DE4136583A1 - Cooling oil supply control for vehicle clutch - using electronically controlled valve responding to clutch position and selected gear position to interrupt cooling oil supply - Google Patents
Cooling oil supply control for vehicle clutch - using electronically controlled valve responding to clutch position and selected gear position to interrupt cooling oil supplyInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerung für die Kühlölversorgung einer Anfahr- und Schaltkupplung, die einem aus einer Neutralstellung in den gewünschten Gang schaltbaren Schaltgetriebe vorgeordnet ist und ölgekühlte Reibungslamellen enthält, deren Kühlölversorgung bei vollständig geöffneter Kupplung unterbrochen ist.The invention relates to a control for the supply of cooling oil a start-up and shift clutch that one from a Neutral position switchable into the desired gear Manual gearbox is arranged and oil-cooled friction plates contains, the cooling oil supply when fully open Clutch is interrupted.
Anfahr- und Schaltkupplungen in Nutzfahrzeugen sind häufig hochbelastet und bedürfen zur Kühlung ihrer Reibungslamellen einer Zufuhr von Kühlöl. Das Kühlöl bewirkt jedoch aufgrund seiner Viskosität ein Verkleben benachbarter Reibungslamellen mit der Folge, daß die Kupplung selbst bei vollständig durchgetretenem Kupplungspedal ein beachtliches Drehmoment überträgt, also nicht momentfrei ausrückbar ist. Abgesehen von dem dadurch verursachten Verlust eines teils der Leistung des Antriebsmotors erschwert dieser Umstand das Schalten eines über die Kupplung angetriebenen Schaltgetriebes, wenn dessen Synchronisierungseinrichtungen nicht in Anpassung an die zusätzliche Belastung durch das unerwünschte Drehmoment überdimensioniert werden. Das Drehmoment wächst wegen seiner Abhängigkeit von der Viskosität des Kühlöls mit fallender Kühlöltemperatur und erschwert daher den Anfahr- und Fahrbetrieb insbesondere bei kalter Witterung. Starting and shift clutches are common in commercial vehicles highly loaded and need to cool their friction plates a supply of cooling oil. The cooling oil, however, causes its viscosity is a sticking of adjacent friction plates with the result that the clutch even at complete depressed clutch pedal a considerable torque transmits, i.e. cannot be disengaged without a moment. Apart from the consequent loss of part of the performance of the This makes driving a motor difficult to switch over the clutch driven manual transmission, if its Synchronization facilities do not adapt to the additional stress due to the unwanted torque be oversized. The torque grows because of it Depends on the viscosity of the cooling oil with falling Cooling oil temperature and therefore difficult to start and Driving operation especially in cold weather.
Um die Synchronisierungseinrichtungen zu entlasten und die Schaltbarkeit des Schaltgetriebes zu verbessern ist eine druckschriftlich nicht belegbare Steuerung der eingangs beschriebenen Gattung bekannt geworden, bei der der Kühlölzufluß zu den Reibungslamellen unmittelbar vor der Ausrückstellung des Kupplungspedals unterbrochen wird. Dadurch steht bis zu dem Zeitpunkt, in dem das Kupplungspedal durchgetreten ist und die Tätigkeit der Synchronisierungsein richtungen frühestens einsetzen kann, eine gewisse Zeit zur Verfügung, in der ein Teil des die Reibungslamellen beaufschlagenden Kühlöls durch Fliehkraftwirkung weggeschleudert wird. Da dieser "Reinigungseffekt" bei normaler Kühlöltemperatur am wirkungsvollsten ist, ist die bekannte Kühlölunterbrechung aber lediglich in der Lage den Schaltvorgang bei einem fahrenden Fahrzeug zu erleichtern. Dagegen stellt sich beim Anfahren eines ausgekühlten Fahrzeuges, insbesondere bei niedriger Kühlöltemperatur, ein unbefriedigender "Reinigungseffekt" ein.To relieve the synchronization facilities and the Improving the shiftability of the manual transmission is one Control of the input that cannot be documented in writing described genus became known, in which the Cooling oil inflow to the friction plates immediately before Disengagement of the clutch pedal is interrupted. Thereby stands until the time when the clutch pedal has passed through and the activity of synchronization can use directions at the earliest, a certain time for Available in part of the friction plates acting cooling oil by centrifugal force is thrown away. Because this "cleaning effect" in normal Cooling oil temperature is the most effective is the known one Cooling oil interruption but only able to To facilitate shifting when a vehicle is moving. On the other hand, when starting up a cooled one Vehicle, especially when the cooling oil temperature is low unsatisfactory "cleaning effect".
