DE3716190A1 - Schlupfregelsystem fuer die trennkupplung einer stroemungskupplung - Google Patents
Schlupfregelsystem fuer die trennkupplung einer stroemungskupplungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schlupfregelsystem für
eine Reibungs- oder Trennkupplungsanordnung bei einer Flüs
sigkeitskupplung, wie einem Drehmomentwandler für ein Auto
matikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, und insbesondere auf
ein solches Schlupfregelsystem für eine derartige Rei
bungs- oder Trennkupplung einer Flüssigkeitskupplung, das
vor allem eine gewisse Größe für einen Schlupf der Trenn
kupplung, selbst wenn diese im angezogenen oder gekuppelten
Zustand ist, zuläßt, um einen Stoß in der Drehmomentüber
tragung und Vibrationen auf einen Minimalwert zu bringen.
Es wurden bereits verschiedene Arten von Reibungs- oder
Trennkupplungen für eine Strömungskupplung, wie beispiels
weise einen Drehmomentwandler für ein Kraftfahrzeug-Automa
tikgetriebe, vorgeschlagen. Die JP-Patent-OS Nr. 57- 40 162
(1982) offenbart eine Reibungskupplung für einen Drehmo
mentwandler eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes, wobei
diese Reibungskupplung in ausgewählter Weise betätigt wird,
so daß sie entweder vollkommen gelöst ist, um keinerlei
nennenswerte Reibung oder Schleppwirkung zu erzeugen, oder
völlig eingerückt bzw. angezogen ist, um keinerlei nennens
werten Schlupf zu bieten. Wenn in einem derartigen System
die Reibungskupplung im wesentlichen gänzlich angelegt ist,
werden der Drehantrieb und das Drehmoment vom Fahrzeugmotor
geradewegs durch die Reibungskupplung von der Eingangsseite
des Drehmomentwandlers zu dessen Ausgangsseite übertragen,
ohne daß die Reibungskupplung irgendeinen nennenswerten
Schlupf zwischen der Eingangs- sowie Ausgangsseite des
Drehmomentwandlers hervorruft und ohne daß irgendeine Dreh
momentwandlung oder Drehzahländerung oder eine Dämpfungs
wirkung gegen einen Drehmomentstoß des Drehmomentwandlers
erzeugt wird. Die Antriebsverluste im Drehmomentwandler
werden dadurch auf ein Minimum herabgesetzt, während die
Nutzleistung im Antriebsweg wie auch der Kraftstoffverbrauch
und das Ansprechvermögen des Fahrzeugs auf maximale Werte
gebracht werden.
Bei einem System, bei dem die Reibungs- oder Trennkupplung
des Drehmomentwandlers so vorgesehen ist, daß sie im ange
legten Zustand die Eingangs- mit der Ausgangsseite des Dreh
momentwandlers unmittelbar und "formschlüssig" verbindet,
ohne überhaupt keinen Schlupf zwischen diesen Seiten oder
Bauteilen zuzulassen, erhebt sich dann jedoch ein Problem,
daß bei dieser Betriebsweise die Drehschwingungen und Dreh
momentschwankungen, die unvermeidbar im Leistungsausgang
der Fahrzeug-Brennkraftmaschine auf der Eingangsseite des
Drehmomentwandlers vorhanden sind, zur Ausgangsseite dieses
Wandlers sowie zum Automatik- und zum Ausgleichgetriebe
des Fahrzeugs direkt übertragen werden. Das ist völlig uner
wünscht, weil dadurch eine Erhöhung der im Fahrgastraum
wahrgenommenen Schwingungen des Fahrzeugaufbaus hervorgeru
fen wird wie auch der Geräuschpegel im Fahrzeug angehoben
und dessen Fahrfähigkeit verschlechtert werden. Ferner wird
die mechanische Belastung von verschiedenen Bauteilen des
Automatik- wie auch des Ausgleichgetriebes des Fahrzeugs
erhöht, wodurch deren Betriebszuverlässigkeit und die Le
bensdauer verschlechtert werden.
Durch die JP-Patent-OS Nr. 57 - 1 57 860 (1982) wurde ein
Schlupfregelsystem für eine Trennkupplung einer Strömungs
kupplung von elektronischer Bauart vorgeschlagen, wonach
eine geringe Relativdrehung zwischen der Eingangs- sowie
Ausgangsseite des Drehmomentwandlers auch dann ermöglicht
wird, wenn die Trennkupplung des Drehmomentwandlers im sog.
Verriegelungszustand ist. Wenn bei diesem Schlupfregelsy
stem für die Trennkupplung der Strömungskupplung die Trenn
kupplung im sog. Verriegelungs- oder Schließzustand ist,
dann wird trotzdem eine Relativdrehung zwischen der Ein
gangs- sowie Ausgangsseite des Drehmomentwandlers in einem
gewissen Ausmaß zugelassen, so daß eine Dämpfung zwischen
dem eingangs- und ausgangsseitigen Element des Drehmoment
wandlers erzielt wird und Drehschwingungen sowie Drehmoment
schwankungen, die auf der Ausgangs- oder Abtriebsseite der
Fahrzeug-Brennkraftmaschine vorhanden sind, an einer direk
ten Übertragung durch die Trennkupplung zum Automatikge
triebe und somit zum Ausgleichgetriebe des Fahrzeugs ge
hindert oder solche Schwingungen und Schwankungen im we
sentlichen unterbunden werden. Damit werden Vibrationen,
die im Fahrgastraum wahrgenommen werden, gering gehalten,
wie auch der Geräuschpegel innerhalb des Fahrgastraumes
auf einen Minimalwert gebracht wird, womit die Fahrfähig
keit und das Fahrgefühl im Fahrzeug erheblich verbessert
werden. Ferner wird die mechanische Belastung der verschie
denen Bauteile des Automatik- sowie Ausgleichgetriebes des
Fahrzeugs herabgesetzt, so daß deren Betriebszuverlässig
keit und Lebensdauer gesteigert werden.
Ein Problem bei einem derartigen Schlupfregelsystem für
eine Trennkupplung einer Strömungskupplung besteht jedoch
darin, daß Fühler vorgesehen werden müssen, um die Drehzah
len des eingangs- sowie ausgangsseitigen Bauteils des Dreh
momentwandlers zu ermitteln. Die Ausgänge dieser Drehzahl
fühler werden dann einem ebenfalls erforderlichen Mikro
computer zugeführt, der die Differenz zwischen den Drehzah
len des eingangs- sowie ausgangsseitigen Wandlerbauteils
berechnet und dann den Druck der Flüssigkeit, der als betä
tigender Fluiddruck der Trennkupplung in Übereinstimmung
mit dieser Drehzahldifferenz zugeführt wird, regelt, so
daß diese Drehzahldifferenz - beispielsweise - innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs gehalten wird, d.h., weder
zu groß noch zu gering ist. Eine derartige Konstruktion
führt unvermeidbar zu einem relativ komplizierten Schlupf
regelsystem, womit folglich dessen Kosten selbst wie auch
die Kosten für die Montage des Schlupfregelsystems im Fahr
zeug erhöht werden. Da ferner verschiedene elektrische Bau
teile, wie Drehzahlfühler sowie ein Mikrocomputer u.dgl.,
in ein derartiges Schlupfregelsystem von elektronischer
Bauart eingegliedert werden müssen, ist dessen Betriebs
zuverlässigkeit zwangsläufig nicht so hoch, wie es wün
schenswert ist und angestrebt wird.
