DE102007055811A1 - Hydraulic control arrangement for friction clutch utilized as e.g. moving off clutch, in reduction gear in motor vehicle, has holding valve to which system pressure is supplied, where pressure is activated in terms of adjustment of valve - Google Patents

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Abstract

The arrangement has a controllable two-position-holding valve (6) subordinated to a clutch control valve (4). A friction clutch (2) is controlled in such a manner that the clutch is switched from a non-operating position to a holding position with a predetermined pressure threshold. Application of clutch control pressure is stopped, and system pressure (P1) is switched at a hydraulic actuating drive, in the holding position. The system pressure is supplied to the holding valve, where the system pressure is activated in terms of adjustment of the holding valve in the holding position. An independent claim is also included for a reduction gear comprising two friction clutches.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuerungsanordnung für eine durch einen hydraulischen Stellantrieb betätigte Reibungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a hydraulic control system for a operated by a hydraulic actuator friction clutch according to the preamble of claim 1.

Hydraulisch betätigte Reibungskupplungen werden in modernen Antriebssystemen für Kraftfahrzeuge in Verbindung mit Automatgetrieben vielfach eingesetzt, und zwar beispielsweise als Anfahrkupplungen oder als Schaltkupplungen in Untersetzungsgetrieben einer einem Automatgetriebe nachgeordneten Altrad-Getriebeanordnung. Dabei muss grundsätzlich auch für den Fall, dass die Ansteuerung des Kupplungssteuerventils beispielsweise durch ein Versagen der elektrischen Steuerung ausfällt, eine Strategie dahingehend vorgesehen sein, welchen Betriebszustand die jeweilige Kupplung dann einnehmen soll. In den meisten Fällen ist es aus Gründen der Fahrsicherheit sinnvoll, dass die Kupplung dann geschlossen bleibt oder geschlossen wird, damit das Fahrzeug zumindest an einen verkehrstechnisch sinnvollen Platz verbracht werden kann.hydraulic actuated friction clutches are used in modern propulsion systems often used for motor vehicles in conjunction with automatic transmissions, namely as start-up clutches or as clutches in reduction gears of an automatic transmission downstream Altrad gear assembly. It basically has to in the event that the control of the clutch control valve for example, due to a failure of the electrical control fails, a strategy to be provided, which operating state should then take the respective clutch. In most cases it makes sense for reasons of driving safety, that the Clutch then remains closed or closed to allow the vehicle at least spent on a traffic technically meaningful place can be.

Aus der DE 699 25 963 T2 ist eine hydraulische Kupplungssteuerung für eine Anfahrkupplung bekannt, bei der bei einem Versagen der elektrischen Kupplungsansteuerung über ein verhältnismäßig aufwendiges Ventilsystem ein unabhängig von der Hauptpumpe des Hydrauliksystems erzeugter drehzahlabhängiger Öldruck (Staudruck) aufgenommen und an den Stellantrieb der Kupplung geliefert wird, und zwar derart, dass die Kupplung bei niedriger Motordrehzahl geöffnet bleibt und sich bei zunehmender Drehzahl zunehmend schließt, so dass ein Anfahrbetrieb möglich ist.From the DE 699 25 963 T2 a hydraulic clutch control for a starting clutch is known in which when a failure of the electric clutch control via a relatively complex valve system independently generated from the main pump of the hydraulic system speed-dependent oil pressure (back pressure) is received and delivered to the actuator of the clutch, in such a way that the clutch remains open at low engine speed and increasingly closes with increasing speed, so that a start-up operation is possible.

