DE19906558A1 - Hydrauliksystem zur Druckbeaufschlagung eines Variators mit einer Notfahreinrichtung - Google Patents
Hydrauliksystem zur Druckbeaufschlagung eines Variators mit einer NotfahreinrichtungInfo
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Abstract
Ein Hydrauliksystem zur Druckbeaufschlagung eines Variators (7) eines Automatgetriebes mit einer elektronischen Getriebesteuerung ist mit einem Schmierölkreislauf (10) verbunden, in dem wenigstens ein Schmierventil (14) und ein Kühler (13) angeordnet sind. Dem Hydrauliksystem mit dem Schmierölkreislauf (10) ist Öl aus einer Ölquelle (4) zuführbar. Dabei ist eine hydraulische Notfahreinrichtung vorgesehen, welche mindestens ein Notventil (29) zur Einstellung eines konstanten Druckverhältnisses zwischen einem Primärscheibensatz (19) und einem Sekundärscheibensatz (20) des Variators (7) aufweist. Des weiteren weist sie zur Reduzierung der thermischen Belastung im Notfahrbetrieb wenigstens eine Einrichtung (35, 37, 43, 45, 46, 51) auf, mittels der im Notfahrbetrieb der Öldurchfluß durch den Kühler (13) erhöht ist und der Druck auf einer Ausgangsseite des Kühlers (13) reduziert ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem zur Druck
beaufschlagung eines Variators eines Automatgetriebes mit
einer Notfahreinrichtung nach der in Patentanspruch 1 näher
definierten Art.
Zur Ansteuerung von modernen Automatgetrieben bei
Kraftfahrzeugen wird bekanntlich eine Elektronische Getrie
besteuerung (EGS) eingesetzt, mit der kundenrelevante Kri
terien, wie z. B. der Fahrkomfort und Fahrbarkeit, als auch
sicherheitsrelevante Kriterien in hohem Maße erfüllt wer
den.
Häufig sind für den Fall eines Defektes der elektroni
schen Getriebesteuerung Notfahrprogramme vorgesehen, welche
so ausgelegt sind, daß ein Fahrzeug in einem Notfahrbetrieb
in einem möglichst weiten Fahrbereich betrieben werden
kann. Je nach Notlaufkonzept ist jedoch die Kühlung des
Getriebes in einem solchen Notfahrzustand problematisch, da
der Wärmeanfall im Notfahrbetrieb des Getriebes über das
Kühlsystem des Fahrzeuges abgeführt werden muß und das Ge
triebe bei einem kompletten Ausfall der Elektronischen Ge
triebesteuerung keine eigenen Möglichkeiten hat, auf den
Wärmehaushalt positiv einzuwirken.
Dies trifft insbesondere auf CVT-(Continuously Varia
ble Transmission)-Automatgetriebe zu, welche einen Variator
zur stufenlosen Einstellung eines Übersetzungsverhältnisses
zwischen einer kürzest möglichen Übersetzung (LOW) und ei
ner längsten möglichen Übersetzung (Overdrive, OD) aufwei
sen.
In "ATZ Automobiltechnische Zeitschrift" 96 (1994) ist
ein derartiges CVT-Getriebe mit einem ersten Kegelscheiben
paar auf einer Antriebswelle als Primärscheibensatz und mit
einem zweiten Kegelscheibenpaar auf einer Abtriebswelle als
Sekundärscheibensatz beschrieben. Jedes Kegelscheibenpaar
besteht aus einer in axialer Richtung feststehenden ersten
Scheibe und einer in axialer Richtung verschiebbaren zwei
ten Scheibe, welche je nach Zugehörigkeit zu dem Primär-
oder Sekundärscheibensatz als Primärscheibe bzw. Sekundär
scheibe bezeichnet wird. Zwischen den Kegelscheibenpaaren
läuft ein Drehmomentübertragungsglied, welches z. B. ein die
Kegelscheibenpaare umschlingendes Schubgliederband dar
stellt. Zur Verstellung der Primärscheibe oder der Sekun
därscheibe werden diese mit einem Druckmedium aus einer
Druckquelle beaufschlagt, wobei der jeweils in den Stell
räumen von Primärscheibe und Sekundärscheibe anliegende
Druck mit Hilfe einer Elektronischen Getriebesteuerung und
einer elektrohydraulischen Druckversorgungseinrichtung ein
gestellt wird.
Aus der DE 44 36 506 ist eine Einrichtung zum Steuern
eines CVT-Getriebes bekannt, bei dem ein elektronisches
Steuergerät über elektromagnetische Stellglieder und hy
draulische Ventile das Druckniveau der insbesondere dyna
misch nicht ausgeglichenen Stellräume von Primärscheibe und
Sekundärscheibe bestimmt.
