DE2659353C2

DE2659353C2 - Hydraulische Steuervorrichtung zum Schalten zweier parallel arbeitender Kupplungen eines mehrgängigen Lastschaltgetriebes

Info

Publication number: DE2659353C2
Application number: DE2659353A
Authority: DE
Inventors: Hansjoerg 7990 Friedrichshafen Dach
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1976-12-29
Filing date: 1976-12-29
Publication date: 1978-11-30
Also published as: JPS6049787B2; DE2659353B1; FR2376345B1; IT1090662B; FR2376345A1; GB1594978A; JPS5382963A; US4200008A

Description

Durch die DE-PS 22 44 193 (Zusatz zu DE-PS 08 162) ist eine Steuervorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt, die zwar qualitativ gute Schaltübergänge ermöglicht und auch zwei parallelgeschaltete Kupplungen mit gleichem Druckaufbau auslegt, der jedoch für die optimale Arbeitsweise noch nicht ausreicht, da der Druckaufbau in der 2. Kupplung oder Bremse mit einem geringen Zeiiversatz von etwa 0,1 bis 03 s erfolgt, während der nachfolgende Druckverlauf dann völlig übereinstimmt. Die Verzögerung tritt ein, weil die Steuerkante des Ventilkolbens erst dann öffnet, wenn das Ventil in Steuerstellung geht und damit die ungehemmte, völlig gleiche Beaufschlagung der ersten und zweite Kupplung oder Bremse über die Kanäle erfolgt und weil außerdem die Blende in der Drossel nicht größer gemacht werden kann, da bei einer Schubschaltung von 3 nach 2 die Qualität dieser Schaltung von dem Durchmesser dieser Drosselboh-

\s rung abhängt. Die erste Reibungskupplung wird infolge der hohen Drehzahlen durch diesen nachgewiesen, geringfügig späteren Füllbeginn der 2. Kupplung thermisch höher belastet Das dort vorgesehene Ventil in der Druckzuführungyleitung der zweiten Kupplung

wirkt als Entlüftungsventil, um störende Überschneidungen beim Gangwechsel zu vermeiden, und ist mit der Druckmittelzuführungsleitung einer weiteren Reibungskupplung bzw. mit dem 2/3-Schaltventil verbunden.
Es ist Aufgabe dieser Erfindung, unter Beibehaltung einer guten Schaltqualität einen zeitlich übereinstimmenden Verlauf des Druckanstiegs und insbesondere eine gleichzeitige Füllung der beiden parallel eingeschalteten Kupplungen zu erreichen.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung ermöglicht

μ gleichzeitig mit der Druckbeaufschlagung der ersten Reibungskupplung eine ungedrosselte Druckmittelzufuhr zur zweiten Kupplung, sofern die erste Schaltkupplung bei Beginn des Schaltvorganges entlüftet war(z. B. Aufschaltung vom ersten in den zweiten Gang), und zugleich bei Schaltungen, in denen im bisherigen Gang die erste Reibungskupplung bereits eingerückt ist und im neuen Gang eingerückt bleibt (z. B. Rückschaltung vom dritten in den zweiten Gang) eine gedrosselte Druckmittelzufuhr zur zweiten Kupplung, um damit einen stoßfreien Schaltübergang zu erzielen. Damit wird unter Beibehaltung einer guten Schaltqualität (u. a. auch bei der Zuschaltung der zweiten Kupplung zur bereits eingerückteil ersten Kupplung) eine gleichmäßige Belastung beider Kupplungen bei paralleler Einschal-

*5 tung erreicht.

Durch das in Anspruch 2 angegebene Rückschlagventil ist trotz der Drosselstelle eines schnelle Entlüftung der zweiten Kupplung möglich (DE-AS 16 50 928).
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert, in welcher ein Teil einer hydraulischen Steuervorrichtung eines automatischen Lastschaltgetriebes dargestellt ist, bei dem drei Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang mit Hilfe von fünf Reibungskupplungen bzw. -bremsen geschaltet werden (für den Gegenstand der Erfindung ist es unerheblich, ob über die hydraulische Steuervorrichtung Reibungskupplungen oder -bremsen geschaltet werden).

