DE2808133C2

DE2808133C2 - Hydraulische Steuereinrichtung für eine Doppelkupplung eines Wendegetriebes

Info

Publication number: DE2808133C2
Application number: DE2808133A
Authority: DE
Inventors: Fritz Ing.(Grad.) Geiger; Gerhard Ing.(Grad.) Maurer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1978-02-25
Filing date: 1978-02-25
Publication date: 1979-11-29
Also published as: DE2808133B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuereinrichtung für eine Doppelkupplung eines Wendegetriebes, deren gekoppelt betätigbare Druckkolben in den der zu schaltenden Kupplung zugeordneten Druckräumen jeweils mit hohem Druck und auf der Gegenseite mit niederem Druck beaufschlagbar sind, wobei die Hochdruckleitung mit einem Druckbegren- ⁴"> zungsventil und die Niederdruckleitung mit einem Druckminderventil versehen sind und die Druckmittelzufuhr aus der Hochdruckleitung und der Niederdruckleitung zu den Druckräumen mittels eines Wegeventils steuerbar ist '>^(h

Bei derartigen Kupplungen ist die Zeitspanne zum Befüllen eines Druckraumes oftmals sehr lang, und zwar infolge konstruktiv bedingter, relativ niederer Arbeitsdrücke in Verbindung mit großen Leitungswiderständen von der Steuereinrichtung zur Kupplung, so daß u. U. ¹^ unzulässig lange Kolben-Verschiebezeiten, insbesondere bei hochviskosen ölen, in Kauf genommen werden müssen. Selbst bei relativ großer Pumpenkapazität kann somit nur ein Teil des Förderstromes zum Bewegen der Kupplungskolben genutzt werden.

Das gleiche nachteilige Verhalten kann auch auftreten bei Anwendung einer Druckmodulation, bei der der Kupplungs-Schaltdruck oder der Arbeitsdruck während einer Schaltung allmählich von einem bestimmten, relativ niedrigen Anfangsdruck aus bis zum Nennwert ^h'' gesteigert wird.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine hydraulische Steuereinrichtung für eine Doppelkupplung eines Wendegetriebes zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist Es soll vielmehr erreicht werden, daß der jeweilige Druckraum der Kupplung mit hohem Druck in kurzer Zeit zu befüllen ist, so daß die Füllzeiten in einem erheblichen Maße zu verkürzen sind und eine Kupplung somit rasch anspricht

Gemäß der Erfindung wird dies in Weiterbildung der eingangs genannten Steuereinrichtung dadurch erreicht, daß der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils während des Füllvorganges eines Druckraumes der Doppel-Kupplung durch den in der Hochdruckleitung herrschenden Druck über eine an diese selbsttätig anschließbare, mit dem Federraum des Druckbegrenzungsventils verbundene Druckleitung erhöht ist

Zum selbsttätigen Anschließen des Druckbegrenzungsventils an die Hochdruckleitung ist es angebracht, in der Druckleitung ein Steuerventil einzusetzen, dessen Verstellglied von dem in der Niederdruckleitung herrschenden Druck beaufschlagt ist

Ferner ist es, um den öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils auf einen bestimmten Wert zu begrenzen, sehr vorteilhaft, die Kolbenflächen des beidseitig von Druckmittel beaufschlagbaren Ventilkolbens unterschiedlich groß auszubilden. Der öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils wird in diesem Fall nur im Verhältnis der unterschiedlich groß bemessenen Kolbenflächen erhöht, so daß zu hohe Drucksteigerungen zuverlässig vermieden sind.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete hydraulische Steuereinrichtung ist nicht nur sehr einfach in der konstruktiven Ausgestaltung und wirtschaftlich aus handelsüblichen Bauteilen herzustellen, sondern auch störunempfindlich, aber dennoch sehr wirksam. Wird nämlich der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils beim Befüllen eines Druckraumes mittels des in der Hochdruckleitung herrschenden Druck angehoben bzw. überlagert, so ist es möglich, in dieser für kurze Zeit einen hohen Druck aufzubauen, so daß beim Befüllen des Druckraumes ein hoher Druck ,'ur Verfügung steht und die Füllzeit somit kurz ist Und da die Erhöhung bzw. Überlagerung durch selbsttätiges Anschließen des Druckbegrenzungsventils an die Hochdruckleitung erfolgt indem das in die Druckleitung eingesetzte Steuerventil in Abhängigkeit von dem in der Niederdruckleitung durch die Verschiebung des Doppelkolbens sich aufbauenden, erhöhten Druckes verstellt wird, ist sichergestellt, daß die Erhöhung des Öffnungsdrukkes nur unmittelbar beim Füllvorgang wirksam ist. Das Schaltverhalten der Kupplungen wird demnach nicht beeinträchtigt, diese sprechen jedoch rasch an, da die Füllzeiten erheblich reduziert werden können. Auch bei Kupplungen mit geringem Anfangsschaltdruck, um ein weiches Schalten zu erreichen, sowie bei einfach wirkenden Schaltkupplungen mit Doppelkolben zur Kompensation des Fliehkraftdruckes ist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ohne weiteres vorteilhaft einsetzbar.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Steuereinrichtung für eine Doppelkupplung eines Wendegetriebes dargestellt und nachfolgend Im einzelnen erläutert. Hierbei zeigt