Im Hinblick auf die oben angesprochenen Probleme und auf
den Wunsch, einen gewissen Schlupf bei einer Trennkupplung
einer Strömungskupplung auch dann zuzulassen, wenn die
Trennkupplung im sog. geschlossenen Zustand ist, sowie im
Bestreben, das Schlupfregelsystem für diese Trennkupplung
nicht übermäßig kompliziert auszugestalten oder Gefahren
für eine Unzuverlässigkeit einzugehen, wurde die Erfindung
konzipiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schlupfregel
system für eine Trenn- oder Reibungskupplung einer Strö
mungskupplung zu schaffen, das die oben herausgestellten
Probleme vermeidet.
Ein Ziel der Erfindung wird darin gesehen, ein derartiges
Schlupfregelsystem für eine Trennkupplung zu schaffen, das
während des sog. eingekuppelten oder geschlossenen Zu
stands der Trennkupplung wirksam und zuverlässig verhindert,
daß jemals das eingangs- sowie ausgangsseitige Bauteil die
ser Trennkupplung völlig in bezug auf ihre Drehung mitein
ander verriegelt werden, und das andererseits ein gewisses
Ausmaß eines Schlupfs zwischen dem eingangs- sowie ausgangs
seitigen Bauteil zuläßt.
Des weiteren liegt ein Ziel der Erfindung darin, ein Schlupf
regelsystem für eine Trennkupplung einer Strömungskupplung
zu schaffen, das eine direkte Übertragung von in der der
Strömungskupplung zugeführten Antriebskraft vorhandenen
Drehschwingungen und Drehmomentschwankungen, wenn die Trenn
kupplung im angezogenen Zustand ist, auf die Ausgangs- oder
Abtriebsseite der Strömungskupplung und auf damit verbun
dene Vorrichtungen, wie ein Fahrzeug- und/oder Ausgleich
getriebe, unterbindet.
Darüber hinaus soll durch die Erfindung ein Schlupfregel
system für eine Trennkupplung einer Flüssigkeitskupplung
geschaffen werden,
- - das einen völlig mechanischen und/oder hydraulischen Aufbau aufweist,
- - das keinerlei elektronische Bauteile enthält,
- - das mittels eines Rückkopplungsvorgangs arbeitet, um seine Betriebszuverlässigkeit zu steigern,
- - das eine gute Ansprechcharakteristik aufweist,
- - das in sich selbst eine hohe Zuverlässigkeit hat,
- - das eine Betriebszuverlässigkeit und -sicherheit für Bauteile bietet, denen eine Drehkraft durch die Strö mungskupplung vermittelt wird,
- - das die Kosten für die Bauteile auf ein Minimum herab setzt,
- - das die Montagekosten minimiert,
- - das den in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs, in das die Strömungskupplung eingebaut ist, vorhandenen Geräusch pegel auf ein Minimum absenkt,
- - das die Größe von in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs, in das die Strömungskupplung eingebaut ist, auftretenden Vibrationen minimiert und
- - das die Fahrfähigkeit eines Fahrzeugs bzw. das Fahrgefühl in einem Fahrzeug, dem die Strömungskupplung eingeglie dert ist, so günstig wie irgendwie möglich hält.
Gemäß dem allgemeinsten Gesichtspunkt der Erfindung wird
die gestellte Aufgabe gelöst und werden die genannten Ziele
erreicht durch ein Schlupfregelsystem für die Trennkupplung
einer Strömungskupplung, wobei eine Fluid-Kraftübertragungs
einrichtung und die Trennkupplung mit Bezug zur Drehungs
übertragung durch die Kraftübertragungseinrichtung parallel
angeordnet sind, ein antriebs- sowie abtriebsseitiges Bauteil
durch Zufuhr eines betätigenden Hydraulikdrucks miteinander
in bezug auf eine Drehung durch Reibung kuppelbar sind und
die Drehmomentübertragungsleistung zwischen dem antriebs
sowie abtriebsseitigen Bauteil gemäß dem Wert des zugeführ
ten betätigenden Hydraulikfluiddrucks bestimmt ist, das ge
kennzeichnet ist durch eine in Übereinstimmung mit dem Unter
schied in der Drehzahl des antriebsseitigen Bauteils und
des abtriebsseitigen Bauteils der Trennkupplung angetriebe
ne Druckflüssigkeitspumpe und durch ein Regelsystem, das
den betätigenden Hydraulikfluiddruck für die Trennkupplung
gemäß einem Anstieg in dem von der Druckflüssigkeitspumpe
erzeugten Hydraulikfluiddruck erhöht.
Dieses Schlupfregelsystem für eine Trenn- oder Reibungskupp
lung einer Strömungskupplung kann wahlweise, jedoch bevor
zugterweise ein Abflußregelventil enthalten, das den von
der Druckflüssigkeitspumpe erzeugten Hydraulikfluiddruck
empfängt sowie durch diesen gesteuert wird und das den betä
tigenden Hydraulikfluiddruck für die Trennkupplung in einer
Größe abführt, die in Übereinstimmung mit einem Anstieg des
von der Druckflüssigkeitspumpe erzeugten Hydraulikfluiddrucks
abnimmt.
Ferner kann die Trenn- oder Reibungskupplung in jedem der
oben genannten Fälle wahlweise, was jedoch anzustreben ist
und bevorzugt wird, ein Nabenbauteil aufweisen, in das dann
die Druckflüssigkeitspumpe der Trennkupplung eingegliedert
wird.
Bei einem derartigen Schlupfregelsystem für die Trennkupp
lung einer Strömungskupplung ist keine besondere Art einer
Steuerung erforderlich. Vielmehr wird auf der Grundlage des
von der Druckflüssigkeitspumpe erzeugten Hydraulikfluid-
Ausgangsdrucks der betätigende Hydraulikdruck für die Trenn
kupplungsanordnung nach Art einer negativen Rückkopplung
in Übereinstimmung mit dem Unterschied in der Drehzahl des
antriebsseitigen Bauteils der Trennkupplung und der Drehzahl
des abtriebsseitigen Bauteils dieser Kupplung geregelt, so
daß der Unterschied in diesen Drehzahlen in selbsttätiger
Weise auf einem oder bei einem Gleichgewichtswert gehalten
wird. Da das Anziehen oder Schließen der Trennkupplung somit
unmittelbar vom Ausgang der Druckflüssigkeitspumpe gesteuert
wird, und zwar unmittelbar in Übereinstimmung mit dem Unter
schied zwischen der Drehzahl des antriebsseitigen Bauteils
und der Drehzahl des abtriebsseitigen Bauteils der Trenn
kupplung, ist deshalb das Ansprechvermögen besser als bei
irgendeiner Art eines elektrischen/hydraulischen Systems.