Bei den systembedingt stets mehrfach vorhandenen Schaltkupplungen eines Untersetzungsgetriebes der oben genannten Art sind derartige aufwendige Ventilsysteme schon aus Gründen des erforderlichen Bauraumes, des Gewichtes und der Kosten oft nicht möglich oder nicht sinnvoll. Bei bisher bekannten Lösungen werden die Stellantriebe üblicherweise über Ansteuersysteme angesteuert, die im stromlosen Zustand einen drucklosen Zustand einnehmen (proportionale Kupplungssysteme), oder die im stromlosen Zustand einen druckbeaufschlagten Zustand einnehmen (invers-proportionale Kupplungssysteme). Dabei nehmen die Kupplungen stets einen der nächsten vorgesehenen Gangstufe entsprechenden fest voreingestellten Zustand ein. Bei derartigen Untersetzungsgetrieben besteht jedoch die Forderung an die Hydraulik, dass z. B. bei einer fehlenden Ansteuerung über die Aktuatorik die vor dem Ausfall bestehende Gangstufe erhalten bleibt und nicht in eine voreingestellte Gangstufe geschaltet wird. Im langsamen Bereich des Untersetzungsgetriebes soll die entsprechende Gangstufe bei einem Ausfall der Elektronik beibehalten werden, um beispielsweise bei starkem Gefälle oder bei starken Steigungen keinen Zugkraftverlust zu erleiden, während im schnellen Bereich des Untersetzungsgetriebes die aktuelle Gangstufe erhalten bleiben soll, weil ein Rückschalten in den langsamen Bereich bei hohen Geschwindigkeiten einem Blockieren des Antriebsstranges gleich käme. Die oben beschriebenen Ansteuersysteme mit proportionalen bzw. invers-proportionalen Kupplungssystemen sind deshalb zur Ansteuerung eines Untersetzungsgetriebes ungeeignet.at the system always several times existing clutches one Reduction gear of the above type are such complex Valve systems already for reasons of the required installation space, Of weight and costs often impossible or not meaningful. In previously known solutions, the actuators are usually over Triggered control systems that in the de-energized state, a non-pressurized Take state (proportional clutch systems), or in the de-energized state to take a pressurized state (inverse-proportional Coupling systems). The clutches always take one of the next provided gear stage corresponding fixed preset state one. In such reduction gears, however, there is the requirement to the hydraulics that z. B. at a lack of control over the actuators receive the existing before the failure gear ratio remains and is not switched to a preset gear. In the slow range of the reduction gear, the corresponding Gear stage to be maintained in case of failure of the electronics, for example on steep slopes or on steep climbs none To suffer traction loss while in the fast range the reduction gear, the current gear ratio are maintained should, because a backshift in the slow range at high speeds equal to blocking the drive train would. The control systems described above with proportional or inversely proportional clutch systems are therefore for driving a reduction gear unsuitable.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steuerungsanordnung für eine durch einen hydraulischen Stellantrieb betätigte Reibungskupplung zu schaffen, die bei einem Bauraum-, Gewicht und Kosten sparenden Aufbau sicherstellt, dass bei einem Ausfall der elektrischen Ansteuerung des Kupplungssteuerventils die aktuelle Gangstufe geschaltet bleibt.In front In this background, the invention is based on the object hydraulic control arrangement for a by a hydraulic actuator actuated friction clutch to create in a space, Weight and cost saving construction ensures that at one Failure of the electrical control of the clutch control valve the current gear remains switched.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruches, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The Solution to this problem arises from the features of Hauptanspruches, while advantageous embodiments and Further developments of the invention, the dependent claims are.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zur Lösung des beschriebenen technischen Problems die bestehenden Druckverhältnisse an den Stellantrieben der beteiligten Kupplungen und insbesondere z. B. der gerade aktiven Kupplung bei einem Aggregat mit mehreren zusammenwirkenden Kupplungen einfach festgehalten werden sollten.Of the Invention is based on the finding that the solution the described technical problem, the existing pressure conditions on the actuators of the clutches involved and in particular z. As the currently active clutch in an aggregate with several interacting clutches should be simply held.

Gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs geht die Erfindung demnach aus von einer hydraulischen Steuerungsanordnung für eine durch einen hydraulischen Stellantrieb betätigte Reibungskupplung, umfassend ein an einen Systemdruck angeschlossenes, über eine elektrische Steuerung angesteuertes Kupplungssteuerventil zur Erzeugung eines variablen Kupplungssteuerdrucks für den Stellantrieb, wobei Mittel vorgesehen sind, um bei Ausfall der elektrischen Steuerung einen vorgegebenen Kupplungsbetriebszustand aufrechtzuerhalten. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist dabei vorgesehen, dass dem Kupplungssteuerventil ein steuerbares 2-Stellungs-Halteventil nachgeordnet ist, welches über einen zum Kupplungssteuerdruck proportionalen Schaltdruck angesteuert wird derart, dass es bei einer vorgegebenen Druckschwelle des Kupplungssteuerdrucks aus einer Außerbetriebsstellung, bei der es den jeweiligen Kupplungssteuerdruck zum Stellantrieb durchlässt, in eine Haltestellung geschaltet wird, bei der es den Kupplungssteuerdruck absperrt und den diesem Halteventil zugeführten Systemdruck auf den Stellantrieb schaltet, wobei gleichzeitig der Systemdruck im Sinne einer Verstellung in die Haltestellung auf das Halteventil aufgeschaltet wird.According to the features of the main claim, the invention is therefore based on a hydraulic control arrangement for a hydraulic actuator operated by a friction clutch, comprising a connected to a system pressure, controlled via an electrical control clutch control valve for generating a variable clutch control pressure for the actuator, wherein means are provided in order to maintain a predetermined coupling operating state in case of failure of the electrical control. To solve the problem, it is provided that the clutch control valve is followed by a controllable 2-position holding valve, which is controlled via a switching pressure proportional to the clutch control pressure such that it at a predetermined pressure threshold of the clutch control pressure from an inoperative position in which it is the respective Clutch control pressure to the actuator passes, is switched to a holding position, in which it shuts off the clutch control pressure and the system pressure supplied to this holding valve switches to the actuator, wherein at the same time the system pressure in the sense of an adjustment in the holding position is switched to the holding valve.

