DE1750217A1

DE1750217A1 - Switching device and method for the bridging clutch on a hydrodynamic torque converter

Info

Publication number: DE1750217A1
Application number: DE19681750217
Authority: DE
Inventors: Artur Kugler; F Xaver Zaunberger
Original assignee: Renk GmbH
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 1968-04-09
Filing date: 1968-04-09
Publication date: 1971-01-28

Description

Schaltvorrichtung und -verfahren für die Überbrückunge--kupplung an einem UZdrodZaamiachen Drehmolgentwandle£ Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung und ein Schaltverfahren für die Überbrückungekupplung an einem hydrodynamiachen Drehmomentwandler, der insbesondere einem Mehrgang-Stufengetriebe vorgeaohaltet ist.Switching device and method for the lock-up clutch on a UZdrodZaamiachen torque converter The invention relates to a switching device and a switching method for the lock-up clutch on a hydrodynamic torque converter, which is in particular a multi-speed gearbox.

Bei den bekannten Mehrgang-Stufengetrieben, denen ein hydrodynamischer Drehmomentwandler vorgeachaltet ist (den sogenannten hydrodynamischen Verbundgetrieben), wird die Wandlerüberbrückungekupplung nur zur Erreichung bestimmter mechanischer Gänge, meint der höheren Gänge, eingeschaltet, wobei die Schaltung entweder von Hand oder automatisch erfolgt.In the known multi-speed stepped transmissions, which are preceded by a hydrodynamic torque converter (the so-called hydrodynamic compound transmissions), the torque converter lockup clutch is only switched on to achieve certain mechanical gears, meaning the higher gears , with the shift being either manual or automatic.

Zu einer automatischen Schaltung ist es bekannt, von der Wandlerabtriebawelle aus ein drehzahlabhängig schaltendes Steuerelement, z.B. einen Fliehkraftschalter, anzutreibeng dan die Überbrückungekupplung in Abhängigkeit von der Wandler-Abtriebedrehzahl ein- und ausschaltet.It is known for an automatic shift from the converter output shaft from a speed-dependent switching control element, e.g. a centrifugal switch, to drive the lock-up clutch as a function of the converter output speed turns on and off.

Es ist auch bekanntg die Sohaltdrehzahl dienen Sohaltelemento in ÄbWtngigkeit von der dem Wandler zugeführten Leistung# z.B.-von der "Gas"-Pedaletellung auag zu beeinflussen.It is also known that the stop speed is used as a function of the stop element from the power supplied to the converter # e.g. from the "gas" pedal position auag to influence.

Unabhängig davon ist auch die Anordnung eines Schaltelemente be- kannt, das die geschlossene Wandlerüberbrückungekupplung vor je- den Gangwechsel Im Stufengetriebe,notort öffnet und nach jedem Gangwoohnel *rot wieder achließt, wenn eine bestimmte Zeit abgelaufen bzw. der neu eingenohaltete Gang im Stufengetriebe kraftsohlUenig geworden tot. Es ist jedoch keine Schaltvorrichtung für die Überbrückungekuppl;ing an einem einem Mehrgang-Stutengetriebe vorgeschalteten hydrodynamiechen Drehmomentwandler bekannt, bei der diene jeweils für sich bekannten Einzelmaßnahmen vereint sind.Regardless of the arrangement is a switching spring elements will be known that * red achließt the closed Wandlerüberbrückungekupplung before each gear change in step transmission notort opens and after each Gangwoohnel again when a certain time elapsed or become the new eingenohaltete transition in step transmission kraftsohlUenig dead. However, it is not a switching device for the Überbrückungekuppl; ing to a a multi-speed transmission mare upstream hydrodynamiechen torque converters are known, together with the dienes each known per se individual measures.

Die einzelne Anwendung der bekannten Schaltmaßnahmen und Ein ichtungen gibt einem hydrodynamischen Verbundgetriebe nur unzureichende Schalt- und Betriebeeigenschaften.The single application of the known switching measures and a ichtungen is a hydrodynamic compound transmission insufficient switching and operations properties.

