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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungsvorrichtung eines Getriebes gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Aus der Praxis bekannte Getriebe bzw. Automatgetriebe von Fahrzeuge werden üblicherweise mittels hydraulischen Betätigungsvorrichtungen betrieben. Zur Darstellung angeforderter Betriebszustände werden Schaltelemente solcher Getriebe über die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen in betätigtem Betriebszustand jeweils mit einem variierbaren Betätigungsdruck beaufschlagt.
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In geöffnetem Betriebszustand bzw. nicht betätigtem Betriebszustand werden die Schaltelemente während eines Betriebs eines Getriebes nicht auf einen Umgebungsdruck eines Getriebes entlüftet, um ein Leerlaufen von Zuführleitungen bzw. ein Abscheiden von Luft aus dem entspannten Öl zu vermeiden. Dies resultiert aus der Tatsache, dass die im Bereich von vollständig oder teilweise leergelaufenen Zuführleitungen vorliegenden Luftansammlungen einen Verlauf einer Betätigung eines Schaltelementes aus einem geöffneten Betriebszustand in Richtung eines geschlossenen Betriebszustandes negativ beeinflussen. Luftansammlungen verursachen Streuungen im Druck- und Drehmomentaufbau, was häufig zu unerwünschten Abweichungen von einer angestrebten Funktionsweise eines Schaltelementes führt, die einer wiederholbaren Schaltqualität eines Getriebes entgegenstehen. Des Weiteren sind auch Dichtelemente von Schaltelementen im Bereich von Drehdurchführungen, wie Rechteckringe oder dergleichen, mit einem Mindestdruck zu beaufschlagen, damit in deren Bereich eine gewünschte Dichtheit gewährleistet ist und zu hohe Leckagen vermieden werden.
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Aus diesen Gründen werden Schaltelemente im geöffneten Betriebszustand bzw. in unbetätigtem Betriebszustand bekannterweise mit einem Vorbefülldruck beaufschlagt, mittels welchem ein definiertes Mindestdruckniveau im Bereich von Zuführleitungen und Kolbenräumen von Schaltelementen umfassenden Betätigungsbereiche der Schaltelemente aufrechterhalten werden kann, zu dem die vorbeschriebenen Nachteile vermieden werden können.
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Problematisch dabei ist jedoch, dass sich Betätigungsbereiche von Schaltelementen eines Getriebes im Bereich der Druck führenden Zuführleitungen und der mit Betätigungsdruck beaufschlagbaren Betätigungskolben zugeordneten Kolbenräumen der Schaltelemente unter anderem hinsichtlich der Abmessungen, wie Länge und Durchmesser, und auch hinsichtlich der Anzahl der Leckagestellen unter Umständen deutlich voneinander unterscheiden. Aus diesem Grund ist der anliegende Vorbefülldruck in machen Betätigungsbereichen, in deren Bereich hydraulische Verluste aufgrund kürzerer Leitungen und auch einer kleineren Anzahl an Leckagestellen, geringer sind, ausreichend, um unerwünschte Luftansammlungen zu vermeiden. Im Unterschied dazu ist der im Bereich von weiteren Betätigungsbereichen, die aufgrund längerer Leitungen und einer größeren Anzahl an Leckagestellen höhere hydraulische Verluste aufweisen, anliegende Vorbefülldruck hierfür unter Umständen nicht ausreichend. Über den bereitgestellten Vorbefülldruck wird daher je nach Ausführung des betreffenden Schaltelementes und des dem jeweiligen Schaltelement zugeordneten Betätigungsbereiches das angestrebte Ziel, nämlich Luftabscheidungen im Betätigungsbereich und im Bereich eines Kolbenraumes eines Schaltelementes zu vermeiden, mit höherem oder geringerem Erfolg erreicht.
