WO2009076926A1 - Hydraulikversorgungssystem für ein hydraulisch betätigtes, automatisches getriebe - Google Patents

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Marco Grethel
Hanjo Nissen
Franz Benz
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LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a hydraulic supply system for a hydraulically actuated automatic transmission.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a conical disk pair assembly of a prior art bevel gear transmission.
  • the conical disk pair assembly includes a shaft 10 to which a fixed disk 12 is rigidly connected. On the shaft 10 via a spline 14 axially displaceable, but rotatably connected to the shaft 10, a spacer plate 16 is arranged. Cone surfaces of the discs 12 and 16, between which an unillustrated belt encircling means, which connects the cone pulley pair shown with another, not shown cone pulley pair of conical pulley belt, face each other.
  • a cylindrical ring 18 with two radially spaced walls and U-shaped cross-section is rigidly fixed to its on the radially inner side of a trained with a guide surface guide ring member 20 is rigidly attached to its side facing away from the conical surface.
  • a support ring component 22 is rigidly connected to the shaft 10 and has a first axial projection 24 formed on its free end face with first ramp surfaces 26 distributed along the circumference.
  • the support ring member 22 Radially outwardly of the first annular projection 24, the support ring member 22 is formed with a second annular axial projection 28 which projects between the walls of the cylinder ring 18 and seals against them so that between the second projection 28 and the cylinder ring 18 is an adjustment chamber 30 is formed, which can be acted upon by radial bores 32 of the travel disc 16 and the shaft 10 and an axial feed channel 34 leading through the shaft 10 with hydraulic fluid.
  • a generally annular sensing piston 36 is axially movably guided on the shaft 10, which is cup-shaped extended to the travel disc 16 and ends in a ring 38, spaced at the side facing away from the return plate 16 in the circumferential direction second Ramp surfaces 40 are formed.
  • rolling elements 42 which protrude through recesses formed in the sensing piston and whose axial position is determined primarily by the ramp surfaces 26, 40 and whose radial position predominantly by trained on the guide ring member 20, matched to the ramp surfaces Guide surfaces 43 and a radially outer surface of an axial extension of the washer 16 is determined.
  • a torque sensing chamber 44 is formed, which is connected via formed in the shaft 10 radial inlet holes 46 with a leading through the shaft inlet channel 48. From the sensing chamber 44 go from radial drain holes 50, which open into a guided through the shaft drain passage 52.
  • the sensing piston 36 has on its side facing away from the shim 16 side evenly spaced, axially projecting arms 54 which project through openings formed in the support ring member 22 and formed with an external toothing 56 which engages in an internal toothing 58 of a drive wheel 60, the is mounted on the shaft 10 and via which the drive of the transmission takes place.
  • the sensing piston 36 is thus rigidly connected in the circumferential direction and axially movable relative to the drive wheel 60.
  • the hydraulic pressure supply of the adjustment chamber 30 and the torque sensing chamber 44 is carried out when using the transmission in a motor vehicle normally by means of a hydraulic pump which is driven by a serving for driving the vehicle internal combustion engine.
  • Modern motor vehicles are equipped with stop-start systems for reasons of saving fuel and improving environmental compatibility in which the internal combustion engine is automatically put out of operation in operating phases in which it is not needed for the propulsion of the vehicle, for example in overrun, at a stop in front of a traffic light or in stop and go traffic.
  • the invention has for its object to provide a remedy for the aforementioned problems.
  • An inventive hydraulic supply system for a hydraulically actuated automatic transmission, in particular for a conical pulley, with two pairs of conical pulleys connected by a belt means comprises a pump for providing hydraulic pressure in a supply line which is connected via a Utilizsstellventil with at least one adjustment chamber and at least one connecting line , is connected to the at least one flowed through by hydraulic fluid sensing chamber, wherein the flow through the sensing chamber available fürströmquerites depends on the torque transmitted from the transmission, and is connected via a pilot valve to a control line in which a control valve is arranged with the the pressure in the control line which determines the position of the transmission control valve is adjustable, an auxiliary means separated by a drive of the pump drive-driven auxiliary pump whose output line is connected to the control line and via a branch line branching off from the output line to the supply line, wherein in the output line upstream of the junction of the branch line opening in the direction of the control line first check valve and in the branch line to Supply line opening second check valve is arranged
  • the hydraulic system of the present invention is suitable for use in substantially all types of hydraulically actuated automatic transmissions, and can be used more generally for hydraulically actuated devices.
  • the pilot valve is designed such that the pressure in the control line does not rise above a predetermined value.
  • the pilot valve for example, a return, which is connected to the predetermined pressure in the control line with this.
  • the supply line is connected to the connection line via a connection valve having a control chamber connected to the supply line and opening the connection between the supply line and the connection line above a predetermined pressure in the control chamber.
  • the pump provided for the normal supply of the hydraulic supply system is advantageously driven by an internal combustion engine for driving a motor vehicle; the auxiliary pump is advantageously driven by an electric motor, which is set at a stationary internal combustion engine in operation.
