HU222033B1

HU222033B1 - Hidraulikus szabályozási kör folyamatosan változtatható sebességváltóhoz

Info

Publication number: HU222033B1
Application number: HU0102140A
Authority: HU
Inventors: Christopher John Greenwood
Original assignee: Torotrak (Development) Limited
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1999-05-07
Publication date: 2003-03-28
Also published as: RU2232321C2; CN1114055C; WO1999058883A1; AU748981B2; BR9910041A; US6626793B1; DE69903150T2; DE69903150D1; GB2337090A; AR015046A1; KR20010043440A; AU3938499A; ZA200005511B; EP1076786B1; EP1076786A1; GB9809959D0; KR100561800B1; HUP0102140A2; PL344136A1; JP2002514725A

Abstract

A találmány tárgya hidraulikus szabályozási kör folytonosanváltoztatható sebességváltóhoz. A találmány szerinti hid- raulikusszabályozási kör tartalmaz egy első hidraulikus nyomásszabályozószelepet (V1) a variátor görgővezérlő fődugattyúit (52) táplálóhidraulikafolyadék nyomásának szabályozására, valamint egy másodikhidraulikus nyomásszabályozó szelepet (V2) a sebességváltótengelykapcsolóit (CL, CR) tápláló hidraulikafolyadék nyomásánakszabályozására. A szelep (V1) és a szelep (V2) sorba van kötve, és egyszelepelrendezés (V3)[első folyadékirányító szelepegység (S1, S2)] azáramlást két szivattyútól (PL, PR) az áramlási irányban a szelep (V1)előtt lévő első pontra (P1), vagy áramlási irányban a szelep (V1)után, de szelep (V2) előtt lévő második pontra (P2) irányítja. Ez azelrendezés lehetővé teszi a tengelykapcsolók (CL, CR) olyanszabályozását, amely nem befolyásolja a görgők helyzetét, és fordítva. ŕ

Description

A találmány tárgya hidraulikus szabályozási kör folytonosan változtatható sebességváltóhoz. A találmány tárgya különösen, de nem kizárólag, hidraulikus szabályozási kör az általában „teljesen toraidnak” nevezett folytonosan változtatható sebességváltóhoz (CVT).

Az ilyen folytonosan változtatható sebességváltók tartalmaznak egy bemeneti tengelyt, amely teljesítményt kap például egy belső égésű motortól, és amelyre egy pár, egymástól bizonyos távolságban lévő bemeneti tárcsa és egy pár, egymásnak háttal, a bemeneti tárcsák között rögzített kimeneti tárcsa van erősítve. A bemeneti tárcsák a tengellyel együtt forognak, míg a kimeneti tárcsák egy csapágy vagy hasonló eszköz révén úgy vannak a tengelyen rögzítve, hogy szabadon foroghatnak. A bemeneti és a kimeneti tárcsák egymással szemben lévő lapjainak kontúija olyan, hogy homorú felületet vagy lapot képeznek, amely tükörképe a vele szemben lévő lapnak. A lapok vagy fél toraid alakúak vagy egész toraid alakúak, és a lapok képezik azokat a felületeket, amelyek között több görgő van elhelyezve. Ezek a görgők viszik át a teljesítményt a bemeneti tárcsák és a kimeneti tárcsák között. A tárcsáknak - legalábbis a teljesen toraid kialakításban - hidraulikus végterhelésük van. Ez gondoskodik a tárcsák és a görgő közötti tapadás fenntartásáról. Ezenkívül maguknak a görgőknek van ugyan egy bizonyos fokú mozgási szabadságuk, de bizonyos fokig hat rájuk egy hidraulikus működtetőtag helyező hatása, amely kifejti mind a nagyobb, mind a kisebb nyomást egy hidraulikus szabályozási körben, mint ezt a PCT GB/00956 számú szabadalom, vagy a 2282196 számú brit szabadalom ismerteti.

A fenti rendszer, amely a 12,14 bemeneti tárcsát, a 16 bemeneti tengelyt és a 13, 20 kimeneti tárcsát tartalmazza, az 1. ábrán látható. Láthatók továbbá a 22 görgők, valamint egy kettős működésű 24 hidraulikus dugattyú, amely kifejti mind a nagyobb, mind a kisebb nyomást egy hozzárendelt hidraulikus szabályozási körben a görgők helyzetének befolyásolása végett, és így változtatja a sebességváltó áttételi viszonyát. A hidraulikus végterhelést egy 26 hidraulikus kamra szolgáltatja, amely nyomás alatt álló hidraulikafolyadékkal táplálva a 14 bemeneti tárcsát a másik, 12 bemeneti tárcsa felé terheli, és ezzel gondoskodik a tapadás fenntartásáról.

A fenti rendszerhez alkalmas hidraulikus vezérlést a bejelentők PCT GB/00956 számú szabadalma ismerteti. Ennek a vezérlésnek a fő hidraulikus köre a csatolt

2. ábrán látható. Nincs szükség arra, hogy ezt a rendszert itt részletesen taglaljuk, de látható, hogy a 99 és 100 szelep párhuzamosan van kötve, és akár különkülön, akár együtt működtethetők, hogy változtassák - a 22 görgők helyzetének befolyásolása végett - a hidraulikus szabályozási körben fennálló nyomást, valamint változtassák az egyik, 37 vagy 43 tengelykapcsolóra adott hidraulikus nyomást. A vezérlés független, vagyis a tengelykapcsolók hidraulikus nyomásának változtatása nem befolyásolja a görgők helyzetét, és viszont.

A találmányunk elé kitűzött feladat olyan hidraulikus szabályozási kör folytonosan változtatható sebességváltóhoz, amely tökéletesíti a fenti kialakítást azzal, hogy szabályozási kör képes gyorsabban reagálni a kedvezőtlen működési feltételekre.

Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a folytonosan változtatható sebességváltó - amely tartalmaz egy variátort és több üzemmódváltó tengelykapcsolót - tartalmaz egy első és egy második hidraulikus tápvezetéket, az első és a második tápvezetékhez hozzárendelt első, illetőleg második hidraulikus szivattyút, amelyek hidraulikafolyadékot szivattyúznak át és annak nyomását fokozzák, egy első és egy második hidraulikus nyomásszabályozó szelepet, amelyek szabályozzák a variátor görgőszabályozó dugattyúira adott hidraulikafolyadék nyomását, és szabályozzák az üzemmódváltó tengelykapcsolókat tartalmazó sebességváltó tengelykapcsoló rendszerére adott hidraulikafolyadék nyomását, az első és a második szelep sorba van kötve, és egy első folyadékirányító szelepegység az áramot a szivattyúktól szelektíven az áramlási irányban az első szelep előtt lévő első pontra, vagy áramlási irányban az első szelep után, de áramlási irányban a második szelep előtt lévő második pontra irányítja, és ezáltal az első szelep szabályozza a görgőszabályozó dugattyúkra jutó hidraulikafolyadék nyomását, és a második szelep szabályozza a sebességváltó tengelykapcsoló rendszerére jutó hidraulikafolyadék nyomását.

Az első folyadékirányító szelepegység előnyös módon két kétútú szelepet tartalmaz, amelyeknek van első és második kiömlőnyílásuk, és mindegyik első kiömlőnyílás úgy van kötve, hogy folyadékot szállít az első pontra (áramlási irányban az első szelep elé), míg mindegyik második kiömlőnyílás úgy van kötve, hogy folyadékot szállít a második pontra (az első szelep és a második szelep közé).

Az első szelepet előnyös módon nyomásfokozó szelep képezi az áramlási irányban előtte fennálló, a variátorhoz jutó nyomás szabályozása végett, és az első szelepen átmenő minden áram egyesül minden, közvetlenül a második pontra irányított árammal, majd a második szelepre (a tengelykapcsoló-szabályozó szelepre) jut

A hidraulikus szabályozási kör előnyös módon tartalmaz továbbá átfolyáskorlátozó egységet, amely a folyadékáramot a folyadékirányító szelepegység és a második pont közötti közvetlen bevezetésben úgy szabályozza, hogy az ellenállás mindegyik ágban lényegében egyenlő az első szelepen átmenő tápútban fennálló teljes ellenállással.

Az egyik különösen előnyös elrendezésben a rendszer tartalmaz egy további átfolyáskorlátozót az első szelep tápvezetékében, és a további átfolyáskorlátozó és az első szelepben lévő átfolyáskorlátozó együttes ellenállása lényegében egyenlő az első átfolyáskorlátozó ellenállásával és az első folyadékirányító szelepegység és a második pont közötti mindegyik tápvezetékágban lévő minden ellenállással.

A rendszer előnyös módon tartalmaz továbbá egy, a jármű lassulását jelző monitort és egy kapcsolóegységet, amely az első folyadékirányító szelepegységet úgy kapcsolja, hogy a jármű lassulásának észlelésekor a szi2

HU 222 033 Β1 vattyúktól érkező összes folyadékot az első szelephez irányítsa.

A rendszer előnyös módon olyan kapcsolóegységet tartalmaz, amely az első folyadékirányító szelepegységet úgy kapcsolja, hogy szivattyúktól érkező összes folyadékot nem az első ponthoz, hanem a második ponthoz irányítja.

Az egyik elrendezésben a rendszer tartalmaz egy első és egy második üzemmódváltó tengelykapcsolót, amelyek úgy vannak kötve, hogy áramlási irányban a szivattyúk után lévő pontról kapnak folyadékot.

A rendszer előnyös módon mindegyik tengelykapcsoló tápvezetékéből tartalmaz egy átfolyáskorlátozót, amely előre meghatározott nyomást tart fenn a hozzávezető tápvezetékben.

Előnyös módon mindegyik tengelykapcsoló tápvezetékében, egy hozzárendelt szivattyú és a tengelykapcsoló között van egy tengelykapcsoló-töltő szelep, amely folyadékáramot kap a hozzárendelt szivattyútól vagy egy, áramlási irányban a második pont előtt, de áramlási irányban a második szelep után lévő elsődleges töltési pont útján, vagy egy, áramlási irányban a szivattyúk után, de áramlási irányban az első pont előtt lévő másodlagos töltési pont útján.

Az egyik elrendezésben a másodlagos töltési pont áramlási irányban az első folyadékirányító szelepegység előtt van.

Amennyiben a rendszer tengelykapcsolókat tartalmaz, úgy előnyös módon mindegyik tengelykapcsoló el van látva egy gyorsürítő szeleppel, amely egy első helyzetben áramlást irányít a hozzárendelt tengelykapcsolóhoz, egy második helyzetben lehetővé teszi, hogy a folyadék a tengelykapcsolóból távozzon, de megakadályozza, hogy folyadék áramoljon a tengelykapcsolóba.

A rendszer előnyös módon tartalmaz vezérlőeszközt a tengelykapcsoló-töltő szelepek olyan vezérlésére, hogy a tengelykapcsoló töltési művelete alatt az elsődleges töltési pontról, és a tengelykapcsoló kapcsolódási művelete alatt a másodlagos töltési pontról jut be folyadék

Ezenkívül a rendszer tartalmazhat vezérlőeszközt az első folyadékirányító szelepegység olyan vezérlésére, hogy folyadékot irányítson mindkét szivattyútól egy adott tengelykapcsolóra a másodlagos töltési pont útján.

A rendszer előnyös módon tartalmaz továbbá egy folyadékgyűjtő tartályt, amely a tengelykapcsoló kapcsolódásának befejezése után befogadja a folyadékáramot

A folyadékgyűjtő tartály a folyadékot előnyös módon az áramlási irányban a második szelep előtt, de áramlási irányban az első szelep után lévő harmadlagos töltési pontról kapja.

