WO2011120487A2 - Hydrauliksystem - Google Patents

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WO2011120487A2
WO2011120487A2 PCT/DE2011/000247 DE2011000247W WO2011120487A2 WO 2011120487 A2 WO2011120487 A2 WO 2011120487A2 DE 2011000247 W DE2011000247 W DE 2011000247W WO 2011120487 A2 WO2011120487 A2 WO 2011120487A2
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pressure
hydraulic
valve
hydraulic system
flow control
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PCT/DE2011/000247
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WO2011120487A3 (de
Inventor
Eric MÜLLER
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H61/662—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
    • F16H61/66272—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members characterised by means for controlling the torque transmitting capability of the gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/04—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism
    • F16H63/06—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism the final output mechanism having an indefinite number of positions
    • F16H63/065—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism the final output mechanism having an indefinite number of positions hydraulic actuating means

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic system for a conical-pulley with a first set of conical disks, which is associated with a torque sensor, and a second set of conical disks whose contact pressure and / or adjustment is controlled with the interposition of valves on the pressure provided by a hydraulic pressure source.
  • the object of the invention is to provide a hydraulic system according to the preamble of claim 1, which allows the use of a single piston on the second set of conical disks in combination with a torque sensor on the first conical disk set operating on the double piston principle.
  • the object is achieved in a hydraulic system for a conical-pulley with a first set of conical disks, which is associated with a torque sensor, and a second set of conical disks, the contact pressure and / or adjustment is controlled with the interposition of valves on the pressure provided by a hydraulic pressure source, achieved by a adjustable hydraulic resistance between a Anpress- and Verstelldruckraum working according to a single piston principle second conical disk set and a contact pressure space of the operating according to a double piston principle first conical disk set is connected to which a torque sensor is assigned.
  • This arrangement provides the advantage that in the contact pressure chamber of the second set of conical disks, a higher than the predetermined pressure of the moment sensor of the first set of conical disks can be set.
  • the torque sensor is preferably designed as a pressure relief valve.
  • the hydraulic system according to the invention preferably fulfills the following separate functions: contact pressure / adjustment of the second conical disk set, contact pressure of the first conical disk set and adjustment of the first conical disk set.
  • the hydraulic system according to the invention can additionally fulfill at least one, preferably several or all, of the following functions: clutch cooling, clutch actuation, oiling, lubrication and pulley cooling.
  • the pulley set comprises a type of pressure cylinder with a single piston.
  • the double piston principle the cylinder surfaces of the pulley set are divided and combined with a double piston.
  • a preferred embodiment of the hydraulic system is characterized in that the adjustable hydraulic resistance is designed as a differential pressure valve.
  • the differential pressure valve is preferably hydraulically controlled with the pressure before and after the differential pressure valve.
  • Another preferred embodiment of the hydraulic system is characterized in that the torque sensor of the first conical disk set is followed by a clutch cooling.
  • the clutch cooling is preferably connected directly downstream of the torque sensor. From the hydraulic pressure source passes through the hydraulic resistance hydraulic medium to the torque sensor, which is subsequently used for clutch cooling.
  • a further preferred embodiment of the hydraulic system is characterized in that the hydraulic pressure source is followed by a volume flow control valve.
  • the volume flow control valve is preferably designed as a proportional or servo valve in 2/2-way valve construction.
  • the volume flow control valve makes it possible to vary the flow of hydraulic medium flowing through the torque sensor for clutch cooling. Due to the variability of the volume flow to the torque sensor, on the one hand, a minimum supply of the torque sensor with minimum clutch cooling is made possible. In addition, it is possible to provide a high volume flow for maximum clutch cooling.
  • a further preferred embodiment of the hydraulic system is characterized in that a biasing valve between the hydraulic pressure source or the flow control valve and the adjustable hydraulic resistance is connected. From the hydraulic pressure source hydraulic medium is supplied, which passes via the preload valve and the hydraulic resistance to the torque sensor. By the biasing valve, a desired system pressure can be provided.
  • the biasing valve can advantageously be preceded by a hydraulic resistance, for example in the form of a first throttle.
  • a further preferred embodiment of the hydraulic system is characterized in that a insectss mecanicnverstellventil between the hydraulic pressure source or the flow control valve and the biasing valve is connected.
  • Thenicas mecanicnverstellventil is preferably designed as a proportional or servo valve in 2/2-Wegeventilbauweise.
  • the reference variable of the volume flow control valve can be varied.
  • the foundeds proficientnverstellventil can advantageously be preceded by a further hydraulic resistance, for example in the form of a second throttle.
  • the second throttle preferably has a larger throttle cross-section than the first throttle.
  • a further preferred embodiment of the hydraulic system is characterized in that a minimum pressure valve between a suction of the hydraulic pressure source and the flow control valve is connected.
  • the hydraulic pressure source is preferably designed as a hydraulic pump which sucks hydraulic medium from a tank and conveys via the valves to the consumers of the hydraulic system.
  • the minimum pressure valve ensures that a desired minimum pressure is maintained between the volume flow control valve and the minimum pressure valve.
  • Another preferred embodiment of the hydraulic system is characterized in that a part of the hydraulic medium provided by the hydraulic pressure source is branched off between the volume flow control valve and the minimum pressure valve.
  • the branched hydraulic medium is used, for example, for lubrication, lubrication and / or disc coolant cooling.
  • a further preferred embodiment of the hydraulic system is characterized in that the hydraulic pressure source downstream of a plurality of pressure reducing valves.
  • the pressure reducing valves are preferably designed as a proportional or servo valves in 3/2-way valve construction and hydraulically operated.
  • the pressure reducing valves are preferably directly, optionally with the interposition of a filter, with the pressure side of the running as a hydraulic pump hydraulic pressure source in combination.
  • a further preferred exemplary embodiment of the hydraulic system is characterized in that one of the pressure-reducing valves corresponds to an adjustment pressure chamber of the first conical disk. Is assigned to set that one of the pressure reducing valves is associated with a clutch, and / or that one of the pressure reducing valves is assigned to the foundedsdorfnverstellventil.
  • the pressure in the Verstelldruckraum the first cone pulley set is set.
  • this pressure reducing valve provides support or adjustment of a variator associated with the first conical disk set, in which an additional axial force on the first set of conical disk is required.
  • the second-mentioned pressure reducing valve sets the clutch pressure of a clutch, preferably a starting clutch, which is connected upstream of the conical-pulley.
  • the latter pressure-reducing valve adjusts a pressure for controlling the reference variable valve, by which the reference variable of the flow control valve is varied.
  • a hydraulic system 1 with a hydraulic pressure source 2 in the form of a hydraulic circuit diagram is shown partially simplified.
  • the hydraulic pressure source 2 is designed as a hydraulic pump 4, which sucks in a hydraulic medium, for example hydraulic oil, from a tank 6 via a filter 5.
  • This tank side of the pump 4 is also referred to as the suction side or suction tract.
  • the filter 5 and the tank 6 facing away from the hydraulic pump 4 is referred to as the pressure side.
  • the hydraulic system 1 serves for the hydraulic control of various functions of a conical-pulley belt transmission, which is also referred to as CVT transmission (continuously variable transmission).
  • CVT transmission continuously variable transmission
  • Such a belt pulley wrap transmission is described, for example, in German Offenlegungsschrift DE 42 34 294 A1 or in international publication WO 2007/110026 A1 and comprises a first set of conical disks and a second set of conical disks.
  • the first cone pulley set of conical pulley belt transmission used here operates on the double piston principle, while the second cone pulley set works on the single piston principle.
  • the first set of conical disks has a common mer contact pressure and Verstell réelleraum 8 assigned.
  • the second conical disk set which is equipped with a torque sensor 10, a contact pressure chamber 9 and a separate Verstell réelleraum 14 is assigned.
  • the conical-pulley belt drive is preceded by a clutch 12, which is also referred to as a starting clutch and comprises a clutch cooling 11.
  • a clutch 12 which is also referred to as a starting clutch and comprises a clutch cooling 11.
  • the further consumer 15 includes, for example, a lubrication, lubrication and / or pulley cooling.
  • a connecting line 18 is connected to five branches, which are numbered in Figure 1 from left to right, hereinafter from one to five.
  • the branch on the far left in FIG. 1 is referred to as the first branch
  • the branch on the far right in FIG. 1 is referred to as the fifth branch.
  • the intervening branches are referred to as second, third and fourth branches.
  • the first branch of the connecting line 18 is connected between a volume flow control valve 20 and a biasing valve 21. Between the first branch and the biasing valve 21, a first throttle and another branch are connected in series. From the further branch, a hydraulic line extends to a guide variable displacement valve 24. Between the third branch of the connecting line 18 and the guide size adjusting valve 24, a second throttle is arranged. From the second branch of the connecting line 18, a control line to the volume flow control valve 20 extends. A further control line 23 extends from the flow control valve 20 to the branch in front of the biasing valve 21st
  • a further filter 25 is arranged.
  • a first pressure reducing valve 31 is connected.
  • a second pressure reducing valve 32 is connected to the fifth branch of the connecting line 18.
  • a third pressure reducing valve 33 is connected.
  • the third pressure reducing valve 33 is connected via a hydraulic line 34 with the Verstelltikraum 14 of the first cone pulley set in connection.
  • the second pressure reducing valve 32 communicates with the interposition of a pressure reduction valve 35 via a hydraulic line 38 to the clutch 12 in connection.
  • the first pressure reducing valve 31 is connectable to a control pressure branch 36, which is connected via control lines to the pressure reduction valve 35, the first pressure reducing valve 31 itself and the secretss mecanicnverstellventil 24.
  • a minimum pressure valve 40 is connected between the intake tract in the pump 4 and the volume flow control valve 20. Between the minimum pressure valve 40 and the volume flow control valve 20 can be diverted via a branch 42 hydraulic medium to the consumer 15. The consumer 15 in turn is connected to the tank 6, which is indicated by corresponding symbols at different points in the hydraulic system 1. In the branch 42 another filter is connected in parallel with a check valve. Between the parallel circuit and the consumer 15, another throttle is connected.
  • the contact pressure chamber 9 of the first conical disk set is connected via a connecting line
  • the hydraulic resistor 45 connected between the biasing valve 21 and the connecting line 44.
  • the hydraulic resistor 45 is designed as a hydraulically actuated differential pressure valve, which is driven with the pressure before and after the hydraulic resistor 45.
  • the pumped by the pump 4 oil flows through the biasing valve 21, the differential pressure valve 45 and the connecting line 44 to the contact pressure chamber 9 and the torque sensor 10 of the first set of conical disk. After the torque sensor or torque sensor 10, the oil is used directly to the clutch cooling 11. From the clutch cooling 11, the oil flows back into the tank. 6
  • the hydraulic system 1 offers the possibility of varying the volume flow to the torque sensor 10 by forwarding in parallel a part of the oil conveyed by the pump 4 via the volume flow control valve 20 and the minimum pressure valve 40 back into the intake tract of the pump 4.
  • oil is diverted to the consumer 15, for example, for pulley cooling and lubrication.
  • the power control valve 20 is designed as a servo or proportional valve with two connections and two switch positions. executed.
  • the flow control valve 20 is biased in its Schill ein shown in Figure 1, in which a connection between the first branch of the connecting line 18 and the minimum pressure valve 40 and the junction 42 is interrupted.
  • the flow control valve 20 opens.
  • the system pressure of the hydraulic system 1 is determined primarily by the torque sensor 10. If a higher system pressure is needed for an adjustment, then the required system pressure increase by the biasing valve 21 or the differential pressure valve 45 can be effected.
  • the Swissallsierenverstellventil 24 is designed as a servo or proportional valve with two connections and two switching positions. By a spring politicianss involvednverstellventil 24 is biased in its illustrated closed position.
  • the driving pressure of the guide variable adjusting valve 24 is adjusted by the first pressure reducing valve 31.
  • the researcherssierenverstellventil 24 is controlled via the control pressure branch 36.
  • the reference variable of the flow control valve 20 is varied via the second branch of the connecting line 18 and the control pressure line 23 and thus controls the volume flow to the torque sensor 10.
  • a minimum supply can be ensured, which is connected to a minimum clutch cooling 11.
  • a high volume flow to the maximum clutch cooling 1 1 can be provided via the volume flow control.
  • the prevailing at the control pressure branch 36 pressure of the first pressure reducing valve 31 is also used to control the pressure reduction valve 35.
  • the second pressure reducing valve 32 adjusts the clutch pressure of the clutch 12.
  • the pressure reduction valve 35 controlled via the control pressure branch 36 can reduce the clutch pressure of the clutch 12 into the tank.
  • the third pressure reducing valve 33 adjusts the pressure in the Verstelldruckraum 14 of the first set of conical disks and thereby provides for a support or adjustment of the first conical disk set associated variator, in which an additional axial force on the first conical disk set is needed.
  • the pressure in the adjustment pressure chamber 14 of the first conical disk set is also used via a further control line 50 as a control pressure for the biasing valve 21, to optionally increase the system pressure.
  • the pressure in the contact pressure and adjustment pressure chamber 8 of the second conical disk set designed as a single piston is predetermined primarily by the moment sensor 10. In order to realize a support or adjustment in which an additional axial force on the second conical disk set is required, this pressure must be raised above the moment sensor pressure.
  • This pressure increase is made possible by the differential pressure valve 45, which is arranged between the contact pressure and adjustment pressure chamber 8 of the second conical disk set and the contact pressure chamber 9 or the moment sensor 10 of the first conical disk set.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einem ersten Kegelscheibensatz, dem ein Momentenfühler zugeordnet ist, und einem zweiten Kegelscheibensatz, deren Anpressung und/oder Verstellung unter Zwischenschaltung von Ventilen über den von einer Hydraulikdruckquelle bereitgestellten Druck gesteuert wird. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein einstellbarer hydraulischer Widerstand zwischen einen Anpress- und Verstelldruckraum des nach einem Einfachkolbenprinzip arbeitenden zweiten Kegelscheibensatzes und einen Anpressdruckraum des nach einem Doppelkolbenprinzip arbeitenden ersten Kegelscheibensatzes geschaltet ist, dem ein Momentenfühler zugeordnet ist.

