DE102007056281B4

DE102007056281B4 - Kühlvorrichtung für ein stufenloses Getriebe

Info

Publication number: DE102007056281B4
Application number: DE102007056281A
Authority: DE
Inventors: Choi Byung Dae; Kim Hyunsuk
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2027-11-23
Also published as: JP2009041767A; KR100892698B1; CN101363534A; CN101363534B; DE102007056281A1; KR20090014884A; US20090038306A1

Abstract

Kühlvorrichtung eines stufenlosen Getriebes (CVT), das eine Vorwärtskupplung (101) und eine Rückwärtsbremse (103) als Anfahrkupplungen (102) verwendet, wobei die Kühlvorrichtung aufweist: ein manuell betätigtes Ventil (105), das einen ersten Hydraulikdruck zum Betrieb der Anfahrkupplungen (102) erhält und abgibt und das einen zweiten Hydraulikdruck zur Kühlung der Anfahrkupplungen (102) abgibt; eine erste Hydraulikleitung (107) zur Zuführung des ersten Hydraulikdruckes zu dem manuell betätigten Ventil (105); eine zweite Hydraulikleitung (109) zur Zuführung des ersten Hydraulikdruckes von dem manuell betätigten Ventil (105) zu der Vorwärtskupplung (101); eine dritte Hydraulikleitung (110) zur Zuführung des zweiten Hydraulikdruckes zu dem manuell betätigten Ventil (105); und eine vierte Hydraulikleitung (111) zur Zuführung des zweiten Hydraulikdruckes von dem manuell betätigten Ventil (105) zu der Vorwärtskupplung (101).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für ein stufenloses Getriebe. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Kühlvorrichtung für ein stufenloses Getriebe, die eine leichte Bauweise und eine Reduzierung der Herstellungskosten des Getriebes ermöglicht.
Üblicherweise verwendet ein stufenloses Getriebe einen Drehmomentwandler als ein Anfahrelement, welches als ein Element zum Anfahren eines Fahrzeugs verwendet wird, oder ein Reibungselement einer Vorwärtskupplung und einer Rückwärtskupplung als das Anfahrelement. In diesem Fall wird die Vorwärtskupplung bei einem Vorwärtsgang betätigt und die Rückwärtsbremse wird bei einem Rückwärtsgang betätigt.
Im Fall eines stufenlosen Getriebes (CVT – continuously variable transmission), das das Reibungselement der Vorwärtskupplung und der Rückwärtsbremse als das Anfahrelement verwendet, tritt während ihrer Steuerung ein wesentlicher Schlupf auf, und daher ist das Reibungselement üblicherweise mit einer Kühlvorrichtung ausgestattet.
Um das Anfahrelement des stufenlosen Getriebes (CVT) zu kühlen, wird zusätzlich zu dem Hydraulikdruck zum Betrieb des Anfahrelements ein Hydraulikdruck zur Kühlung des Anfahrelements separat benötigt.
3 ist eine schematische Darstellung, die eine übliche Kühlvorrichtung eines stufenlosen Getriebes (CVT) zeigt.
Mit Bezug auf 3 wird ein Hydraulikdruck zum Betrieb der Anfahrelemente (d. h. einer Vorwärtskupplung 13 und einer Rückwärtsbremse 11) einem manuell betätigten Ventil 23 über eine erste Hydraulikleitung 19 zugeführt und wahlweise über eine zweite Hydraulikleitung 27, um einer Vorwärtskupplung 13 zugeführt zu werden, und über eine dritte Hydraulikleitung 29, um einer Rückwärtsbremse 11 zugeführt zu werden, abgeführt.
Durch eine Bewegung eines Kolbens 24 wird der über die erste Hydraulikleitung 19 zugeführte Hydraulikdruck zum Betrieb der Anfahrelemente in Richtung zu der Vorwärtskupplung 13 abgeführt, wenn sich der Schaltbereich 25 im Vorwärtsgangbereich D befindet, und in Richtung zu der Rückwärtsbremse 11 abgeführt, wenn sich der Schaltbereich 25 im Rückwärtsgangbereich R befindet.
Ein über eine vierte Hydraulikleitung 15 zugeführter Hydraulikdruck wird einem UmFsA 30 als ein Steuerdruck zugeführt, so dass dadurch die Vorwärtskupplung 13 gesteuert wird.
