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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kompensation von viskosen
Eigenschaften eines hydraulischen Mediums in einer hydraulischen
Druckleitung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Es
ist allgemein bekannt, dass hydraulische Medien wie beispielsweise
Hydrauliköle
ihre Viskosität
in Abhängigkeit
von deren Temperatur ändern. Dies
führt in
einem hydraulischen Steuergerät
insbesondere dann zu einem unerwünschten
Steuerungs- und Regelungsverhalten, wenn die Betriebstemperatur
dieses Steuergeräts
und damit eben auch des Steuerdruckmediums in einem vergleichsweise
großen
Temperaturbereich variiert. Ein solches Betriebsverhalten ist beispielsweise
bei einem hydraulischen Getriebesteuergerät in einem Kraftfahrzeug festzustellen,
das in der Regel dicht am Getriebegehäuse sowie nahe an der Brennkraftmaschine
angeordnet ist. Es ist daher nicht verwunderlich, dass das Steuerungsfluid
in einer solchen Vorrichtung Temperaturen im Bereich von –40°C bis 180°C annehmen
kann.
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Zur
Kompensation des beschriebenen temperaturabhängig viskosen Verhaltens des
Steuerdruckmediums können
beispielsweise in den hydraulischen Steuerungseinrichtungen von
Automatgetrieben auf dort angeordnete Ventilschieber wirkende Federn
aus einer metallischen Legierung mit sogenanntem Gedächtniseffekt
eingesetzt werden, die in Abhängigkeit
von der Federtemperatur bestimmte Geometrien einnehmen und so durch
unterschiedlich hohe Federkräfte
die beschriebenen temperaturspezifischen Eigenschaften des Steuerdruckmediums kompensieren.
Darüber
hinaus können
auch Federn mit veränderlicher
Federvorspannung eingesetzt werden, die als sogenannte Wachsdehnstoffelemente
bekannt geworden sind. Schließlich
bietet es sich auch an, in den Druckleitungen einer solchen hydraulischen
Steuerungsvorrichtung an geeigneten Stellen Druckblenden mit temperaturabhängig sich ändernden Öffnungsquerschnitt
(sogenannte Thermoblenden) einzusetzen.
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Nachteilig
an diesen bekannten Kompensationsmitteln ist deren hinsichtlich
der Lebensdauer eines Kraftfahrzeuges durchweg nicht ausreichende Funktionssicherheit.
Zudem weisen Federn mit Gedächtniseffekt
Unvorteilhafterweise nur einen definierten Schaltpunkt mit deutlich
ausgeprägter
Hysterese auf.
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Dass
das beschriebene technische Problem insbesondere bei hydraulischen
Steuergeräten
bisher noch nicht zufriedenstellend gelöst ist, kann nachfolgend anhand
eines konkreten Beispiels geschildert werden, zu dessen Erläuterung
der Beschreibung die 1 beigefügt ist.
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Beim
Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einem automatischen Stufenwechselgetriebe,
einer elektronischen Steuerungs- und Regeleinrichtung sowie einem
von dieser Einrichtung gesteuerten hydraulischen Steuergerät kann die
Betriebssituation eintreten, dass die elektrische Anlage des Kraftfahrzeuges
ausgefallen ist. In einem solchen Fall muss es dem hydraulischen
Steuergerät
dieses Automatgetriebes unabhängig
von elektrischen Ansteuersignalen etwa zur Vorbereitung und Durchführung eines Abschleppvorgangs
des Fahrzeuges möglich
sein, das Getriebe hinsichtlich des Drehmomenttransfers zu öffnen und
demnach in einen Leerlaufzustand zu bringen.
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Dazu
bietet sich eine unabhängig
von solchen elektrischen Signalen wirkende hydraulische Getriebesteuerung
an, die motordrehzahlabhängige Größen nutzt.