A fenti folyadékgyűjtő tartály alkalmazása esetén a második szelepet mágnesszelep képezi.

Az egyik különösen előnyös elrendezésben a rendszer tartalmaz továbbá egy változtatható átfolyású tehermentesítő szelepet, továbbá a második szelepet mágnesszelep képezi, amely egy első helyzetben az áramlást a szelepen át egy olajteknőbe irányítja, míg egy második helyzetben a folyadékot a változtatható átfolyású tehermentesítő szelepre irányítja.

A változtatható átfolyású tehermentesítő szelepet előnyös módon rugóval terhelt tehermentesítő szelep képezi, és ez a szelep „állítható idejű átfolyáskorlátozó” kört tartalmaz, amely az áramlás egy részét befogadva és a folyadékgyűjtő tartály rugó felőli oldalához irányítva támogatja a rugóhatást és a hidraulikus rendszerben fokozza a nyomást.

A tehermentesítő szelepnek előnyös módon van egy elvezető eleme, amely elvezet a szelep rugó felőli oldalán összegyűlt minden folyadékot.

Egy célszerű elrendezésben a hidraulikus szabályozási kör tartalmazza a folytonosan változtatható sebességváltó egy hidraulikus végteihelő mechanizmusát, valamint egy eszközt (szelepet), amely a szivattyúk által létesített két nyomás közül a nagyobbik nyomással táplálja a hidraulikus végterhelő mechanizmust.

A fenti elrendezés előnyös módon tartalmaz nyomásérzékelő szelepet, amely úgy van kötve, hogy mindkét szivattyútól kap hidraulikafolyadékot, és csak a nagyobb nyomású folyadékot irányítja a végterhelő mechanizmusra.

A fenti végterhelő mechanizmuson kívül a hidraulikus szabályozási kör ellátható egy eszközzel, amely a végterhelő mechanizmust a szivattyúk által létesített két nyomás közül nem a nagyobbik, hanem - változatként - a kisebbik nyomással táplálja.

A hidraulikus szabályozási kör tartalmaz továbbá; kapcsolóeszközt, amely a végterhelő mechanizmust tápláló folyadékot a kisebbik nyomás és a nagyobbik nyo-; más között átkapcsolja.

A találmány tárgya továbbá a fentebb leírt hidraulikus szabályozási körrel ellátott folytonosan változtatható sebességváltó.

Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül az

1. ábra egy folytonosan változtatható sebességváltó vázlata, a

2. ábra a technika állása szerinti hidraulikus szabályozási kör diagramja, a

3. ábra variátorban alkalmazott, találmány szerinti hidraulikus szabályozási kör egyik kiviteli alakjának diagramja, a

4-12. ábra a találmány szerinti hidraulikus szabályozási kör különböző kiviteli alakjai, amelyeket szükség vagy kívánat esetén a 3. ábra szerinti rendszer módosítására lehet alkalmazni.

Az ábrákon, elsősorban a 3. ábrán látható, hogy a jelen elrendezés a fentebb leírt elrendezés módosítása, de hasonló szabályozási stratégiát alkalmaz, mint ezt később leírjuk. A 3. ábra szerinti konkrét elrendezésből világos, hogy a találmány szerinti 30 szabályozási körben van egy P_L első folyadékszivattyú és egy P_R második folyadékszivattyú. Mindkét szivattyú folyadékot szállít egy 32 folyadékgyűjtő tartályból és azt az első, 34 tápvezetékhez, valamint a második, 36 tápvezetékhez irányítja. A 34,36 tápvezetéknek az áramlási irányban alsó vé3

HU 222 033 Β1 gén van egy V₃ szelepelrendezés, amely egy vagy két

S,, illetőleg S₂ mágnesszelepet tartalmaz. Mindkét elrendezésben a szelep vagy szelepek úgy van(nak) elrendezve, hogy a folyadék bármelyik, P_L vagy P_R szivattyúról szelektíven vagy egy, áramlási irányban a szabályozóV] szelep előtt lévő P, első pontra, vagy áramlási irányban a Vj szelep után, de a V₂ szelep előtt lévő P₂ második pontra irányítható. A V_} szelep és a V₂ szelep (egyes kiviteli alakokban) nyomásfokozó szelep, vagyis működésűk korlátozza a rajtuk átfolyó áramot és fokozza a nyomást a hozzá vezető tápvezetékben. A V₃ szelepelrendezés és/vagy az S_t mágnesszelep és az S₂ mágnesszelep viszont egyszerű mágnesszelep, amelyek nem befolyásolják a vezetékben fennálló nyomást. Fontos annak megjegyzése, hogy a szabályozó- V_t szelep és V₂szelep sorba van kötve, és nem párhuzamosan, mint a fentebb említett PCT GB/00956 számú szabadalom szerint A mágnesszelepek egyértelműen úgy vannak kötve, hogy az egyik vagy mindkét, 34, 36 tápvezetéket a Vj szelephez vagy a V₂ szelephez kötik, és az ezen az ábrán látható kapcsolási elrendezésben P₂>Pj. A két nyomás közötti különbség ΔΡ, vagyis a V₃ szelepen bekövetkező nyomáscsökkenés. A V₂ szelepen bekövetkező ΔΡ nyomáscsökkenés a szabályozási körben állítja be az abszolút nyomásokat, anélkül, hogy befolyásolná a szivattyúkban bekövetkező nyomáscsökkenéseket, és nem befolyásolja a Vj szelepet (hacsak - például tehermentesítő szelepek következtében - a szivattyúktól kapott áramok meg nem változnak). Ebből következik, hogy a V] szelep variátorszabályozó szelepként, míg a V₂ szelep tengelykapcsoló-szabályozó szelepként alkalmazható. Ebben az elrendezésben lehetséges a teljesen üzembiztos működés úgy, hogy az S₃ mágnesszelep és az S₂ mágnesszelep azonos pontra van beállítva. így a szivattyúkon a nyomáskülönbség nulla, és a variátomak nem jön létre reakcióereje. Később részletesen leírjuk, hogyan működik a V, szelep és a V₂ szelep a görgők helyzetének változtatása és/vagy a tengelykapcsoló kapcsolódása végett, de már most érdemes megemlíteni, hogy az előbb említett szelepek által létesített ellennyomást a görgők helyzetének szabályozása és/vagy a tengelykapcsoló kapcsolódásának szabályozása során felhasználjuk. Nyilvánvaló, hogy ebben az elrendezésben a tengelykapcsoló-szabályozó V₂ szelep által létesített ellennyomás változásainak semmiféle hatása sincs a Vj szelep által létesített ellennyomásra, minthogy a variátor szabályozására nyomáskülönbséget használunk. A tengelykapcsoló kapcsolódása tehát úgy mehet végbe, hogy a variátor görgőinek helyzetét nem befolyásolja.