Aus diesen schalt- und betriebetechnischen Mängeln ergab sich die Aufgabe, eine Schaltvorrichtung und ein Schaltverfahren für eine WandlerUberbrüokungskupplung zu finden, die eine möglichst vollkommene, ideale und automatische Getriebeschaltung gestattet.From these switching and operational deficiencies, the Task, a switching device and a switching method for a converter bridging clutch to find the most perfect, ideal and automatic gear shift possible allowed.

Die erfindungegemäße Schaltvorrichtung besteht aus der Kombination der in ihrer Anwendung einzeln bekannten Schaltvorrichtungens also einer von der Wandlerabtriebewelle aus angetriebenen drehzahlabhängig schaltenden Einrichtung zur Ein- und Ausschaltung der Wandlerüberbrückungskupplung In Abhängigkeit von der Wandlerabtriebedrehzahl, der Beeinflussung der Schaltdrehzahl dieser Schalteinrichtung durch die dem Wandler zugeführte Leistung, z.B. von der Gaspedalstellung aus, sowie der Anordnung einen# z.B. von Gangsohalthebel aus betätigteng Sohaltelementa, das die geaohlosaene Wandlerüberbrüokungskupplung vor jedem Gangwechnel Im Stufengetriebe sofort öffnet und nach jedem Gangwoohnel erst wieder schließt, wenn eine bestimmte Verzögerungszeit abgelaufen ist bzw. der neu eingeschaltete Gang in Stutengetriebeg wenn en als Kupplungegetriebe mit kraftsohlünsigen Kupplungen ausgebildet ist# kraftsohlüssig geworden ist. Die letztgenannte Maßaabme ermöglicht ein weiches Schalten und schont, wenn das Stufengetriebe als Zupplungegetriebe ausgefUhrt ist# seine Kupplungen, da Jetzt beim sogenannten Synchronisieren nicht auch der Notorg nondern nur die Wandlernekundä rma ans beschleunigt bzw. verzögert worden muß.The switching device according to the invention consists of the combination of the switching devices individually known in their application, i.e. a device that is driven by the converter output shaft and switches depending on the speed for switching the converter lock-up clutch on and off. e.g. from the accelerator pedal position, as well as the arrangement of a # e.g. from Gangsohalthebel from actuated sohaltelementa that opens the unlocked torque converter lockup clutch immediately before each gear change in the multi-step transmission and only closes again after each gear change when a certain delay time has expired or the newly engaged gear Stutengetriebeg if en is designed as a clutch gearbox with power-based clutches # has become power-based. The last-mentioned measure enables smooth shifting and, if the multi-step gearbox is designed as a clutch gearbox, saves clutches, because now with the so-called synchronization not only the notorg but only the converter must be accelerated or decelerated.

In einer AuefUhrungeform der Erfindung kann bei der drohnahlabhan«i« echaltenden Binrichtunt anntelle einer atutenlonen vor etellung der U»ohaltdrohnahl duroh die den Wandler »getWwte' Leistung auch eine Umschaltung der Umschaltdrehzahlen bei zwei festen vorbestimmten Drehzahlen erfolgen derart, daß bei einer niedrigen Leistungsstufe die Umachaltung bei einer niedrigen Schaltdrehzahl und bei einer hohen Leistungestufe die Umschaltung bei einer hohen Schaltdrehzahl stattfindet.In one embodiment of the invention , the switching speed can also be switched over at two fixed, predetermined speeds in place of an attenuation before setting the stopping speed through the power of the converter, when the frequency is switched off at two fixed, predetermined speeds Switching takes place at a low switching speed and at a high power level the switching takes place at a high switching speed.

Erfindungsgemäß wird in den Schaltweg für die Wandlerüberbrückungekupplung noch eine weitere, z.B. von der Motorauspuffbremee betätigte, Schalteinrichtung eingeschaltet, die die Wandlerüberbrückungskupplung schließtg obwohl die drehzahlabhängig schaltende Einrichtung zum Öffnen der Kupplung geschaltet hat.According to the invention, the shift path for the converter lock-up clutch yet another switching device, e.g. actuated by the engine exhaust brake switched on, the lock-up clutch closes although the speed-dependent switching device has switched to open the clutch.