Für einen Ausfall des elektronischen Steuergerätes ist
eine Notfahreinrichtung vorgesehen, die zwei Druckregelven
tile, zwei Druckreduzierventile und mindestens ein Notven
til aufweist, wobei ein Primärventil und ein Sekundärventil
ein konstantes statisches Druckverhältnis bzw. Kraftver
hältnis zwischen Primärscheibe und Sekundärscheibe bei kon
stantem statischen Sekundärdruckniveau einstellt.
Über den Betrag dieses statischen Kraftverhältnisses
und der dynamischen Kräfte an den dynamisch nicht druckaus
geglichenen Scheiben kann festgelegt werden, wie groß die
Übersetzungsänderung des CVT-Getriebes von einem Normalbe
trieb zu dem Notfahrbetrieb ist. Der Notfahrbetrieb wird
dabei als ein Zustand des CVT-Getriebes beschrieben, in dem
eine EGS-seitige Drehzahlregelung und eine EGS-seitige An
preßregelung des Variators unterbrochen ist.
Bei dieser bekannten Einrichtung variiert die Überset
zung des CVT-Getriebes in Abhängigkeit von dem abgegebenen
Moment einer als Antriebseinheit vorgesehenen Brennkraftma
schine, wobei die variable Übersetzungsänderung im Notfahr
betrieb ein sicheres Anfahren am Berg und eine verbesserte
Fahrbarkeit mit hoher Endgeschwindigkeit ermöglicht.
Als Eingangssignal an einem elektronischen Steuergerät
liegt z. B. das Signal einer Laststellung der Antriebsein
heit wie die Drosselklappenstellung im Falle einer Brenn
kraftmaschine, die Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die
Drehzahl der Abtriebswelle oder die Temperatur des Druckme
diums vor. Aus dem Eingangssignal wird ein Betriebspunkt
bestimmt und die dazugehörige Drehzahl der Getriebeein
gangswelle oder die Übersetzung des CVT-Getriebes einge
stellt. Wenn ein Fehler auftritt, geht das CVT-Getriebe in
den Notfahrbetrieb über, bei dem keine Drehzahlregelung und
keine Anpreßdruckregelung seitens der EGS mehr erfolgt.
Diese bekannte Lösung bietet zwar einen weiten mögli
chen Verstellbereich des Variators, jedoch ist es problema
tisch, daß der Anpreßdruck für die entsprechenden Scheiben
nach den extremen Eckpunkten des Fahrbarkeitsbereiches aus
gelegt werden muß. Einer dieser Eckpunkte ist die Sicher
stellung der maximalen Anfahrleistung in dem kleinsten
Gang, d. h. in oder nahe der LOW-Übersetzung. Für die Va
riatorübertragungsfähigkeit ist bei größter Übersetzung und
hohem Antriebsmoment ein hoher Anpreßdruck an der Sekundär
scheibe erforderlich. Konzeptbedingt ist die an der Sekun
därscheibe eingestellte statische Kraft, deren Betrag sich
nach dem maximal zu übertragenden Antriebsmoment richtet,
im gesamten Momentenbereich konstant. Die Übersetzungsver
stellung ergibt sich aus dem Konzept des konstanten stati
schen Druckverhältnisses zwischen Primärscheibe und Sekun
därscheibe in Verbindung mit den dynamisch nicht ausgegli
chenen Verstellräumen.
Dies hat aber in allen Betriebszuständen mit Ausnahme
bei maximalem Abtriebsmoment eine Überanpressung zur Folge,
welche in nachteilhafter Weise bei Notfahrbetrieb zu einer
hohen Betriebstemperatur in dem Variator führt, mit der
Folge einer Beeinträchtigung der Dauerhaltbarkeit des Auto
matgetriebes hinsichtlich der Getriebemechanik und einer im
Getriebeölsumpf verbauten elektronischen Steuereinheit (Me
chatronik) sowie einer Minderung der Qualität des Öles.
Weitere negative Erscheinungen mit steigender Temperatur
des Variators und damit steigender Öltemperatur sind zuneh
mende innere Getriebeleckagen und eine damit steigende
Blindleistung. Fahrzeugseitig ergibt sich damit das Problem
der Notwendigkeit eines entsprechend groß dimensionierten
Kühlers.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein Hydrauliksystem zur Druckbeaufschlagung eines Variators
eines CVT-Automatgetriebes mit einem im Notfahrbetrieb kon
stanten Druckverhältnis zwischen Primär- und Sekundärschei
ben zu schaffen, wobei in dem Notfahrbetrieb die thermische
Belastung des Automatgetriebes auf einfache und kostengün
stige Weise derart reduziert wird, daß Schäden an dem Auto
matgetriebe durch Wärmeeinwirkung während des Notfahrbe
triebs vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Hydrau
liksystem nach dem Patentanspruch 1 gelöst.