Bizonyos körülmények között célszerű lehet a szabályozási körben a folyadékot fojtani. A fojtást a 4. ábrán látható R átfolyáskorlátozó és r átfolyáskorlátozó hozza létre. Ezeket az áttekinthetőség végett a továbbiakban nem ábrázoljuk. Az ellenállások rendeltetése az, hogy csillapítsák a variátor görgőinek mozgását, és az ábrázolt elrendezésben a V) szelepen fellépő nulla igény esetén az Vj szelep nulla igényhez tartozó áramlási ellenállása RV_t, nulla reakció esetén (a szivattyú nyomáscsökkenése nulla) a bal oldal ellenállása egyenlő lesz a jobb oldal ellenállásával, vagyis R=r+RVj. Következőleg r fojtási követelmény esetén R értékének egyenlőnek kell lennie (r+RVj)-gyel, vagyis a fojtásnak és a szelep minimális áramlási ellenállásának összegével. Viszont vészleállítás esetén, amikor a variátor görgőinek mozgása miatti ellennyomást minimalizálni kell, akkor ezt a szabályozási kört be lehet állítani az áttételi viszony változásával szembeni minimális ellenállásra úgy, hogy mindkét, Sj mágnesszelep és Sj mágnesszelep a H kapura (nagynyomású ágra) van állítva, ami lehetővé teszi a szabad visszaáramlást és a korlátlan folyadékáramlást az egyik vezetékből a másikba. Ezzel elkerüljük a technika állása szerinti kapcsolásokkal járó nyomás alá helyezési problémákat és vákuumproblémákat. Emellett fojtott nulla reakció hozható létre azzal, hogy mindkét, Sj mágnesszelep és mágnesszelep az L kapura (kisnyomású ágra) van állítva. Ennek megvalósítása végett a jelen elrendezés tartalmaz egy 16 monitort is a jármű fékezésének, illetőleg lassításának kijelzésére, valamint egy 18 kapcsolót, amely a 16 monitor jelére reagálva indítja az S_t mágnesszelep és az S₂ mágnesszelep szabályozását, hogy a jármű fékezésének, illetőleg lassításának észlelésekor a P_L első folyadékszivattyútól és P_R második folyadékszivattyútól érkező összes folyadék a V, szelepre irányuljon. Az áttekinthetőség érdekében ezeket az elemeket csak az 5. ábrán ábrázoltuk.

Az 5. ábrán látható a tengelykapcsolók egyik lehetséges hidraulikus bekötése. Ebben az elrendezésben a nagynyomású üzemmód tengelykapcsolója (a továbbiakban a C_R tengelykapcsoló) és a kisnyomású üzemmód tengelykapcsolója (a továbbiakban a C_L tengelykapcsoló) áramlási irányban közvetlenül a P_L első folyadékszivattyú és a P_R második folyadékszivattyú után van a 12,14 tápvezetékhez kötve. Ez az elrendezés lehetővé teszi, hogy a hidraulikus szabályozási körökben létesített abszolút nyomások hassanak a tengelykapcsolókra. Az ábrázolt elrendezésben - abból kiindulva, hogy a C_R tengelykapcsoló a kőiben a nagy nyomásra van kötve - a C_L tengelykapcsolóhoz tartozó üzemmód úgy kapcsolható, hogy az Sj mágnesszelep és az 5¼ mágnesszelep beállítását megfordítjuk, és így a C_L tengelykapcsoló van a H nagynyomású ágra kötve. Mint látható, a nyomást a C_L tengelykapcsolóban a V₂ szelepen bekövetkező ΔΡ nyomáscsökkenés szabályozza, és ezt a szelepet használjuk bármelyik csatlakozó tengelykapcsoló szabályozására anélkül, hogy ez befolyásolná a másik, már kapcsolódott tengelykapcsolót (Cr). A tengelykapcsoló csúsztatásakor (vagyis amikor a jármű teljesítményét a kerekekről leveszik és a motort terheli), az Sj mágnesszelep és S₂ mágnesszelep felcserélhető, de a variátor szabályozásához szükséges nyomáskülönbség kicsi, és így a tengelykapcsolónak a V₂ szelep kisnyomású pontján való működtetése, ami megemelt abszolút nyomásokat igényel, nem okoz működési problémát. Ebben a fázisban természetesen üzemmódváltás nem lehetséges, mivel a csatlakozó tengelykapcsolót nem lehet tölteni. Ez azonban nem okoz problémát, mert a csúsztató átkapcsolás kisnyomású üzemmódba a jármű hajthatóságának komoly romlása nélkül eleve megakadályozható.