Die im hydraulischen Steuergerät
anzutreffenden drehzahlabhängigen
Größen, wie
der primäre
oder sekundäre
hydraulische Systemdruck sowie der Schmierdruck des Hydraulikmediums,
sind jedoch mit der temperaturabhängigen Durchflussmenge des
Hydraulikmediums durch das Steuerungsgerät gekoppelt. Ein das Getriebe
beim Ausfall elektrischer Steuersignale in den Leerlaufzustand schaltendes
Schaltventil mit festem Schaltpunkt weist daher bei Nutzung solcher
Drücke
als Steuerdruck leider einen temperaturabhängigen Schaltpunkt auf, der
für einen
sinnvollen Steuerungsbetrieb nicht akzeptierbar ist.
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1 veranschaulicht,
dass ein solches unkompensiertes Schaltventil bei jeweils konstanter Temperatur
des Steuerdruckmediums einen motordrehzahlabhängigen Steuerdruckverlauf aufweist.
So ist das Steuerventil gemäß der Kurve
a bei einer Druckmitteltemperatur von 0°C bei einer Drehzahl von etwa
500 U/min mit einem Steuerdruck von P_Sek = 16 bar bereits vollständig geöffnet, während die
Kurven b, c, d, e, f für
die Druckmitteltemperaturen 20°C,
40°C, 60°C und 100°C verdeutlichen,
dass dieser Zustand bei steigender Temperatur bei immer höheren Drehzahlen
N_mot eintritt. Wie ein Vergleich der beiden Kurven a und f zeigt,
liegen zwischen dem Erreichen des maximalen Steuerdrucks P_Sek ca. 800
U/min, was insbesondere bei niedrigen Motordrehzahlen ein unerwünscht großer Unterschied
ist.
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Vor
diesem Hintergrund ist daher es die Aufgabe an die Erfindung, eine
Vorrichtung vorzustellen, mit deren Hilfe das Schaltverhalten eines
Schaltventils nicht oder zumindest weniger als bisher üblich temperaturabhängig ist,
so dass beispielsweise in der geschilderten Notbetriebssituation
das Automatgetriebe im Nahbereich einer zuvor festgelegten Motordrehzahl
in den Leerlauf schaltbar ist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs,
während
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den
Unteransprüchen
entnehmbar sind.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein hydraulisches
Medium in einer vergleichsweise langen und dünnen Flüssigkeitsleitung ein sehr viskoses
Verhalten aufweist, während
eine axial kurze Druckblende oder Drossel zunächst nur in Abhängigkeit
von der Dichte des hydraulischen Mediums den Durchfluss variiert
und somit einen vergleichsweise scharfen Druckabfall erzeugt. Daher
ist es der Grundgedanke der Erfindung, das viskose Verhalten eines
hydraulischen Mediums durch eine Reihenschaltung von Druckblenden
mit unterschiedlichem Temperaturverhalten zu kompensieren.
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Durch
eine sinnvolle Kombination eines vergleichsweise langen und dünnen Leitungsabschnitts stromauf
vor einer konventionellen Druckblende kann stromab zwischen dem
genannten langen und dünnen
Leitungsabschnitt und der stromabwärtigen Druckblende ein Steuerdruck
abgegriffen werden, der durch diese Anordnung hinsichtlich der eingangs geschilderten
temperaturabhängigen
Viskosität
des Steuerdruckmediums derartig kompensiert ist, dass ein mit diesem
Steu erdruck angesteuertes Schaltventil unabhängig von der Temperatur dieses
Steuerdruckmediums einen Schaltpunkt im Nahbereich einer vorgegebenen
Motordrehzahl aufweist.
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Demnach
ist die Vorrichtung zur Kompensation viskoser Eigenschaften eines
hydraulischen Mediums in einer Druckleitung derart aufgebaut, dass
in dieser Druckleitung eine Druckblende mit konstanter Geometrie
sowie konstantem Durchströmquerschnitt angeordnet
ist und dass stromauf oder stromab dieser Druckblende wenigstens
ein kanalartig geformter Bereich ausgebildet ist, der im Vergleich
zur Druckblende einen geringeren Durchströmquerschnitt und eine größere axiale
Erstreckung aufweist. Der viskositätskompensierte Steuerdruck
für ein
nachgeordnetes Schaltventil wird bei dieser Vorrichtung zwischen dem
kanalartig geformten Bereich und der Druckblende abgegriffen.
