DE3414490A1 - Multi-stage automatic transmission with a lock-up clutch and a F omega ttinger torque converter with an injector - Google Patents

Multi-stage automatic transmission with a lock-up clutch and a F omega ttinger torque converter with an injector

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DE3414490A1 DE19843414490 DE3414490A DE3414490A1 DE 3414490 A1 DE3414490 A1 DE 3414490A1 DE 19843414490 DE19843414490 DE 19843414490 DE 3414490 A DE3414490 A DE 3414490A DE 3414490 A1 DE3414490 A1 DE 3414490A1
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Abstract

The invention relates to a multi-stage automatic transmission with a lock-up clutch and a F omega ttinger torque converter with an injector. In this transmission, the injector can be controlled in such a way that, at a given pump rotational speed and a specified speed ratio, any turbine torque between a maximum and zero can be achieved. With the injector closed, the converter can be used as a hydrodynamic brake.

Description

Mehrstu figes Automatikgetriebe mit Überbrückungskupplung und Föttinger-Wandler mit Injektor Die Erfindung bezieht sich auf ein mehrstufiges Automatikgetriebe mit Überbrückungskupplung und Föttinger -Wandlermit 1 nj ektor.Multi-stage automatic transmission with lock-up clutch and Föttinger converter with injector The invention relates to a multi-stage automatic transmission with Lock-up clutch and Föttinger converter with 1 nj ector.

Es ist ein Föttinger-Wandler mit einer Vorrichtung zu Nutzung des Injektoreffektes bekannt (D. Pat.Anm.P 34 09 934.4), Dieter Wandler eignet sich besonders für die Anwendung in einernmehrstufigen Automatikgetriebe.It is a Föttinger converter with a device to use the Injector effect known (D. Pat.Anm.P 34 09 934.4), Dieter Wandler is suitable especially for use in a multi-stage automatic transmission.

Wie in der o.a. Patentanmeldung gezeigt, kann man mit der zwischen Pumpenauslaß und Turbineneinlaß angebrachten Vorrichtung zur Nutzung des Injektoreffektes die Strömungsverluste im Wandler verringern und somit speziell bei kleinem Drehzahlverhältnis das Tu rbinendehmoment und den Wandlerwirkungsgrad heraufsetzen.As shown in the above patent application, the between Pump outlet and turbine inlet attached device to use the injector effect reduce the flow losses in the converter and thus especially at a low speed ratio Increase the door torque and the converter efficiency.

Abbildung 1 zeigt die Schaltung eines mehrstufigen Automatikgetriebes (15) mit Überbrückungskupplung (14) und Föttinger-Wandler mit Injektor.Figure 1 shows the circuit of a multi-stage automatic transmission (15) with lock-up clutch (14) and Föttinger converter with injector.

Der Föttinger-Wandler ist nach dem bekannten Prinzip aufgebaut. Das Pumpenrad (1)wird von der Abtriebsachse (2)der Kraftmaschineangetrieben, das Turbinenrad (3) ist an der Achse zur Arbeitsmaschine (4) befestigt. Das Leitrad (5) umläuft im Freilauf das Gehäuse (6) oder stützts sich daran ab.The Föttinger converter is based on the known principle. That The pump wheel (1) is driven by the output shaft (2) of the engine, the turbine wheel (3) is attached to the axis to the machine (4). The guide wheel (5) rotates in freewheeling the housing (6) or is supported on it.

Als Besonderheit des Föttinger-Wandlers mit Injektor befindet sich eine Vorrichtung (7)zu@ Nutzung des Injektoreffektes zwischen Pumpenauslaß (8) und Turbineneinlaß (9). Im Beispiel ist es ein am Gehäuse (6) fester Träger mit Klappen (10), die den ringförmigen Strom vom Pumpenauslaß zum Turbineneinlaß begrenzen. Die Klappen können z.B. hydraulisch so verstellt werden, daß der ringförmige Auslaß der Pumpe verengt wird.A special feature of the Föttinger converter with injector is a device (7) to @ use the injector effect between the pump outlet (8) and Turbine inlet (9). In the example it is a support with flaps fixed to the housing (6) (10) which limit the annular flow from the pump outlet to the turbine inlet. The flaps can, for example, be adjusted hydraulically so that the annular outlet the pump is narrowed.

Dadurch fungieren die Klappen als Drosseln. Gleichzeitig öffnen sie dann Spalte zu der an ihre Außenseiten anstoßenden Kanälen (11,12).Diese Kanäle (11 ,12)bringen Fluid vom Turbinen- oder Leitradauslaß zurück zum Turbineneinlaß (9).As a result, the flaps act as throttles. At the same time they open then column to the channels adjoining their outer sides (11,12). These channels (11, 12) bring fluid from the turbine or stator outlet back to the turbine inlet (9).