Durch die erfindungegemäße Schaltvorrichtung und Schaltmaßnahmen ist es nun möglich, einen hydrodynamiochen Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung als selbständiges Aggregat jedem beliebigen 14ehrgang-Stufengetriebe vorzuschalten, so daß in jedem ' Gang automatisch entweder über den Wandler oder rein mechanisch ge- fahren wird, wobei durch die Schaltvorrichtung der Überbrückungekupplung dauernd autematisch der optimale Kraftflußweg gewählt wird, ohne daß dabei Je-- Fahrer mehrbelastet wird. Ein Abwürgen des Motors durch die Wahl eines falschen Ganges ist hierbei ausgeschlossen.By erfindungegemäße switching device and switching measures it is now possible to connect a hydrodynamiochen torque converter with a lock-up clutch as an independent unit any 14ehrgang-stage transmission, so that in each 'gear is automatically move either the transducer or purely mechanically Ge, wherein through the switching device the lock-up clutch automatically selects the optimal power flow path without placing more stress on each driver. A stalling of the engine by choosing the wrong gear is impossible.

Die Erfindung ist in der Zeichnung durch eine hydraulische Schaltvorrichtung schematisch und beispielsweise dargestellt.The invention is shown in the drawing by a hydraulic switching device shown schematically and for example.

In ihr regelt das an die Druckaeite der Öl aus dem Behälter 1 ansaugenden Pumpe 2 angeschlossene Druckbegrenzungsventil 3 den Öl- druck auf einen vorbestimmten Wert. Die öldruckleitung 4 führt zum durch den Handschalthebel 5 betätigten Gangnehalteteuergerät 69 von dem aus die Ölleitungen 7 zu den im Mehrgang-Stufengetriebe 8 befindlichen hydraulisch betätigten Gangschaltkupplungen weiterführen. Der am Getriebe 8 befindliche und eine Überbrückungskupplung besitzende hydrodynamische Drehmomentwandler 9 wird durch die Welle 10 angetrieben. Von der Wandlerabtriebewelle 11 aus'$ die in das Getriebe 8 führt# wird der Fliehkraftschalter 12 angetrieben, der seine von der Wandlerausgangs-Drehzahl abhängige Schaltbewegung auf den durch die Feder 14 elastisch belasteten Kolben den 3/2-Wege-Schaltvontils 13 überträgt. Die Rüokatellkraft der Feder 14 wird durch die Betätigung des Gaspedals 15 verstärkt. Das Drucköl der Pumpe 2 wird dem Anschluß P den Ventils 13 über die Leitung 16 direkt zugeführtg während der Zufluß den Drucköle von der Pumpe 2 zum Ventilanachluß Pl durch das über die Steuerleitung 18 mit der Motorauepuffbremee verbundene 3/2-Wege-Schaltventil 17 geschaltet wird. In der Ruhentellung diesen Ventils 17 ist der Arbeitsanschluß B mit der zum ölbehälter 1 führenden Abflußleitung verbunden. Bei der Betätigung der Notorausputtbremee wird das Ventil 17 über die Steuerleitung 18 umgeachaltetu so daß jetzt der Anschluß B mit dem Druckanschluß P verbunden ist. Vom Ventilanschluß A des Ventils 13 führt eine Leitung 19 zum Anachluß P" des 3/2-Wege-Schaltvontils 20, das über die Steuerleitung 21 unter der Zwiachenschaltung des Drossel-Rückschlag-Vontils 22 mit dem Gangnehalteteuergerät 6 verbunden ist. Vom Anschluß 0 des Ventils 20 führt die Leitung 23 zu der im Wandler 9 befindlichen Überbrückungskupplung zu deren Betätigung. Bei einem im Getriebe 8 eingeschalteten und kraftechlüssigen Gang hat das Ventil 20 die dargestellte Ruheatellung, in der der Anschluß 0 mit dem Anschluß Pll verbunden ist.In it, which regulates the Druckaeite the oil from the container 1 priming pump 2 connected pressure limiting valve 3 the oil pressure to a predetermined value. The oil pressure line 4 leads to the gear hold control device 69 actuated by the manual shift lever 5 , from which the oil lines 7 continue to the hydraulically actuated gear shift clutches located in the multi-speed stepped transmission 8. The hydrodynamic torque converter 9 located on the transmission 8 and having a lock-up clutch is driven by the shaft 10 . The centrifugal switch 12 is driven by the converter output shaft 11, which leads into the transmission 8 , and transmits its switching movement, which is dependent on the converter output speed, to the piston of the 3/2-way switching valve 13 , which is elastically loaded by the spring 14. The Rüokatellkraft the spring 14 is increased by the actuation of the accelerator pedal 15 . The pressure oil of the pump 2 is fed directly to the connection P of the valve 13 via the line 16 while the supply of the pressure oil from the pump 2 to the valve connector Pl is switched by the 3/2-way switching valve 17 connected to the control line 18 with the engine air supply brake . In the rest position of this valve 17 , the working connection B is connected to the drain line leading to the oil container 1. When the Notorausputtbremee is actuated, the valve 17 is switched over via the control line 18 so that the connection B is now connected to the pressure connection P. From the valve port A of the valve 13 a line 19 leads to Anachluß P 'of the 3/2-way Schaltvontils 20, which is connected via the control line 21 under the Zwiachenschaltung of the throttle check-Vontils 22 with the Gangnehalteteuergerät. 6 from the terminal 0 of Valve 20 leads the line 23 to the actuation of the lock-up clutch located in the converter 9. With a non-positive gear engaged in the transmission 8 , the valve 20 has the rest position shown, in which the port 0 is connected to the port P1.

Ist nun das Gaspedal 15 in geringem Maße betätigtv wobii also dem hydrodynamiechen Wandler 9 vom Motor aus wenig Leistung zugeführt wird, und ist die Wandler-Abtriebedrehzahl dabei niedrigg so hat das Ventil 13 die dargestellte Lage, in der die Zuführung von Drucköl von der Pumpe 2 zur Wandlerüberbrückungekupplung abgesperrt ist, und der hydraulische Betätigungszylinder der Wandler-Überbrückungskupplung auf dem Wege 23 - 0 - P" - 19 - A - Pt B - R mit dem Ablauf zum Ölbehälter 1 verbunden ist, die Wandler-ÜberbrUckungskupplung ist also, unabhängig davon, iteloher Gang in Getriebe 8 gerade eingeschaltet ist@ geöffnet# der Antrieb den Fahrzeuge erfolgt damit über den Wandler.If the accelerator pedal 15 is now actuated to a small extent, the engine is supplying little power to the hydrodynamic converter 9 , and if the converter output speed is low, the valve 13 is in the position shown, in which the supply of pressurized oil from the pump 2 to the converter lock-up clutch is locked, and the hydraulic actuating cylinder of the converter lock-up clutch is connected to the drain to the oil tank 1 on the way 23 - 0 - P " - 19 - A - Pt B - R, the converter lock-up clutch is therefore independent of iteloher gear in gearbox 8 is currently switched on @ open # the vehicles are thus driven via the converter.

