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Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung mit wenigstens zwei in einem von einem Gehäuse begrenzten Ölraum vorgesehenen Ölsümpfen gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Aus der Praxis bekannte Getriebevorrichtungen sind üblicherweise im Bereich eines von einem Gehäuse begrenzten Ölraumes mit einem einzigen Ölsumpf ausgeführt. Weisen Getriebevorrichtungen verschiedene voneinander getrennte Ölräume auf, ist üblicherweise jedem Ölraum ein eigener Ölsumpf zugeordnet.
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Grundsätzlich wird in einem Getriebeölsumpf das von verschiedenen hydraulischen Verbrauchern abgeschleuderte Öl gesammelt und steht dort einer Pumpeneinrichtung zur Verfügung, wobei über das im Ölsumpf vorhandene Hydraulikfluidvolumen eine permanente Ölversorgung der Pumpeneinrichtung sicherzustellen ist. Bei Getriebevorrichtungen mit Tauchschmierung ist im Ölsumpf ein ausreichend hoher Ölstand zur Kühlung und Schmierung einzelner Bauteile erforderlich. Darüber hinaus soll über den Ölsumpf eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Getriebe erreicht werden, da das im Bereich des Ölsumpfes jeweils gespeicherte Hydraulikfluidvolumen nicht nur für die Pumpeneinrichtung sondern auch für andere Verbraucher eine sogenannte thermodynamische Senke darstellt. Zusätzlich wirkt der Ölsumpf auch als Beruhigungsraum, in dessen Bereich sich unerwünschte Bestandteile im Hydraulikfluid, wie Luft und Schmutzpartikel, vom Hydraulikfluid separieren können. Der Ölsumpf stellt auch einen Zwischenspeicher für spezifisch schwerere Anteile bzw. ein Endlager für Ferritschmutzanteile im Bereich eines Fangmagneten dar.
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Um auch während starker Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen eines Fahrzeuges sowie in weiteren zulässigen Gebrauchslagen des Getriebes die Ölversorgung einer Pumpenvorrichtung sicherzustellen und einen Ausgleich von mechanischen und hydraulischen Randbedingungen erreichen zu können, ist ein Ölraum bzw. ein Getriebegehäuse im Bereich des Ölsumpfes konstruktiv entsprechend auszuführen.
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Die bislang üblicherweise eingesetzten Getriebesysteme mit gemeinsamem Ölsumpf weisen prinzipiell den Nachteil auf, dass der Ölstand im Getriebeölsumpf stark von der Gehäusekonstruktion und den hydraulischen Randbedingungen abhängt. Das bedeutet, das ein minimaler oder maximaler Ölstand im Getriebe, eine Temperaturverteilung im Getriebe, Kühlölvorgaben einzelner Kupplungen sowie Zeiträume, bis abgeschleudertes Öl im Getriebe wieder in den Ölsumpf zurückgelaufen ist, von der konstruktiven Ausführung des Gehäuses einer Getriebevorrichtung sowie dem aktuell vorliegenden Betriebszustand einer Getriebeeinrichtung abhängig sind. Aufgrund dieser Abhängigkeiten ist es konstruktiv sehr aufwendig, die Versorgung einer Pumpeneinrichtung über den gesamten Betriebsbereich einer Getriebevorrichtung bzw. eines Fahrzeuges sicher zu stellen.
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Bekannterweise tritt eine Unterversorgung von Pumpeneinrichtungen bei hohen Querbeschleunigungen vorzugsweise bei großvolumigen Ölräumen auf. Speziell bei sogenannten Doppelkupplungsgetrieben werden über die Pumpeneinrichtungen aufgrund der enormen Kühlölanforderungen jeweils hohe Hydraulikfluidvolumen umgewälzt, was während ungünstiger Betriebszustandsverläufe zu einem unerwünschten Absinken der Ölstände der Ölsümpfe führt und die Ölsümpfe die vorbeschriebenen Aufgaben nicht vollständig erfüllen können.