  • FIG. 1 is a block diagram of parts of a hydraulic supply according to the invention system for a belt pulley
  • a hydraulic system for supplying a conical-disk drive transmission includes a pump 62 driven by an internal combustion engine, not shown, which draws hydraulic fluid from a reservoir 64 through a filter 66 and builds up system pressure in a supply line 68.
  • the supply line 68 leads through a connecting valve 70 through to connecting lines 72, to each of which one of the inlet channels 48 (FIG. 2) of each conical-disk pair assembly 49 is connected, via which a torque-dependent contact pressure of the belt takes place.
  • a return line connected to the drainage channel 52 is designated 74.
  • the supply line 68 passes through a translation control valve 76 to conduits 78, one of which is connected to an axial channel 34 of each conical disc assembly 49 through which the adjustment chamber 30 ( Figure 2) is pressurized.
  • a control line 80 which is connected to the supply line 68 via a pilot valve 82 and in which an electrically controlled, designed as a proportional valve control valve 84 is arranged, which connects the control line 80 with a return 86 in its fully open state ,
  • the position of the pilot valve 82 is substantially herr herr by the in its pilot chamber 88. see, existing in the control line 80 pressure determined.
  • the supply line 88 further leads to a coupling valve 90, are supplied via the clutches in the conical-Scheibenschlschlungsungsgetriebe clutches for forward and reverse and a selector lever valve with hydraulic pressure.
  • a coupling valve 90 is supplied via the clutches in the conical-Scheibenschlschlungsungsgetriebe clutches for forward and reverse and a selector lever valve with hydraulic pressure.
  • an electrically controlled clutch control valve is designated.
  • the hydraulic supply system described so far is known in its construction and in its function per se and will therefore not be described in detail.
  • the electrical control valves 84 and 92 and further control valves are controlled by an electronic control device, not shown, according to predetermined programs, wherein the inputs of the electronic control device are the values of operating parameters of the drive train essential for the operation of the cone pulley, for example the position of an accelerator pedal, vehicle speed, Speed of Internal combustion engine, etc.
  • the inputs of the electronic control device are the values of operating parameters of the drive train essential for the operation of the cone pulley, for example the position of an accelerator pedal, vehicle speed, Speed of Internal combustion engine, etc.
  • pressure sensors 94 At various points of the hydraulic system prevailing pressures are detected by means of pressure sensors 94, not all of which are designated by reference numerals, and used for monitoring the operation and the control.
  • an auxiliary pump 96 driven by an electric motor 94 which sucks hydraulic fluid through a filter 98 from a reservoir 100 and delivers it to an outlet line 102.
  • the reservoir 100 may be identical to the reservoir 64 and the filter 98 may be identical to the filter 96.
  • the output line 102 opens into the control line 80 and includes a first check valve 104 opening to the control line 80. From the output line 102 branches off between the first check valve 104 and the control line 80 from a branch line 106 which opens into the supply line 69 and a second check valve 108th containing that opens towards the supply line.
  • the pilot valve 82 has a return 110 and is designed such that when the pilot chamber 88 is unpressurized, the supply line 68 is connected to the control line 80, at a predetermined pressure in the pilot chamber 88, the supply line 68 is disconnected from the control line 80 and at further increasing pressure In the pilot chamber 88 and the control line 80, the control line is increasingly connected to the return line 110, so that hydraulic fluid flows out of the return line 110.
  • the connection valve 70 includes a control chamber 112 connected to the supply line 68. When a predetermined pressure in the control chamber 112 is exceeded, a valve member of the connection valve 70 is moved so that a connection between the supply line 68 and the connection lines 72 is established.
  • a line 114 leads to the control line 180.
  • a third check valve 116 is disposed in front of the mouth in the control line 80, which opens in the direction of the connecting lines 72.
  • the line 114 in the flow direction before its connection to the connecting valve 70 at least one aperture 118 (in the example shown, two successively arranged aperture).
  • the pump 62 works and builds pressure in the supply line 68 as well as on the initially open at startup of the pump 62 pilot valve 82 in the control line 80, wherein the pressure in the control line 80 is limited to a value which is determined thereby in that the pilot control valve 82 disconnects the connection between the supply line 68 and the control line 80 at the predetermined pressure in the pilot chamber 88.
  • the check valves 104 and 106 prevent leakage of hydraulic fluid through the exit conduit 102 and the auxiliary pump 96.
  • the connecting valve 70 opens the connection from the supply line 68 to the connecting lines 72 as soon as a predetermined pressure is exceeded in its control chamber 112, which is preferably slightly above the pressure in the control line 80.
  • the hydraulic fluid flowing through the connecting lines 72 into the sensing chambers and through them can not flow back into the control line 80 as a result of the third non-return valve 116.
