DE10230183B4

DE10230183B4 - Verfahren zur Kühlfluidzuführung für Lamellenkupplungen und -bremsen in Automatgetrieben und Einrichtung zur Kühlfluidzuführung

Info

Publication number: DE10230183B4
Application number: DE10230183A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Schiele Peter; Dipl.-Ing. Bauknecht Gert; Dipl.-Ing. Ziemer Peter; Dipl.-Ing. Dörr Ulrich; Dipl.-Ing. Ast Ewald
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2013-06-06
Anticipated expiration: 2022-07-06
Also published as: US6907973B2; JP2004036887A; US20040003977A1; DE10230183A1

Abstract

Verfahren zur Kühlfluidzuführung für Lamellenkupplungen und -bremsen in Automatgetrieben eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kühlfluid die Lamellenkupplung bzw. -bremse (1) radial von außen in Richtung Drehzentrum oder in die entgegengesetzte Richtung durchströmt, und wobei durch eine vordefinierte Druckdifferenz im Kühlfluid zwischen Kühlfluidzuführung und Ablauf des Kühlfluids eine definierte Durchströmung des Kupplungs- bzw. des Bremspakets gewährleistet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz über eine entsprechende Ansteuerung für die Kühlfluidvolumenstromsteuerung variabel gestaltet wird, wobei der dynamische Druck des Kühlfluids als Steuersignal für die Kühlfluidvolumensteuerung verwendet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Kühlfluidzuführung für Lamellenkupplungen und -bremsen in Automatgetrieben eines Kraftfahrzeugs.
Nach dem Stand der Technik sind Automatgetriebe mit rotierenden nasslaufenden Lamellenkupplungen und/oder Lamellenbremsen mit einer gehäusefesten Abstützung ausgestattet. Hierbei sind diese Schaltelemente, die z. T. auch als Anfahrelemente einsetzbar sind so angeordnet bzw. ausgebildet, dass sie nicht in den Ölsumpf eintauchen, um dadurch Ölverschäumung und erhöhte Schleppmomente zu vermeiden.
Um die Schaltelemente oder Anfahrelemente zu kühlen, ist nach dem Stand der Technik eine separate Zuleitung von Kühlfluid vorgesehen. Bei rotierenden Kupplungen wird meistens das Kühlfluid von innen zugeführt, um die Fliehkraftwirkung für die Förderung des Kühlfluids durch die Belagnutung der Reibebeläge zu nutzen. Bei geschlossenen Lamellenbremsen (sowohl betätigt als auch synchron) ist keine Fliehkraftwirkung mehr vorhanden, um von innen Kühlfluid durch die Belagnutung zu fördern, was aber für als Schaltelemente eingesetzte Lamellenbremsen nicht erforderlich ist, da die Kühlwirkung für die auftretende Schaltarbeit ausreichend ist.
Die DE 198 00 490 C2 beschreibt eine Vorrichtung zur Kühlung zweier auf einer Getriebewelle angeordneter Lamellenkupplungen, bei der die beiden Lamellenkupplungen radial übereinander angeordnet sind, die Zufuhr des Fluidstroms über die Getriebewelle erfolgt und der Fluidstrom über Leitbleche zur aktiven Kupplung gelenkt wird. Hierbei entsteht der Nachteil, dass eine bestimmte Anordnung der Kupplungen erforderlich ist, die sich aus Bauraumgründen als nachteilig erweisen kann.
Aus der DE 37 03 098 A1 ist eine Zwangskühleinrichtung für ein Lamellenbremse mit absperrbarem Ölfluß bekannt, bei der der Betätigungskolben der Lamellenbremse bei dessen Druckbeaufschlagung ein im Gehäuse der Bremse axial verschiebbar eingesetzes Füllrohr der Kühleinrichtung gegen eine Feder axial mitnimmt und hierbei einen Zuführungsquerschnitt für Kühlöl freigibt. Dieses Kühlöl wird dann über das Füllrohr in einen Innenringraum des Innenlamellenträgers der Lamellenbremse gespritzt wird und von dort über Radialbohrungen im Außendurchmesser des Innenlamellenträgers zu den Lamellen der Lamellenbremse geleitet. Hierbei ist die Ölflußrichtung durch die Lamellen von innen nach außen und die Ölzufuhr in den Innenringraum des Innenlamellenträgers unabhängig von der Drehzahl der Lamellenbremse.