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Niedrige Betriebstemperaturen begünstigen das die Funktionen der Ölsümpfe beeinträchtigende Absinken der Füllstände der Ölsümpfe. Bei niedrigen Betriebstemperaturen haftet abgeschleudertes Hydraulikfluid an den Gehäusewandungen der Getriebevorrichtungen und benötigt unerwünscht lange bis es in den Ölsumpf zurückgelangt und von der Pumpeneinrichtung erneut angesaugt werden kann. Aus diesem Grund treten bei niedrigen Betriebstemperaturen oftmals hydraulische Unterversorgungen einer Pumpeneinrichtung mit Luftansaugungen und Druckspitzen auf, die eine Funktionsweise der Pumpeneinrichtung beeinträchtigende Schädigungen hervorrufen. Des Weiteren erfolgen bei einer Unterversorgung eines Hydrauliksystems einer Getriebevorrichtung Lufteinträge in das Hydrauliksystem und im Bereich einzelner hydraulischer Verbraucher treten Schwingungen auf, die die Funktionsweise einer Getriebevorrichtung ebenfalls unter Umständen in unerwünschtem Umfang beeinträchtigen bzw. einen Fahrkomfort verschlechtern.
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Um im Ölsumpf auch während ungünstiger Betriebszustandsverläufe eine Versorgung einer Pumpeneinrichtung gewährleisten zu können, besteht beispielsweise die Möglichkeit, in den Ölraum entsprechend viel Hydraulikfluidvolumen einzufüllen.
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Da im Unterschied hierzu Getriebevorrichtungen bei höheren Betriebstemperaturen insbesondere im Ansaugbereich der Pumpeneinrichtungen mit Füllständen, die bei niedrigen Betriebstemperaturen eine Unterversorgung begünstigen, ausreichend mit Hydraulikfluid versorgt werden, und zu hohe Füllständen wiederum die weiteren Nachteile, wie Ölverschäumung und Planschverluste, verstärken, sind höhere Füllstände von Ölsümpfen ganzheitlich betrachtet jedoch keine geeignete Maßnahme.
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Hohe Füllstände verursachen durch in das Hydraulikfluidvolumen des Ölsumpfes eingreifende rotierende Bauteile, wie Kupplungen und dergleichen, in Abhängigkeit der Drehzahl unerwünscht hohe Planschverluste, die zudem typischerweise überproportional, beispielsweise quadratisch, mit der Drehzahl ansteigen. Diese Planschverluste führen speziell bei kundenrelevanten Verbrauchszyklen zu einer Herabsetzung des Gesamtgetriebewirkungsgrades. Zusätzlich verursacht ein zu hoher Pegelstand im Ölsumpf in Verbindung mit den in den Ölsumpf bereichsweise eintauchenden rotierenden Bauteilen eine erhebliche Ölverschäumung und unter Umständen auch Ölauswürfe aus einem Gehäuse über einen sogenannten Getriebeentlüfter, was jedoch unzulässig ist.
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Zur Verringerung der Planschverluste sind bei weiteren Getriebesystemen separate Ölfangbehälter vorgesehen, die jeweils über eine kleine Öffnung am Grund des Behälters mit dem Ölsumpf in Verbindung stehen und Hydraulikfluid zwischen den Ölfangbehältern und den Ölsümpfen jeweils über das Prinzip kommunizierende Gefäße austauschen. Die Befüllung der Ölfangbehälter erfolgt über geeignete konstruktive Maßnahmen, wie Schaufelbleche, oder durch Spritzöl, wobei die Ölfangbehälter bei stehenden Pumpeneinrichtungen völlig entleert werden und die Ölsümpfe selbst maximal befüllt sind. Während der weiteren Betriebszustände stellen sich die Zeiträume bezüglich des Ölrücklaufes in den Ölsumpf in Abhängigkeit der Randbedingungen, wie der Motordrehzahl, der Betriebstemperatur, des Füllstandes des Ölfangbehälters und dergleichen, ein.
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Des Weiteren sind auch Lösungen bekannt, bei welchen zur Verringerung von Planschverlusten in der Nähe von rotierenden Bauteilen eigene Ölleitbleche verwendet werden, um Schlepp- und Wirbelverluste prinzipiell zu verringern. Diese Maßnahmen sind jedoch nachteilhafterweise nicht zur vollständigen Vermeidung von Schlepp- und Wirbelverlusten geeignet.
