DE3810345A1 - Hydraulische druckregeleinrichtung, insbesondere fuer lastschaltgetriebe von kraftfahrzeugen - Google Patents
Hydraulische druckregeleinrichtung, insbesondere fuer lastschaltgetriebe von kraftfahrzeugenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/0021—Generation or control of line pressure
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische
Druckregeleinrichtung, insbesondere für Lastschaltgetriebe von
Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Druckregeleinrichtung ist bekannt aus der
DE-PS 25 57 585. In dieser Druckregeleinrichtung dient ein
Hauptdruckventil dazu, einen bestimmten Hauptdruck zu erzeugen
für die Betätigung von Schaltelementen, wie Kupplungen und
Bremsen. Bei Lastschaltgetrieben wird der Drehmomentwandler bei
höheren Geschwindigkeiten durch eine Wandlerkupplung überbrückt.
Bei geöffneter Wandlerkupplung ist der Hauptdruck hoch, damit die
durch den Drehmomentwandler bewirkten höheren Momente beim
Gasgeben von den Kupplungen übertragen werden können. Ist in
diesem Betriebszustand die Pumpendrehzahl - beispielsweise bei
stehendem Fahrzeug und bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten und
niedrigen Motordrehzahlen (Leerlaufdrehzahl) - niedrig, so sind
die Leckverluste relativ zur Pumpenfördermenge hoch. Dadurch
werden die an die Ablaufleitung des Hauptdruckventiles
angeschlossenen Niederdruck-Verbraucher, wie beispielsweise der
Drehmomentwandler und ein daran angeschlossener Schmierkreislauf,
mit einer entsprechend geringeren Druckmittelmenge versorgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte
Druckregeleinrichtung dahingehend zu verbessern, daß die in dem
genannten Betriebszustand bei niedrigen Antriebsdrehzahlen der
Druckmittelpumpe auftretenden Leckverluste verringert werden.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete
hydraulische Druckregeleinrichtung gelöst. Vorteilhafte und
zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen
angegeben. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombinationen
der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere
sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen
Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.
Durch die Parallelschaltung eines zweiten
Druckbegrenzungsventils zu dem Hauptdruckventil und durch eine
nachgeschaltete Drosselstelle wird erreicht, daß sich bei
niedrigen Antriebsdrehzahlen und damit einem geringen
Druckmittelstrom ein relativ niedriger Arbeitsdruck einstellt.
Über das zweite Druckbegrenzungsventil fließt ein ausreichend
großer Druckmittelstrom zu dem Schmierkreislauf. Der an den
Schaltelementen anstehende Druck ist relativ niedrig, so daß die
Leckverluste ebenfalls niedrig gehalten werden können. Durch die
nachgeschaltete Drosselstelle wird erreicht, daß sich bei
steigenden Antriebsdrehzahlen der Druckmittelpumpe und damit
größer werdendem Druckmittelstrom auch der Arbeitsdruck auf ein
für die Betätigung der Schaltelemente erforderliches Niveau
einstellt.
In einer zweckmäßigen Ausführung wirken durch die
Parallelschaltung der Druckfedern des Hauptdruckventils und des
zweiten Druckbegrenzungsventils im entsprechenden Betriebszustand
beide Druckfedern auf einen Ventilkolben, der die Funktionen des
Hauptdruckventils und des zweiten Druckbegrenzungsventils trägt.
Die eigentliche Hauptdruckventil-Druckfeder kann deshalb
verkleinert werden.
Die Druckfeder mit der größeren Vorspannkraft ist gefesselt,
das heißt, sie ist in ihrer Ausdehnung begrenzt. Dadurch kann der
gemeinsame Ventilkolben zwei unterschiedliche Druckhöhen mit
stufenlosem Übergang anregeln. Durch die Parallelschaltung und
Ineinanderschachtelung der beiden Druckfedern des
Hauptdruckventiles und des zweiten Druckbegrenzungsventiles
ergibt sich ein einfacher und raumsparender Aufbau der
Druckregeleinrichtung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung der
Druckregeleinrichtung mit der Schaltungsanordnung
des Hauptdruckventils und des parallel
geschalteten zweiten Druckbegrenzungsventils,
Fig. 2 eine prinzipielle Darstellung der
Druckregeleinrichtung mit der Schaltungsanordnung
nach Fig. 1, jedoch mit in dem Hauptdruckventil
integrierter Funktion des zweiten
Druckbegrenzungsventils,
Fig. 3 eine konstruktive Ausführungsform der
Druckregeleinrichtung nach Fig. 2.
