DE2658195B1

DE2658195B1 - Druckmittelkreislauf fuer ein hydrodynamisch-mechanisches Verbundgetriebe

Info

Publication number: DE2658195B1
Application number: DE2658195A
Authority: DE
Inventors: Georg Gierer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1976-12-22
Publication date: 1978-04-20
Also published as: FR2375513B1; FR2375513A1; JPS6160304B2; GB1592596A; DE2658195C2; JPS5379160A; US4227597A

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckmittelkreislauf für ein hydrodynamisch-mechanisches Verbundgetriebe mit druckmittel-beiätigten Kupplungen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Durch die DT-PS 17 80 067 ist ein Druckmittelkreislauf bekannt, bei welcher der Druck in der Zuführungsleitung zur hydrodynamischen Einheit über ein Druckbegrenzungsventil gesteuert wird, das durch öffnen des Ausgangs überschüssiges Druckmittel in den Abfluß entweichen läßt.

Es hat sich gezeigt, daß bei diesem Ventil der Eingangsdruck von der Überströmmenge dieses Ventils abhängig ist. Bei relativ großer Überströmmenge wird der Ventilschieber über seine größte öffnung hinaus soweit verschoben, daß der Eingang teilweise verschlossen wird, wodurch der Druck in der hydrodynamischen Einheit stark ansteigt. Eine größere Dimensionierung der Abströmquerschnitte ist wegen beengter Platzverhältnisse nicht möglich.

Weiterhin hat sich gezeigt, daß die am Druckbegrenzungsventil in den Abfluß abströmende Druckmittelmenge die durch den Filter der Druckmittelquelle anzusaugende Strömungsmittelmenge vergrößert, so daß bei gegebener Filterfeinheit die Filterabmessungen relativ groß gewählt werden bzw. bei begrenzter Filtergröße nachteilige Kompromisse bei der Filterfeinheit eingegangen werden müssen.

Es ist daher Aufgabe dieser Erfindung, einen Druckmittelkreislauf für ein hydrodynamisch-mechanisches Verbundgetriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, bei welcher der Eingangsdruck der hydrodynamischen Einheit weitestgehend unabhängig von der Fördermenge der Druckmittelquelle geregelt und der durch den Filter anzusaugenden Anteil der Fördermittelmenge der Druckmittelquelle vermindert werden kann. Diese Aufgabe wird durch einen Druckmittelkreislauf nach Anspruch 1 gelöst.

Dadurch, daß das Druckventil als Druckregelventil mit nur zwei gesteuerten Anschlüssen und offener Nullstellung ausgebildet ist, fließt die gesamte der hydrodynamischen Einheit zuzuführende Druckmittelmenge durch dieses Druckregelventil, es tritt daher während der Regelung des Eingangsdruckes der hydrodynamischen Einheit kein Druckmittelstrom in den Abfluß auf. Bei sehr großer Fördermenge der Druckmittelquelle verkleinert sich der Durchflußquerschnitt am Druckregelventil so weit, daß der Ausgangsdruck des Ventils (= Eingangsdruck der hydrodynamischen Einheit) unabhängig von der am Hauptdruckventil abströmenden Druckmittelmenge konstant bleibt, notfalls durch kurzzeitiges völliges Absperren des Durchflusses. Der dabei entstehende Überdruck in der Zuführungsleitung wird durch das Hauptdruckventil abgebaut, das diese überschüssige Druckmittelmengen in einen hinter dem Filter liegenden Saugabschnitt der Druckmittelquelle zurückführt, so daß diese Überschußmenge den Filter nicht passieren muß. Damit können bei gegebener Filterfeinheit die Filterabmessungen reduziert bzw. bei gegebenen Filterabmessungen die Filterfeinheit erhöht und so die Funktionssicherheit verbessert werden.

Durch die in Anspruch 2 und 3 angegebenen, an sich bekannten Maßnahmen ist es möglich, den Hauptdruck und den Eingangsdruck der hydrodynamischen Einheit gemeinsam zu ändern bzw. in eine exakte gegenseitige Zuordnung zu bringen, so daß zu jedem Wert des lastabhängig modulierten Hauptdruckes ein bestimmter, durch das Druckregelventil unabhängig von der Überschußmenge des Hauptdruckventils konstant gehaltener Wert des Eingangsdruckes der hydrodynamischen Einheit eingestellt wird.