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Zusätzlich ist auch eine Getriebevorrichtung bekannt, bei welchen ein Ölraum zwei Ölsümpfe umfasst. In einem der Ölsümpfe ist ein teilweise in das in diesem vorhandene Ölvolumen eintauchendes Getriebesteuergerät vorgesehen, um eine Kühlung des Getriebesteuergerätes zu verbessern, während der andere Ölsumpf den eigentlichen Ölsumpf der Getriebevorrichtung darstellt, aus dem die Pumpeneinrichtung Hydraulikfluid ansaugt und über den die weiteren vorgenannten Funktionen bereitgestellt werden.
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Diese Lösung ist jedoch ebenfalls nicht dazu geeignet, die vorbeschriebenen Nachteile, wie eine hydraulische Unterversorgung einer Pumpeneinrichtung, Lufteinträge in ein Hydrauliksystem einer Getriebeeinrichtung, Planschverluste usw., zu vermeiden, da die Ölstände der Ölsümpfe maßgeblich von den Randbedingungen beeinflusst werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine konstruktive einfache und kostengünstige Getriebevorrichtung mit wenigstens zwei in einem von einem Gehäuse begrenzten Ölraum vorgesehenen Ölsümpfen ausgeführte Getriebevorrichtung zu Verfügung zu stellen, die im Wesentlichen ohne die vorbeschriebenen und aus der Praxis bekannten Nachteile betrieben werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung mit wenigstens zwei in einem von einem Gehäuse begrenzten Ölraum vorgesehenen Ölsümpfen, innerhalb welchen ein definiertes Hydraulikfluidvolumen des Ölraumes speicherbar ist, ist ein Ölstand eines ersten Ölsumpfes über eine Einrichtung in Abhängigkeit eines Zu- und/oder eines Ablaufvolumenstromes eines zweiten Ölsumpfes des Ölraumes einstellbar.
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Da die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung mit einer bedarfsgerechten Ölstandsregelung ausgeführt ist und der Ölstand in der Getriebevorrichtung beziehungsweise im Bereich des Ölraumes bereichsweise aktiv einregelbar ist und nicht mehr alleine den im Bereich der Getriebevorrichtung vorherrschenden Randbedingungen überlassen ist, ist die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung mit einem gewünscht hohen Gesamtgetriebewirkungsgrad betreibbar, da beispielsweise betriebspunktabhängige Planschverluste, speziell bei kundennahen Verbrauchszyklen, vermeidbar sind.
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Des Weiteren sind auch ein unzureichender Ölrückfluss und damit einhergehende Luftansaugungen einer Pumpeneinrichtung durch die Möglichkeit des geregelten erfindungsgemäßen Einstellens des Ölstandes im Bereich des ersten Ölsumpfes über die Einrichtung in Abhängigkeit des Zu- oder des Ablaufvolumenstromes des zweiten Ölsumpfes vermeidbar. Auch ein Ölauswurf aus einem Ölentlüfter sowie eine hohe Ölverschäumung und auch Aufwirbelungen von Schmutz, d. h. Luft und Schmutzeintrag im Bereich der Pumpenansaugung durch rotierende Bauteile, sind durch das definierte geregelte Einstellen des Ölstandes des ersten Ölsumpfes vermeidbar.
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Die vorgenannten Vorteile werden bei der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung auf konstruktiv einfache und kostengünstige Art und Weise dadurch erreicht, dass in den Ölraum insgesamt ein Hydraulikfluidvolumen einfüllbar ist, mittels dem Unterversorgungen besonders bei niedrigen Betriebstemperaturen und auch bei hohem Hydraulikfluidbedarf im Bereich hydraulischer Verbraucher der Getriebevorrichtung vermieden werden. Hierfür wird ein bei niedrigen Betriebstemperaturen oder bei hohem Hydraulikfluidbedarf im Bereich des ersten Ölsumpfes zusätzlich erforderliches Hydraulikfluidvolumen dem zweiten Ölsumpf geregelt entnommen und dem ersten Ölsumpf zugeführt. Gleichzeitig werden Planschverluste bei höheren Betriebstemperaturen durch die Kopplung der beiden Ölsümpfe dadurch vermieden bzw. zumindest in gewünschtem Umfang reduziert, dass das in der jeweils vorliegenden Betriebssituation im Bereich des ersten Ölsumpfes überflüssige und Verluste verursachende Hydraulikfluidvolumen im zweiten Ölsumpf zwischengespeichert wird und somit jeweils der betriebszustandsabhängige erforderliche Füllstand im ersten Ölsumpf vorliegt.