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Bremsen weisen im Vergleich zu als Kupplungen ausgeführten Schaltelementen geringere Leckagevolumenströme auf, da deren Betätigungskolben gehäusefest ausgebildet sind. Darüber hinaus ist auch die Beaufschlagung von Bremsen mit Betätigungsdruck im Vergleich zu Kupplungen mit kleineren Leckagevolumenströmen bei gleichzeitig geringerem Dichtaufwand möglich, da eine hydraulische Versorgung von Bremsen über abgedichtete Kanäle realisierbar ist. Dies resultiert wiederum aus der Tatsache, dass rotiere Betätigungskolben von Kupplungen mit dem jeweils angeforderten Betätigungsdruck über sogenannte Drehdurchführungen beaufschlagt werden. Drehzuführungen sind nur mit erheblichem Dichtaufwand mit einer gewünscht hohen Dichtheit zur Verfügung stellbar, die bei anliegendem Druck in unerwünschter Art und Weise Schleppverluste erzeugen, was jedoch wiederum einen Gesamtwirkungsgrad einer Getriebevorrichtung negativ beeinflusst.
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Da die Höhe des jeweils anliegenden Vorbefülldrucks direkt bei der Dimensionierung der Komponenten eines Schaltelementes berücksichtigt wird, ist die Höhe des Vorbefülldrucks auch nicht beliebig anhebbar, um in allen Bereichen eines Hydrauliksystems einer Getriebevorrichtung unerwünschte Luftansammlungen sicher vermeiden zu können. Des Weiteren sind Leckagen in kritischen Bereichen, wie zueinander drehbar ausgebildeten Bauteilen, oftmals nur mit hohem Dichtaufwand auf ein angestrebtes Maß reduzierbar, der jedoch hohe Herstellkosten verursacht und wiederum einen Wirkungsgrad eines Getriebes verschlechternde Reibungsverluste vergrößert.
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Aus der
DE 10 2009 002 105 A1 ist eine hydraulische Getriebesteuerung bekannt, die wenigstens ein Druckregelventil und ein mit diesem durch eine Vorsteuerleitung verbundenes Vorsteuerventil sowie ein Vorbefüllventil umfasst. Das Vorbefüllventil ist zur Einstellung eines Vorbefülldrucks vorgesehen, um eine Entleerung einer Kupplung und mit der Kupplung in Verbindung stehenden Leitungen in einem Betriebszustand zu vermeiden, in dem die Kupplung nicht betätigt ist. Des Weiteren soll im nicht betätigten Zustand der Kupplung auch eine Vorsteuerleitung mit mindestens einer unter einem zweiten Vorbefülldruck stehenden Leitung verbunden sein, um eine Entleerung der Vorsteuerleitung zu verhindern bzw. zu vermeiden.
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Dabei ist es unter anderem vorgesehen, dass der im Bereich des Schaltelementes anliegende Vorbefülldruck größer ist als der im Bereich der Vorsteuerleitung anliegende Vorbefülldruck, um einen Vorsteuerdruck im Bereich der Vorsteuerleitung weiter absenken und damit den Vorsteuerdruck in einem größeren Druckbereich verändern zu können.
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Des Weiteren ist aus der
DE 10 2011 079 850 A1 ein Hydrauliksystem zum Betätigen wenigstens eines Schaltelementes eines Getriebes mit einer eine vorsteuerbare und einen Regelventilschieber aufweisenden Regelventileinrichtung und einer damit wirkverbundenen und ebenfalls vorsteuerbaren sowie mit einem Schaltventilschieber ausgebildeten Schaltventileinrichtung bekannt. Im drucklosen Betriebszustand des Hydrauliksystems wird ein an der Regelventileinrichtung im Bereich einer Schaltzunge anliegender Vorbefülldruck als Betätigungsdruck über die Regelventileinrichtung in Richtung eines Schaltelementes weitergeleitet und ein Entleeren des Schaltelementes, das sich bei Anliegen des Vorbefülldruckes in geöffnetem Betriebszustand befindet, vermieden.
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Weder aus der
DE 10 2009 002 105 A1 noch aus der
DE 10 2011 079 850 A1 sind Maßnahmen bekannt, mittels welchen Luftansammlungen im Bereich von unterschiedlich ausgebildeten Betätigungsbereichen der Schaltelemente in gewünschtem Umfang vermeidbar sind, um auf kostengünstige Art und Weise eine gleichbleibend hohe Schaltqualität eines Getriebes bei gleichzeitig gutem Wirkungsgrad gewährleisten zu können.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache und kostengünstige hydraulische Betätigungsvorrichtung eines Getriebes zur Verfügung zu stellen, mittels der eine hohe Schaltqualität eines Getriebes bei gleichzeitig gutem Wirkungsgrad erreichbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung eines Getriebes, über die mehrere Schaltelemente in betätigtem Betriebszustand mit Betätigungsdruck und in unbetätigtem Betriebszustand mit einem Vorbefülldruck beaufschlagbar sind, sind die Betätigungsdrücke der Schaltelemente und der Vorbefülldruck über Ventileinrichtungen einstellbar.