Die hydraulische Druckregeleinrichtung nach Fig. 1 enthält
eine Druckmittelpumpe 1, die aus einem Behälter 2 Druckmittel
ansaugt und in eine Druckleitung 3 fördert. An die Druckleitung 3
ist ein Hauptdruckventil 4 angeschlossen. Von der Druckleitung 3
zweigt eine Hauptdruckleitung 5 ab, die zu einem Hochdruck-
Verbraucher 6 führt. Der Hochdruck-Verbraucher besteht
beispielsweise aus mehreren Schaltelementen, die als Kupplungen
und/oder Bremsen eines Lastschaltgetriebes eines Kraftfahrzeuges
ausgeführt sind. Von dem Hauptdruckventil 4 führt eine
Ablaufleitung 7 zu einem Niederdruck-Verbraucher 8, der
beispielsweise durch einen nicht dargestellten Drehmomentwandler
und einen Schmierkreislauf des Lastschaltgetriebes gebildet ist.
Das Hauptdruckventil 4 ist als Druckbegrenzungsventil
ausgebildet und wird durch eine Druckfeder 9 in Schließrichtung
und über eine Steuerleitung 10 durch den in der Druckleitung 3
herrschenden Druck in Öffnungsrichtung beaufschlagt.
Ein zweites Druckbegrenzungsventil 11 ist zu dem
Hauptdruckventil 4 parallel geschaltet. Die Eingangsseite des
zweiten Druckbegrenzungsventiles 11 ist über eine Zweigleitung 12
mit der Druckleitung 3 verbunden. Die Ablaufseite des zweiten
Druckbegrenzungsventiles 11 ist über eine Drosselstelle 13 und
eine Verbindungsleitung 14 mit der Ablaufleitung 7 verbunden. Das
zweite Druckbegrenzungsventil 11 ist wie das Hauptdruckventil 4
durch eine Druckfeder 15 in Schließrichtung und über eine
Steuerleitung 16 durch den in der Druckleitung 3 herrschenden
Druck in Öffnungsrichtung beaufschlagt.
Die Federkraft der Druckfeder 15 ist kleiner als die
Federkraft der Druckfeder 9, so daß der Öffnungsdruck des zweiten
Druckbegrenzungsventiles 11 beispielsweise bei 8 bar und der
Öffnungsdruck des Hauptdruckventiles 4 beispielsweise bei 18 bar
liegt.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines
Ausführungsbeispieles der hydraulischen Druckregeleinrichtung,
bei der die Funktion des zweiten Druckbegrenzungsventiles 11 in
dem Hauptdruckventil 4 integriert ist. Bei dieser Ausführung sind
zwei Druckfedern 17 und 18 parallel zueinander angeordnet. Die
Druckfeder 17 ist mit einer kleineren Federkraft ausgelegt als
die Druckfeder 18. Dabei wirkt die Druckfeder 17 sowohl für den
niederen als auch für den hohen Druckbereich. Die Druckfeder 18
mit der höheren Federkraft ist gefesselt. Dies bedeutet, daß die
Druckfeder 18 in ihrer Ausdehnung begrenzt ist und erst dann zur
Wirkung kommt, wenn das Ventil um einen bestimmten Ventilweg 19
verstellt ist. Der Ventilweg 19 ist dabei kleiner als der Ver
stellweg 20 des Ventiles bis zur Öffnung einer ungedrosselten
Verbindung zwischen der Druckleitung 3 und der Ablaufleitung 7.
Das Öffnen einer solchen ungedrosselten Verbindung entspricht dem
Öffnen des Hauptdruckventiles 4 aus dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1.
