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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe nach dem
Oberbegriff des nachfolgenden Anspruchs 1.
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Solch
ein stufenloses Getriebe und die darin eingesetzte Steuervorrichtung
sind aus der
US-PS
6 402 648 B1 bekannt. Das bekannte stufenlose Getriebe
enthält
eine Primär-
oder Antriebsriemenscheibe und eine Sekundär- oder Abtriebsriemenscheibe sowie
ein Endlosübertragungselement,
das eine mehrerer bekannter Arten sein kann und um die Riemenscheiben
herum gewickelt ist und mit ihnen in Reibkontakt steht. Das Getriebe
stellt ein Getriebedrehzahlverhältnis
zwischen der Antriebs- und der Abtriebsriemenscheibe bereit, das
auf einen willkürlichen
Wert innerhalb eines Bereichs von Getriebeverhältnissen gesteuert werden kann,
der von dem Getriebe durch eine angemessene Betätigung davon abgedeckt wird,
wobei die Betätigung
gemeinhin durch eine Steuervorrichtung des Getriebes bewirkt wird.
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Die
bekannte Steuervorrichtung enthält
zwei Druckkammern; jede ist einer jeweiligen Riemenscheibe zugeordnet,
um eine jeweilige Klemmkraft am Endlosübertragungselement zu bewirken.
Dazu enthält
die Steuervorrichtung eine hydraulische Pumpe und mindestens fünf Hydraulikkreisteile,
wobei verschiedene Druckhöhen
vorherrschen. Die Pumpe führt
einem zweiten Kreisteil oder einer Hauptleitung, in dem bzw. in
der die höchste
Druckhöhe
im System vorherrscht, einen Hydraulikfluidstrom von einem ersten
Kreisteil oder Ölsumpf,
in dem die niedrigste Druckhöhe,
normalerweise der Umgebungsdruck, vorherrscht, zu. Der größte vorherrschende
Druck, der so genannte Leitungsdruck, wird hierbei mittels eines
Leitungsdrucksteuerventils eingestellt, wobei dieses Ventil einen Überschuss
an Pumpstrom in einen dritten Kreisteil oder eine Hilfsleitung abführt, wo der
vorherrschende Druck, der so genannte Hilfsdruck, mittels eines
weiteren Drucksteuerventils eingestellt wird. Von der Hilfsleitung
werden mehrere hydraulische Hilfsverbraucher mit Fluid versorgt,
wie zum Beispiel ein Drehmomentwandler oder Schmierstellen des Getriebes.
Des Weiteren sind ein vierter und ein fünfter Kreisteil vorgesehen,
die jeweils der Druckkammer der Primärriemenscheibe und der Sekundärriemenscheibe
zugeordnet sind. Beide Kreisteile können über Hydraulikventile, das heißt das Primärventil
bzw. das Sekundärventil,
mit der Hauptleitung verbunden werden und mit Druckfluid davon versorgt
werden. Diese letzteren Ventile werden des Weiteren dazu verwendet,
den Druck in der Primärdruckkammer
oder kurz den Primärdruck
und in der Sekundärdruckkammer
oder kurz den Sekundärdruck
abzubauen, indem sie gezielt eine hydraulische Verbindung zwischen
solch einer Druckkammer und der Hilfsleitung bereitstellen.
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Obgleich
die oben beschriebene bekannte Steuervorrichtung an sich zufriedenstellend
funktionieren sollte und im Grunde in der Lage ist, eine relativ
energieeffiziente Betätigung
des Getriebes zu gewährleisten,
ist sie auch mit der Beschränkung
behaftet, dass der Primärdruck
und der Sekundärdruck mindestens
gleich dem Hilfsdruck sind, der normalerweise auf einer Höhe von mindestens
4 bis 5 bar gehalten wird. Die Riemenscheibe übt somit immer eine nennenswerte
Klemmkraft auf das Endlosübertragungselement
aus, und zwar selbst unter Bedingungen, unter denen dies für mindestens
eine Riemenscheibe nicht wünschenswert
ist, zum Beispiel, wenn durch das Getriebe (zum Beispiel unter Schubbetriebbedingungen
des Fahrzeugs) nur eine geringe oder überhaupt keine Antriebskraft übertragen
werden soll, oder wenn das Getriebedrehzahlverhältnis schnell geändert werden
soll (zum Beispiel unter Fahrzeugnotbremsungsbedingungen).