Fig. I die Steuereinrichtung in schematischer Darstellung und

Fig.2 eine andersartige Ausgestaltung des bei der Steuereinrichtung nach Fig. 1 verwendbaren Druckbegrenzungsventil.

Die mit 1 bezeichnete in Neutralstellung dargestellte hydraulische Steuereinrichtung dient zur Steuerung

zweier Reibungskupplungen 2 und 3, deren Betätigungskolben 4 und 5 über ein Koppelglied 6 miteinander verbunden sind. Zur Betätigung einer der Kupplungen 2 oder 3 wird dem jeweiligen Druckraum 7 bzw. 8, die durch eine Trennwand 9 voneinander getrennt sind, Druckmittel zugeleitet, so daß die Lamellenpakete 10 bzw. 11 zusammengepreßt werden und somit eine reibschlüssige Verbindung zwischen den zu kuppelnden Teilen gegeben ist.

Das Drucköl zur Betätigung der Kupplungen 2 oder 3 wird von einer Pumpe 12 geliefert, die dieses aus einem Vorraisbehälter 13 ansaugt und in eine Hochdruckleitung 14 fördert, an die mittels einer Zweigleitung 15 ein Druckbegrenzungsventil 16 angeschlossen ist In eine weitere Zweigleitung 17 ist ein Druckminderventil 18 eingesetzt, so daß in einer Niederdruckleitung 19 ein reduzierter Druck zur Beaufschlagung der Druckräume

7 und 8 in Neutralstellung bzw. der Gegenseite des jeweils unter hohem Druck stehenden Druckraumes gegeben ist >υ

Zur Steuerung der Druckmittelzuführung zu den Druckräumen 7 und 8 der Kupplungen 2 bzvt. 3 ist ein Wegeventil 20 vorgesehen, mittels dem die Hochdruckleitung 14 sowie die Niederdruckleitung 19 wechselweise an die Leitungen 21 und 22 anschließbar sind. In der Stellung / ist die Hochdruckleitung 14 über die Leitung 22 mit dem Druckraum 7 verbunden. Die Niederdruckleitung 19 dagegen ist über die Leitung 21 an dem Druckraum 8 angeschlossen. Das aus der Niederdruckleitung 19 über eine kleine Blende 23 abströmende öl so gewährleistet einen rascheren Druckabfall und damit eine sichere Rückführung des Ventils 32 in Stellung B nach Abschluß der Füllphase. Dieses Öl kann zur Schmierung verwandt werden.

Um bei einem Schaltvorgang die Druckräume 7 oder »

8 mit hohem Druck rasch mit Ol aus der Hochdruckleitung 14 befüllen zu können, und zwar mit einem Druck, der höher ist als der eingestellte öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 16, wird dessen öffnungsdruck bei der Steuereinrichtung 1 angehoben. Dazu ist ·»" das Druckbegrenzungsventil 16 mittels einer Druckleitung 31 selbsttätig an die Hochdruckleitung 14 anschließbar, so daß anstatt dem in dem Druckbegrenzungsventil 16 eingestellten Druck ein höherer Druck wirksam wird. ·»>

Um dies zu bewerkstelligen, ist in tie Druckleitung 31 ein Steuerventil 32 eingesetzt, dessen in der schematischen Darstellung nicht sichtbares Verstellglied von dem in der Niederdruckleitung 19 herrschenden Druck über die an diese angeschlossene Zweigleitung 19' ~>» beaufschlagt ist In der Stellung A ist die Druckleitung 31 unterbrochen, in der Stellung B dagegen wird der in der Hochdruckleitung 14 herrschende Druck über die geschlossene Druckleitung 31 auf das Druckbegrenzungsventil 16 geleitet und dessen öffnungsdruck somit angehoben.