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Vorzugsweise
ist der kanalartig geformte Bereich zwischen zwei konventionell
ausgebildeten Druckblenden angeordnet, wobei durch eine dementsprechende
Auslegung der stromaufwärts
vor dem kanalartig geformten Bereich befindlichen Druckblende der
an diesem kanalartigen Bereich wirksam werdende Hydraulikdruck vorsteuerbar
ist.
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In
einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der kanalartig geformte
Bereich als Druckleitungsstück
ausgebildet, welches durch eine Durchmesserreduzierung der davor
und/oder der dahinter liegenden Druckleitung über eine vorbestimmte Strecke realisiert
ist.
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Eine
andere Weiterbildung der Erfindung geht davon aus, dass der kanalartig
geformte Bereich als wenigstens ein wendelförmiger Kanal am Außenumfang
einer langgestreck ten, vorzugsweise zylindrischen Druckblende ausgebildet
ist.
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Dieser
kanalartig geformte Bereich kann aber auch als wenigstens ein langgestreckter
Kanal am Außenumfang
einer langgestreckten, vorzugsweise zylindrischen Druckblende und/oder
als wenigstens eine langgestreckte Bohrung in dieser Druckblende
ausgebildet sein.
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Ein
weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist, dass die vorzugsweise
zylindrische Druckblende mit dem kanalartig geformten Bereich in
einem Gehäuse
angeordnet ist, welches eine stromaufwärtige Einströmöffnung und
eine stromabwärtige Ausströmöffnung für das Steuerdruckmedium
aufweist. Dabei wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Durchströmquerschnitt
der beiden Öffnungen kleiner
als der Innendurchmesser des Gehäuseinnenraumes
ist. Ein solches Gehäuse
mit integrierter zylindrischer Druckblende mit dem kanalartig geformten
Bereich lässt
sich auch in vorhandene hydraulische Strecken beispielsweise von
Großanlagen einfach
einbauen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der vorzugsweise zylindrischen Druckblende
mit dem kanalartig geformten Bereich ist vorgesehen, dass das Druckblendengehäuse einen
hohlzylindrischen Abschnitt und einen diesen Abschnitt verschließenden Deckel aufweist,
so dass in ein solches Gehäuse
je nach Anwendungsfall unterschiedlich geformte zylindrische Druckblenden
mit einem mehr oder weniger langen und/oder dünnen kanalartig geformten Bereich
eingefügt
werden können.
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Darüber hinaus
kann vorgesehen sein, dass in dem Druckblendengehäuse eine
zylindrische Druckblende eingesetzt ist, an deren stirnseitigen Enden
jeweils ein Zapfen ausgebildet ist, deren stirnseitigen Flächen an
der Innenseite des Gehäusedeckels
und des Gehäusebodens
aufliegen.
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Sofern
die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise
in einer hydraulischen Getriebesteuerungsvorrichtung eingesetzt
werden soll, so ist der kanalartig geformte Bereich zur Erzielung
guter Ergebnisse vorzugsweise so auszubilden, dass dieser eine Länge von
50 mm bis 120 mm, vorzugsweise von 60 mm bis 100 mm und äußerst vorzugsweise von
80 mm bis 90 mm aufweist, während
die Druckblende(n) eine axiale Länge
von 0,4 bis 1,6 mm, vorzugsweise von 0,6 bis 1,4 mm und äußerst vorzugsweise
von 0,8 mm bis 1,2 mm aufweisen.
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Der
Durchtrittsdurchmesser des kanalartig geformten Bereichs sollte
bei Nutzung in einer hydraulischen Getriebesteuerungsvorrichtung
zur Erzielung guter Ergebnisse 0,5 mm bis 1,5 mm, vorzugsweise von
0,6 mm bis 1,2 mm und äußerst vorzugsweise
von 0,7 mm bis 0,9 mm betragen, während die Druckblende(n) einen
Durchtrittsdurchmesser von 0,4 bis 1,6 mm, vorzugsweise von 0,7
bis 1,4 mm und äußerst vorzugsweise
von 1,1 mm bis 1,3 mm aufweisen sollte.