HU 222 033 Bl

Röviden a 6. ábrára áttérve, a C_R tengelykapcsoló kapcsolódott állapotában a C_L tengelykapcsoló töltéséhez a tengelykapcsoló 22 tápvezetékében nyitni kell a 20 szelepet. Ez lehetővé teszi, hogy a P_L első folyadékszivattyú a körben lévő két nyomás közül a kisebbik nyomással töltse a tengelykapcsolót. Egy alkalmas r_L ellenállás használható a variátoron a nyomáskülönbség fenntartására a tengelykapcsoló töltésének lépése alatt. A V₂ szelep fojtása (vagy bizonyos körülmények között zárása) következtében az áramlás a P_R második folyadékszivattyútól a 26 bal vezetékágba irányul, úgyhogy helyettesíti a P_L első folyadékszivattyútól jövő áramlást. A körnek a tengelykapcsoló töltéséhez szükséges nyomásai a folyadék adott viszkozitása szerint különbözőek. Ez az elrendezés ugyan teljesen elfogadható lépésben kapcsolja a tengelykapcsolót, de kívánatos lehet egy további szabályozási kör alkalmazása, amely tengelykapcsoló rángatásának elkerülése végett akkor irányítja a tengelykapcsolóra ható nyomásokat, amikor a lemezek megközelítik egymást.

Egy másik és lehetőleg robusztusabb elrendezés látható a 7. ábrán. Itt a fenti elrendezés ki van egészítve a megfelelő szivattyú és tengelykapcsoló között lévő F_Lés F_r tengelykapcsoló-töltő szeleppel. Ezek a szelepek a megfelelő szivattyútól az áramlási irányban a P₂ második pont után, a V₂ szelep előtt lévő Ppp elsődleges töltési pont útján, vagy áramlási irányban a P_L első folyadékszivattyú és a P_R második folyadékszivattyú után, de a Pj első pont előtt lévő Spp másodlagos töltési pontról kapnak folyadékot. Az F_L és F_R tengelykapcsoló-töltő szelepen kívül mindegyik tengelykapcsoló el van látva egy E_L gyorsürítő szeleppel, illetőleg egy E_r gyorsürítő szeleppel. Az E szelepek rendeltetése az, hogy a tengelykapcsolót összekössék a kapcsolófolyadékkal, vagy leválasszák az áramot, és levezessék a tengelykapcsolóban lévő összes folyadékot a vázlatosan ábrázolt 30 olajteknőbe.

Működéskor a C_R tengelykapcsoló teljesen kapcsolódik, ha biztosítva van, hogy az F_R tengelykapcsolótöltő szelep a P_R második folyadékszivattyúhoz van kötve, és az E_r gyorsürítő szelep leválasztja a 30 olajteknőhöz menő levezetőnyílást és minden áramot a tengelykapcsolóhoz irányít. A C_L tengelykapcsoló le van választva, vagyis az E_L gyorsürítő szelep a 30 olajteknőhöz van kötve, úgyhogy a folyadék a tengelykapcsolóból kiürülhet, de az F_L tengelykapcsoló-töltő szelep a Ppp elsődleges töltési ponthoz van kötve. így a 26 bal vezetékág töltve van, és a V₂ szelep működéséhez tartozó nyomáson van. A C_L tengelykapcsoló töltése úgy kezdődik, hogy az E_L gyorsürítő szelep kapcsol, ezzel beköti az F_L tengelykapcsoló-töltő szelepet, de elválasztja a levezetőnyílást az olajteknőtől, és lehetővé teszi, hogy folyadék áramoljon a Ppp elsődleges töltési pontoktól az F_L tengelykapcsoló-töltő szelepen és az E_l gyorsürítő szelepen át. A V₂ szelep a töltési nyomás szabályozására használható, szélsőséges esetekben teljesen lezárhat és az egész áramot mindkét szivattyútól a C_L tengelykapcsolóra irányíthatja. A tengelykapcsoló töltése folyamán a szabályozási kör nyomása természetesen változni (nőni) fog, de a Vj szelep egyedül határozza meg a szivattyúk közötti nyomáskülönbséget, és így a variátort a tengelykapcsoló töltési folyamata nem befolyásolja. Amikor a C_L tengelykapcsoló kisebb nyomású hidraulikafolyadékkal van tele, akkor az F_L tengelykapcsoló-töltő szelep (mágnesszelep) a szivattyú bekötésére kapcsol a C_R tengelykapcsoló számára, vagyis közvetlen összekötést hoz létre az Spp másodlagos töltési ponthoz, és ekkor a V₂ szelep úgy tudja szabályozni a szabályozási kör nyomásait, hogy anélkül biztosítja a teljes kapcsolódást, hogy ez befolyásolná a variátor reakcióinak a Vj szelep által szabályozott beállításait. A nagyobb nyomású folyadékot arra alkalmazzuk, hogy teljesen kapcsolja a C_L tengelykapcsolót. Ha ez már kapcsolódásban van, akkor az S_t mágnesszelep H helyzetbe (nagynyomású ágra) kapcsol, ezzel a sebességváltót szinkronbeállításra váltja, és az üzemmódváltási folyamat azzal folytatódik, hogy a nem kívánt tengelykapcsoló táplálása egyszerűen lekapcsolódik. Nyilvánvaló, hogy a töltési-kapcsolási ciklus mindkét szivattyú folytonos áramával megy végbe, anélkül, hogy az áramlás a szabályozási kör bármelyik oldalán megfordulna. Következőleg a variátor reakciónyomásai nem változnak, hacsak az egyik vagy másik szivattyúnál lévő tehermentesítő szelep nem befolyásolja az áramlást a szabályozási körben. Alkalmas 31 monitort és vezérlőkészüléket lehet az E_L gyorsürítő szelep, az F_l tengelykapcsoló-töltő szelep és az F_R tengelykapcsoló-töltő szelep, E_R gyorsürítő szelep kapcsolására használni, ha és amikor erre szükség van. A normális működés során a V₂ szelep úgy van beállítva, hogy a töltési folyamat alatt viszonylag nagy nyomást létesít, hogy a tengelykapcsoló töltési ideje csökkenjen. Ez jelentősen korlátozza az áramlást a szabályozási körből,. Ennek következtében a tengelykapcsoló teljesen töltött állapotában a szabályozási kör nyomásai hirtelen nőni fognak, mert a szivattyúkat „üresbe” állítja az, hogy nincs áramlás a tengelykapcsolókhoz. Ezt a problémát többféleképpen lehet megoldani. Az egyik megoldás a

8. ábrán látható.