Fig. 3 zeigt ein konstruktives Ausführungsbeispiel der
hydraulischen Druckregeleinrichtung, bei der die Funktion des
zweiten Druckbegrenzungsventiles in dem Hauptdruckventil
integriert ist. Ein Ventilkolben 21 ist in einer Ventilbohrung 22
eines Ventilgehäuses 23 verschiebbar angeordnet und weist eine
Kolbennut 24 auf. Die Kolbennut 24 steht über eine in dem
Ventilgehäuse 23 angeordnete Gehäuseringnut 25 in ständiger
Verbindung mit der Druckleitung 3. Ein Kolbenraum 26, der an
seiner offenen Seite durch die in Fig. 3 linke Stirnseite 27 des
Ventilkolbens 21 begrenzt wird, steht über eine Bohrung 28 in
ständiger Verbindung mit der Kolbennut 24. Zwischen der in Fig. 3
rechten Stirnseite 29 des Ventilkolbens 21 und dem
Ventilgehäuse 23 ist die Druckfeder 17 unter Vorspannung
eingesetzt.
Die Druckfeder 18 ist innerhalb der Druckfeder 17 in der
Ventilbohrung 22 auf der rechten Seite des Ventilkolbens 21
gefesselt axial frei beweglich eingesetzt. Die Druckfeder 18
stützt sich dabei einerseits an einem Bund 30 eines Kolbens 31
ab. Auf der anderen Seite stützt sich die Druckfeder 18 an einer
Büchse 32 ab, die auf dem Kolben 31 verschiebbar angeordnet ist
und deren Bewegung durch einen an dem freien Ende des Kolbens 31
angeordneten Anschlag in der Form eines Sprengringes 33 begrenzt
ist.
Neben der Gehäuseringnut 25 ist eine weitere
Gehäuseringnut 34, die in ständiger Verbindung mit der
Ablaufleitung 7 zu dem Niederdruck-Verbraucher 8 steht. An dem
Ventilkolben 21 ist anschließend an die Kolbennut 24 eine
Drosselstufe 35 angeordnet, die zusammen mit der Ventilbohrung 22
einen Ringspalt 36 bildet. Der Ringspalt 36 stellt die
konstruktive Ausführung für die Drosselstelle 13 aus Fig. 1 dar.
In der Ausgangsstellung des Ventilkolbens 21, die durch die
Druckfeder 17 eingestellt ist, ist der Durchfluß von der
Gehäuseringnut 25 zu der Gehäuseringnut 34 gesperrt. Zwischen dem
Ventilkolben 21 und der Büchse 32 besteht in axialer Richtung ein
Abstand, der dem Ventilweg 19 entspricht. Der Abstand zwischen
der linken Steuerkante der Gehäuseringnut 34 und der linken Kante
der Drosselstufe 35 entspricht dem Verstellweg 20 der Fig. 2.
Im folgenden wird die Funktion der hydraulischen
Druckregeleinrichtung anhand des Ausführungsbeispieles der Fig. 3
in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben. Wird die Druckmittelpumpe 1
mit einer relativ niedrigen Drehzahl, beispielsweise der
Leerlaufdrehzahl eines Fahrzeugmotors, angetrieben, so wird der
in der Druckleitung 3 entstehende Druck durch das zweite
Druckbegrenzungsventil 11 auf einen bestimmten niedrigen Wert,
beispielsweise 8 bar, begrenzt. Das zweite
Druckbegrenzungsventil 11 wird hierbei gebildet durch den
Ventilkolben 21 mit der Drosselstufe 35 in Verbindung mit der
Ventilbohrung 22, der Gehäuseringnut 34 und der Druckfeder 17.
Wird dieser untere Grenzdruck in der Druckleitung 3 erreicht, so
wird der Ventilkolben 21 durch den auf die linke Stirnfläche 27
wirkenden Druck entgegen der Kraft der Druckfeder 17 nach rechts
verschoben, bis die Drosselstufe 35 in den Bereich der
Gehäuseringnut 34 gelangt. Dadurch entsteht eine offene
Drosselstelle in der Form des Ringspaltes 36, d.h., das zweite
Druckbegrenzungsventil 11 aus Fig. 1 ist geöffnet.
Mit steigender Antriebsdrehzahl der Druckmittelpumpe 1
erhöht sich wegen der Drosselwirkung des Ringspaltes 36 der Druck
in der Druckleitung 3. Der Ventilkolben 21 wird so weit weiter
nach rechts verschoben, bis er zur Anlage an die Büchse 32 kommt.
