DE1801250C3

DE1801250C3 - Hydraulikanlage für die Steuereinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes und für mindestens eine hilfskraftunterstützte Zusatzeinrichtung

Info

Publication number: DE1801250C3
Application number: DE1801250A
Authority: DE
Inventors: Charles C. Orchard Lake Bookont; Richard D. Livonia Moan
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1967-12-28
Filing date: 1968-10-04
Publication date: 1979-05-03
Also published as: US3470693A; DE1801250A1; DE1801250B2; GB1193930A

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanlage für die Steuereinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes und für mindestens eine hilfskraftunterstützte Zusatzeinrichtung, insbesondere die Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges, bei der eine einzige Steuerpumpe den hydraulischen Steuerkreislauf speist, in dem ein eine Drosselöffnung aufweisender Speisekanal zur Stelleinrichtung der hilfskraftunterstützten Zusatzeinrichtung führt, von der die Steuerdruckflüssigkeit zum Hauptdruckregelventil der Steuereinrichtung des Kraftfahrzeuggetriebes geleitet wird.

Bei einer aus der DE-AS 1160317 bekannten Hydraulikanlage dieser Art wird die zum Hauptdruckregelventil der Steuereinricht'ing des Kraftfahrzeuggetriebes geleitete Steuerdruckflüssigkeit stromabwärts von der hilfskraftunterstützten Zusatzeinrichtung erhalten, wodurch der Steuerdruck auf einen durch die stromaufwärts von der hilfskraftunterstützten Zusatzeinrichtung ausgebildete Drosselöffnung des mit dem Hauptdruckregelventil der Steuereinrichtung des Kraftfahrzeuggetriebes gemeinsamen Speisekanals bestimmten Wert begrenzt ist. Diese Hintereinanderschaltung der hilfskraftunterstützten Zusatzeinrichtung und des Kraftfahrzeuggetriebes in dem an die einzige Steuerpumpe des hydraulischen Steuerkreislaufes angeschlossenen gemeinsamen Speisekanals an einer Stelle stromabwärts von der für den Druckaufbau maßgeblichen Drosselöffnung hat den Nachteil, daß beim Andrehen der Maschine die Steuerdruckflüssigkeit dem Hauptdruckregelventil der Steuereinrichtung des Kraftfahrzeuggetriebes entsprechend verzögert zugeleitet wird, bis eben der durch die Drosselöffnung bestimmte

ίο Steuerdruck aufgebaut ist, der in einer solchen Hydraulikanlage für die eine hilfskraftunterstützte Zusatzeinrichtung bzw. deren mehrere vorgesehen ist Folglich wird auch der durch das Hauptdruckregelventil geregelte Hauptdruck nur entsprechend verzögert

ι ϊ aufgebaut, so daß die mit diesem Hauptdruck versorgten Stelleinrichtungen für die an der Schaltung des Kraftfahrzeuggetriebes teilnehmenden Getriebebremsen und Getriebekupplungen ebenfalls nicht sofort voll arbeitsfähig sind.

.mi Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikanlage für die Steuereinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes und für mindestens eine hilfskraftunterstützte Zusatzeinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der durch das Hauptdruckregel-

.»> ventil der Steuereinrichtung des Kraftfahrzeuggetriebes geregelte Hauptdruck beim Andrehen der Brennkraftmaschine vergleichsweise rasch zur Verfügung steht, ohne da.3 dafür eine Steuerpumpe höherer Leistung eingesetzt werden müßte.

tu Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß parallel zu dem zur hilfskraftunterstützten Zusatzeinrichtung führenden Speisekanal ein Zufuhrsteuerventil vorgesehen ist, dessen in eine einen zum Hauptdruckregelventil der Steuereinrichtung des Kraft·

ii fahrzeuggetriebes führenden Kanal absperrende Stellung federbelasteter Ventilschieber von dem sich stromaufwärts von der Drosselöffnung des zu der hilfskraftunterstützten Zusatzeinrichtung führenden Speisekanals aufbauenden Druck der Steuerdruckflüs-

Ki sigkeit beaufschlagt wird, und daß die die Ventilfeder des Ventilschiebers des Zufuhrsteuerventils aufnehmende Kammer mit den zur hilfskraftunterstützten Zusatzeinrichtung führenden Speisekanal stromabwärts von der Drosselöffnung verbunden ist.