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Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Schaltelement, in dessen Betätigungsbereich ein Druckverlust größer als oder gleich einer Schwelle ist, über eine erste Vorbefülleinrichtung in unbetätigtem Betriebszustand mit einem ersten Vorbefülldruck beaufschlagbar, während wenigstens ein Schaltelement, in dessen Betätigungsbereich ein Druckverlust kleiner als die Schwelle ist, über eine zweite Vorbefüllventileinrichtung in unbetätigtem Betriebszustand mit einem zweiten Vorbefülldruck beaufschlagt ist, wobei der erste Vorbefülldruck größer als der zweite Vorbefülldruck ist.
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Schaltelemente eines Getriebes und deren Betätigungsbereiche sind über die erfindungsgemäße hydraulische Betätigungsvorrichtung in unbetätigtem Betriebszustand über deren kaskadierten Vorbefüllkreis in Abhängigkeit der hydraulischen Verluste der jeweils den Schaltelementen zugeordneten Betätigungsbereiche jeweils mit unterschiedlich hohem Vorbefülldruck beaufschlagbar, um Luftansammlungen mit geringem konstruktivem Aufwand auf kostengünstige Art und Weise zu vermeiden und eine gewünschte Schaltqualität bei gleichzeitig gutem Wirkungsgrad des Getriebes zu gewährleisten. Dabei besteht die Möglichkeit, Schaltelemente, wie Kupplungen, die in geöffnetem Betriebszustand eine höhere Leerlaufaffinität aufweisen als andere Schaltelemente, wie Bremsen, mit einem höheren Vorbefülldruck zu beaufschlagen. Dadurch wird gewährleistet, dass auch bei Vorliegen einer höheren Anzahl potentieller Leckagestellen und/oder bei langen Zuführleitungen ein ausreichend hoher Vorbefülldruck im Bereich des Schaltelementes anlegbar ist und die aus der Praxis bekannten Probleme mit geringem konstruktivem Aufwand auf kostengünstige Art und Weise vermeidbar sind.
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Bei einer konstruktiv einfachen und kostengünstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung steht ein erster Betätigungsbereich, in dem über die Vorbefüllventileinrichtung der erste Vorbefülldruck einstellbar ist, über eine hydraulische Drosseleinrichtung mit einem zweiten Betätigungsbereich, in dem über die zweite Vorbefüllventileinrichtung der zweite Vorbefülldruck einstellbar ist, in Verbindung.
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Stehen die Bereiche über eine Rückschlagventileinrichtung mit einem Sekundärdruckkreislauf, über den das Getriebe mit Kühl- und Schmieröl versorgbar ist, in Wirkverbindung, wobei die Rückschlagventileinrichtung die Wirkverbindung bei Vorliegen eines positiven Druckgefälles zwischen dem Sekundärdruckkreislauf und dem Bereich freigibt und bei negativem Druckgefälle sperrt, ist die erfindungsgemäße hydraulische Betätigungsvorrichtung mit geringem Steuer- und Regelaufwand betreibbar.
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Bei einer durch einen geringen Bauraumbedarf gekennzeichneten und konstruktiv einfachen sowie kostengünstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung ist der Sekundärdruckkreislauf über die Rückschlagventileinrichtung direkt mit dem ersten Bereich und der Sekundärdruckkreislauf über die Rückschlagventileinrichtung mit dem zweiten Bereich, der über die Drosseleinrichtung mit dem ersten Bereich verbunden ist, in Wirkverbindung bringbar.