  • the pressure medium supply of the system breaks down and the supply line 68 and the control line 80 are depressurized due to leakage losses and the like, so that the system at startup of the internal combustion engine the pump 62 is not immediately functional, but a certain period is required for pressure build-up. During this period, the vehicle is inoperable and the transmission may be damaged due to the lack of contact pressure between the conical disks and the belt.
  • the electric motor 94 starts and activates the auxiliary pump 96.
  • the first check valve 104 and the second check valve 108 open at low pressure to the outlet line 102, so that in the control line 80 and the supply line 68 pressure is built up.
  • the third check valve 116 opens, so that the torque sensing chamber 44 (FIG. 2) is supplied through the lines with hydraulic fluid delivered by the auxiliary pump 69. If this hydraulic fluid can not drain through the drain hole 50 (FIG.
  • the auxiliary pump 96 may be used in addition to the pump 62 for their support when the pressure in the supply line 68 drops in critical driving situations, for example, flows through a torque sensing chamber, a hydraulic fluid amount that is not sufficiently nachge felicitt by the pump 62.
  • the start-up of the auxiliary pump 96 then leads to a rapid increase in the pressure in the control line 80, so that the pilot valve 82, the control line 80 separates from the supply line 68.
  • the pump 62 no longer conveys into the control line 80, so that the full delivery volume for the supply line 68 is available.
  • auxiliary pump 96 to assist the pump 62 allows for a smaller design of the pump 62, which favorably affects the overall efficiency of the system.

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Abstract

Ein Hydraulikversorgungssystem für ein hydraulisch betätigtes, automatisches Getriebe, enthält neben einer von einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs angetriebenen Pumpe eine elektrisch angetriebene Hilfspumpe, die bei stillstehender Pumpe das System mit Hydraulikdruck versorgt oder bei unzureichend fördernder Pumpe die Pumpe unterstützt. Eine Ausgangsleitung der Hilfspumpe ist mit der Steuerleitung des Hydraulikversorgungssystems und mit der Systemdruck führenden Versorgungsleitung des Hydrauliksystems verbunden, wobei in den jeweiligen Leitungen Rückschlagventile angeordnet sind. Ein weiteres Rückschlagventil ist in einer Leitung angeordnet, die von der Steuerleitung zu einer Drehmomentfühlkammer des automatischen Getriebes führt.

Description

Hvdraulikversorqungssystem für ein hydraulisch betätigtes, automatisches Getriebe
Die Erfindung betrifft ein Hydraulikversorgungssystem für ein hydraulisch betätigtes, automatisches Getriebe.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine Kegelscheibenpaarbaugruppe eines Kegelschei- benumschlingungsgetriebes gemäß dem Stand der Technik.
Die Kegelscheibenpaarbaugruppe enthält eine Welle 10, mit der eine Festscheibe 12 starr verbunden ist. Auf der Welle 10 ist über eine Keilverzahnung 14 axial verschiebbar, jedoch drehfest mit der Welle 10 verbunden, eine Wegscheibe 16 angeordnet. Kegelflächen der Scheiben 12 und 16, zwischen denen ein nicht dargestelltes Umschlingungsmittel umläuft, das das dargestellte Kegelscheibenpaar mit einem weiteren, nicht dargestellten Kegelscheibenpaar des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes verbindet, sind einander zugewandt.
In einem radial äußeren Bereich der Wegscheibe 16 ist an deren von der Kegelfläche abgewandten Seite ein Zylinderring 18 mit zwei radial beabstandeten Wänden und U-förmigem Querschnitt starr befestigt, an dem an seiner radialen Innenseite ein mit einer Führungsfläche ausgebildetes Führungsringbauteil 20 starr befestigt ist.
Von der Wegscheibe 16 beabstandet ist mit der Welle 10 starr ein Stützringbauteil 22 verbunden, das einen ersten axialen Vorsprung 24 aufweist, der an seiner freien Stirnseite mit längs des Umfangs verteilten ersten Rampenflächen 26 ausgebildet ist. Radial außerhalb des ersten ringförmigen Vorsprungs 24 ist das Stützringbauteil 22 mit einem zweiten ringförmigen axialen Vorsprung 28 ausgebildet, der zwischen die Wände des Zylinderrings 18 einragt und gegenüber diesen mit Dichtungen abgedichtet ist, so dass zwischen dem zweiten Vorsprung 28 und dem Zylinderring 18 eine Verstellkammer 30 ausgebildet ist, die durch radiale Bohrungen 32 der Wegscheibe 16 und der Welle 10 sowie einen durch die Welle 10 führenden axialen Zulaufkanal 34 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist.