■Γι Bei einer solchen Hydraulikanlage wird mithin alle beim Andrehen der Brennkraftmaschine von der Steuerpumpe geförderte Steuerdruckflüssigkeit anfangs ausschließlich an das Hauptdruckregelventil der Steuereinrichtung des Kraftfahrzeuggetriebes weitergeleitet,

vi so daß damit der Hauptdruck entsprechend rasch aufgebaut werden kann und somit an den einzelnen Stelleinrichtungen für die Getriebebremsen und Getriebekupplungen zur Verfügung steht, die mit diesem Hauptdruck versorgt sind. Erst anschließend wird dann

v, der Steuerdruck aufgebaut, der an die stromabwärts von der Drosselöffnung angeordnete hilfskraftunterstützte Zusatzeinrichtung weitergeleitet wird, bei der es sich beispielsweise um die hilfskraftunterstützte Lenkeinrichtung des Kraftfahrzeuges handeln kann. Da beim

w) Andrehen der Brennkraftmaschine in der tiegel kein Gebrauch gemacht wird von dieser hilfskraftunterstützten Lenkeinrichtung, ist mit dieser zu Gunsten eines beschleunigten Aufbaus des Hauptdruckes verzögerten Bereitstellung des Steuerdruckes für die hilfskraftunter-

h") stützte Lenkeinrichtung praktisch kein Nachteil verbunden.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung wird darin H2u^r*tdruckre^tTfi!vent!!s der Steuereinrichtung des ''eschen d»ß die durch die StCuerdruckfiussi^keit

stromaufwärts von der Drosselöffnung des Speisekanals beaufschlagte Stirnseite des Ventilschiebers des Zufuhrsteuerventils eine zu einer Schieberbohrung führende Drosselöffnung aufweist und die Schieberbohrung im Ventilschieber durch ein in Richtung zu der die Ventilfeder aufnehmenden Kammer schließendes Rückschlagventil abgeschlossen ist Dadurch ist es möglich, die anfängliche Weiterleitung der Steuerdruckflüssigkeit an das Hauptdruckregelventil noch weiter zu begünstigen gegenüber dem entsprechenden verzögerten Aufbau des Steuerdruckes, welcher der hilfskraftunterstützten Zusatzeinrichtung zugeleitet wird, so daß damit der Hauptdruck entsprechend rascher aufgebaut wird.

In der Zeichnungen ist ein nachfolgend näher erläutertes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanlage nach der Erfindung schematisch dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen Teil einer Hydraulikanlage für eine Steuereinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes und für eine hilfskraftunterstützte Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges und

F i g. 2A und 2B einen Steuerkreislauf, welcher bei der Hydraulikanlage gemäß F i g. 1 verwirklicht ist

Eine von der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges angetriebene Steuerpumpe 10 speist den hydraulischen Steuerkreislauf der Hydraulikanlage für die Steuereinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes und für mindestens eine hilfskraftunterstützte Zusatzeinrichtung, welche beispielsweise die Lenkeinrichtung des Kraftfahrzeuges sein kann. Die Förderöffnung 12 de: Steuerpumpe 10 ist mit einer Ventilbohrung 14 eines Zufuhrsteuerventils verbunden, das einen in der Ventilbohrung 14 verschiebbar angeordneten Ventilschieber 16 mit einer Schieberbohrung 18 aufweist, die mit der Förderöffnung 12 der Steuerpumpe 10 über eine Drosselöffnung 20 in Verbindung steht.

Durch den Ventilschieber 16 wird in der in F i g. 1 dargestellten Stellung eine in die Ventilbohrung 14 mündende öffnung 22 abgeschlossen, indem dafür der Ventilschieber 16 durch eine Ventilfeder 24 in diese Stellung gedrückt wird. Die öffnung 22 steht mit einem Kanal 26 in Verbindung, der zu einem Hauptdruckregelventils 28 der Steuereinrichtung des Kraftfahrzeuggetriebes führt.