Aus der US 6,189,669 B1 ist eine Lamellenkupplung mit zwei gleichgerichtet arbeitenden Kolben bekannt, bei der der erste Kolben einen mit Schaltdruck beaufschlagbaren Druckraum bildet und bei Druckbeaufschlagung das Lamellenpaket der Kupplung in axialer Richtung betätigt, wohingegen der zweite Kolben einen mit Schmierdruck beaufschlagten Druckraum bildet und sich bei Druckbeaufschlagung zunächst solange axial gegen eine am ersten Kolben vorgesehenen Anschlagfläche abstützt, bis der erste Kolben einen definierten Weg in axialer Richtung verfahren ist, der durch einen am Kupplungszylinder vorgesehenen Anschlag für den zweiten Kolben konstruktiv vorgegeben ist. Hierdurch bewegt sich der zweite Kolben unter Schmierdruckbeaufschlagung erst dann in axiale Richtung bis zu seinem Anschlag im Kupplungszylinder, wenn der erste Kolben mit Schaltdruck zum Schließen der Kupplung beaufschlagt ist. Im zweiten Kolben ist eine Axialbohrung vorgesehen, über die das im Druckraum des zweiten Kolbens befindliche unter Schmierdruck stehende Öl den Lamellen der Kupplung als Kühlöl zuleitbar ist. Solange der zweite Kolben an der ihm zugeordneten Anschlagfläche des ersten Kolbens anliegt, ist diese Axialbohrung verschlossen. Da der axiale Weg des ersten Kolbens bis zum Lamellenpaket größer ist als der axiale Weg des zweiten Kolbens bis zu seinem Anschlag im Kupplungszylinder, gibt der erste Kolben die Öffnung der Axialbohrung und damit den Kühlölstrom frei, wenn der zweite Kolben an seinem Anschlag im Kupplungszylinder anschlägt. Im weiteren Verlauf seiner Axialbewegung kommt der erste Kolben an dem Lamellenpaket zur Anlage, wodurch sich radial oberhalb des ersten Kolbens axial zwischen dem zweiten Kolben und dem Lamellenpaket ein Ringraum bildet, der mit unter Schmierdruck stehendem Kühlöl gefüllt ist. Von diesem Ringraum aus gelangt das Kühlöl axial in das Mitnahmezahnprofil des Kupplungszylinders und von dort in das Lamellenpaket. Innerhalb des Lamellenpaketes verläuft die Kühlölströmung im Lamellenpaket radial von außen nach innen.
Aus der US 6,202,814 B1 ist eine Lamellenbremse bekannt, bei der zur Kühlung der Lamellen ein Ringkanal vorgesehen ist, der radial oberhalb des Lamellenpaketes in einem Bereich radial zwischen Außenlamellenträger und Getriebegehäuse angeordnet und über eine oder mehrere Radialbohrungen mit durch das Lamellenmitnahmeprofil gebildeten ringförmigen Raum verbunden ist. Entsprechend verläuft der Kühlölstrom durch das Lamellenpaket radial von außen nach innen. Zur Steuerung des Kühlöldurchsatzes durch das Lamellenpaket ist ein separates Ventil vorgesehen, welches die Kühlölzufuhr in Abhängigkeit der abzuführenden Wärmemenge steuert, unabhängig vom Schaltzustand der Lamellenbremse.
Aus der US 6,029,786 ist eine Anordnung mit zwei axial benachbarten Lamellenschaltelementen bekannt, bei der die Kühlung der beiden Lamellenpakete in Reihe geschaltet ist. Das erste Schaltelement ist als Bremse ausgebildet, das zweite Schaltelement als Kupplung. Das Kühlöl wird zunächst dem Außenlamellenträger der Bremse von radial außen zugeleitet, dann radial von außen nach innen durch das Lamellenpaket der Bremse hindurchgeleitet, dann von dem Innenzahnprofil des Innenlamellenträgers der Bremse zum Innenzahnprofil des Innenlamellenträgers der Kupplung weitergeleitet, anschließend radial von innen nach außen durch das Lamellenpaket der Kupplung hindurchgeleitet, und schließlich radial oberhalb der Kupplung in den Innenraum des Gehäuses der Anordnung abgeleitet.
