DE1650929A1

DE1650929A1 - Einrichtung zur Steuerung der Druckmittelzufuehrung zu der hydraulisch betaetigbaren UEberbrueckungskupplung eines hydrodynamischen Stroemungswandlers eines lastschaltbaren Stufengetriebes

Info

Publication number: DE1650929A1
Application number: DE19681650929
Authority: DE
Inventors: Dietrich Knoedler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1968-02-01
Filing date: 1968-02-01
Publication date: 1970-12-03
Also published as: DE1650929C3; DE1650929B2

Description

Einrichtung zur Steuerung der Druckmittelzuführung zu der hydraulisch betätigbaren Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Strömungswandlers eines lastschaltbaren Stufengetriebes Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung der Druckmittelzuführung zu der hydraulisch betätigbaren Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Strömungswandlers eines lastschaltbaren Stufengetriebes, die aus je einem in der Druckmittelleitung eingesetzten, in Abhängigkeit von der Gangschalteinrichtung betätigbaren und in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebsmaschine des Getriebes steuerbaren Ventils besteht, und betrifft Maßnahmen zur Verbesserung der Funktion derartiger Steuereinrichtungen.
Die Überbrückungskupplung eines hydronamischen Drehmomentwandlers muß in Abhängigkeit von der Sekundärdrehzahl des Wandlers und dem Primärmoment, das der Drosselklappen- oder Regelstangenstellung der Antriebsmaschine entspricht, geschlossen werden. Vielfach wird die Betätigung der Kupplung nur von der Sekundärdrehzahl des Drehmomentwandlers gesteuert oder der Wandler wird nach einer bestimmten Zeitspanne überbrückt. Bei wechselden Lastzuständen, wie sie in Kraftfahrzeugen auftreten, beeinflussen diese Veränderungen die Steuerung der Nandlerüberbrückungskupplung. Eine vereinfachte Steuerung, z. B.-eine Zeitbeeinflussung, führt entweder zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch oder zur Beschädigung der Kupplung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Einrichtung der eingangs genannten Gattung derart zu verbessern, daß das Schliessen der Kupplung jeweils erst vor dem Kuppelbereich des Wandlers erfolgt, so daß Beschädigungen an der Überbrückungskupplung ausgeschlossen sind.
- Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in der Druckmittelleitung der Überbrückungskupplung vorzugsweise unmittelbar vor dieser ein weiteres Absperrventil eingeschaltet istg dessen,Kolben als mit einem oder mehreren Ringkanälen versehener Steuerkolben ausgebildet und in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebszustand des Strömungswandlers steuerbar ist. Vorteilhaft ist es hierbei, dem Kolben des Absperrventils bei Beaufschlagung durch7 Druckmittel #zwei unterschiedlich bemessene Kolbenflächen zuzuordnen und/oder den Ventilkolben gegenüber dem VentilgehäuBe mittels einer vorgespannten Feder abzustützen.
Zur Steuerung des Absperrventils kann zweckmäßiger Weise der Differenzdruck des in den Druckmittelleitungen des Strömungswaridlerg herrschenden Druckes, der Staudruck an dem Pumpen- und TurbLnenrad des Strömungswandlers oder eine andere von der Wandlerflüasigkeit abgenommene Betriebsgröße benutzt werden, es ist aber auch möglichg das Absperrventil als elektromagnetisch betätigbares Ventil auszubildeng zu dessen Steuerung als Impulageber ein mit dem Pumpen- und/oder Turbinenrad des Wandlers verbundener Stromerzeuger dient. Auch kann die Steuerung des Absperrventils in Abhängigkeit vom Drehbeginn des Wandlerleitrades und/oder dessen Preilaufeinrichtung vorgenommen werden.
Ferner kann das Absperrventil mit einer Einrichtung zur Überwachung des Schaltdruckes und einer dieser zugeordneten, vzw. am BetIlenungsstand angebrachten Anzeigevorrichtung vorr.esehen sein.
Eine remäß der Erfindung ausgebildete Einrichtung zur Steuerune der Druckmittelzuführung zu der hydraulisch betätigbaren 41#berbri.;ckunLrskupplung eines hydrodynamischen Strömungswandlers eines lastschaltbaren Stufengetriebes mit einem weiteren in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebszustand des Wandlers steuerbaren Absperrventil gewährleistet in zuverlässiger Weise, daß eine Überlastung der dandlerüberLrUckutigskupplung ausreechlossen ist. Dadurch, daß die Schaltung stets bei einem kcnstantmW&ndlerdrehzahlverhältnis kurz vor dem Kuppelrunkt vorgenommen wird, ist, unabhängig von der Petäti' gungsart deo Ventils, sichergestellt, daß diese Zuszlialtung in keinem Fal- !ei unzulässig hoher Kupplungebelastung erfolgt. Mit nur einem Zusatzventil in Verbindung mit den bereits vorhandenen Steuergeräten wird somit in äußerst zuverlässiger Weise eine Überlastsicherheit für die Wandlerüberbrückungskupplung geschaffen.