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Alternativ hierzu oder kumulativ dazu stehen die Betätigungsbereiche über eine weitere Drosseleinrichtung mit einem Primärdruckkreislauf in Verbindung, über den die Schaltelemente mit ihren Betätigungsdrücken beaufschlagbar sind. Damit ist der sogenannte kaskadierte Vorbefüllkreis der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung bereits bei geringen Drehzahlen einer als Getriebeölpumpe ausgeführten Druckmittelquelle mit dem erforderlichen Ölvolumenstrom versorgt, was bei einer Versorgung des Vorbefüllkreises der hydraulischen Betätigungsvorrichtung ausgehend vom Sekundärdruckkreislauf, der in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Getriebekonzeptes erst bei einer ausreichenden Versorgung des Primärdruckkreises mit Hydraulikfluidvolumen versorgt wird, erst bei höheren Fördervolumina einer Getriebeölpumpe der Fall ist.
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Um eine ausreichende Versorgung des Betätigungsbereiches mit Hydraulikfluidvolumen zu gewährleisten, in dessen Bereich der erste Vorbefülldruck darzustellen ist, mündet eine die weitere Drosseleinrichtung aufweisende und die Betätigungsbereiche mit dem Primärdruckkreis verbindende Leitung in Bezug auf den Primärdruckkreis stromab der weiteren Drosseleinrichtung in den ersten Betätigungsbereich.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung ist den Schaltelementen jeweils eine Ventileinrichtung zugeordnet, mittels denen die Schaltelemente in betätigtem Betriebszustand jeweils mit einem einen maximalen Betätigungsdruck führenden Bereich und in unbetätigtem Betriebszustand mit einem den ersten Vorbefülldruck oder den zweiten Vorbefülldruck führenden Bereich verbindbar sind, wobei der den maximalen Betätigungsdruck führende Bereich und der den ersten Vorbefülldruck oder den zweiten Vorbefülldruck führende Bereich jeweils derart an den Ventileinrichtungen angeschlossen sind, dass im unbetätigten Betriebszustand der Schaltelemente im Bereich der Ventileinrichtungen jeweils ein Leckageölvolumenstrom ausgehend von dem den maximalen Betätigungsdruck führenden Bereich in Richtung des den ersten Vorbefülldruck oder des den zweiten Vorbefülldruck führenden Bereichs abströmt. Damit ist eine Ölversorgung des Vorbefüllkreises der hydraulischen Betätigungsvorrichtung eines Getriebes wirkungsgradoptimal über Leckageöl der Ventilschaltung realisiert.
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Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die im nachfolgenden Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Hydraulikschema einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung.
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In der Figur ist ein Hydraulikschema einer Ausführungsform einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung 1 eines Getriebes, vorzugsweise eines Automatgetriebes, gezeigt. In dem Getriebe sind acht Übersetzungen für Vorwärtsfahrt und wenigstens eine Übersetzung für Rückwärtsfahrt darstellbar, während denen ein Kraftfluss zwischen einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle durch Zu- und Abschalten von Schaltelementen A bis E des Getriebes darstellbar ist. Des Weiteren ist im Bereich des Getriebes ein sogenannter Neutralbetriebszustand darstellbar, während dem der Kraftfluss zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle durch entsprechende Betätigung der Schaltelemente A bis E unterbrochen ist. Zusätzlich ist über das Getriebe auch ein sogenannter Parkbetriebszustand realisierbar, während welchem die Getriebeausgangswelle in an sich bekannter Art und Weise drehfest gehalten ist.
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Die Schaltelemente A bis E sind über Betätigungsbereiche 2 bis 6 sowie die Wandlerüberbrückungskupplung WK über dem Betätigungsbereich 25 in betätigtem Betriebszustand jeweils mit einem Betätigungsdruck pA, pB, pC, pD, pE und pWK baufschlagbar und in unbetätigtem Betriebszustand mit einem Vorbefülldruck pVB1 bzw. pVB2 beaufschlagbar. Die Betätigungsdrücke pA bis pE und pWK und die Vorbefülldrücke pVB1 und pVB2 sind über nachfolgend näher beschriebene Ventileinrichtungen der Betätigungsbereiche 2 bis 6 und 25 einstellbar.
