DE4342784A1 - Hydraulikkreis - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikkreis, der für ein Automatikgetriebe verwendet werden kann.

In den Fig. 5 und 6 sind Kreislaufdiagramme dargestellt, die zwei Beispiele eines eine Ölpumpe enthaltenden Ab­ schnitts eines Hydraulikkreises für ein Automatikgetriebe zeigen. Fig. 4 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Beispiel eines solchen Automatikgetriebes zeigt.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Hydraulikkreis wird Arbeitsöl in einer Ölwanne 1 durch eine Ölpumpe 3 über einen in einem Gehäuse 11 eines Automatikgetriebes 10 angeordneten Ölfilter 2 angesaugt. Wenn das Arbeitsöl durch ein Regel­ ventil 4 strömen kann, wird es in zwei Teile geteilt, wobei einer als Leitungsdruck verwendet wird und der andere zu einem Drehmomentwandler und einem Schmierkreis über ein Drehmomentwandler-Druckregelventil 5 gefördert wird, das nachstehend als "TC-Druckregelventil 5" be­ zeichnet wird. Außerdem wird ein überschüssiger Teil des dem Regelventil 4 zugeführten Arbeitsöls zu der Saugseite der Ölpumpe 3 zurückgeführt.

Ein weiterer Teil des Arbeitsöls, der von der Förderseite der Ölpumpe 3 abgetrennt wurde, wird verschiedenen Steu­ erventilen des Automatikgetriebes über einen externen Ölfilter 6 zugeführt, der an der Außenwand des Gehäuses 11 des Automatikgetriebes 10 angebracht ist (siehe Fig. 4).

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Hydraulikkreis wird das Arbeitsöl in der Ölwanne 1 durch die Ölpumpe 3 über den in dem Gehäuse 11 des Automatikgetriebes 10 angeordneten Ölfilter 2 angesaugt. Nachdem das Arbeitsöl durch das Regelventil 4 strömen kann, wird das Arbeitsöl in zwei Teile geteilt, wobei einer als Leitungsdruck verwendet wird und der andere dem Drehmomentwandler-Druckregelven­ til 5 zugeführt wird. Das Arbeitsöl, das durch das Dreh­ momentwandler-Druckregelventil 5 geströmt ist, wird über eine Kühleinrichtung 7 zu dem externen Ölfilter 6 und weiter zu einem Drehmomentwandler 8 gefördert.

Der in Fig. 6 gezeigte Hydraulikkreis ist außerdem so ausgelegt, daß ein überschüssiger Teil des zu dem Regel­ ventil 4 geförderten Arbeitsöls zu der Saugseite der Ölpumpe 3 zurückgeführt wird.

Der Ölfilter 2, der an der Saugseite der Ölpumpe 3 an­ geordnet ist und in dem Gehäuse 11 des Automatikgetriebes 10 aufgenommen ist, dient dazu, feste Partikel aus dem Arbeitsöl in dem Hydraulikkreis zu entfernen. Bei dem Ölfilter 2 wird ein Filtermedium mit relativ großen Poren verwendet, da zu kleine Poren zu einem größeren Lei­ stungsverlust der Ölpumpe 3 führen würden.

Wenn die Poren des Filtermediums des Ölfilters 2 zu groß sind, enthält das von der Ölpumpe 3 geförderte Arbeitsöl jedoch immer noch feste Partikel, die korrekte und ruhige Betätigung jedes Ventils beeinträchtigen könnte. Dies führt dazu, daß es nicht länger möglich ist, die Zufuhr des Arbeitsöls in den benötigten Mengen sicherzustellen.

Um dieses potentielle Problem zu lösen, ist der externe Ölfilter 6 zusätzlich zu dem innerhalb des Automatikge­ triebes 10 angeordneten Ölfilters 2 angebracht, so daß die Lebensdauer des Arbeitsöls des Automatikgetriebes verlängert und die Wartung des Automatikgetriebes verein­ facht werden kann.

Bei dem Hydraulikkreis von Fig. 5 ist der externe Ölfil­ ter 6, der innen mit einem Filtermedium versehen ist, das kleinere Poren aufweist als das Filtermedium des Ölfil­ ters 2, zusätzlich zu dem Filter 2 an der Förderseite der Pumpe 3 angeordnet, weshalb das Arbeitsöl, aus dem zu­ sätzlich feste Partikel ausgefiltert wurden, den einzel­ nen Steuerventilen zugeführt wird.