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In
Abweichung von der bekannten Steuervorrichtung zielt die vorliegende
Erfindung daraufhin ab, ihre Funktionalität und Effizienz davon weiter
zu verbessern, während
ihre günstigen
Merkmale im Hinblick auf die Betätigung
des stufenlosen Getriebes erhalten bleiben.
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Gemäß der Erfindung
kann solch ein Ziel mit der Getriebeausführung des hier angehängten Anspruchs
1 erreicht werden. Insbesondere umfasst die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung
Ventilmittel, die zur Druckentlastung in mindestens einer der Druckkammern
gezielt eine hydraulische Verbindung zwischen der Druckkammer und
entweder der Hilfsleitung – um
hydraulische Energie zu sparen – oder dem Ölsumpf – um die
Getriebefunktionalität
zu verbessern – herstellen.
Dazu kann die Steuervorrichtung ein weiteres Ventil umfassen, das
die jeweilige Druckkammer mit einer hydraulischen Zwischenleitung
des Ventilmittels verbindet, wenn der darin vorherrschende Druck
abgebaut wird, wobei die Ventilmittel ein weiteres Ventil, zum Beispiel
ein Schaltventil, umfassen, um solch eine Zwischenleitung gezielt entweder
mit der Hilfsleitung oder mit dem Ölsumpf zu verbinden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung betrifft die Erfindung auch eine Ausführungsform
der Ventilmittel, bei der sie mit dem weiteren Ventil integriert
sind, wobei diese Ausführungsform
besonders zum Einsatz in der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ausgeführt ist
und günstigerweise
die Verwendung des (der) oben genannten getrennten Schaltventils und
hydraulischen Zwischenleitung überflüssig macht.
Dieses weitere Ventil umfasst vier hydraulische Verbindungen, von
denen eine mit der Hauptleitung, eine mit der jeweiligen Druckkammer,
eine mit der Hilfsleitung und eine mit dem Ölsumpf verbunden ist, wobei
die Verbindung mit der Hilfsleitung ein einfaches Einwege- oder Rückschlagventil
enthält.
Bei dieser Ausführung
des weiteren Ventils ist zwischen der jeweiligen Druckkammer und
entweder der Hilfsleitung allein oder sowohl der Hilfsleitung als
auch dem Ölsumpf
eine hydraulische Verbindung vorgesehen, wobei das Rückschlagventil
die Hilfsleitung schließt,
wenn der Kammerdruck unter den Hilfsdruck abfällt. Hierbei wird eine relativ
kompakte Ventilausführung
bereitgestellt, die weniger strenge Fertigungstoleranzen erfordert
und während
des Betriebs einen gleichmäßigen Druckabbau
bereitstellt, und zwar auch in dem Moment, wenn die hydraulische
Verbindung der Druckkammer von der Hilfsleitung zum Ölsumpf geschaltet
wird.
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung
weiter erläutert;
in der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer zu verbessernden Steuervorrichtung
nach dem Stand der Technik, die Teil eines schematisch dargestellten
stufenlosen Getriebes ist, das durch sie betätigt werden soll;
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2 eine
erste mögliche
Konfiguration des neuen erfindungsgemäßen Getriebes;
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3, 4 und 5 jeweils
einen schematischen Querschnitt einer Ausführungsform des Sekundärventils,
das sich besonders zum Einsatz in dem erfindungsgemäßen Getriebe
eignet;
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6 einen
schematischen Querschnitt eines Primärventils, das sich besonders
zum Einsatz in dem erfindungsgemäßen Getriebe
eignet;
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7 eine
zweite mögliche
Konfiguration des neuen erfindungsgemäßen Getriebes; und
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8 eine
dritte mögliche
Konfiguration des neuen erfindungsgemäßen Getriebes.
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In
den Figuren beziehen sich identische Bezugszeichen gegebenenfalls
auf entsprechende technische Funktionen oder Strukturen. Die dicken Linien
zeigen Hydraulikleitungen, das heißt Kanäle für Hydraulikmedium, während die
Strichlinien Drucksteuerleitungen für die Steuerung, das heißt die Vorspannung
der verschiedenen Hydraulikventile, zeigen.