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Über eine vorzugsweise mechanisch angetriebene Pumpeneinrichtung 7 wird ein Versorgungsdruck zur Verfügung gestellt, der im Bereich eines sogenannten Systemdruckventils 8 anliegt. Über das Systemdruckventil 8 wird ein sogenannter Systemdruck psys eingestellt und in das Leitungssystem der Betätigungsvorrichtung 1 eingeleitet. Stromab des Systemdruckventils 8 ist eine weitere als Druckbegrenzungsventil ausgeführte Ventileinrichtung 9A vorgesehen, in deren Bereich ein sogenannter Reduzierdruck pred eingestellt wird, der im Bereich verschiedener Vorsteuerventileinrichtungen 9 bis 15 im Betrieb des Getriebes anliegt. Dabei ist die Vorsteuerventileinrichtung 9 als Magnetventil ausgeführt, während die weiteren Vorsteuerventileinrichtungen 10 bis 15 sogenannte elektrische Drucksteller darstellen, in deren Bereich jeweils ein stufenlos variierbarer Vorsteuerdruck pAVS, pEVS, pCVS, pDVS, pEVS und pWKVS einstellbar ist. Die Vorsteuerdrücke pAVS bis pEVS und pWKVS sind jeweils im Bereich von Regelventileinrichtungen 16A bis 16E und von Schaltventileinrichtungen 17A bis 17E der Betätigungsbereiche 2 bis 6 und 25 der Schaltelemente A bis E und WK anlegbar, um im Bereich der Schaltelemente A bis E und WK jeweils einen angeforderten Betätigungsdruck pA bis pE und pWK oder einen Vorbefülldruck pVB1 bzw. pVB2 anlegen zu können.
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Um in bestimmten Betriebssituationen des Getriebes Unterversorgungen ausgehend von der Pumpeneinrichtung 7 kurzfristig ausgleichen zu können, ist ein Hydraulikfluidvolumenspeicher 18 vorgesehen, in dessen Bereich entgegen einer Federkraft einer Federeinrichtung 19 Hydraulikfluidvolumen zwischenspeicherbar ist, das anforderungsgemäß stromab einer Rückschlagventileinrichtung 20 in das Leitungssystem der Betätigungsvorrichtung 1 einleitbar ist. Damit ist eine hydraulische Versorgung der Betätigungsvorrichtung 1 innerhalb kurzer Betriebszeiten in gewünschtem Umfang zur Verfügung stellbar.
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Zur Darstellung des Parkbetriebszustandes ist ein sogenanntes Parksperrenventil 21 vorgesehen, über das ein Parksperrenzylinder 22 in gewünschtem Umfang mit Druck beaufschlagbar ist. Der Parksperrenzylinder 22 hält im verriegelten Betriebszustand eine nicht näher dargestellte Parksperre des Getriebes in ausgelegter Stellung, wobei der Parksperrenzylinder 22 elektromagnetisch entriegelbar ist und zum Einlegen der Parksperre aus der in der Figur dargestellten Stellung in seine hierzu vollständig umgeschobene Stellung bringbar ist, in der die Parksperre dann in angefordertem Umfang eingelegt ist. Zusätzlich ist ein sogenanntes Positionsventil 23 vorgesehen, das einen sogenannten elektrischen Wählschieber darstellt. Die Betätigungsvorrichtung 1 ist Teil einer sogenannten elektrischen Schaltung eines Fahrzeuges, bei der eine fahrerseitige Anforderung zur Darstellung eines Betriebszustandes eines Automatgetriebes rein elektrisch übertragen wird. Das bedeutet, dass fahrerseitige Anforderungen in elektrische Impulse umgesetzt und die Betätigungsvorrichtung 1 entsprechend unter anderem über die Vorsteuerventileinrichtungen 9 bis 15 betätigt wird, um den angeforderten Betriebszustand des Getriebes darstellen zu können.
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In Abhängigkeit der jeweils vorliegenden fahrerseitigen Anforderung wird eine Druckversorgung der Schaltelemente C, D und E im Bereich des Positionsventils 23 freigeschaltet oder entsprechend gesperrt. Zusätzlich wird im Bereich des Positionsventils 23 hydraulisch gespeichert, ob im Getriebe eine der Übersetzungen für Vorwärtsfahrt oder die Übersetzung für Rückwärtsfahrt eingelegt ist oder sich das Getriebe im Neutralbetriebszustand oder im Parkbetriebszustand befindet. Diese hydraulische Speicherinformation wird bei einem Ausfall der elektrischen Versorgung der hydraulischen Betätigungsvorrichtung 1 dazu verwendet, um im sogenannten mechanischen Notlauf in Abhängigkeit des vor dem Ausfall der elektrischen Versorgung vorliegenden Betriebszustandes des Getriebes eine gewünschte Getriebereaktion veranlassen zu können. Dabei wird bei zuvor im Getriebe eingelegter Übersetzung für Vorwärtsfahrt rein hydraulisch ein entsprechender Notgang eingelegt, um das Fahrzeug zumindest eingeschränkt weiter in Vorwärtsfahrtrichtung betreiben zu können. Im Unterschied hierzu wird das Getriebe im mechanischen Notlauf in den Parkbetriebszustand überführt, wenn das Getriebe zum Zeitpunkt des Ausfalls der elektrischen Versorgung im Neutralbetriebszustand oder im Parkbetriebszustand oder im Rückwärtsgang vorliegt.