An diesem nach Überwindung des Ventilweges 19 erreichten
Verstellpunkt des Ventilkolbens 21 beginnt die Druckfeder 18 auf
den Ventilkolben 21 zur wirken und bestimmt den oberen Grenzwert
des Arbeitsdruckes in Verbindung mit der Druckfeder 17. Wird der
obere Grenzwert des Arbeitsdruckes, beispielsweise 18 bar,
überschritten, so wird der Ventilkolben 21 gegen die Kraft der
beiden Druckfedern 17 und 18 weiter nach rechts verschoben, bis
ein ungedrosselter Durchfluß von der Gehäuseringnut 25 über die
Kolbennut 24 zu der Gehäuseringnut 34 geöffnet wird. Dieser
ungedrosselte Durchflußkanal stellt den offenen Durchgangskanal
des Hauptdruckventiles dar.
Durch die Kombination des Hauptdruckventiles und des zweiten
Druckbegrenzungsventils ist eine Druckabsenkung bei
Leerlaufdrehzahlen der Druckmittelpumpe 1 zur Verringerung der
Leckverluste an den Kupplungen bzw. Bremsen des Hochdruck-
Verbrauchers 6 möglich. Dadurch erfolgt außerdem eine
Verringerung der Reibverluste und Durchtriebsverluste,
beispielsweise an Kolbenringen des Hochdruck-Verbrauchers.
Dadurch kann auch bei niedrigen Drehzahlen der Niederdruck-
Verbraucher 8 mit einer größeren Druckmittelmenge versorgt
werden.
- Bezugszeichen:
1 Druckmittelpumpe
2 Behälter
3 Druckleitung
4 Hauptdruckventil
5 Hauptdruckleitung
6 Hochdruck-Verbraucher
7 Ablaufleitung
8 Niederdruck-Verbraucher
9 Druckfeder
10 Steuerleitung
11 zweites Druckbegrenzungsventil
12 Zweigleitung
13 Drosselstelle
14 Verbindungsleitung
15 Druckfeder
16 Steuerleitung
17 Druckfeder
18 Druckfeder
19 Ventilweg
20 Verstellweg
21 Ventilkolben
22 Ventilbohrung
23 Ventilgehäuse
24 Kolbennut
25 Gehäuseringnut
26 Kolbenraum
27 Stirnseite
28 Bohrung
29 Stirnseite
30 Bund
31 Kolben
32 Büchse
33 Sprengring
34 Gehäuseringnut
35 Drosselstufe
36 Ringspalt
Claims (10)
1. Hydraulische Druckregeleinrichtung, insbesondere für
Lastschaltgetriebe von Kraftfahrzeugen, mit einer
Druckmittelpumpe (1) und einem Hauptdruckventil (4) für die
Druckregelung in wenigstens einem an eine Druckleitung (3)
zwischen der Druckmittelpumpe (1) und dem Hauptdruckventil (4)
angeschlossenen Hochdruck-Verbraucher (6), wobei das als
Druckbegrenzungsventil ausgebildete Hauptdruckventil (4) in
Schließrichtung durch eine Druckfeder (9) und in Öffnungsrichtung
durch den in der Druckleitung (3) herrschenden Druck beaufschlagt
ist und wobei das Hauptdruckventil (4) eine Ablaufleitung (7) zu
wenigstens einem Niederdruck-Verbraucher (8) aufweist, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß zu dem Hauptdruckventil (4) ein zweites Druckbegrenzungsventil (11) parallel geschaltet ist,
- - daß dem zweiten Druckbegrenzungsventil (11) eine Drosselstelle (13) zugeordnet ist,
- - daß das zweite Druckbegrenzungsventil (11) in Schließrichtung durch eine Druckfeder (15) und in Öffnungsrichtung durch den in der Druckleitung (3) herrschenden Druck beaufschlagt ist und
- - daß der Öffnungsdruck des zweiten Druckbegrenzungsventils (11) unter dem Öffnungsdruck des Hauptdruckventiles (4) liegt.
2. Druckregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druckfeder (9; 18) des
Hauptdruckventiles (4) eine größere Federkraft aufweist als die
Druckfeder (15) des zweiten Druckbegrenzungsventils (11).
3. Druckregeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Druckfedern (17,
18) parallel geschaltet sind.
4. Druckregeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druckfeder (18) mit der
größeren Federkraft gefesselt ist.
5. Druckregeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druckfeder (9; 18) mit
der größeren Federkraft zwischen einem an einem Kolben (31)
angeordneten Bund (30) und einer auf dem Kolben (31)
verschieblichen Büchse (32) eingespannt ist, wobei die Bewegung
der Büchse (32) durch einen an dem freien Ende des Kolbens (31)
angeordneten Anschlag (Sprengring 33) begrenzt ist.
6. Druckregeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Funktion des zweiten
Druckbegrenzungsventiles (11) in dem Hauptdruckventil integriert
ist (Fig. 2 und 3).
7. Druckregeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hauptdruckventil (4)
und das zweite Druckbegrenzungsventil (11) zusammen mit der
Drosselstelle (13) an einem in einer Ventilbohrung (22) eines
Ventilgehäuses (23) verschiebbaren Ventilkolben (21) gebildet
sind, wobei der Ventilkolben (21) auf seiner einen
Stirnseite (29) von den beiden Druckfedern (17, 18) und auf
seiner anderen Stirnseite (27) von dem in der Druckleitung (3)
herrschenden Druck beaufschlagbar ist.
8. Druckregeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (13) als
Drosselstufe (35) an dem Ventilkolben (21) ausgebildet ist, die
zusammen mit der Ventilbohrung (22) einen Ringspalt (36) bildet.
9. Druckregeleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß der Ventilkolben (21) nur von der Druckfeder (17) mit der kleineren Federkraft in seiner Ausgangsstellung gehalten wird,
- - daß in der Ausgangsstellung des Ventilkolbens (21) ein Durchfluß von der Druckleitung (3) zu der Ablaufleitung (7) gesperrt ist und
- - daß der Ventilkolben (21) bei einer Verschiebung aus seiner Ausgangsstellung gegen die Kraft der Druckfedern (17, 18) zunächst einen Durchfluß über den Ringspalt (36) der Drosselstelle öffnet, dann zur Anlage an die Druckfeder (18) mit der größeren Federkraft gelangt und erst danach einen ungedrosselten Durchfluß freigibt.
10. Druckregeleinrichtung nach Anspruch 5 und 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilweg (19) des
Ventilkolbens (21) aus seiner Ausgangsstellung bis zum Beginn der
Kraftwirkung der Druckfeder (18) mit der größeren Federkraft
kleiner ist als sein Verstellweg (20) bis zur Öffnung der
ungedrosselten Verbindung zwischen der Druckleitung (3) und der
Ablaufleitung (7).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3810345A DE3810345A1 (de) | 1987-04-04 | 1988-03-26 | Hydraulische druckregeleinrichtung, insbesondere fuer lastschaltgetriebe von kraftfahrzeugen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3711492 | 1987-04-04 | ||
DE3810345A DE3810345A1 (de) | 1987-04-04 | 1988-03-26 | Hydraulische druckregeleinrichtung, insbesondere fuer lastschaltgetriebe von kraftfahrzeugen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3810345A1 true DE3810345A1 (de) | 1988-10-20 |
Family
ID=25854358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3810345A Withdrawn DE3810345A1 (de) | 1987-04-04 | 1988-03-26 | Hydraulische druckregeleinrichtung, insbesondere fuer lastschaltgetriebe von kraftfahrzeugen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3810345A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4136754A1 (de) * | 1991-11-08 | 1993-05-13 | Rickmeier Pumpen | Hydraulische druckstufenschaltung |
DE29721244U1 (de) | 1997-12-01 | 1998-05-07 | Alpha Fluid Hydrauliksysteme Müller GmbH, 72124 Pliezhausen | Steuerventil |
DE19918262A1 (de) * | 1999-04-22 | 2000-10-26 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Hydraulische Druckregeleinrichtung |
-
1988
- 1988-03-26 DE DE3810345A patent/DE3810345A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4136754A1 (de) * | 1991-11-08 | 1993-05-13 | Rickmeier Pumpen | Hydraulische druckstufenschaltung |
DE29721244U1 (de) | 1997-12-01 | 1998-05-07 | Alpha Fluid Hydrauliksysteme Müller GmbH, 72124 Pliezhausen | Steuerventil |
DE19918262A1 (de) * | 1999-04-22 | 2000-10-26 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Hydraulische Druckregeleinrichtung |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F15B 11/02 |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 7990 FRIEDRICHSHAFEN, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |