DE1908162A1

DE1908162A1 - Ventileinrichtung zum Schalten zweier parallel arbeitender Kupplungen bzw.Bremsen

Info

Publication number: DE1908162A1
Application number: DE19691908162
Authority: DE
Inventors: Hansjoerg Dach
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1967-12-22
Filing date: 1969-02-19
Publication date: 1970-09-10
Also published as: FR2037363A6; DE1908162B2

Description

ZAHNRÄDTABRIK FRIEDRICHSHAi¹EN Aktiengesellschaft
Friedrichshafen

Ventileinrichtung zum Schalten zweier parallel arbeitender Kupplungen bzw„ Bremsen

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Zusatz zu Patent Nr,
Patentanmeldung P 16 55 945=8

Me Erfindung hat eine Ventileinrichtung zum Schalten zweier parallel arbeitender Kupplungen bzw» Bremsen zum Gegenstand= Das Hauptpatent Nr ο „ „ _o (Patentanmeldung P 16 55 945=8) betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung zum Nacheinanderschalten zweier parallel arbeitender Reibkupplungen oder Reibbremsen, vorzugsweise für Lastschaltgetriebe, wobei eine der Reibkupplungen unmittelbar und die andere über eine Einwegkupplung wirksam ist. Diese Vorrichtung besteht aus der Kombination eines Druckregelventils mit einem Dämpfer, der über eine Drossel mit der Druckleitung zu einer der Kupplungen oder Bremsen räumlich verbunden ist, wobei der Raum zwischen dem Ventil und dem Dämpfer mit einem Druck beaufschlagbar ist ο der m direkter oder indirekter Abhängigkeit zu dem der Getriebeantriebswelle zugeführten Drehmoment und/oder der Getriebeabtriebsdrehsahl steht ο Gekennzeichnet ist diese hydraulische Steuervorrichtung dadurch, daß der Ventilschieber exnen zusätzlichen Steuerbund mit einer Steuerkante zur Steuerung eines zweiten Druckmittelzuführkanals und einer zweiten Druckleitung zu einer der beiden Kupplungen oder Bremsen aufweist»

Bei dieser Vorrichtung ist der Druckaufbau in den beiden parallelen Kupplungen oder Bremsen nicht gleich, da nach dem Füllen bzw bei beginnendem Druckaufbau der Ventilschieber - mit einer der Droaselöffnung entsprechenden Verzögerung - den Druckmittelzustrom zu der unmittelbar wirksamen Kupplung oder Bremse abschließt, Die

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beiden Kupplungen werden also während des Füllens nicht ständig mit gleichem Druck beaufschlagt. Erst in der Endstellung des Dämpfers wird der Ventilschieber in seine Ausgangslage zurückverstellt und dadurch der gleiche Schließdruck in beiden Kupplungen hergestellte-

Es ist die Aufgabe der Erfindung, durch Zusammenwirken der Steuerkanten an den Steuerbunden des Kupplungsventils beim Aufwärtsschalten zwei parallel geschaltete Kupplungen oder Bremsen, von denen eine unmittelbar, die andere über eine Einwegkupplung auf die zugehörige Getriebewelle wirksam ist mit gleichem Druckaufbau anzulegen, bei weiterem Aufwärtsschalten nur die unmittelbar wirksame Kupplung (Bremse) zu lösen, während beim Abwärtsschalten aus dem zuvor erreichten Gang wiederum durch Zusammenwirken der genannten Steuerkanten die unmittelbar wirksame Kupplung (Bremse) angelegt wird, wobei der Anlegedruck ausschließlich von einem dieser Kupplung (Bremse) zugeordneten Dämpfer abhängig ist.

Die gestellte Aufgabe wird mittels einer Ventileinrichtung nach dem Hauptpatent gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß im Bereich des zusätzlichen dritten Steuerbundes des Ventilschiebers ein weiterer Kanal zur Verbindung mit dem Druckkanal zur ersten Kupplung angeordnet ist, und daß die zur zweiten Kupplung führende Druckleitung wechselweise mit dem weiteren Kanal oder mit dem zweiten Druckmittelzuführkanal verbindbar ist

Diese Einrichtung ist anwendbar bei handbetätigter und bei selbsttätiger Gangschaltung„ Bezugnehmend auf das im Hauptpaten.t gezeigte und beschriebene Dreiganggetriebe werden beim Aufschalten in den zweiten Gang die erste und die zweite Bremse,die parallel arbeiten? mit gleichem Druck beaufschlagt= Auf diese Weise wird die kürzeste Schaltzeit und der geringste Wärmeanfall in den Brenl·- ser, erzielt ο Dagegen wird beim Rückschalten in den zweiten Gang die zweite Bremse allein und nur unter dem Einfluß eines Dämpfers angelegt Hierbei kann die Arbeitsweise des Dämpfers entsprechend

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den jeweiligen Anforderungen durch Veränderung der Federkraft eingestellt werden. Dagegen verbleibt die erste Bremse während des Aufwärtsachaltens aus dem zweiten Gang und während des Abwärtsschaltens in den zweiten Gang im geschlossenen Zustand-.