Description

Hydrauliksystem
Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einem ersten Kegelscheibensatz, dem ein Momentenfühler zugeordnet ist, und einem zweiten Kegelscheibensatz, deren Anpressung und/oder Verstellung unter Zwischenschaltung von Ventilen über den von einer Hydraulikdruckquelle bereitgestellten Druck gesteuert wird.
Gattungsgemäße Hydrauliksysteme sind aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 42 34 294 A1 und der internationalen Veröffentlichung WO 2007/110026 A1 bekannt. Die Anpressung oder/oder Verstellung der Kegelscheibensätze kann in der Art eines einfachen Kolbens oder eines Doppelkolbens realisiert werden. Die Verwendung des Einfachkolbens wird auch als Einfachkolbenprinzip bezeichnet. Analog wird die Verwendung des Doppelkolbens auch als Doppelkolbenprinzip bezeichnet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hydrauliksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das den Einsatz eines Einfachkolbens an dem zweiten Kegelscheibensatz in Kombination mit einem Momentenfühler an dem nach dem Doppelkolbenprinzip arbeitenden ersten Kegelscheibensatz ermöglicht.
Die Aufgabe ist bei einem Hydrauliksystem für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einem ersten Kegelscheibensatz, dem ein Momentenfühler zugeordnet ist, und einem zweiten Kegelscheibensatz, deren Anpressung und/oder Verstellung unter Zwischenschaltung von Ventilen über den von einer Hydraulikdruckquelle bereitgestellten Druck gesteuert wird, dadurch gelöst, dass ein einstellbarer hydraulischer Widerstand zwischen einen Anpress- und Verstelldruckraum des nach einem Einfachkolbenprinzip arbeitenden zweiten Kegelscheibensatzes und einen Anpressdruckraum des nach einem Doppelkolbenprinzip arbeitenden ersten Kegelscheibensatzes geschaltet ist, dem ein Momentenfühler zugeordnet ist. Diese Anordnung liefert den Vorteil, dass in dem Anpressdruckraum des zweiten Kegelscheibensatzes ein höherer als der vom Momentenfühler des ersten Kegelscheibensatzes vorgegebene Druck eingestellt werden kann. Der Momentenfühler ist vorzugsweise als Druckbegrenzungsventil ausgeführt. Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem erfüllt vorzugsweise die folgenden separaten Funktionen: Anpressung/Verstellung des zweiten Kegelscheibensatzes, Anpressung des ersten Kegelscheibensatzes und Verstellung des ersten Kegelscheibensatzes. Darüber hin- aus kann das erfindungsgemäße Hydrauliksystem zusätzlich noch mindestens eine, vorzugsweise mehrere oder alle, der folgenden Funktionen erfüllen: Kupplungskühlung, Kupplungsbetätigung, BeÖlung, Schmierung und Scheibensatzkühlung. Beim Einfachkolbenprinzip umfasst der Scheibensatz eine Art Druckzylinder mit einem Einfachkolben. Beim Doppelkolbenprinzip sind die Zylinderflächen des Scheibensatzes aufgeteilt und mit einem Doppelkolben kombiniert.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der einstellbare hydraulische Widerstand als Differenzdruckventil ausgeführt ist. Das Differenzdruckventil ist vorzugsweise hydraulisch mit dem Druck vor und nach dem Differenzdruckventil angesteuert.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Momentenfühler des ersten Kegelscheibensatzes eine Kupplungskühlung nachgeschaltet ist. Die Kupplungskühlung ist dem Momentenfühler vorzugsweise direkt nachgeschaltet. Von der Hydraulikdruckquelle gelangt über den hydraulischen Widerstand Hydraulikmedium zum Momentenfühler, das nachfolgend zur Kupplungskühlung verwendet wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikdruckquelle ein Volumenstromregelventil nachgeschaltet ist. Das Volumenstromregelventil ist vorzugsweise als Proportional- oder Servoventil in 2/2- Wegeventilbauweise ausgeführt. Das Volumenstromregelventil ermöglicht es, den zur Kupplungskühlung durch den Momentenfühler strömenden Hydraulikmediumstrom zu variieren. Durch die Variabilität des Volumenstroms zum Momentenfühler wird einerseits eine Minimalversorgung des Momentenfühlers bei minimaler Kupplungskühlung ermöglicht. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, einen hohen Volumenstrom zur maximalen Kupplungskühlung bereitzustellen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorspannventil zwischen die Hydraulikdruckquelle beziehungsweise das Volumenstromregelventil und den einstellbaren hydraulischen Widerstand geschaltet ist. Von der Hydraulikdruckquelle wird Hydraulikmedium geliefert, das über das Vorspannventil und den hydraulischen Widerstand zum Momentenfühler gelangt. Durch das Vorspannventil kann ein gewünschter Systemdruck bereitgestellt werden. Dem Vorspannventil kann vorteilhaft ein hydraulischer Widerstand, zum Beispiel in Form einer ersten Drossel, vorgeschaltet sein. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsgrößenverstellventil zwischen die Hydraulikdruckquelle beziehungsweise das Volumenstromregelventil und das Vorspannventil geschaltet ist. Das Führungsgrößenverstellventil ist vorzugsweise als Proportional- oder Servoventil in 2/2- Wegenventilbauweise ausgeführt. Durch das Führungsgrößenverstellventil kann die Führungsgröße des Volumenstromregeiventils variiert werden. Dem Führungsgrößenverstellventil kann vorteilhaft ein weiterer hydraulischer Widerstand, zum Beispiel in Form einer zweiten Drossel, vorgeschaltet sein. Die zweite Drossel hat vorzugsweise einen größeren Drosselquerschnitt als die erste Drossel. Somit gelangt bei ansonsten gleichen Bedingungen mehr Hydraulikmedium über die zweite Drossel und das geöffnete Führungsgrößenverstellventil zu dem Vorspannventil als über die erste Drossel.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Mindestdruckventil zwischen einen Saugtrakt der Hydraulikdruckquelle und das Volumenstromregelventil geschaltet ist. Die Hydraulikdruckquelle ist vorzugsweise als Hydraulikpumpe ausgeführt, die Hydraulikmedium aus einem Tank ansaugt und über die Ventile zu den Verbrauchern des Hydrauliksystems fördert. Das Mindestdruckventil sorgt dafür, dass zwischen dem Volumenstromregelventil und dem Mindestdruckventil ein gewünschter Mindestdruck aufrechterhalten wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des von der Hydraulikdruckquelle bereitgestellten Hydraulikmediums zwischen dem Volumenstromregelventil und dem Mindestdruckventil abgezweigt wird. Das abgezweigte Hydraulikmedium wird zum Beispiel zur Beölung, Schmierung und/oder Schei- bensatzkühlung verwendet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikdruckquelle mehrere Druckminderventile nachgeschaltet sind. Die Druckminderventile sind vorzugsweise als Proportional- oder Servoventile in 3/2-Wegeventil bauweise ausgeführt und hydraulisch betätigt. Die Druckminderventile stehen vorzugsweise direkt, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Filters, mit der Druckseite der als Hydraulikpumpe ausgeführten Hydraulikdruckquelle in Verbindung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass eines der Druckminderventile einem Verstelldruckraum des ersten Kegelschei- bensatzes zugeordnet ist, dass eines der Druckminderventile einer Kupplung zugeordnet ist, und/oder, dass eines der Druckminderventile dem Führungsgrößenverstellventil zugeordnet ist. Durch das erstgenannte Druckminderventil wird der Druck in dem Verstelldruckraum des ersten Kegelscheibensatzes eingestellt. Somit sorgt dieses Druckminderventil für eine Stützung oder Verstellung eines dem ersten Kegelscheibensatz zugeordneten Variators, bei der eine zusätzliche Axialkraft am ersten Kegelscheibensatz benötigt wird. Das zweitgenannte Druckminderventil stellt den Kupplungsdruck einer Kupplung, vorzugsweise einer Anfahrkupplung, ein, die dem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe vorgeschaltet ist. Das letztgenannte Druckminderventil stellt einen Druck zur Steuerung des Führungsgrößenversteliventils ein, durch das die Führungsgröße des Volumenstromregelventils variiert wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist.
In der einzigen beiliegenden Figur ist ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem in Form eines Hydraulikschaltplans teilweise vereinfacht dargestellt.
In Figur 1 ist ein Hydrauliksystem 1 mit einer Hydraulikdruckquelle 2 in Form eines Hydraulikschaltplans teilweise vereinfacht dargestellt. Die Hydraulikdruckquelle 2 ist als Hydraulikpumpe 4 ausgeführt, die über einen Filter 5 Hydraulikmedium, zum Beispiel Hydrauliköl, aus einem Tank 6 ansaugt. Diese Tankseite der Pumpe 4 wird auch als Saugseite oder Saugtrakt bezeichnet. Analog wird die dem Filter 5 und dem Tank 6 abgewandte Seite der Hydraulikpumpe 4 als Druckseite bezeichnet.
Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem 1 dient zur hydraulischen Steuerung verschiedener Funktionen eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes, das auch als CVT-Getriebe (Conti- uously Variable Transmission) bezeichnet wird. Ein derartiges Kegelscheibenumschlingungs- getriebe ist zum Beispiel in der deutschen Offenlegungsschrift DE 42 34 294 A1 oder in der internationalen Veröffentlichung WO 2007/110026 A1 beschrieben und umfasst einen ersten Kegelscheibensatz und zweiten Kegelscheibensatz.