Durch das erfindungsgemäße Hydrauliksystem wird auf
konstruktiv einfache Weise und zu minimalen Kosten eine
Anhebung des Kühlerdurchflusses im Notfahrbetrieb erreicht,
mit der eine Kühlung des Schmiermittels erzielt wird, die
thermisch bedingte Schäden in dem Automatgetriebe bei Not
fahrbetrieb weitgehend ausschließt.
Der erhöhte Wärmeanfall im Notfahrbetrieb kann mit der
erfindungsgemäßen Lösung vorteilhafterweise über den Kühler
abgeführt werden, ohne daß dessen Dimensionierung größer
ist als für die erforderliche Kühlleistung im Normalbe
trieb, vorausgesetzt, daß der Kühler im Normalbetrieb öl
seitig noch nicht in der thermodynamischen Sättigung be
trieben wird. Damit entfällt die Notwendigkeit eines größe
ren oder zusätzlichen Kühlers mit den damit verbundenen
Folgen eines größeren Bauraumbedarfs und höherer Kosten.
Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus den nachfol
gend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Aus
führungsbeispielen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hy
drauliksystems;
Fig. 1b eine Ventilvariante zur ersten Ausführungs
form nach Fig. 1;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hy
drauliksystems;
Fig. 2b eine Ventilvariante zur zweiten Ausführungs
form nach Fig. 2;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hy
drauliksystems;
Fig. 3b eine Ventilvariante zur dritten Ausführungs
form nach Fig. 3;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer vierten
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hy
drauliksystems;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer fünften
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hy
drauliksystems und
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer sechsten
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hy
drauliksystems.
Die Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungs
form eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems. Darin ist
eine Hydropumpe 1, die von einem Motor 2 angetrieben wird,
über einen Filter 3 mit einem eine Ölquelle darstellenden
Öltank 4 verbunden. In Förderrichtung hinter der Hydropum
pe 1 verzweigt sich der Ölstrom in eine Leitung, die zu
einem als Systemdrucksteuerung dienenden Hauptdruckventil 5
führt, und eine Leitung, die sich wiederum in eine Druck
leitung 6 zum Druckbeaufschlagen eines Variators 7 und eine
zu einem Druckreduzierventil 8 führende Leitung verzweigt.
Das Hauptdruckventil 5 versorgt über eine Zuführlei
tung 9 einen mit dem Hydrauliksystem verbundenen Schmieröl
kreislauf 10 mit einem darin eingebundenen hydrodynamischen
Wandler 11, wobei die Einbindung des Wandlers 11 stark ver
einfacht dargestellt ist. Von dem Wandler 11 läuft eine
Schmierölleitung 12 über einen Kühler 13, der mit einem den
erforderlichen Schmierdruck einstellenden 2/3-Wege-Schmier
ventil 14 in Reihe geschaltet ist, zu Schmierstellen.
Der Öldurchsatz durch den Kühler 13 ist dabei propor
tional dem Schmieröldurchsatz bzw. dem Druck des Schmieröls
hinter dem Schmierventil 14. Dadurch wird eine Ölabnahme
menge eingestellt, welche die Schmierung der Getriebekompo
nenten sicherstellt. Das 2/3-Wege-Schmierventil 14 ist in
einer Stellung I und einer Stellung III gesperrt, und in
einer Stellung II auf Durchfluß geschaltet. Die Ansteuerung
des Schmierventils 14 erfolgt über eine Steuerleitung und
eine Druckfeder 15. Außerdem weist das Schmierventil 14
eine Druckrückführung 16 auf.
Das Druckniveau in den Leitungen 9 und 12 zur Einstel
lung des Wandlerdrucks ist primär abhängig von dem an einer
nicht näher dargestellten Wandlerkupplung zu übertragenden
Moment.
Die zu dem Variator 7 führende Druckleitung 6 teilt
sich in zwei Zweige, von denen ein Zweig 6A als Primär
druckleitung über ein Primärventil 18 einen Primärscheiben
satz 19 des Variators 7 mit Druck beaufschlagt. Der zweite
Zweig 6B beaufschlagt einen Sekundärscheibensatz 20 über
ein Sekundärventil 21 mit Öldruck.
Der Variator 7 weist neben dem Primärscheibensatz 19
und dem Sekundärscheibensatz 20 ein Schubgliederband 22
auf, welches die beiden Scheibensätze 19 und 20 umschlingt
und der Drehmomentübertragung dient.
Von der Ölquelle 4 aus gesehen nach dem Druckreduzier
ventil 8 verzweigt sich eine nachgeordnete Leitung 17 in
einen ersten Leitungsstrang 23, der zu einem Sekundär-
Druckregelventil 24 führt, und in einen zweiten Leitungs
strang 25.