A 8. ábra szerinti elrendezésben van egy 32 folyadékgyűjtő tartály, amely a tengelykapcsoló kapcsolódásának befejezése után folyadékáramot fogad be. A 32 folyadékgyűjtő tartály áramlási irányban a Ppp elsődleges töltési pont után, de a V₂ szelep előtt lévő Tpp harmadlagos töltési pontnál van a szabályozási körbe bekötve. A 32 folyadékgyűjtő tartály előnyös módon változtatható ellenállású folyadékgyűjtő tartály, amelynél például egy 34 rugó hat egy 35 tartálylemez felső felületére, úgyhogy a 32 folyadékgyűjtő tartályba irányuló folyadékáramnak a rugóerő legalább részben ellene hat. A rugóállandó meghatározásával és/vagy változtatható állandójú rugó alkalmazásával iniciálható a tengelykapcsoló töltésekor fellépő nyomások automatikus szabályozása. A töltési folyamat elején például kis rugóállandó, a végén nagyobb rugóállandó alkalmazható.

Feltéve, hogy az üzemmódváltás, vagy a tengelykapcsoló töltése és kapcsolódása a tengelykapcsoló kis viszonylagos mozgásával megy végbe, a fenti 32 folyadékgyűjtő tartály kellően szabályozhatja a kapcsolódási folyamatot ahhoz, hogy a V₂ szelepet egy 36 mágnes5

HU 222 033 Bl szelep helyettesítse, ahogyan ez legjobban a 9. ábrán látható. Ebben az elrendezésben a 36 mágnesszelepet kétállású szelep képezi. A 36 mágnesszelep első állásában folyadék irányul a 30 olajteknőbe, a második állásában ennek kiömlőnyilása zárva van, és ezért a folyadék a 32 folyadékgyűjtő tartályba irányul. A működés során a töltési-kapcsolódási folyamat úgy valósul meg, hogy a kapcsolódás befejezéséig megakadályozzuk folyadék kilépését a hidraulikus szabályozási körből. A tengelykapcsoló ellenállása megváltoztatja a variátor helyzetét, úgyhogy a helyes áttétel a tengelykapcsoló kapcsolódása előtt jön létté.

Egy másik elrendezés helyettesíti a változtatható átfolyású tehermentesítő szelepet a 32 folyadékgyűjtő tartálynál. A kapcsolódási nyomás a tengelykapcsolókban viszonylag kicsi lesz, mert a sebességváltó nem igényli, hogy a rácsatlakozó tengelykapcsoló teljesítményt vigyen át. Ez a változat a 10. ábrán látható. A tehermentesítő szelepet vázlatosan a 38 szelepnél ábrázoltuk. A10. ábra szerinti elrendezésben a tehermentesítő szelepet a 40 tápvezeték köti a 38 szelephez. A 40 tápvezetéknek van egy, a tehermentesítő szelep nyomáslétesitő oldalához kötött 40A első vezetékága, és egy, a tehermentesítő szelep rugóoldalához kötött 40B második vezetékága. Vázlatosan ábrázoltuk továbbá a 42 rugót. A második vezetékágban van egy 44 állítható idejű átfolyáskorlátozó, amely támogatja egy változtatható ellennyomás létrehozását. Ennek az ellennyomásnak a nulla időpontban van egy minimális alapértéke, majd a kívánt profil szerint nő. A tehermentesítő szelep megtöltése végett a 36 mágnesszelep a tehermentesítő szelepet úgy kapcsolja, hogy a hidraulikafolyadék közvetlenül a szelep nyomás alatt álló oldalához áramoljon, ahol olyan ütemben gyűlik össze, amely a nyomástól és a kiömlőnyílás nagyságától függ. Nyilvánvaló, hogy a 42 rugó úgy működik, hogy szabályozza a nyomást a tehermentesítő szelepben, és a 44 állítható idejű átfolyáskorlátozó útján belépő minden áram a rugó felett lép be a tehermentesítő szelepbe, és növeli a rugóerőt. A szabályozási kör nyomása az idővel nő, de egyik szivattyút sem viszi „üresbe”. Amikor a tengelykapcsoló kapcsolódása befejeződött, akkor a 36 mágnesszelep visszaáll a

9. ábrán látható helyzetbe, úgyhogy a hidraulikafolyadék visszatér a 30 olajteknőbe. Ahhoz, hogy a hidraulikafolyadék kiürülhessen a 32 folyadékgyűjtő tartály rugóoldaláról, a dugattyú testében van egy kis 46 kifolyónyílás. Ennek a 46 kifolyónyílásnak a nagyságát úgy választjuk meg, hogy elhanyagolható hatása legyen a 32 folyadékgyűjtő tartály nyomás alá helyezésére, de elég nagy legyen ahhoz, hogy lehetővé tegye a hidraulikafolyadék kiürülését a rugóoldalról, amikor a tengelykapcsoló kapcsolódása befejeződött.

A tengelykapcsolók egy másik kapcsolása a 11. ábrán látható. Itt a nagynyomású táplálás a tengelykapcsoló kapcsolódásához az áramlási irányban a V] szelep előtt, de a P_t első pont után lévő SPpp második elsődleges töltési ponttól származik. Az ábrázolt szabályozási kör jobb oldali működésre van beállítva. Az F_R tengelykapcsoló-töltő szelep és az E_r gyorsürítő szelep úgy van beállítva, hogy a C_R tengelykapcsolót a Vj szelephez kösse, és a P_R második folyadékszivattyú a nagynyomású szivattyú. A C_L tengelykapcsoló úgy van beállítva, hogy a kisebb nyomású folyadékkal töltődik, vagyis az E_Lgyorsürítő szelep közvetlenül a C_L tengelykapcsolóhoz van kötve, és az F_L tengelykapcsoló-töltő szelep a Ppp elsődleges töltési pontra, vagyis a kisebb nyomású forrásra van kötve. Ha a sebességváltó nyomatékül felcserélődnek, akkor a beállítások az S_L szelep és az S_R szelep között a tengelykapcsolók bekötéseinek változása nélkül felcserélődnek, vagyis a megcsúszás minden üzemmódban lehetséges, és felcserélt működés lehetséges úgy, hogy a tengelykapcsoló a nagy nyomásra van kötve (V_}szelep). Fékezéshez az S₂ mágnesszelep és az Sp szelep a tengelykapcsoló feltételeinek változtatása nélkül a Vj szelephez köthető. Emellett hozzáadható a tengelykapcsoló szabályozása az F szelep helyzetének olyan változtatásával, hogy a Ppp elsődleges töltési ponthoz köti.