Zwischen dem Stützringbauteil 22 und der Wegscheibe 16 ist auf der Welle 10 ein insgesamt ringförmiger Fühlkolben 36 axial beweglich geführt, der zu der Wegscheibe 16 hin becherförmig verlängert ist und in einem Ring 38 endet, an dessen von der Wegscheibe 16 abgewandter Seite in Umfangsrichtung beabstandet zweite Rampenflächen 40 ausgebildet sind. Zwi- schen den ersten Rampenflächen 26 und den zweiten Rampenflächen 40 sind Wälzkörper 42 angeordnet, die im Fühlkolben ausgebildete Aussparungen durchragen und deren axiale Lage vorwiegend durch die Rampenflächen 26, 40 bestimmt ist und deren radiale Lage vorwiegend durch an dem Führungsringbauteil 20 ausgebildete, auf die Rampenflächen abgestimmte Führungsflächen 43 sowie eine radial äußere Fläche eines axialen Ansatzes der Wegscheibe 16 bestimmt ist.
Zwischen dem Fühlkolben 36 und der Wegscheibe 16 ist eine Drehmomentfühlkammer 44 ausgebildet, die über in der Welle 10 ausgebildete radiale Zulaufbohrungen 46 mit einem durch die Welle führenden Zulaufkanal 48 verbunden ist. Von der Fühlkammer 44 gehen radiale Ablaufbohrungen 50 ab, die in einen durch die Welle geführten Ablaufkanal 52 münden.
Der Fühlkolben 36 weist an seiner von der Wegscheibe 16 abgewandten Seite in gleichmäßigem Umfangsabstand angeordnete, axial vorstehende Arme 54 auf, die in dem Stützringbauteil 22 ausgebildete Öffnungen durchragen und mit einer Außenverzahnung 56 ausgebildet sind, die in eine Innenverzahnung 58 eines Antriebsrades 60 eingreift, das auf der Welle 10 gelagert ist und über das der Antrieb des Getriebes erfolgt. Der Fühlkolben 36 ist somit in Um- fangsrichtung starr und axial relativ zum Antriebsrad 60 beweglich mit diesem verbunden.
Aufbau und Funktion der beispielhaft beschriebenen Kegelscheibenpaarbaugruppe sind an sich bekannt und werden daher im Einzelnen nicht erläutert. Infolge einer Relativdrehung des Fühlkolbens 36 zum Stützringbauteil ändert sich infolge entsprechender Formgebung der Rampenflächen 26, 40 und der Führungsflächen 43 die axiale Stellung des Fühlkolbens 36 derart, dass der Fühlkolben bei hohem Drehmoment eine Ablauföffnung 61 , von der die Ablaufbohrung 52 ausgeht, zunehmend verschließt, so dass der Hydraulikdruck in der Drehmomentfühlkammer 44 zunimmt und die Wegscheibe 16 mit einem drehmomentabhängigen Druck in Richtung auf die Festscheibe 12 belastet ist. Die zur Übersetzungsveränderung erforderliche Verstellung der Wegscheibe 16 erfolgt durch Veränderung des Druckes in der Verstellkammer 30.
Die Hydraulikdruckversorgung der Verstellkammer 30 und der Drehmomentfühlkammer 44 erfolgt bei Verwendung des Getriebes in einem Kraftfahrzeug normalerweise mittels einer Hydraulikpumpe, die von einem zum Antrieb des Fahrzeugs dienenden Verbrennungsmotor angetrieben wird. Moderne Kraftfahrzeuge werden aus Gründen der Verbrauchseinsparung und der Verbesserung der Umweltverträglichkeit mit Stopp-Startsystemen ausgerüstet, bei denen der Verbrennungsmotor in Betriebsphasen automatisch außer Betrieb gesetzt wird, in denen er für den Vortrieb des Fahrzeugs nicht benötigt wird, beispielsweise im Schubbetrieb, bei einem Stopp vor einer Ampel oder im Stopp und Go Verkehr. Dabei stellt sich das Problem, dass die Hydraulikdruck- bzw. Hydraulikflüssigkeitsversorgung des Kegelscheibenum- schlingungsgetriebes bei stillstehendem Verbrennungsmotor bzw. stillstehender Pumpe nicht gewährleistet ist, da bei stehender Pumpe der Druck in der Verstellkammer und der Drehmomentfühlkammer infolge von Leckageverlusten rasch abfällt oder Hydraulikflüssigkeit aus der Kammer ausläuft. Bei fahrendem Fahrzeug ist die Betriebsfähigkeit des Getriebes dann nicht mehr gegeben. Bei einem Wiederstart der Pumpe bzw. des Verbrennungsmotors vergeht bis zur einwandfreien erneuten Hydraulikflüssigkeitsversorgung des Getriebes ein bestimmter Zeitraum, der zu gefährlichen Situationen führen kann und während dessen eine Schädigung des Getriebes durch unzureichende Anpressung des Umschlingungsmittels erfolgen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Abhilfe für die vorgenannten Probleme zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit einem Hydraulikversorgungssystem gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Hydraulikversorgungssystems gerichtet.