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1 zeigt
schematisch ein stufenloses Getriebe 1 zur Bewirkung und Änderung
eines physikalischen Getriebeverhältnisses zwischen einer Eingangs-
oder Primärwelle 2 und
einer Ausgangs- oder Sekundärwelle 3 des
Getriebes 1 mit einer Steuervorrichtung zur Betätigung des
Getriebes 1, einschließlich
jeglicher Hilfsfunktionen davon. Solche Hilfsfunktionen werden durch
hydraulische Verbraucher U1, U2 dargestellt, wie zum Beispiel eine
Kupplung oder eine Schmierstelle des Getriebes 1. Das Getriebe 1 kann
zwischen einem Motor E und einer Last L, zum Beispiel einem Automobil,
enthalten sein, um ein Drehzahl- und Drehmomentübersetzungsverhältnis zwischen
dem Motor E und der Last L innerhalb eines durchgehenden Bereichs
möglicher
Getriebeverhältnisse
zu ändern.
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In
diesem besonderen veranschaulichenden Beispiel umfasst das Getriebe 1 einen
flexiblen Endlosriemen 4, der um eine auf der Primärwelle 2 angeordnete
Primärriemenscheibe 5 und
eine auf der Sekundärwelle 3 platzierte
Sekundärriemenscheibe 6 herum
gewickelt ist und sich dazwischen befindet. Der Riemen 4 steht
mit den Riemenscheibenplatten der jeweiligen Riemenscheiben 5, 6 mittels
Klemmkräften
in Reibeingriff, die jeweils durch einen in einer Primärdruckkammer 7,
die einer axial beweglichen Platte der Primärriemenscheibe 5 zugeordnet
ist, ausgeübten
hydraulischen Druck, das heißt
den Primärdruck
Ppri und durch einen in einer Sekundärdruckkammer 8, die
einer axial beweglichen Platte der Sekundärriemenscheibe 6 zugeordnet
ist, ausgeübten
hydraulischen Druck, das heißt
den Sekundärdruck
Psec, erzeugt werden.
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Diese
Drücke
Ppri, Psec werden durch die Steuervorrichtung eingestellt, die dazu
eine Pumpe 10 umfasst, die normalerweise von dem Motor
E direkt und kontinuierlich angetrieben wird und einen Strom druckbeaufschlagtes
hydraulisches Medium einer Hauptleitung 12 eines Hydraulikkreises
zuführt, wobei
solch ein Medium aus einem Behältnis 11 für hydraulisches
Medium oder Ölsumpf 11 abgezogen wird.
Die Druckhöhe
in dieser Hauptleitung 12, das heißt der Leitungsdruck Pline,
wird durch ein Leitungsdruckventil 13 möglicherweise auf eine festgelegte
Druckhöhe,
die etwas größer ist
als die größte Höhe des Primärdrucks
Ppri und des Sekundärdrucks Psec, der im Betrieb
des Getriebes 1 erforderlich ist, aber in der Regel auf
eine Höhe,
die etwas größer (zum
Beispiel 0,5 bis 2 bar) ist als die größte der momentanen Primär- und Sekundärdruckhöhe Ppri, Psec,
gesteuert. Dazu ist das Leitungsdruckventil 13 mit allgemein
bekannten Ventilvorspannmitteln 13a, 13b und 13c versehen,
wobei es sich um eine Druckrückkopplungsleitung 13a,
eine Feder 13b und eine Steuerleitung 13c handelt.
Durch eine elektronische Steuereinheit oder ECU (nicht gezeigt)
und ein zugehöriges
Magnetventil (nicht gezeigt) wird der Druck in der Steuerleitung 13c eingestellt,
so dass ein Sollleitungsdruck Pline wiederum während des Betriebs des Getriebes 1 realisiert
wird.
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Das
Leitungsdruckventil 13 führt einen Überschuss an Pumpenstrom in
eine hydraulische Hilfsleitung 14 ab, von der die hydraulischen
Hilfsverbraucher U1, U2 des Getriebes 1 mit hydraulischem
Medium versorgt werden.
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Die
Druckhöhe
in dieser Hilfsleitung 14, das heißt der Hilfsdruck Paux, wird
durch ein Hilfsdruckventil 15 in der Regel auf eine festgelegte,
relativ niedrige Druckhöhe
(zum Beispiel 5 bar) gesteuert. Dazu ist das Hilfsdruckventil 15 mit
einer Druckrückkopplungsleitung 15a und
einer Feder 15b versehen. Das Hilfsdruckventil 15 führt einen
verbleibenden Überschuss
des Pumpenstroms in den Ölsumpf 11 ab.