Der Systemdruck liegt demnach immer an dem dem Kupplungssteuerventil nachgeordneten Halteventil an, er bleibt jedoch abgesperrt, solange der Kupplungssteuerdruck einen vorgegebenen Druckpegel noch nicht erreicht hat. Bei Erreichen dieses Druckpegels schaltet das Halteventil um, so dass der Stellantrieb der Kupplung nicht mehr vom Kupplungssteuerdruck des Kupplungssteuerventils, sondern über das nachgeschaltete Halteventil vom Systemdruck beaufschlagt wird. Gleichzeitig wirkt der Systemdruck als Haltedruck, welcher das Halteventil in der Haltestellung hält, solange der Systemdruck nicht unter einen bestimmten Druckpegel abfällt. Bei einer folgenden Absenkung des als Haltedruck wirkenden Systemdruckes unter einen vorgegebenen Schwellenwert, der nur bei stehender Hauptölpumpe unterschritten wird, fällt das Halteventil unter der Wirkung einer Rückstellfeder in seine Ausgangslage zurück, so dass es bei einem Motorneustart immer seine definierte Außerbetriebsstellung einnimmt.Of the System pressure is therefore always on the clutch control valve Subordinate holding valve on, but it remains locked as long as the Clutch control pressure has not reached a predetermined pressure level Has. Upon reaching this pressure level, the holding valve switches, so that the actuator of the clutch is no longer from the clutch control pressure of the clutch control valve, but via the downstream Holding valve is acted upon by the system pressure. At the same time works the system pressure as a holding pressure, which holds the holding valve in the holding position holds, as long as the system pressure is not below a certain Pressure level drops. In a subsequent lowering of as Holding pressure system pressure below a predetermined threshold, which is only exceeded when the main oil pump is stopped, falls the holding valve under the action of a return spring back to its starting position, so that it is at a motor restart always assumes its defined inoperative position.

Zur Absicherung kann vorgesehen sein, dass bei Ausfall der elektromagnetischen Ansteuerung das elektrische Drucksteuerventil eine Schaltstellung einnimmt, bei der dessen Ausgangsdruck seinen maximalen Wert hat.to Hedging can be provided that in case of failure of the electromagnetic Control the electric pressure control valve a switching position occupies its output pressure has its maximum value.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kupplungssteuerventil von einem elektrischen Drucksteuerventil mit einem variablen Steuerdruck angesteuert wird, und dass das Halteventil ebenfalls mit dem Steuerdruck des Drucksteuerventils angesteuert wird. Da dieser Steuerdruck zur Ansteuerung des Kupplungssteuerventils dient, ist dieser dem Kupplungssteuerdruck proportional, so dass bei Erreichen der vorgegebenen Druckschwelle des Kupplungssteuerventils auch ein definierter, die Schaltung des Halteventils bewirkender Steuerdruckpegel anliegt.In a preferred embodiment of the invention is provided that the clutch control valve of an electric pressure control valve is driven with a variable control pressure, and that the holding valve also controlled by the control pressure of the pressure control valve becomes. As this control pressure to control the clutch control valve is, this is proportional to the clutch control pressure, so that upon reaching the predetermined pressure threshold of the clutch control valve also a defined, the circuit of the holding valve effecting Control pressure level is present.

Das elektrische Drucksteuerventil kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung an einen reduzierten Systemdruck angeschlossen sein, da es nur Steuerfunktionen, jedoch keine Arbeitsfunktionen hat.The electric pressure control valve can according to a further embodiment of the invention to a reduced system pressure be connected, as it has only control functions, but no work functions Has.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kupplungssteuerventil nicht hydraulisch sondern direkt über einen elektri schen Linearmagneten gesteuert wird, wobei dann das Halteventil durch den Kupplungssteuerdruck selbst des Kupplungssteuerventils angesteuert wird. Dies führt bei einem geringen elektrischen Mehraufwand zu einer weiteren Vereinfachung des Hydrauliksystems, da ein elektrisches Drucksteuerventil nicht erforderlich ist.at another embodiment of the invention is provided that the clutch control valve is not hydraulically but directly over an electrical rule linear magnet is controlled, in which case the Holding valve by the clutch control pressure itself of the clutch control valve is controlled. This leads to a low electrical overhead to a further simplification of the hydraulic system, as an electric Pressure control valve is not required.

Um die Kupplung abzuschalten, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Halteventil über ein elektrisches Magnetventil mit einem Abschaltdruck im Sinne einer Umschaltung desselben aus der Haltestellung in die Außerbetriebsstellung beaufschlagbar ist. Dieser Abschaltdruck und die im gleichen Sinne wirkende, oben erwähnte Rückstellfeder bewirken, dass bei gleichzeitigem Unterschreiten einer bestimmten Druckschwelle im Systemdruck das Halteventil in seine Außerbetriebsstellung zurückverstellt wird, so dass die Kupplung nicht mehr über den Systemdruck sondern wieder über das Kupplungssteuerventil betätigt wird.Around to disconnect the clutch is according to another Embodiment of the invention provided that the holding valve via an electric solenoid valve with a cut-off in the sense of a Switching the same from the holding position to the inoperative position can be acted upon. This cut-off pressure and in the same sense acting, mentioned above return spring, that while falling below a certain pressure threshold in system pressure, the holding valve in its inoperative position is reclined, so that the clutch is not over the system pressure but again via the clutch control valve is pressed.

Das elektrische Magnetventil kann ebenso wie das elektrische Drucksteuerventil an einen reduzierten Systemdruck angeschlossen sein.The Electric solenoid valve can as well as the electric pressure control valve be connected to a reduced system pressure.

Bei einem Aggregat mit mehreren zusammenwirkenden Reibungskupplungen, beispielsweise einem Untersetzungsgetriebe einer Altrad-Getriebeanordnung, ist jede der Reibungskupplungen mit einer eigenen, ein Kupplungssteuerventil und ein Halteventil umfassenden Ansteuerung versehen. Der erwähnte Abschaltdruck des Magnetventils kann jedoch allen Halteventilen der jeweiligen Reibungskupplungen zugeleitet werden, so dass auch bei mehreren Reibungskupplungen nur ein elektrisches Magnetventil vorgesehen sein muss.at an aggregate with several interacting friction clutches, For example, a reduction gear of a Altrad gear assembly, Each of the friction clutches has its own, a clutch control valve and a holding valve comprehensive drive provided. The mentioned Shutdown pressure of the solenoid valve, however, all holding valves be fed to the respective friction clutches, so that too with several friction clutches only one electric solenoid valve must be provided.