Nasslaufende Lamellenbremsen werden auch als Anfahrelemente eingesetzt, beispielsweise als Anfahrbremse für den Rückwärtsgang. Um die hierbei aufgrund der Reibarbeit anfallende Wärme von den Anfahrbremsen abzuführen, werden diese komplett geflutet, wobei dieses Fluid ausgetauscht wird. Durch das Füllen der kompletten Bremse entstehen Schleppmomente, welche sich auch auf andere Bauteile auswirken. Des weiteren ist keine definierte Fluidströmungsrichtung gewährleistet, welche sicherstellt, dass das heiße Fluid nach der Wärmeaufnahme definiert ausgetauscht und abgeführt wird, wodurch es zu einer örtlichen thermischen Überlastung des Kühlfluids kommen kann. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn die Bremse nach dem thermisch belastenden Anfahrvorgang geschlossen ist oder mit geringem Schlupf betrieben wird.
Durch die örtlichen Erwärmungen bei einer Bremse oder Kupplung kann sich zudem das Reibverhalten, d. h. der Reibwertverlauf derart ungünstig ändern, dass in den Triebstrang Reibschwingungen induziert werden, was eine wesentliche Komforteinbusse darstellt. Für den Fall einer extremen thermischen Überlastung kann die Fluidfüllung im Getriebe derart belastet werden, dass sie keine Lebensdauerfüllung mehr darstellt, was sich auf die Kosten für den Benutzer negativ auswirkt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Kühlfluidzuführung für Lamellenkupplungen und -bremsen in Automatgetrieben eines Kraftfahrzeugs anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeiden. Insbesondere soll die Führung des Kühlfluids an eine auch als Anfahrelement einsetzbare Lamellenbremse derart gestaltet werden, dass eine definierte Durchströmung und somit eine effektive Kühlwirkung im offenen und im geschlossenem Zustand erreicht wird.
Diese Aufgabe wird für ein Verfahren zur Kühlfluidzuführung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Einrichtung zur Kühlfluidzuführung ist Gegenstand des Patentanspruchs 5. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den entsprechenden Unteransprüchen hervor.
Demnach wird vorgeschlagen, die Kühlfluidzuführung derart zu gestalten, dass das Kühlfluid die Kupplung bzw. die Bremse definiert radial von außen in Richtung Drehzentrum oder in die entgegengesetzte Richtung durchströmt.
Hierbei wird eine definierte Durchströmung des Kupplungs- oder des Bremspakets durch eine Druckdifferenz im Kühlfluid zwischen Kühlfluidzuführung und Ablauf des Kühlfluids gewährleistet. Dies wird vorzugsweise durch eine Nutformung in den Reibbelägen erreicht, was in definierten Strömungswiderständen resultiert.
Gemäß der Erfindung kann diese Druckdifferenz variabel gestaltet werden. Zu diesem Zweck ist eine entsprechende Ansteuerung für die Kühlfluidvolumenstromsteuerung vorgesehen, so dass der Volumenstrom beispielsweise bei geschlossener Lamellenbremse oder Kupplung deutlich reduziert werden kann. Somit ist der Kühlfluidvolumenstrom außerhalb der Anfahrvorgänge für Schaltungen und Schmierung im Getriebe verfügbar, was wiederum den Einsatz einer geringer dimensionierten Getriebefluidpumpe ermöglicht und den Wirkungsgrad positiv beeinflusst. Mit dem verbleibenden Restvolumenstrom zur Kühlung kann das geschlossene Kupplungspaket effektiv weiter abgekühlt werden.
Im Rahmen der Ausführungsform einer Einrichtung zur Kühlfluidzuführung wird vorgeschlagen, dass die Kühlfluidzuführung über mindestens einen ringförmigen Kanal bzw. Kühlfluidzuführraum erfolgt, welcher die Bremse oder die Kupplung teilweise oder komplett umschließt.
Bei dieser Ausführungsform wird der dynamische Druck, welcher bei Differenzdrehzahl im Ringkanal entsteht, als Steuersignal für die Kühlfluidvolumensteuerung verwendet. Des weiteren kann gemäß der Erfindung der dynamische Druck auch als direktes Steuersignal für das Kupplungsventil verwendet werden, wenn die elektronische Steuerung ausgefallen ist, so dass die hydraulische Notanfahrfähigkeit im Rahmen eines Notprogramms gewährleistet wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Kühlfluidzuführung innerhalb des Innenlamellenträgers der Bremse bzw. der Kupplung erfolgt und zwar von innen nach außen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:
1 eine Schnittansicht eines Teiles eines Automatgetriebes mit einer Einrichtung zur Kühlfluidzuführung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Schnittansicht eines Teiles eines Automatgetriebes mit einer Einrichtung zur Kühlfluidzuführung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine Detailansicht der Außenlamellen und des äußeren Dichtrings des Kolbens einer Bremse gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Zuführung des Kühlfluids von außen nach innen;
4 eine Detailansicht einer Abdichtung des Kupplungs- bzw. Bremsenraums gemäß der vorliegenden Erfindung mit Zuführung des Kühlfluids von innen nach außen und
5 eine Detailansicht der Ausbildung des Kolbens einer Kupplung bzw. Bremse gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Zuführung des Kühlfluids von innen nach außen.