Keitere Einzelheiten einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Einrichtung zur Steuerung der Druckmittelzuführung zu der hydraulisch betätigbaren Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Strömungewandlers einen Schaltgetriebes sind dem In der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielg wobei das zusätzliche Absperrventil als ein durch Differenzdruck Letätigbares Ventil ausgebildet ist% zu entnehmen, Die in der Zeichnung dargestellte und mit 1 bezeichnete SteuereinrIchtung für ein hydrodynamisches Schaltgetriebe, von dem ledli-lict. der mit einer ÜberbrUrkungskupplung 3 vorsehene Drehmomentenwandler e' schematisch dargestellt ist, besteht aus einem Gangwählschieber 8 für das Schaltgetriebe sowie zwei diesen naühj(#i3,21;alteten Ventilen 9 und 10, die hintereir.ander In der züi -ipr Überbrückungskupplung 3 führenden Druckmittelzuleitung 6 eingesetzt eini. Das Druckmittel zur Betätigung der Überbrückungskupplung 3 wird hierbei von einer Pumpe 4 aus einem Sammelbehälter 5 dem Druckraum 38 der Überbrückungekul.plung 3 zueefiArt, wor)ei außerdem in die Leitung 6 ein Überdruckventil 7 eingeschaltet ist. Der Gangwählachieber 89 der zusammen mit den Ventilen 9 und 10 in einem gemeinsamen Gehäuse 11 zu einer Einheit zusammengefas.st ist, ist aus einem mit einer Ringnut 13 versehenen Kolben 12 gebildet, durch den der Durchtritt des Druckmittels in die Leitung 6 und deren Anschluß an die Entlüftungsleitung 14 gesteuert werden kann. Auch die Ventile 9 und 10 bestehen aus je einem mit Ringkanälen 16 und 22 ausgestatteten Kolben 15 bzw. 21, durch die der Durchfluß des Druckmittels zur Überbrückungskupplung 3 freigegeben oder das Druckmittel in die Entlüftungsleitung 18 abgeleitet wird.
Zur Betätigung des Ventilkolbens 15 des Absperrventils 9 kann, wie es in dem gezeigten Ausführungsbeispiel dargestellt ist, der Staudruck des Pumpenrades 31 oder auch des Turbinenrades 32 des Strömungswandlers 2, dessen Leitrad 33 über einen Freilauf 34 auf der Antriebswelle 35 abgestützt ist, herangezogen werden, in dem dieser Druck über eine Leitung 28 dem Druckraum 19 des Ventils 9 zugeführt wird, so daß der sich dort aufbauende Druck auf die Kolbenfläche 20 einwirkt und somit der Kolben 15 entgegen der Kraft der Feder 17 verstellt wird. Durch das Ventil 9 wird auf diese Weise eine Sicherheit gegen das Abwürgen des Motors bei Fehlbedienungen geschaffen. Die Auslegungen des Ventils 9 wird hierbei üblicherweise in der Art vorgenommen, daß der Druckmitteldurchtritt und damit die Züi- und Abschaltung (ler Überbrückungskupplung 3 jeweilo etwa bei Ier Leerlaufdrehzahl des Antriebemotors Nird.
2 Um jedoch das Schließen der Wandlerüberbr«ückun#jakupplung 3 jeweils kurz vor dem Kuppelbereich des gandlers vornehmen zu können, ist der Kolben 21 des Ventils 10 mit zwei unters,3hiedlich bemessenen Kolbenflächen 24 und 25 ausgest.at4et. Der der Kolbenfläche 24 zugeordnete Drii#2kraum 26 wird hierDei über eine Leitung 29 der in der Leitung, durch die die Kandlerflüssigkeit dem Drehmomentenwandler 2 zugeführt wird, herrschende Druck zugeleitet, während der Druckraum 21, in dem sich der auf die Kolbenfläche 25 einwirkenden Druck aufbaut, mit der Flüssigkeitsableitung des landlers 2 in Verbindung steht. Und da sich die DrÜcke in diesen nicht dargestellten Leitungen.in Abhängigkeit von dem Wandlerdrehzahlverhältnis änderen, wird somit in allen Betriebezuständen, wobei die Bemessung der Kolbenflächen 24 und 25 sowie die Kraft der Feder 23 zu berücksichtigen ist, im Kuppelpunkt -des Strömungswandlers 2 ein Steuerkommando gegeben, so daß die Druckmittelzufuhr über die Leitung 6 zu dem Druckraum 38 der 'Kandlerüberbrückungskupplung 3 und das Anlegen deren Kuppelteile 36 und 37 im Einklang mit dem Wandlerkennfeld erfolgt.
Bei Verwendung des Differenzdruckes zur Steuerung der Wandlerüberbrückungskupplung 3 und der entsprechenden Auslegung der Kolbenflächen 24 und 25 des Ventilkolbens 21 kann tIer gewünschte Kommandopunkt zum Schließen der Uberbrückungskupplung 3 für alle vorkommenden Lastzustände verwirklicht werden. Eine temperaturbedingte Viakositätsänderung ist hierbei ausgeschlossen und somit ohne Einfluß. Beim Gangwechsel wird wie bisher die Wandlerüberbrückungskupplung 15 kurz entlüftet. Durch das Ventil 9 wird ebenfalls die Kupplung 3 abgeschaltet, so daß ein Abwürgen des Motors bei eingelegtem Gang und Abbremsen des Fahrzeuges auf Null ausgeschlossen ist.
Durch Koritrolleinrichtungen im Fahrerstand und Schalter am Fahrpedal ist ferner die Möglichkeit gegebent durch entsprechende Fahrpedalstellung den Drehmomentenwandler 2 sofort naoh dem GariCweChsel zu überbrücken oder den Beschleunigungsdurc!- der. -Nandler 2 voll auszunutzen. bei Sc*",utilicetrieb w-..r,i ;.ie ;#r.t-i-t-r,',4-ckungskupplurit, 3 Jeweils sofort geschlossen, ia-- li(- 7-i#eir,#.#beweeuni, des Motors voll a-ist#enützt wer-Jen so A kkii.r,. -