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Der
Primärdruck
Ppri wird durch ein weiteres oder Primärdruckventil 16 über eine
erste hydraulische Zwischenleitung 17 gesteuert, die mit
der Primärdruckkammer 7 verbunden
ist. Das Primärdruckventil 16 umfasst
weiterhin hydraulische Verbindungen mit der Hauptleitung 12 und
der Hilfsleitung 14 und kann somit der Primärdruckkammer 7 gestatten, gezielt
eine Verbindung mit der Hauptleitung 12 zur Erhöhung des
Primärdrucks
Ppri oder mit der Hilfsleitung 14 zum Abbau des Primärdrucks
Ppri einzugehen. Dazu ist das Primärdruckventil 16 mit
einer Druckrückkopplungsleitung 16a,
einer Feder 16b und einer Steuerleitung 16c versehen.
Durch die ECU (nicht gezeigt) und ein zugehöriges Magnetventil (nicht gezeigt)
wird der Druck in der letzteren Steuerleitung 16c eingestellt,
so dass wiederum ein Primärsolldruck
Ppri während
des Betriebs des Getriebes 1 zuverlässig realisiert werden kann.
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Der
Sekundärdruck
Psec wird auf analoge Weise durch noch ein weiteres oder Sekundärdruckventil 18 über eine
zweite hydraulische Zwischenleitung 19 gesteuert, die mit
der Sekundärdruckkammer 8 verbunden
ist. Das Sekundärdruckventil 18 umfasst
weiterhin hydraulische Verbindungen mit der Hauptleitung 12 und
der Hilfsleitung 14 und kann somit der Sekundärdruckkammer 8 gestattet,
gezielt eine Verbindung mit der Hauptleitung 12, um den
Sekundärdruck
Psec zu erhöhen,
oder mit der Hilfsleitung 14, um den Sekundärdruck Psec
abzubauen, einzugehen. Dazu ist das Sekundärdruckventil 18 mit einer
Druckrückkopplungsleitung 18a,
einer Feder 18b und einer Steuerleitung 18c versehen.
Mittels der ECU (nicht gezeigt) und eines zugehörigen Magnetventils (nicht
gezeigt) wird der Druck in der letzteren Steuerleitung 18c eingestellt,
so dass wiederum ein Sekundärsolldruck
Psec während
des Betriebs des Getriebes 1 realisiert werden kann.
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Demgemäß sind bei
dieser bekannten Steuervorrichtung sowohl die Mindesthöhe des Primärdrucks
Ppri als auch des Sekundärdrucks
Psec auf die Hilfsdruckhöhe
Paux begrenzt. Wie oben erwähnt,
können
jedoch im Betrieb des Getriebes 1 solche Betriebsbedingungen
auftreten, unter denen es günstig
wäre, wenn
der Primärdruck
Ppri oder der Sekundärdruck
Psec zum Ölsumpf 11 abgeführt werden
könnte.
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In 2 wird
eine erste mögliche
Konfiguration der Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
dargestellt, die die günstigen
Merkmale der bekannten Vorrichtung beibehält und die gleichzeitig den
Vorteil bietet, dass der in den Druckkammern 7 und 8 vorherrschende
Druck entweder zur Hilfsleitung 14 oder zum Ölsumpf 11 gezielt
abgeführt werden
kann. Die Steuervorrichtung von 2 weist eine ähnliche
Konfiguration und Funktionsweise wie die von 1 auf, jedoch
mit der Ausnahme des Primärdruckventils 161 und
des Sekundärdruckventils 181.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung können diese
letzteren Ventile 161, 181 in vier Hauptpositionen
I–IV eingestellt
werden. In einer ersten Position I der Ventile 161, 181 wird
der jeweiligen Druckkammer 7, 8 gestattet, eine
Verbindung mit der Hauptleitung 12 einzugehen, um den jeweiligen
Kammerdruck Ppri, Psec zu erhöhen.
In einer zweiten Position II der Ventile 161, 181 wird
die jeweilige Druckkammer 7, 8 geschlossen, um
den jeweiligen Kammerdruck Ppri, Psec im Wesentlichen beizubehalten. In
einer dritten Position III der Ventile 161, 181 wird der
jeweiligen Druckkammer 7, 8 gestattet, eine Verbindung
mit der Hilfsleitung 14 einzugehen, um den jeweiligen Kammerdruck
Ppri, Psec abzubauen. In einer vierten Position IV der Ventile 161, 181 wird
der jeweiligen Druckkammer 7, 8 gestattet, eine
Verbindung mit dem Ölsumpf 11 einzugehen,
um den jeweiligen Kammerdruck Ppri, Psec noch weiter abzubauen,
möglicherweise
sogar auf Umgebungsdruckhöhe.
