DE2925991C2

DE2925991C2 - Anordnung zum Kühlen von Öl in einem hydraulischen Steuersystem

Info

Publication number: DE2925991C2
Application number: DE2925991A
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Tokyo Fujioka
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-06-27
Filing date: 1979-06-27
Publication date: 1983-12-22
Also published as: DE2925991A1; US4238929A; JPS572950B2; JPS556024A

Description

Die Erfindup,? betrifft eine Anordnung zum Kühlen von Öl in einem hydraulischen Steuersystem eines einen hydrodynamischen Drehmomehcwandler enthaltenden automatischen Getriebes ge-näß dein Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem derartigen bekannten Steuersystem eines automatischen Getriebes (DE-AS 19 05 890) dient die Ölablaßöffnung des Druckregelventils lediglich zum drucklosen Abführen eines Teiles der hydraulischen Flüssigkeit zur Verminderung des hydraulischen Drucks in der Zufuhrleitung.

Da insbesondere Industriefahrzeuge häufige Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten ausführen, und damit ein häufiges Umschalten zwischen den Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen erfolgt, kann die Temperatur des Öls im hydrodynamischen Drehmomentwandler bei dem bekannten System so ansteigen, daß die mittlere Temperatur des durch das hydraulische Steuersystem zirkulierenden Öls ansteigt, weil das erhitzte Öl im Drehmomentwandler über einen Ölbehälter in den Wandler zurückgeführt wird. Dieser unerwünschte Temperaturanstieg des Öls verringert dessen Viskosität, so daß bei Verwendung des abgelassenen Öls als Schmiermittel eine geringe Schmierfähigkeit resultiert, die Abdichtwirkung abnimmt und Gummidichtungen ihre Dichteigenschaften ändern. Wenn das Öl zu heiß wird, besteht außerdem die Gefahr, daß Schlamm abgelagert wird.

Da die Ölkühler bei derartigen automatischen Getrieben in der Regel mit dem Motorkühlmittel arbeiten, ist die Kühlleistung festgelegt. Wenn daher eine starke Änderung der Umgebungsbedingungen oder des Betriebes auftreten, kann der ölkühler die Schmiermitteltemperatur nicht innerhalb eines eine geeignete Viskosität ergebenden Temperaturbereichs halten.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe-.das bekannte selbständig schaltbare Kraftfahraeugwechselgetriebe mit hydraulischem Drehmomentwandler so weiterzubilden, daß es auch bei unterschiedlichen Umgebungs- und Betriebsbedingungen ein Schmiermittel mit guten Schmiereigenschaften erhält.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ölablaßöffnung des Druckregelventils über eine Drosselöffnung mit einem weiteren Ölkühler in Verbindung steht.

ίο Gemäß der Erfindung wird also der Ablauf von Öl in einen zusätzlichen Ölkühler direkt über das Druckregelventil gesteuert. Dadurch wird eine wesentlich verbesserte Temperaturhaltung des aus dem hydraulischen Steuersystem abgelassenen Öls erreicht, und die oben erläuterten Mängel des bekannten Systems vermieden.

Um bei einer ggf. aufgetretenen Überhitzung des im

System umlaufenden Öls abgeschiedenen Schlamm und ggf. Verunreinigungen abzuscheiden, ist vorzugsweise in

der Rücklaufleitung für das Öl aus dem zusätzlichen

Ölkühler ein Ölfilter vorgesehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt schematisch ein hydraulisches Steuersystem für ein automatisches Getriebe für ein Industriefahrzeug.

Die Figur zeigt ein hydraulisches Steuersystem eines automatischen Getriebes für ein industrielles Fahrzeug. Ein hydrodynamischer Drehmomentenwandler des Getriebes hat ein Gehäuse la. das auf einer nicht dargestellten Motorausgangswelle sitzt. Mit dem Gehäuse 1 α ist ein Pumpenrad 1 b verbunden, das bei der Aufnahme von Motorleistung im Drehmomentenwandler 1 enthaltendes, auf einem konstanten Niveau gehaltenes Arbeitsöl zu einem Turbinenläufer Ic. zu einem Stator Xdund zurück zum Pumpenrad löfördert. Dieser Strom des Arbeiisöls bewirkt eine Drehung des Turbinenläufers Ic auf Grund der Reaktion des Stators \d.