Auf der anderen Seite kann bei dem Hydraulikkreis von Fig. 6 das über das TC-Druckregelventil 5 zugeführte Arbeitsöl durch den externen Ölfilter 6 strömen, der innen mit einem Filtermedium versehen ist, das kleinere Poren aufweist. Es werden daher weitere Festpartikel aus dem Arbeitsöl herausgefiltert. Das Arbeitsöl wird dann dem Drehmomentwandler 8 zugeführt.

Das von der Ölpumpe 3 dem Regelventil 4 zugeführte Ar­ beitsöl wird zur Außenseite freigegeben, wenn die Menge des Arbeitsöls größer wird als die, die für das Regelven­ til 4 erforderlich ist. Das so freigegebene Arbeitsöl wird sowohl bei dem Hydraulikkreis von Fig. 5 als auch bei dem Hydraulikkreis von Fig. 6 der Saugseite der Ölpumpe 3 zurückgeführt.

Der in den Fig. 5 und 6 gezeigte Hydraulikkreis muß jedoch so ausgelegt sein, daß ein in Kombination mit dem externen Ölfilter vorgesehenes Entlastungsventil betätigt wird, wenn der externe Filter verstopft ist, um das Arbeitsöl zur stromabwärtigen Seite zur führen. Außerdem besteht bei dem Hydraulikkreis von Fig. 5 das Problem, daß die Belastung der Ölpumpe durch den Strömungswider­ stand des externen Ölfilters erhöht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv einfachen Mitteln einen Hydraulikkreis zu schaffen, der es gestattet, daß Arbeitsöl mit einem geringen Verschmut­ zungsgrad verschiedenen Abschnitten zugeführt werden kann, ohne daß die Belastung einer Ölpumpe erhöht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein zweiter Ölfil­ ter in einem Bypass-Kreis angeordnet wird, durch den ein überschüssiger Teil des Arbeitsöls, dessen Druck durch eine Druckregeleinrichtungen geregelt wurde, zur Ansaug­ seite der Ölpumpe zurückströmen kann.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist deswegen ein Hydraulikkreis vorgesehen, der für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs geeignet ist. Der Hydraulikkreis weist eine Ölpumpe, einen ersten Ölfilter, der an der Saugseite der Ölpumpe angeordnet ist, einen zweiten Ölfilter, der mit einem Filtermedium versehen ist, das kleinere Poren als der erste Ölfilter aufweist, ein Ölreservoir, in dem Arbeitsöl gespeichert wird, eine an der Förderseite der Ölpumpe angeordnete Regeleinrichtung zur Druckregelung des Arbeitsöls, das durch die Ölpumpe aus dem Ölreservoir über den ersten Ölfilter angesaugt wird, und eine Über­ schußölleitung aufweist, die mit der Regeleinrichtung verbunden ist, um überschüssiges Arbeitsöl aus der Regel­ einrichtung zu einer hydraulisch betätigten Einrichtung zu leiten. Der Hydraulikkreis ist dadurch gekennzeichnet, daß er eine Bypass-Ölleitung aufweist, die mit einem Zwischenabschnitt der Überschußölleitung verbunden ist, um wenigstens einen Teil des überschüssigen Öls an eine Stelle zwischen der Ölpumpe und dem ersten Ölfilter zurückzuführen, und daß der zweite Ölfilter an einem Zwischenabschnitt der Bypass-Ölleitung angeordnet ist.

Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrau­ likkreises ist der zweite Ölfilter in der Bypass-Leitung der Ölpumpe angeordnet, durch die ein überschüssiger Teil zur Saugseite der Ölpumpe zurückgeführt wird, dessen Druck durch die Regeleinrichtung reguliert wurde. Es ist deshalb möglich, trotz der Anordnung des zweiten Ölfil­ ters Öl mit einem geringen Verschmutzungsgrad verschiede­ nen Abschnitten zuzuführen, ohne die Ölpumpe extra zu belasten.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ebenfalls ein Hydraulikkreis vorgesehen, der eine Ölpum­ pe, einen ersten Ölfilter, der an der Saugseite der Ölpumpe angeordnet ist, ein Ölreservoir, in dem Öl ge­ speichert wird, eine an der Förderseite der Ölpumpe angeordnete Regeleinrichtung zur Druckregelung des durch die Ölpumpe aus dem Ölreservoir über den ersten Ölfilter angesaugten Öls, und eine Ölrückführleitung aufweist, um das von der Regeleinrichtung kommende Öl an einer Stelle zwischen der Ölpumpe und dem ersten Ölfilter zurückzufüh­ ren. Der Hydraulikkreis ist dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Ölfilter in einem Zwischenabschnitt der Ölrückführleitung angeordnet ist.