Bei dieser Ventilanordnung und ihrer angemessenen Betätigung mittels
der ECU (nicht gezeigt) und den zugehörigen Magnetventilen (nicht
gezeigt) kann somit das allgemeine Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht
werden.
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In 3 wird
eine mögliche
Ausführungsform
des Sekundärventils 181 in
einem Querschnitt näher
dargestellt. Die in 3 gezeigte Ventilausführung kann
im Grunde sowohl als das Primärventil 161 als
auch als das Sekundärventil 181 in
der hydraulischen Konfiguration der Steuervorrichtung nach 2 eingesetzt
werden, wird aber hier unter Bezugnahme auf die hydraulischen Verbindungen
des Sekundärventils 181 beschrieben.
Das Ventil 181 umfasst ein Gehäuse 182 und einen
Ventilkörper 183 vornehmlich
zylindrischer Form, der im Gehäuse 182 axial
beweglich vorgesehen ist. Die Position des Ventilkörpers 183 in
solch einer Axialrichtung wird durch Ventilvorspannmittel 185, 186 in
Form einer Feder 185 bestimmt, die eine erste Kraft auf
den Ventilkörper 183 ausübt und ihn
nach rechts drückt,
wobei die Federkraft durch eine zweite, variable Kraft ausgeglichen
wird, die den Ventilkörper 183 nach
links drückt, wobei
diese zweite Kraft durch einen Ventilsteuerdruck Psol in der Steuerleitung 186 bewirkt
wird, der durch die ECU (nicht gezeigt) und ein zugehöriges Magnetventil
(nicht gezeigt) eingestellt wird.
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Das
Gehäuse 182 stellt
eine hydraulische Verbindung mit der Hauptleitung 12, eine
mit der jeweiligen Druckkammer 8 über die jeweilige Zwischenleitung 19,
eine mit der Hilfsleitung 14 und eine mit dem Ölsumpf 11,
bereit. Die Ausführung
des Ventilkörpers 183,
insbesondere der ausgesparten Abschnitte 184 davon, ist
derart, dass sich der Ventilkörper 183 unter
dem Einfluss des steigenden Ventilsteuerdrucks Psol axial aus seiner
am weitesten rechts liegenden Position im Ventilgehäuse 182 nach rechts
bewegt und die Strömungsverbindung
zwischen der jeweiligen Zwischenleitung 19 und der Hauptleitung 12,
der Hilfsleitung 14 und dem Ölsumpf 11 sequentiell öffnet und
schließt.
Dieses Ventil 181 kann somit der jeweiligen Druckkammer 8 gestatten, gezielt
eine Verbindung mit der Hauptleitung 12 einzugehen, um
den Sekundärdruck
Psec zu erhöhen, oder
gezielt eine Verbindung mit der Hilfsleitung 14 oder dem Ölsumpf 11 einzugehen,
um den Sekundärdruck
Psec wie für
die vorliegende Erfindung erforderlich abzubauen.
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Bei
Einsatz der oben genannten Ventilausführungsform kann es jedoch insofern
zu Problemen kommen, als sie große (axiale) Abmessungen aufweist
und bei der Fertigung sehr enge Toleranzen eingehalten werden müssen. Diese
Probleme werden in erster Linie dadurch verursacht, dass einerseits
ein Lecken von hydraulischem Medium aus der Hilfsleitung 14 zum Ölsumpf 11 durch
das jeweilige Ventil 181 natürlich wirksam verhindert werden
muss, während
andererseits ein sanfter Übergang,
vorzugsweise ohne Unterbrechung des Hydraulikfluidstroms von der
jeweiligen Druckkammer 8, zwischen der oben genannten dritten
Position III und der vierten Position IV des Ventilkörpers 183 realisiert
werden muss. Diese funktionalen Erfordernisse führen zu widersprüchlichen
Strukturanforderungen an die Ventilausführung, denen sich bestenfalls
nur angenähert
werden kann, und dies zu beträchtlichem
Fertigungsaufwand und hohen Fertigungskosten.