Davon abgesehen erfolgt die Unterbrechung der Kühlölversorgung der Reibungslamellen bei der bekannten Steuerung in ungünstiger Weise im Inneren der Kupplung durch einen vom Kupplungspedal verschiebbaren, die Reibungslamellen zusammendrückenden Kolben, der in einer vorgeschriebenen Stellung des Kupplungspedals eine Kühlölauslaßöffnung in der Kupplungsnabe überfährt. Eine solche Ausführung verlangt außerordentlichen Fertigungsaufwand und läßt hinsichtlich des Beginns der Kühlölunterbrechung nachträgliche Änderungen nur mit verhältnismäßig hohem Aufwand zu.Apart from that, the cooling oil supply is interrupted the friction plates in the known control in unfavorable Way inside the clutch by one of the clutch pedal displaceable pistons that compress the friction plates, the one in a prescribed position of the clutch pedal Cooling oil outlet opening in the clutch hub runs over. Such Execution requires extraordinary manufacturing effort and leaves regarding the start of the cooling oil interruption Subsequent changes only with a relatively high effort to.
Hiervon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Steuerung für die Kühlölversorgung einer in Verbindung mit einem Schaltgetriebe betriebenen ölgekühlten Kupplung zu schaffen, mit der die Schaltbarkeit des Schaltgetriebes in allen Temperaturbereichen verbessert ist.Proceeding from this, the object of the invention is a Control for the supply of cooling oil in connection with an oil-cooled clutch operated by a manual transmission create with which the shiftability of the manual transmission in all temperature ranges is improved.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in Kennzeichen des Anspruches 1 aufgezeigt.The solution to this problem is in the characterizing part of claim 1 shown.
Die erfindungsgemäße Kühlölsteuerung sichert in der wärmeerzeugenden Betriebsphase die Versorgung der Kupplung mit Kühlöl. Außerhalb dieser Betriebsphase, z. B. während des Fahrbetriebes, können sich die Reibungslamellen von Kühlöl freischleudern, wodurch die Kupplung beim Schalten des Schaltgetriebes trocken ist und momentfrei öffnet. Dies wirkt sich insbesondere beim Anfahren eines stark ausgekühlten Fahrzeuges aus, weil das Einlegen eines Ganges im Schaltgetriebe nicht durch ein sog. Schleppmoment der Kupplung erschwert wird. Über diesen Erfolg hinaus ergibt sich durch die Erfindung eine Reduzierung der benötigten Kühlölmenge, zu deren Förderung noch dazu eine kleinere Pumpe ausreicht, und eine Verbesserung des Wirkungsgrades des gesamten Antriebsstranges. The cooling oil control according to the invention ensures in the heat-generating operating phase with the supply of the clutch Cooling oil. Outside this operating phase, e.g. B. during the Driving operation, the friction plates of cooling oil free throwing, whereby the clutch when switching the Manual gearbox is dry and opens without torque. This works especially when starting a very cold vehicle Vehicle out because the engagement of a gear in the Manual transmission not due to a so-called drag torque of the clutch is difficult. Beyond this success, the Invention a reduction in the amount of cooling oil required, to their A small pump and a pump are sufficient Improve the efficiency of the entire drive train.