■Ό Ein Gehäuse 3a einer stationären Hohlwelle 3 und ein Pumpendeckel 4 arbeiten zusammen und schließen eine Zahnradpumpe 5 ein, die als Ölpumpe dient. Die Zahnradpumpe 5 hat ein innenverzahntes äußeres Zahnrad und ein mit diesem in bekannter Weise in Eingriff stehendes inneres Zahnrad. Das innere Zahnrad ist antriebsmäßig über eine Pumpenantriebswelle 6 mit dem Gehäuse la des Drehmomentenwandlers 1 verbunden.

Der Turbinenläufer Ic ist auf der die Ausgangswelle des Drehmomentenwandlers bildenden Turbinenwelle 7 verkeilt. Zwischen der stationären Hohlwelle 3 und der Turbinenwelle 7 ist ein Ringkanal 9 ausgebildet, während zwischen der Hohlwelle 3 und der Pumpenantriebswelle 6 ein weiterer Ringkanal 8 ausgebildet ist.

Der Kanal 8 steht mit dem Innenraum des Drehmomentenwandlers 1 für die Zufuhr von Arbeitsöl in Verbindung, während der Kanal 9 mit dem Innenraum des Drehmomentenwandlers 1 für das Entleeren des Arbeitsöls aus dem Drehmomentenwandler 1 in

W Verbindung steht.

Am hinteren Ende der Turbinenwelle 7 ist eine Kupplungseingangswelle 10 verkeilt. Eine Kupplung 13 ist mit der Kupplungseingangswelle 10 vernietet, die wahlweise ein Vorwärtszahnrad (20) bzw. ein Rückwärtszahnrad 21 mit der Kupplungseingangswelle 10 verbindet. Die Kupplung 13 enthält entsprechend eine Vorwärtskupplung 26 und eine Rückwärtskupplung 27 mit Hydraulikdruck-Kümmern 30 und 31. Diese

Kammern 30 und 3t stehen mit Hydraulikkanälen 32 und 33 in Verbindung, die sich durch die Kupplungseingangswelle 10 erstrecken. Die Kupplungseingangswelle 10 ist auch mit einem Schmiermittelverteilungskanal 34 zur Schmierung der Kupplungen versehen. Öffnungen 35 und 36 führen Schmiermittel aus dem Schmiermittelverteilungskanal 34 den Teilen der Kupplung zu. Die Kanäle 32 und 33 haben Öffnungen 37 und 38, die in auf der Kupplungseingangswelle 10 ausgebildete Umfangsnuten 39 bzw. **O münden. Der Schmiermittelverteilungskanal 34 mündet an einem axialen Ende der Kupplungseingangswelle 10.

Das Gehäuse Za an der stationären Hohlwelle 3 ist mit drei Öffnungen 41, 42, 43 versehen, die von der Auslaßseite der Zahnradpumpe 5, des Kanals 8 bzw. des Kanals 9 ausgehen. Ein Saugkanal 44 steht mit der Saugseite der Zahnradpumpe 5 tn Verbindung und ist über eine Saugleitung 45 mit einem Ölfilter 46 verbunden, der in das in einem tiefliegenden im Öltank 47 enthaltene Arbeitsöl eintaucht.

Das von der Zahnradpumpe 5 erzeugte Drucköl strömt von der Öffnung 41 zu einer Zuströmöffnung 4Ma eines Druckregelventils 49. über eine Drosselöffnung 49c/zu einer Öffnung 49/"des DruckregelventiL 49 und zu einer Einlaßöffnung 51a eines Absperrventils 51. Auf diese Weise ist eine Betriebsdruckzufuhrleitung gebildet. Das Druckregelventil 49 enthält ein auf Hydraulikdruck ansprechendes Ventilelement 49c in Form eines Schieberkolbens, der von Federn 496 nach links gedrückt wird und den Betriebsdruck, d. h. den Leitungsdruck innerhalb der Betriebsdruckzufuhrleitung regelt. Daher ist der Druck an der Einlaßöffnung 51a des Absperrventils 51 der Leitungsdruck. Der Druckregelvorgang des Druckregelventils 49 erfolgt in der Weise, daß eine Druckänderung in einer Kammer 49/das Ventilelement 49c gegen die Federn 49b in eine solche Stellung zu einer Ablauföffnung 49e verschiebt, daß der Gleichgewichtszustand zwischen dem Druck in der Kammer 49/! der auf das linke axiale Ende des Ventilelements 49c· wirkt und den Federn 496 hergestellt wird.