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Durch
eine sinnvolle Kombination dieser Abmessungen lassen sich unterschiedliche
Kompensationswirkungen sowie Motordrehzahlabhängigkeiten des auf das Schaltventil
wirkenden Steuerdrucks erzielen.
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Der
zwischen dem kanalartig geformten Bereich und der konventionellen
Druckblende anliegende viskositätskompensierte
Steuerdruck kann wie bereits angemerkt dazu genutzt werden, um ein Schaltventil
zu beaufschlagen. Dazu ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem hydraulischen Schieberkasten
eines Automatgetriebes vorzugsweise zwischen einem Hauptdruckventil
und diesem Schaltventil angeordnet.
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Durch
diese Anordnung ist es möglich,
den zwischen dem kanalartig geformten Bereich und der nächsten vorzugsweise
stromwabwärts
angeordneten Druckblende anliegenden Steuerdruck über eine gesonderte
Steuerdruckleitung dem genannten Schaltventil zuzuführen.
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Vorzugsweise
wird mit diesem Schaltventil dann dasjenige oder diejenigen Schaltglieder
(Kupplungen und/oder Bremsen) des Automatgetriebes mit einem Steuerdruck
beaufschlagt, mit denen ein vorbestimmtes Getriebeübersetzungsverhältnis aktivierbar
oder deaktivierbar ist. Dabei wird bei einem Abfall des in der gesonderten
Druckleitung anliegenden viskositätskompensierten Steuerdrucks
unter einen vorbestimmten motordrehzahlabhängigen Mindestwert durch eine
Betätigung
des Schaltventils das Automatgetriebe in einen Leerlaufschaltzustand
geschaltet.
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Außerdem kann
erfindungsgemäß vorgesehen
sein, dass der kanalartig geformte Bereich sowie eine konventionell
ausgebildete Druckblende als ein integriertes und in die Steuerdruckleitung
beziehungsweise einen Getriebeschieberkasten einsetzbares Bauteil
ausgebildet ist, wobei dieses Bauteil zwischen dem kanalartig geformten
Bereich und dem Bereich der konventionellen Druckblende eine Öffnung zur
Abzweigung des dort anliegenden Steuerdrucks in die zum Schaltventil
führende
Druckleitung aufweist oder dem genannten Ort eine solche Abzweigung
zugeordnet ist.
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Schließlich ist
es Bestandteil der Erfindung, dass der kanalartig geformte Bereich
stromauf oder stromab der konventionell ausgebildeten Druckblende
sowie stromauf oder stromab der Abzweigung für die zum Schaltventil führenden
Druckleitung angeordnet oder ausgebildet ist. So lässt sich
bei Realisierung der ersten Variante bei ansteigender Temperatur
T_ÖL des
Steuerdruckmediums ein ansteigender Druck P_SekV und bei Realisierung
der zweiten Variante ein abfallender Druck P_SekV in der zu dem Schaltventil
führenden
Druckleitung feststellen. Somit ergeben sich beispielsweise auch
Anwendungsgebiete für
die erfindungsgemäße Vorrichtung
im Bereich der Durchflusssteuerung für einen Kühler sowie zur Schmiermittelvolumensteuerung.
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Zur
Verdeutlichung der physikalisch-technischen Zusammenhänge sowie
einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Vorrichtung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In dieser
zeigen:
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1 ein
Schaltdruck-Motordrehzahl-Diagramm mit Schaltdruckkurven eines Schaltventils
bei unterschiedlichen Druckmediumtemperaturen,
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2 ein
Diagramm, in dem die Temperaturabhängigkeit des Schaltdrucks am
Schaltventil von einem unkompensierten sekundären Steuerdruck dargestellt
ist,
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3 eine
Vorrichtung zur Kompensation der temperaturabhängig viskosen Eigenschaften
des hydraulischen Steuerdruckmediums in einem hydraulischen Getriebesteuergerät,
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4 ein
Diagramm, in dem die Motordrehzahl angegeben ist, bei der ein Automatgetriebe
in Abhängigkeit
von der Temperatur des Steuerdruckmediums für das Schaltventil in den Leerlauf
geschaltet wird, und
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5 eine
schematische Darstellung der Ausbildung einer Druckblende mit Wendelnut
in einer Steuerdruckleitung.