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Deshalb
betrifft die vorliegende Erfindung weiterhin eine Ventilausführungsform,
die die oben genannten funktionellen Anforderungen erfüllt und darüber hinaus
relativ leicht hergestellt werden kann. Diese Ventilausführungsform
wird im Querschnitt von 4 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform
befindet sich der Ventilkörper 183 in
seiner am weitesten rechts liegenden Position, öffnet die Strömungsverbindung
zwischen der jeweiligen Zwischenleitung 19 und sequentiell
sowohl der Hilfsleitung 14 als auch dem Ölsumpf 11,
wobei ein Einwege- oder Rückschlagventil 187 in
der Hilfsleitung 14 vorgesehen ist, um eine Leckage von
Hydraulikfluid aus dieser Leitung 14 in den Ölsumpf 11 zu
verhindern. Bei dieser Ausführungsform
wird sich somit vorteilhafterweise nicht auf den Ventilkörper 183 verlassen,
um die Strömungsverbindung
zwischen der Hilfsleitung 14 und dem Ölsumpf 11 zu schließen.
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Obgleich
diese letztere Ventilausführungsform
von 4 eine wesentliche Verbesserung gegenüber der
Ventilausführungsform
von 3 darstellt, geht damit auch der Nachteil einher,
dass die Axialbewegung des Ventilkörpers 183 zwischen
seiner am weitesten links und am weitesten rechts liegenden Position
im Gehäuse 182 relativ
groß ist,
was auf den axialen Abstand zwischen der Verbindung mit der Hilfsleitung 14 und
dem Ölsumpf 11 zurückzuführen ist,
die durch die Axialbewegung des Ventilkörpers 183 sequentiell
geöffnet
und geschlossen werden. Dadurch wird es schwierig, schnell zwischen Druckabbau
und Druckbeaufschlagung des jeweiligen Primär- oder Sekundärdrucks
Ppri, Psec oder umgekehrt zu wechseln.
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Deshalb
betrifft die vorliegende Erfindung weiterhin eine Ventilausführungsform,
bei der die Axialbewegung des Ventilkörpers günstigerweise auf ein Minimum
reduziert ist, wobei diese Ventilausführungsform im Querschnitt von 5 gezeigt
wird. Bei dieser Ausführungsform
ist der Ventilkörper 183 mit einer
ersten und einer zweiten Aussparung 184 und 188 versehen,
während
das Gehäuse 182 mit
einer inneren, zum Ventilkörper 183 weisenden
Aussparung 189 neben seiner hydraulischen Verbindung mit der
Hilfsleitung 14 versehen ist. Diese Ventilausführung gestattet
dem Ventilkörper 183,
wenn er sich nach links bewegt, die Strömungsverbindung zwischen der
jeweiligen Zwischenleitung 19 und dem Ölsumpf 11 unmittelbar
nach Öffnen
der Strömungsverbindung
mit der Hilfsleitung 14 zu öffnen. Dadurch strömt das Fluid
von der jeweiligen Zwischenleitung 19 durch alle der oben
genannten Aussparungen 184, 188 und 189 in
den Ölsumpf 11,
wodurch das Rückschlagventil 187 wieder
eine Leckage von Hydraulikfluid aus der Hilfsleitung 14 verhindert.
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Ein
weiteres Merkmal, das bei der Ventilausführung von 5 eingeführt wurde,
ist die Integration einer Rückkopplung
des jeweiligen Primär-
oder Sekundärdrucks
Ppri, Psec über
die innere Leitung 190 im Ventilvorspannungsmittel 185, 186, 190. Solch
ein Merkmal und seine Vorteile sind jedoch gemeinhin bekannt und
werden in der Technik eingesetzt. Insbesondere bei dem Primärventil 161 schlägt die Erfindung
vor, nicht nur die Druckrückkopplung des
Primärdrucks
Ppri selbst zu integrieren, sondern auch vom Sekundärdruck Psec,
das heißt,
das Ventilvorspannmittel 185, 186, 190, 191 durch
eine weitere innere Leitung 191 weiter zu erweitern, um
zu gestatten, dass der Sekundärdruck
Psec auf den Ventilkörper 183 wirkt,
wie im Querschnitt von 6 gezeigt. Diese Ventilausführungsform
ist gemäß der Erfindung
besonders zur Anwendung bei der bekannten Steuervorrichtung geeignet,
weil sie abgesehen von den oben erläuterten Merkmalen und Vorteilen
auch eine günstige
und automatische Abhängigkeit
des Primärdrucks
Ppri vom Sekundärdruck
Psec bereitstellt. Solch eine Abhängigkeit ist günstig, da, wenn
der Sekundärdruck
Psec, zum Beispiel aufgrund eines vergrößerten bzw. eines verkleinerten Motordrehmoments,
durch die ECU auf Grundlage des aktuell gemessenen Sekundärdrucks
Psec auf genau gesteuerte Weise erhöht oder verringert wird, der
Primärdruck
Ppri solch einer Änderung
automatisch folgt. Somit kann auch der Primärdruck Ppri durch die ECU genau
gesteuert werden, jedoch vorteilhafterweise ohne dass der Primärdruck Ppri
tatsächlich
gemessen werden muss.