Bei einer Entlastung den Getrieben von der Abtriebeaeite her und der damit verbundenen Drehzahleteigerung den Wandleraungange 11 schaltet da@ Ventil 139 durch den Fliehkraftechalter 12 bei einer bestimmten Umachaltdrehaahl betätigt# den Ventilanaohlug A auf den Anschluß P, wodurch das Druoköl von der Pmpo 2 auf den Wege 2 - 16 - 2 - A - 19 - Pff - 0 - 23 zum hydraulisch betätigten Zy- linder der Wandlerüberbrückungskupplung gelangt und diese schließt. Durch die weitere Betätigung des Gaspedals 15 und die damit verbundene Erhöhung der dem Wandler zugeführten Leistung wird über ein Gestänge die Rückstellfeder 14 des Ventils 13 weiter gespannt und dadurch die Umschaltdrehzahl den Aggregate Fliehkraftschalter 12 - Ventil 13 erhöht. Überschreitet dabei die sich ändernde Umschaltdrehzahl die gerade vorhandene Drehzahl den Fliehkraftochalters 12, so erfolgt die Rückstellung des Ventils 13 und das öffnen der W#-mdlerüberbrückungskupplung.In one discharge the gears of the Abtriebeaeite fro and the associated Drehzahleteigerung the Wandleraungange 11 da @ valve switches operated 139 by the Fliehkraftechalter 12 at a certain Umachaltdrehaahl # the Ventilanaohlug A to the terminal P, thereby Druoköl by the PMPO 2 on the way 2 - 16 - 2 - A - 19 - Pff - 0 - 23 to the hydraulically actuated ZY relieving the lockup clutch reaches and closing. By further actuation of the accelerator pedal 15 and the associated increase in the power supplied to the converter, the return spring 14 of the valve 13 is further tensioned via a linkage, thereby increasing the switching speed of the units centrifugal switch 12 - valve 13. If the changing changeover speed exceeds the current speed of the centrifugal switch 12, the valve 13 is reset and the W # -mdlerüberbrückungskupplung is opened.

Wird bei aus dem entsprechenden Zusammenwirken des Pliehkraftschalters 12 und der Gaapedalstellung durch das Ventil 13 geöffneter Wandlerüberbrückungskupplung die Motorauspuffbremee betätigtg so wird das Ventil 17 über die Steuerleitung 18 ungeschaltetg so daß jetzt nein Anschluß B mit dem Druckanachluß P verbunden ist. Das Drucköl der Pumpe 2 kann somit trotz der Lage "Wandlerüberbrückungskupplung geöffnet" des Schaltventils 13 auf dem Wege 2 - 2 - B - PI - A - 19 - 2" - 0 - 23 zum hydraulischen Betätigungszylinder der Wandlerüberbrückungokupplung gelangen und_ schließt diese# wodurch das Bremedrehmoment in einem rein mechanisehen Gang übertragen wird.If the engine exhaust brake is actuated when the torque switch 12 and the Gaapedal position are opened by the valve 13 , the valve 17 is unswitched via the control line 18 so that connection B is now connected to the pressure connection P. The pressure oil of the pump 2 can thus despite the location "lockup clutch open" of the switching valve 13 on the way 2 - 2 - B - PI - A - 19 - 2 "- 0 - 23 move to the hydraulic actuating cylinder of the Wandlerüberbrückungokupplung and_ closes this # whereby the Brake torque is transmitted in a purely mechanical gear.

Befindet sich das Schaltvontil 13 bereits in der Lage *Wandlerüberbrückungskupplung geschlossen", so ist das Umschalten den Ventile 17 in seine Lage "Wandlerüberbrückungskupplung geschlossen" vorerst ohne Wirkung. Schaltet jedoch das Ventil 13 aus dem Zusammenwirken den Fliehkraftsohaltern 12 und 'der Gaupedaletellung in die Lage "WandlerUberbrückungskupplung geöffnet" um, so tritt die bereits aufgeführt@ Schliettunktion den Ventile 17 aül die Wandlerttberbrückungekupplung in Kraft und hält diene in 4*-achloneenen Zustand.The Schaltvontil 13 is closed already able * lockup clutch ", the switching is the valves 17 in its position" lockup clutch "closed for the time being no effect. Switches but the valve 13 from the interaction of the Fliehkraftsohaltern 12 and 'the Gaupedaletellung in the situation "Converter bridging clutch open", then the already mentioned closing function of the valves 17 as well as the converter bridging clutch comes into force and keeps it in a 4 * -achloneen state.