Strömt nun das Fluid mit hoher Geschwindigkeit von der Pumpe in die Turbine, reißt es aus den Kanälen (11,12)Fluid in die Turbine. Damit ist in der Turbine Fluiddurchsatz.und Geschwindigkeit höher als in der Pumpe. Gegenüber herkömmlichen Wandlern sinkt damit der Strömungsverlust der Pumpe, Momentenzahl und Wandlerwirkungsgrad steigen. Bisher wurde nur die Maximierung des Turbinendrehmomentes gekennzeichnet.Now the fluid flows at high speed from the pump into the Turbine, it tears from the channels (11,12) fluid into the turbine. This is in the Turbine fluid throughput. And speed higher than in the Pump. Compared to conventional converters, this reduces the flow loss of the pump and the number of moments and converter efficiency increase. So far only the maximization of the turbine torque has been made marked.

Die injektorartige Vorrichtung kann aber auch anderen Steuerungsmöglichkeiten dienen.The injector-like device can also have other control options to serve.

Will man bei vorgegebener Pumpendrehzahl und vorgegebenem Drehzahlverhältnis das Drehmoment an der Turbine maximieren, ist der Pumpenauslaß ein wenig verengt.If you want to with a given pump speed and a given speed ratio To maximize the torque on the turbine, the pump outlet is narrowed a little.

Drosselt man den Pumpenstrom noch mehr, dann sinkt, da der erzeugbare Druck einer Kreiselpumpe nach oben begrenzt ist, die von der Pumpe an die Turbine abgegebene Leistung. Das Drehmoment an der Turbine sinkt.If the pump current is throttled even more, then the amount that can be generated drops The pressure of a centrifugal pump is limited by the upper limit from the pump to the turbine submitted power. The torque on the turbine drops.

Auf diese Weise ist bei vorgegebenem Drehzahlverhältnis und vorgegebener Pumpendrehzahl das Turbinendrehmoment zwischen einem Maxi malw ert -- der erheblich über dem maximalen Turbinendrehmoment bekannter Wandler liegt - und Null frei wählbar (Patentanspruch 1).In this way, with a given speed ratio and a given one Pump speed, the turbine torque between a maximum value - which is considerable is above the maximum turbine torque of known converters - and zero can be freely selected (Claim 1).

Bei bisher in Automatikgetrieben verwendeten , unverstellbaren Wandlern ist das Turbinendrehmoment nur über die Pumpendrehzahl zu verändern.In the case of non-adjustable converters previously used in automatic transmissions the turbine torque can only be changed via the pump speed.

Ist der Pumpenauslaß (8) durch die Klappen (10) vollständig geschlossen, strömt kein Fluid von der Pumpe zur Turbine. Bei drehender Turbine wirkt diese nun selber als Pumpe und fördert das Fluid - je nachdem, ob eine Zentrifugal- oder Zentr;petalturbine verwendet wird - in gleicher oder entgegengesetzter Strömngsrichtung.If the pump outlet (8) is completely closed by the flaps (10), no fluid flows from the pump to the turbine. This now works when the turbine is rotating itself as a pump and conveys the fluid - depending on whether a centrifugal or centrifugal turbine is used - in the same or opposite direction of flow.

Ist eine Zentripetalturbine vorhanden, dann kann man z.B. an der Außenseite der injektorartigenVorrichtung ( 7) starre Leiträder(13) anbringen.If there is a centripetal turbine, one can e.g. on the outside attach rigid guide wheels (13) to the injector-like device (7).

Das aus der nun als Pumpe genutzten Turbine in diese Leiträder strämende Fluid bremst die Turbine ab, der Wandler wirkt als Bremse (Patentanspruch 3).That from the turbine, which is now used as a pump, pouring into these guide wheels Fluid brakes the turbine, the converter acts as a brake (claim 3).

Das Getriebe steuert man so. Über das Gaspedal legt man das Drehmoment an der Antriebsachse fest. Liegt dieses Drehmoment über dem Volllastdrehmoment der eingelegten Stufe des mechanischen Getriebes öffnet die Überbrückungskupplung und die Beschleunigung erfolgt über den Wandler. Die Steuerung legt Injektorstellung und Motordrehzahl so fest, daß das gewünschte Drehmoment in dem Punkt erreicht wird, in dem das Produkt aus Motorenwirkungsgrad und Wandlerwirkungsgrad maximal wird.The transmission is controlled like that. The torque is applied via the accelerator pedal on the drive axle. If this torque is above the full load torque of the The engaged stage of the mechanical transmission opens the lock-up clutch and the acceleration takes place via the converter. The control sets the injector position and engine speed so fixed that the desired torque is achieved at the point in which the product of engine efficiency and converter efficiency is maximum.

Claims (5)