In 1 ist im Rahmen einer Schnittansicht eines Automatgetriebes eine Bremse 1 dargestellt, welche von einer Einrichtung zur Kühlfluidzuführung gemäß der Erfindung gekühlt wird.
Die Einrichtung zur Kühlfluidzuführung umfasst einen doppelten Ringkanal 2, um den Fluidübergang zu realisieren. Im ersten Ringkanal 3, der als Zuführkanal konzipiert ist, wird das Kühlfluid nach oben in Richtung der Bremse 1 (in Richtung des Pfeiles) gefördert, um dort an den Übergang in den Kühlfluidzuführraum 4, der als Ringkanal dargestellt ist, zu gelangen. Während des Transports des Kühlfluids im ersten Ringkanal 3 wird bereits Wärme aufgenommen, welche über die Außenlamellen 5 durch die Lamellenverzahnung in den Lamellenträger 6 induziert wird. Ebenfalls wird durch den Ringkanal 3 eine komplizierte Kanalführung zur Zuführung des Kühlfluidvolumenstroms vermieden.
Gemäß einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform kann auf den ersten Ringkanal 3 verzichtet werden; in diesem Fall wird das Kühlfluid direkt in den zweiten Ringkanal 4 zugeführt, wobei dann das Kühlfluid über eine entsprechende Verblendung der Durchtrittsöffnungen vom Außenlamellenträger 6 zum Kupplungspaket volumenstrommäßig am Umfang verteilt werden kann.
Der Durchtritt des Kühlfluids aus dem Kühlfluidzuführraum 4 zum Kupplungspaket erfolgt durch Öffnungen im Außenlamellenträger, Belagnutung oder alternativ über Öffnungen in den Außenlamellen 5.
Das erhitzte Kühlfluid wird erfindungsgemäß aus dem Kupplungspaket über Öffnungen im Innenlamellenträger 7 oder über das Verzahnungsspiel der Innenlamellen 8 in Pfeilrichtung zum Kühlfluidabführraum 9 geführt, der eine drucklose Verbindung zum Ölsumpf 12 aufweist.
Hierbei ist eine Abdichtung des Kühlfluidzuführraums 4 zum Kühlfluidabführraum 9 über die Abstützung der letzten Außenlamelle zum Gehäuse und im betätigten Fall zum anliegenden Kolben 13 vorgesehen. Im Rahmen einer Alternative können zur Abdichtung Elastomerabdichtelemente auf der Kolbenseite und Abstützseite oder in der Verzahnung der Außenlamellen 5 verbaut werden.
In der Ausgestaltung nach 1 ist vorgesehen, dass auf dem Innenlamellenträger 7 die Belaglamellen mit der Belagnutung platziert sind. Durch diese Konzeption wird bei Differenzdrehzahl in der Bremse ein dynamischer Druck in den Kühlfluidzuführraum 4 induziert, dessen Größe eine Funktion des Quadrats der Differenzdrehzahl ist.
Diese Druckinformation wird zur Steuerung des Kühlölvolumenstroms verwendet; sie kann auch für Ersatzfunktionen bei Notprogrammschaltungen eingesetzt werden. Über den dynamischen Druck, welcher als Steuersignal auf ein Steuer- bzw. Kupplungsventil geleitet wird, welches den Kupplungsdruck in der betreffenden Bremse oder Kupplung regelt, kann somit eine Notanfahrt rein hydraulisch erfolgen, um das Fahrzeug aus einer gefährlichen Stelle (z. B. Bahnübergang, Autobahn) zu entfernen, ohne erheblichen Zusatzaufwand (z. B. Pitotrohr, zusätzliche Ventile, Fliehkraftregler usw.) zu benötigen.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung können die Außenlamellen 5 als Belaglamellen ausgebildet sein, wodurch kein hydrodynamischer Druck im Kühlfluidzuführraum 4 aufgebaut wird. Somit kann das Kühlfluid in vorteilhafter Weise mit niedrigerem Druck, auch bei hoher Differenzdrehzahl, durch die Lamellen geführt werden. Diese Ausgestaltung ist Gegenstand der 3.