Die Erfindung lässt sich anhand mehrerer Ausführungsbeispiele weiter erläutern. Dazu ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt, in denen zeigtThe Invention can be based on several embodiments further explain. For this the description is a drawing attached, in which shows

1 ein Schaltschema für die Ansteuerung einer ersten von mehreren Reibungskupplungen eines Untersetzungsgetriebes mit einer Vorsteuerung über ein elektrisches Drucksteuerventil, 1 a circuit diagram for the control of a first of a plurality of friction clutches of a reduction gear with a pilot control via an electrical pressure control valve,

2 ein Steuerschema ähnlich der 1, jedoch mit direkter Ansteuerung; 2 a control scheme similar to the one 1 , but with direct control;

3 ein Diagramm mit einer Darstellung des Kupplungsdrucks und der Ventilwege in Abhängigkeit vom Steuerdruck des elektrischen Drucksteuerventils, und 3 a diagram showing a representation of the clutch pressure and the valve paths in response to the control pressure of the electric pressure control valve, and

4 ein Diagramm mit einer Darstellung des zeitlichen Zu- und Abschaltverhaltens des Hydrauliksystems gemäß 1 in Abhängigkeit von der Zeit. 4 a diagram showing a representation of the timing and shutdown behavior of the hydraulic system according to 1 depending on the time.

Das in der 1 dargestellte Steuerschema zur Ansteuerung einer Reibungskupplung 2 (von mehreren) umfasst im wesentlichen ein Kupplungssteuerventil 4, ein diesem nachgeordnetes Halteventil 6 und ein elektrisches Drucksteuerventil 8, welches zur Ansteuerung des Kupplungssteuerventils 4 und des Halteventils 6 dient. Das proportional wirkende Kupplungssteuerventil 4, das 2-Stellungs-Halteventil 6 und das elektrische, proportional wirkende Drucksteuerventil 8 stellen an sich bekannte Komponenten dar, so dass deren Aufbau und Funktionsweise nicht im einzelnen erläutert werden muss.That in the 1 illustrated control scheme for controlling a friction clutch 2 (of several) essentially comprises a clutch control valve 4 , a holding valve downstream of this 6 and an electric pressure control valve 8th , which is used to control the clutch control valve 4 and of the holding valve 6 serves. The proportionally acting clutch control valve 4 , the 2-position holding valve 6 and the electrical proportional pressure control valve 8th represent components known per se, so that their structure and operation does not need to be explained in detail.

Das Kupplungssteuerventil 4 ist über eine Eingangsleitung 10 an einen ersten Systemdruck P1 angeschlossen und über eine Ausgangsleitung 12 über das Halteventil 6 mit einem Stellantrieb der Reibungskupplung 2 verbunden. Die Ausgangsleitung 12 hat demnach einen vor dem Halteventil 6 liegenden Abschnitt 12a und einen hinter dem Halteventil 6 liegenden Abschnitt 12b. Die Reibungskupplung 2 ist hier als an sich bekannte Lamellenkupplung ausgebildet.The clutch control valve 4 is via an input line 10 connected to a first system pressure P1 and via an output line 12 over the holding valve 6 with an actuator of the friction clutch 2 connected. The output line 12 therefore has one in front of the holding valve 6 lying section 12a and one behind the holding valve 6 lying section 12b , The friction clutch 2 is designed here as a known disk clutch.

Das an einen zweiten Systemdruck P2 angeschlossene elektrische Drucksteuerventil 8 ist über die Steuerleitung 14 bzw. über deren Verzweigun gen 14a bzw. 14b mit dem Kupplungssteuerventil 4 bzw. dem Halteventil 6 verbunden, d. h. der in den Verzweigungen 14a, 14b geführte Steuerdruck wirkt einerseits auf den Schieber des Kupplungssteuerventils 4 entgegen der diesem zugeordneten Rückstellfeder 16 und andererseits auf den Schieber des Halteventils 6 entgegen der diesem zugeordneten Rückstellfeder 18.The electrical pressure control valve connected to a second system pressure P2 8th is via the control line 14 or about their Verzweigun conditions 14a respectively. 14b with the clutch control valve 4 or the holding valve 6 connected, ie in the branches 14a . 14b Guided control pressure acts on the one hand on the slide of the clutch control valve 4 against the associated return spring 16 and on the other hand on the slide of the holding valve 6 against the associated return spring 18 ,

Die 1 zeigt das Steuerschema bei einem Betriebszustand, bei welchem das elektrische Drucksteuerventil 8 im wesentlichen keinen stellwirksamen Druck liefert. Das Kupplungssteuerventil 4 ist geschlossen, d. h. die Eingangsleitung 10 und die Ausgangsleitung 12 sind voneinander getrennt, so dass der Stellantrieb der Reibungskupplung 2 nicht mit Druck beaufschlagt wird und diese geöffnet ist. Das Halteventil 6 nimmt eine Stellung ein, bei der die Abschnitte 12a, 12b der Ausgangsleitung 12 miteinander verbunden sind.The 1 shows the control scheme in an operating state in which the electric pressure control valve 8th essentially provides no effective pressure. The clutch control valve 4 is closed, ie the input line 10 and the output line 12 are separated from each other so that the actuator of the friction clutch 2 is not pressurized and this is open. The holding valve 6 occupy a position where the sections 12a . 12b the output line 12 connected to each other.