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3 zeigt
in einem konkreten Ausführungsbeispiel,
wie sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Kompensation der viskosen Eigenschaften eines hydraulischen Mediums
in einer Druckleitung in eine hydraulische Getriebesteuerungsvorrichtung
einfügen
lässt.
In dem dort dargestellten Ausschnitt der Getriebesteuerungsvorrichtung 1 ist
eine Pumpe 2 abgebildet, die von dem Fahrzeugmotor mechanisch angetrieben
wird und ein Hauptdruckventil 4 über eine Druckleitung 3 mit
einem unter einem Hauptdruck stehenden Hydrauliköl versorgt.
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Während in
einer Primärdruckleitung
der für die
weiteren Betrachtungen weniger relevante und von dem Hauptdruckventil 4 weitergeleitete
Hydraulikhauptdruck P_Primär
ansteht, herrscht in einer zu einem Regelventil 8 führenden
Leitung 9 ein davon abweichender Hydraulikdruck.
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Von
besonderer Bedeutung für
die Erfindung ist die Druckleitung 10, in der ebenso wie
in der Druckleitung 6 ein von dem Hauptdruckventil 4 erzeugter
Sekundärsteuerdruck
P_Sek herrscht. Unmittelbar hinter dem Hauptdruckventil 4 ist
eine erste Druckblende 7 in die Druckleitung 10 eingebunden, auf
deren Bedeutung später
eingegangen wird.
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Stromab
der Druckblende 7 ist in der Steuerdruckleitung 10 ein
kanalartig geformter Bereich 11 ausgebildet, in dem der
Durchströmquerschnitt
der Leitung 10 deutlich geringer ist als in dem davor und dem
dahinter befindlichen Bereich. Stromab hinter diesem kanalartig
geformten Bereich 11 ist eine zweite Druckblende 12 angeordnet,
deren Leckage ebenso wie die Leckage der ersten Druckblende 7 beispielsweise
zur Getriebeschmierung, Getriebekühlung und/oder zur Vorbefüllung von
Getriebeschaltgliedern genutzt werden kann. Die Leckage der ersten
Drossel 7 kann aber auch an die Saugseite der Pumpe 2 zurückgeführt werden,
um beispielsweise Saugverluste durch einen hier nicht dargestellten Ölfilter
zu kompensieren.
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Zwischen
dem kanalartig geformten Bereich 11 und der zweiten Druckblende 12 zweigt
von der Druckleitung 10 eine zu einem Schaltventil 14 führende Druckleitung 13 ab,
in der der Steuerdruck P_SekV herrscht. Sofern dieser Steuerdruck
P_SekV einen vorbestimmten Druckwert unterschreitet, schaltete das
Schaltventil 14 durch und unterbricht die Druckversorgung
beispielsweise einer Getriebekupplung, so dass das Getriebe in eine
Leerlaufschaltstellung gebracht wird.
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Da
der von der Pumpe 2 erzeugte Hauptdruck P_Primär motordrehzahlabhängig ist,
kann durch entsprechende Dimensionierung der bereits erwähnten zusätzlichen
Druckblende 7 vor dem kanalartig geformten Bereich 11 der
Schaltpunkt des Schaltventils 14 zu einer höheren oder
niedrigeren Motordrehzahl verschoben werden.
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Durch
eine noch zu beschreibende geschickte Dimensionierung der Länge sowie
des Durchmessers des kanalartig geformten Bereichs 11 sowie
der axialen Länge
und des Durchtrittsquerschnitts der zweiten Druckblende 12 lässt sich
eine Kompensation der temperaturabhängigen Viskositätsänderung des
Steuerdruckmediums erreichen. Dadurch ist das Schaltventil 14 in
der Lage, unabhängig
von der Temperatur des Steuerdruckmediums und nur abhängig von
der Drehzahl des Fahrzeugmotors einen Schaltvorgang durchzuführen. Ein
solcher Schaltvorgang kann beispielsweise die Betätigung eines
Getriebeschaltgliedes (Kupplung oder Bremse) des Automatgetriebes
sein, mit dem etwa in einer Notbetriebssituation ohne Vorliegen
eines elektrischen Schaltbefehls das Automatgetriebe in den Leerlauf
geschaltete wird.