Das Druckregelventil 49 ist mit einer Ölablaßöffnung 49i.^T versehen, die so angeordnet ist. daß sie vom Schieber 49c geöffnet wird, unmittelbar bevor die Ablauföffnung 49cgeöffnet wird, wenn der Schieber in Abhängigkeit von einer Zunahm*? des von der Zahnradpumpe 5 kommenden Drucks nach rechts verschoben wird. Das Arbeitsöl wird aus der Schmiermittclablaßöffnung 49ir über eine Drosselöffnung 49/; abgeführt und strömt di'rch eine Ablaßleitung 71 zu einem Ölkühler 80. Das Arbeitsö! aus diesem Ölkühler 80 strömt durch eine Rücklaiifleitung 71 in einen Ölfilter 52. wo es gefiltert wird und strömt dann über eine Rücklaiifleitung 92 zum Schmiermittelverteilungskanal 34.

Ein Überdruckventil 53 ist in den Kreislauf eingeschaltet und liefert einen Strömungsweg, der bei Verstopfung des Ölfilters 52 diesen umgeht.

Das Ventilclement des Absperrventils 51 ist mit einem Bremspedal 54 verbunden und arbeitet so. daß bei gelöstem Bremspedal 54die Einlaßöffnung51 «mit einer AuslaUöffnung 51c in Verbindung steht, die über eine Drossclöffnung 62 mit einer Einlaßöffnung 55.7 eines Wählventils 55 verbunden ist. Wenn das Bremspedal 54 niedergedrückt ist. wechselt das Absperrventil 51 in eine andere Stellung über. In de¹' die Auslaßöffntini: 51c mit nur einer Ablußöflniing 5U/m Verbindung sieht, und die Verbindung der Ausliißt'iwmmg 51c mit der Einlaßöffnung 51 a unterbrochen ist.

Das Wählventil 55 hat die Form eines Ventils mit einem Schieber, der antriebsmäßig mit einem handbetätigten Wählhebel 56 verbunden ist Wenn der Fahrer den Wählhebel 56 in die N-Stellung (neutral) bewegt, ist die Einlaßöffnung 55a geschlossen, während die Auslaßöffnungen 55c und 55c/ nur mit einer Ablaßcffnung 55e in Verbindung stehen. Wenn der Fahrer den Wählhebel 56 in die F-Stellung (vorwärts) bewegt, steht

ίο die Einlaßöffnung 55a nur mit der Auslaßöffnung 54c/ in Verbindung, während die Auslaßöffnung 55c nur mit der Ablaßöffnung 55e in Verbindung steht. Wenn der Fahrer den Wählhebel 56 in die R-Stellung (rückwärts) bewegt, steht die Einlaßöffnung 55a nur mit der Öffnung 55c in Verbindung, während die Auslaßöffnung 55c/nur mit der Ablaßöffnung 55e in Verbindung steht. Die Auslaßöffnung 55cf steht über die Umfangsnut 39. die Öffnung 37 und den Hydraulikkanal 32 mit der Hydraulikkammer 30 für die Vorwärtskupplung 26 in Verbindung. Die andere Auslaßöffnung 55c des Wählventils 55 steht über die Ufangsnut 40, die Öffnung 38 und den Hydrauiikkanai 33 mit der Hydraulikkammer 31 für die Rückwärtskupplung 27 in Verbindung.