Um die Kupplung 2 zu schließen, wird der Druck des Drucksteuerventils 8 stetig erhöht, so dass das Kupplungssteuerventil 4 in der Ausgangsleitung 12 einen dazu proportionalen Kupplungssteuerdruck liefert, durch den die Reibungskupplung 2 zunehmend geschlossen wird. Wenn der zum Kupplungssteuerdruck in der Ausgangsleitung 12 proportionale Steuerdruck in der Steuerleitung 14 eine vorgegebene Druckschwelle übersteigt, die bei etwa 80 bis 90% des maximalen Systemdruckes liegen kann, dann wird das Halteventil 6 aus der in 1 dargestellten Außerbetriebsstellung gegen die Kraft der Rückstellfeder 18 in eine Betriebsstellung geschaltet, bei welcher der Abschnitt 12b vom Abschnitt 12a getrennt und stattdessen mit der den Systemdruck führenden Systemdruckleitung 20 verbunden wird. Gleichzeitig wird eine Differenzfläche des Schiebers des Halteventils 6 über die Verbindungsleitung 22 mit dem Systemdruck beaufschlagt, welcher als Haltedruck wirkt, so dass das Halteventil 6 in dieser Stellung auch dann gehalten wird, wenn der Steuerdruck in der Steuerleitung 14 abfällt. Von diesem Augenblick an wird der Stellantrieb der Reibungskupplung 2 nicht mehr vom Kupplungssteuerdruck des Kupplungssteuer ventils 4 sondern vom Systemdruck beaufschlagt, d. h. die Kupplung ist auf Systemdruck geschaltet.To the clutch 2 close, the pressure of the pressure control valve 8th steadily increased, leaving the clutch control valve 4 in the output line 12 provides a proportional clutch control pressure through which the friction clutch 2 increasingly closed. When the to the clutch control pressure in the output line 12 proportional control pressure in the control line 14 exceeds a predetermined pressure threshold, which may be about 80 to 90% of the maximum system pressure, then the holding valve 6 from the in 1 illustrated inoperative position against the force of the return spring 18 switched to an operating position, in which the section 12b from the section 12a separated and instead with the system pressure system leading the system pressure line 20 is connected. At the same time, a differential area of the slider of the holding valve 6 over the connecting line 22 subjected to the system pressure, which acts as a holding pressure, so that the holding valve 6 is held in this position even when the control pressure in the control line 14 drops. From this moment on, the actuator of the friction clutch 2 no longer from the clutch control pressure of the clutch control valve 4 but acted upon by the system pressure, ie the clutch is switched to system pressure.

Wenn beispielsweise infolge eines Ausfalls des elektrische Drucksteuerventils 8 der Steuerdruck in der Steuerleitung 14 auf Null abfällt und das Kupplungssteuerventil 4 wieder die in 1 dargestellte Ausgangslage einnimmt und keinen Kupplungssteuerdruck liefert, dann bleibt das Halteventil 6 infolge der Beaufschlagung der Differenzfläche 21 mittels des Systemdruckes in seiner Haltestellung, d. h. die Kupplung befindet sich im Selbsthaltebetrieb.For example, if due to a failure of the electric pressure control valve 8th the control pressure in the control line 14 drops to zero and the clutch control valve 4 again the in 1 shown starting position and provides no clutch control pressure, then the holding valve remains 6 as a result of the action on the differential area 21 by means of the system pressure in its holding position, ie the clutch is in self-holding mode.

Bei einer Absenkung des Systemdrucks unter einen Schwellenwert, der beispielsweise nur bei stehender Hauptpumpe unterschritten wird, fällt das Halteventil in seine Außerbetriebsstellung zurück, so dass es bei einem Motorneustart immer die definierte Außerbetriebsstellung einnimmt.at a lowering of the system pressure below a threshold, the for example, only falls below when the main pump is stationary, the holding valve falls into its inoperative position back, so that there is always the defined inoperative position at a motor restart occupies.

Im Betrieb kann der Steuerdruck des Drucksteuerventils 8 in der Steuerleitung 14 als zusätzliche Absicherung auch auf seinen maximalen Wert geschaltet bleiben.In operation, the control pressure of the pressure control valve 8th in the control line 14 remain switched to its maximum value as additional protection.