Da bei der Doppelkupplung 2, 3 in Neutralstellung beide Druckräume 7 und 8 mit öl niederen Druckes gefüllt sind, muß bei einem Schaltvorgang aus einem der Druckräume 7 oder 8 das vorhandene öl verdrängt werden. Wird beispielsweise in Stellung / dem Druckraum 7 öl hohen Druckes zugeführt, so werden die miteinander gekoppelten Kolben 4 und 5 nach rechts verschoben. Durch diese Verschiebbewegung wird sofort in dem Druckraum 8 sowie in der Leitung 21 und der Niederdruckleitung 19 der Druck erhöht so daß auf das Verstellglied des Steuerventils 32 ebenfalls ein erhöhter Druck einwirkt und dieses entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 34 in die Stellung B verschoben wird. Dem Druckbegrenzungsventil 16 wird in diesem Betriebszustand durch die zusätzliche Beaufschlagung des Ventilkolbens 26 auf der Kolbenfläche 30 mit Druckmittel ein erhöhter öffnungsdruck zugeordnet da durch die Kraft der Ventilfeder 27 dieses in Schließstellung gehalten wird. Zum Befüllen des üruckraumes 7 steht demnach ein hoher Druck zur Verfügung, so daß der Füllvorgang in kurzer Zeit erfolgt Außerdem ist in der Stellung B des Steuerventils 32 die Niederdruckleitung 19 über eine Zweigleitung 19" an einen Auslaß 33 des Steuerventils 32 angeschlossen, über den die Entleerung des Druckraumes 8 erfolgt.

Ist die Verschiebebewegung der Kolben 4 und 5 beendet fällt der Druck in der Niederdruckleitung 19 sofort unter den Schließdruck des Steuerventils 32 ab, so daß dessen Verstellglied in Stellung A zurückgeführt wird und die Druckleitung 31 unterbrochen ist. Für den Schaltvorgang der Kupplung 2 steht jetzt der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 16, auch ggf. in modulierter Form, zur Verfügung. Durch die Erhöhung des Öffnungsdruckes des Druckbegrenzungsventils 16 während des Füllvorganges eines Druckraumes lassen sich somit die Füllzeiten mit einfachen Mitteln erheblich verkürzen.

Um den öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 16' zu begrenzen, können gemäß der Darstellung in F i g. 2 die von Druckmittel beaufschlagten Flächen 29 und 30' des Ventilkolbens 26 unterschiedlich groß bemessen sein. Dazu ist an dem Ventükolben 26 eine Kolbenstange 28 angebracht, so daß die Kolbenfläche 30' gegenüber der Kolbenfläche 29 verkleinert ist. Bei Beaufschlagung der Kolbenfläche 30' wird somit die Kraft der Feder 27 nur im Verhältnis der beiden Kolbenflächen 29 und 30' erhöht. Eine zu starke Steigerung des Druckes in der Leitung 14 ist auf diese Weise zuverlässig ausgeschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Hydraulische Steuereinrichtung für eine Doppelkupplung eines Wendegetriebes, deren gekoppelt betätigbare Druckkolben in den der zu schaltenden ' Kupplung zugeordneten Druckräumen jeweils mit hohem Druck und auf der Gegenseite mit niederem Druck beaufschlagbar sind, wobei die Hochdruckleitung mit einem Druckbegrenzungsventil und die Niederdruckleitung mit einem Druckminderventil "> versehen sind und die Druckmittelzufuhr aus der Hochdruckleitung und der Niederdruckleitung zu den Druckräumen mittels eines Wegeventils steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils (16; ^|5 16') während des Füllvorganges eines Druckraumes (7 bzw. 8) der Doppelkupplung (2,3) durch den in der Hochdruckleitung (14) herrschenden Druck über eine an diese selbsttätig anschließbare, mit dem Federrauni des Druckbegrenzungsventils (16; 16') verbundene Dnickleitung (3!) erhöht ist

2. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum selbsttätigen Anschließen des Druckbegrenzungsventils (16; 16') an die Hochdruckleitung (14) in der Druckleitung -'» (31) ein Steuerventil (32) eingesetzt ist, dessen Verstellglied von dem in der Niederdruckleitung (19; 19') herrschenden Druck beaufschlagt ist

3. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch

1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung .ies Öffnungsdruckes des Druckbegrenzungsventils (16') die Kolbenflächen (29, 30) des beiderseitig von Druckmittel beaufschlagbaren Ventilkolbens (26) unterschiedlich groß bemessen sind.