Kupplungskolben 42 wirkt. Folglich können die Rückstellfedern 50 in ihrer Größe im Vergleich zu Rückstellfedern von Kupplungsanordnungen nach dem Stand der Technik verringert sein. Ferner kann die Schaltkonsistenz verbessert werden.
Zusammenfassend umfasst eine Kombination aus Kupplungsanordnung und Füllsystem/Ladesystem zur Verwendung mit einem Automatikgetriebe eine Kupplungsanordnung mit einer Kupplung, die zwischen einer eingerückten Stellung der Kupplung und einer ausgerückten Stellung der Kupplung bewegbar ist. Die Kupplungsanordnung umfasst ferner einen Kupplungskolben, der mit der Kupplung in Eingriff bringbar ist, um die Kupplung in Richtung der eingerückten Stellung der Kupplung zu drücken, eine Kupplungskolbenkammer in Fluidverbindung mit einer Seite des Kupplungskolbens und eine Kompensatorkammer in Fluidverbindung mit einer gegenüberliegenden Seite des Kupplungskolbens. Die Kombination umfasst ferner ein Füllsystem/Ladesystem mit einem Fluidkreis, der in Fluidverbindung mit der Kupplungskolbenkammer und der Kompensatorkammer steht. Der Fluidkreis ist derart ausgebildet, dass er Austragsöl von dem Getriebe aufnimmt und die Kupplungskolbenkammer und die Kompensatorkammer unter Verwendung des Austragsöls füllt/lädt.

Claims

1. System zum Füllen einer Kupplungsanordnung eines Getriebes, wobei die Kupplungsanordnung umfasst: eine Kupplung, die zwischen einer eingerückten Stellung der Kupplung und einer ausgerückten Stellung der Kupplung bewegbar ist, einen Kupplungskolben, der mit der Kupplung in Eingriff bringbar ist; uni die Kupplung in Richtung der eingerückten Stellung der Kupplung zu drängen, eine Kupplungskolbenkammer in Fluidverbindung mit einer Seite des Kupplungskolbens und eine Kompensatorkammer in Fluidverbindung mit einer gegenüberliegenden Seite des Kupplungskolbens, wobei das System umfasst:
einen Fluidkreis, der derart vorgesehen ist, um mit der Kupplungskolbenkammer und der Kompensatorkammer verbunden zu werden, wobei der Fluidkreis derart ausgebildet ist, um Austragsöl von dem Getriebe aufzunehmen und die Kupplungskolbenkammer und die Kompensatorkammer unter Verwendung des Austragsöls zu füllen.

2. System nach Anspruch 1, ferner mit einer Hochdruckdurchgangsanordnung, die mit dem Fluidkreis verbunden ist, um unter hohem Druck stehendes Öl an den Fluidkreis zu liefern.

3. System nach Anspruch 2, wobei der Fluidkreis einen Austragsrückfüllabschnitt, der derart ausgebildet ist, dass er in Fluidverbindung mit der Kompensatorkammer steht, und einen Kupplungsspeiseabschnitt umfasst, der derart ausgebildet ist, dass er in Fluidverbindung mit der Kupplungskolbenkammer steht, wobei der Austragsrückfüllabschnitt ferner derart ausgebildet ist, um das Austragsöl von dem Getriebe aufzunehmen.

4. System nach Anspruch 3, wobei der Fluidkreis ein Kupplungsreglerventil umfasst, das mit dem Austragsrückfüllabschnitt, dem Kupplungsspeiseabschnitt und der Hochdruckdurchgangsanordnung verbunden ist, wobei das Kupplungsreglerventil dazu dient, um zu ermöglichen; das Austragsöl von dem Austragsrückfüllabschnitt zu dem Kupplungsspeiseabschnitt strömen kann, wenn sich die Kupplung in der ausgerückten Stellung der Kupplung befindet, und wobei das Kupplungsreglerventil ferner dazu dient, um zu ermöglichen, dass ein unter hohem Druck stehendes Öl von der Hochdruckdurchgangsanordnung an den Kupplungsspeiseabschnitt strömen kann, während eine Strömung von dem Austragsrückfüllabschnitt an den Kupplungsspeiseabschnitt verhindert wird, um so zu bewirken, dass sich die Kupplung in die eingerückte Stellung der Kupplung bewegt.