Insbesondere ermöglicht die Eingliederung der Druckflüssig
keitspumpe in ein Nabenbauteil der Trennkupplung eine kompak
te Konstruktion und eine relativ kurze Ausbildung der Druck
flüssigkeitskanäle oder -wege, die zu der Druckflüssigkeits
pumpe führen, womit das Ansprechverhalten weiter verbessert
wird. Das bedeutet, daß die Drehmomentübertragungsleistung
der Trennkupplung - unter der selbstverständlichen Voraus
setzung ihres "eingekuppelten" Zustands - auf einem solchen
Wert gehalten wird, daß, während die Trennkupplung niemals
unangemessen schlupft, sie gleichzeitig niemals völlig ge
schlossen oder angezogen wird. Während also einerseits das
Auftreten eines unangemessenen Schlupfs der Trennkupplung
vermieden wird, so wird andererseits zugleich gewährleistet,
daß wirkungsvoll und zuverlässig eine vollkommene Verriege
lung in bezug auf eine gemeinsame Drehung von antriebs- sowie
abtriebsseitigem Bauteil der Trennkupplung verhindert wird,
vielmehr wird immer ein Schlupf zwischen diesen Bauteilen
in einem gewissen Ausmaß ermöglicht. Dadurch wird eine unmit
telbare Übertragung von Drehschwingungen und Drehmomentschwan
kungen, die unvermeidbar bei der Drehkraftübertragung auf
den Drehmomentwandler vorhanden sind, im geschlossenen Zu
stand der Trennkupplung auf die Ausgangsseite des Drehmoment
wandlers und auf mit dieser Seite verbundene Vorrichtungen,
wie ein Fahrzeuggetriebe und/oder ein Differentialgetriebe,
unterbunden. Damit werden die Lebensdauer und die Betriebs
zuverlässigkeit dieser im Kraftübertragungsweg nachgeschal
teten Vorrichtungen in vorteilhafter Weise gesteigert. Es
werden aber auch der Geräusch- sowie Vibrationspegel im Fahr
gastraum des Fahrzeugs, dem der Drehmomentwandler eingeglie
dert ist, gesenkt und dessen Fahrfähigkeit sowie das Fahrge
fühl im Fahrzeug verbessert. Da das Schlupfregelsystem für
die Trennkupplung eine gänzlich mechanische/hydraulische
Konstruktion hat und keinerlei elektronische Bauelemente
enthält, ist es betriebszuverlässig und kostengünstig sowohl
in bezug auf seine Bauteile, wie auch in bezug auf seine
Montage. Die Betriebszuverlässigkeit und die Leistungsfähig
keit der bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsge
mäßen Schlupfregelsystems für eine Strömungskupplung werden
darüber hinaus dadurch in günstiger Weise gesteigert, daß
dieses System in einem Rückkopplungsvorgang arbeitet, wie
im einzelnen dargelegt wurde.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an
hand ihrer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, wobei
räumliche Angaben als auf die jeweilige Figur bezogen zu
verstehen sind. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Teil-Axialschnitt eines in einen
Kraftübertragungsweg eines Fahrzeugs eingefügten
Drehmomentwandlers, dem eine Trennkupplung eingeglie
dert ist, und eines Regelsytems für die Trennkupplung;
Fig. 2 einen Teilschnitt des Drehmomentwandlers und der
Trennkupplung sowie des dafür vorgesehenen Schlupf
regelsystems nach der Linie II-II in der Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt in einem Teil-Längsschnitt einen Drehmoment
wandler mit einer Trennkupplung, für die das Schlupfregelsy
stem gemäß der Erfindung vorgesehen ist. Auf der linken
Seite von Fig. 1 befindet sich die Frontseite eines Fahr
zeugs, in dessen Kraftübertragungsweg der Drehmomentwandler
von Fig. 1 kurz hinter der Fahrzeug-Brennkraftmaschine und
vor einem Übersetzungsgetriebe des Fahrzeug-Automatikgetrie
bes eingebaut ist. Die Brennkraftmaschine und das Überset
zungsgetriebe sind in den Figuren nicht dargestellt. Der
Drehmomentwandler umfaßt einen frontseitigen Deckel 10, der
zur Drehung mit dem Abtriebsbauteil, z.B. der Kurbelwelle,
der Brennkraftmaschine verbunden ist. An der Rückseite die
ses Deckels 10 ist ein Drehmomentwandler-Pumpengehäuse 12
fest angebracht, das demzufolge mit dem Abtriebsbauteil der
Brennkraftmaschine dreht. Der innenliegende Teil dieses
Pumpengehäuses 12 ist als eine vorragende Hohlwelle 13 ausge
bildet, die sich nach rechts erstreckt und in einem hohlzy
lindrischen Bauteil 200, das vom Gehäuse des Automatikgetrie
bes vorragt, drehbar aufgenommen und gelagert ist. Diese
Hohlwelle 13 dient auf ihrer anderen (nicht gezeigten) Seite
dem Antrieb einer (nicht gezeigten) Druckflüssigkeitsförder
pumpe, die unter Druck gesetztes Hydraulikfluid dem Automa
tikgetriebe und auch dem Drehmomentwandler bei dieser bei
spielhaften Konstruktion, bei der die bevorzugte Ausführungs
form des Schlupfregelsystems für eine Trennkupplung einer
Strömungskupplung gemäß der Erfindung zur Anwendung kommt,
zuführt. Innerhalb des frontseitigen Deckels 10 und des Pum
pengehäuses 12 ist eine Drehmomentwandlerkammer 14 abgegrenzt.
In der Drehmomentwandlerkammer 14 befinden sich ein Pumpen
rad 16, ein Turbinenbauteil 18 und ein Stator 20; insofern
ist der Drehmomentwandler von der 3-Element-Zweiphasen-Bau
art. Das Pumpenrad 16 weist eine Reihe von Flügeln auf, die
auch einstückig an der Innenfläche des Pumpengehäuses 12
ausgebildet sind. Der Stator 20 ist über eine Freilaufkupp
lung 28 am Ende einer festen Hohlwelle 30 befestigt, die
sich nach rechts erstreckt und in der Hohlwelle 13 des Pum
pengehäuses 12 aufgenommen ist. Das äußere (nicht gezeigte)
Ende dieser festen Hohlwelle 30 ist am Gehäuse des Automatik
getriebes fest angebracht. Auf diese Weise kann der Stator
20 nur in einer Drehrichtung um die mittige Achse der gesam
ten Konstruktion drehen. Innerhalb der festen Hohlwelle 30
ist drehbar die Ausgangsleistungs- oder Abtriebswelle 26
des Drehmomentwandlers angeordnet. Diese Abtriebswelle 26
ist, worauf noch eingegangen werden wird, hohl ausgebildet
und über Keilnuten an ihrem linken Ende mit einer Nabe 24
verbunden. Das Turbinenbauteil 18 hat über eine Mehrzahl
von Verbindungszapfen 22 zusammen mit einer Scheibe 42 der
Trennkupplung, worauf noch eingangen werden wird,
Verbindung mit der Nabe 24.
Es sei angenommen, daß die Trennkupplung nicht wirksam
und folglich der Drehmomentwandler imstande ist, in sei
ner normalen Weise zu arbeiten. Wenn, wie es immer während
eines Betriebs des Fahrzeugs der Fall ist, die Drehmoment
wandlerkammer 14 mit Übertragungsflüssigkeit gefüllt ist,
die ständig durch die Druckflüssigkeitsförderpumpe, welche
von dem nicht sichtbaren Ende der Hohlwelle 13 oder durch
irgendeine andere Einrichtung angetrieben wird, hinein
gepumpt wird, dann wird in an sich bekannter Weise ein
Umlauf von Hydraulikfluid innerhalb der Wandlerkammer
14 zwischen dem Pumpenrad 16, dem Turbinenbauteil 18 und
dem Stator 20 in der allgemeinen Form eines Rauchringes
erzeugt, wobei die vom Fahrzeugmotor gelieferte, dem
frontseitigen Deckel 10 sowie dem Pumpengehäuse 12 und
dem Pumpenrad 16 vermittelte Drehkraft auf das Turbinenbau
teil 18 und von hier auf die Abtriebswelle 26 des Dreh
momentwandlers mit einem gewissen Grad eines Schlupfs
und auch mit einer Drehmomentverstärkung übertragen wird.