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Bei einer konstruktiv einfachen und kostengünstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ist ein Zulauf des zweiten Ölsumpfes oberhalb des Ölstandes des ersten Ölsumpfes angeordnet. Damit ist der zweite Ölsumpf durch geeignete hydraulische Randbedingungen, beispielsweise durch eine hohe Kühlölvorgabe und damit einhergehendem hohem Schleuderölhydraulikfluidvolumenstrom im Ölraum, befüllbar.
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Sind im Ölraum drehbare Bauteile vorgesehen, die oberhalb eines definierten Ölstandes im ersten Ölsumpf zumindest bereichsweise in das im ersten Ölsumpf gespeicherte Hydraulikfluidvolumen eintauchen, und ist dem Zulauf des zweiten Ölsumpfes eine Zuführeinrichtung zugeordnet, über die zumindest ein Teil des von den rotierenden Bauteilen im Ölraum verwirbelten Hydraulikfluides des ersten Ölsumpfes in den zweiten Ölraum führbar ist, ist der Fluidaustausch zwischen den beiden Ölsümpfen auf konstruktiv einfache Art und Weise verbessert.
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Bei einer mit geringem Steuer- und Regelaufwand betreibbaren weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung umfasst die Einrichtung ein Schwimmerelement, mittels dem ein Hydraulikfluid aus dem zweiten Ölsumpf in Richtung des ersten Ölsumpfes führender Ablauf des zweiten Ölsumpfes in Abhängigkeit des Ölstandes des ersten Ölsumpfes sperrbar ist.
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Ein Ablauf des zweiten Ölsumpfes weist bei einer weiteren konstruktiv einfachen und kostengünstig herstellbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung eine einen definierten Ölstand im zweiten Ölraum erzeugende Geometrie auf und Hydraulikfluid fließt erst ab Erreichen des definierten Ölstandes im zweiten Ölsumpf in Richtung des ersten Ölsumpfes ab.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung steht der Füllstand des zweiten Ölsumpfes in Abhängigkeit einer Breite des Ablaufes des zweiten Ölsumpfes, womit der Füllstand des zweiten Ölsumpfes mit geringem Aufwand für verschiedene Anwendungsfälle einstellbar ist.
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Ein über einen Zulauf des zweiten Ölsumpfes aus dem ersten Ölsumpf in den zweiten Ölsumpf führbarer Hydraulikfluidvolumenstrom ist bei einer mit geringem Aufwand betreibbaren weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung über eine Ventileinrichtung variierbar.
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Ist die Ventileinrichtung im Bereich einer über eine Pumpeneinrichtung mit Hydraulikfluid versorgbaren hydraulischen Getriebesteuereinheit angeordnet, wobei die Pumpeneinrichtung Hydraulikfluid über ein Ansaugbereich aus dem ersten Ölsumpf in Richtung der Ventileinrichtung fördert, ist die Getriebevorrichtung auf einfache Art und Weise mit einer hohen Robustheit bei gleichzeitig geringem Bauraumbedarf ausgeführt.
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Sind die Ölsümpfe als Ölwannen ausgebildet und ist die Getriebesteuereinheit, die über die Pumpeneinrichtung ausgehend vom ersten Ölsumpf mit Hydraulikfluid beaufschlagbar ist, vollständig vom zweiten Ölsumpf untergriffen, wird der Zulauf des zweiten Ölsumpfes sowohl über die Ventileinrichtung als auch über die Leckagevolumenströme der Getriebesteuereinheit gespeist, ohne das hierfür weitere konstruktive Maßnahmen zu ergreifen sind.
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Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 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 Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispielen zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
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Es zeigt:
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1 eine stark schematisierte Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung;
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2 eine Teildarstellung eines Ölsumpfes der Getriebevorrichtung gemäß 1 bei geschlossenem Ablauf des Ölsumpfes;
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3 eine 2 entsprechende Darstellung bei geöffnetem Ablauf des Ölsumpfes;
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4 eine 1 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung; und
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5 eine vergrößerte Einzeldarstellung eines Ablaufes eines Ölsumpfes der Getriebevorrichtung gemäß 4.