Der zweite Leitungsstrang 25 verzweigt sich wiederum
in eine Leitung 26, die zu einem Primär-Druckregelventil 27
führt, in eine Steuerleitung 28 für ein Notventil 29 und in
eine Druckleitung 30. Die Druckleitung 30 führt über das
als 4/2-Wegeventil ausgebildete Notventil 29 zu einer Ver
zweigung, an der sie sich in eine Primärleitung 31, die zum
Primärventil 18 führt, und eine Sekundärleitung 32, die zum
Sekundärventil 21 führt, aufteilt.
Das Notventil 29 weist zwei Schaltstellungen I und II
auf. In der Schaltstellung I wird die Druckleitung 30 ge
sperrt und eine von der Steuerleitung 28 abzweigende Lei
tung 33 wird zur Primärleitung, die das Primärventil 18
ansteuert, durchgeschaltet. Im normalen Fahrbetrieb des
Getriebes steht das Notventil in Schaltstellung I.
In der Schaltstellung II wird, wie in Fig. 1 gezeigt,
die Druckleitung 30 durchgeschaltet, d. h. sie verzweigt
sich in die Leitungen 31 und 32, und die Leitung 33 wird
gesperrt. Die Verstellung zwischen den beiden Schaltstel
lungen I und II des Notventils 29 erfolgt über die Steuer
leitung 28 und eine Druckfeder 34. Die Schaltstellung II
charakterisiert den Notfahrbetrieb des Getriebes.
Bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist zwi
schen dem Notventil 29 und der Abzweigung zu der Primärlei
tung 31 und der Sekundärleitung 32 in der Druckleitung 30
eine Abzweigung zu einer Steuerleitung 35 angeordnet. Die
Steuerleitung 35, in der eine Blende 36 angeordnet ist,
führt zu dem Schmierventil 14 und dient als Einrichtung zur
Erhöhung des Öldurchflusses durch den Kühler 13.
In einem regulären Fahrbetrieb wird der hydraulische
Anpreßdruck des Primärscheibensatzes 19 und des Sekundär
scheibensatzes 20 elektronisch geregelt. Dabei wird durch
entsprechende Regelung eine Überhitzung des Schmieröls ver
hindert.
In einem Notfahrbetrieb, z. B. bei Ausfall der Elek
tronischen Getriebesteuerung, wird durch die Steuerlei
tung 35 das Schmierventil 14 moduliert, d. h. mit Druck
beaufschlagt, wodurch der Schmierdruck unmittelbar beein
flußt wird. Die Drucksteuerleitung 16 am Schmierventil 14
dient dabei einer nicht näher beschriebenen Vorsteuerung
des Ventilwegs bei geringem Ölvolumen/Öldruck. Der Schmier
druck wird durch die steuerdruckbeaufschlagten Ventilflä
chen gegen die Feder 15 eingestellt.
Über die Steuerleitung 35 wird ein Gegendruck zur Fe
der 15 aufgebracht, wodurch diese entlastet wird und das
Schmierventil 14 weiter geöffnet wird bis es seine für den
Notfahrbetrieb als Öffnungsquerschnitt definierte Maxi
malöffnung erreicht hat. Dabei wird auf der Ausgangsseite
des Schmierventils 14 das Strömungsvolumen erhöht, während
auf der Eingangsseite des Schmierventils 14, d. h. der Sei
te des Kühlers 13, der Druck reduziert wird. Der Druckver
lust führt zu einer Nachsteuerung durch das Hauptdruckven
til 5. Infolge dessen steigt der Öldurchfluß durch den Küh
ler 13. Zur Anpassung des Drucks am Schmierventil 14, wel
cher deutlich niedriger ist als am Notventil 29, ist die
Blende 36 vorgesehen.
In der beschriebenen Hydraulikkonfiguration kann die
Lage des Kühlers 13 auch in Ölflußrichtung A hinter dem
Schmierventil 14, d. h. unmittelbar vor der Schmierölzufuhr
zu den Getriebebauteilen, angeordnet sein, bei gleichem
Prinzip der Schmierdruckanhebung im Notfahrbetrieb.
Eine alternative Schmierventilkonstruktion ist in
Fig. 1b dargestellt. Hier ist das Schmierventil 14B als
3/3-Proportional-Ventil ausgeführt.
Im folgenden werden gleiche oder ähnliche Bauteile mit
gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform entspricht im
wesentlichen dem unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen
Hydrauliksystem.
Abweichend von der in Fig. 1 dargestellten Ausführung
führt in Fig. 2 eine Steuerleitung 37 als Einrichtung zur
Erhöhung des Öldurchflusses durch den Kühler 13 zu dem
Schmierventil 14, die von der Steuerleitung 28 des Notven
tils 29 abzweigt.
Die Ansteuerung des Schmierventils 14 erfolgt hier
über den Druckabfall im Notfahrbetrieb, wobei der Druckab
fall in der Steuerleitung 28 zum Umschalten des Notventils
29 führt. Die Ausgestaltung des Notventiles 29 entspricht
der nach Fig. 1.
