DE3403435A1

DE3403435A1 - Getriebe mit einer einrichtung zur temperaturregelung einer schmierfluessigkeit

Info

Publication number: DE3403435A1
Application number: DE19843403435
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Yokohama Nishigami
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1983-02-22
Filing date: 1984-02-01
Publication date: 1984-08-30
Also published as: JPS59155697A

Description

Getriebe mit einer Einrichtung zur Temperaturregelung einer Schmierflüssigkeit

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Temperatursteuerung einer Schmierflüssigkeit, die in einem dicht abgeschlossenen Gehäuse sich befindet und durch ein oder mehrere sich drehende Zahnräder auf zu schmierende Teile geschleudert wird. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Einrichtung zur Temperatursteuerung einer Schmierflüssigkeit für ein Getriebe eines Fahrzeugs, wie eines Kraftfahrzeugs.

Schmierflüssigkeit oder Schmieröl ist für manuelle und automatische Getriebe bei Fahrzeugen wichtig. Bei einem manuellen oder automatischen Getriebe ist im allgemeinen die Schierflüssigkeit in einem dicht abgeschlossenen Gehäuse enthalten, das die Räderanordnung des Getriebes umgibt und die Schmierflüssigkeit hat einen solchen Flüssigkeitspegel, daß ein oder mehrere sich drehende Zahnräder teilweise in die Schmierflüssigkeit eintauchen. Die Räderanordnung wird dadurch geschmiert, daß die enthaltene Schmierflüssigkeit durch die Drehbewegungen der eingetauchten Räder geschleudert wird. Die Schmierflüssigkeit zirkuliert zwischen dem Getriebegehäuse und einem Flüssigkeitskühler zum Kühlen der Schmierflüssigkeit.

Bei einem Getriebe dieser Art bleibt die Schmierflüssigkeit lange kalt und viskos, wenn die Brennkraftmaschine

insbesondere unter kalten Witterungsverhältnissen angelassen wird. Wenn die Viskosität der Schmierflüssigkeit groß ist, verbrauchen die in die Schmierflüssigkeit eingetauchten Räder in unnötiger Weise einen Großteil ihrer Energie zur Überwindung des großen Widerstands der viskosen Flüssigkeit, so daß sich der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine verschlechtert.

Die Erfindung zielt darauf ab/ ein Getriebe oder dergleichen anzugeben, das fähig ist/ die Temperatur einer Schmierflüssigkeit auf einen optimalen konstanten Wert schnell beim Starten insbesondere unter kalten Witterungsverhältnissen zu erhöhen," .und das fähig ist, diese Schmier- flüssigkeitstemperatur automatisch immer auf einem konstanten Wert zu halten.

Nach der Erfindung weist das Getriebe auf (1) ein Getriebe, das ein Gehäuse zur Aufnahme einer Schmierflüssigkeit hat,

(2) eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Schmierflüssigkeit, (3) eine Heizeinrichtung zum Heizen der Schmierflüssigkeit, (4) eine Anordnung von Leitungen, die das Gehäuse, die Kühleinrichtung und die Heizeinrichtung verbinden, (5) ein Schaltventil, das in der Leitungsanordnung angeordnet ist, (6) einen Temperatursensor, der in dem Gehäuse des Getriebes angeordnet ist, um die Temperatur der im Gehäuse befindlichen Schmierflüssigkeit zu ermitteln, und (7) eine Betätigungseinrichtung, die mit dem Temperatursensor verbunden ist, um das Schaltventil in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur zu steuern. Die Leitungsanordnung verbindet das Gehäuse und die Kühleinrichtung, so daß die Schmierflüssigkeit zwischen diesen Bauteilen zirkuliert und ferner verbindet sie das Gehäuse und die Heizeinrichtung, so daß die Schmierflüssigkeit auch zwischen diesen Bauteilen zirkuliert. Das Schaltventil hat einen ersten Zustand und einen zweiten Zustand. Das