Die in Anspruch 2 beschriebene Weiterbildung der Erfindung erlaubt eine weitergehende Reduzierung der insgesamt benötigten Kühlmenge, da die eventuell anläßlich von Anfahrvorgängen unter großer Last aufgeheizten Reibungslamellen während des anschließenden, keine wesentliche Reibungswärme produzierenden Fahrbetriebes in der angegebenen Zeit ausreichend abgekühlt werden können.The development of the invention described in claim 2 allows a further reduction of the total required Cooling volume, as the possibly due to start-up processes under large load heated friction plates during the subsequent, not producing any significant frictional heat Sufficiently cooled down driving during the specified time can be.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Schema-Zeichnung der Steuerung für die Kühlölversorgung einer Kupplung näher beschrieben.The invention is described below using a schematic drawing the controller for the cooling oil supply of a clutch described.
Von einem Kraftfahrzeugantrieb ist in der Zeichnung lediglich der Antriebsmotor 1, eine mit diesem in getriebener Verbindung stehende Anfahr- und Schaltkupplung 2 sowie ein von der Kupplung 2 angetriebenes Schaltgetriebe 3 gezeigt.Of the motor vehicle drive, only the drive motor 1 , a starting and shift clutch 2 , which is connected to it in a driven connection, and a manual transmission 3 driven by the clutch 2 are shown in the drawing.
Die Anfahr- und Schaltkupplung 2 ist von herkömmlicher Bauweise, weshalb hier nicht näher auf Einzelheiten des Aufbaus eingegangen wird. Den Reibungslamellen der Kupplung 2 wird von einer Pumpe 4 Kühlöl zugeführt, wobei der Kühlölzufluß mittels eines Ventils 5 aufrechterhalten oder unterbrochen werden kann. In der gezeigten Ruhestellung des Ventils 5 wird die Kupplung 2 über eine Leitung 6 und das Schaltgetriebe 3 über eine Leitung 7 mit Kühlöl bzw. Schmieröl versorgt, während in der anderen, angesteuerten Stellung des Ventils 5 Öl ausschließlich zum Schaltgetriebe 3 fließt. Diese gewählte Ventilsteuerung hat Leitung 7 mit Kühlöl bzw. Schmieröl versorgt, während in der anderen, angesteuerten Stellung des Ventils 5 Öl ausschließlich zum Schaltgetriebe 3 fließt. Diese gewählte Ventilsteuerung hat den Vorteil, daß auch im Fall eines Ausfalls der Steuerung die Kupplung 2 sicher mit Kühlöl versorgt wird.The starting and shift clutch 2 is of conventional construction, which is why details of the structure are not discussed here. Cooling oil is supplied to the friction plates of clutch 2 by a pump 4, the cooling oil flow being able to be maintained or interrupted by means of a valve 5 . In the rest position of the valve 5 shown , the clutch 2 is supplied with cooling oil or lubricating oil via a line 6 and the manual transmission 3 via a line 7 , while in the other, controlled position of the valve 5 oil flows exclusively to the manual transmission 3 . This selected valve control has supplied line 7 with cooling oil or lubricating oil, while in the other, controlled position of the valve 5 oil flows exclusively to the gearbox 3 . This selected valve control has the advantage that the clutch 2 is reliably supplied with cooling oil even in the event of a control failure.
Die Steuerung des Ventils 5 erfolgt durch eine Elektronik-Box 8, der Signale über die Stellung des Kupplungspedals 9 der Kupplung 2 zugeführt werden. Hierzu liegt in einem von der E-Box 8 ausgehenden Stromkreis ein Kontakt S1, der in der Ausgangsstellung des Kupplungspedals 9, d. h. bei geschlossener Kupplung 2 geschlossen ist. Nach Verschwenken des Kupplungspedals 9 um einen geringen Drehwinkel öffnet der Kontakt S1. In entsprechender Weise dient zur Abfrage der Endstellung des Kupplungspedals 9 ein Kontakt S2, der ebenfalls in einem Stromkreis der E-Box 8 liegt, und bei Erreichen der strichpunktiert angedeuteten Endstellung des Kupplungspedals 9 schließt.The valve 5 is controlled by an electronics box 8 , to which signals about the position of the clutch pedal 9 of the clutch 2 are fed. For this purpose, there is a contact S1 in a circuit starting from the electronics box 8, which contact is closed in the starting position of the clutch pedal 9 , ie when the clutch 2 is closed. After pivoting the clutch pedal 9 by a small angle of rotation, the contact S1 opens. In a corresponding manner, a contact S2 is used to query the end position of the clutch pedal 9 , which is also in a circuit of the electronics box 8 and closes when the end position of the clutch pedal 9 indicated by dash-dotted lines is reached.