Der erste Kegelscheibensatz des hier verwendeten Kegelscheibenumschlingungsgetriebes arbeitet nach dem Doppelkolbenprinzip, während der zweite Kegelscheibensatz nach dem Einfachkolbenprinzip arbeitet. Demzufolge ist dem ersten Kegelscheibensatz ein gemeinsa- mer Anpress- und Verstelldruckraum 8 zugeordnet. Dem zweiten Kegelscheibensatz, der mit einem Momentenfühler 10 ausgestattet ist, ist ein Anpressdruckraum 9 und ein separater Verstelldruckraum 14 zugeordnet.
Dem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe ist eine Kupplung 12 vorgeschaltet, die auch als Anfahrkupplung bezeichnet wird und eine Kupplungskühlung 1 1 umfasst. Durch das erfindungsgemäße Hydrauliksystem 1 können der Anpress- und Verstelldruckraum 8 des zweiten Kegelscheibensatzes, der Anpressdruckraum 9 des ersten Kegelscheibensatzes, der Momentenfühler 10 des ersten Kegelscheibensatzes, die Kupplungskühlung 11 , die Kupplung 12, der Verstelldruckraum 14 des ersten Kegelscheibensatzes und mindestens ein weiterer Verbraucher 15 hydraulisch angesteuert werden. Der weitere Verbraucher 15 umfasst zum Beispiel eine Beölung, Schmierung und/oder Scheibensatzkühlung.
An die Druckseite der Pumpe 4 ist eine Verbindungsleitung 18 mit fünf Verzweigungen angeschlossen, die, in Figur 1 von links nach rechts, im Folgenden von eins bis fünf nummeriert werden. Demzufolge wird die in Figur 1 ganz links angeordnete Verzweigung als erste Verzweigung und die in Figur 1 ganz rechts angeordnete Verzweigung als fünfte Verzweigung bezeichnet. Die dazwischen angeordneten Verzweigungen werden als zweite, dritte und vierte Verzweigung bezeichnet.
Die erste Verzweigung der Verbindungsleitung 18 ist zwischen ein Volumenstromregelventil 20 und ein Vorspannventil 21 geschaltet. Zwischen die erste Verzweigung und das Vorspannventil 21 sind eine erste Drossel und eine weitere Verzweigung in Reihe geschaltet. Von der weiteren Verzweigung erstreckt sich eine Hydraulikleitung zu einem Führungsgrößenverstell- ventil 24. Zwischen der dritten Verzweigung der Verbindungsleitung 18 und dem Führungs- größenverstellventil 24 ist eine zweite Drossel angeordnet. Von der zweiten Verzweigung der Verbindungsleitung 18 erstreckt sich eine Steuerleitung zu dem Volumenstromregelventil 20. Eine weitere Steuerleitung 23 erstreckt sich von dem Volumenstromregelventil 20 zu der Verzweigung vor dem Vorspannventil 21.
Zwischen der dritten und der vierten Verzweigung der Verbindungsleitung 18 ist ein weiterer Filter 25 angeordnet. An die vierte Verzweigung der Verbindungsleitung 18 ist ein erstes Druckminderventil 31 angeschlossen. Ein zweites Druckminderventil 32 ist an die fünfte Verzweigung der Verbindungsleitung 18 angeschlossen. An das in Figur 1 rechte Ende der Verbindungsleitung 18 ist ein drittes Druckminderventil 33 angeschlossen. Das dritte Druckminderventil 33 steht über eine Hydraulikleitung 34 mit dem Verstelldruckraum 14 des ersten Kegelscheibensatzes in Verbindung. Das zweite Druckminderventil 32 steht unter Zwischenschaltung eines Druckabbauventils 35 über eine Hydraulikleitung 38 mit der Kupplung 12 in Verbindung. Das erste Druckminderventil 31 ist mit einer Steuerdruckverzweigung 36 verbindbar, die über Steuerleitungen mit dem Druckabbauventil 35, dem ersten Druckminderventil 31 selbst und mit dem Führungsgrößenverstellventil 24 verbunden ist.
Ein Mindestdruckventil 40 ist zwischen den Saugtrakt in der Pumpe 4 und das Volumenstromregelventil 20 geschaltet. Zwischen dem Mindestdruckventil 40 und dem Volumenstromregelventil 20 kann über eine Abzweigung 42 Hydraulikmedium zu dem Verbraucher 15 abgezweigt werden. Der Verbraucher 15 wiederum ist an den Tank 6 angeschlossen, der durch entsprechende Symbole an verschiedenen Stellen in dem Hydrauliksystem 1 angedeutet ist. In der Abzweigung 42 ist ein weiterer Filter mit einem Rückschlagventil parallel geschaltet. Zwischen die Parallelschaltung und den Verbraucher 15 ist eine weitere Drossel geschaltet.