Bezüglich der Zufuhr von Öl zum und der Entleerung von Öl : us dem Innenraum des Drehmomentenwandiers 1 steht der Kanal 8 über die Öffnung 42 und über eine Drossclstelle 57 mit der Betriebsdruckzufuhrleitung in Verbindung, während der Kanal 9 mit dem

jn Innenraum des Drehmomeritenwandlerb in Verbindung steht, um hieraus Öl zu entleeren. Das Öl aus dem Drehmomentenwandler strömt zu einem Druckregelventil 58. dessen Funktion im Aufrechterhalten des Drucks innerhalb des Toruskreishiufs des Drehmomentenwandlers auf einer gegebenen Höhe besteht.

Stromab der Drosselstelle 57 ist zur Sicherheit gegen Bruch des Drehmomcntenwandlers I ein Druckcnllastungsventil 60 angeschlossen für den Fall, daß cine vom Druckregelventil 58 zu einer Ölkiihlereinrlchtiu.ig 59

•»o führende Leitung verstopfen sollte.

Das die Ölkühleinrichtung 59 verlassende Öl strömt durc.i eine Leitung 73 zum Ölfilter 52.

Es wird nun der Betrieb des Getriebes beschrieben.
Wenn ein Fahrer den Wählhebel 56 in die F-Stellung

·»> bewegt, steht die Einlaßöffnung 55a mit der Vorwärtsöffnung 55c/ in Verbindung, so daß der Hydraulikdruck über die Nut 39. die Öffnung 37 und den Kanal 52 zur Kammer 30 geliefert wird, wodurch die Vorwärtskupplung 26 in Eingriff gebracht wird. Der Eingriff der

'" Kupplung 26 bewirkt, daß die zusammen mit der Turbinenwelle 7 drehbare Kupplungseingangswelle 10 das einen Teil eines nicht gezeigten Getriebezugs bildende Zahnrad 20 zur Herstellung eines Lcistungsflußwig.'. dreht, der den Leistungsfluß zu den Aniriebsrädern des Fahrzeugs zu dessen Vorwiirtsantrieb gcstatiet.

Wenn der Fahrer den Wählhcbel 56 in die R-Stellung bewegt, steht die Einlaßöffnung 55a mit der Rückwiirtsöffnung 55c in Verbindung, so daß der Hydraulikdruck

so über die Nut 40. dit Öffnung 38 und den Kanal 33 zur Kammer 31 gclicfen wird, wodurch die Rückwärtskupplung 27 in Eingriff gebracht wird Der Eingriff der Kupplung 27 bewirkt, daß die zusammen mil der Turbinenwelle 7 drehbare Kupplungseingangswelle 10

'5 d;is Zahnrad 2) des Getriebezuges zur 1 lerstellung eines LeistungsfluBuogs dreht, der den Leistungsfliiß /u den Antriebsrädern des Fahrzeugs zu deren Rüekwärtsdrehung gestaltet.

Bei jedem tliiscr l.aiii/iiständc nimmt der auf das Absperrventil 51 und das Wählvenlil 55 wirkende Hydraulikdruck /ti.da durch diese Ventile hindurch kein AbIuLl stattfinde!. Demnach wird der von der Öffnung 55c' oder 55c/ für den Kuppltitigeingriff gelieferte ■> I Ivdraulikdriick auf einer ausreichenden I lohe gehalten, wodurch ein sch upfloser Kupplungseingriff gewährleistet ist.

Aus demselben Grund nimmt die Strömungsmenge an Arbeitsöl durch den Drehmomentenwandler I zu. so to daß diese durch das Druekregelventil 58. den Ölkühler 59 und den Ölfilter 52 zum Schmiermittelverteilungskanal 34 strömende Strömungsmenge des Arbeitsöls zunimmt. Auf diese Weise wird eine ausreichend große Schmiermiitelmenge über den Schmiermittelvertei- r> liingskanal 34 und die Öffnung 35 und auch über den Schmiermittelverteiliingskanal 34 und die Öffnungen 36 zu den Zwischenräumen /wischen den antreibenden und

Unter diesen Bedingungen nimmt auch die Menge des :<> aus der öffnung 49i.^r entleerten Arbeitsöls zu und kommt somit zu der zum .Schmiermittelverteilungskanal 34 gelieferten Schmiermittelmengc hinzu.