A variátor hidraulikus végterheléssel való ellátására a 12. ábra szerinti elrendezés alkalmazható. Ebben az elrendezésben egy 50 szelep - amelyet általában „a nagyobb nyomás érvényesül” elnevezéssel illetnek - van a két tápvezeték közé kötve és végterhelési célokból nagynyomású folyadékot szolgáltat. A hagyományos „a kisebb nyomás érvényesül” elnevezésű szelep, amilyet a PCT GB/00956 számú szabadalom ismertet, a jer len elrendezésből elhagyható, mert a Ppp elsődleges töltési pont szolgáltatja a két nyomás közül a kisebbet; amely meghatározza a variátor differenciális szabályozását a szabályozási körben, és arra alkalmazható, hogy kis nyomáson hidraulikafolyadékot szolgáltasson a végterhelő kamra töltéséhez. A végterhelő mechanizmus működése megegyezik a korábbival, amennyiben a hidraulikus kamrát az 50 szelep („a nagyobb nyomás érvényesül”) tölti, amelyet a Ppp elsődleges töltési ponton a; szabályozási kör Vj szelepe szabályoz.

Nyilvánvaló, hogy a Vj szelep működtethető az ellennyomások változtatására, és így a nyomások szabályozására az 52, 54 görgővezérlő fődugattyúban és az 52a-52c és 54a-54c görgövezérlő segéddugattyúban, ahogyan ez a 3. ábrán látható.

Nyilvánvaló az is, hogy egyetlen elektronikus monitor és vezérlő elláthatja a leírásban ismertetett valamennyi felügyeleti és vezérlési funkciót. Ilyen monitort és vezérlőt vázlatosan a 3. ábrán ábrázoltunk.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Hidraulikus szabályozási kör folytonosan változtatható sebességváltóhoz (CVT), amely tartalmaz egy variátort és több üzemmódváltó tengelykapcsolót (C_R, C_L), valamint egy első és egy második hidraulikus tápvezetéket (34,36), az első és a második tápvezetékhez (34, 36) hozzárendelt első, illetőleg második hidraulikus szivattyút (P_L, Pjt), amelyek hidraulikafolyadékot szivattyúznak át és annak nyomását fokozzák, egy első és egy második hidraulikus nyomásszabályozó szelepet (Vj, V₂), amelyek szabályozzák a variá6