In einem Notfahrbetrieb steuert das Primär-Druckregel
ventil 27 der Primärdruckversorgung über einen Druckabfall
in der Steuerleitung 26 das Notventil 29 über dessen Steu
erleitung 28 und gleichzeitig das Schmierventil 14 über
einen Druckabfall in dessen Steuerleitung 37. Der Druck in
der Steuerleitung 37 zur Ansteuerung des Schmierventils 14
kann dabei gegen Null gehen.
In diesem Zustand eines Druckabfalls auf der Federsei
te des Schmierventils 14 sinkt die die Feder 15 unterstüt
zende Kraft, und das Schmierventil 14 weist seine maximale
Querschnittsöffnung auf, so daß der Druck an der Ausgangs
seite des vorgeschalteten Kühlers 13 abfällt, was aufgrund
der Nachregelung durch das Hauptdruckventil 5 eine Erhöhung
des Ölvolumenstromes durch den Kühler 13 bewirkt.
Analog zur Ausgestaltung gemäß Fig. 1 kann der Küh
ler 13 auch in der Ausführungsform nach Fig. 2 ebenfalls in
Ölflußrichtung A hinter dem Schmierventil 14 angeordnet
sein.
Eine alternative Schmierventilkonstruktion ist in
Fig. 2b dargestellt, das Schmierventil 14B ist hier als
3/3-Proportional-Ventil ausgeführt.
Die in Fig. 3 gezeigt Ausführungsform entspricht im
wesentlichen ebenfalls dem unter Bezugnahme auf Fig. 1 und
Fig. 2 beschriebenen Hydrauliksystem.
Die Anordnung des Kühlers 13 und des Schmierventils 14
in dem Schmiermittelkreislauf 10 weicht jedoch darin von
dem in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Schmiermittelkreis
lauf 10 ab, daß das Schmierventil 14 parallel zu einer
Schmierölleitung 39, in welcher der Wandler 11 eingebunden
ist, vor dem Kühler 13 angeordnet ist.
Das Hauptdruckventil 5 versorgt auch hier über die
Zuführleitung 9 den Schmierölkreislauf 10 des Wandlers 11.
Vor dem Wandler 11 zweigt eine Leitung 38 zu dem Schmier
ventil 14 ab. Vom Wandler 11 läuft die Umgehungsleitung 39
parallel zu dem Schmierventil 14, die sich nach dem
Schmierventil 14 mit der Leitung 38 zu einer Leitung 40
verbindet, zu dem Kühler 13. Von diesem führt eine nachge
ordnete Leitung 41, in der eine Blende 42 angeordnet ist,
zu Schmierstellen.
Der Kühlerdurchfluß wird im Normalfahrbetrieb direkt
durch das Wandlerdruckniveau der Leitungen 38 und 39 be
stimmt, je nach Zustand des nicht dargestellten Wandler
kupplungssystems.
Für den Notfahrbetrieb ist bei der Ausführungsform
nach Fig. 3 als Einrichtung zur Erhöhung des Öldurchflusses
durch den Kühler 13 eine Leitung 43 vorgesehen, die von der
an der Ausgangsseite des Kühlers 13 angeordneten Leitung 41
zu dem Notventil 29 führt.
Das Notventil 29 ist gegenüber den zuvor beschriebenen
Lösungen derart umgestaltet, daß die Leitung 43 im Notfahr
betrieb zu einem Tank 44 führend geschaltet ist.
Das Notventil 29 ist in Fig. 3 in Notbetriebstel
lung II dargestellt. In dieser Ventilstellung wird der
Druck in der Leitung 43 über eine Blende 49, die eine ge
zielte Zusatzleckage in den Tank 44 zuläßt, abgebaut. Durch
die Druckreduzierung in der Leitung 43 wird der Volumenfluß
in der Zuführleitung 9 und entsprechend im Schmierventil 14
und im Kühler 13 aufgrund der Nachregelung durch das Haupt
druckventil 5 erhöht, womit eine Überhitzung des Schmieröl
kreislaufs 10 im Notfahrbetrieb vermieden wird.
Ähnlich den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 wird
als Ausgestaltungsvariante des Schmierventils ein 3/3-
Proportional-Ventil 14B vorgeschlagen, wie in Fig. 3b dar
gestellt.
Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines
Hydrauliksystems, welches im wesentlichen dem in Fig. 3
dargestellten entspricht, da auch hier eine Parallelanord
nung in dem Schmiermittelkreislauf 10 gegeben ist.
Das Notventil 29 ist bei dieser Lösung wie in Fig. 1
und Fig. 2 ausgebildet, d. h. es ist kein zusätzlicher, zu
einem Tank führender Anschluß an dem Notventil 29 vorgese
hen.