Wenn der f'ahii.-r den Wählhebel 56 in die N-Stellung bewegt, wird die Einlaßöffnung 55;) geschlossen und :; stehen die beiden Öffnungen 55c 55c/ mit der Ablaßöffnung 55i.* in Verbindung. Demnach werden die Kupplungen 26, 27 gelöst, so daß die Drehung der Kupplungseingangswclle IO auf keines der Zahnräder 20, 21 übertragen wird, weshalb das Fahrzeug /um to Stillstand kommt. Da aber die Einlaßöffnung 55;i des Wählvcmils 55 geschlossen ist. wird der Hydraulikdruck in der sich von der Zahnradpumpe zum Absperrventil 51 erstreckenden Arbcitsdmcklciuing auf einer ausreichenden Höhe gehallen, so daß die Kupplungen mit ausreichend .Schmiermittel geschmiert werden.

Wenn das bremspedal Ϊ4 niedergedrückt oder getreten wird, bewegt sich der Schiebe! des Absperrventils 51 und wird die Öffnung 51,/ geschlossen, wobei der Verbindungsgr.id der Öffnung 5Ic- mit der Öffnung 5I(/ gemäß dem Niederdruckgrad ties Bremspedals /unimmt. Dies bewirkt eine Herabsetzung des zur im lüngriffszustand befindlichen Kupplung gelieferten I Kdraulikdrucks. Auf diese Weise w ird ein loser Umgriff der Kupplung erreicht. Da die l'inlaßöffniing 51.i des Absperrventils 51 geschlossen ist. wird auch unter diener Bedingung der Hydraulikdruck stromauf des Absperrventils 51 auf einer großen Höhe gehalten, so daß dieser verhältnismäßig hohe Druck auf den Schieber 49c des Druckregelventils 49 wirkt, und der Schieber 49c nach rechts gedrückt wird. Auf diese Weise wird eine L-!>!!ocr'.!ng «J'.¹« ArhiMisöls durch die Öffnung 49j.^r ermöglicht. Das auf diese Weise entleerte Arbeitsöl vereinigt sich mit dem Arbeitsöl. das den Drehmomentenwandlcr I und dann den Ölkühler 59 durchströmt hat und dann durch den Ölfilter 52 über Schmiermittelverteiliingskanal 34 zur kupplung 26 oder 27 strömt.

Gemäß der oben beschriebenen Art der Arbeitsverbindung erfolgt eine Kühlung des Arbeitsöls durch beide Ölkühler 59 und 80. so daß die Kühlwirkung groß genug ist. urr den Umständen gerecht zu werden, wobei die Arbeitsfluidtemperatur ansteigen kann, etwa bei einer sehr hohen Nutzlast, einem häufigen Gebrauch an starken Steigungen, einer Verwendung in tropischen Hochtemperaturbercichen oder im Sommer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

i. Anordnung zum Kühlen von Öl in einem hydraulischen Steuersystem eines einen hydrodynamischen Drehmomentwandler (1) enthaltenden automatischen Getriebes mit einem Druckregelventil (49). welches den in der Druckzufuhrleitung herrschenden Druck regelt, wobei das Druckregelventil (49) eine Ablauföffnung (49e_>) und eine Ölablaßöffnung (49ijJ aufweist, mit einem auf hydraulischen Druck ansprechenden Ventilelement (49c^ des Druckregelventils (49), welches so verschiebbar ist, daß beim Regelbetrieb die Ölablaßöffnung (49&) vor der Ablauföffnung {49e) freigegeben ist. und einen Zuführdurchgang zum Zuführen von Drucköl aus der Betriebsdruckzuführleitung für den Drehmomentwandler und eine Auslaßöffnung zum Abführen von Ablauföl aus dem Drehmomentwandler über eine Ölkühleinrichtung (59) aufweist, dadur ei.gekennzeichnet, daß die Ölablaßöffnung {f&g) über eine Drosselöffnung {49h) mit einem weiteren ölkühler (80) in Verbindung steht.
2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in einer Rücklaufleitung (72, 92) des weiteren ölkühlers (80) ein Ölfilter (52) angeordnet ist.