Weiter sind wohl Druckregelventile ohne Abflußöffnung bekannt (Buchreihe »ölhydraulik und Pneumatik«, Band 12 Schaltpläne der ölhydraulik; H.Zoebl, Mainz 1970 Seite 22, 40 und 41). Auch aus der US-PS 30 85 449, Fig. 2, ist ein Hauptdruckventil für die Druckversorgung eines hydrodynamisch-mechanischen Verbundgetriebes bekannt.

In dieser Druckschrift ist zur Druckbegrenzung im Wandler gegenüber dem übrigen System in dessen Zuleitung eine feste Drosselstelle angeordnet und es wird auch überschüssige Druckflüssigkeit in die Ansaugleitung einer Pumpe zurückgeführt die außerdem mit der ölwanne verbunden ist. Über den Zusammenhang mit einem Filter ist dieser Druckschrift nichts zu entnehmen.

Durch die feste Drossel in der Wandlerzuleitung wird zwar der Druck im Wandler gegenüber dem übrigen System reduziert, infolge der unterschiedlichen Betriebsbedingungen (kaltes oder warmes öl) ist aber das Druckniveau völlig unkontrollierbar. Demgegenüber läßt sich das Druckniveau des Wandlers und des übrigen Systems nach der Erfindung sehr leicht und auch

ORIGINAL INSPICtED

beliebig variieren und auch das günstigere Anpassen ist durch den Einsatz von unterschiedlichen Federn möglich. Darüber hinaus wird bei Leerlaufdrehzahl der Ölverbrauch für den Wandler geringer während bei einer festen Drossel wie in der Druckschrift US-PS 30 85 449 Fig. 2 der ungewollte hohe Ölverbrauch unvermeidbar ist. Nach dieser Druckschrift ist eine drosselklappenabhängige Regulierung des Reglerventils nicht möglich während nach der Erfindung im Leerlauf maximal der Federdruck auf die Kolben 15 und 24 wirkt und in der Stellung Kick-down noch von einem hydraulischen Druck (Leitung 25) überlagert wird und damit der System- und auch der Wandlerdruck durch die Ventile 14 und 19 unabhängig voneinander variiert werden können. Es ist damit auch möglich den Wandlerdruck über den gesamten Pumpendrehzahlbereich bzw. über alle Systemdruckänderungen hinweg gleich zu halten.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Teiles eines Druckmittelkreislaufs für ein (nicht dargestelltes) mehrgängiges Zahnräder-Lastschaltgetriebe mit vorgeschaltetem hydrodynamischen Drehmomentwandler schematisch erläutert. Durch einen Filter 10 und eine Saugleitung 11 fördert eine Druckmittelpumpe 12 in eine Hauptdruckleitung 13, von der aus die jeweils in einem Gang des Lastschaltgetriebes eingeschalteten (nicht gezeigten) druckmittelbetätigten Kupplungen gespeist werden. Der Druck in der Hauptdruckleitung 13 (Hauptdruck) wird durch ein Hauptdruckventil 14 lastabhängig gesteuert, dessen Ventilschieber 15 an seiner Steuerkante 15a überschüssiges Druckmittel in eine Wandler-Zulaufleitung 16 abströmen last, um in Abhängigkeit von den auf ihn einwirkenden Kräften von Druckfedern 17, 18 und hydraulischen Drücken — Stirnfläche 156 mit lastabhängig moduliertem Druck, Stirnflächen 15cund 15dmit Hauptdruck — einen entsprechenden Hauptdruck einzustellen. Wenn die Gesamtfördermenge der Pumpe 12 größer ist als die zur Aufrechterhaltung des Wandlerdruckes benötigte ölmenge plus der in der Steuereinrichtung zum Schalten der Kupplungen entstehenden Verlust- und Verbrauchsmengen, dann gibt eine weitere Steuerkante 15edes Hauptdruckventiles 14 eine Verbindung von der Hauptdruckleitung 13 zu einer in die Saugleitung 11 — hinter dem Filter 10 — führende Überströmleitung 26 (Rückförderleitung) frei. Die Steuerkante 15e schließt die Verbindung von Kanal 13 zu 26 wieder, wenn die Gesamtfördermenge der Pumpe 12 geringer wird als die zur Aufrechterhaltung des Wandlerdruckes und zur Versorgung der Steuereinrichtung erforderliche ölmenge.