Ein einem Wegeventil 17 über eine fünfte Hydraulikleitung 21 zugeführter Hydraulikdruck wird zu der Vorwärtskupplung 13 oder zu der Rückwärtsbremse 11 zu ihrer Kühlung geleitet.
Das heißt, dass im Vorwärtsgangbereich D ein Hydraulikdruck vom Umschaltventil 30 über die sechste Hydraulikleitung 33 als ein Steuerdruck des Wegeventils 17 dem Wegeventil 17 zugeführt wird, wobei der dem Wegeventil 17 über die fünfte Hydraulikleitung 21 zugeführte Hydraulikdruck der Vorwärtskupplung 13 über eine Vorwärtskupplungs-Schmiermittelhydraulikleitung 51 zugeführt wird, um die Vorwärtskupplung 13 zu kühlen.
Im Rückwärtsgangbereich R steuert der Hydraulikdruck, der der Rückwärtsbremse 11 von dem manuell betätigten Ventil 23 zugeführt wird, das Wegeventil 17, wobei folglich der dem Wegeventil 17 über die fünfte Hydraulikleitung 21 zugeführte Hydraulikdruck der Rückwärtsbremse 11 über eine Rückwärtsbremse-Schmiermittelhydraulikleitung 52 zugeführt wird, um die Rückwärtsbremse 11 zu kühlen.
Gemäß einer solchen herkömmlichen Kühlvorrichtung eines stufenlosen Getriebes (CVT) wird notwendigerweise ein Wegeventil 17 benötigt, wodurch folglich die Kosten und die Zeit zur Herstellung eines Getriebes steigen.
Zusätzlich werden ferner Hydraulikleitungen 21 und 33 zur Verbindung des Wegeventils 17 benötigt, wodurch auch der Herstellungsprozess verlängert wird und sich die Kosten davon erhöhen.
Ferner offenbart die Druckschrift DE 42 01 692 A1 ein stufenlos einstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit momentabhängig und übersetzungsabhängig gesteuertem Anpreßdruck aufweisend zwei Kupplungen als Anfahrkupplungen. Die Druckschrift DE 198 53 334 A1 offenbart ein stufenlos einstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einer Strahlpumpe zum Kühlen von Kupplungen. Die Druckschrift DE 32 41 789 A1 offenbart eine Kupplungsanordnung für ein Planetenräder-Umschaltgetriebe mit einer Vorwärts- und einer Rückwärtskupplung. Die Druckschrift KR 10 0 748 761 B1 offenbart ein Steuerventil zum Kühlen einer Kupplung eines CVT-Getriebes.
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Bestreben, eine Kühlvorrichtung eines stufenlosen Getriebes (CVT) bereitzustellen, die Vorteile hinsichtlich eines reduzierten Prozesses, verringerter Herstellungskosten und einer verringerten Herstellungszeit aufweist.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kühlvorrichtung eines stufenlosen Getriebes (CVT), das eine Vorwärtskupplung und eine Rückwärtsbremse als Anfahrkupplungen verwendet. Die beispielhafte Kühlvorrichtung umfasst: ein manuell betätigtes Ventil, das einen ersten Hydraulikdruck zum Betrieb der Anfahrkupplungen erhält und abgibt und das einen zweiten Hydraulikdruck zur Kühlung der Anfahrkupplungen abgibt; eine erste Hydraulikleitung zur Zuführung des ersten Hydraulikdruckes zu dem manuell betätigten Ventil; eine zweite Hydraulikleitung zur Zuführung des ersten Hydraulikdruckes von dem manuell betätigten Ventil zu der Vorwärtskupplung; eine dritte Hydraulikleitung zur Zuführung des zweiten Hydraulikdruckes zu dem manuell betätigten Ventil; und eine vierte Hydraulikleitung zur Zuführung des zweiten Hydraulikdruckes von dem manuell betätigten Ventil zu der Vorwärtskupplung.
Die beispielhafte Kühlvorrichtung kann ferner umfassen: eine fünfte Hydraulikleitung zur Zuführung des ersten Hydraulikdruckes von dem manuell betätigten Ventil zu der Rückwärtsbremse; und eine sechste Hydraulikleitung zur Zuführung des zweiten Hydraulikdruckes von dem manuell betätigten Ventil zu der Rückwärtsbremse.
Das manuell betätigte Ventil kann ferner einen ersten Kolben aufweisen, der sich bewegt, damit der erste Hydraulikdruck wahlweise an die zweite Hydraulikleitung oder die fünfte Hydraulikleitung abgegeben werden kann.