Die Förderöffnung 12 der Steuerpumpe 30 steht andererseits an einer Stelle stromaufwärts von der Drosselöffnung 20 mit einem Speisekanal 29 in Verbindung, der zur hilfskraftunterstützten Lenkeinrichtung 30 des Kraftfahrzeuges führt. In dem Speisekanal 29 ist ein Einsatz 32 mit einer Drosselöffnung 34 eingesetzt — hydraulisch betrachtet sind der Speisekanal 29 und die Drosselöffnung 34 sowie die Ventilbohrung 14 mit dem Ventilschieber 16 in Verzweigung parallel geschaltet , stromabwärts von welcher der Speisekanal 29 über einen Verbindungskanal 36 mit dem in F i g. 1 unteren Bereich der Ventilbohrung 14 in Verbindung steht. Gegen diesen unteren Bereich der Ventilbohrung 14 ist die Schieberbohrung 18 im Ventilschieber 16 durch ein Rückschlagventil abgeschlossen, das eine durch eine Feder 42 gegen einen Ventilsitz 38 gedrückte Sperrkugel 40 umfaßt. Wenn mithin der Druck der Steuerdruckflüssigkeit stromabwärts von der Drosselöffnung 34 einen bestimmten Sicherheitswert überschreitet, dann wird auf Grund der Verbindung über den Verbindungskanal 36 mit dem unteren Bereich der Ventilbohrung 14 die Sperrkugel 40 des Rückschlagventils gegen die Kraft der Feder 42 von dsm Ventilsitz 38 abgehoben, und die mithin überflüssige Steuerdruckflüssigkeit kann dann über eine Ablaßöffnung 44 im Ventilschieber 16, die aus der Schieberbohrung in den Bereich der öffnung 22 führt, abströmen.

Der Kanal 26 mündet mit einer öffnung 46 in eine Ventilbohrung 48 des Hauptdruckregelventils 28 der Steuereinrichtung des Kraftfahrzeuggetriebes. In der Ventilbohrung 48 ist ein Ventilschieber 50 verschiebbar angeordnet, der mit entsprechenden Steuerkanten der

m Ventilbohrung 48 zusammenwirkende Steuerbünde 52, 54 und 56 aufweist und durch eine Ventilfeder 58 in F i g. 1 nach oben gedruckt wird. Die Ventilfeder 58 stützt sich einerseits an einem Ventilverschlußstück 59 und andererseits an dem Ventilschieber 58 ab, dessen in

■ . F i g. 1 obere Stirnseite noch über einen inneren Kanal 60 mit der öffnung 46 in Verbindung steht Eine in die Ventilbohrung 48 mündende öffnung 62 steht mit einem an einem hydrodynamischen Drehmomentwandler angeschlossenen Zuflußkanal 63 in Verbindung, der

>,, über einen Speisekanal 68 unmittelbar in die Ventilbohrung 48 an einer Stelle neben dem Steuerbund 52 mündet Die Druckhöhe der dem hydrodynamischen Drehmomentwandler zugeführten Steuerdruckflüssigkeit wird durch ein in der Öffnung 62 angeordnetes Ablaßventil 64 festgelegt, das folglich bei jeder Überschreitung der damit kalibrierten Druckhöhe der Steuerdruckflüssigkeit den Zuflußkanal 63 über die öffnung 62 mit einem drucklosen Ablaßkanal 66 verbindet, so daß dann die Steuerdmckflüssigkeit

„ι zurück zu einem Sumpf geleilet werden kann, an welchen die Steuerpumpe 10 mit ihrer Saugseite angeschlossen ist.