Der Anpressdruckraum 9 des ersten Kegelscheibensatzes steht über eine Verbindungsleitung
44 mit dem Drehmomentfühler 10 in Verbindung, der vorzugsweise als Druckbegrenzungsventil ausgeführt ist. Dem Drehmomentfühler 10 ist die Kupplungskühlung 11 direkt nachgeschaltet. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist ein hydraulischer Widerstand
45 zwischen das Vorspannventil 21 und die Verbindungsleitung 44 geschaltet. Der hydraulische Widerstand 45 ist als hydraulisch betätigtes Differenzdruckventil ausgeführt, das mit dem Druck vor und nach dem hydraulischen Widerstand 45 angesteuert ist.
Das von der Pumpe 4 geförderte Öl fließt über das Vorspannventil 21 , das Differenzdruckventil 45 und die Verbindungsleitung 44 zum Anpressdruckraum 9 sowie zum Drehmomentfühler 10 des ersten Kegelscheibensatzes. Nach dem Momentenfühler oder Drehmomentenfühler 10 wird das Öl direkt zur Kupplungskühlung 11 verwendet. Von der Kupplungskühlung 11 strömt das Öl zurück in den Tank 6.
Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem 1 bietet die Möglichkeit, den Volumenstrom zum Drehmomentfühler 10 zu variieren, indem es parallel einen Teil des von der Pumpe 4 geförderten Öls über das Volumenstromregelventil 20 und das Mindestdruckventil 40 zurück in den Saugtrakt der Pumpe 4 leitet. Vor dem Mindestdruckventil 40 wird Öl zu dem Verbraucher 15, zum Beispiel zur Scheibensatzkühlung und Schmierung, abgezweigt. Das Voiumenstromre- gelventil 20 ist als Servo- oder Proportionalventil mit zwei Anschlüssen und zwei Schaltstel- lungen ausgeführt. Durch eine Feder ist das Volumenstromregelventil 20 in seine in Figur 1 dargestellte Schiießstellung vorgespannt, in der eine Verbindung zwischen der ersten Verzweigung der Verbindungsleitung 18 und dem Mindestdruckventil 40 beziehungsweise der Abzweigung 42 unterbrochen ist. Wenn eine Druckdifferenz zwischen der zweiten Verzweigung der Verbindungsleitung 18 und der Steuerleitung 23 die Vorspannkraft der Feder übersteigt, dann öffnet das Volumenstromregelventil 20.
Der Systemdruck des Hydrauliksystems 1 wird in erster Linie durch den Momentenfühler 10 bestimmt. Wenn für eine Verstellung ein höherer Systemdruck benötigt wird, dann kann die benötigte Systemdruckerhöhung durch das Vorspannventil 21 oder das Differenzdruckventil 45 bewirkt werden.
Das Führungsgrößenverstellventil 24 ist als Servo- oder Proportionalventil mit zwei Anschlüssen und zwei Schaltstellungen ausgeführt. Durch eine Feder ist das Führungsgrößenverstellventil 24 in seine dargestellte Schließstellung vorgespannt. Der Ansteuerdruck des Führungs- größenverstellventils 24 wird durch das erste Druckminderventil 31 eingestellt. Das erste Druckminderventil 31 ist, ebenso wie die beiden weiteren Druckminderventile 32 und 33, als Servo- oder Proportionalventil mit drei Anschlüssen und zwei Schaltstellungen ausgeführt, hydraulisch betätigt und durch eine Feder in die dargestellte Schaltstellung vorgespannt.
Durch das erste Druckminderventil 31 wird über die Steuerdruckverzweigung 36 das Führungsgrößenverstellventil 24 angesteuert. Durch das Führungsgrößenverstellventil 24 wiederum wird über die zweite Verzweigung der Verbindungsleitung 18 und die Steuerdruckleitung 23 die Führungsgröße des Stromregelventils 20 variiert und damit der Volumenstrom zum Momentenfühler 10 gesteuert.
Durch diese Steuerung des Volumenstroms zum Momentenfühler 10 kann einerseits eine Minimalversorgung sichergestellt werden, die mit einer minimalen Kupplungskühlung 1 1 verbunden ist. Andererseits kann über die Volumenstromsteuerung ein hoher Volumenstrom zur maximalen Kupplungskühlung 1 1 bereitgestellt werden. Der an der Steuerdruckverzweigung 36 herrschende Druck des ersten Druckminderventils 31 wird auch zur Steuerung des Druckabbauventils 35 verwendet. Das zweite Druckminderventil 32 stellt den Kupplungsdruck der Kupplung 12 ein. Beim Auftreten eines Fehlers kann das über die Steuerdruckverzweigung 36 angesteuerte Druckabbauventil 35 der Kupplungsdruck der Kupplung 12 in den Tank abgebaut werden.