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Neben den Schaltelementen A bis E ist das Getriebe mit einem vorliegend als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgeführten Anfahrelement 24 ausgebildet, das über eine Wandlerüberbrückungskupplung WK betriebszustandsabhängig überbrückbar ist. Das Anfahrelement 24 und die Wandlerüberbrückungskupplung WK sind über dem Betätigungsbereich 25, umfassend eine weitere Vorsteuerventileinrichtung 26 und zusätzliche Ventileinrichtungen 27 bis 29, in gewünschtem Umfang betätigbar. Stromab der Ventileinrichtung 29 ist ein Kühler 30 vorgesehen, der einem Schmierkreislauf 31 vorgeschaltet ist.
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Der Bereich des Leitungssystems der Betätigungsvorrichtung 1 stromab der Rückschlagventileinrichtung 20 stellt einen sogenannten Primärkreislauf der Betätigungsvorrichtung 1 dar, der gegenüber einem sogenannten Sekundärdruckkreis, über den das Getriebe unter anderem mit Kühl- und Schmieröl versorgt wird, der Betätigungsvorrichtung 1 mit höherer Priorität ausgehend von der Getriebepumpe 7 mit Hydraulikfluid versorgt wird. Der Sekundärdruckkreis umfasst eine Leitung 32, die ausgehend vom Systemdruckventil 8 mit Hydraulikfluid beaufschlagt wird, wenn der Systemdruck psys ein vordefiniertes Druckniveau überschreitet. Die Leitung 32 führt vom Systemdruckventil 8 zur Ventileinrichtung 28, in deren Bereich das vom Systemdruckventil 8 weitergeleitete Hydraulikfluid in Richtung der Ventileinrichtung 29 und einer weiteren Rückschlagventileinrichtung 33 weitergeleitet wird. Der Sekundärdruckkreislauf ist vorliegend über die weitere Rückschlagventileinrichtung 33 direkt mit den Betätigungsbereichen 4 bis 6 der Schaltelemente C bis E und über eine hydraulische Drosseleinrichtung 36 sowohl mit den Betätigungsbereichen 2 und 3 der Schaltelemente A und B als auch mit dem Betätigungsbereich 25 der Wandlerüberbrückungskupplung WK in Wirkverbindung bringbar.
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In betätigtem Betriebszustand der Schaltelemente A bis E werden die Regelventileinrichtungen 16A bis 16E und die Schaltventileinrichtungen 17A bis 17E über die Vorsteuerventileinrichtungen 11 bis 15 jeweils derart vorgesteuert, dass der im Bereich der Regelventileinrichtungen 16A bis 16E jeweils anliegende Systemdruck psys im angeforderten Umfang entsprechend gewandelt im Bereich von nicht näher dargestellten Betätigungskolben der Schaltelemente A bis E jeweils als Betätigungsdruck pA bis pE angelegt wird. Dabei entspricht der Systemdruck psys jeweils dem maximal darstellbaren Betätigungsdruck pA bis pE. Zusätzlich werden die Regelventileinheiten 16A bis 16E und die Schaltventileinheiten 17A bis 17E über die Vorsteuerventileinrichtungen 11 bis 15 zur Darstellung eines unbetätigten Betriebszustandes der Schaltelemente A bis E jeweils derart vorgesteuert, dass im Bereich der Schaltelemente A bis E der Vorbefülldruck pVB1 bzw. pVB2 anliegt.
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Da die Schaltelemente A und B vorliegend als reibschlüssige Bremsen ausgeführt sind, treten im Betrieb des Getriebes in deren Bereich geringere Leckagefluidvolumenströme auf, als im Bereich der Schaltelemente C bis B, die vorliegend als reibschlüssige Kupplungen ausgebildet sind. Aufgrund der höheren Leckagen und der damit verbundenen höheren hydraulischen Verluste bzw. Druckverluste im Bereich der Schaltelemente C bis E sind die Betätigungsbereiche 4 bis 6 in unbetätigtem Betriebszustand der Schaltelemente C bis E mit einem größeren Hydraulikfluidvolumenstrom zu versorgen, als die Betätigungsbereiche 2 und 3 der Schaltelemente A und B. Aus diesem Grund wird der vorliegend über eine Vorbefüllventileinrichtung 34 einstellbare Vorbefülldruck pVB1 auf ein höheres Niveau eingestellt, als der Vorbefülldruck pVB2, der über eine Vorbefüllventileinrichtung 35 einstellbar ist.
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Die Vorbefüllventileinrichtungen 34 und 35 sind jeweils als Plattenventil mit nicht veränderbarer Ventilcharakteristik ausgeführt, über die jeweils konstante Vorbefülldrücke pVB1 und pVB2 einstellbar sind. in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht auch die Möglichkeit, die Vorbefüllventileinrichtungen mit variierbarer Ventilcharakteristik auszubilden, um das Niveau der Vorbefülldrücke pVB1 und pVB2 betriebszustandsabhängig und/oder über der Lebensdauer des Getriebes verändern zu können.
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Stromabwärts der Drosseleinrichtung 26 ist das dem Betätigungsbereich 25 zugeordnete Schaltventil 27, welches zur Ansteuerung der Wandlerüberbrückungskupplung WK mit Hydraulikfluid vorgesehen ist, zusammen mit der dem Betätigungsbereich 2 bzw. dem Schaltelement A zugeordneten Regelventileinrichtung 16A und der dem Betätigungsbereich 3 bzw. dem Schaltelement B zugeordneten Regelventileinrichtung 16B an den den Vorbefülldruck pVB2 führenden Vorbefüllkreislauf angeschlossen.
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Die Betätigungsbereiche 2 und 3 sind vorliegend über eine hydraulische Drosseleinrichtung 36 mit den Betätigungsbereichen 4 bis 6 der Schaltelemente C bis E verbunden. Zusätzlich stehen die Betätigungsbereiche 2 bis 6 über die weitere Rückschlagventileinrichtung 33 mit dem Sekundärdruckkreislauf in Wirkverbindung, über den unter anderem der Schmierkreislauf 31 mit Hydraulikfluid beaufschlagbar ist. Die weitere Rückschlagventileinrichtung 33 sperrt die Wirkverbindung zwischen dem Sekundärdruckkreislauf und den Betätigungsbereichen 2 bis 6 bei negativem Druckgefälle zwischen dem Sekundärdruckkreislauf und den Betätigungsbereichen 2 bis 6. Bei Vorliegen eines positiven Druckgefälles zwischen dem Sekundärdruckkreislauf und den Betätigungsbereichen 2 bis 6 gibt die weitere Rückschlagventileinrichtung 33 die Wirkverbindung frei, womit die Betätigungsbereiche 2 bis 6 ausgehend vom Sekundärdruckkreislauf mit Hydraulikfluid versorgt werden und die Schaltelemente A und B sicher mit dem niedrigeren Vorbefülldruck pVB2 und die Schaltelement C bis E mit dem höheren Vorbefülldruck pVB1 beaufschlagbar sind, um ein Leerlaufen der Betätigungsbereiche 2 bis 6 der Schaltelemente A bis E im vorgesehenen Umfang vermeiden zu können.
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Alternativ stehen die Betätigungsbereiche 2 bis 6 über eine weitere Drosseleinrichtung 37 mit dem den Reduzierdruck pred führenden Bereich des Primärdruckkreises in Wirkverbindung, womit eine Versorgung der Betätigungsbereiche 2 bis 6 ausgehend vom Primärdruckkreis mit Hydraulikfluid gewährleistet ist und die Vorbefülldrücke pVB1 und pVB2 bei einer ausbleibenden Versorgung der Betätigungsbereiche 2 bis 6 ausgehend vom Sekundärdruckkreis sicher zur Verfügung gestellt werden können. Somit wird die Vorbefüllung entweder primärseitig oder sekundärseitig mit Hydraulikfluid versorgt, nicht aber über diese beiden Druckkreise parallel.