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Schaltventil verhindert in seinem ersten Zustand, daß die Schmierflüssigkeit durch die Heizeinrichtung zirkuliert und gestattet eine Schmierflüssigkeitszirkulation zwischen der Kühleinrichtung und dem Gehäuse. Das Schaltventil verhindert in seinem zweiten Zustand, daß die Schmierflüssigkeit durch die Kühleinrichtung zirkuliert und gestattet, daß die Schmierflüssigkeit zwischen der Heizeinrichtung und dem Gehäuse zirkuliert. Die Betätigungseinrichtung bringt das Schaltventil in den ersten Zustand, wenn die mit dem Temperatursensor ermittelte Temperatur oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt und bringt das Schaltventil in den zweiten Zustand, wenn die mit dem Temperatursensor ermittelte Temperatur unterhalb eines zweiten vorbestimmten Wertes liegt, der gleich oder kleiner.als der erste vorbestimmte Temperaturwert ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines automatischen Getriebes, das eine Einrichtung nach der Erfindung enthält,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Flüssigkeitskühleinrichtung bei der Erfindung,

Figur 3 eine schematische Ansicht einer Auslegungsform der Einrichtung nach der Erfindung,

Figur 4 eine Schnittansicht eines Beispiels eines Schaltventils, das bei der Erfindung zur An

wendung kommt, und

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Figur 5 eine Schnittansicht einer Flüssigkeitsheizeinrichtung, die bei der Erfindung zur Anwendung kommt.

In den Figuren 1 bis 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung gezeigt. Ein automatisches Getriebe 1 hat ein Gehäuse 11. Eine vorbestimmte Schmierölmenge ist in dem Gehäuse 11 enthalten. Mit 12 ist in Fi-

IQ gur 3 der Pegel des Schmieröls bezeichnet, das im Gehäuse 11 enthalten ist. Das Schmieröl in dem Gehäuse 11 wird verspritzt und verschleudert durch ein oder mehrere sich drehende Räder der gesamten Räderanordnung des Getriebes. Das Schmieröl wird von dem Gehäuse 11 über eine Ableitung

j5 13 abgegeben. Die Ableitung 13 führt zu einem Schaltventil 14. Das Schaltventil 14 kann selektiv die Ableitung 13 mit einer Kühlleitung 15 oder einer Heizleitung 16 verbinden. Die Kühlleitung 15 führt von dem Schaltventil 14 zu einer Kühleinrichtung 17. Ein Beispiel der Kühleinrichtung 17 ist in Figur 2 gezeigt. Die Kühleinrichtung 17 kann auf irgendeine Weise so ausgebildet sein, daß sie das Schmieröl kühlen kann. Die Heizleitung 15 führt von dem Schaltventil 14 zu einer Heizeinrichtung 18. Das in der Kühleinrichtung 14 gekühlte Schmieröl kehrt über eine Rückleitung 19 und eine gemeinsame Rückleitung 23 zu dem Gehäuse 11 zurück. Das in der Heizeinrichtung 18 erwärmte Schmieröl kehrt über eine Rückleitung 20 und die gemeinsame Rückleitung 23 zurück. In der Rückleitung 19 von der Kühleinrichtung 17 ist ein Rückschlagventil 21 zur Begren-

gO zung des ölzuflusses in der Leitung 19 auf eine einzige Richtung angeordnet. In der Rückleitung 20 von der Heizeinrichtung 18 ist ein Rückschlagventil 22 zur Begrenzung des ölzuflusses in der Leitung 20 auf eine Richtung angeordnet. Ein Temperatursensor 24 ist an dem inneren Boden des Gehäuses 11 angeordnet, um die Temperatur des in dem Gehäuse 11 befindlichen Schmieröls zu erfassen. Ein vom

Temperatursensor 24 erzeugtes Signal wird einer Betätigungsschaltung 25 zugeführt. Die Betätigungsschaltung ist so beschaffen und ausgelegt, daß sie das Schaltventil 14 in Abhängigkeit von dem Signal des Temperatursensors 24 steuert.