Bei der zweiten Ausführungsform des Hydraulikkreises wird das Öl mit fortlaufendem Betrieb immer sauberer, so daß durch das Öl′ geschmierte Hochgeschwindigkeits-Gleitteile vor Beschädigungen geschützt sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein vereinfachtes Kreislaufdiagramm eines Hydrau­ likkreises, der für ein Automatikgetriebe verwen­ det werden kann;

Fig. 2 den Aufbau des Hydraulikkreises von Fig. 1;

Fig. 3 ein vereinfachtes Kreislaufdiagramm eines Motor­ schmierkreises;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht, die ein Beispiel eines Automatikgetriebes mit einem zweiten Ölfil­ ter zeigt;

Fig. 5 ein Kreislaufdiagramm eines bekannten Hydraulik­ kreises, der für ein Automatikgetriebe geeignet ist;

Fig. 6 ein Kreislaufdiagramm eines anderen Beispiels eines bekannten Hydraulikkreises, der für ein Automatikgetriebe geeignet ist.

Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungs­ form des Hydraulikkreises wird Arbeitsöl in einer Ölwanne 1 durch eine von einem Abtrieb eines Motors 21 angetrie­ bene Ölpumpe 3 über einen ersten Ölfilter 2 angesaugt, der in einem Gehäuse 11 eines Automatikgetriebes 10 angeordnet ist (siehe Fig. 4). Sobald das Arbeitsöl durch ein Regelventil 4 strömen kann, wird das Arbeitsöl in zwei Teile aufgeteilt, wobei ein Teil als Leitungsdruck durch eine Leitungsdruck-Förderleitung 22 einem Steuer­ kreislauf zugeführt wird und der andere Teil einem Dreh­ momentwandler und einem Schmierkreis über ein Drehmom­ entwandler-Druckregelventil 5 zugeführt wird, das nach­ stehend als "TC-Druckregelventil 5" bezeichnet wird. Der Aufbau dieses Hydraulikkreises ist der gleiche wie der Aufbau des in Fig. 5 gezeigten Hydraulikkreises.

Zwischen dem Regelventil 4 und dem TC-Druckregelventil 5 ist eine Überschußölleitung 18 angeordnet. Ein Teil des von dem Regelventil 4 kommenden überschüssigen Arbeitsöls wird durch eine Bypass-Leitung 9 abgezweigt, die mit der Überschußölleitung 18 verbunden ist. Falls nötig, wird dieses Überschußöl in zwei Teile geteilt, wobei der eine Teil dem Drehmomentwandler zugeführt wird und der andere Teil einer saugseitigen Leitung der Ölpumpe 3 an einer Stelle zugeleitet wird, die sich stromabwärts des ersten Ölfiters 2 befindet. Zusätzlich zu dem innerhalb des Automatikgetriebes 10 angeordneten ersten Ölfilter 2 ist ein zweiter Ölfilter 6 in die Bypass-Leitung 9 einge­ setzt, der innen mit einem Filtermedium versehen ist, das kleinere Poren aufweist als das Filtermedium des ersten Ölfilters 2. Der zweite Ölfilter 2 ist austauschbar an einer geeigneten Stelle der Außenwand des Gehäuses 11 angebracht (siehe Fig. 4).

Bei der ersten Ausführungsform ist das Regelventil 4 so ausgelegt, daß es einen nicht benötigten extra Teil des Arbeitsöls als Überschußöl freigibt, wenn die Drehzahl des Motors beispielsweise 1000 U/min. überschreitet.

Da das Überschußöl der Bypass-Leitung 9 zugeleitet und zur Saugseite der Ölpumpe 3 über den zweiten Ölfilter 6 zurückgeführt wird, der mit dem die kleineren Poren aufweisenden Filtermedium versehen ist, wird mehr Über­ schußöl aus dem Regelventil 4 in die Hauptleitung zurück­ geführt, wenn die Drehzahl des Motors ansteigt, während feste Partikel zusätzlich aus ihm entfernt werden. Mit fortlaufendem Betrieb wird den einzelnen Teilen Arbeitsöl zugeführt, dessen Verschmutzungsgrad sich zunehmend verringert.

Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Ölsieb 12 in der Leitungsdruck-Förderleitung 22 auf der Leitungsdruck- Förderseite des Regelventils 4 angeordnet.

Wenn eine Ölpumpe 3 zusammengebaut und in das Gehäuse 11 eingebaut wird, ist es unvermeidbar, daß Späne entstehen. Wenn solche Späne an der Förderseite der Ölpumpe 3 ver­ bleiben und der Motor gestartet wird, werden feste Parti­ kel, die mit dem sich innerhalb der Ölwanne 1 befindli­ chen Arbeitsöl vermischt sind, durch die Ölfilter 2, 6 entfernt, die beim Zusammenbau erzeugten Späne treten jedoch in einen Ventilkörper 19 ein, in dem das Regelven­ til 4 und die jeweiligen Leitungen aufgenommen oder ausgebildet sind. Diese Späne können deshalb eine Fest­ setzung des Ventils verursachen.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist das Ölsieb 12 an der Leitungsdruck-Förderseite des Regelventils 4 angeord­ net. Das Sieb 12 ist mit einem Filtermedium versehen, das größere Poren aufweist als der erste Ölfilter 2. Daher verstopft das Ölsieb 12 nicht, obwohl es die Späne ent­ fernen kann, und deshalb kann der durch das Ölsieb 12 hindurchgehende Leitungsdruck ausreichend übertragen werden.

Auf der Förderseite der Ölpumpe 3 ist ein Entlastungs­ ventil 13 angeordnet. Außerdem sind Öffnungen 14 bis 17 vorgesehen. Die Öffnung 14 ist an der stromaufwärtigen Seite des zweiten Ölfilters 6 angeordnet, um sicherzu­ stellen, daß das Arbeitsöl in ausreichenden Mengen dem Drehmomentwandler und dem Schmiersystem zugeführt wird.

Aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus ist es bei dem erfindungsgemäßen Hydraulikkreis möglich, bei fortlaufen­ dem Betrieb des Motors Arbeitsöl zurückzuführen und dem zweiten Ölfilter 6 zuzuführen, das einen geringeren Verschmutzungsgrad aufweist. Darüber hinaus ist der zweite Ölfilter 6, der mit dem die kleineren Poren auf­ weisenden Filtermedium versehen ist, in der Bypass-Lei­ tung 9 angeordnet und filtert einen überschüssigen Teil des Arbeitsöls nach seiner Druckregulierung durch das Regelventil 4. Die Belastung der Ölpumpe 3 wird daher nicht erhöht.

Bei dem zweiten Ölfilter 6 besteht das potentielle Pro­ blem, daß er verstopfen könnte, was zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes und daher zu einer Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit führt. Es ist jedoch nicht notwendig, ein zusätzliches Entlastungsventil vorzusehen, da der zweite Ölfilter 6 in der Bypass-Leitung 9 für Überschußöl angeordnet ist.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Hydraulikkreise für Automatikgetriebe begrenzt. Die vorliegende Erfindung kann ebenso, auf ähnliche Weise, wie es anhand der ersten Ausführungsform beschrieben ist, für einen Motorschmier­ kreislauf verwendet werden, der als zweite Ausführungs­ form in Fig. 3 gezeigt ist, wobei die Elemente, die denen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Der in Fig. 3 gezeigte Motorschmierkreislauf weist ein Entlastungsventil 20 auf. Wenn der Förderdruck der Ölpum­ pe 3, d. h. der einem geschmierten Teil zugeführte Hydrau­ likdruck, wenigstens auf einen vorherbestimmten Wert erhöht wird, öffnet das Entlastungsventil 20. Das Entla­ stungsventil 20 hat also eine druckregulierende Funktion, um den aufzubringenden Hydraulikdruck konstant zu halten. Der Förderdruck aus dem Entlastungsventil 20 wird durch eine Ölrückführleitung an eine Stelle zwischen einem ersten Ölfilter 2 und einer Ölpumpe 3 zurückgeführt. An einem Zwischenabschnitt der Ölrückführleitung ist ein zweiter Ölfilter 6 eingesetzt. Der zweite Ölfilter 6 ist mit einem Filtermedium versehen, das kleinere Poren als der erste Ölfilter 2 aufweist. Aufgrund dieses Aufbaus wird das Öl immer dann weitergefiltert, wenn das Ent­ lastungsventil 20 öffnet, so daß es bei fortdauerndem Betrieb möglich ist, mit Öl zu schmieren, das reiner ist. Folglich wird durch den Hydraulikkreis der zweiten Aus­ führungsform ein wirksamerer Schutz von Hochgeschwindig­ keits-Gleitteilen, wie z. B. einer Nockenwelle, Kolben und Buchsen (nicht gezeigt), gegen Beschädigungen erreicht.

Claims (9)

1. Hydraulikkreis, der für ein Automatikgetriebe (10) eines Fahrzeugs geeignet ist, mit

• - einer Ölpumpe (3),
• - einem ersten Ölfilter (2), der an der Saugseite der Ölpumpe (3) angeordnet ist,
• - einem zweiten Ölfilter (6), der mit einem Filter­ medium versehen ist, das kleinere Poren aufweist als der erste Ölfilter (2),
• - einem Ölreservoir (1), in dem Arbeitsöl gespei­ chert wird,
• - einer an der Förderseite der Ölpumpe (3) angeord­ neten Regeleinrichtung (4) zur Druckregelung des durch die Ölpumpe (3) aus dem Ölreservoir (1) über den ersten Ölfilter (2) angesaugten Arbeitsöls, und
• - einer Überschußölleitung (18), die mit der Regel­ einrichtung (4) verbunden ist, um von der Regel­ einrichtung (4) kommendes überschüssiges Arbeitsöl einer hydraulisch betätigten Vorrichtung zuzufüh­ ren, dadurch gekennzeichnet,
• - daß eine Bypass-Leitung (9) mit einem Zwischen­ abschnitt der Überschußölleitung (18) verbunden ist, um wenigstens einen Teil des überschüssigen Arbeitsöls an eine Stelle zwischen der Ölpumpe (3) und dem ersten Ölfilter (2) zurückzuführen, und
• - daß der zweite Ölfilter an einem Zwischenabschnitt der Bypass-Ölleitung (9) angeordnet ist.

2. Hydraulikkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Leitungsdruck-Förderleitung (22) mit der Regeleinrichtung (4) verbunden ist, um einen durch die Regeleinrichtung (4) geregelten Leitungs­ druck einer anderen hydraulisch betätigten Vorrich­ tung zuzuführen, daß ein dritter Ölfilter (12) in der Leitungsdruck-Förderleitung (22) angeordnet ist, und daß ein Ventilkörper (19) vorgesehen ist, in dem wenigstens die Regeleinrichtung (4), die Überschuß­ ölleitung (18), die Leitungsdruck-Förderleitung, der dritte Ölfilter (12) und die Bypass-Leitung (9) aufgenommen ist.

3. Hydraulikkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnung (14) an der strom­ aufwärtigen Seite des zweiten Ölfilters (6) angeord­ net ist.

4. Hydraulikkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Öffnung (14) in dem Ventilkörper (19) angeordnet ist.

5. Hydraulikkreis nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Ölfilter (12) mit einem Filtermedium versehen ist, das größere Poren aufweist als der erste Ölfilter (2).

6. Hydraulikkreis nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulisch betätigte Vorrichtung ein Drehmomentwandler ist, der zwischen dem Automatikgetriebe (10) und einem Motor (21) des Fahrzeugs angeordnet ist.

7. Hydraulikkreis nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ölfilter (6) austauschbar an der Außenwand des Gehäuses (11) des Automatikgetriebes (10) angebracht ist.

8. Hydraulikkreis mit

• - einer Ölpumpe (3),
• - einem ersten Ölfilter (2), der an der Saugseite der Ölpumpe (3) angeordnet ist,
• - einem Ölreservoir (1), in dem Öl gespeichert ist,
• - einer an der Förderseite der Ölpumpe (3) angeord­ neten Regeleinrichtung (20) zur Regelung des Druckes des aus dem Ölreservoir (1) über die erste Ölleitung (2) durch die Ölpumpe (3) angesaugten Öls, und
• - einer Ölrückführleitung für eine Rückführung des von der Regeleinrichtung (20) kommenden Öls zu einer Stelle zwischen der Ölpumpe (3) und dem ersten Ölfilter (2), dadurch gekennzeichnet, daß
• - ein zweiter Ölfilter (6) an einem Zwischenabschnitt der Ölrückführleitung angeordnet ist.

9. Hydraulikkreis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Regeleinrichtung (20) ein Entlastungs­ ventil ist, das sich öffnet, wenn der Förderdruck der Ölpumpe (3) wenigstens bis auf einen vorherbestimmten Wert angestiegen ist.