Wie 1 zeigt, ist der die Rückstellfeder 18 enthaltende Federraum 24 des Halteventils 6 über eine Zuleitung 26 mit einem Magnetventil 28 verbunden, welches den Federraum 24 mit einem Abschaltdruck beaufschlagen kann, welcher in der gleichen Richtung wirkt wie die Rückstellfeder 18. Um die Reibungskupplung 2 zu öffnen, wird das Magnetventil 28 betätigt und der Federraum 24 mit dem Abschaltdruck beaufschlagt. Dieser wirkt zusammen mit der Rückstellfeder 18 gegen den den Schieber des Halteventils haltenden Druck. Wenn der Systemdruck eine vorgegebene Druckschwelle unterschreitet, wird der Schieber des Halteventils 6 in seine Außerbetriebsstellung verschoben, so dass die Kupplung nicht mehr über den Systemdruck sondern wieder über den Kupplungssteuerdruck in der Ausgangsleitung 12 betätigt wird.As 1 shows that is the return spring 18 containing spring chamber 24 of the holding valve 6 via a supply line 26 with a solenoid valve 28 connected, which the spring space 24 can act on a cut-off, which acts in the same direction as the return spring 18 , To the friction clutch 2 to open, the solenoid valve 28 pressed and the spring chamber 24 subjected to the cut-off pressure. This works together with the return spring 18 against the pressure holding the slide of the holding valve. When the system pressure falls below a predetermined pressure threshold, the slider of the holding valve 6 shifted to its inoperative position, so that the clutch is no longer above the system pressure but again via the clutch control pressure in the output line 12 is pressed.

Mit 29 ist ein Vorbefüllventil bezeichnet, welches bei drucklosem Drucksteuerventil 8 das System über das Kupplungssteuerventil 4 befüllt.With 29 is a Vorbefüllventil called, which with pressure-less pressure control valve 8th the system via the clutch control valve 4 filled.

Das in der 2 dargestellte Steuerschema zur Ansteuerung einer Reibungskupplung 30 umfasst wiederum ein Kupplungssteuerventil 32 und ein diesem nachgeordnetes Halteventil 34, die in ähnlicher Weise an einen ersten Systemdruck P1 angeschlossen sowie miteinander und mit der Reibungskupplung 30 verbunden sind.That in the 2 illustrated control scheme for controlling a friction clutch 30 again comprises a clutch control valve 32 and a subordinate holding valve 34 , which are similarly connected to a first system pressure P1 and with each other and with the Reibungskupp lung 30 are connected.

Im Gegensatz zu der Ausführung gemäß 1 wird das Kupplungssteuerventil 32 nicht über ein elektrisches Drucksteuerventil hydraulisch sondern mittels eines Linearmagneten 36 direkt angesteuert. Da ein elektrisches Drucksteuerventil, welches in der Ausführung gemäß der 1 auch das Halteventil ansteuert, hier fehlt, wird bei diesem Ausführungsbeispiel das Halteventil 34 über den Kupplungssteuerdruck des Kupplungssteuerventils in der Ausgangsleitung 38 bzw. über deren Abzweigung 38a angesteuert.In contrast to the execution according to 1 becomes the clutch control valve 32 not via an electric pressure control valve hydraulically but by means of a linear magnet 36 directly controlled. As an electric pressure control valve, which in the embodiment according to the 1 also the holding valve activates, here is missing, in this embodiment, the holding valve 34 via the clutch control pressure of the clutch control valve in the output line 38 or via their diversion 38a driven.

Die Funktionsweise ist ähnlich der anhand der 1 beschriebenen Funktionsweise. Wenn also der den Kupplungssteuerdruck darstellende Druck in der Ausgangsleitung 38 einen vorgegebenen Druckpegel übersteigt, dann wird das Halteventil 34 aus der in 2 dargestellten Außerbetriebsstellung in eine Haltestellung verschoben, so dass von diesem Moment an die Reibungskupplung 30 über die Systemdruckleitung 40 bzw. deren miteinander verbundene Abschnitte 40a, 40b auf Systemdruck geschaltet ist. Das Halteventil behält diese Stellung wegen der Systemdruckbeaufschlagung über die Verbindungsleitung 41 auch dann bei, wenn z. B. die elektrische Ansteuerung des Linearmagneten 36 ausfällt und das Kupplungssteuerventil 32 keinen Kupplungssteuerdruck mehr liefert.The operation is similar to that of the 1 described operation. So if the pressure representing the clutch control pressure in the output line 38 exceeds a predetermined pressure level, then the holding valve 34 from the in 2 shown inoperative position shifted to a holding position, so that from this moment on the friction clutch 30 via the system pressure line 40 or their interconnected sections 40a . 40b switched to system pressure. The holding valve retains this position because of the system pressure via the connecting line 41 even if, for. B. the electrical control of the linear magnet 36 fails and the clutch control valve 32 no longer delivers clutch control pressure.

Um die Reibungskupplung 30 wieder zu öffnen, wird wie im Beispiel der 1 der Federraum 42 des Halteventils 34 über ein Magnetventil 44 und eine Zuleitung 46 mit einem Abschaltdruck beaufschlagt, welcher in der gleichen Richtung wirkt wie die Rückstellfeder 48. Wenn der Systemdruck in der Systemdruckleitung unter einen vorgegebenen Schwellenwert abfällt, wird das Halteventil 34 in seine Außerbetriebsstellung geschaltet, so dass die Anordnung für einen Motorneustart wieder ihren in der 2 dargestellten Ausgangszustand hat.To the friction clutch 30 to open again, as in the example of the 1 the spring chamber 42 of the holding valve 34 via a solenoid valve 44 and a supply line 46 subjected to a cut-off, which acts in the same direction as the return spring 48 , When the system pressure in the system pressure line drops below a predetermined threshold, the hold valve becomes 34 switched to its inoperative position, so that the arrangement for a motor restart again in the 2 has shown initial state.