Das manuell betätigte Ventil kann ferner einen zweiten Kolben aufweisen, der sich bewegt, damit der zweite Hydraulikdruck wahlweise an die vierte Hydraulikleitung oder die sechste Hydraulikleitung abgegeben werden kann.
Der erste und der zweite Kolben können integral ausgebildet sein.
Das manuell betätigte Ventil kann umfassen: eine Schmiermittel-Hydraulikdruck-Einlassöffnung, die mit der dritten Hydraulikleitung verbunden ist; eine Vorwärtskupplungs-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung, die mit der vierten Hydraulikleitung verbunden ist; und eine Rückwärtsbremse-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung, die mit der sechsten Hydraulikleitung verbunden ist.
Die Schmiermittel-Hydraulikdruck-Einlassöffnung kann zwischen der Vorwärtskupplungs-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung und der Rückwärtsbremse-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung angeordnet sein.
Entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich kein separates Ventil zur Steuerung der Anfahrkupplungen benötigt. Folglich können die Herstellungskosten und die Herstellungszeit verringert werden, wobei das Herstellungsverfahren vereinfacht werden kann.
1 ist eine schematische Darstellung, die eine Kühlvorrichtung eines stufenlosen Getriebes (CVT) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine schematische Darstellung, die ein manuell betätigtes Ventil gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 ist eine schematische Darstellung, die eine herkömmliche Kühlvorrichtung eines stufenlosen Getriebes (CVT) darstellt.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In der nachstehenden Beschreibung ist der Ausdruck „Anfahrkupplung” nicht so zu verstehen, dass er auf eine Kupplung beschränkt ist, die sich von einer Bremse unterscheidet, obgleich der Ausdruck das Wort „Kupplung” aufweist. Unter Berücksichtigung dessen, dass das Wort „Kupplung” weit verbreitet verwendet wird, um sowohl eine Kupplung als auch eine Bremse als ein Reibungselement zu bezeichnen, wird in der vorliegenden Erfindung der Ausdruck „Anfahrkupplung” verwendet, um sowohl eine Vorwärtskupplung als auch eine Rückwärtsbremse zu bezeichnen.
1 ist eine schematische Darstellung, die eine Kühlvorrichtung eines stufenlosen Getriebes (CVT) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine schematische Darstellung, die ein manuell betätigtes Ventil gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 1 gezeigt ist, verwendet eine Kühlvorrichtung eines stufenlosen Getriebes (CVT) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vorwärtskupplung 101 und eine Rückwärtsbremse 103 als Anfahrkupplungen 102, wobei es ein manuell betätigtes Ventil 105 und eine erste, zweite, dritte, vierte, fünfte, sechste und siebente Hydraulikleitung 107, 109, 110, 111, 115, 113 und 150 aufweist.
Das manuell betätigte Ventil 105 erhält einen ersten Hydraulikdruck zum Betrieb der Anfahrkupplungen 102 und gibt diesen ab, wobei es einen zweiten Hydraulikdruck zur Kühlung der Anfahrkupplungen 102 erhält und diesen abgibt.
Die Vorwärtskupplung 101 wird betrieben, wenn ein mit einem stufenlosen Getriebe (CVT) ausgestattetes Fahrzeug vorwärts angetrieben wird, und die Rückwärtsbremse 103 wird betrieben, wenn das Fahrzeug rückwärts angetrieben wird.
Der erste Hydraulikdruck wird dem manuell betätigten Ventil 105 über eine erste Hydraulikleitung 107 zugeführt, wobei der erste Hydraulikdruck der Vorwärtskupplung 101 von dem manuell betätigten Ventil 105 über eine zweite Hydraulikdruckleitung 109 zugeführt wird.
Der zweite Hydraulikdruck wird dem manuell betätigten Ventil 105 über eine dritte Hydraulikleitung 110 zugeführt, wobei der zweite Hydraulikdruck der Vorwärtskupplung 101 von dem manuell betätigten Ventil 105 über eine vierte Hydraulikdruckleitung 111 zugeführt wird.
Das heißt, dass der Hydraulikdruck dem manuell betätigten Ventil 105 über die erste Hydraulikleitung 107 zugeführt wird und daraus über die zweite Hydraulikleitung 109 zu der Vorwärtskupplung 101 abgegeben wird, wenn der Schaltbereich 25 in dem Vorwärtsgangbereich D oder dem Sportgangbereich Ds platziert ist.
