DE4200910A1

DE4200910A1 - Automatgetriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4200910A1
Application number: DE19924200910
Authority: DE
Inventors: Josef Haupt
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1993-07-22
Anticipated expiration: 2012-01-17
Also published as: DE4200910C2; WO1993014333A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Automatgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Verdrängerpumpe für die Versorgung eines Wandlers, einer Schmiereinrichtung und von Steuer- und Betätigungseinrichtungen des Automatgetriebes über eine Anzahl von Steuerkanälen, wobei die Verdrängerpumpe mit der Drehzahl eines Antriebsmotors angetrieben wird.

Bei bekannten derartigen Automatgetrieben sind die Pumpen sogenannte Konstantpumpen, deren Förderstrom proportional mit ihrer Antriebsdrehzahl ansteigt. Die Auslegung der Pumpe erfolgt im allgemeinen bei einer Leerlaufdrehzahl. Der dabei gelieferte Förderstrom muß bereits die Anforderungen des zu versorgenden Getriebes erfüllen.

Eine derartige Pumpe fördert bei höheren Drehzahlen ein mehrfaches der erforderlichen Menge. Die Kanalquerschnitte der Pumpe und die Zuführquerschnitte zur Getriebesteuerung müssen deshalb stark überdimensioniert werden. Außerdem ergibt die damit zusammenhängende hohe Leistungsaufnahme der Pumpe einen schlechten Getriebewirkungsgrad.

Der Leistungsbedarf einer Verdrängerpumpe für ein Automatgetriebe lädt sich in bekannter Weise durch eine Differenzdrehzahlregelung verringern, wobei beispielsweise eine Innenzahnradpumpe zwischen einem Turbinenrad und einem Pumpenrad eines vorgeschalteten hydrodynamischen Wandlers angeordnet ist. Eine solche Differenzdrehzahlregelung ist jedoch kompliziert im Aufbau und reicht nicht für alle Bereiche aus.

Wird bei einem Automatgetriebe der Aufbau und die Anordnung der Kupplungen und Bremsen für die Schaltung der einzelnen Gänge geändert und werden insbesondere Kupplungen und/oder Bremsen hinzugefügt, so müssen im Bereich der Pumpe mehr Steuerkanäle untergebracht werden.

Außerdem erhöht sich der Energiebedarf für die Betätigung der Schaltorgane. Die Pumpe muß bei niedrigen Drehzahlen mehr Druckmittel fördern. Dadurch wiederum wird der Kraftstoffverbrauch des Antriebsmotors und der Ausstoß von Schadstoffen erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in den vorhandenen Einbauraum eines Automatgetriebes eine Pumpe mit einer größeren Anzahl von Steuerkanälen zu integrieren und dabei gleichzeitig den Kraftstoffverbrauch des Gesamtsystems weiter abzusenken.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Automatgetriebe gelöst. Die Lösung besteht vor allem darin, daß die Steuerkanäle in zwei Kanalebenen angeordnet sind und daß die Verdrängerpumpe eine Einrichtung zum Aufladen der Verdrängerpumpe besitzt.

Die beiden Kanalebenen der Steuerkanäle lassen sich auf einfache Weise durch eine Trennscheibe voneinander trennen, wobei die Kanäle der einen Kanalebene auf der einen Seite der Trennscheibe in einer Stirnfläche eines Pumpengehäuses und die Kanäle der anderen Kanalebene auf der anderen Seite der Trennscheibe in einer Stirnfläche einer Zwischenplatte angeordnet sind. Dabei ist die Zwischenplatte zwischen dem Pumpengehäuse und der Trennscheibe einerseits und dem Schaltteil des Automatgetriebes andererseits angeordnet. Die Einrichtung zum Aufladen der Verdrängerpumpe ist in der Zwischenplatte entweder als Stromregelventil oder als Druckregelventil angeordnet. Eine derartige Regelung bringt für alle Betriebsbereiche gute Ergebnisse.

Mit dieser Ausführung lassen sich auch grobe Volumenströme der Pumpe beherrschen. Die Entstehung von Kavitation und damit verbundenen Geräuschen wird weitgehend verhindert.

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.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Automatgetriebes mit der Verdrängerpumpe in einem Teillängsschnitt;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Zwischenplatte gemäß dem Pfeil II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem Druckregelventil;

Fig. 4 eine Teil-Draufsicht auf die Zwischenplatte des zweiten Ausführungsbeispiels.