5. System nach Anspruch 3, wobei der Fluidkreis ferner ein Kompensatorspeiseventil umfasst, das zwischen den Austragsrückfüllabschnitt und die Hochddruckdurchgangsanordnung geschaltet ist, wobei das Kompensatorspeiseventil dazu dient, um zu ermöglichen, dass ein unter hohem Druck stehendes Öl von der Hochdruckdurchgangsanordnung an den Austragsrückfüllabschnitt strömen kann, wenn der Druck in dem Austragsrückfüllabschnitt unter einen vorbestimmten Druck abfällt, und wobei das Kompensatorspeiseventil ferner dazu dient, eine Strömung von der Hochdruckdurchgangsanordnung an den Austragsrückfüllabschnitt zu verhindern, wenn der Druck in dem Austragsrückfüllabschnitt über den vorbestimmten Druck ansteigt.

6. System nach Anspruch 3, wobei der Austragsrückfüllabschnitt ein Steuerventil umfasst, um einen Fluiddruck in dem Austragsrückfüllabschnitt zu regulieren.

7. Kombination aus Kupplungsanordnung und Füllsystem zur Verwendung mit einem Automatikgetriebe, wobei die Kombination umfasst:
eine Kupplungsanordnung mit einer Kupplung, die zwischen einer eingerückten Stellung der Kupplung und einer ausgerückten Stellung der Kupplung bewegbar ist, einem Kupplungskolben, der mit der Kupplung in Eingriff bringbar ist, um die Kupplung in Richtung der ausgerückten Stellung der Kupplung zu drängen, einer Kupplungskolbenkammer in Fluidverbindung mit einer Seite des Kupplungskolbens, und einer Kompensatorkammer in Fluidverbindung mit einer gegenüberliegenden Seite des Kupplungskolbens;
ein Füllsystem mit einem Fluidkreis, der in Fluidverbindung mit der Kupplungskolbenkammer und der Kompensatorkammer steht, wobei der Fluidkreis derart ausgebildet ist, um Austragsöl von dem Getriebe aufzunehmen und die Kupplungskolbenkammer und die Kompensatorkammer unter Verwendung des Austragsöls zu füllen.

8. Kombination nach Anspruch 7, wobei das Füllsystem ferner eine Hochdruckdurchgangsanordnung umfasst, die mit dem Fluidkreis verbunden ist, um unter hohem Druck stehendes Öl an den Fluidkreis zu liefern.

9. Kombination nach Anspruch 8, wobei der Fluidkreis einen Austragsrückfüllabschnitt in Fluidverbindung mit der Kompensatorkammer und einen Kupplungsspeiseabschnitt in Fluidverbindung mit der Kupplungskolbenkammer umfasst, wobei der Austragsrückfüllabschnitt ferner derart ausgebildet ist, um das Austragsöl von dem Getriebe aufzunehmen.

10. Kombination nach Anspruch 9, wobei der Fluidkreis ein Kupplungsreglerventil umfasst, das mit dem Austragsrückfüllabschnitt, dem Kupplungsspeiseabschnitt und der Hochdruckdurchgangsanordnung verbunden ist, wobei das Kupplungsreglerventil dazu dient, um zu ermöglichen, dass Austragsöl von dem Austragsrückfüllabschnitt an den Kupplungsspeiseabschnitt strömen kann, wenn sich die Kupplung in der ausgerückten Stellung der Kupplung befindet, und das Kupplungsreglerventil ferner dazu dient, um zu ermöglichen, dass unter hohem Druck stehendes Öl von der Hochdruckdurchgangsanordnung an den Kupplungsspeiseabschnitt strömen kann, während eine Strömung von dem Austragsrückfüllabschnitt an den Kupplungsspeiseabschnitt verhindert wird, um so zu bewirken, dass sich die Kupplung in die eingerückte Stellung der Kupplung bewegt.

11. Kombination nach Anspruch 9, wobei der Fluidkreis ferner ein Kompensatorspeiseventil umfasst, das zwischen den Austragsrückfüllabschnitt und die Hochdruckdurchgangsanordnung geschaltet ist, wobei das Kompensatorspeiseventil dazu dient, um zu ermöglichen, dass ein unter Hochdruck stehendes Öl von der Hochdruckdurchgangsanordnung an den Austragsrückfüllabschnitt strömen kann, wenn der Druck in dem Austragsrückfüllabschnitt unter einen vorbestimmten Druck fällt, und wobei das Kompensatorspeiseventil ferner dazu dient, um eine Strömung von der Hochdruckdurchgangsanordnung an den Austragsrückfüllabschnitt zu verhindern, wenn der Druck in dem Austragsrückfüllabschnitt über den vorbestimmten Druck ansteigt.