Die Wandler-Zulaufleitung 16,16a führt über ein Druckregelventil 19 mit nur zwei gesteuerten Anschlüssen — Eingang 20 und Ausgang 21 — und einem ίο Leitungsabschnitt 16a zum hydrodynamischen Wandler 22, von dem aus das Druckmittel dem Schmiersystem des Getriebes zugeführt wird. Der Eingangsdruck des hydrodynamischen Wandlers, Leitung 16a, zugleich Ausgangsdruck des Druckregelventils 19, wird über eine Steuerleitung 23 einer Stirnfläche 24a des Ventilschiebers 24 des Druckregelventils zugeführt. Auf einer entgegengesetzten Stirnfläche 24b wirkt die Kraft der Feder 18, die zugleich gegen den Ventilschieber 15 des Hauptdruckventils 13 drückt, sowie ein lastabhängig modulierter Steuerdruck (Drosseldruck), welcher über eine Steuerleitung 25 in den die Federn 17 und 18 aufnehmenden Raum geführt wird.

Das Druckregelventil 19 wird in drucklosem Zustand durch die Feder 18 in vollständig geöffneten Zustand gehalten. Mit zunehmender am Hauptdruckventil 14 in die Wandler-Zulaufleitung 16 abströmender Druckmittelmenge erhöhte sich der Durchflußwiderstand im Wandler 22 und damit auch der Druck in der Leitung 16a sowie in der angeschlossenen Steuerleitung 23, so daß der vom Druck der Leitung 23 beaufschlagte Ventilschieber 24 des Druckregelventils 19 gegen den Drosseldruck und die Feder 18 im Sinne einer Verengung des Strömungsquerschnittes verschoben wird, bis über eine Senkung des Druckes in der Leitung 16a Kräftegleichgewicht am Ventilschieber 24 hergestellt ist. Infolgedessen wird der Druck in der Leitung 16a unabhängig von der Durchlaufmenge nach oben begrenzt, im Extremfall durch vorübergehendes völliges Abschließen der Zulaufleitung 16.

Die auf den Ventilschieber 24 im Öffnungssinne einwirkende Kraft der Feder 18 und der über die Steuerleitung 25 zugeführte Drosseldruck bewirken dabei eine Erhöhung des Wandlerdruckes bei steigender Last.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckmittelkreislauf für ein hydrodynamischmechanisches Verbundgetriebe mit druckmittelbetä- tigten Kupplungen, bei welchem aus einer Druckmittelquelle (12) Druckmittel zum Schließen der Kupplungen in eine Hauptdruckleitung (13) gefördert wird, deren Druck durch ein Hauptdruckventil (14) in der Weise geregelt wird, daß überschüssige Druckmittel in eine Zuführungsleitung (16, \%a) zur hydrodynamischen Einheit (Wandler, Strömungskupplung) bzw. bei relativ hohem Druckmittelüberschuß zusätzlich in einen Saugabschnitt (11) der Druckmittelquelle abgeleitet wird, während zum Regeln des Eingangsdruckes der hydrodynamischen Einheit an deren Zuführungsleitung (16, 16a) ein weiteres Druckventil (19) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Druckventil als Druckregelventil (19) mit nur zwei gesteuerten Anschlüssen (20, 21) — ohne Abflußöffnung — und offener Nullstellung ausgebildet und innerhalb der Zuflußleitung (16, 16a,) zur hydrodynamischen Einheit (22) angeordnet ist, wobei der Ventilschieber (24) des Druckregelventils (19) entgegen der Kraft einer Feder (18) vom Eingangsdruck der hydrodynamischen Einheit als Ausgangsdruck des Druckregelventils im Schließsinne beaufschlagt wird.

2. Druckmittelkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Feder (8) des Ventilschiebers (24) des Druckregelventils (19) am Ventilschieber (15) des Hauptdruckventils (14) abgestützt und so an beiden Ventilschiebern (15,24) als Rückstellfeder wirkt.

3. Druckmittelkreislauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (24) des Druckregelventils (19) im gleichen Sinne wie die Feder (18) mit einem lastabhängig modulierten Steuerdruck (Leitung 25) beaufschlagt wird.

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