Als Einrichtung zur Erhöhung des Öldurchflusses durch
den Kühler 13 dient eine Leitung 51, welche die an der Aus
gangsseite des Kühlers 13 angeordnete Leitung 41 mit der
das Notventil 29 ansteuernden Steuerleitung 28 verbindet.
Dabei ist in der Leitung 51 ein Kühlerdruckventil 45 ange
ordnet, welches derart ausgebildet ist, daß der zu dem Küh
ler 13 führende Bereich der Leitung 51 im Notfahrbetrieb zu
einem Tank 47 führend geschaltet ist.
Das als 2/2-Wegeventil ausgebildete Kühlerdruckven
til 45 wird über das Druckregelventil 27 des Primärdruck
zweiges parallel zu dem Notventil 29 über die Leitung 46
und die Zuführblende 48 angesteuert. Ein Druckabfall in der
Steuerleitung 46 führt zum Umschieben des Kühlerdruckven
tils 45 infolge der Vorspannung mit der Feder 50.
Der Öldurchfluß durch den Kühler 13 wird im Notfahrbe
trieb auch hier über eine Verminderung des Gegendruckes
hinter dem Kühler 13 erhöht.
Die kräftemäßige Auslegung des Kühlerdruckventils 45
gewährleistet in Verbindung mit einer Blende 49 in der Lei
tung 51 und einer Blende 42 auf der Getriebeschmierungssei
te die Aufrechterhaltung der erforderlichen Schmierölmenge
in der Schmierölleitung 41 hinter dem Kühler 13 zur Schmie
rung der Getriebekomponenten.
In einer nicht dargestellten Variante zu dem in Fig. 4
dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch vorgesehen
sein, daß die Leckage anstelle einer Entlüftung in den
Tank 47 gezielt als Zusatzschmierung eingesetzt wird.
Das Schmierventil 14 in der Ausführungsform nach
Fig. 4 kann alternativ auch als 3/3-Proportional-Ventil
ausgeführt werden, wie in Fig. 3B als Ventil 14B darge
stellt.
Die Fig. 5 zeigt schließlich eine Ausführungsform ei
nes Hydrauliksystems, die sich lediglich durch die Ausge
staltung des Kühlerdruckventils 45 von der in Fig. 4 ge
zeigten Ausführung unterscheidet.
In der Lösung nach Fig. 5 ist das Kühlerdruckventil 45
in der Leitung 46 als federbelastetes Rückschlagventil mit
einer Abzweigung zu dem Tank 47 vor einer Blende 49 ausge
bildet.
Im regulären Betrieb ist in der Steuerleitung 46 stets
Druck vorhanden, so daß eine Feder 52 des Kühlerdruckven
tils 45 das Ventil geschlossen hält und kein Öl aus dem
Schmierkreislauf 10 in den Tank 47 abgeführt wird. Bei
Druckabfall in der Leitung 26 und entsprechend in der Lei
tung 46 wird die Feder 52 des Kühlerdruckventils 45 entla
stet, so daß das Ventil 45 öffnet und Schmieröl aus dem
Schmierkreislauf 10 in den Tank 47 abgeführt werden kann.
Die Blenden 42, 53, 54 und 55 müssen dabei so aufeinander
abgestimmt sein, daß in der Leitung 46 höchstens ein gerin
ger Restdruck vorhanden ist, um die Funktion des Notven
tils 29 zu gewährleisten.
Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform eines Hydraulik
systems ähnlich dem in Fig. 4 dargestellten.
Unterschiedlich ist die steuerdrucktechnische Ansteue
rung des Kühlerdruckventils 45. Entgegen der Ausführungs
form nach Fig. 4 wird das Kühlerdruckentil 45 im Notfahrbe
trieb mit Steuerdruck über eine Leitung 35 beaufschlagt,
der über eine Blende 36 ähnlich der Ausführungsform nach
Fig. 1 abgeblendet wird.
Der Druck liegt in Stellung II des Notventils 29 in
der Steuerleitung 35 am Kühlerdruckventil 45 an und bewirkt
dessen Umschieben gegen die Kraft der Feder 50 und somit
den Druckabfall in der Leitung 51.
Das Schmierventil 14 kann alternativ auch als 3/3-
Proportional-Ventil ausgeführt werden, wie in Fig. 3B als
Ventil 14B dargestellt.
In den Ausführungen gemäß Fig. 1 bis 6 ist jeweils nur
ein Notventil 29 vorgesehen. Selbstverständlich können bei
entsprechender Modifizierung des Hydrauliksystems aber auch
zwei oder mehr Notventile 29 eingesetzt werden, beispiels
weise zur getrennten Ansteuerung der einzelnen Druckregel
ventile des Variators und der Kupplungen.