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt=

Sie zeigt zwei Gangschaltventile, z« Bc ein 1-2-Schaltventil und ein 2-3-Schaltventil in Verbindung mit einem Dämpfer mit Kupplungsventil für die erste Bremse mit Freilaufkupplung und einem Dämpfer für die zweite feste Bremse.

Das 1-2-Schaltventil 70 besteht aus dem Schaltkolben 71 und dem Ventilschieber 76. In Ausgangsstellung werden der Schaltkolben 71 und der Ventilschieber 76 von einer Feder 83 links im Anschlag gehalten.

Das 2-3-Schaltventil 90 hat einen Schaltkolben 91 und einen Ventilschieber 98, die in Ausgangsstellung von einer Feder 105 links im Anschlag gehalten werden.

Durch einen Kanal 208 wird dem 1-2-Schaltventil 70 Druckflüssigkeit zugeführt Von dem Kanal 208 zweigt ein Kanal 308 ab, durch den beispielsweise der Anfahrkupplung K1 eines Kraftfahrzeuggetriebes der erforderliche Schließdruck zugeführt wird Die beiden Schaltventile 70 und 90 sind durch einen Kanal 213 miteinander verbunden _t der in der Ausgangsstellung von Ventil 70 durch den Kolben 76b abgeschlossen ist.

In die Aufschaltstellung_s d. h- in die Anschlagstellung rechts können die beiden Schaltventile 70 und 90 entweder auf mechanischem Wege (nicht dargestellt) oder auf hydraulischem Wege, und zwar mittels Druckflüssigkeit, deren Druckhöhe in direkter Abhängigkeit zur Getriebeabtriebsdrehzahl steht, verstellt werden. Diese Druckflüssigkeit wird von einem auf der Abtriebswelle angeordneten Regler den Schaltventilen durch den Kanal 240 bzw= 241 zugeführt;

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weiterhin wird dieser Druck mit Reglerdruck bezeichnete Dementsprechend wird zunächst der auf den Schaltkolben 71a wirkende Reglerdruck die Kraft der Feder 83 überwinden und das 1-2-Schaltventil in die gezeichnete rechte Anschlagstellung verstellen,, Nunmehr erhält das 2-3-Schaltventil 90 Druckmittel durch den Kanal 213» der durch den Kolben 98b des Ventilschiebers 98 in der Ausgangsstellung geschlossen isto Von dem Verbindungskanal 213 zweigt ein erster Druckmittelzuführkanal 214 ab, der in den ersten Ringraum 153 eines Kupplungsventils 150 einmündet<> Ferner weist der Kanal 213 einen Abzweigkanal 102a auf, durch den das Druckmittel in die Ringräume 102 und 103 des 2-3-Schaltventils 90 gelangt» Mit dem Ringraum 103 ist ein zweiter Druckmittelzuführkanal 216 verbunden, der zu einem vierten Ringraum 157 des Kupplungsventils 150 führt= Das Kupplungsventil 150 steht einerseits in unmittelbarer Verbindung mit einem Dämpfer 16O₉ der einer über eine Einwegkupplung wirksamen ersten Bremse B1F vorgeschaltet ist» Andererseits ist das Kupplungsventil 150 bzw» dessen fünfter Ringraum 157 durch einen Druckkanal 175 mit der unmittelbar wirksamen zweiten Bremse B1 verbunden, der ein Dämpfer 370 mit einem Dämpferkolben 371 und einer Feder 372 zugeordnet isto Das Kupplungsventil 150 besitzt einen Ventilschieber 15-1 mit einem ersten Kolben 151a, einem zweiten Kolben 151b und einem dritten Kolben 151c ο Das freie Ende des ersten Kolbens 151a hat einen Anschlag 151d_s das freie Ende des dritten Kolbens 151c einen Zapfen 151e zur Aufnahme einer Ringscheibe 158c

Der erste Ringrauta 153 des Kupplungsventils 150, in den der erste Druckmittelzuführkanal 214 einmündet, wird vom ersten Ventilkolben 151a bzw. dessen hinterer Steuerkänte 151f gesteuert, Der * zweite Ringraum 154 des Kupplungsventils 150 befindet sich zwischen dem ersten Ventilkolben 151a und dem zweiten Ventilkolben 151b und steht in räumlicher Verbindung mit dem Druckkanal 166 zur ersten Bremse B1F sowie mit dem Kanal 166b, der zum freien Ende des Ventilkolbens 151a führt und eine Drossel 166a aufweist.