Ein über eine siebente Hydraulikleitung 150 zugeführter Hydraulikdruck wirkt auf ein Umschaltventil 30 als sein Steuerdruck, um die Anfahrkupplungen 102 zu steuern.
Der zweite Hydraulikdruck wird zugeführt, um die Anfahrkupplungen 102, d. h. die Vorwärtskupplung 101 und die Rückwärtsbremse 103, zu kühlen, wobei er dem manuell betätigten Ventil 105 über die dritte Hydraulikleitung 110 zugeführt wird.
Eine fünfte Hydraulikleitung 115 führt den ersten Hydraulikdruck vom manuell betätigten Ventil 105 der Rückwärtsbremse 103 zu, wobei eine sechste Hydraulikleitung 113 den zweiten Hydraulikdruck vom manuell betätigten Ventil 105 der Rückwärtsbremse 103 zuführt.
Das manuell betätigte Ventil 105 umfasst einen ersten Kolben 117 und einen zweiten Kolben 119, so dass der erste Hydraulikdruck zum Betrieb der Anfahrkupplungen 102 und der zweite Hydraulikdruck zur Kühlung der Anfahrkupplungen 102 wie oben beschrieben gesteuert werden kann.
Entsprechend einer Bewegung des ersten Kolbens 117 wird der erste Hydraulikdruck wahlweise über die zweite Hydraulikleitung 109 oder über die fünfte Hydraulikleitung 115 in Abhängigkeit des Schaltbereiches 25 abgegeben. Entsprechend einer Bewegung des zweiten Kolbens 119 wird der zweite Hydraulikdruck wahlweise über die fünfte Hydraulikleitung 111 oder über die sechste Hydraulikleitung 113 in Abhängigkeit des Schaltbereiches 25 abgegeben.
Entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können der erste Kolben 117 und der zweite Kolben 119 integral ausgebildet sein. Folglich bewegen sich der erste und der zweite Kolben 117 und 119 beim Wechsel des Schaltbereiches 25 gleichzeitig, wodurch der Durchfluss des ersten Hydraulikdrucks und des zweiten Hydraulikdrucks gleichzeitig gesteuert werden.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst das manuell betätigte Ventil 105 eine Schmiermittel-Hydraulikdruck-Einlassöffnung 151, die mit der dritten Hydraulikleitung 110 verbunden ist, eine Vorwärtskupplungs-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung 152, die mit der vierten Hydraulikleitung 111 verbunden ist, und eine Rückwärtsbremse-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung 153, die mit der sechsten Hydraulikleitung 113 verbunden ist.
Die Schmiermittel-Hydraulikdruck-Einlassöffnung 151 ist zwischen der Vorwärtskupplungs-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung 152 und der Rückwärtsbremsen-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung 153 angeordnet. Durch eine solche Öffnungsanordnung wird der zweite Hydraulikdruck entsprechend einer Links- und Rechtsbewegung des zweiten Kolbens 119 wahlweise über die Vorwärtskupplungs-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung 152 und über die Rückwärtsbremsen-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung 153 abgegeben. Folglich wird der zweite Hydraulikdruck wahlweise der Vorwärtskupplung 101 und der Rückwärtsbremse 103 zugeführt.
Wenn der Schaltbereich 25 im Vorwärtsgangbereich D oder dem Sportgangbereich Ds angeordnet ist, bewegt sich der zweite Kolben 119 in den Zeichnungen nach rechts. Folglich wird der zweite Hydraulikdruck, der dem manuell betätigten Ventil 105 über die dritte Hydraulikleitung 110 zugeführt wird, an die vierte Hydraulikleitung 111 über die Vorwärtskupplungs-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung 152 abgegeben, wobei der Hydraulikdruck der vierten Hydraulikleitung 111 der Vorwärtskupplung 101 zu deren Schmierung und Kühlung zugeführt wird.
Wenn der Schaltbereich 25 im Rückwärtsgangbereich R angeordnet ist, bewegt sich der zweite Kolben 119 in den Zeichnungen nach links. Folglich wird der zweite Hydraulikdruck, der dem manuell betätigten Ventil 105 über die dritte Hydraulikleitung 110 zugeführt wird, an die sechste Hydraulikleitung 113 über die Rückwärtsbremse-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung 153 abgegeben, wobei der Hydraulikdruck der sechsten Hydraulikleitung 113 der Rückwärtsbremse 103 zu deren Schmierung und Kühlung zugeführt wird.