Das Schaltgetriebe 3 ist mit Hilfe eines Schalthebels, auf dessen Knauf 10 das Schaltbild der zur Verfügung stehenden Gänge wiedergegeben ist, schaltbar. Der Schalthebel kann dabei aus einer Gasse, in der sich das Schaltgetriebe in seiner Neutralstellung befindet, in die Schaltgasse des jeweils einzulegenden Ganges bewegt werden. Befindet sich der Schalthebel in der Neutralgasse, so ist ein in einem von der E-Box 8 ausgehenden Stromkreis liegender Kontakt S3 geschlossen. Verläßt der Schalthebel die Neutralgasse, so öffnet der Kontakt S3.The manual transmission 3 can be shifted with the aid of a shift lever, on the knob 10 of which the shift pattern of the available gears is shown. The shift lever can be moved from an alley in which the manual transmission is in its neutral position into the shift alley of the gear to be engaged. If the shift lever is in the neutral aisle, a contact S3 in a circuit originating from the electronics box 8 is closed. If the shift lever leaves the neutral aisle, contact S3 opens.
Die Kühlölversorgung der Kupplung 2 wird entsprechend folgender Tabelle durch die E-Box 8 gesteuert.The cooling oil supply to clutch 2 is controlled by E-Box 8 according to the following table.
Um das abgestellte Fahrzeug anzufahren muß vor dem Starten des Antriebsmotors 1 das Schaltgetriebe 3 in seine Neutralstellung geschaltet, d. h., ein eventuell zur Fahrzeugsicherung eingelegter Gang herausgenommen werden. Wie der oben wiedergegebenen Tabelle zu entnehmen ist, befinden sich nach dem Anlassen des Antriebsmotors 1 bei noch unbetätigtem Kupplungspedal 9 die Kontakte S1, S2, S3 in den in Zeile 1 wiedergegebenen Schaltstellungen. Zeile 2 zeigt die Schaltstellungen der Kontakte während des Niedertretens des Kupplungspedals 9 und Zeile 3 der Tabelle die Schaltstellungen der Kontakte bei vollständig niedergetretenem Kupplungspedal 9, also bei ausgerückter Kupplung 2. Bis zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Schaltgetriebe 3 in seiner Neutralstellung, und das dabei gelieferte 1-Signal des Kontaktes S3 veranlaßt die E-Box 8, unabhängig von der Stellung des Kupplungspedals 9, das Ventil 5 anzusteuern und die Zufuhr von Kühlöl zur Kupplung 2 abzusperren. Da sich die Kupplung 2 bereits am vorausgegangenen Abstellzeitpunkt trockengeschleudert hatte, öffnet sie gemäß Zeile 4 der Tabelle momentfrei, 50 daß der Anfahrgang ohne Schwierigkeiten eingelegt werden kann.In order to start the parked vehicle, the gearbox 3 must be switched to its neutral position before starting the drive motor 1 , ie a gear that may be engaged to secure the vehicle must be removed. As can be seen in the table above, after starting the drive motor 1 with the clutch pedal 9 still not actuated, the contacts S1, S2, S3 are in the switch positions shown in line 1. Line 2 shows the switching positions of the contacts while the clutch pedal 9 is depressed and line 3 of the table shows the switching positions of the contacts when the clutch pedal 9 is fully depressed, that is to say when the clutch 2 is disengaged. Up to this point, the manual transmission 3 is in its neutral position, and the 1 signal supplied by the contact S3 causes the electronic box 8 to control the valve 5 and the supply of cooling oil to the clutch 2 , regardless of the position of the clutch pedal 9 cordon off. Since the clutch 2 had already flung itself dry at the previous stop time, it opens according to line 4 of the table without a moment 50 so that the starting gear can be engaged without difficulty.