Das dritte Druckminderventil 33 stellt den Druck in dem Verstelldruckraum 14 des ersten Kegelscheibensatzes ein und sorgt dadurch für eine Stützung oder Verstellung eines dem ersten Kegelscheibensatz zugeordneten Variators, bei der eine zusätzliche Axialkraft am ersten Kegelscheibensatz benötigt wird. Der Druck in dem Verstelldruckraum 14 des ersten Kegelscheibensatzes wird über eine weitere Steuerleitung 50 auch als Steuerdruck für das Vorspannventil 21 verwendet, um gegebenenfalls den Systemdruck zu erhöhen.
Der Druck in dem Anpress- und Verstelldruckraum 8 des als Einfachkolben ausgeführten zweiten Kegelscheibensatzes wird in erster Linie durch den Momentfühler 10 vorgegeben. Um eine Stützung oder Verstellung zu realisieren, bei der eine zusätzliche Axialkraft am zweiten Kegelscheibensatz benötigt wird, muss dieser Druck über den Momentenfühlerdruck angehoben werden. Diese Druckanhebung wird durch das Differenzdruckventil 45 ermöglicht, das zwischen den Anpress- und Verstelldruckraum 8 des zweiten Kegelscheibensatzes und dem Anpressdruckraum 9 beziehungsweise dem Momentenfühler 10 des ersten Kegelscheibensatzes angeordnet ist. Durch das Differenzdruckventil 45 kann in dem Anpress- und Verstelldruckraum 8 des zweiten Kegelscheibensatzes ein Druck eingestellt werden, der größer als der vom Momentenfühler 10 vorgegebene Druck ist.
Bezuqszeichenliste
Hydrauliksystem
Hydraulikdruckquelle
Hydraulikpumpe
Filter
Tank
Anpress- und Verstelldruckraum
Anpressdruckraum
Momentenfühler
Kupplungskühlung
Kupplung
Verstelldruckraum
Verbraucher
Verbindungsleitung
Volumenstromregelventil
Vorspannventil
Steuerleitung
Führungsgrößenverstellventil
Filter
erstes Druckminderventil
zweites Druckminderventil
drittes Druckminderventil
Hydraulikleitung
Druckabbauventil
Steuerdruckverzweigung
Hydraulikleitung
Mindestdruckventil
Abzweigung
Verbindungsleitung
hydraulischer Widerstand
Steuerleitung

Claims

Patentansprüche
1. Hydrauliksystem für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einem ersten Kegelscheibensatz, dem ein Momentenfühler (10) zugeordnet ist, und einem zweiten Kegelscheibensatz, deren Anpressung und/oder Verstellung unter Zwischenschaltung von Ventilen über den von einer Hydraulikdruckquelle (2) bereitgestellten Druck gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein einstellbarer hydraulischer Widerstand (45) zwischen einen Anpress- und Verstelldruckraum (8) des nach einem Einfachkolbenprinzip arbeitenden zweiten Kegelscheibensatzes und einen Anpressdruckraum (9) des nach einem Doppelkolbenprinzip arbeitenden ersten Kegelscheibensatzes geschaltet ist, dem ein Momentenfühler (10) zugeordnet ist.
2. Hydrauliksystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der einstellbare hydraulische Widerstand (45) als Differenzdruckventil ausgeführt ist.
3. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Momentenfühler (10) des ersten Kegelscheibensatzes eine Kupplungskühlung (11 ) nachgeschaltet ist.
4. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikdruckquelle (2) ein Volumenstromregelventil (20) nachgeschaltet ist.
5. Hydrauliksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorspannventil (21 ) zwischen die Hydraulikdruckquelle (2) beziehungsweise das Volumenstromregelventil (21 ) und den einstellbaren hydraulischen Widerstand (45) geschaltet ist.
6. Hydrauliksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsgrö- ßenverstellventil (24) zwischen die Hydraulikdruckquelle (2) beziehungsweise das Volumenstromregelventil (20) und das Vorspannventil (21 ) geschaltet ist.
7. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mindestdruckventil (40) zwischen einen Saugtrakt der Hydraulikdruckquelle (2) und das Volumenstromregelventil (20) geschaltet ist.
8. Hydrauliksystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des von der Hydraulikdruckquelle (2) bereitgestellten Hydraulikmediums zwischen dem Volumenstromregelventil (20) und dem Mindestdruckventil (40) abgezweigt wird.
9. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikdruckquelle (2) mehrere Druckminderventile (31 ,32,33) nachgeschaltet sind.
10. Hydrauliksystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eines (33) der Druckminderventile einem Verstelldruckraum (14) des ersten Kegelscheibensatzes zugeordnet ist, dass eines (32) der Druckminderventile einer Kupplung (12) zugeordnet ist, und/oder, dass eines (31 ) der Druckminderventile dem Führungsgrößenver- stellventil (24) zugeordnet ist.
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