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Eine die weitere Drosseleinrichtung 37 aufweisende und die Betätigungsbereiche 2 bis 6 mit dem Primärdruckkreis verbindende Leitung 38 mündet in Bezug auf den Primärdruckkreis stromab der weiteren Drosseleinrichtung 37 und stromauf der Drosseleinrichtung 36 in einen mit den Betätigungsbereichen 4 bis 6 direkt verbundenen Leitungsbereich der Betätigungsvorrichtung 1, womit das höhere Vorbefülldruckniveau des Vorbefülldruckes pVB1 sicher darstellbar ist.
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Zusätzlich sind die Betätigungsbereiche 2 bis 6 der Schaltelemente A bis E im Bereich der Regelventileinrichtungen 16A bis 16E mit Hydraulikfluid versorgt. Dies resultiert aus der Tatsache, dass mittels den Regelventileinrichtungen 16A bis 16E die Schaltelemente in betätigtem Zustand jeweils mit einem einen maximalen Betätigungsdruck führenden Bereich, d. h. den Systemdruck psys führenden Bereich der Betätigungsvorrichtung 1, und in unbetätigtem Betriebszustand mit einem den ersten Vorbefülldruck pVB1 oder den zweiten Vorbefülldruck pVB2 führenden Bereich der Betätigungsvorrichtung 1 verbindbar sind und der den maximalen Betätigungsdruck führende Bereich und der den ersten Vorbefülldruck pVB1 oder den zweiten Vorbefülldruck pVB2 führende Bereich derart an den Regelventileinrichtungen 16A bis 16E angeschlossen sind, dass in unbetätigtem Betriebszustand der Schaltelemente A bis E im Bereich der Regelventileinrichtungen 16A bis 16E jeweils ein Leckageölvolumenstrom ausgehend von dem den maximalen Betätigungsdruck führenden Bereich in Richtung des den ersten Vorbefülldruck pVB1 oder des den zweiten Vorbefülldruck pVB2 führenden Bereich abströmt. Dieser Hydraulikvolumenstrom in Richtung der Betätigungsbereiche 2 bis 6 steht ohne zusätzlichen Steuer- und Regelaufwand zur Darstellung der Vorbefülldrücke pVB1 und pVB2 zur Verfügung und bildet eine den Wirkungsgrad des Getriebes wenn überhaupt nur in geringem Umfang beeinträchtigende Versorgung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- hydraulische Betätigungsvorrichtung
- 2 bis 6
- Betätigungsbereich
- 7
- Pumpeneinrichtung
- 8
- Systemdruckventil
- 9A
- Ventileinrichtung
- 9 bis 15
- Vorsteuerventileinrichtung
- 16A bis 16E
- Regelventileinrichtung
- 17A bis 17E
- Schaltventileinrichtung
- 18
- Hydraulikfluidvolumenspeicher
- 19
- Federeinrichtung
- 20
- Rückschlagventileinrichtung
- 21
- Parksperrenventil
- 22
- Parksperrenzylinder
- 23
- Positionsventil
- 24
- Anfahrelement
- WK
- Wandlerüberbrückungskupplung
- 25
- Betätigungsbereich
- 26
- Vorsteuerventileinrichtung
- 27 bis 29
- Ventileinrichtung
- 30
- Kühler
- 31
- Schmierkreislauf
- 32
- Leitung des Sekundärkreislaufes
- 33
- weitere Rückschlagventileinrichtung
- 34, 35
- Vorbefüllventileinrichtung
- 36
- Drosseleinrichtung
- 37
- weitere Drosseleinrichtung
- 38
- Leitung
- A bis E
- Schaltelement
- pA bis pE, pWK
- Betätigungsdruck
- pAVS bis pEVS, pWKVS
- Vorsteuerdruck
- pred
- Reduzierdruck
- psys
- Systemdruck
- pVB1, pVB2
- Vorbefülldruck
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009002105 A1 [0008, 0011]
- DE 102011079850 A1 [0010, 0011]