Das in 3 dargestellte Diagramm zeigt zur weiteren Erläuterung mit der fetten, durchgehenden Linie 50 den Ausgangsdruck am Kupplungssteuerventil 4, welcher den den Stellantrieb der Reibungskupplung 2 beaufschlagenden Kupplungssteuerdruck darstellt, in Abhängigkeit vom Steuerdruck P8 des elektrischen Drucksteuerventils 8. Wie zu erkennen ist, nimmt ab einem bestimmten unteren Steuerdruck Pu des Drucksteuerventils 8, bei dem das Kupplungssteuerventil 4 sich zu öffnen beginnt, der Kupplungssteuerdruck linear zu, bis im Bereich eines der vorgegebenen Druckschwelle entsprechenden oberen Steuerdruckes Po das Halteventil 6 in seine Haltestellung geschaltet wird und der Kupplungssteuerdruck auf den Systemdruck ansteigt.This in 3 Diagram shown shows for further explanation with the bold, solid line 50 the outlet pressure at the clutch control valve 4 , which the the actuator of the friction clutch 2 represents acting clutch control pressure, in response to the control pressure P8 of the electric pressure control valve 8th , As can be seen, Pu decreases from a certain lower control pressure of the pressure control valve 8th in which the clutch control valve 4 begins to open, the clutch control pressure linearly until in the range of one of the predetermined pressure threshold corresponding upper control pressure Po the holding valve 6 is switched to its holding position and the clutch control pressure increases to the system pressure.

Die Linie 52 stellt den Weg des Schiebers im Kupplungssteuerventil 4 und die Linie 54 den Weg des Schiebers des Halteventils 6 jeweils in Abhängigkeit vom Steuerdruck am Ausgang des Drucksteuerventils 8 dar.The line 52 Sets the path of the slide in the clutch control valve 4 and the line 54 the way of the slider of the holding valve 6 in each case depending on the control pressure at the outlet of the pressure control valve 8th represents.

In der 4 ist mit der Linie 56 der Kupplungssteuerdruck, mit der Linie 58 der Steuerdruck des Drucksteuerventils 8 und mit der Linie 60 der Druck am Ausgang des Magnetventils 28 in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Wie zu erkennen ist, nimmt mit zunehmendem Steuerdruck 58 am Ausgang des Drucksteuerventils 8 auch der Kupplungssteuerdruck 56 zunächst linear zu, bis er bei einem Schwellenwert Ps1, bei welchem das Halteventil in die Haltestellung geschaltet wird, auf den Systemdruck P1 ansteigt. Zum Abschalten muss das Magnetventil 28 betätigt und der Systemdruck abgesenkt werden. Bei Unterschreiten einer definierten Druckschwelle Ps2 am Drucksteuerventil 8 erfolgt die Umschaltung des Halteventils 6 in die Außerbetriebsstellung und der Übergang des Kupplungssteuerdruckes 56 auf den Ausgangsdruck des Kupplungssteuerventils 4.In the 4 is with the line 56 the clutch control pressure, with the line 58 the control pressure of the pressure control valve 8th and with the line 60 the pressure at the outlet of the solenoid valve 28 shown as a function of time. As can be seen, increases with increasing control pressure 58 at the outlet of the pressure control valve 8th also the clutch control pressure 56 initially linearly until it rises to the system pressure P1 at a threshold Ps1 at which the hold valve is switched to the hold position. To switch off, the solenoid valve 28 operated and the system pressure is lowered. When falling below a defined pressure threshold Ps2 at the pressure control valve 8th the switching over of the holding valve takes place 6 in the inoperative position and the transition of the clutch control pressure 56 to the output pressure of the clutch control valve 4 ,

22
Reibungskupplungfriction clutch
44
KupplungssteuerventilClutch control valve
66
Halteventilholding valve
88th
Elektrisches Drucksteuerventilelectrical Pressure control valve
1010
Eingangsleitunginput line
1212
Ausgangsleitungoutput line
12a12a
Abschnitt von 12 Section of 12
12b12b
Abschnitt von 12 Section of 12
1414
Steuerleitungcontrol line
14a14a
Verzweigung von 14 Branch of 14
14b14b
Verzweigung von 14 Branch of 14
1616
RückstellfederReturn spring
1818
RückstellfederReturn spring
2020
SystemdruckleitungSystem pressure line
2121
Differenzflächedifferential area
2222
Verbindungsleitungconnecting line
2424
Federraumspring chamber
2626
Zuleitungsupply
2828
Magnetventilmagnetic valve
2929
Vorbefüllventilpre-filling
3030
Reibungskupplungfriction clutch
3232
KupplungssteuerventilClutch control valve
3434
Halteventilholding valve
3636
Linearmagnetlinear solenoid
3838
Ausgangsleitungoutput line
38a38a
Abzweigung von 38 Diversion from 38
4040
SystemdruckleitungSystem pressure line
40a40a
Abschnittsection
40b40b
Abschnittsection
4141
Verbindungsleitungconnecting line
4242
Federraumspring chamber
4444
Magnetventilmagnetic valve
4646
Zuleitungsupply
4848
RückstellfederReturn spring
5050
KupplungssteuerdruckClutch control pressure
5252
Weg des Schiebers im Kupplungssteuerventilpath the slide in the clutch control valve
5454
Weg des Schiebers im Halteventilpath the slide in the holding valve
5656
KupplungssteuerdruckClutch control pressure
5858
Steuerdruck des Drucksteuerventilscontrol pressure of the pressure control valve
6060
Druck am Ausgang des Magnetventils 28 Pressure at the outlet of the solenoid valve 28
P1P1
Erster Systemdruckfirst system pressure
P2P2
Reduzierter Systemdruckreduced system pressure
P8P8
Steuerdruck des Drucksteuerventilscontrol pressure of the pressure control valve
Ps1ps1
Schwellenwertthreshold
Ps2ps2
Druckschwellepressure threshold