Im folgenden wird auf den Aufbau der Trenn- oder Reibungs
kupplung, die für den Drehmomentwandler vorgesehen ist,
eingegangen. Zwischen die Nabe 24 und das Turbinenbauteil
18 ist durch die Verbindungszapfen 22 die bereits erwähn
te Scheibe 42 geklemmt, so daß sie mit diesen Teilen
dreht. Der linke Teil der Nabe 24 ist als eine zylindri
sche Kolbenlagerung 32 ausgestaltet, auf die mit Hilfe
einer mittigen Öffnung ein Scheibenkolben 34 der Trenn
kupplung verschiebbar gepaßt ist. Der Scheibenkolben 34
kann folglich auf der zylindrischen Kolbenlagerung 32
der Nabe 24 nach links und rechts in Fig. 1 axial verscho
ben werden. Der außenliegende Teil der linken Fläche des
Scheibenkolbens 34 bildet eine Einkupplungsfläche 36,
zu der gegenüberliegend an der Innenfläche des frontsei
tigen Deckels 10 des Drehmomentwandlers ein ringförmiger
Kupplungsbelag 38 angebracht ist, der, wenn und nur wenn
der Scheibenkolben 34 durch eine Druckkraft nach links
in Fig. 1 bewegt wird, worauf noch eingegangen werden
wird, sich unter Reibung gegen die Einkupplungsfläche
36 anlegt. Damit werden der Scheibenkolben 34 und der
frontseitige Deckel 10 in bezug auf eine Drehung in Anla
ge gebracht, wobei zwischen diesen Teilen die Fähigkeit
für eine Drehmomentübertragung, die sich entsprechend
der oben erwähnten Druckkraft ändert, gegeben ist. Der
Außenumfangsbereich des Scheibenkolbens 34 ist mit dem
äußeren Kantenteil eines Ringteils 40 in bezug auf eine
Drehung in Eingriff. Das Ringteil selbst steht bezüglich
einer Drehung mit dem äußeren Teil der Scheibe 42 über
eine Mehrzahl von Schraubendruckfedern 44 in Verbindung,
wobei eine Drehmoment-Dämpfungswirkung in einem gewissen
Ausmaß vorgesehen ist. Die Schraubendruckfedern 44 sind
in Ausnehmungen im äußeren Teil der Scheibe 42 in einer
Weise aufgenommen, die nicht in Fig. 1 im einzelnen dar
gestellt ist, die jedoch dem Fachmann auf dem einschlägi
gen Gebiet anhand der Zeichnung und Beschreibung klar
ist. Auf diese Weise ist der Scheibenkolben 34 in einer
ein Drehmoment übertragenden Weise mit der Abtriebswelle
26 über das Ringteil 40, die Schraubendruckfedern 44,
die Scheibe 42 und die Nabe 24 verbunden.
Wenn diese Trennkupplung in den gelösten Zustand gebracht
wird, um dem Drehmomentwandler die Möglichkeit zu geben,
seine Funktion in der Drehkraftübertragung mit einer
Drehmomentverstärkung ohne Behinderung zu erfüllen, dann
wird die Flüssigkeit zum Füllen des Inneren der Drehmo
mentwandlerkammer 14 in diese über die mittige Bohrung
46 der Abtriebswelle 26 eingespeist. Die Flüssigkeit
wird aus der Wandlerkammer 14 über den zwischen der Hohl
welle 13 des Pumpengehäuses 12 und der festen Hohlwelle
30 befindlichen Ringspalt 54 abgeführt. Im einzelnen wird
die von der (nicht gezeigten) Druckflüssigkeitsförderpum
pe, die von der Hohlwelle 13 in Umdrehung versetzt wird,
unter Druck gesetzte Flüssigkeit in die mittige Bohrung
46 der Abtriebswelle 26 eingeführt, worauf sie nach
Durchströmen eines verengten Innenraumes 50 einer Druck
flüssigkeitsleitung 48 einer Kolbendruckkammer 52, die
zwischen dem frontseitigen Deckel 10 und dem Scheibenkol
ben 34 abgegrenzt ist, zugeführt wird. Die unter Druck
gesetzte Flüssigkeit fließt dann aus der Kolbendruckkam
mer 52, um den Außenumfang des Scheibenkolbens 34 mit
der Einkupplungsfläche 36 und längs der Innenfläche des
frontseitigen Deckels 10, um in die Drehmomentwandler
kammer 14 einzutreten und als Arbeitsflüssigkeit für den
Drehmomentwandler zu wirken. Aus der Drehmomentwandler
kammer 14 wird das Hydraulikfluid in das linke Ende des
Ringspalts 54 eingeführt, von dem es am rechten Ende aus
tritt und wieder in die Druckflüssigkeitsförderpumpe
gelangt.
Gemäß diesem Strömungsschema des Hydraulikfluids in die
und aus der Drehmomentwandlerkammer 14 wird der Druck
in der Kolbendruckkammer 52 auf der linken Seite des
Scheibenkolbens 34 im Vergleich zu dem Druck in der Wand
lerkammer 14 auf der rechten Seite des Scheibenkolbens
34 angehoben. Folglich wird die Einkupplungsfläche 36
am Scheibenkolben 34 außer Berührung mit dem Kupplungsbe
lag 38 an der Innenfläche des Deckels 10 gehalten, so
daß der Drehmomentwandler seine Funktion einer Drehkraft
übertragung mit einer Drehmomentverstärkung ohne Behinde
rung erfüllen kann. Die Trennkupplung wird also auf diese
Weise in ihrem gelösten Zustand gehalten, womit sicherge
stellt ist, daß der einzige Pfad einer Drehmomentübertra
gung von der Abtriebswelle der (nicht gezeigten) Brenn
kraftmaschine, welche den Deckel 10 des Drehmomentwand
lers antreibt, zur Abtriebswelle 26 derjenige über die
Strömungswirkung der Flüssigkeit innerhalb der Wandlerkam
mer 14 zwischen dem Pumpenrad 16 und dem Turbinenbauteil
18 ist.
Wenn dagegen die Trennkupplung in den gekuppelten Zustand
versetzt wird - oder besser in den Zustand der für die
Zwecke der Beschreibung als der "eingekuppelte" Zustand
bezeichnet wird, obwohl tatsächlich die Trennkupplung
während dieses "eingekuppelten" Zustandes nicht völlig
geschlossen oder angezogen ist -, so daß der Drehmoment
wandler seine Funktion einer Drehkraftübertragung mit
einer Drehmomentverstärkung erfüllen kann, ohne daß ein
im wesentlichen direkter Antrieb zwischen der Abtriebs
welle der Brennkraftmaschine und der Abtriebswelle 26
des Drehmomentwandlers vorhanden ist, dann wird das Hy
draulikfluid zur Füllung des Inneren der Wandlerkammer
14 in diese von der Förderpumpe über den Ringspalt 54
zwischen der Hohlwelle 13 des Pumpengehäuses 12 und der
festen Hohlwelle 30 eingeführt und von der Wandlerkammer
14 über die mittige Bohrung 46 der Abtriebswelle 26 abge
führt. Im einzelnen wird das von der Druckflüssigkeits
förderpumpe unter Druck gesetzte Hydraulikfluid in das
rechte Ende des Ringspalts 54 gefördert, in dem es nach
links hin fließt, so daß es in die Wandlerkammer 14 ein
gespeist wird, um als Arbeitsflüssigkeit für den Dreh
momentwandler zu dienen. Das unter Druck gesetzte Hydrau
likfluid fließt dann aus der Wandlerkammer 14 ab und um
den Außenumfang des Scheibenkolbens 34 mit der Einkupp
lungsfläche 36 längs der Innenfläche des Deckels 10, um
in die Kolbendruckkammer 52 einzutreten. Anschließend
wird das Hydraulikfluid aus der Kolbendruckkammer 52 in
das linke Ende der mittigen Bohrung 46 der Abtriebswelle
26 geleitet, in der es nach rechts und durch den vereng
ten Innenraum 50 der Druckflüssigkeitsleitung 48 fließt,
worauf es dann zur Druckflüssigkeitspumpe zurückgeführt
wird.