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Wie
bereits erwähnt,
kann der kanalartig geformte Bereich 11 einfach dadurch
erzeugt werden, dass die Druckleitung 10 über eine
vorbestimmte Länge
auf einen vorbestimmten Durchströmquerschnitt
eingeengt wird. Eine davon abweichende Variante ist in 5 dargestellt.
Diese Bauform besteht zunächst
aus einem Gehäuse 20,
welches ein hohlzylindrisches Gehäuseteil 23 und einen
dieses Gehäuseteil 23 verschließenden Deckel 24 umfasst.
In dem Deckel 24 ist eine Einströmöffnung 21 für einen Volumenstrom
Q_Z und in dem hohlzylindrischen Gehäuseteil 23 eine Ausströmöffnung 22 für den Volumenstrom
Q_Ab1 ausgebildet, durch die das Steuerdruckmedium in den Gehäuseinnenraum 29 eindringen
sowie aus diesem abströmen
kann.
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In
dem Gehäuse 20 ist
ferner eine Druckblende 27 angeordnet, die weitgehend zylindrisch ausgebildet
ist und an ihrem Außenumfang
eine wendelförmige
Nut 28 aufweist, die die Funktion des kanalartig geformten
Bereichs 11 gemäß 3 ausübt. Darüber hinaus
sind an den beiden Stirnseiten der Druckblende 28 Zapfen 25, 26 angeordnet,
deren Stirnflächen 30, 31 sich
an der Innenseite des Deckels 24 und des Bodens des zylindrischen
Gehäuseteils 23 abstützen.
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Durch
den geschilderten Aufbau kann der erfindungsgemäß ausgebildete kanalartig geformte
Bereich 20, 27, 28 in ein bereits vorhandenes
Steuerdruckleitungssystem leicht und ohne große konstruktive Änderungen
eingefügt
werden. Die Länge
der viskositätskompensativ
wirksamen Nut 28 kann dabei an die gewünschten Steuerungs- und Betriebsrandbedingungen
angepasst werden. So kann in das Gehäuse 20 beispielsweise
eine anders geformte Druckblende, beispielsweise mit achsparallelen
Umfangsnuten oder eine solche mit einer oder mehreren Bohrungen
eingefügt
werden.
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Der
kanalartig geformte Bereich 11 sowie 20, 27, 28 kann
als Spritzgussteil oder auch als Drehteil kostengünstig hergestellt
werden.
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Die
Temperatur- bzw. Viskositätskompensation
des Steuerdruckmediums wird dabei wie folgt erreicht:
Wie bereits
eingangs erläutert
wurde, zeigen die Kurven in 1, bei welchen
Motordrehzahlen N_mot ein unkompensiertes hydraulisches Schaltventil 14 in abhängig von
der Temperatur des Steuerdruckmediums in einen gewünschten
Schaltzustand gebracht wird, der hier als derjenige Sättigungsdruck
(P_Sek = 16 bar) des Schaltventils 14 definiert ist, bei
dem dieses vollständig
geöffnet
ist.
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Darüber hinaus
ist 2 entnehmbar, dass der von dem Schaltventil 14 schaltbare
Schaltdruck P_Schalt von der Höhe
des unkompensierten Steuerdrucks P_Sek und von der Temperatur T_ÖL des Steuerdruckmediums
abhängig
ist.
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Wird
nun erfindungsgemäß über die
bereits erwähnte
Kombination von Leitungslänge,
Leitungsdurchmesser und Druckblendendurchmesser der Steuerdruck
zwischen einem kanalartig geformten Bereich 11 in der Steuerdruckleitung 10 und
der Druckblende 12 über
eine Druckleitung 13 abgegriffen, so ergibt sich für das mit
dieser Druckleitung 13 verbundene Schaltventil 14 ein
Schaltdruck P_SekV, der abhängig
von dem stromauf des kanalartig geformten Bereichs 11 anliegenden
sekundären
Steuerdruck sowie von der Temperatur des Steuerdruckmediums ist.