Durch die Betätigung den Handochalthobeln 5 zu einen Gangwechsel wird durch das Ganguchalteteuergerät 6 Druokdl durch das Drosselrückuchl ffl entil 22 und die Leitung 21 den Sohaltvontil 20 zugetWtrti wodurch dienen sofort umschaltet und seinen Anschluß 0 mit dem Ablauf S zum ölbehälter verbindet. Dadurch wird mit Sicherheit, unabhängig von den Stellungen der Schaltvontile 13 und 17 die Wandlerüberbrüokungskupplung sofort geöffnet. Die Rücksohaltung den Ventile 20 und das damit eventuell verbundene Wiederschließen der Wandlerüberbrückungskupplung wird ab der Erreichung der neuen Lage des Handechalthebels 5 durch das in seiner Wirkung bekannte Drosselrückschlagvontil um eine vorbeatimmte Zeit verzögert.By actuating the Handochalthobeln 5 to 6 Druokdl a gear change by the Drosselrückuchl ffl alve 22 and line 21 to serve Sohaltvontil 20 zugetWtrti thereby immediately changing and its terminal 0 combines with the process S to the oil reservoir through the Ganguchalteteuergerät. As a result, regardless of the positions of the switching valves 13 and 17, the converter lock-up clutch is opened immediately. The restraint of the valves 20 and the possibly associated reclosing of the converter lock-up clutch is delayed for a predetermined time from the reaching of the new position of the manual lever 5 by the throttle check valve, which is known in its effect.

Die erfindungegemäße Schaltvorrichtung mit ihren Schaltmaßnahmen ist nicht an die in der'Zeichnung dargestellte hydraulische Aueführungeform gebunden. Statt einer hydraulischen Betätigungsart kann ebenso eine pneizmiatische oder elektrische angewandt worden. Bei einer elektrischen Steuerung treten dann an die Stelle der Schaltvontile entsprechend,@ elektrische Schalter. Ebenso kann der mechanische Fliehkrattechalter durch ein anderen eine drehzahlabhängige Größe lieferndes Organ, z.B. einen Tachogeneratorg ersetzt worden.The switching device according to the invention with its switching measures is not tied to the hydraulic configuration shown in the drawing. Instead of a hydraulic type of actuation, a pneumatic or electric type of actuation can also be used been applied. In the case of an electrical control, the Schaltvontile accordingly, @ electrical switches. The mechanical flywheel switch can also be used by another device that supplies a speed-dependent variable, e.g. a tachometer generator been replaced.

Claims

PATENT CLAIMS 1.) Switching device and method for the lock-up clutch on a hydrodynamic torque converter, which is in particular upstream of a multi-speed stepped transmission, characterized by the common application of the following individually known features: a) Arrangement of a "speed-dependent switching" driven by the converter output shaft Device for switching the converter lock-up clutch on and off depending on the converter output speed, b) the shift speed of this switching device is influenced by the power supplied to the converter, e.g. from the position of the throttle lever, c) arrangement of a shifting element that is actuated by the gear hold-up lever and which locks the converter lock-up clutch opens immediately every gear change in the multi-step transmission and only closes again after each gear change when a certain delay time has elapsed or the newly switched on @ gear in the multi-step transmission if en as a clutch transmission be is not formed with non-positive couplings, has become non-positive. 2.) Schaltvorriehtung and method for the lock-up clutch on a hydrodynamic torque converter according to claim 19, characterized in that in the speed-dependent achaltenden device instead of a stepless presentation of the switching speed by the power supplied to the converter, the switching speed is switched at two fixed predetermined speeds. 3.) Schaltvorrlohtung and procedures for überbrQc = 44küpplung to a "hvdrodyn" inchqm rehmommmtwandIer after the "spoke 19 characterized gekennzelchneie that in the schaltv04 the WandlerUberbrückugekupplung yet another Schalteiuiobtun & turned on the WandlerUberbrOokungekupplung * ohließt9 solders although the drohsahlabhängig switching means for Has switched to opening the clutch.