Ein erfindungsgemäßes Hydraulikversorgungssystem für ein hydraulisch betätigtes, automatisches Getriebe, insbesondere für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, mit zwei über ein Umschlingungsmittel miteinander verbundenen Kegelscheibenpaaren enthält eine Pumpe zur Bereitstellung von Hydraulikdruck in einer Versorgungsleitung, die über ein Übersetzungsstellventil mit wenigstens einer Verstellkammer und mit wenigstens einer Verbindungsleitung verbunden ist, an die wenigstens eine von Hydraulikflüssigkeit durchströmte Fühlkammer angeschlossen ist, wobei der der Strömung durch die Fühlkammer zur Verfügung stehende Durchströmquerschnitt von dem vom Getriebe übertragenen Drehmoment abhängt, sowie über ein Vorsteuerventil mit einer Steuerleitung verbunden ist, in der ein Steuerventil angeordnet ist, mit dem der die Stellung des Übersetzungsstellventils bestimmende Druck in der Steuerleitung einstellbar ist, eine mittels eines von einem Antrieb der Pumpe getrennten Hilfs- antrieb antreibbare Hilfspumpe, deren Ausgangsleitung mit der Steuerleitung und über eine von der Ausgangsleitung abzweigende Zweigleitung mit der Versorgungsleitung verbunden ist, wobei in der Ausgangsleitung strömungsoberhalb der Abzweigung der Zweigleitung ein in Richtung zur Steuerleitung öffnendes erstes Rückschlagventil und in der Zweigleitung ein zur Versorgungsleitung hin öffnendes zweites Rückschlagventil angeordnet ist, und eine von der Verbindungsleitung zu der Steuerleitung führende Leitung, in der ein zur Steuerleitung hin öffnendes drittes Rückschlagventil angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem eignet sich zum Einsatz in weitgehend allen Arten von hydraulisch betätigten, automatischen Getrieben, und kann ganz allgemein für hydraulisch betätigte Einrichtungen verwendet werden.
Vorteilhafterweise ist das Vorsteuerventil derart ausgebildet, dass der Druck in der Steuerleitung nicht über einen vorbestimmten Wert ansteigt.
Um den Druck in der Steuerleitung zu begrenzen, weist das Vorsteuerventil beispielsweise einen Rücklauf auf, der über dem vorbestimmten Druck in der Steuerleitung mit dieser verbunden wird.
In der von der Verbindungsleitung zur Steuerleitung führenden Leitung kann eine Blende angeordnet sein.
Die Versorgungsleitung ist mit der Verbindungsleitung über ein Verbindungsventil verbunden, das eine an die Versorgungsleitung angeschlossene Steuerkammer aufweist und die Verbindung zwischen der Versorgungsleitung und der Verbindungsleitung über einem vorbestimmten Druck in der Steuerkammer öffnet.
Die für die normale Versorgung des Hydraulikversorgungssystems vorgesehen Pumpe wird vorteilhafter Weise von einem Verbrennungsmotor zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs angetrieben; die Hilfspumpe wird vorteilhafter Weise von einem Elektromotor angetrieben, der bei stillstehendem Verbrennungsmotor in Betrieb gesetzt wird.
Die Erfindung, die auch in Fahrzeugen mit Hybridantrieb eingesetzt werden kann, wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
In den Figuren stellen dar:
Fig. 1 ein Blockschaltbild von Teilen eines erfindungsgemäßen Hydraulikversorgungs- systems für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, und
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Kegelscheibenpaarbaugruppe gemäß dem
Stand der Technik.
Gemäß Fig. 1 enthält ein Hydrauliksystem zur Versorgung eines Kegelscheibenumschlin- gungsgetriebes eine von einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine angetriebene Pumpe 62, die aus einem Vorratsbehälter 64 durch ein Filter 66 hindurch Hydraulikflüssigkeit ansaugt und in einer Versorgungsleitung 68 Systemdruck aufbaut. Die Versorgungsleitung 68 führt durch ein Verbindungsventil 70 hindurch zu Verbindungsleitungen 72, mit denen je einer der Zulaufkanäle 48 (Fig. 2) jeder Kegelscheibenpaarbaugruppe 49 verbunden ist, über den eine drehmomentabhängige Anpressung des Umschlingungsmittels erfolgt. Eine mit dem Ablaufkanal 52 verbundene Rückleitung ist mit 74 bezeichnet. Weiter führt die Versorgungsleitung 68 durch ein Übersetzungsstellventil 76 zu Leitungen 78, von denen je eine mit einem axialen Kanal 34 einer jeweiligen Kegelscheibenbaugruppe 49 verbunden ist, durch den hindurch die Verstellkammer 30 (Fig. 2) mit Druck beaufschlagt wird.
Zur Ansteuerung des Übersetzungsstellventils 76 dient eine Steuerleitung 80, die mit der Versorgungsleitung 68 über ein Vorsteuerventil 82 verbunden ist und in der ein elektrisch angesteuertes, als Proportionalventil ausgebildetes Steuerventil 84 angeordnet ist, das in seinem vollständig geöffneten Zustand die Steuerleitung 80 mit einem Rücklauf 86 verbindet. Die Stellung des Vorsteuerventils 82 wird wesentlich durch den in seiner Vorsteuerkammer 88 herr- . sehenden, in der Steuerleitung 80 vorhandenen Druck bestimmt.