1
Hydropumpe
2
Motor
3
Filter
4
Ölquelle, Öltank
5
Hauptdruckventil
6
Druckleitung
6
A Druckleitung
6
B Druckleitung
7
Variator
8
Druckreduzierventil
9
Zuführleitung
10
Schmierölkreislauf
11
Wandler
12
Schmierölleitung
13
Kühler
14
Schmierventil
14
B Schmierventil
15
Druckfeder
16
Drucksteuerleitung
17
Leitung
18
Primärventil
19
Primärscheibensatz
20
Sekundärscheibensatz
21
Sekundärventil
22
Schubgliederband
23
erster Leitungsstrang
24
Sekundär-Druckregelventil
25
zweiter Leitungsstrang
26
Steuerleitung
27
Primär-Druckregelventil
28
Steuerleitung Notventil
29
Notventil
30
Druckleitung
31
Primärleitung
32
Sekundärleitung
33
Primärleitung
34
Druckfeder
35
Steuerleitung Schmierventil
36
Blende
37
Steuerleitung Schmierventil
38
Leitung
39
Leitung
40
Leitung
41
Leitung
42
Blende
43
Leitung
44
Tank
45
Kühlerdruckventil
46
Steuerleitung Kühlerdruckventil
47
Tank
48
Blende
49
Blende
50
Feder
51
Leitung
52
Feder
53
Blende
54
Blende
55
Blende
A Strömungsrichtung der Schmierölzufuhr
I Ventilstellung
II Ventilstellung
III Ventilstellung
A Strömungsrichtung der Schmierölzufuhr
I Ventilstellung
II Ventilstellung
III Ventilstellung
Claims (25)
1. Hydrauliksystem zur Druckbeaufschlagung eines Va
riators (7) eines Automatgetriebes mit einer Elektronischen
Getriebesteuerung, wobei dem Hydrauliksystem und einem mit
diesem verbundenen Schmierölkreislauf (10), in dem wenig
stens ein Schmierventil (14) und ein Kühler (13) angeordnet
sind, Öl aus einer Ölquelle (4) zuführbar ist, und wobei
eine hydraulische Notfahreinrichtung vorgesehen ist, welche
mindestens ein Notventil (29) zur Einstellung eines kon
stanten Druckverhältnisses zwischen einem Primärscheiben
satz (19) und einem Sekundärscheibensatz (20) des Varia
tors (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hydrauliksystem zur Reduzierung der thermischen
Belastung im Notfahrbetrieb wenigstens eine Einrich
tung (35, 37, 43, 45, 46, 51) enthält, die den Öldurchfluß
durch den Kühler (13) im Notfahrbetrieb erhöht und den
Druck auf einer Ausgangsseite des Kühlers (13) reduziert.
2. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß in dem mit dem Hydrauliksy
stem verbundenen Schmierölkreislauf (10) das Schmierven
til (14) und der Kühler (13) in Reihe geschaltet sind.
3. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß in dem mit dem Hydrauliksy
stem verbundenen Schmierölkreislauf (10) das Schmierven
til (14) parallel zu einer Umgehungsleitung (39) vor oder
nach dem Kühler (13) angeordnet ist.
4. Hydrauliksystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß als Einrichtung zur
Erhöhung des Öldurchflusses durch den Kühler (13) eine
Steuerleitung (35) vorgesehen ist, die von einer zu dem
Variator (7) führenden Druckleitung (30), in der das Not
ventil (29) angeordnet ist, abzweigt und zu dem Schmierven
til (14) führt, wobei das dem Kühler (13) nachgeschaltete
oder vorgeschaltete Schmierventil (14) durch eine über die
Steuerleitung (35) übertragene Druckveränderung derart be
tätigt wird, daß es im Notfahrbetrieb einen definierten
Öffnungsquerschnitt freigibt.
5. Hydrauliksystem nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die zu dem Schmierven
til (14) führende Steuerleitung (35) von der zu dem Varia
tor (7) führenden Druckleitung (30) in einem Bereich zwi
schen dem Notventil (29) und dem Variator (7) abzweigt.
6. Hydrauliksystem nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß in der Steuerleitung (35)
eine Blende (36) zur Druckanpassung an das Schmierven
til (14) vorgesehen ist, wobei der an dem Schmierven
til (14) anliegende Druck niedriger ist als der hinter dem
Notventil (29).
7. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schmier
ventil (14) derart ausgebildet ist, daß es bei einem gegen
über dem Normalfahrbetrieb erhöhten Steuerdruck in der
Steuerleitung (35) den für den Notfahrbetrieb definierten
Öffnungsquerschnitt freigibt.
8. Hydrauliksystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß als Einrichtung zur
Erhöhung des Öldurchflusses durch den Kühler (13) eine
Steuerleitung (37) vorgesehen ist, die in einem Bereich auf
der dem Variator (7) abgewandten Seite des Notventils (29)
von einer das Notventil (29) ansteuernden Steuerleitung
(28) abzweigt und zu dem Schmierventil (14) führt, wobei
das dem Kühler (13) nachgeschaltete oder vorgeschaltete
Schmierventil (14) durch eine über die Steuerleitung (37)
übertragene Druckveränderung derart betätigt wird, daß es
im Notfahrbetrieb einen definierten Öffnungsquerschnitt
freigibt.
9. Hydrauliksystem nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Schmierventil (14) der
art ausgebildet ist, daß es bei einem gegenüber einem Nor
malfahrbetrieb verringerten Steuerdruck in der Steuerlei
tung (37) den für den Notfahrbetrieb definierten Öffnungs
querschnitt freigibt.
10. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schmier
ventil (14) derart ausgebildet ist, daß der für den Not
fahrbetrieb definierte Öffnungsquerschnitt ein maximaler
Öffnungsquerschnitt ist.
11. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 4 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schmier
ventil (14) derart schaltbar ist, daß der Druck in der
Steuerleitung (35, 37) gegen die Kraft einer Feder (15)
wirkt.
12. Hydrauliksystem nach Anspruch 1 und 3, dadurch
gekennzeichnet, daß als Einrichtung zur
Erhöhung des Öldurchflusses durch den Kühler (13) eine Lei
tung (43) vorgesehen ist, die von einer an einer Ausgangs
seite des Kühlers (13) angeordneten Leitung (41) zu dem
Notventil (29) führt, wobei das Notventil (29) derart aus
gebildet ist, daß die Leitung (43) im Notfahrbetrieb zu
einem Tank (44) führend geschaltet ist.
13. Hydrauliksystem nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Leitung (43) zu dem
Tank (44) führend geschaltet ist, wenn in der zu dem Not
ventil (29) führenden Steuerleitung (28) ein Druckabfall
vorliegt.
14. Hydrauliksystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Leitung (43)
eine Blende (48) angeordnet ist.
15. Hydrauliksystem nach Anspruch 12, 13 oder 14, da
durch gekennzeichnet, daß in der an der
Ausgangsseite des Kühlers (13) angeordneten Leitung (41)
nach Abzweigung der zu dem Notventil (29) führenden Lei
tung (43) eine Blende (42) angeordnet ist.
16. Hydrauliksystem nach Anspruch 1 und 3, dadurch
gekennzeichnet, daß als Einrichtung zur
Erhöhung des Öldurchflusses durch den Kühler (13) eine Lei
tung (51) vorgesehen ist, die eine an einer Ausgangsseite
des Kühlers (13) angeordnete Leitung (41) mit einem Kühler
druckventil (45) verbindet, welches derart ausgebildet ist,
daß der zu dem Kühler (13) führende Bereich der Lei
tung (51) im Notfahrbetrieb zu einem Tank (47) führend ge
schaltet ist.
17. Hydrauliksystem nach Anspruch 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Kühlerdruckventil (45)
als 2/2-Wegeventil mit einem Anschluß zu dem Tank (47) und
einem Anschluß dem dem Kühler (13) zugewandten Teil der
Leitung (51) ausgebildet ist.
18. Hydrauliksystem nach Anspruch 16 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Leitung (51)
eine Blende (48) angeordnet ist.
19. Hydrauliksystem nach Anspruch 16, 17 oder 18, da
durch gekennzeichnet, daß in der an der
Ausgangsseite des Kühlers (13) angeordneten Leitung (41)
nach Abzweigung der zu dem Kühlerdruckventil (45) führenden
Leitung (51) eine Blende (42) angeordnet ist.
20. Hydrauliksystem nach Anspruch 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Kühlerdruckventil (45)
als Rückschlagventil ausgebildet ist, auf dessen dem Küh
ler (13) abgewandter Seite eine Abzweigung mit einer Blen
de (55) zu dem Tank (47) angeordnet ist.
21. Hydrauliksystem nach Anspruch 20, dadurch ge
kennzeichnet, daß auf der dem Kühler (13)
abgewandten Seite des Kühlerdruckventils (45) eine Blen
de (53) zu einer Steuerdruckleitung (46) hin angeordnet
ist.
22. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 20
bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß auf
der dem Kühler (13) abgewandten seite des Kühlerdruckven
tils (45) eine Abzweigung mit einer Blende (55) zu einem
Tank (47) angeordnet ist.
23. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Haupt
druckventil (5) derart angesteuert ist, daß es im Notfahr
betrieb einen in dem Schmierölkreislauf (10) auftretenden
Druckverlust nachregelt.
24. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß ein hydrody
namischer Wandler (11) in den Schmierölkreislauf (10) ein
gebunden ist.
25. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schmier
ventil als 2/3-Wegeventil (14) oder als 3/3-Proportional-
Ventil (14B) ausgeführt ist.
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