Der dritte Ringraum 155 ist im Bereich des Ventilkolbens 151b

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angeordnet und mit der freien Atmosphäre oder dem ölsumpf verbunden

In den vierten Ringraum 156 des Kupplungsventils 150 mündet der zweite Druckmittelzuführkanal 216₀ Die Druckmittelzufuhr wird mittels des Ventilkolbens 151b bzw, mittels dessen hinterer Steuerkan te 151h gesteuerte

In den fünften Ringraum 157 mündet der Kanal 175 9 der zur zweiten Bremse B1 führte Dieser Ringraum befindet sich zwischen den beiden Ventilkolben 151b und 151c»

Ein sechster Ringraum 257 ist mittels eines Kanals 166c mit dem Kanal 166 verbunden. Gesteuert wird dieser Ringraum von der vorderen Steuerkante 1511 des Ventilkolbens 151c*

Die Arbeitsweise der dargestellten und beschriebenen Ventileinrichtung ist wie folgt;

Solange sich die beiden Schaltventile 70 und 90 links im Anschlag befinden, erhält das Kupplungsventil 150 durch keinen der beiden Kanäle 214 und 216 Drucköl, die Ventileinrichtung befindet sich in ihrer Ausgangslage, in der durch die Feder 162 des Dämpfers 160 der Ventilschieber 151 des Kupplungsventils 150 sich im linken Anschlag und der Dämpferkolben 161 sich im rechten Anschlag befinden«

Ein Wechsel vom 1_O zum 2» Gang wird eingeleitet durch Verschieben des Schaltkolbens 71 mit Ventilschieber 76 in die rechte Anschlagstellung= Dies kann rein mechanisch mittels Handgriff geschehen, oder - bei selbsttätig schaltenden Getrieben - mittels hydraulischem Druck, der von einem Regler auf der Getriebeabtriebswelle durch Kanal 240 zugeführt wird. In seiner rechten Anschlagstellung gibt der Kolben 76b des Ventilschiebers 76 dem Druckmittel aus Kanal 208 den Weg durch Kanal 213 zum 2-3-Schaltventil 90 freio Von dem Kanal 213 gelangt das Druckmittel in den ersten Druckmittelzuführkanal 214, der in den ersten Ringraum "53 des

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Kupplungsventils 150 einmündet= In der Ausgangsstellung ist das Kupplungsventil 150 links im Anschlags so daß das Druckmittel vom Kanal 214 bzw= Ringraum 153 durch den zweiten Ringraum 154 und durch den Kanal 166 zur zweiten Bremse B1F strömen kann_o Gleichzeitig strömt das Druckmittel durch den Kanal 166b und die Drossel 166a in den Kolbenraum 152 vor dem Ventilkolben 15*a_f wo ein reduzierter Druck erzeugt wird«

Gleichzeitig wird über das 1-2-Schaltventil 70 Drucköl durch die Kanäle 213 und 102a an das 2-3-Schaltvem.til 90 weitergegeben,, wo es durch die Ringräume 102 und 103 in den zweiten Bruckmittel-

* zuführkanal 216 gelangt, der in den vierten Ringraum 156 des Kupplungsventils 150 einmündet. Solange sich das Kupplungsventil 150 im Anschlag links befindet _t kann Druckmittel aus dem Kanal durch die Ringräume 156 und 157 und durch den Kanal 175 zur zweiten Bremse B1 gelangen» Auf diese Weise werden die beiden Bremsen B1F und B1 schnell und gleichzeitig gefüllte Sobald jedoch der . Druck in dem Kolbenraum 152 vor dem ersten Ventilkolben 151a zu einer Größe angewachsen ist, die die Kraft der Ventilfeder 162 übersteigt, wird der Ventilschieber 151 nach rechts verstellt, wobei zunächst der zweite Ventilkolben 151b mit seiner Steuerkante 151h den zweiten Druckmittelzuführkanal 216 schließt. Erst nach Verstellen des Ventilschiebers 151 um einen weiteren Weg