Mehrstufiges Automatikgetriebe mit Überbrückungskupplung und Föttinger-Wandler mit Injektor PATENTANS PRÜCHE: 1. Automatisches Getriebe insbesondere automatisches Fahrzeuggetri ebe, bestehend aus mechanischem Stufengetriebe und einem oder mehreren hydrodynamischen Getrieben (Föttinger-Wandlern), von denen mindestens einer mit einer Vorrichtung (7) zur Nutzung des InjektoreFfektes zwischen Pumpenradauslaß (8) und Turbineneinlaß (9) ausgestattet ist und bei dem der Föttingen-Wandler als Kupplung und/ode.zur Drehmomentenerhöhung eigesetzt werden kann und der zusätzlich mit einer Überbrückungskupplung (14) ausgestattet sein kann, die so zuschaltbar ist, daß der Kraftfluß nicht über den Föttinger-Wandler geht, sondern direkt vom Motor in das mechanische Stufengetriebe ( geht und somit der Getriebewirkungsgrad des mechanischen Getriebes gegeben ist und/oder bei dem eine oder mehrere Stufen des mechanischen Geteiebes als Spargang ("Overdrive") ausgelegt sein Cnnod, sodaß 8b Motor auch bei Teillast in einem günstigen Bereich seines Kennfeldes betrieben werden kann, und bestehend aus sonstigem Zubehör eines Automatikgetriebes dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Steuerung die injektorartige Vorrichtung (7) so einstellbar ist, daß bei vorgegebener Pumpendrehzahl und vorgegebenem Drehzahlverhältnis jedes zwischen einem Maximalwert und Null liegende Turbinendrehmoment erzielbar ist oder zumindest ein Teil dieser Turbinendrehmomente erzielbar ist.Multi-stage automatic transmission with lock-up clutch and Föttinger converter with injector PATENTANS CLAIMS: 1. Automatic transmission, especially automatic Vehicle transmission, consisting of a mechanical multi-step transmission and one or more hydrodynamic gears (Föttinger converters), at least one of which with a device (7) for using the injector effect between the pump wheel outlet (8) and turbine inlet (9) is equipped and in which the Föttingen converter as Coupling and / or can be used to increase torque and the additional can be equipped with a lock-up clutch (14), which can be switched on in this way is that the power flow does not go through the Föttinger converter, but directly from the The motor goes into the mechanical multi-step gearbox (and thus the gearbox efficiency of the mechanical transmission is given and / or in which one or more stages of the mechanical gear as an economy gear ("Overdrive") designed its Cnnod, so that 8b engine operated in a favorable range of its map even at partial load can be, and consisting of other accessories of an automatic transmission thereby characterized in that the injector-like device (7) can be adjusted by a controller is that for a given pump speed and a given speed ratio each turbine torque lying between a maximum value and zero can be achieved or at least some of these turbine torques can be achieved. 2.Getriebe unter Patentanspruch 1, welches in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor betrieben wird, dadurch gekennz eich ent, daß bei vorgewähltem Turbinendrehmoment die Einstellung der Vorrichtung (7) zur Nutzung des Injektoreffektes und die Pumpendrehzahl von der Steuerung so Festgelegt werden, daß das Produkt aus MDtorenwirkungsgrad und Wandlerwirkungsgrad maximal wird oder nahe am Maximum liegt.2. Gear under claim 1, which in conjunction with a Combustion engine is operated, characterized by that when preselected Turbine torque setting the device (7) for use the injector effect and the pump speed are set by the control so that that the product of MDtor efficiency and converter efficiency is maximum or is close to the maximum. 3. Getriebe unter Patentanspruch 1 oder 2 zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß bei geschlossenem Pumpenauslaß und drehender Turbine, die Turbine selber als Pumpe wirkt und Fluid in starre Leiträder (13) preßt, sodaß die Turbine in Verbindung mit dem Leitrad als hydrodynamische Bremse fungi ert 3. Transmission under claim 1 or 2 additionally characterized in that that with the pump outlet closed and the turbine rotating, the turbine itself as The pump acts and presses fluid into rigid guide wheels (13) so that the turbine is connected acts as a hydrodynamic brake with the idler 4. Fahrzeuggetriebe unter Patentanspruch 3 zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigen der Fahrzeugbremse der Pumpenauslaß (8) geschlossen wird und so der Wandler beim Abbremsen des Fahrzeugs mitwirkt 4. Vehicle transmission under claim 3 additionally characterized in that when the vehicle brake is actuated, the pump outlet (8) is closed and so the converter is involved in braking the vehicle 5. Getriebe unter einem oder mehreren der Patentansprüche 1-4, welches mit einer Überbrückungskupplung (14) ausgestattet ist, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß man über das Gaspedal das Drehmoment am Abtrieb des mechanischen Getriebes festlegt und ,wenn dieses Drehmoment unter demVollastdrehmoment der eingelegten mechanischen Getriebestufe liegt, die Überbrückungskupplung eingeschaltet bleibt, und wenn dieses Drehmoment über dem Vollastdrehmoment der eingelegten, mechanischen Getriebestufe liegt, die Überbrückungskupplung ausgeschaltet wird und der Kraftfluß dann üoer den Wandler geht,5. Transmission under one or more of claims 1-4, which with a lock-up clutch (14) is equipped, additionally characterized in that you press the accelerator pedal defines the torque at the output of the mechanical transmission and, if this torque is below the full load torque of the engaged mechanical gear stage, which Lock-up clutch remains switched on, and if this torque is above that Full load torque of the engaged, mechanical gear stage is, the lock-up clutch is switched off and the power flow then goes over the converter,
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4444242B4 (en) * 1993-12-23 2004-07-08 Volkswagen Ag Coupling arrangement for a motor vehicle

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DE4444242B4 (en) * 1993-12-23 2004-07-08 Volkswagen Ag Coupling arrangement for a motor vehicle

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