Die Zeichnung zeigt ein 1 -2-Schaltventil 20 und ein 2—3-Schaltventil 40, beide in der dem zweiten Gang entsprechenden Stellung, ferner ein Regelventil 60 mit Dämpfer 70 für eine erste Kupplung C, die über eine Freilaufkupplung wirkt, sowie ein Kupplungsventil 80 und einen hiervon getrennt arbeitenden Dämpfer 90 für eine zweite Kupplung C", die im /weiten Gang die

*>^r' gleichen Getriebeteile wie die Kupplung C verbindet, jedoch direkt ohne Freilaufkupplung. Im dritten Gang ist die Kupplung C ebenfalls eingeschaltet, jedoch zusammen mit einer anderen, nicht dargestellten

Kupplung, während die Kupplung Centlüftet ist

Der Aufbau und die Funktion der hydraulischen Steuervorrichtung worden zunächst anhand einer Gangumschaltung 1 —2 erläutert

Aus einer nicht dargestellten DruckmitteJquelle wird Druckmittel über Kanal 10, Ringräume 21 und 22 des 1 -2-Schaltventils 20 und Kanal 23 dem Steuerventil 60 zugeführt, dessen Ventilschieber 61 in dieser Stellung die Druckmittelzufuhr zur ersten Kupplung Cüber eine Druckmittelzuführungsleitung 62 freigibt. Der Ventilschieber 61 wirkt mit dem Dämpfer 70 der Kupplung C zusammen, indem der vom Kupplungsdruck der Kupplung C beaufschlagte Dämpferkolben 71 in bekannter Weise in einer ersten Phase des Druckaufbaus über eine Feder 72 und in einer anschließenden Phase über einen direkten Anschlag 73 mit dem Ventilschieber 61 verbunden ist. Unmittelbar nach dem Füllungsbeginn während der 1 — 2-Umschaltung befindet sich der Ventilschieber 61 in der gezeichneten Stellung, so daß das Druckmittel ungehindert in die Druckmittelzuführungsleitung 62 einströmen und die Kupplung Crasch füllen kann. An die Druckmittelzuführungsleitung 62 ist ein erster Kanal 64, 64a angeschlossen, welcher über das 2-3-Schaltventil 40 geführt ist, wobei das Schaltventil 40 im ersten und zweiten Gang einen ungehinderten Durchfluß in den Abschnitt 64a des ersten Kanals gestattet.

Der erste Kanal 64 bzw. 64a führt zum Kupp'lungsventil 80, außerdem auch ein vom Kanal 64a abzweigender zweiter Kanal 65, der ein in Richtung der Druckmittelzuführung schließendes Rückschlagventil 81 und eine im Schließkörper — Scheibe 82 — des Rückschlagventils angeordnete Drosselstelle 83 enthält.

Gleichzeitig mit dem Zuströmen des Druckmittels zur Kupplung C gelangt auch Druckmittel über den ersten Kanal 64 bzw. 64a zum Kupplungsventil 80, das sich — wie nachfolgend noch erläutert wird — in einer ersten Schaltstellung (wie gezeichnet) befindet, in welcher das Druckmittel über den ersten Kanal 64a über eine Druckmittelzuführungsleitung 84 ungehindert der Kupplung C zuströmen kann und diese gleichzeitig mit der Kupplung C füllt. Der zweite Kanal 65 ist in der ersten Schaltstellung des Kupplungsventils 80 verschlossen.