HU 222 033 Β1 tor görgőszabályozó dugattyúira (52, 54) adott hidraulikafolyadék nyomását, és szabályozzák az üzemmódváltó tengelykapcsolókat tartalmazó sebességváltó tengelykapcsoló rendszerére (C_R, Cl) adott hidraulikafolyadék nyomását, azzal jellemezve, hogy az első és a második szelep (V„ V₂) sorba van kötve, és egy első folyadékirányító szelep (S_b S₂) az áramot a szivattyúktól (P_L, Pr) szelektíven az áramlási hányban az első szelep (VJ előtt lévő első pontra (PJ vagy áramlási irányban az első szelep (Vj) után, de áramlási irányban a második szelep előtt lévő második pontra (P₂) irányítja, és ezáltal az első szelep (Vj) szabályozza a görgőszabályozó dugattyúkra jutó hidraulikafolyadék nyomását, és a második szelep szabályozza a sebességváltó tengelykapcsolóira (C_R, C_L) jutó hidraulikafolyadék nyomását.
2. Az 1. igénypont szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy az első folyadékirányító szelepegység két kétútú szelepet (S_b S₂) tartalmaz, amelyeknek van első és második kiömlőnyílásuk, és mindegyik első kiömlőnyílás úgy van kötve, hogy folyadékot szállít az első pontra (P J, míg mindegyik második kiömlőnyílás úgy van kötve, hogy folyadékot szállít a második pontra (P₂).
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy első szelepet (VJ nyomásfokozó szelep képezi az áramlási irányban előtte fennálló, a variátorhoz jutó nyomás szabályozása végett, és az első szelepen (V J átmenő minden áram egyesül minden, közvetlenül a második pontra (P₂) irányított árammal, majd a második szelepre (V₂) jut.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy tartalmaz továbbá átfolyáskorlátozó egységet (R), amely a folyadékáramot a folyadékirányító szelepegység (S_b S₂) és a második pont (P₂) közötti közvetlen bevezetésben úgy szabályozza, hogy az ellenállás mindegyik ágban lényegében egyenlő az első szelepen (VJ átmenő tápútban fennálló teljes ellenállással.
5. A 4. igénypont szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy a rendszer tartalmaz egy további átfolyáskorlátozót (r) az első szelep (VJ tápvezetékében, és a további átfolyáskorlátozó (r) és az első szelepben (VJ lévő ellenállás együttes ellenállása lényegében egyenlő az első átfolyáskorlátozó (R) ellenállásával és az első folyadékirányító szelepegység (S_bS₂) és a második pont (P₂) közötti mindegyik tápvezetékágban (26) lévő minden ellenállással.
6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy tartalmaz továbbá egy, a jármű lassulását jelző monitort (16) és egy kapcsolóegységet (18), amely az első folyadékirányító szelepegységet úgy kapcsolja, hogy a jármű lassulásának észlelésekor a szivattyúktól (P_L, Pr) érkező összes folyadékot az első szelephez (VJ irányítsa.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy olyan kapcsolóegységet (18) tartalmaz, amely az első folyadékirányító szelepegységet (S_b S₂) úgy kapcsolja, hogy szivattyúktól (P_L, PjJ érkező összes folyadékot nem az első ponthoz (P J, hanem a második ponthoz (P₂) irányítja.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy a rendszer tartalmaz egy első és egy második üzemmódváltó tengelykapcsolót (C_R, Cl), amelyek úgy vannak kötve, hogy áramlási irányban a szivattyúk (P_L, Pr) után lévő pontról kapnak folyadékot.
9. A 8. igénypont szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy mindegyik tengelykapcsoló (C_R, C_l) tápvezetékében tartalmaz egy további átfolyáskorlátozót (r_L, r_R), amely előre meghatározott nyomást tart fenn a hozzávezető tápvezetékben.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy mindegyik tengelykapcsoló (C_R, C_L) tápvezetékében, egy hozzárendelt szivattyú (P_L, Pr) és a tengelykapcsoló között van egy tengelykapcsoló-töltő szelep (Fl, Fr), amely folyadékáramot kap a hozzárendelt szivattyútól vagy egy, áramlási irányban a második pont (P₂) előtt, de áramlási irányban a második szelep (V₂) után lévő elsődleges töltési pont (P_FP) útján, vagy egy, áramlási irányban a szivattyúk (P_L> Pr) ^ut^ⁿ> áramlási irányban az első pont (P J előtt lévő másodlagos töltési pont (Spp) útján.
11. A 10. igénypont szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy a másodlagos töltési pont (Spp) áramlási irányban az első folyadékirányító szelepegység (S_b S₂) előtt van.
12. A 8-11. igénypontok bármelyike szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy mindegyik tengelykapcsoló (C_R, C_L) el van látva egy gyorsürítő szeleppel (E_l, Er), amely egy első helyzetben áramlást irányit a hozzárendelt tengelykapcsolóhoz (C_R, Cl), egy második helyzetben lehetővé teszi, hogy a folyadék a tengelykapcsolóból távozzon, de megakadályozza, hogy folyadék áramoljon a tengelykapcsolóba.
13. A 11. vagy 12. igénypont szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy tartalmaz vezérlőeszközt (31) a tengelykapcsoló-töltő szelepek (F_L, Fr) olyan vezérlésére, hogy a tengelykapcsoló töltési művelete alatt az elsődleges töltési pontról (Ppp), és a tengelykapcsoló kapcsolódási művelete alatt a másodlagos töltési pontról (Spp) jut be folyadék.
14. A 10-13. igénypontok bármelyike szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy a rendszer tartalmaz vezérlőeszközt az első folyadékirányitó szelepegység (S_b S₂) olyan vezérlésére, hogy folyadékot irányítson mindkét szivattyútól (P_b P₂) egy adott tengelykapcsolóra (C_R, C_L) a másodlagos töltési pont (Spp) útján.
15. Az 1-14. igénypontok bármelyike szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy tartalmaz továbbá egy folyadékgyűjtő tartályt (32), amely a tengelykapcsoló (C_R, C_L) kapcsolódásának befejezése után befogadja a folyadékáramot.
16. A 15. igénypont szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy folyadékgyűjtő tartály (32) a folyadékot az áramlási irányban a második szelep (V₂) előtt, de áramlási irányban az elsődleges töltési

HU 222 033 Bl pont (Ppp) után lévő hannadlagos töltési pontról (Tpp) kapja.
17. A 16. igénypont szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy a második szelepet (V₂) mágnesszelep képezi.
18. Az 1-14. igénypontok bármelyike szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy tartalmaz továbbá egy változtatható átfolyású tehermentesítő szelepet (38), továbbá a második szelepet (V2) mágnesszelep (36) képezi, amely egy első helyzetben az áramlást a mágnesszelepen át egy olajteknőbe (30) irányítja, míg egy második helyzetben a folyadékot a változtatható átfolyású tehermentesítő szelepre (38) irányítja.
19. A 18. igénypont szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy a változtatható átfolyású tehermentesítő szelepet (38) rugóval (42) terhelt tehermentesítő szelep képezi, és ez a szelep .Állítható idejű átfolyáskorlátozó” kört tartalmaz, amely az áramlás egy részét befogadva és a tehermentesítő szelep (38) rugó felőli oldalához irányítva támogatja a rugóhatást és a hidraulikus szabályozási körben fokozza a nyomást.
20. A 19. igénypont szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy a tehermentesítő szelepnek (38) van egy kifolyónyílása (46), amely elvezet, a szelep (38) rugó (42) felőli oldalán összegyűlt, minden folyadékot.
21. Az 1-20. igénypontok bármelyike szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy a sebességváltó tartalmaz egy hidraulikus végterhelő mechanizmust, amelyet a szivattyúk (P_L, P_R) által létesített két nyomás közül a nagyobbik nyomás táplál.
22. A 21. igénypont szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy nyomásérzékelő szelepet (H^,), amely úgy van kötve, hogy mindkét szivattyútól (P_L, Pr) kap hidraulikafolyadékot, és csak a nagyobb nyomású folyadékot irányítja a végterhelő mechanizmusra.
23. Az 1-22. igénypontok bármelyike szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy a sebességváltó tartalmaz egy hidraulikus végterhelő mechanizmust, amelyet a hidraulikus szabályozási körben lévő kisebbik nyomás táplál.
24. A 23. igénypont szerinti hidraulikus szabályozási kör, azzal jellemezve, hogy tartalmaz továbbá kapcsolóeszközt, amely a végterhelő mechanizmust tápláló folyadékot a szabályozási körben fennálló kisebbik nyomás és a nagyobbik nyomás között átkapcsolja.