Dass heißt, dass der erste Hydraulikdruck dem manuell betätigten Ventil 105 über die erste Hydraulikleitung 107 zugeführt wird und von dort über die zweite Hydraulikleitung 109 abgeben wird, wenn der Schaltbereich 25 im Vorwärtsgangbereich D oder im Sportgangbereich Ds angeordnet ist. Der zweite Hydraulikdruck wird dem manuell betätigten Ventil 105 über die dritte Hydraulikleitung 110 zugeführt und von dort über die vierte Hydraulikleitung 111 abgegeben.
Wenn der Schaltbereich 25 im Rückwärtsgangbereich R angeordnet ist, wird der erste Hydraulikdruck dem manuell betätigten Ventil 105 über die erste Hydraulikleitung 107 zugeführt und von dort über die fünfte Hydraulikleitung 115 abgeführt. Der zweite Hydraulikdruck wird dem manuell betätigten Ventil 105 über die dritte Hydraulikleitung 110 zugeführt und von dort über die sechste Hydraulikleitung 113 abgegeben.
Gemäß einer solchen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden der erste Hydraulikdruck zum Betrieb der Anfahrkupplungen 102 sowie der zweite Hydraulikdruck zur Kühlung der Anfahrkupplungen 102 durch die Bewegung des manuell betätigten Ventils 105, das sich entsprechend der Änderung des Schaltbereiches 25 bewegt, gleichzeitig gesteuert.
Dementsprechend wird kein separates Ventil zur Steuerung des zweiten Hydraulikdruckes zusätzlich benötigt. Folglich können die Kosten und die Herstellungszeit verringert werden und der Herstellungsprozess kann vereinfacht werden.

Claims

Kühlvorrichtung eines stufenlosen Getriebes (CVT), das eine Vorwärtskupplung (101) und eine Rückwärtsbremse (103) als Anfahrkupplungen (102) verwendet, wobei die Kühlvorrichtung aufweist: ein manuell betätigtes Ventil (105), das einen ersten Hydraulikdruck zum Betrieb der Anfahrkupplungen (102) erhält und abgibt und das einen zweiten Hydraulikdruck zur Kühlung der Anfahrkupplungen (102) abgibt; eine erste Hydraulikleitung (107) zur Zuführung des ersten Hydraulikdruckes zu dem manuell betätigten Ventil (105); eine zweite Hydraulikleitung (109) zur Zuführung des ersten Hydraulikdruckes von dem manuell betätigten Ventil (105) zu der Vorwärtskupplung (101); eine dritte Hydraulikleitung (110) zur Zuführung des zweiten Hydraulikdruckes zu dem manuell betätigten Ventil (105); und eine vierte Hydraulikleitung (111) zur Zuführung des zweiten Hydraulikdruckes von dem manuell betätigten Ventil (105) zu der Vorwärtskupplung (101).
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine fünfte Hydraulikleitung (115) zur Zuführung des ersten Hydraulikdruckes von dem manuell betätigten Ventil (105) zu der Rückwärtsbremse (103); und eine sechste Hydraulikleitung (113) zur Zuführung des zweiten Hydraulikdruckes von dem manuell betätigten Ventil (105) zu der Rückwärtsbremse (103).
Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das manuell betätigte Ventil (105) einen ersten Kolben (117) aufweist, der sich bewegt, damit der erste Hydraulikdruck wahlweise an die zweite Hydraulikleitung (109) oder an die fünfte Hydraulikleitung (115) abgegeben werden kann.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das manuell betätigte Ventil (105) ferner einen zweiten Kolben (119) aufweist, der sich bewegt, damit der zweite Hydraulikdruck wahlweise an die vierte Hydraulikleitung (111) oder an die sechste Hydraulikleitung (113) abgegeben werden kann.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der erste (117) und der zweite Kolben (119) integral ausgebildet sind.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das manuell betätigte Ventil (105) aufweist: eine Schmiermittel-Hydraulikdruck-Einlassöffnung (151), die mit der dritten Hydraulikleitung (110) verbunden ist; eine Vorwärtskupplungs-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung (152), die mit der vierten Hydraulikleitung (111) verbunden ist; und eine Rückwärtsbremse-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung (153), die mit der sechsten Hydraulikleitung (113) verbunden ist.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Schmiermittel-Hydraulikdruck-Einlassöffnung (151) zwischen der Vorwärtskupplungs-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung (152) und der Rückwärtsbremse-Schmiermittel-Hydraulikdruck-Auslassöffnung (153) angeordnet ist.