12. Kombination nach Anspruch 9, wobei der Austragsrückfüllabschnitt ein Steuerventil umfasst, um einen Fluiddruck in dem Austragsrückfüllabschnitt zu regulieren.

13. Kombination nach Anspruch 7, wobei die Kupplungsanordnung ferner ein Kompensatorelement in Fluidverbindung mit der Kompensatorkammer umfasst, wobei das Kompensatorelement eine Ablauföffnung besitzt, um zu ermöglichen, dass Fluid aus der Kompensatorkammer strömen kann.

14. Kombination nach Anspruch 7, wobei die Kupplungsanordnung ferner ein Gehäuse umfasst, das den Kupplungskolben aufnimmt und mit dem Kupplungskolben zusammenwirkt, um die Kupplungskolbenkammer zu definieren, wobei das Gehäuse eine Ablauföffnung umfasst, um zu ermöglichen, dass Fluid aus der Kupplungskolbenkammer strömen kann.

15. Kombination aus Kupplungsanordnung und Füllsystem zur Verwendung mit einem Fahrzeugautomatikgetriebe, wobei die Kombination umfasst:
eine Kupplungsanordnung mit einer Kupplung, die zwischen einer eingerückten Stellung der Kupplung und einer ausgerückten Stellung der Kupplung bewegbar ist, einem Kupplungskolben, der mit der Kupplung in Eingriff bringbar ist, um die Kupplung in Richtung der eingerückten Stellung der Kupplung zu drängen, eine Kupplungskolbenkammer in Fluidverbindung mit einer Seite des Kupplungskolbens und eine Kompensatorkammer in Fluidverbindung mit einer gegenüberliegende Seite des Kupplungskolbens;
ein Füllsystem zum Füllen der Kupplungskolbenkammer und der Kompensatorkammer, wobei das Füllsystem einen Fluidkreis und eine Hochdruckdurchgangsanordnung umfasst, um unter hohem Druck stehendes Öl an den Fluidkreis zu liefern, wobei der Fluidkreis einen Austragsrückfüllabschnitt in Fluidverbindung mit der Kompensatorkammer und einen Kupplungsspeiseabschnitt in Fluidverbindung mit der Kupplungskolbenkammer umfasst, wobei der Austragsrückfüllabschnitt derart ausgebildet ist, dass er Austragsöl von dem Getriebe aufnehmen kann, und wobei der Fluidkreis ferner ein Kupplungsreglerventil, das zwischen dem Austragsrückfüllabschnitt, dem Kupplungsspeiseabschnitt und der Hochdruckdurchgangsanordnung angeordnet ist, und ein Kompensatorspeiseventil umfasst, das zwischen dem Austragsrückfüllabschnitt und der Hochdruckdurchgansanordnung angeordnet ist, wobei das Kupplungsreglerventil dazu dient, um zu ermöglichen, dass Austragsöl von dem Austragsrückfüllabschnitt an den Kupplungsspeiseabschnitt strömen kann, wenn sich die Kupplung in der ausgerückten Stellung der Kupplung befindet, wobei das Kupplungsreglerventil ferner dazu dient, um zu ermöglichen, das unter hohem Druck stehendes Öl von der Hochdruckdurchgangsanordnung an den Kupplungsspeiseabschnitt strömen kann, während eine Strömung von dem Austragsrückfüllabschnitt an den Kupplungsspeiseabschnitt verhindert wird, um so zu bewirken, dass sich die Kupplung in die eingerückte Stellung der Kupplung bewegt, wobei das Kompensatorspeiseventil ferner dazu dient, um zu ermöglichen, dass ein unter hohem Druck stehendes Öl von der Hochdruckdurchgangsanordnung an den Austragsrückfüllabschnitt strömen kann, wenn der Druck in dem Austragsrückfüllabschnitt unter einen vorbestimmten Druck abfällt, und wobei das Kompensatorspeiseventil ferner dazu dient, um eine Strömung von der Hochdruckdurchgangsanordnung an den Austragsrückfüllabschnitt zu verhindern, wenn der Druck in dem Austragsrückfüllabschnitt über den vorbestimmten Druck ansteigt.