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1 zeigt eine stark schematisierte Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Getriebevorrichtung 1 mit zwei in einem von einem Gehäuse 2 begrenzten Ölraum 3 vorgesehenen Ölsümpfen 4, 5. In den Ölsümpfen 4, 5 ist ein definiertes Hydraulikfluidvolumen des Ölraumes 3 speicherbar. Der zweite Ölsumpf 5 stellt einen Ölrücklaufbehälter dar, der bei Vorliegen geeigneter hydraulischer Randbedingungen befüllt wird und der mit einer Einrichtung 6 zusammenwirkt, über die ein Ablaufvolumenstrom des zweiten Ölsumpfes 5 des Ölraumes 3 in Richtung des ersten Ölsumpfes 4 einstellbar ist. Im Ölraum 3 sind drehbare Bauteile 20, vorzugsweise eine Kupplung und/oder eine Doppelkupplung, vorgesehen, die zumindest bereichsweise in das im ersten Ölsumpf 4 gespeicherte Hydraulikfluidvolumen oberhalb eines definierten Ölstandes im ersten Ölsumpf 4 eintauchen.
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Die in 2 und 3 näher dargestellte Einrichtung 6 umfasst ein Schwimmerelement 7, mittels dem ein Hydraulikfluid aus dem zweiten Ölsumpf 5 in Richtung des ersten Ölsumpfes 4 führender Ablauf 8 des zweiten Ölsumpfes 5 in Abhängigkeit des Ölstandes des ersten Ölsumpfes 4 sperrbar ist. Die Einrichtung 6 stellt ein integriertes Schwimmerventil dar, welches den Ölspiegel im Bereich des ersten Ölsumpfes 4 auf ein festes Niveau einregelt.
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Bei dem in 2 dargestellten Ölstand 19 im ersten Ölsumpf 4 wird ein Sperrelement 9 vom Schwimmerelement 7 dichtend gegen einen Mündungsbereich des Ablaufes 8 des zweiten Ölsumpfes 5 in Richtung des ersten Ölsumpfes 4 gedrückt und die Verbindung zwischen den beiden Ölsümpfen 4 und 5 über den Ablauf 8 gesperrt. Hierfür sind sowohl das Schwimmerelement 7 als auch das Sperrelement 9 über ein Hebelelement 10 um ein Drehlager 11 herum verschwenkbar ausgeführt. Das Sperrelement 9, das Hebelelement 10 und das Schwimmerelement 7 verschwenken in der in 2 und 3 dargestellten Art und Weise in Abhängigkeit eines Ölstandes 19 im ersten Ölsumpf 4, wobei das Schwimmerelement 7 die in 3 dargestellte Position bei einem Ölstand 19 im ersten Ölsumpf 4 einnimmt, der niedriger ist als der in 2 dargestellte Ölstand 19. In Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes der Getriebevorrichtung 1 variiert ein Füllstand 15 des zweiten Ölstandes 5. Der in 2 dargestellte Ölstand 19 entspricht der in 1 strichliert dargestellten Linie 19, welche den gewünschten und geregelt einzustellenden Ölstand 19 des ersten Ölsumpfes 4 wiedergibt.
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Zu diesem bevorzugten Ölstand 19 des ersten Ölsumpfes 4 werden die aus der Praxis bekannten Nachteile, wie hohe Planschverluste und ein damit einhergehender niedriger Getriebegesamtwirkungsgrad, ein unerwünschter Ölauswurf aus einem Ölentlüfter und dergleichen auf einfache Art und Weise vermieden. Gleichzeitig wird ein unerwünscht weites Absinken des Ölstandes 19 im ersten Ölsumpf 4 über die Einrichtung 6 und den zweiten Ölsumpf 5 unterhalb eines definierten Ölstandes vermieden, unterhalb dem eine Unterversorgung einer Pumpeneinrichtung 12 und daraus resultierende Lufteinträge sowie unerwünschte Druckspitzen im Bereich eines Hydrauliksystems der Getriebevorrichtung 1 auftreten können.