Ein Beispiel des Schaltventils 14 ist in Figur 4 gezeigt. Das Schaltventil 14 nach Figur 4 hat einen Magneten 27,

IQ der in einem Gehäuse 26 eingeschlossen ist. Ein Kolben 28 wird durch den Magneten 27 bewegt. Der Kolben 28 ist mit einer öffnung 29 ausgebildet. Wenn der Kolben 28 sich in der in Figur 4 gezeigten Position befindet, ist die Ableitung 13 über die öffnung 29 nur mit der Kühlleitung 15 verbunden. Wenn der Kolben 28 in Figur 4 nach unten bewegt wird, wird die Kühlleitung bzw. die Kühlerleitung 15 geschlossen und die Rückleitung 13 ist. über die öffnung 29 mit der Heizleitung 16 verbunden. Eine. Feder 40 ist derart angeordnet, daß sie versucht, den Kolben 28 in die Stellung zu bewegen, in der die Kühlerleitung 15 mit der Ableitung 13 verbunden ist. Der Kolben 28 wird im Grundzustand in der in Figur 4 gezeigten Position gehalten. Die Betätigungsschaltung ist so beschaffen und ausgelegt, daß sie den Magneten 27 in Abhängigkeit von dem Signal des Temperatursensors 24 erregt und entregt.

Ein Beispiel der Heizeinrichtung 18 ist in Figur 5 gezeigt. Die Heizeinrichtung 18 nach diesem Beispiel nutzt die Wärme der Abgase einer Brennkraftmaschine, die an einem Fahrzeug angebracht ist. Eine Abgasleitung der Brennkraftmaschine ist von einem Wärmeaustauscher 31 umgeben. Ein Flüssigkeitsdurchgang des Wärmeaustauschers 31 umgibt spiralförmig die Abgasleitung 30. Die Heizeinrichtung 16 ist mit einem Ende des Wärmeaustauschers verbunden. Das andere Ende des Wärmeaustauschers ist mit

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der Rückleitung 20 verbunden. Beim Durchgang des Schmieröls durch den Wärmeaustauscher 31 wird das Schmieröl durch die Wärme der Abgasleitung 30 erwärmt. Die Heizeinrichtung dieses Beispiels ist zweckmäßig, da die Wärmeenergie der Abgase der Brennkraftmaschine effektiv genutzt werden kann. Die Heizeinrichtung 18 kann jedoch auch in einer anderen Weise ausgeführt sein.

Wenn die Temperatur des im Gehäuse 11 befindlichen Schmieröls beim Anlassen der Brennkraftmaschine niedrig ist, stellt die Betätigungsschaltung 25 in Abhängigkeit von dem Signal des Temperatursensors 24 das Schaltventil 14 in die Position, in der das Schmieröl der Ableitung 13 zu der Heizeinrichtung 18 über die Heizleitung 16 geleitet wird. In dieser Position leitet das Schaltventil 14 das über die Ableitung 13 ausgegebene Schmieröl beim Starten der Brennkraftmaschine zu der Heizeinrichtung 18. Das Schmieröl wird daher durch die Heizeinrichtung 18 aufgewärmt und kehrt dann zum Gehäuse 11 zurück. Das Schmieröl zirkuliert durch das Gehäuse 11 und die Heizeinrichtung 18 und die Temperatur des Schmieröls steigt schnell an. Wenn die Brennkraftmaschine weiterläuft und die Temperatur des Schmieröls einen vorbestimmten Wert überschreitet, gibt der Temperatursensor 24 ein Signal an die Betätigungsschaltung 25 ab. In Abhängigkeit von dem Signal des Temperatursensors 24 bringt die Betätigungsschaltung 25 das Schaltventil 14 in die Position, in der das Schmieröl zu der Kühleinrichtung 17 über die Kühlleitung 15 geleitet wird. Daher-wird das aus dem Gehäuse 11 abgegebene heiße Schmieröl durch die Kühleinrichtung 17 gekühlt und kehrt dann über die Rückleitung 19 und die gemeinsame Rückleitung 23 zum Gehäuse 11 zurück. Das Schaltventil 14 wird in dieser Stellung gehalten, um die Schmierflüssigkeit der Kühleinrichtung 17 zuzuleiten, wenn die ermittelte Flüssigkeitstemperatur gleich oder

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größer als der vorbestinunte Temperaturwert ist. Das Schaltventil 14 wird in der Position gehalten, in der die Schmierflüssigkeit zu der Heizeinrichtung 18 geleitet wird, wenn die ermittelte Flussigkeitstemperatur niedriger als der vorbestimmte Wert ist. Somit wird die Temperatur des Schmieröls immer auf einem gewünschten konstanten Wert gehalten. Die Rückschlagventile 21 und 22 sind jeweils in der Rückleitung 19 und der Rückleitung 20 angeordnet und dienen dazu, eine gleichförmige Zirkulation des Schmieröls aufrechtzuerhalten, indem der ölzufluß auf eine Richtung begrenzt wird.