. nach rechts wird auch der erste Druckmittelzuführkanal 214 durch den ersten Ventilkolben 151a bzwo dessen Steuerkante 151f gesperrt. Während dieses Verstellweges öffnet der dritte Ventilkolben 15¹C mittels seiner Steuerkante 151i den sechsten Ringraum 257 und verbindet den Druckkanal 166 zur ersten Bremse B1F mit dem Druckkanal 175 zur zweiten Bremse B1 durch den Kanal 166c» Somit wird durch das Zusammenwirken der Steuerkanten 151f₉ 151h und 151i beim Aufwärtsschalten ein gleicher Druckaufbau in den beiden Bremsen B1 > und B1P erzielt« Erst wenn der Dämpferkolben 161 die Federplatte 153 erreicht ₉ wird das Kupplungsventil 150 links in den. Anschlag gebracht und die Verbindung vom Kanal 166 zum Kanal 175 durch den Kolben 151c abgesperrt, gleichzeitig jedoch die Verbindung vom

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Kanal 216 zum Kanal 175 über die Drossel 216a freigegeben.

Zum Schalten in den 3- Gang muß das 2-3-Schaltventil 90 rechts in Anschlag gebracht werden« Dann wird der Kanal 216 über den Ringraum 104 des 2-3-Schaltventils zur Entlüftung freigegebene Die erste Bremse B1P und die zugehörige Dämpfereinrichtung verbleiben hierbei in der oben beschriebenen angelegten Stellung„ während die zweite Bremse B1 mit dem zugeordneten Dämpfer 370 sowie Kanäle und 216 entleert werden, um den nächsthöheren Gang zu schalten.

Soll jetzt vom 3° in den 2ο Gang zurückgeschaltet werden_f muß das 2-3-Schaltventil 90 links in den Anschlag verstellt werden« Während das Kupplungsventil 150 durch den Dämpfer 160 für die erste Bremse B1P links am Anschlag verbleibt₉ wird die zweite Bremse B1 mittels Druckmittel beaufschlagt; das durch die Kanäle 213» 216 und 175 zuströmt« Hierbei tritt selbstverständlich auch der Dämpfer 370 wieder in Tätigkeit„ Beim Abwärtsschalten in den zweiten Gang wird die zweite Bremse BI ebenfalls durch Zusammenwirken der Steuerkanten 151f_f 151h und 151i angelegt, wobei der Anlegedruck dieses Mal ausschließlich von dem zugeordneten Dämpfer 370 abhängig istc

Während des AufSchaltens in den 3° Gang und des Abwärtsschaltens wieder in den 2. Gang verbleibt die erste Bremse B1P im oben angegeben angelegten Zustand.

Schr/b Jjp Akte 481 '■

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Claims

Patentansprüche :

1 ο Ventileinrichtung zum Schalten zweier parallel arbeitender Kupplungen oder Bremsen, von denen die erste über- eine Emwegkupplung, die zweite direkt auf die zugehörige Getriebeweile wirksam ist, nach Patent Nr. .«» (Patentanmeldung P "* 6 55 945*8"), dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des zusätzlichen dritten Steuerbundes (151c) des Ventilschiebers (151) ein weiterer Kanal (166c) zur Verbindung mit dem Druckkanal (166) zur ersten Kupplung (B1F) angeordnet ist, und daß die zur zweiten Kupplung (B1) führende Druckleitung (175) wechselweise mit dem weiteren Kanal oder mit dem zweiten Druckmittelzufuhrkanal (216) verbindbar ist»

2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitigem Schließen des zweiten Druckmittelzuführkanals (216) durch den zweiten Steuerbund (151b) mit hinterer Steuerkante (151h) und des weiteren Kanals (166c) durch den dritten Steuerbund (151c) mix vorderer Steuerkante 0 5 i) der erste Druckmittelzuführkanal (214) durch den ersten Ventilsteuerbund (151a) mit hinterer Steuerkante (151f) teilweise abdeckbar ist,

3. Ventileinrichtung nach den Ansprüchen * und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Druckmittel dur.h die beiden Druckmittelzuführkanäle (214_f ,2'6) mittels eines handbetätigten Gangwählhebles zu- und abschaltbar ist

4c Ventileinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2_; dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Druckmittel dur.h d:e beiden Druckmittelzuführkanäle (214, 216) durch Gangschaltvenr.r.le (7O₅ 90) steuerbar ist, die in Abhängigkeit von der Getriebeantriebs- bzw< Getriebeabtriebsdrehzahl, sowie von dem geforderten bzw zugeleiteten Drehmoment selbsttätig schaltbar sind.

12.2.1969

Schr/bt^" Akte 48 > 1

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BAD ORIGINAL