Der Kolbenschieber 85 des Kupplungsventils 80 wird auf einer Stirnfläche 86 über eine zum Dämpfer 70 der Kupplung C führende Leitung 74 mit Kupplungsdruck der Kupplung C und auf einer entgegengesetzten Stirnfläche 87, 87a durch eine Rückstellfeder 88 und einem durch eine Leitung 11 zugeführten lastabhängig modulierten Druck (Drosseldruck) beaufschlagt. Solange der über die Leitung 74 zugeführte Kupplungsdruck in der Kupplung C noch unter einem vorgegebenen, lastabhängig veränderlichen Grenzwert liegt, verbleibt das Kupplungsventil 80 in der dargestellten ersten Schaltstellung, in welcher beide Kupplungen C und C gleichzeitig und ungehindert (ungedrossell) gefüllt werden. Mit zunehmendem Gegendruck in der Kupplung Cbewegt sich der zugeordnete Dämpferkolben auf seinen Anschlag 73 zu und steuert in bekannter Weise einen zeitlich verzögerten Druckaufbau in der Kupplung Cund — infolge ungedrosselter Verbindungswege 64, 64λ, 84 — auch in der Kupplung C.

Etwa gleichzeitig mit dem Auftreffen des Dampferkolbens 71 auf den Anschlag 73 des Ventilschiebers 61 erreicht der Druck in der Kupplung C einen durch entsprechende Abstimmung der Kräfte aus den Steuerdrücken und der Rückstellfeder 88 vorbestimmten Wert, bei dem über die Leitung 74 dem Kupplungsventil 80 zugeführte und die Stirnfläche 86 des Kolbenschiebers 85 beaufschlagende Kupplungsdruck die entgegengerichtete Wirkung der Rücksteilfe- eier 88 und des Drosseldruckes überwindet, in welcher der zweite Kanal 65, der die Drosselstelle 83 enthält, mit der Druckmittelzuführungsleitung 84 verbunden und der erste, ungedrosselte Kanal 64a abgeschlossen wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Rutschphase beider Kupplungen Cund C'bereits beendet; der nun in beiden Kupplungen folgende Druckanstieg auf den vollen Wert ist daher ohne Einfluß auf die Qualität des Schaltüberganges. Der zeitliche Verlauf des Druckaufbaus in beiden Kupplungen C und C während deren Rutschphase ist wegen der gemeinsamen ungedrosselten Druckmittelzuführung 62 bzw. 64, 64a, 84 vom Regelventil 60 ab — einschließlich des Füllungsbeginns — übereinstimmend.

Die Funktion der hydraulischen Steuervorrichtung wird anhand einer Rückschaltung vom dritten in den zweiten Gang weiter erläutert. Im dritten Gang befindet sich das 1 — 2-Schaltventil 20 in der gezeichneten Stellung, während die Ventilteile des 2 —3-Schaltventils die — bezogen auf die Zeichnung — rechte Stellung eingenommen haben, so daß der Abschnitt 64a des ersten Kanals von der Druckmittelzufuhr getrennt und mit der Entlüftung verbunden ist. Die zweite Kupplung O ist daher entlüftet, während die Kupplung C (gemeinsam mit einer weiteren, nicht dargestellten Kupplung) über das 1 — 2-Schaltventil und Kanal 23 mit Druckmittel versorgt wird. Infolge des in der Kupplung Cund dem zugeordneten Dämpfer 70 wirkenden vollen Kupplungsdruckes, der über die Leitung 74 auch auf das Kupplungsventil 70 einwirkt, ist dessen Kolbenschieber 85 in der zweiten Schaltstellung (entgegengesetzt zur gezeichneten Stellung), bei welcher der die Drosselstelle 83 enthaltende Kanal 65 mit der Druckniiltel/.uführungsleitung 84 der Kupplung C verbunden und der ungedrosselte Kanal 64a abgeschlossen ist.

