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Dokumentenidentifikation DE19934698A1 25.01.2001
Titel Einrichtung zum Steuern eines stufenlosen Automatgetriebes
Anmelder ZF Friedrichshafen AG, 88046 Friedrichshafen, DE
Erfinder Piepenbrink, Andreas, 88709 Meersburg, DE;
Feßler, Bernd, 88079 Kressbronn, DE
DE-Anmeldedatum 23.07.1999
DE-Aktenzeichen 19934698
Offenlegungstag 25.01.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.01.2001
IPC-Hauptklasse F16H 63/06
Zusammenfassung Die Einrichtung zum Steuern eines stufenlosen Automatgetriebes (CVT), mit jeweils einem Kegelscheibenpaar auf einer Antriebs- bzw. Abtriebswelle und einem Umschlingungsorgan, das zwischen den Kegelscheibenpaaren umläuft, wobei die Verschiebung in Axialrichtung der verschiebbaren Teile der Kegelscheibenpaare über elektromagnetische Stellglieder und hydraulische Ventile sowie Stellzylinder erfolgt, weist einen geschlossenen Hydraulikkreis auf, der auf einem konstanten Druck geregelt ist, so daß die Leckageströme der Stellzylinder für die Kegelscheibenpaare und der Druckregelventile direkt in einen hydraulischen Konstantdruckkreis, z. B. in den für die Versorgung des Wandlers vorgesehenen Kreis und in den der Schmierung dienenden Sekundärkreis, abgegeben werden.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern eines stufenlos verstellbaren Automatgetriebes (Continuously Variable Transmission, CVT), das insbesondere für den Einbau in ein Kraftfahrzeug geeignet ist.

Ein CVT ist beispielsweise ein stufenloses Getriebe mit einem ersten Kegelscheibenpaar auf einer Antriebswelle und mit einem zweiten Kegelscheibenpaar auf einer Abtriebswelle, wobei jedes Kegelscheibenpaar aus einer in axialer Richtung feststehenden ersten Scheibe und einer in axialer Richtung verschiebbaren zweiten Kegelscheibe (Primärscheiben bzw. Sekundärscheiben) besteht. Zwischen den Kegelscheibenpaaren läuft ein Umschlingungsorgan, z. B. ein Schubgliederband. Die Verstellung der Primärscheibe bzw. Sekundärscheibe erfolgt durch ein Druckmedium mit Hilfe eines elektronischen Steuergerätes, welches über elektromagnetische Stellglieder und hydraulische Ventile das Druckniveau der Stellräume von Primärscheibe und Sekundärscheibe ansteuert.

Aus der DE OS 42 34 130 ist eine Einrichtung zum Steuern des Druckes der Primärscheibe bekannt. Die Einrichtung umfaßt ein elektromagnetisch gesteuertes Primärventil und ein hydraulisches Sekundärventil. Das Primärventil wird von einem elektronischen Steuergerät angesteuert. Wird die Leitung vom elektronischen Steuergerät zum Primärventil unterbrochen, so geht die Einrichtung in einen Notfahrbetrieb über. Hierbei wird das Druckniveau der Primärscheibe durch das Sekundärventil bestimmt. Die Stellung des Sekundärventils wiederum wird über eine mechanische Kupplung von der Primärscheibe bestimmt.

Der hydraulische Schaltkreis für ein derartiges CVT weist üblicherweise eine Pumpe auf, die aus einem als Schmiermittelsumpf dienenden Tank das Druckmedium in die mit Druckreduzierventilen bzw. Druckregelventilen versehenen Leitungen fördert, über die u. a. die Stellzylinder für Primärscheibe und Sekundärscheibe mit Druckmedium beaufschlagt werden. Die bei der Verstellung von Primär- und Sekundärscheibe auftretenden Leckageströme fließen drucklos in den Tank zurück, ebenfalls wie die bei den Druckreglern auftretenden Leckageströme und werden erneut von der Pumpe über ein Filter in den Hydraulikkreis zurückgefördert. Die bekannten Druckregler arbeiten dabei gemäß dem Stand der Technik im Bereich von 0 bis 6 bar bei einem Betriebsdruck von 8 bar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Wirkungsgrad eines Hydraulikkreises für ein CVT, insbesondere für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, zu erhöhen und den Bauaufwand zu verringern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Patentanspruch angegebenen Merkmalen.

Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, daß der Hydraulikkreis ein geschlossener Hydraulikkreis mit einem konstant geregelten Druck ist, so daß die Leckageströme von Primärscheibe und Sekundärscheibe sowie der Druckregler nicht mehr in den Tank, sondern z. B. direkt in den den hydrodynamischen Wandler und die Schmierung versorgenden Sekundärkreis bzw. in ein Konstantdrucksystem, abgegeben werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Schema eines herkömmlichen drucklosen Hydraulikkreises und

Fig. 2 ein analoges Schema eines erfindungsgemäß ausgestalteten geschlossenen Hydraulikkreises.

Die beiden Darstellungen für die hydraulische Ansteuerung eines CVT-Getriebes in der Bauart Kegelscheibenumschlingungsgetriebe für Kraftfahrzeuge sind rein schematisch und sehr vereinfacht dargestellt, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Fig. 1 zeigt einen herkömmlichen drucklosen Hydraulikkreis, bei dem die beiden Stellzylinder 1 und 2 für Sekundärscheibe bzw. Primärscheibe über entsprechende Leitungen und Druckreduzierventile beaufschlagt werden. Der Hydraulikschaltkreis ist einerseits mit einem als Schmiermittelsumpf dienenden Tank verbunden, in den die Leckageströme der Stellzylinder 1 und 2 für Primärscheibe bzw. Sekundärscheibe sowie die Leckageströme der Druckregelventile ohne Druck zurückkehren; andererseits ist der Hydraulikkreis mit einem hydraulischen Sekundärkreis verbunden, von dem aus der (nicht dargestellte) hydrodynamische Wandler bzw. die Schmierstellen des CVT versorgt werden. Üblicherweise arbeiten die Druckregler bei einem derartigen Hydraulikkreis im Bereich von 0 bis 6 bar bei einem Betriebsdruck von 8 bar.

Fig. 2 zeigt ebenfalls rein schematisch und in vereinfachter Darstellung einen geschlossenen Hydraulikkreis, bei dem die Leckageströme der Stellzylinder 1 und 2 für Primär- bzw. Sekundärscheibe sowie der einzelnen Druckregelventile nicht mehr in den Schmiermittelsumpf zurückgeführt werden, sondern über eine mit L bezeichnete Leitung direkt dem Sekundärkreis zugeführt werden, so daß diese Leckageströme für den Wandler und die Schmierung des Getriebes direkt oder in einem beliebigen Konstantdrucksystem nutzbar sind. Der vorher drucklose Entlüftungskreis wird also hier zu einem geschlossenen System mit einem konstant geregelten Druck von beispielsweise 5 bar umgestaltet. Der Arbeitsbereich der Druckregler liegt nun vorzugsweise bei ca. 5 bis 11 bar, wobei der minimale Anpreßdruck bei diesen Werten etwa 5 bar beträgt. Sowohl Sekundärscheibe als auch Primärscheibe zusammen mit den Druckreglern geben ihre Leckageströme (die pro Druckregler bis zu 1,5 Liter als Funktion von Druck und Temperatur betragen können) direkt in den Sekundärkreis ab.


Anspruch[de]
  1. Einrichtung zum Steuern eines von einer Antriebseinheit angetriebenen stufenlosen Automatgetriebes (CVT), mit jeweils einem Kegelscheibenpaar auf einer Antriebs- bzw. Abtriebswelle und einem Umschlingungsorgan, das zwischen den Kegelscheibenpaaren umläuft, wobei das auf der Antriebswelle angeordnete Kegelscheibenpaar aus einer in axialer Richtung feststehenden Kegelscheibe und einer in axialer Richtung verschiebbaren Primärscheibe mit Stellzylinder besteht und das auf der Abtriebswelle angeordneten Kegelscheibenpaar aus einer in axialer Richtung feststehenden Kegelscheibe und einer in axialer Richtung verschiebbaren Sekundärscheibe mit Stellzylinder besteht und wobei elektromagnetische Stellglieder und hydraulische Ventile das Druckniveau der Stellzylinder von Primär- und Sekundärscheibe bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß der die Druckregelventile und die Stellzylinder enthaltende Hydraulikkreis ein geschlossener Hydraulikkreis ist, mit einem konstant geregelten Druck, bei dem die Leckageströme der Stellzylinder für die Primär- bzw. Sekundärscheiben und die Leckageströme der Druckregelventile direkt in einen hydraulischen Konstantdruckkreis, z. B. dem Sekundärkreis für die Versorgung des hydrodynamischen Wandlers und der Schmierung, zugeführt werden.






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