Claims

P a t e n t a n s-p r ü c h e--. 1. -Einrichtung zur Steuerung-der'Druckmittelzuführung zu der hydraulisch betätigbaren ÜberÜrückungäkupplung eines hydrodynamisChen Strömungäwandlers eines lastschaltbaren StufengetrIebes mit je einem i - n der Druckmittelleitüng eingesetzten, in Abhängilgkeit von der Gangschalteinrichtung betätigbaren und in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebsmaschl-ne des Getriebes stduerbaren Ventils, dadurch gekennzeichnet,-daß in-der Drückmittelleitung -(6) der überbr#ckungskupplung (3) vorzugsweise unmittelbar vor dieser ein weiteres Absperrventil -(10) einges-chaltet ist, dessen Kolben (2-1) als mit einem oder mehreren Ringkahälen (22) versehener Steuerkolben ausgebildet und in Abhängigkeit von dem jeweiligen. Betriebezustand des Strömungewandlers (2) steuerbar ist.
2. Steuereinrichtung nach-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beaufechlagung des Kolbens (21) des Absperrventile (10) durch Druckmittel dieser mit zwei unterschiedlich bemessenen vom Druckmittel beaufschlagbaren Kolbenflächen ('24--25) versehen und/oder daß der Ventilkolben (21) gegenüber dem Ventilgehäuse (11) mittels einer vorgespannten Feder (23). od. -dgl. abgegtützt ist* 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Absperrventils (10) der Differenzdruck (Leitungen 29, 30) des in den Druckmittelleitungen des Strömungswandlers (2) herrschendenDruckes, der Staudruck an dem Pumpbn- und Turbinenrad (31 bzw, 32) des Strömungswandlers (2) oder eine andere von der-Wandlerflüssigkeit abgenommenen Betr iebsgröße vorgesehen ist. 4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (10) als elektromagnetisch betätigbares Ventil ausgebildet und daß zu dessen Steuerung als Impulsgeber ein mit dem Pumpen- und/oder Turbinenrad (31 bzw. 32) des Wandlers (2) verbundener Stromerzeuger vorgesehen Ist. 5. Steuereinrichtung näch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Absperrventils (10) in Ab- hängigkeit vom Drehbeginn des Wandlerleitrades (33) oder in Abhängigkeit von dem Stützmoment des Leitrades (33), und/oder dessen Freilaufeinrichtung (34) vornehmbar ist. 6. Steuereinrichtung nach-einem der Ansprüche 1 bis-59 dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (10) mit einer Einrichtung zur Uberwachung des Schaltdruckes und einer dieseT zugeordneten, vorzugsweise am Bedienungsstand angebrachten Anzeigevorrichtung versehen ist.