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In 7 wird
eine zweite mögliche
Konfiguration der Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
dargestellt, wobei diese Steuervorrichtung eine ähnliche Konfiguration und eine ähnliche
Funktionsweise wie die von 2 aufweist,
jedoch mit der Ausnahme des Betriebs des Hilfsdruckventils 15 und des
Leitungsdruckventils 13, das heißt der jeweiligen Ventilvorspannmittel 13a, 13b, 13c, 15a, 15b und 15c davon.
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Bezüglich des
Betriebs des Hilfsdruckventils 15 sei darauf hingewiesen,
dass gemäß der vorliegenden
Erfindung die Effizienz des Getriebes 1 noch weiter verbessert
werden kann, wenn die Steuervorrichtung so angeordnet ist, dass
der Hilfsdruck Paux variabel ausgelegt ist, zum Beispiel unter dem
Einfluss eines Steuerdrucks in einer Steuerleitung 15c des
Hilfsventils 15, wie in 7 gezeigt.
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Dieses
Merkmal eröffnet
die Möglichkeit,
den Hilfsdruck Paux vorübergehend
unter die oben erwähnte
normale Höhe
von 4 bis 5 bar abzusenken, so dass Hydraulikfluid von einer Druckkammer 7, 8 immer
noch in die Hilfsleitung 14 eingeleitet werden kann, selbst
wenn der jeweilige Primär-
oder Sekundärdruck
Ppri, Psec auf solch eine niedrigere Höhe abgebaut werden soll. Gemäß der Erfindung
kann solch ein Absenken des Hilfsdrucks Paux im Allgemeinen zugelassen
werden, ohne dass seine Hilfsfunktionen gefährdet werden, da solch eine
niedrige Höhe
des Primär-
oder Sekundärdrucks
Ppri, Psec, das heißt
niedriger als die normale Höhe
des Hilfsdrucks Paux, in der Regel dann auftritt, wenn eine sehr
geringe oder gar keine Antriebskraft durch das Getriebe 1 übertragen
werden soll (das heißt
das Fahrzeug ist im Schubbetrieb und/oder unter Notbremsungsbedingungen).
Hierbei liegt auf der Hand, dass unter solchen Umständen die
oben erwähnten Hilfsverbraucher
eines Schmierstellen und der Kupplung weniger Hydraulikmediumstrom
und/oder eine niedrigere Druckhöhe
für ihren
ordnungsgemäßen Betrieb
benötigen
verwendet wird.
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Der
Steuerdruck in der Steuerleitung 15c des Hilfsventils 15 kann
zum Beispiel mittels der ECU und eines zugehörigen Magnetventils für diese
Zweck besonders eingestellt werden oder kann eine geeignete Druckhöhe sein,
die in der Steuervorrichtung vorherrscht, zum Beispiel ein weiterer
Steuerdruck, der zur Beeinflussung eines Kupplungseingriffsdruckventils
(nicht gezeigt) für
die Kupplungseingriffssteuerung verwendet wird.
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Natürlich kann
dieses letztere Merkmal des variablen Hilfsdrucks Paux günstigerweise
im bekannten Getriebe als solches eingesetzt werden, das heißt abgesehen
von der oben beschriebenen Ventilanordnung gemäß der Erfindung. Jedoch wird
durch gleichzeitiges Einsetzen beider Merkmale in der Steuervorrichtung
die Effizienz weiter verbessert.
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Unter
Bezugnahme auf den Betrieb des Leitungsdruckventils 13 sei
darauf hingewiesen, dass gemäß der vorliegenden
Erfindung die Steuervorrichtung vereinfacht werden kann, indem gestattet
wird, dass der höchste
des Primärdrucks
Ppri und des Sekundärdrucks
Psec das Leitungsdruckventil 13 über seine Steuerleitung 13c vorgespannt.