Die Versorgungsleitung 88 führt weiter zu einem Kupplungsventil 90, über das in dem Kegel- scheibenumschlingungsgetriebe enthaltene Kupplungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt sowie ein Wählhebelventil mit Hydraulikdruck versorgt werden. Mit 92 ist ein elektrisch angesteuertes Kupplungssteuerventil bezeichnet.
Das bisher beschriebene Hydraulikversorgungssystem ist in seinem Aufbau und in seiner Funktion an sich bekannt und wird daher nicht weiter im Detail beschrieben. Die elektrischen Steuerventile 84 und 92 sowie weitere Steuerventile werden von einer nicht dargestellten elektronischen Steuereinrichtung nach vorbestimmten Programmen angesteuert, wobei an Eingängen der elektronischen Steuereinrichtung die Werte von für den Betrieb des Kegel- scheibenumschlingungsgetriebes wesentlichen Betriebsparametern des Antriebsstrangs liegen, beispielsweise Stellung eines Fahrpedals, Fahrzeuggeschwindigkeit, Drehzahl der Brennkraftmaschine usw. An verschiedenen Stellen des Hydrauliksystems herrschende Drücke werden mit Hilfe von Drucksensoren 94, von denen nicht alle mit Bezugszeichen belegt sind, erfasst und für die Überwachung des Betriebes und die Steuerung herangezogen.
Um die Versorgung des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit Hydraulikflüssigkeit auch bei stillstehender Pumpe 62 zu gewährleisten, ist eine von einem Elektromotor 94 angetriebene Hilfspumpe 96 vorgesehen, die Hydraulikflüssigkeit durch ein Filter 98 hindurch aus einem Vorratsbehälter 100 ansaugt und in eine Ausgangsleitung 102 fördert. Es versteht sich, dass der Vorratsbehälter 100 mit dem Vorratsbehälter 64 und der Filter 98 mit dem Filter 96 identisch sein kann.
Die Ausgangsleitung 102 mündet in die Steuerleitung 80 und enthält ein zur Steuerleitung 80 hin öffnendes erstes Rückschlagventil 104. Von der Ausgangsleitung 102 zweigt zwischen dem ersten Rückschlagventil 104 und der Steuerleitung 80 eine Zweigleitung 106 ab, die in die Versorgungsleitung 69 mündet und ein zweites Rückschlagventil 108 enthält, das in Richtung zur Versorgungsleitung öffnet.
Das Vorsteuerventil 82 weist einen Rücklauf 110 auf und ist derart ausgebildet, dass bei druckloser Vorsteuerkammer 88 die Versorgungsleitung 68 mit der Steuerleitung 80 verbunden ist, bei einem vorbestimmten Druck in der Vorsteuerkammer 88 die Versorgungsleitung 68 von der Steuerleitung 80 getrennt wird und bei weiter ansteigendem Druck in der Vorsteuerkammer 88 bzw. der Steuerleitung 80 die Steuerleitung zunehmend mit dem Rücklauf 110 verbunden wird, so dass Hydraulikflüssigkeit aus dem Rücklauf 110 ausströmt.
Das Verbindungsventil 70 enthält eine Steuerkammer 112, die mit der Versorgungsleitung 68 verbunden ist. Bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckes in der Steuerkammer 112 wird ein Ventilglied des Verbindungsventils 70 derart bewegt, dass eine Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 68 und den Verbindungsleitungen 72 hergestellt wird.
Von den Verbindungsleitungen 72 führt eine Leitung 114 zu der Steuerleitung 180. In der Leitung 114 ist vor der Mündung in die Steuerleitung 80 ein drittes Rückschlagventil 116 angeordnet, das in Richtung zu den Verbindungsleitungen 72 öffnet. Weiter enthält die Leitung 114 in Strömungsrichtung vor ihrer Verbindung mit dem Verbindungsventil 70 wenigstens eine Blende 118 (im dargestellten Beispiel zwei hintereinander angeordnete Blenden). Die Funktion des beschriebenen Systems ist wie folgt:
Im Normalbetrieb, d.h. bei laufender Brennkraftmaschine, arbeitet die Pumpe 62 und baut Druck in der Versorgungsleitung 68 sowie über das bei Anlaufen der Pumpe 62 zunächst geöffnete Vorsteuerventil 82 in der Steuerleitung 80 auf, wobei der Druck in der Steuerleitung 80 auf einen Wert begrenzt ist, der dadurch bestimmt ist, dass das Vorsteuerventil 82 bei dem vorbestimmten Druck in der Vorsteuerkammer 88 die Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 68 und der Steuerleitung 80 trennt. Die Rückschlagventile 104 und 106 verhindern ein Ausströmen von Hydraulikflüssigkeit durch die Ausgangsleitung 102 und die Hilfspumpe 96.
Das Verbindungsventil 70 öffnet die Verbindung von der Versorgungsleitung 68 zu den Verbindungsleitungen 72, sobald in seiner Steuerkammer 112 ein vorbestimmter Druck überschritten wird, der vorzugsweise geringfügig über dem Druck in der Steuerleitung 80 liegt. Die durch die Verbindungsleitungen 72 in die Fühlkammern und durch diese hindurch strömende Hydraulikflüssigkeit kann infolge des dritten Rückschlagventils 116 nicht in die Steuerleitung 80 rückströmen.
Wenn die Pumpe 62 im Start-Stopp-Betrieb des Verbrennungsmotors außer Betrieb gesetzt wird, bricht die Druckmittelversorgung des Systems zusammen und werden die Versorgungsleitung 68 und die Steuerleitung 80 aufgrund von Leckageverlusten und Ähnlichem drucklos, so dass das System beim Wiederstart der Brennkraftmaschine bzw. Anlauf der Pumpe 62 nicht sofort funktionsfähig ist, sondern ein bestimmter Zeitraum zum Druckausbau benötigt wird. Innerhalb dieses Zeitraums ist das Fahrzeug nicht betriebsfähig und kann das Getriebe wegen fehlendem Anpressdrucks zwischen den Kegelscheiben und dem Umschlingungsmittel beschädigt werden.
Sobald die Pumpe 62 steht oder bereits bei einer Inbetriebnahme des stillstehenden Fahrzeugs ohne in Betrieb Setzen der Brennkraftmaschine läuft der Elektromotor 94 an und aktiviert die Hilfspumpe 96. Das erste Rückschlagventil 104 und das zweite Rückschlagventil 108 öffnen bereits bei geringem Druck der Ausgangsleitung 102, so dass in der Steuerleitung 80 und der Versorgungsleitung 68 Druck aufgebaut wird. Sobald in der Steuerleitung 80 ein vorbestimmter Druck erreicht wird, öffnet das dritte Rückschlagventil 116, so dass die Drehmomentfühlkammer 44 (Fig. 2) durch die Leitungen hindurch mit von der Hilfspumpe 69 geförderter Hydraulikflüssigkeit versorgt wird. Falls diese Hydraulikflüssigkeit nicht durch die von der Drehmomentfühlkammer 44 ausgehende Ablaufbohrung 50 (Fig. 2) ablaufen kann, erhöht sich der Druck im System weiter, wodurch das Vorsteuerventil 82 in einen Funktionszustand gelangt, in dem überschüssige Hydraulikflüssigkeit durch den Rücklauf 110 abströmt. Dadurch ist gleichzeitig der in der Versorgungsleitung 68 herrschende Systemdruck begrenzt. Durch den Betrieb der Hilfspumpe 96 gelangt das Hydrauliksystem somit in einen voll funktionsfähigen Zustand, in dem ein sofortiger Fahrbetrieb möglich ist, so dass das System nicht nur für einen Start-Stopp-Betrieb verwendet werden kann, indem es beim Anlaufen der Pumpe 62 sofort funktionsfähig ist, sondern auch beispielsweise in einem Hybridantrieb verwendet werden kann, bei dem die Brennkraftmaschine und damit die Pumpe 62 bei fahrendem Fahrzeug außer Betrieb sind und die Hydraulikversorgung im Fahrbetrieb über die Hilfspumpe 96 erfolgt.
Die Hilfspumpe 96 kann zusätzlich zur Pumpe 62 zu deren Unterstützung verwendet werden, wenn der Druck in der Versorgungsleitung 68 in kritischen Fahrsituationen absinkt, weil beispielsweise durch eine Drehmomentfühlkammer eine Hydraulikflüssigkeitsmenge abströmt, die von der Pumpe 62 nicht ausreichend nachgefördert wird. Das Inbetriebsetzen der Hilfspumpe 96 führt dann zu einem raschen Anstieg des Druckes in der Steuerleitung 80, so dass das Vorsteuerventil 82 die Steuerleitung 80 von der Versorgungsleitung 68 trennt. Dadurch fördert die Pumpe 62 nicht mehr in die Steuerleitung 80, so dass das volle Fördervolumen für die Versorgungsleitung 68 zur Verfügung steht.
Ein Einsatz der Hilfspumpe 96 zur Unterstützung der Pumpe 62 ermöglicht eine kleinere Auslegung der Pumpe 62, was den Gesamtwirkungsgrad des Systems günstig beeinflusst.