Erst nachdem der Anfahrgang eingelegt ist und das Kupplungspedal 9 die eingenommene Endstellung wieder verlassen hat, nehmen die Kontakte ihre in Zeile 5 der Tabelle angegebenen Stellungen ein, gemäß der die E-Box 8 das Ventil 5 im Sinne einer Belieferung der Kupplung 2 mit Kühlöl ansteuert. Wenn die nun einsetzende Schleifphase, in der die anfallende Reibungswärme vom Kühlöl aufgenommen wird, mit Erreichen der Ausgangsstellung des Kupplungspedals 9 gemäß Zeile 6 der Tabelle beendet ist, unterbricht die E-Box 8 die Kühlölversorgung der Kupplung 2 wieder. In der Regel reicht die in der Kupplungsschleifphase herangeführte Kühlölmenge nicht aus, die angefallene Reibungswärme abzuführen, wird die Kühlölversorgung der Kupplung 2 zweckmäßig noch eine gewisse Zeit, z. B. 10-20 Sek., während des nun stattfindenden Fahrbetriebes aufrechtgehalten.Only after the starting gear has been engaged and the clutch pedal 9 has left the assumed final position again, the contacts assume their positions indicated in line 5 of the table, according to which the electronics box 8 controls the valve 5 in the sense of supplying the clutch 2 with cooling oil . When the grinding phase, in which the frictional heat is absorbed by the cooling oil, ends when the clutch pedal 9 reaches the starting position according to line 6 of the table, the E-Box 8 interrupts the cooling oil supply to the clutch 2 again. As a rule, the amount of cooling oil introduced in the clutch grinding phase is not sufficient to dissipate the frictional heat, the cooling oil supply to the clutch 2 is expediently still a certain time, for. B. 10-20 seconds, maintained during the driving operation now taking place.
Der Vorteil, daß die Kupplung 2 nur dann mit Kühlöl beliefert wird, wenn wärmeerzeugende Vorgänge stattfinden, die Kupplung 2 im übrigen aber trocken läuft, bleibt im Wesentlichen auch anläßlich eines Gangwechsels während des Fahrbetriebes erhalten. Es steht nämlich nach dem Abschalten der Kühlölversorgung der Kupplung 2 während des Fahrbetriebes bis zur nächsten Kupplungsbetätigung in der Regel genügend Zeit zur Verfügung, um durch Fliehkraftwirkung die Reibungslamellen trocken zu schleudern. Zwar wird während des Niedertretens des Kupplungspedals 9 anläßlich eines Gangwechsels entsprechend Zeile 5 der Tabelle die Kühlölversorgung der Kupplung 2 eingeschaltet. Da der Ausrückvorgang bis zum Erreichen der Endstellung des Kupplungspedals 9 entsprechend Zeile 4 der Tabelle jedoch nur den Bruchteil einer Sekunde dauert, bleibt die die Kupplungslamellen benetzende Kühlölmenge nachlässigbar gering. Auch jetzt erfolgt das Einlegen des gewünschten Ganges ohne jeglichen Schwierigkeiten. Der weitere Ablauf bis zum Erreichen des Fahrbetriebes entspricht dem im Zusammenhang mit dem Anfahren des Fahrzeuges beschriebenen.The advantage that the clutch 2 is only supplied with cooling oil when heat-generating processes take place, but the clutch 2 is otherwise running dry, remains essentially also on the occasion of a gear change during driving. After switching off the cooling oil supply to clutch 2, there is usually enough time during driving operation until the next clutch is actuated to dry the friction plates by centrifugal force. While the clutch pedal 9 is depressed on the occasion of a gear change according to line 5 of the table, the cooling oil supply for clutch 2 is switched on. However, since the disengagement process only takes a fraction of a second to reach the end position of clutch pedal 9 according to line 4 of the table, the amount of cooling oil wetting the clutch plates remains negligible. Even now, the desired gear is engaged without any difficulty. The further sequence until the driving operation is reached corresponds to that described in connection with starting the vehicle.
Claims (2)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: XAVER FENDT GMBH & CO, 87616 MARKTOBERDORF, DE |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8130 | Withdrawal |