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Claims

Patentansprüche 1. Getriebe, gekennzeichnet durch:

ein Getriebe 11) , das ein Gehäuse (11) hat, das eine Räderanordnung umgibt und in dem eine Flüssigkeit zur Schmierung der Räderanordnung enthalten ist,

eine Kühleinrichtung (17) zur Kühlung der Schmierflüssigkeit,

eine Heizeinrichtung (18) zum Erwärmen der Schmierflüssigkeit,

eine Leitungsanordnung (13, 15, 16, 19, 20 und 23), die das Gehäuse (11) mit der Kühleinrichtung (17) zur

Zirkulation der Schmierflüssigkeit zwischen denselben und das Gehäuse (11) mit der Heizeinrichtung (18) zur Zirkulation der Schmierflüssigkeit zwischen denselben verbindet,

ein Schaltventil (14), das in der Leitungsanordnung angeordnet ist/ und einen ersten und einen zweiten Zustand hat, wobei das Schaltventil in seinem ersten Zustand verhindert, daß die Schmierflüssigkeit durch die Heizeinrichtung zirkuliert und gestattet, daß die Schmierflüssigkeit zwischen der Kühleinrichtung und dem Gehäuse zirkuliert, und wobei das Schaltventil in seinem zweiten Zustand verhindert, daß die Schmierflüssigkeit durch die Kühleinrichtung zirkuliert und gestattet, daß die Schmierflüssigkeit zwischen der Heizeinrichtung und dem Gehäuse zirkuliert,

einen Temperatursensor (24) , der in dem Gehäuse angeordnet ist, um die Temperatur der im Gehäuse befindlichen Schmierflüssigkeit zu ermitteln, und

eine Betätigungseinrichtung (25) , die mit dem Temperatursensor (24) zur Steuerung des Schaltventils (14) verbunden ist, wobei die Betätigungseinrichtung das Schaltventil in den ersten Zustand bringt, wenn die mit dem Temperatursensor (24) erfaßte Temperatur grosser als ein erster vorbestimmter Temperaturwert ist, und das Schaltventil (14) in den zweiten Zustand bringt, wenn die durch den Temperatursensor (24) ermittelte Temperatur kleiner als ein zweiter vorbestimmter Wert ist, der gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte Temperaturwert ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste vorbestimmte Temperaturwert gleich dem zweiten vorbestimmten Temperaturwert ist.

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die Leitungsanordnung eine erste Leitung (13), die die Flüssigkeit von dem Gehäuse (11) zu dem Schaltventil (14) führt, eine zweite Leitung (15), die die Flüssigkeit von dem Schaltventil (14) zu der Kühleinrichtung (17) führt, eine dritte Leitung (16), die die Flüssigkeit von dem Schaltventil

(14) zu der Heizeinrichtung (18) führt, eine vierte

Leitung (19), die die Flüssigkeit von der Kühleinrichtung (17) zu einem Zusammenfluß führt, eine fünfte Leitung (20), die die Flüssigkeit von der Heizeinrichtung (18) zu der Zusammenflußstelle führt, und eine sechste Leitung (23) aufweist, die die Flüssigkeit von äer Zusammenflußstelle zu dem Gehäuse (11) führt.

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (14) in der ersten Stellung die dritte Leitung (16) schließt und die zweite Leitung (15) öffnet und daß das Schaltventil (14) in der zweiten Stellung die zweite Leitung

(15) schließt und die dritte Leitung (16) öffnet.

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Heizeinrichtung (18) ein Wärmeaustauscher (31) ist, der angeordnet ist, um die Wärme der Abgase einer mit dem Getriebe verbundenen Brennkraftmaschine zur Schmierflüssigkeit zu übertragen .

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6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (14) ein Magnetventil (27, 28) ist.

7. Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Rückschlagventil (21) in der vierten Leitung (19) und ein zweites Rückschlagventil (22) in der fünften Leitung (20) an-

10 geordnet ist.