Gemäß diesem Strömungsschema des Hydraulikfluids in die
und aus der Drehmomentwandlerkammer 14 wird der Druck
in dieser Kammer 14 auf der rechten Seite des Scheiben
kolbens 34 im Vergleich zum Druck in der Kolbendruckkam
mer 52 auf der linken Seite des Scheibenkolbens 34 er
höht, so daß folglich der Scheibenkolben 34 nach links
in Fig. 1 gedrückt wird. Damit wird die Einkupplungsflä
che 36 an der linken Fläche des Scheibenkolbens in Anla
ge mit dem ringförmigen Kupplungsbelag 38 an der Innen
fläche des frontseitigen Deckels 10 gebracht, und zwar
selbstverständlich mit einer Druckkraft, die im wesentli
chen der Differenz zwischen dem Druck in der Wandlerkam
mer 14 auf der rechten Seite des Scheibenkolbens 34 und
dem Druck in der Kolbendruckkammer 52 auf der linken Sei
te dieses Kolbens 34 proportional ist, womit der Scheiben
kolben 34 und der Deckel 10 in bezug auf eine Drehung
miteinander verbunden werden. Das bedeutet, daß die Ab
triebswelle der (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine,
die den frontseitigen Deckel des Drehmomentwandlers an
treibt, und die Abtriebswelle 26 mit einer Drehmoment
übertragungsleistung zwischen diesen Teilen verbunden
werden, die ebenfalls selbstverständlich im wesentlichen
zur Differenz zwischen dem Druck in der Wandlerkammer
14 auf der rechten Seite des Scheibenkolbens 34 und dem
Druck in der Kolbendruckkammer 52 auf der linken Seite
dieses Kolbens 34 proportional ist. Damit behindert die
Trennkupplung die Funktion des Drehmomentwandlers zur
Ausführung seiner Drehkraftübertragung mit einer Drehmo
mentverstärkung, d.h., sie wird in den eingekuppelten
oder angezogenen Zustand versetzt, womit sichergestellt
ist, daß ein neuer Pfad für eine Drehmomentübertragung
von der den Deckel 10 antreibenden Abtriebswelle der
Brennkraftmaschine zur Abtriebswelle 26 hergestellt wird.
Hierbei wird in der Drehmomentübertragung die Strömungs
wirkung der Flüssigkeit innerhalb der Wandlerkammer 14
zwischen dem Pumpenrad 16 und dem Turbinenbauteil 18 umgan
gen. Statt dessen werden die Abtriebswelle der Brennkraft
maschine und die Abtriebswelle 26 des Drehmomentwandlers
im wesentlichen direkt miteinander gekoppelt.
Im folgenden wird die bevorzugte Ausführungsform des
Schlupfregelsystems für eine Trennkupplung einer Strö
mungskupplung gemäß der Erfindung mit Bezug auf seine
Konstruktion und seine Arbeitsweise erläutert. Das Schlupf
regelsystem umfaßt eine Druckflüssigkeitspumpe 62, die
an der Stirnfläche (auf der linken Seite) der Nabe 24
angeordnet ist, und ein Paar von Hydraulikregelventilen
72 und 96. An der Stirnfläche der Nabe 24 ist ein Pumpen
gehäuse 56 befestigt, das zusammen mit der Nabe 24 ein
dazwischenliegendes Antriebszahnrad 58 drehbar lagert,
welches als ein inneres Rotorelement arbeitet. Ferner
ist zwischen dem Pumpengehäuse und der Nabe ein getrie
benes Zahnrad 60 vorhanden, das als ein äußeres Rotor
element dient. Die Druckflüssigkeitspumpe (Schlupfrege
lungspumpe) 62 ist also als eine Zahnradpumpe mit Innen
kämmung ausgebildet. Ein in Fig. 1 nicht, in Fig. 2 jedoch
dargestellter Kanal 64 ist in der Nabe 24 ausgebildet
und steht mit der Wandlerkammer 14 auf der rechten Seite
des Scheibenkolbens 34 in Verbindung. Der Endabschnitt
dieses Kanals 64 stellt die Eingangsöffnung für die
Schlupfregelungspumpe 62 dar, so daß diese Pumpe 62 mit
Hydraulikfluid mit einem Druck, wie er gegenwärtig in
der Wandlerkammer 14 vorherrscht, gespeist wird. Das An
triebszahnrad 58 ist über einen Antriebsarm 68 mit dem
frontseitigen Deckel 10 verbunden, so daß folglich die
Drehzahl der Schlupfregelungspumpe 62 gleich der Diffe
renz zwischen der Drehzahl des Deckels 10 und der Drehzahl
der Nabe 24, d.h. der Abtriebswelle 26 des Drehmoment
wandlers, ist. Das bedeutet mit anderen Worten, daß die
Drehzahl der Schlupfregelungspumpe 62 gleich dem gegen
wärtigen Wert des Schlupfs ist, der durch den Drehmoment
wandler zwischen seinem eingangs- und ausgangsseitigen
Bauteil besteht, und das schließt in sich, daß der Unter
schied zwischen dem Ausgangs- und Eingangsdruck der
Schlupfregelungspumpe 62 für den Schlupfwert des Dreh
momentwandlers kennzeichnend ist und sich monoton mit
diesem erhöht. Der Ausgangsdruck der Schlupfregelungs
pumpe 62 steht an deren Austrittskanal 70 (s. Fig. 2) an.
Gemäß Fig. 2 ist das Abflußregelventil 72 innerhalb der
Nabe 24 angeordnet und umfaßt eine quer durch die Nabe
24 ausgebildete Ventilbohrung 74, einen in dieser Bohrung
74 aufgenommenden Ventilkolben 76 mit Kolbenflächen 81
und 83, der in der Bohrung nach links und rechts hin-
und herbewegt werden kann, eine stirnseitige Abschluß
scheibe 78, die in das linke offene Ende der Bohrung 74
eingesetzt ist, eine weitere stirnseitige Abschlußscheibe
82, die in das rechte Ende der Bohrung 74 eingesetzt
ist, und eine Schraubendruckfeder 80, die innerhalb der
Bohrung 74 zwischen der Kolbenfläche 81 und der Abschluß
scheibe 78 angeordnet ist. Damit wird der Ventilkolben
76 nach rechts hin belastet, womit das Volumen einer Re
gelkammer 84, die zwischen der Kolbenfläche 83 des Ventil
kolbens 76 und der Abschlußscheibe 82 abgegrenzt ist,
verkleinert und gleichzeitig das Volumen einer Federkam
mer 92, die zwischen der Kolbenfläche 81 sowie der ande
ren Abschlußscheibe 78 abgegrenzt und in der die Schrau
bendruckfeder 80 untergebracht ist, vergrößert wird.