Wenn der aktuelle Druck in der Drehmomentfühlkammer 44 (Fig. 2) zuzüglich des Vorspanndruckes des dritten Rückschlagventils 116 niedriger ist als der Druck in der Steuerleitung 80, wird Hydraulikflüssigkeit zusätzlich durch das dritte Rückschlagventil 116 hindurch in die Drehmomentfühlkammer 44 gefördert. Damit der Druck in der Steuerleitung 80 dabei nicht zusammenbricht, begrenzt die wenigstens eine Blende 118 den zu der Drehmomentfühlkammer abfließenden Volumenstrom. Bezugszeichenliste
Festscheibe
Keilverzahnung
Wegscheibe
Zylinderring
Führungsringbauteil
Stützringbauteil erster Vorsprung erste Rampenfläche zweiter Vorsprung
Verstellkammer radiale Bohrung axialer Kanal
Fühlkolben
Ring zweite Rampenfläche
Wälzkörper
Drehmomentfühlkammer
Zulaufbohrung
Zulaufkanal
Kegelscheibenpaarbaugruppe
Ablaufbohrung
Ablaufkanal
Arm
Außenverzahnung
Innenverzahnung
Antriebsrad
Ablauföffnung
Pumpe
Vorratsbehälter
Filter
Versorgungsleitung
Verbindungsventil
Verbindungsleitung
Rückleitung 76 Übersetzungsstellventil
78 Leitungen
80 Steuerleitung
82 Vorsteuerventil
84 Steuerventil
86 Rücklauf
88 Vorsteuerkammer
90 Kupplungsventil
92 Kupplungssteuerventil
94 Elektromotor
96 Hilfspumpe
98 Filter
100 Vorratsbehälter
102 Ausgangsleitung
104 erstes Rückschlagventil
106 Zweigleitung
108 zweites Rückschlagventil
110 Rücklauf
112 Steuerkammer
114 Leitung
116 drittes Rückschlagventil
118 Blende

Claims

Patentansprüche
1. Hydraulikversorgungssystem für ein hydraulisch betätigtes, automatisches Getriebe, insbesondere für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit zwei über ein Umschlin- gungsmittel miteinander verbundenen Kegelscheibenpaaren, welches Hydrauliksystem enthält: eine Pumpe (62) zur Bereitstellung von Hydraulikdruck in einer Versorgungsleitung (68), die über ein Übersetzungsstellventil (76) mit wenigstens einer Verstellkammer (30) und mit wenigstens einer Verbindungsleitung (72) verbunden ist, an die wenigstens eine von Hydraulikflüssigkeit durchströmte Fühlkammer (44) angeschlossen ist, wobei der der Strömung durch die Fühlkammer zur Verfügung stehende Durchströmquerschnitt von dem vom Getriebe übertragenen Drehmoment abhängt, sowie über ein Vorsteuerventil (82) mit einer Steuerleitung (80) verbunden ist, in der ein Steuerventil (84) angeordnet ist, mit dem der die Stellung des Übersetzungsstellventils bestimmende Druck in der Steuerleitung einstellbar ist, eine mittels eines von einem Antrieb der Pumpe (62) getrennten Hilfsantrieb (94) antreibbare Hilfspumpe (96), deren Ausgangsleitung (102) mit der Steuerleitung (80) und über eine von der Ausgangsleitung abzweigende Zweigleitung (106) mit der Versorgungsleitung (68) verbunden ist, wobei in der Ausgangsleitung (102) strömungsoberhalb der Abzweigung der Zweigleitung (106) ein in Richtung zur Steuerleitung (80) öffnendes erstes Rückschlagventil und in der Zweigleitung ein zur Versorgungsleitung (68) hin öffnendes zweites Rückschlagventil (108) angeordnet ist, und eine von der Verbindungsleitung (72) zu der Steuerleitung (80) führende Leitung (114), in der ein zur Steuerleitung hin öffnendes drittes Rückschlagventil (116) angeordnet ist.
2. Hydraulikversorgungssystem nach Anspruch 1 , wobei das Vorsteuerventil (82) derart ausgebildet ist, dass der Druck in der Steuerleitung nicht über einen vorbestimmten Wert ansteigt.
3. Hydraulikversorgungssystem nach Anspruch 2, wobei das Vorsteuerventil (82) einen Rücklauf (110) aufweist, der über dem vorbestimmten Druck in der Steuerleitung (80) mit dieser verbunden wird.
4. Hydraulikversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in der von der Verbindungsleitung (72) zur Steuerleitung (80) führenden Leitung (114) eine Blende (118) angeordnet ist.
5. Hydraulikversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Versorgungsleitung (68) mit der Verbindungsleitung (72) über ein Verbindungsventil (70) verbunden ist, das eine an die Versorgungsleitung angeschlossene Steuerkammer (112) aufweist und die Verbindung zwischen der Versorgungsleitung und der Verbindungsleitung über einem vorbestimmten Druck in der Steuerkammer öffnet.
6. Hydraulikversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Pumpe (62) von einem Verbrennungsmotor zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs antreibbar ist und die Hilfspumpe (96) von einem Elektromotor (94) antreibbar ist, der bei stillstehendem Verbrennungsmotor und/oder bei ungenügendem Druck in der Versorgungsleitung (68) oder der Steuerleitung (80) in Betrieb setzbar ist.
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