Erfindungsgemäß wird der Kolbenaußendichtdurchmesser r_KAD, d. h. der äußere Dichtring am Kolben 13, im Verhältnis zum Kolbenangriffsdurchmesser r_KA, d. h. zum Anliegedurchmesser am Kupplungspaket, derart ausgebildet, dass eine Kompensation des dynamischen Drucks bei rotierenden Belaglamellen auf das Kupplungspaket wirkt, da der dynamische Druck bei Differenzdrehzahl über die Belagnutfläche der Kolbenkraft entgegenwirkt, und somit die Bremse in ihrer Momentenübertragungsfähigkeit negativ beeinflusst. Hierbei kann es sich um eine Teil-, Voll- oder Überkompensation handeln. Eine vorteilhafte Ausbildung des Kolbenaußendichtdurchmessers und des Anliegedurchmessers des Kolbens 13 ist in 3 gezeigt.
In 2 ist eine Schnittansicht eines Automatgetriebes mit einer Bremse 1 dargestellt, welche von einer Einrichtung zur Kühlfluidzuführung gemäß einer zweiten Ausführungsform gekühlt wird, wobei das Kühlfluid die Kupplung bzw. die Bremse 1 definiert radial vom Drehzentrum nach außen entsprechend den Pfeilen durchströmt. Hierbei erfolgt die Kühlfluidzuführung innerhalb des Innenlamellenträgers 7 der Bremse 1 bzw. der rotierenden Kupplung.
Erfindungsgemäß ist eine Abdichtung des Kupplungs- bzw. Bremsenraums durch eine Abschottung vorgesehen, um einen unkontrollierten Kühlfluidabfluss zu anderen Bauteilen, wo dies zu Schleppmomenten und Fluidverschäumung führen kann, zu vermeiden. Diese Abschottung kann außen dichtend mit dem Gehäuse und am Innendurchmesser über eine Labyrinthdichtung 10 oder eine schleifende Elastomerdichtung angeordnet sein, wie in 4 beispielhaft gezeigt.
Der Durchtritt des Kühlfluids erfolgt durch Öffnungen im Innenlamellenträger 7 oder alternativ über das Verzahnungsspiel der Innenlamellen 8. Der Abfluss des erhitzten Kühlfluids erfolgt über Öffnungen im Außenlamellenträger 7 oder alternativ über das Verzahnungsspiel der Außenlamellen in einen ringförmigen Kanal 11 mit Mündung in den Ölsumpf 12 bei Bremsen; bei rotierenden Kupplungen wird das erhitzte Kühlfluid ans Getriebegehäuse oder an andere Bauteile mit Rückführung in den Ölsumpf 12 abgeschleudert.
Hierbei ist, wie bereits erläutert, eine Abdichtung des Kühlfluidzuführraums 4 zum Kühlfluidabführraum über die Abstützung der letzten Außenlamelle zum Gehäuse und im betätigten Fall zum anliegenden Kolben 13 vorgesehen. Alternativ dazu können auch Elastomerabdichtelemente auf der Kolbenseite und Abstützseite oder in der Verzahnung der Außenlamellen verbaut werden.
Erfindungsgemäß ist der Kolbeninnendichtdurchmesser r_KFD, d. h. der innere Dichtring am Kolben 13, im Verhältnis zum Kolbenangriffsdurchmesser r_KA derart dimensioniert bzw. ausgebildet, dass der Kühlfluidzuführdruck (Druck im Fluidzuführraum), der über die Belagnutungsfläche aufgrund des entstehenden Druckabfalls in der Belagnutung der Kupplungsbetätigungskraft durch den Kolben entgegenwirkt, gleichzeitig auf die zwischen dem Kolbeninnendichtdurchmesser (r_KID) und dem Kolbenangriffsdurchmesser (r_KA) entstehende Ringfläche wirkt und somit je nach Flächengröße teil- oder vollkompensierend wirkt. Eine vorteilhafte Ausbildung des Kolbens ist in 5 gezeigt.