Die Regelkammer 84 steht mit dem Austrittskanal 70 der
Schlupfregelungspumpe 62 über einen Kanal 90 in Verbin
dung. Die Federkammer 92 ist mit der Wandlerkammer 14
auf der rechten Seite des Scheibenkolbens 34 der Trenn
kupplung über einen Durchlaß 94 verbunden. Eine zwischen
den Kolbenflächen 81 und 83 des Ventilkolbens 76 abge
grenzte Abflußkammer 85 ist mit einem Abflußkanal 88 ver
bunden, der zu dem verengten Innenraum 50 in der Abtriebs
welle 26 führt. Die Abflußkammer 85 ist andererseits mit
der Drehmomentwandlerkammer 14 über einen Durchlaß 86
verbunden, der in seinem Strömungswiderstand durch die
Kolbenfläche 83 des Ventilkolbens 76 entsprechend dessen
axialer Lage in der Ventilbohrung 74 verändert werden
kann. Der Ventilkolben 76 erlangt somit eine axiale Gleich
gewichtslage in seiner Ventilbohrung 74 in Übereinstim
mung mit den folgenden, derzeit herrschenden Werten:
des Drucks in der Wandlerkammer 14 auf der rechten Seite
des Scheibenkolbens 34, der Größe der Kompression der
Schraubendruckfeder 80, die von der Lage des Ventilkol
bens 76 in der Bohrung 74 abhängig ist, und des Drucks
in der Regelkammer 84, der der Ausgangsdruck der Schlupf
regelungspumpe 62 ist und deshalb, wie bereits gesagt
wurde, monoton auf den Unterschied zwischen der Drehzahl
des Deckels 10 und der Drehzahl des Scheibenkolbens 34
der Trennkupplung, d.h. auf die Größe des Schlupfs, dem
die Trennkupplung im gegenwärtigen Zeitpunkt unterliegt,
bezogen ist. Insbesondere ist, je größer der Druckwert
in der Regelkammer 84 ist, d.h., je größer der Wert des
Schlupfs ist, dem die Trennkupplung im gegenwärtigen
Zeitpunkt unterliegt, der Ventilkolben 76 umso weiter
nach links in seiner Bohrung 74 angeordnet (für gleiche
Druckwerte in der Wandlerkammer 14, die der Federkammer
92 zugeführt werden). Deshalb ist der Strömungswiderstand,
unter dem die Wandlerkammer 14 mit dem Ablauf über die
Kanäle 86 und 88 sowie dem verengten Innenraum 50 der
Abtriebswelle 26 verbunden ist, umso höher.
Innerhalb der Nabe 24 ist auch das Hydraulikregelventil
96 angeordnet. Dieses Ventil 96 umfaßt eine in der Nabe
24 quer ausgebildete Ventilbohrung 98, einen in dieser
Bohrung aufgenommenen Ventilkolben 100, der mit einer
Kolbenfläche 101 versehen und in der Bohrung nach links
und rechts hin- und herbewegbar ist, eine stirnseitige
Abschlußscheibe 102, die in das linke Ende der Bohrung
98 eingesetzt ist, eine weitere, in das rechte Ende dieser
Bohrung eingesetzte Abschlußscheibe 106 und eine in der
Bohrung 98 zwischen der Kolbenfläche 101 des Ventilkol
bens 100 und der Abschlußscheibe 102 angeordnete Schrau
bendruckfeder 104. Diese Feder 104 belastet den Ventil
kolben 100 nach rechts hin, so daß das Volumen einer
zwischen der Kolbenfläche 101 und der Abschlußscheibe
106 abgegrenzten Regelkammer 108 vermindert und zugleich
das Volumen einer zwischen der Kolbenfläche 101 sowie
der anderen Abschlußscheibe 102 abgegrenzten Federkammer,
in der die Schraubendruckfeder 104 aufgenommen ist, ver
größert wird.
Die Regelkammer 108 steht über einen Durchlaß 112 mit
dem Ringraum 114 der Druckflüssigkeitsleitung 48, die
in die mittige Bohrung 46 der Abtriebswelle 26 eingesetzt
ist, in Verbindung, wobei dieser Ringraum 114 über einen
Durchlaß 115 mit einem Hydraulikkanal 118 verbunden ist.
Der Hydraulikkanal 118 ist zwischen der Außenoberfläche
der Abtriebswelle 26 und der Innenumfangsfläche der festen
Hohlwelle 30, in der die Abtriebswelle 26 drehbar ange
ordnet ist, abgegrenzt und führt nach rechts (in Fig. 1)
zur Verbindung mit einer Hydraulikregelvorrichtung, die
innerhalb des Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes unterge
bracht ist. Der Hydraulikkanal 118 empfängt in ausgewähl
ter Weise einen Hydraulikfluid-Steuerdruck von dieser
Hydraulikregelvorrichtung. Die Federkammer 120 ist über
einen Kanal 122 mit dem verengten Innenraum 50 der Druck
flüssigkeitsleitung 48, die in die Abtriebswelle 26 einge
setzt ist, in Verbindung. Eine Öffnung 110, der vom Aus
trittskanal 70 der Schlupfregelungspumpe 62 deren Aus
gangsdruck zugeführt wird, wird in bezug auf ihren Strö
mungswiderstand durch die Kolbenfläche 101 des Ventilkol
bens 100 entsprechend dessen axialer Lage in der Ventil
bohrung 98 in veränderlicher Weise geregelt. Wenn durch
das Hydraulikregelsystem über die Kanäle 118, 115, 114,
112 usw. kein betätigender Hydraulikfluiddruck zur Regel
kammer 108 geführt wird, dann ist der Ventilkolben 100
in der in Fig. 2 gezeigten, am weitesten rechts liegenden
Lage in seiner Bohrung 98 entsprechend der Druckwirkung
der Schraubendruckfeder 104, welcher nicht wesentlich
entgegengewirkt wird, angeordnet. In diesem Zustand ist
die Öffnung 110 vollständig von der Kolbenfläche 101 des
Ventilkolbens 100 abgesperrt und wird keinerlei Druck
durch die Schlupfregelungspumpe 62 der Regel- oder Druck
kammer 108 zugeführt. Wenn andererseits durch das Hydrau
likregelsystem dem Hydraulikkanal 118 ein betätigender
Hydraulikfluiddruck zugeführt wird, was geschieht, wenn
das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, so daß Motor
drehungsvibrationen u. dgl. keinerlei erhebliches Problem
hervorrufen und die Schlupfregelung, die durch die bevor
zugte Ausführungsform des Schlupfregelsystems für eine
Trennkupplung einer Flüssigkeitskupplung gemäß der Erfin
dung ausgeführt wird, nicht erforderlich ist, dann wird
dieser Hydraulikfluiddruck vom Kanal 118 über die Kanäle
115, 114, 112 usw. der Druckkammer 108 zugeführt. Damit
wird der Ventilkolben 100 in seiner Bohrung 98 gegen die
Druckkraft der Schraubendruckfeder 104, die überwunden
wird, in seine am weitesten links befindliche Stellung
gebracht. In diesem Zustand ist die Öffnung 110 durch
die Kolbenfläche 101 des Ventilkolbens 100 nicht abge
sperrt, so daß die Druckkammer 108 und die Öffnung 110
miteinander verbunden sind, womit die Druckkammer 108
mit dem Austrittskanal 70 der Schlupfregelungspumpe 62
in Verbindung steht.
Das Schlupfregelsystem gemäß der Erfindung für eine Trenn
kupplung einer Flüssigkeitskupplung arbeitet in der fol
genden Weise, wenn die Trennkupplung angezogen ist und
das Hydraulikfluid zur Füllung des Inneren der Drehmo
mentwandlerkammer 14 dieser von der Druckflüssigkeits
pumpe über den Ringspalt 54 zwischen der Hohlwelle 13
des Pumpengehäuses 12 und der festen Hohlwelle 30, die
in der Hohlwelle 13 aufgenommen ist, zugeführt und von
der Wandlerkammer 14 über die mittige Bohrung 46 der Ab
triebswelle 26 abgeführt wird.
Wenn der Ventilkolben des Abflußregelventils 72 in sei
ner Bohrung 74 in der äußersten rechten Lage ist, wie
Fig. 2 zeigt, und wenn die Größe des Schlupfs der Trenn
kupplung relativ gering oder Null ist, d.h., der Unter
schied in der Drehzahl des Deckels 10 und der Abtriebswel
le 26 des Drehmomentwandlers ist relativ klein, so daß,
wie erläutert wurde, der Ausgangsdruck der Schlupfrege
lungspumpe 62 an ihrem Austrittskanal 70 Null oder sehr
niedrig ist, dann wird der Durchlaß 86 durch die Kolben
fläche 83 des Abflußregelventils 72 in einem relativ gro
ßen Ausmaß geöffnet und relativ frei mit dem Abflußkanal
88 verbunden. Unter diesen Umständen wird der der Wandler
kammer zugeführte Hydraulikfluiddruck in einem relativ
großen Ausmaß durch den Durchlaß 86 und den Abflußkanal
88 abgelassen, wodurch ein relativ großer Druckabfall
in der Wandlerkammer 14 auf der rechten Seite des Schei
benkolbens 34 der Trennkupplung hervorgerufen wird. Da
durch wird der Druck der Einkupplungsfläche 36 des Schei
benkolbens 34 gegen den ringförmigen Kupplungsbelag 38
am frontseitigen Deckel 10 vermindert und das Ausmaß des
Schlupfs der Trennkupplung erhöht, d.h., es wird ihre
Drehmomentübertragungsleistung vermindert.
Da im Anschluß hieran die Relativdrehzahl (der Unter
schied in den Drehzahlen) des frontseitigen Deckels 10
und der Abtriebswelle 26 auf Grund des erhöhten Schlupfs
der Trennkupplung ansteigt, steigt auch der Ausgangsdruck
von der Schlupfregelungspumpe 62 an ihrem Austrittskanal
70 an, wobei dieser Druck über den Kanal 90 der Regelkam
mer 84 des Abflußregelventils 72 zugeführt wird. Damit
wird der Ventilkolben 76 dieses Regelventils 72 nach
links (in Fig. 2) gegen die Druckkraft der Schrauben
druckfeder 80, die überwunden wird, verlagert. Dadurch
wird ein Öffnen des Durchlasses 86 durch die Kolbenflä
che 83 des Ventilkolbens 76 des Abflußregelventils 72
in einem relativ geringeren Ausmaß bewirkt, so daß eine
relativ geringere freie Verbindung mit dem Abflußkanal
88 besteht. Unter diesen Umständen wird nun der Hydrau
likfluiddruck, der der Drehmomentwandlerkammer 14 zuge
führt wird, in einem relativ geringeren Ausmaß durch den
Durchlaß 86 und den Abflußkanal 88 abgelassen. Dadurch
wird der Druck in der Wandlerkammer 14 auf der rechten
Seite des Scheibenkolbens 34 der Trennkupplung nun lang
samer als vorher abgelassen, womit der Wert des Drucks
in der Wandlerkammer 14 sich erhöht und der Druck der
Einkupplungsfläche 36 des Scheibenkolbens 34 gegen den
ringförmigen Kupplungsbelag 38 am Deckel 10 vergrößert
wird, so daß das Ausmaß des Schlupfs der Trennkupplung
herabgesetzt wird, d.h., ihre Drehmomentübertragungslei
stung vergrößert wird.
Demzufolge wird klar, daß durch eine Kombination dieser
beiden Wirkungen in Form einer negativen Rückkopplungs
regelung die Drehmomentübertragungsleistung der Trenn
kupplung unter der selbstverständlichen Voraussetzung,
daß diese Trennkupplung im eingekuppelten oder angezoge
nen Zustand ist, auf einem solchen Wert gehalten, daß,
während die Trennkupplung niemals in unangebrachter Weise
schlupft, diese Trennkupplung zur selben Zeit niemals
völlig geschlossen wird. Das heißt mit anderen Worten,
daß zur gleichen Zeit, während das Auftreten eines unan
gebrachten oder unerwünschten Schlupfs der Trennkupplung
vermieden wird, sichergestellt wird, daß in wirksamer
und zuverlässiger Weise eine Verriegelung des Eingangs
bauteils und des Ausgangsbauteils dieser Trennkupplung,
wodurch sie gänzlich in bezug auf eine Drehung miteinan
der verbunden würden, verhindert wird. Vielmehr wird im
Gegenteil ein gewisses Ausmaß eines Schlupfs zwischen
dem eingangs- und ausgangsseitigen Bauteil immer zugelas
sen. Dadurch werden die Drehschwingungen und Drehmoment
schwankungen, die unvermeidbar ständig in der dem Dreh
momentwandler zugeführten Drehkraft auftreten, immer wirk
sam an einer direkten Übertragung durch den Drehmomentwand
ler, wenn diese Trennkupplung im "eingekuppelten" Zustand
ist, auf die Ausgangsseite des Drehmomentwandlers und
auf damit verbundene Vorrichtungen, wie ein Fahrzeugge
triebe und/oder ein Ausgleichgetriebe, gehindert. Auf
diese Weise werden die Lebensdauer und die Betriebszuver
lässigkeit dieser Vorrichtungen, die im Kraftübertragungs
weg nachgeschaltet sind, in vorteilhafter Weise gestei
gert, wobei ferner der Geräuschpegel und der Schwingungs
pegel, die im Fahrgastraum eines Fahrzeugs, dem der Dreh
momentwandler eingegliedert ist, auftreten, vermindert
und die Fahrfähigkeit sowie das Fahrgefühl bei einem sol
chen Fahrzeug begünstigt werden. Da das erfindungsgemäße
Schlupfregelsystem für die Trennkupplung einen völlig
mechanischen/hydraulischen Aufbau aufweist und keinerlei
elektronische Bauteile enthält, ist es zuverlässig und
kostengünstig sowohl in bezug auf seine Bauteile wie auch
in bezug auf seine Montage. Ferner werden die Betriebs
zuverlässigkeit und die Wirksamkeit sowie Leistungsfähig
keit des Schlupfregelsystems in der bevorzugten Ausfüh
rungsform für eine Trennkupplung einer Flüssigkeitskupp
lung durch seine Arbeitsweise auf der Grundlage eines
Rückkopplungsvorgangs gesteigert.
Die oben gegebene Beschreibung der Arbeitsweise ist noch
in einigen Punkten zu ergänzen. Wenn aus irgendeinem
Grund der Ausgangsdruck von der Schlupfregelungspumpe
62 an ihrem Austrittskanal 70 übermäßig ansteigt, dann
wird dieser Druck, der über den Kanal 90 der Regelkammer
84 des Abflußregelventils 72 zugeführt wird, den Ventil
kolben 76 dieses Regelventils 72 so weit nach links (in
Fig. 2) gegen die Druckkraft der Schraubenfeder 80, welche
vollständig überwunden wird, drücken, daß der Durchlaß
86 nun hinter der anderen Seite der Kolbenfläche 83 des
Ventilkolbens 76 mit der Regelkammer 84 in Verbindung
kommt. In diesem Fall wird der abnormal hohe Hydraulik
druck, der von der Schlupfregelungspumpe 62 abgegeben
wird, über den Austrittskanal 70, den Kanal 90, die Regel
kammer 84 des Abflußregelventils 72 und den Durchlaß 86
abgelassen und demzufolge abgesenkt. Das bedeutet, daß
der von der Schlupfregelungspumpe 62 abgegebene Hydraulik
fluiddruck daran gehindert ist, jemals einen abnormal
hohen Druckzustand anzunehmen.
Wenn dagegen die vorstehend beschriebene Schlupfregelung
nicht durch das Schlupfregelsystem für eine Trennkupplung
in der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung
praktisch durchgeführt werden muß, z.B. wenn das den
Drehmomentwandler enthaltende Fahrzeug mit hoher Ge
schwindigkeit fährt, so daß die Drehschwingungen der Ma
schine u. dgl. keinerlei erhebliches Problem hervorrufen,
dann führt das (nicht gezeigte) Hydrauliksteuersystem
einen Hydraulikfluiddruck über den Kanal 118 und die
Durchlässe 115, 114, 112 usw. zur Regelkammer 108 des
Hydraulikregelventils 96. Dadurch wird der Ventilkolben
100 dieses Regelventils 96 in seine äußerste linke Lage
(in Fig. 2) in der Ventilbohrung 98 gegen die Kraft der
Schraubendruckfeder 104, die überwunden wird, verlagert.
In diesem Zustand ist die Öffnung 110 durch die Kolben
fläche 101 des Ventilkolbens 100 nicht in nennenswertem
Ausmaß abgesperrt, wobei die Druckkammer 108 und die
Öffnung 110 miteinander in Verbindung stehen. Dadurch
wird der vom Durchlaß 112 zugeführte Druck über die Druck
kammer 108 zur Regelkammer 84 des Abflußregelventils 72
über die Öffnung 110 und den Kanal 90 geführt. Insofern
wird ohne Rücksicht auf den gegenwärtigen Wert des Drucks,
der von der Schlupfregelungspumpe 62 geliefert wird, der
Ventilkolben 76 des Abflußregelventils 72 in seine äußer
ste linke Stellung in der Ventilbohrung 74 verlagert,
womit der Durchlaß 86 des Abflußregelventils 72 geschlos
sen wird. Deshalb wird in diesem Betriebszustand der Druck
in der Wandlerkammer 14 auf der rechten Seite des Schei
benkolbens 34 nicht wesentlich durch das Abflußregelven
til 72 abgeführt, so daß folglich dieser Druck in der
Drehmomentwandlerkammer 14, der relativ hoch ist, auf
den Scheibenkolben 34 wirkt, womit die Einkupplungsfläche
36 kräftig gegen den ringförmigen Kupplungsbelag 38 ge
preßt wird, so daß auf diese Weise der völlig eingekup
pelte oder geschlossene Zustand für die Trennkupplung
erlangt wird.
Es sollte klar sein, daß gemäß dem Prinzip der Erfindung
die Druckflüssigkeits- oder Schlupfregelungspumpe 62,
die entsprechend der Relativdrehzahl zwischen dem ein
gangs- sowie ausgangsseitigen Bauteil der Strömungskupp
lung angetrieben wird, eine Rotationspumpe, wie eine Flü
gelpumpe, sein kann und nicht eine Zahnradpumpe mit Innen
kämmung sein muß, wie sie zur bevorzugten Ausführungsform
erwähnt wurde.
Wenn die Leistung der Druckflüssigkeitspumpe, die gemäß
der Relativdrehzahl zwischen dem eingangs- sowie aus
gangsseitigen Bauteil der Strömungskupplung angetrieben
wird, ausreichend groß ist, um die Trennkupplung betäti
gen zu können, so kann die bevorzugte, oben beschriebene
Ausführungsform der Erfindung abgewandelt werden, da es
dann möglich ist, daß diese Pumpe die Trennkupplung un
mittelbar betätigt. In diesem Fall ist eine fremde Druck
flüssigkeitsquelle, wie die auf der rechten Seite von
Fig. 1 liegende Druckquelle, die mehrmals erwähnt wurde,
in der Zeichnung jedoch nicht gezeigt ist, nicht erfor
derlich.
Gemäß der Erfindung umfaßt eine Strömungskupplung eine
Fluidenergie-Übertragungseinrichtung, wie einen Drehmo
mentwandler, und eine Trennkupplung, die parallel mit
Bezug zur Drehungsübertragung durch die Fluidenergie-
Übertragungseinrichtung angeordnet ist. Die Trennkupp
lung weist ein Antriebsbauteil sowie ein getriebenes Bau
teil auf, die durch Zufuhr eines betätigenden Hydraulik
drucks in bezug auf ihre Drehung durch Reibung miteinan
der verbunden werden, wobei die Drehmomentübertragungs
leistung zwischen diesen Bauteilen in Übereinstimmung
mit der Größe des zugeführten, betätigenden Hydraulik
drucks betimmt ist. Das Schlupfregelsystem für die Trenn
kupplung umfaßt eine Druckflüssigkeitspumpe, die in Über
einstimmung mit dem Unterschied in der Drehzahl des antrei
benden und getriebenen Bauteils der Trennkupplung betrie
ben wird und einen Hydraulikfluiddruck erzeugt, sowie
ein Regelsystem, das den betätigenden Hydraulikdruck
für die Trennkupplung entsprechend einem Anstieg im von
der Druckflüssigkeitspumpe erzeugten Hydraulikfluiddruck
erhöht. Das Regelsystem kann ein den von der Druckflüs
sigkeitspumpe erzeugten Hydraulikfluiddruck empfangendes,
durch diesen Druck geregeltes Abflußregelventil enthalten,
das den betätigenden Hydraulikdruck für die Trennkupp
lung in einem Ausmaß abläßt, welches in Übereinstimmung
mit einem Anstieg des Hydraulikfluiddrucks abnimmt. Die
Trennkupplung kann ein Nabenbauteil enthalten, in das
die Druckflüssigkeitspumpe eingebaut werden kann.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf einen be
stimmten Aufbau und eine bestimmte Ausführungsform erläu
tert wurde, so ist sie auf die dargestellten Einzelheiten
nicht begrenzt, sondern umfaßt alle Abwandlungen und Ab
änderungen, die in den Rahmen der Ansprüche fallen.
Claims (3)
1. Schlupfregelsystem für die Trennkupplung einer Strö
mungskupplung, wobei eine Fluid-Kraftübertragungsein
richtung und die Trennkupplung mit Bezug zur Drehungs
übertragung durch die Kraftübertragungseinrichtung pa
rallel angeordnet sind, ein antriebs- sowie abtriebs
seitiges Bauteil durch Zufuhr eines betätigenden Hydrau
likfluiddrucks miteinander in bezug auf eine Drehung
durch Reibung kuppelbar sind und die Drehmomentübertra
gungsleistung zwischen dem antriebs- sowie abtriebssei
tigen Bauteil gemäß dem Wert des zugeführten betätigen
den Hydraulikdrucks bestimmt ist, gekennzeichnet durch
eine in Übereinstimmung mit dem Unterschied in der Dreh
zahl des antriebsseitigen Bauteils (10) und des ab
triebsseitigen Bauteils (34, 42) der Trennkupplung
(36, 38) angetriebene Druckflüssigkeitspumpe (62) und
durch ein Regelsystem (72, 74, 76, 80, 84, 86, 88), das
den betätigenden Hydraulikfluiddruck für die Trennkupp
lung gemäß einem Anstieg in dem von der Druckflüssig
keitspumpe (62) erzeugten Hydraulikfluiddruck erhöht.
2. Schlupfregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Regelsystem ein Abflußregelventil
(72) enthält, das den von der Druckflüssigkeitspumpe
(62) erzeugten Hydraulikfluiddruck empfängt sowie durch
diesen gesteuert wird und das den betätigenden Hydraulik
fluiddruck für die Trennkupplung (36, 38) in einer Größe
abführt, die in Übereinstimmung mit einem Anstieg des
von der Druckflüssigkeitspumpe erzeugten Hydraulik
fluiddrucks abnimmt.
3. Schlupfregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trennkupplung eine Nabe (24)
enthält, in die die Druckflüssigkeitspumpe (62)
eingegliedert ist.
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