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Durch
das Zusammenwirken des in 1 und 2 dargestellten
temperatur- und drehzahlabhängigen
Verhaltens des sekundären
Steuerdrucks P_Sek stellt sich eine Kompensation der sich temperaturabhängig ändernden
Viskosität
des Steuerdruckmediums ein.
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4 zeigt
anhand von einigen Graphen A bis D das Durchschaltverhalten des
Schaltventils 14. Der Graph E gibt dabei einen von einem
Computerprogramm vorausberechneten Verlauf derjenigen Motordrehzahl
N_Mot an, bei der das Schaltventil 14 in Abhängigkeit
von der Temperatur T_ÖL
des Steuerdruckmediums schaltet, wobei der kanalartig ausgebildete
Bereich eine Länge
von 88 mm und einen Durchtrittsquerschnitt von 1,1 mm aufweist,
während die
dem kanalartig ausgebildeten Bereich 11 stromab nachgeordneten
Druckblende 12 einen Durchtrittsquerschnitt von 0,7 mm
hat.
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Dieser
vorausberechnete Kurvenverlauf E zeigt recht deutlich, dass das
Schaltventil 14 in einem Temperaturbereich von 20°C bis 100°C bei Motordrehzahlen
von 700 U/min bis 850 U/min schaltet, was eine deutliche Verbesserung
gegenüber
dem unkompensierten Schaltverhalten bedeutet, welches durch den
Kurvenverlauf D dargestellt ist.
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In
Ergänzung
dazu zeigen die in den Kurven A bis C dargestellten Messergebnisse
von konkret durchgeführten
Versuchen unter den o. g. Randbedingungen (kanalartig ausgebildeten
Bereich mit einer Länge
= 88 mm; Durchtrittsquerschnitt dieses Bereiches = 1,1 mm; Durchtrittsquerschnitt
der dem kanalartig ausgebildeten Bereich nachgeordneten Druckblende 12 entspricht
0,7 mm), dass bei einem Schaltdruck P_Schalt von 0,8 bar am Schaltventil
die besten Ergebnisse zu verzeichnen waren.
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Wie
hierzu der Graph B zeigt, konnte unter diesen Randbedingungen eine
vergleichsweise gute Unabhängigkeit
des Schaltpunktes des Schaltventils 14 (ausgedrückt durch
die Motordrehzahl N_mot) gegenüber
der Temperatur T_ÖL
des Steuerdruckmediums erreicht werden. Diese Messpunkte des Graphen
B zeigen auch, dass das Schaltventil 14 dann schaltet,
wenn die Motordrehzahl N_Mot 600 U/min bis 880 U/min beträgt und die
Temperatur T_ÖL
zwischen 10°C
und 100°C
liegt.
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Aber
auch die die Graphen B und C bildenden Messpunkte, die bei Schaltdrücken P_Schalt
von 1,0 bar beziehungsweise P_Schalt von 1,2 bar gemessen wurden,
zeigen noch eine vergleichsweise gute Unabhängigkeit derjenigen Motordrehzahl N_Mot,
bei der das Schaltventil 14 durchschaltet.
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- 1
- hydraulische
Steuerungsvorrichtung
- 2
- Pumpe
- 3
- Druckleitung
- 4
- Hauptdruckventil
- 5
- Primärdruckleitung
- 6
- Sekundärdruckleitung
- 7
- Erste
Druckblende
- 8
- Regelventil
- 9
- Druckleitung
zum Regelventil 8
- 10
- Druckleitung
zwischen den Druckblenden 7, 12
- 11
- kanalartig
geformter Bereich
- 12
- zweite
Druckblende
- 13
- Druckleitung
zum Schaltventil 14
- 14
- Schaltventil
- 20
- Gehäuse
- 21
- Einströmöffnung
- 22
- Ausströmöffnung
- 23
- zylindrisches
Gehäuseteil
- 24
- Deckel
- 25
- Zapfen
- 26
- Zapfen
- 27
- zylindrische
Druckblende
- 28
- Wendelnut
- 29
- Innenraum
der Druckblende
- 30
- stirnseitige
Fläche
- 31
- stirnseitige
Fläche