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Die in 1 dargestellte Ausführungsform der Getriebevorrichtung 1 basiert regelungstechnisch auf einer Ablaufregelung eines hydraulischen Behälters, wobei die Dynamik einer solchen Konstruktion letztlich durch folgende Kontinuitätsgleichung bestimmt wird: dh = 1/A × (Qzu – Qab)
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Dabei entspricht die Variable dh der zeitabhängigen Änderung der Füllhöhe im zweiten Ölsumpf 5 in mm/s, während die Variable A gleich dem Behälterquerschnitt des zweiten Ölsumpfes 5 in mm2 ist. Qzu ist gleich dem Schleuderölvolumenstrom in mm3/s, der dem zweiten Ölsumpf 5 beziehungsweise dem Ausgleichsbehälter der Getriebevorrichtung 1 betriebspunktabhängig über einen Zulauf 14 zugeführt wird. Dem Zulauf 14 des zweiten Ölsumpfes 5 ist eine Zuführeinrichtung 13 zugeordnet, über die zumindest ein Teil des ersten Ölsumpfes 4 von den rotierenden Bauteilen 20 im Ölraum 3 verwirbelten Hydraulikfluides in den zweiten Ölsumpf 5 führbar ist.
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Die Variable Qzu wiederum repräsentiert den Ablaufölvolumenstrom in mm3/s aus dem zweiten Ölsumpf 5 in Richtung des ersten Ölsumpfes 4, der durch das am Schwimmerelement 7 angreifende Kräftegleichgewicht eingeregelt wird. Die Füllhöhe h des ersten Ölsumpfes 4 und der Schleuderölvolumenstrom Qzu sowie der Ablaufölvolumenstrom Qab sind prinzipiell voneinander unabhängig.
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Die Konstruktion der Einrichtung 6 beziehungsweise die Schwimmerkonstruktion erlaubt eine sehr genaue Regelung des Füllstandes 19 des ersten Ölsumpfes 4 und reagiert sehr tolerant auf Unstetigkeiten im Verlauf des Schleuderölvolumenstromes Qzu. Deshalb ist ein definierter Zulaufölvolumenstrom Qzu für die Funktion der Einrichtung 6 nicht zwingend, weshalb an die Fertigungstoleranzen im Bereich der Ölleitbleche 13, insbesondere an deren Ausrichtung im Ölraum 3, keine großen Anforderungen zu stellen sind.
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4 zeigt eine 1 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 1, die ebenfalls mit zwei Ölsümpfen 4 und 5 ausgebildet ist. Im Gegensatz zu der Getriebevorrichtung 1 gemäß 1 wird bei der Ausführung der Getriebevorrichtung 1 gemäß 4 der über den Zulauf 14 des zweiten Ölsumpfes 5 in den zweiten Ölsumpf 5 geführte Hydraulikfluidvolumenstrom geregelt. Gleichzeitig wird der Füllstand 15 des zweiten Ölsumpfes 5 über einen mit konstanter Geometrie ausgeführten Überlauf des zweiten Ölsumpfes 5 im zweiten Ölsumpf 5 eingestellt, wobei der Überlauf den Ablauf 8 des zweiten Ölsumpfes 5 darstellt. Der Ablauf 8 ist in 5 in stark schematisierter Form in Alleinstellung gezeigt und weist eine definierte Breite B auf.
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Bei der Getriebevorrichtung 1 gemäß 4 wird Hydraulikfluid aus dem ersten Ölsumpf 4 zunächst über einen Ansaugschnorchel 16 der Pumpeneinrichtung 12 angesaugt und in Richtung einer hydraulischen Getriebesteuereinheit 17 von der Pumpeneinrichtung 12 gefördert. Der vorliegend als Ölwanne ausgeführte zweite Ölsumpf 5 untergreift die hydraulische Getriebesteuereinheit 17 vollständig, womit sämtliche Leckageölvolumenströme der hydraulischen Getriebesteuereinheit 17 direkt in den zweiten Ölsumpf 5 abfließen und diese Hydraulikölvolumenströme den Zulaufvolumenstrom des zweiten Ölsumpfes 5 darstellen. Im Bereich der hydraulischen Getriebesteuereinheit 17 wird ein Großteil der von der Pumpeneinrichtung 12 zugeführten Hydraulikfluidmenge an hydraulische Verbraucher der Getriebevorrichtung 1 verteilt.