Die in F i g. 1 unterhalb des Steuerbundes 52 liegende Kammer der Ventilbohrung 48 steht mit einem

ι. Leitungsdruckkanal 70 in Verbindung, über den ein zur Beeinflussung der Regelcharakteristik des Hauptdruckregelventils 28 vorgesehener Steuerdruck zugeleitet wird, welcher die auf den Ventilschieber 50 wirkende Kraft der Ventilfeder 58 erhöht.

m Wenn die Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges angedreht wird, fördert die Steuerpumpe 10 Steuerdruckflüssigkeit durch die Förderöffnung 12, die damit unmittelbar über die Drosselöffnung 20 in den Kanal 26 gelangt, welcher zu dem Hauptdruckregelventil 28

ti geführt ist. Die Steuerdruckflüssigkeit wird damit über den mit der öffnung 46 verbundenen inneren Kanal 60 auch an die obere Stirnseite des Ventilschiebers 50 weitergeleitet, wodurch dieser gegen die Kraft der Ventilfeder 58 in F i g. 1 nach unten verschoben wird.

,,ι Der Steuerbund 52 wird folglich in eine Stellung gebracht, in welcher die öffnung 46 eine Verbindung mit dem Speisekanal 68 erhält, so daß dann die Steuerdruckflüssigkeit über den Zufuhrkanal 63 zu dem hydrodynamischen Drehmomentwandler gelangt. Die Freigabe

,-, des Speisekanals 68 durch den Steuerbund 52 erfolgt dabei eher als die Freilegung der öffnung 62 durch den Steuerbund 54, so daß darüber eine gewisse Drucksteigerung der Steuerdruckflüssigkeit für die Zuleitung an den hydrodynamischen Drehmomentwandler wie auch

,(i an andere Teile der Steuereinrichtung des Kraftfahr zeuggetriebes erreichbar ist. Der obere Wert für diese durch das Hauptdruckregelventil 28 geregelte Drucksteigerjng ist mithin erreicht, sobald die öffnung 62 durch den Steuerbund 54 für eine Verbindung mit der

,, öffnung 46 freigelegt ist, womit die öffnung 46 dann eine Verbindung mit dem drucklosen Ablaßkanal 66 erhält. Sobald diese Verbindung hergestellt ist, ist andererseits der an der Drüssclöffnung 34 bewirkte

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Druckabfall der Steuerdruckflüssigkeit auf einen Wert gebracht, der ein Verschieben des Ventilschiebers 16 entgegen der Kraft der Ventilfeder 24 erlaubt und damit die Freigabe der öffnung 22 ergibt. Die von der Stcuerpuiiipe 10 geförderte Steuerdruckflüssigkeit wird folglich dann unter Umgehung der Drosselöffnung 20 dem an das Hauptregelventil 28 angeschlossenen Kanal 26 zugeleitet.

Die über den Speisekanal 29 der hilfskraftunterstützten Lenkeinrichtung 30 zugeleitete Steuerdruckflüssigkeit wird stromabwärts von dieser über einen Verbindungskanal 72 in den Kanal 26 zurückgeleitet und gelangt damit anschließend zu dem Hauptdruckregelvcntil 28. im Bedarfsfall ist es außerdem möglich, an den Kanal 72 noch weitere Verbindungskanäle mit anderen hydraulisch betätigten Zubehörteilen anzuschließen, ohne daß es dafür erforderlich wäre, die Förderkapazität der Steuerpumpe 10 zu erhöhen.

Für den hydrodynamischen Drehmomentwandler 80 kann eine Überbrückungskupplung 74 für eine direkte Verbindung von dessen Pumpenrad 76 mit dem Turbinenrad 78 verwirklicht sein. Eine solche Überbrükkungskupplung 74 umfaßt dabei einen Scheibenteil 32, der neben einer Seitenwand 84 des Wandlergehäuses angeordnet ist und im Zusammenwirken mit dieser einen Durchtrittskanal für die Steuerdruckflüssigkeit begrenzt, sofern die Steuerdruckflüssigkeit zum Lösen der Überbrückungskupplung 74 über einen Anschlußkanal 86 zugeführt wird. Der Anschlußkanal 86 verläuft durch die Nabe 88 des Turbinenrades 78 sowie durch die Nabe 90 eines Leitrades des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 80. Ein weiterer Zufuhrkana! 94 für die Steuerdruckflüssigkeit steht andererseits mit einem inneren Kanal 96 ir. Verbindung, der mit dem Inneren des Torus des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 80 verbunden ist, so daß bei der Zuleitung der Steuerdruckflüssigkeit über diesen Anschluß dann die Überbrückungskupplung 74 eingerückt wird, indem ■ dann der Scheibenteil 82 reibschlüssig an die Seitenwand 84 angelegt und dadurch das Pumpenrad 76 mit dem Turbinenrad 78 verbunden wird. Der Kanal 86 dient dann als Rückströmkanal für die Steuerdruckflüssigkeit, und wird diese Strömungsrichtung umgekehrt,

in so daß also die Steuerdruckflüssigkeit über den Kanal 86 zugeleitet wird, dann wird dadurch die Überbrückungskupplung 74 gelöst, indem der Scheibenteil 82 von der Seitenwand 84 weggedrückt wird.
Die Zuleitung der Steuerdruckflüssigkeit über einen

' '< der beiden Kanäle 86 und 94 und deren Ableitung über den jeweils anderen Kanal wird durch ein Kupplungssteuerventil 98 gesteuert, das einen in einer Ventilbohrung 100 verschiebbaren Ventilschieber 102 umfaßt und über einen Verbindungskanal 104 mit dem Hauptdruck-

:<> regelventil 28 verbunden ist. Der Ventilschieber 102 wird durch die Kraft einer Ventilfeder 108 in die in Fig.2A rechte Lage gedrückt, in welcher also der Kanal 104 über die Ventilbohrung 100 mit dem Kanal 94 verbunden ist, während andererseits der Kanal 86 über

.'■■> einen anderen Bereich der Ventilbohrung 100 eine Verbindung mit einem drucklosen Ablaßkanal 106 hat. Der Ventilschieber 102 wird indessen gegen die Kraft der Ventilfeder 108 in Fig.2A nach links verschoben, sobald über einen Anschlußkanal UO Steuerdruckflüs-

«'■ sigkeit zugeleitet wird, und in diesem Fall kommt dann der Kanal 104 in Verbindung mit dem Kanal 86, während der Kanal 94 eine Verbindung mit einem anderen drucklosen Ablaßkanal erhält.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulikanlage für die Steuereinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes und für mindestens eine hilfskraftunterstützte Zusatzeinrichtung, insbesondere die Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges, bei der eine einzige Steuerpumpe den hydraulischen Steuerkreislauf speist, in dem ein eine Drosselöffnung aufweisender Speisekanal zur Stelleinrichtung der hilfskraftunterstützten Zusatzeinrichtung führt, von der die Steuerdruckflüssigkeit zum Hauptdruckregelventil der Steuereinrichtung des Kraftfahrzeuggetriebes geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem zur hilfskraftunterstützten Zusatzeinrichtung (30) führenden Speisekanal (29) ein Zufuhrsteuervenitil vorgesehen ist, dessen in eine einen zum Hauptdmckrtgelventil (28) der Steuereinrichtung des Kraftfahrzeuggetriebes führenden Kanal (26) absperrende Stellung federbelasteter Ventilschieber (16) von dem sich stromaufwärts von der Drosselöffnung (34) des zu der hilfskraftunterstützten Zusatzeinrichtung führenden Speisekanals (29) aufbauenden Druck der Steuerdruckflüssigkeit beaufschlagt wird, und daß die die Ventilfeder (24) des Ventilschiebers (16) des Zufuhrsteuerventils aufnehmende Kammer mit dem zur hilfskraftunterstützten Zusatzeinrichtung (30) führenden Speisekanal (29) stromabwärts von der Drosselöffnung (34) verbunden ist.

2. Hydraulikanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Steuerdruckflüssigkeit stromaufwärts von der Drosselöffnung (34) des Speisekanals (29) beaufschlagte Stirnseite des Ventilschiebers (16) des Zufuhrsteuerventils eine zu einer Schieberbohrung (18) führende Drosselöffnung (20) aufweist und die Schieberbohrung (18) im Ventilschieber (16) durch ein in Richtung zu der die Ventilfeder (14) aufnehmenden Kammer schließendes Rückschlagventil (Ventilsitz 38, Sperrkugel 40, Feder 42) abgeschlossen ist.