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 69925963 T2 [0003] - DE 69925963 T2 [0003]

Claims (7)

Hydraulische Steuerungsanordnung für eine durch einen hydraulischen Stellantrieb betätigte Reibungskupplung (2), umfassend ein an einen Systemdruck (P1) angeschlossenes, über eine elektrische Steuerung angesteuertes Kupplungssteuerventil (4) zur Erzeugung eines variablen Kupplungssteuerdruckes für den Stellantrieb, wobei Mittel vorgesehen sind, um bei Ausfall der elektrischen Steuerung einen vorgegebenen Kupplungsbetriebszustand aufrechtzuerhalten, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kupplungssteuerventil (4) ein steuerbares 2-Stellungs-Halteventil (6) nachgeordnet ist, welches über einen zum Kupplungssteuerdruck proportionalen Schaltdruck angesteuert wird derart, dass es bei einer vorgegebenen Druckschwelle des Kupplungssteuerdruckes aus einer Außerbetriebsstellung, bei der es den jeweiligen Kupplungssteuerdruck zum Stellantrieb durchlässt, in eine Haltestellung geschaltet wird, bei der es den Kupplungssteuerdruck absperrt und den diesem Halteventil zugeführten Systemdruck (P1) auf den Stellantrieb schaltet, wobei gleichzeitig der Systemdruck im Sinne einer Verstellung des Halteventils in die Haltestellung auf das Halteventil aufgeschaltet wird.Hydraulic control arrangement for a hydraulic actuator operated by a friction clutch ( 2 ), comprising a to a system pressure (P1) connected, controlled via an electrical control clutch control valve ( 4 ) for generating a variable clutch control pressure for the actuator, wherein means are provided to maintain a predetermined clutch operating condition in the event of failure of the electric control, characterized in that the clutch control valve ( 4 ) a controllable 2-position holding valve ( 6 ) is controlled, which is controlled via a proportional to the clutch control pressure switching pressure such that it is switched at a predetermined pressure threshold of the clutch control pressure from a non-operating position in which it passes the respective clutch control pressure to the actuator in a holding position in which it shuts off the clutch control pressure and the system pressure (P1) supplied to this holding valve switches to the actuator, wherein at the same time the system pressure in the sense of an adjustment of the holding valve in the holding position is switched to the holding valve. Hydraulische Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungssteuerventil (4) von einem elektrischen Drucksteuerventil (8) mit einem variablen Steuerdruck angesteuert wird, und dass das Halteventil (6) ebenfalls mit dem Steuerdruck des Drucksteuerventils (8) angesteuert wird.Hydraulic control arrangement according to claim 1, characterized in that the clutch control valve ( 4 ) from an electrical pressure control valve ( 8th ) is controlled with a variable control pressure, and that the holding valve ( 6 ) also with the control pressure of the pressure control valve ( 8th ) is driven. Hydraulische Steuerungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Drucksteuerventil (8) an einen reduzierten Systemdruck (P2) angeschlossen ist.Hydraulic control arrangement according to claim 2, characterized in that the electric pressure control valve ( 8th ) is connected to a reduced system pressure (P2). Hydraulische Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungssteuerventil (32) direkt über einen elektrischen Linearmagneten (36) gesteuert wird, und dass das Halteventil (34) durch den Kupplungssteuerdruck des Kupplungssteuerventils (34) angesteuert wird.Hydraulic control arrangement according to claim 1, characterized in that the clutch control valve ( 32 ) directly via an electric linear magnet ( 36 ) and that the holding valve ( 34 ) by the clutch control pressure of the clutch control valve ( 34 ) is driven. Hydraulische Steuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteventil (6, 34) über ein elektrisches Magnetventil (28, 44) mit einem Abschaltdruck im Sinne einer Umschaltung aus der Haltestellung in die Außerbetriebsstellung beaufschlagbar ist.Hydraulic control arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the holding valve ( 6 . 34 ) via an electric solenoid valve ( 28 . 44 ) can be acted upon with a cut-off pressure in the sense of switching from the holding position to the inoperative position. Hydraulische Steuerungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Magnetventil (28, 44) an einen reduzierten Systemdruck (P2) angeschlossen ist.Hydraulic control arrangement according to claim 5, characterized in that the electric solenoid valve ( 28 . 44 ) is connected to a reduced system pressure (P2). Untersetzungsgetriebe einer Altrad-Getriebeanordnung mit wenigstens zwei Reibungskupplungen, welche von einer hydraulischen Steuerungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche ansteuerbar sind, wobei der Abschaltdruck des elektrischen Magnetventils (28, 44) allen Halteventilen der jeweiligen Reibungskupplungen zugeleitet wird.Reduction gear of a Altrad gear assembly having at least two friction clutches, which are controllable by a hydraulic control arrangement according to one of the preceding claims, wherein the cut-off pressure of the electric solenoid valve ( 28 . 44 ) is supplied to all holding valves of the respective friction clutches.
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