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Prinzipiell ist das in den oberen beziehungsweise zweiten Ölsumpf 5 strömende Hydraulikfluid Qzu_5 über folgende Kontinuitätsgleichung bestimmbar: Qzu_5 = Q_17_Leckage
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Das über den Zulauf 15 in den zweiten Ölsumpf 5 geführte Hydraulikfluidvolumen Qzu_5 entspricht der Summe Q_17_Leckage der Leckageölvolumenströme der vorgesteuerten Ventile und der Leckageölvolumenströme bzw. Leckölströme weiterer Ventile der Getriebesteuereinheit 17, die wiederum in Abhängigkeit der Ventilpositionen stehen.
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Zusätzlich ist der dem zweiten Ölsumpf 5 über den Zulauf 14 zugeführte Hydraulikfluidvolumenstrom über eine Ventileinrichtung 18 variierbar. Die Ventileinrichtung 18 ist dem Bereich der hydraulischen Getriebesteuereinheit 17 angeordnet und die Pumpeneinrichtung 12 führt Hydraulikfluid über den Ansaugschnorchel 16 aus dem ersten Ölsumpf 4 in Richtung der Ventileinheit 18.
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Der dem zweitem Ölsumpf 5 zuführbare Hydraulikfluidvolumenstrom ist durch eine geeignete Betätigung der Ventileinrichtung 18 einstellbar, indem im Bereich der Ventileinrichtung 18 ein definierter Leckagestrom eingestellt wird, der jedoch keine Funktionsänderung beziehungsweise Betriebszustandsänderung der Getriebevorrichtung 1 zur Folge hat. Der über die Ventileinrichtung 18 jeweils in Richtung des zweiten Ölsumpfes 5 geführte definierte Leckageölvolumenstrom wird durch entsprechende softwareseitige Ansteuerung der Ventileinrichtung 18 eingestellt, um den Füllstand im Bereich des zweiten Ölsumpfes 5 zu ändern und dadurch wiederum den Füllstand des ersten Ölsumpfes 4 betriebszustandsabhängig zu verändern und auf einfache Art und Weise Planschverluste der Getriebevorrichtung 1 zu reduzieren und auch eine Unterversorgung des Hydrauliksystems der Getriebevorrichtung 1 sowie Ölverschäumung und Lufteintrag zu vermeiden.
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Der Ablauf 8 des zweiten Ölsumpfes 5 ist als definierte Rücklaufbohrung ausgeführt, um den Ölrücklauf in den ersten Ölsumpf 4 ausgehend vom zweiten Ölsump 5 in Abhängigkeit der hydrostatischen Kräfte beziehungsweise Gewichtskräfte des im zweiten Ölsumpf 5 vorhandenen Hydraulikfluids zu erreichen. Damit ist gewährleistet, dass bei Einstellung einer konstanten Ölzuführung in den zweiten Ölsumpf 5 der Ölstand des zweiten Ölsumpfes 5 solange ansteigt bis sich in Abhängigkeit der Geometrie des Ablaufes 8 des zweiten Ölsumpfes 5 und des Füllstandes 15 ein Gleichgewichtszustand im Bereich des zweiten Ölsumpfes 5 einstellt. Dabei ist der Füllstand 15 des zweiten Ölsumpfes 5 umso höher, je kleiner die Breite B des Ablaufes 8 bzw. der Ablaufkerbe des zweiten Ölsumpfes 5 ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebevorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Ölraum
- 4
- erster Ölsumpf
- 5
- zweiter Ölsumpf
- 6
- Einrichtung
- 7
- Schwimmerelement
- 8
- Ablauf des zweiten Ölsumpfes
- 9
- Sperrelement
- 10
- Hebelelement
- 11
- Drehlager
- 12
- Pumpeneinrichtung
- 13
- Ölleitblech
- 14
- Zulauf des zweiten Ölsumpfes
- 15
- Füllstand des zweiten Ölsumpfes
- 16
- Ansaugschnorchel
- 17
- hydraulische Getriebesteuereinheit
- 18
- Ventileinrichtung
- 19
- Füllstand des ersten Ölsumpfes
- 20
- drehbare Bauteile