Bezugszeichenliste

1: Bremse
2: doppelter Ringkanal
3: Zuführkanal
4: Kühlfluidzuführraum
5: Außenlamellen
6: Außenlamellenträger
7: Innenlamellenträger
8: Innenlamellen
9: Kühlfluidabführraum
10: Labyrinthdichtung
11: Ringkanal
12: Ölsumpf
13: Kolben
r_KAD: Kolbenaußendichtdurchmesser
r_KID: Kolbeninnendichtdurchmesser
r_KA: Kolbenangriffsdurchmesser

Claims

Verfahren zur Kühlfluidzuführung für Lamellenkupplungen und -bremsen in Automatgetrieben eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kühlfluid die Lamellenkupplung bzw. -bremse (1) radial von außen in Richtung Drehzentrum oder in die entgegengesetzte Richtung durchströmt, und wobei durch eine vordefinierte Druckdifferenz im Kühlfluid zwischen Kühlfluidzuführung und Ablauf des Kühlfluids eine definierte Durchströmung des Kupplungs- bzw. des Bremspakets gewährleistet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz über eine entsprechende Ansteuerung für die Kühlfluidvolumenstromsteuerung variabel gestaltet wird, wobei der dynamische Druck des Kühlfluids als Steuersignal für die Kühlfluidvolumensteuerung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlfluidzuführung über mindestens einen ringförmigen Kanal (3, 4) bzw. Kühlfluidzuführraum erfolgt, welcher die Bremse (1) bzw. die Kupplung teilweise oder komplett umschließt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall der elektronischen Steuerung der dynamische Druck des Kühlfluids als direktes Steuersignal für das Kupplungsventil der Kupplung bzw. der Bremse (1) verwendet wird, so dass die hydraulische Notanfahrfähigkeit im Rahmen eines Notprogramms gewährleistet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlfluidzuführung innerhalb des Innenlamellenträgers (7) der Bremse bzw. der Kupplung (1) radial von innen nach außen erfolgt.
Einrichtung zur Kühlfluidzuführung für Lamellenkupplungen und -bremsen in Automatgetrieben eines Kraftfahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Zuführung und einer Abführeinrichtung für das Kühlfluid, wobei zwischen der Kühlfluidzuführung und dem Ablauf des Kühlfluids eine vordefinierte Druckdifferenz im Kühlfluid erzielbar ist, so dass eine definierte Durchströmung des Kupplungs- bzw. des Bremspakets gewährleistet ist, wobei in den Reibbelägen der Kupplung bzw. Bremse (1) eine Nutformung vorgesehen ist, die einen definierten Strömungswiderstand verursacht, so dass eine definierte differenzdrehzahlabhängige Druckdifferenz im Kühlfluid zwischen Kühlfluidzuführung und Ablauf des Kühlfluids erzielbar ist, wobei die Kühlfluidzuführung als ringförmiger Kanal (2) ausgebildet ist, der die Kupplung bzw. Bremse (1) teilweise oder komplett umschließt, und wobei dieser ringförmige Kanal (2) als doppelter Ringkanal mit einem ersten und einem zweiten Ringkanal (3, 4) ausgebildet ist, wobei der erste Ringkanal (3) als Zuführkanal konzipiert ist und im ersten Ringkanal (3) Wärme aufgenommen wird, welche über die Außenlamellen (5) durch die Lamellenverzahnung in den Lamellenträger (6) induziert wird, und wobei der zweite Ringkanal (4) als Kühlfluidzuführraum ausgebildet ist, von dem aus das Kühlfluid radial von außen nach innen in Richtung der Bremse (1) bzw. der Kupplung gefördert wird.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenlamellenträger (6) der Bremse (1) bzw. der Kupplung mit Öffnungen versehen ist, um den Durchtritt des Kühlfluids aus dem Kühlfluidzuführraum (4) zum Kupplungspaket zu ermöglichen.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlamellen (5) der Bremse bzw. der Kupplung (1) mit Öffnungen versehen sind, um den Durchtritt des Kühlfluids aus dem Kühlfluidzuführraum (4) zum Kupplungspaket zu ermöglichen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkanal (2) aus dem Kühlfluidzuführraum (4) besteht und dass eine Verblendung der Durchtrittsöffnungen des Außenlamellenträgers (6) zum Kupplungspaket vorgesehen ist, so dass das Kühlfluid volumenstrommäßig verteilt werden kann.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenlamellenträger (7) Öffnungen vorgesehen sind, um das erhitzte Kühlfluid aus dem Kupplungspaket zu einem vorgesehenen Kühlfluidabführraum (9) zu leiten.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzahnungsspiel oder Ausklinkungen der Innenlamellen (8) derart dimensioniert ist, dass der Abfluss des erhitzten Kühlfluids über das Verzahnungsspiel der Innenlamellen (8) zu einem vorgesehenen Kühlfluidabführraum (9) erfolgt.
Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlfluidabführraum (9) eine drucklose Verbindung zum Ölsumpf (12) aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung des Kühlfluidzuführraums (4) zum Kühlfluidabführraum (9) vorgesehen ist.
Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung über die Abstützung der letzten Außenlamelle zum Gehäuse und im Fall einer betätigten Bremse bzw. Kupplung (1) zum anliegenden Kolben (13) erfolgt.
Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung Elastomerabdichtelemente auf der Kolbenseite und auf der Abstützseite oder in der Verzahnung der Außenlamellen (5) vorgesehen sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Innenlamellenträger (7) die Belaglamellen mit Belagnutung platziert sind, so dass bei Differenzdrehzahl in der Bremse bzw. in der Kupplung (1) ein dynamischer Druck in den Kühlfluidzuführraum (4) induziert wird, dessen Größe eine Funktion des Quadrats der Differenzdrehzahl ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlamellen (5) der Bremse bzw. der Kupplung (1) als Belaglamellen ausgebildet sind, so dass kein hydrodynamischer Druck im Kühlfluidzuführraum (4) aufgebaut wird.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenaußendichtdurchmesser (r_KAD) im Verhältnis zum Kolbenangriffsdurchmesser (r_KA) derart ausgebildet ist, dass eine Kompensation des dynamischen Drucks auf das Kupplungspaket wirkt.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenlamellenträger der Bremse (1) bzw. der Kupplung (7) derart ausgebildet ist, dass das Kühlfluid die Kupplung bzw. die Bremse (1) definiert radial vom Drehzentrum nach außen durchströmt, wobei die Kühlfluidzuführung innerhalb des Innenlamellenträgers (7) der Bremse (1) bzw. der Kupplung erfolgt und wobei ein Kühlfluidzuführraum (4) und ein Kühlfluidabführraum (9) vorgesehen sind.
Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung des Kupplungs- bzw. Bremsenraums durch eine Abschottung vorgesehen ist, um einen unkontrollierten Kühlfluidabfluss zu anderen Bauteilen zu vermeiden.
Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschottung außen dichtend mit dem Gehäuse und am Innendurchmesser über eine Labyrinthdichtung (10) oder eine Elastomerdichtung angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenlamellenträger (7) Öffnungen vorgesehen sind, um den Durchtritt des Kühlfluids zu ermöglichen.
Einrichtung nach Anspruch 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzahnungsspiel oder Ausklinkungen der Innenlamellen (8) den Durchtritt des Kühlfluids ermöglicht.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass im Außenlamellenträger (6) Öffnungen vorgesehen sind, um den Abfluss des erhitzten Kühlfluids zu ermöglichen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzahnungsspiel der Außenlamellen (5) derart dimensioniert ist, dass der Abfluss des erhitzten Kühlfluids über das Verzahnungsspiel der Außenlamellen (5) erfolgt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiger Kanal (11) mit Mündung in den Ölsumpf (12) vorgesehen ist, in den der Abfluss des erhitzen Kühlfluids erfolgt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung des Kühlfluidzuführraums (4) zum Kühlfluidabführraum (9) über die Abstützung der letzten Außenlamelle zum Gehäuse und im betätigten Fall zum anliegenden Kolben (13) vorgesehen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung des Kühlfluidzuführraums (4) zum Kühlfluidabführraum (9) über Elastomerabdichtelemente auf der Kolbenseite und Abstützseite oder in der Verzahnung der Außenlamellen (5) vorgesehen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbeninnendichtdurchmesser (r_KID) im Verhältnis zum Kolbenangriffsdurchmesser (r_KA) derart dimensioniert ist, dass der Kühlfluidzuführdruck gleichzeitig auf die zwischen dem Kolbeninnendichtdurchmesser (r_KID) und dem Kolbenangriffsdurchmesser (r_KA) entstehende Ringfläche wirkt und somit je nach Flächengröße teil- oder vollkompensierend wirkt.