Dazu wird diese Steuerleitung 13c sowohl mit der Primärdruckkammer 7 als
auch mit der Sekundärdruckkammer 8 hydraulisch verbunden – Leitungen 21a und 21b,
wobei jedoch ein einfaches Schaltventil 20 in solchen Verbindungsleitungen 21a, 21b zum
Schalten einer Strömungsverbindung
von einer Druckkammer 7, 8 zur anderen in Abhängigkeit
davon, wo die größte Druckhöhe Pprl,
Psec vorherrscht, vorgesehen ist. Des Weiteren sind die Ventilvorspannmittel 13a, 13b und 13c des
Leitungsdruckventils 13 aufeinander abgestimmt, so dass
der Leitungsdruck Pline auf einer Höhe gehalten wird, die etwas
(zum Beispiel um 0,5 bis 2 bar) größer ist als die größte der
Primär-
und Sekundäraugenblicksdruckhöhe Ppri,
Psec. Hierbei kann die oben genannte Steuerung des Leitungsdruckventils 13 mittels
der ECU und des zugehörigen Magnetventils
auf kosteneffektive Weise günstigerweise
weggelassen werden.
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Als
Alternative dazu kann sich dafür
entschieden werden, nicht zu gestatten, dass der größte des
Primäristdrucks
Ppri und des Sekundäristdrucks Psec
das Leitungsdruckventil 13 über seine Steuerleitung 13c vorgespannt,
wie oben beschrieben, sondern stattdessen den Steuerdruck in der
Steuerleitung 16c, 18c des jeweiligen Ventils 16, 18 für diesen Zweck
zu verwenden (nicht gezeigt), wobei dieser Steuerdruck die Solldruckhöhe darstellt.
Dadurch wird auf vorteilhafte Weise ein schnellerer und genauerer
Betrieb sowie eine schnellere und genauere Reaktion der Steuervorrichtung
bezüglich
einer Änderung
der Getriebebedingungen bereitgestellt, da eine Änderung des Steuerdrucks einer
entsprechenden Änderung
des jeweiligen Primär-
oder Sekundärdrucks
Ppri, Psec vorausgeht und diese vorhersagt, wobei dieser darüber hinaus
dazu neigt, in Abhängigkeit
von äußeren Getriebebedingungen
auch, das heißt
auf nicht wünschenswerte
Weise, zu schwanken.
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Natürlich kann
dieses letztere Merkmal des Betriebs oder insbesondere die Vorspannung
des Leitungsdruckventils 13 günstigerweise im bekannten Getriebe
als solches eingesetzt werden, das heißt außer der oben beschriebenen
Ventilanordnung und/oder des Merkmals des variablen Hilfsdrucks
Paux gemäß der Erfindung.
Das gleichzeitige Einsetzen aller dieser Merkmale in der Steuervorrichtung
sorgt für
optimale Ergebnisse.
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In 8 wird
eine dritte mögliche
Konfiguration der Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
dargestellt, wobei diese Steuervorrichtung eine andere hydraulische
Konfiguration und einen anderen hydraulischen Betrieb aufweist als
die nach den 1, 2 und 7,
was veranschaulicht, dass die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht
auf das besondere hydraulische Layout der hier oben beschriebenen
Steuervorrichtung beschränkt ist.
Bei der in 8 gezeigten Steuervorrichtung,
die an sich bekannt ist, wird der Sekundärdruck Psec durch das Leitungsdruckventil 13 direkt
gesteuert. In dieser Konfiguration ist der Sekundärdruck Psec
mit dem Leitungsdruck Pline identisch, und das weitere, das heißt zusätzliche,
Sekundärdruckventil 181 ist somit
nicht erforderlich.
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Bei
dieser Konfiguration ist gemäß der vorliegenden
Erfindung das Primärdruckventil 161 so
angeordnet, dass es den Primärdruck
Ppri abbauen kann, indem es der Primärdruckkammer 7 gestattet, eine
gezielte Verbindung mit der Hilfsleitung 14 oder mit dem Ölsumpf 11 einzugehen.
Bei dieser Anordnung des Primärdruckventils 161 und
seiner angemessenen Betätigung
durch die ECU (nicht gezeigt) und die zugehörigen Magnetventile (nicht
gezeigt) muss das allgemeine Ziel der vorliegenden Erfindung somit
erreicht werden.