Wenn bei der Rückschaltung 3-2 das 2-3-Schaltventil die in der Zeichnung dargestellte Stellung einnimmt, gelangt das Druckmittel über den Kanal 64.·). Kanal 65 und die Drosselstelle 83 gedrosselt in die Druckmittelzuführungsleitung 84, wodurch zunächst die Kupplung C'gefüllt wird und dann nach dem Ansteigen des Kupplungsdruckes in der Kupplung C auf einen bestimmten Mindestwert der Verdrängungsraum des Dämpfers 90 — ein einfacher Druckspeicher mit ortsfest abgestützter Feder 91 ohne mechanische Verbindung zum Kolbenschieber 85 — gefüllt wird. Durch die entsprechend abgestimmte Drosselstelle 83 erfolgt die Füllung des Dämpfers 90 in einer bestimmten Zeitspanne, so daß das Einrücken der Kupplung C stoßfrei erfolgt.

fco Eine Entlüftung der Kupplung C, z. B. bei einer Schaltung 2-3 oder 2-1, kann durch das Rückschlagventil 81 unabhängig von der Drosselstelle 83 erfolgen, so daß eine schnelle F.ntlüftung möglich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulische Steuervorrichtung für ein mehrgängiges Lastschaltgetriebe, bei dem in einem bestimmten Gang zwei Reibungskupplungen oder -bremsen über ein 2/3-Schaltventil parallel eingeschaltet sind, von denen die erste auch in einem benachbarten Gang eingeschaltet bleibt, mit einem Kupplungsventil für die erste Reibungskupplung, dessen Ventilschieber mit auf diesen in einer ersten Phase des Druckaufbaus über eine Feder und in einer anschließenden Phase über einen direkten Anschlag einwirkenden Dämpfer die Druckmittelzufuhr zur ersten Reibungskupplung steuert sowie einem an die Druckmittelzuführungsleitung der über ein Ventil gesteuerten zweiten Kupplung angeschlossenen weiteren Dämpfer mit ortsfest abgestützter Rückstellfederung, wobei beide Druckmittelzuführungsleitungen im eingeschalteten Zustand der Reibungskupplungen untereinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gang (2. Gang) mit gemeinsamer Einschaltung der beiden Reibungskupplungen (C, C) ein mit der Druckmittelzuführungsleitung (62) der ersten Reibungskupplung (C) verbundener, erster Kanal (64) über das 2 —3-Schaltventil (40) und einem Kanal (64a) sowie ein von diesem abzweigender, eine Drosselstelle (83) enthaltender, weiterer Kanal (65) zu dem die Druckmittelzuführungsleitung (84) der zweiten Reibungskupplung (C) steuernden Kupplungsventil (80) geführt sind, dessen Kolbenschieber (85) auf einer Stirnfläche (86) mit dem Kupplungsdruck (Leitung 74) der ersten Reibungskupplung (C) und auf der hierzu entgegengesetzten Stirnfläche (97,f(87, 87a) durch die Rückstellfeder (88) und ggf. einem lastabhängig modulierten Druck (Drosseldruck; Leitung II) beaufschlagt wird und bei Unterschreitung des Kupplungsdruckes unter einen vorgegebenen, ggf. lastabhängig veränderlichen Grenzwert eine erste Schaltstellung (wie in der Zeichnung dargestellt) einnimmt, in welcher der erste, ungedrosselte Kanal (64, 64a) mit der Druckmittelzuführungsleitung (84) der zweiten Reibungskupplung (C) verbunden und der zweite Kanal (65) abgeschlossen wird, und daß der Kolbenschieber (85) bei Erreichung und Überschreitung eines Grenzwertes, der sich beim Aufschlag des Dämpferkolbens (71) auf den Anschlag des Ventiltellers (73) einstellt, eine zweite Schaltstellung (bezogen auf die Zeichnung; links) einnimmt, in welcher der zweite, die Drosselstelle (83) enthaltende Kanal (65) mit der Druckmittelzuführungsleitung (84) der zweiten Reibungskupplung verbunden und der erste Kanal (64a) abgeschlossen wird.

2. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Kanal (65) ein die Drosselstelle (83) umgehendes und in Richtung der Druckmittelzuführung schließendes, an sich bekanntes Rückschlagventil (81) enthalten ist.