Im Innern eines Automatgetriebes ist in einem Pumpengehäuse 1 eine Verdrängerpumpe in der Form einer Innenzahnradpumpe 2 angeordnet. Benachbart zu der Innenzahnradpumpe 2 ist ein hydrodynamischer Wandler 3 mit einem Leitrad 4, einem Turbinenrad 5 und einem Pumpenrad 6 angeordnet. Auf der anderen Seite der Innenzahnradpumpe 2 liegt das eigentliche Getriebe, von dem nur eine Schaltkupplung 7 teilweise dargestellt ist.

Das Leitrad 4 ist über einen Freilauf 8 auf einer gehäusefesten Leitradhohlwelle 10 gelagert. Auf einem Wandlerhals 11, der mit dem Pumpenrad 6 fest verbunden ist, ist ein außenverzahntes Innenrad 12 befestigt. Das Innenrad 12 kämmt mit einem innenverzahnten Hohlrad 13. Die Ausbildung des Innenrades 12 und des Hohlrades 13 ist allgemein bekannt, beispielsweise aus der DE 30 05 657 C2. Da das Pumpenrad 6 mit der Motordrehzahl dreht, wird auch das Innenrad 12 mit der Motordrehzahl angetrieben.

Zwischen dem Innenrad 12 und dem Hohlrad 13 gebildete Arbeitskammern 14 werden auf der Wandlerseite in axialer Richtung von dem Pumpengehäuse 1 und auf der Getriebeseite durch eine Trennscheibe 15 begrenzt.

Auf der Getriebeseite schließt sich an die Trennscheibe 15 und an eine Wandlerglocke 16 eine Zwischenplatte 17 an. Die Zwischenplatte 17 liegt zwischen dem Wandler und einem nicht dargestellten Getriebegehäuse. Die Zwischenplatte 17 kann jedoch auch mit dem Getriebegehäuse einteilig ausgeführt sein.

Zur Steuerung des von der Innenzahnradpumpe 2 geförderten Druckmittels zu dem hydrodynamischen Wandler 3, zu einer nicht dargestellten Schmiereinrichtung und zu und von Steuer- und Betätigungseinrichtungen des Automatgetriebes ist eine Anzahl von Steuerkanälen 18, 20, 21 vorgesehen. Die Steuerkanäle sind in zwei Kanalebenen angeordnet, die voneinander durch die Trennscheibe 15 getrennt sind. Die Steuerkanäle 18 der einen Kanalebene sind in einer Stirnfläche des Pumpengehäuses 1 angeordnet. Die Steuerkanäle 20 und 21 der anderen Kanalebene sind in einer Stirnfläche der Zwischenplatte 17 angeordnet.

Eine Einrichtung zum Aufladen der Innenzahnradpumpe 2 ist in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 durch ein Stromregelventil 22 gebildet. Dazu ist in einer Druckbohrung 23 der Innenzahnradpumpe 2 ein Stromregelkolben 24 gegen die Kraft einer Druckfeder 25 verschiebbar geführt. Im Bereich einer Regelkante 26 des Stromregelkolbens 24 ist an die Druckbohrung 23 eine Querbohrung 27 angeschlossen. Durch den in die Querbohrung 27 strömenden Abregelstrom wird Druckmittel aus einer Saugbohrung 28 mitgerissen. Die Saugbohrung 28 steht mit einem nicht dargestellten Druckmittelbehälter in Verbindung. Von der Querbohrung 27 strömt das abgeregelte und angesaugte Druckmittel in eine Saugniere 30 der Innenzahnradpumpe 2. Nach der Vermischung der beiden Ströme des abgeregelten und des angesaugten Druckmittels wird in einem sich im Querschnitt erweiternden Kanalabschnitt die Strömungsgeschwindigkeit abgesenkt. Dadurch wird der Druck, der den Saugdruck der Innenzahnradpumpe 2 darstellt, erhöht.

Die Druckbohrung 23 steht mit der Druckniere 31 der Innenzahnradpumpe 2 in Verbindung. Ein Konstantstrom strömt über eine oder mehrere Meßblenden 32 zu einem Pumpenauslaß 33. Der genauere Aufbau und die Funktion des Stromregelventils 22 sind allgemein bekannt, beispielsweise aus der DE-PS 12 51 156.

Ist eine Stabilisierung der Regelung des Stromregelventils 22 erforderlich, so kann diese sehr leicht dadurch erreicht werden, daß an dem Stromregelkolben 24 ein zusätzlicher Dämpfungskolben 34 angeordnet wird mit einer Dämpfungsdrossel 35.

Die Einrichtung zum Aufladen der Innenzahnradpumpe 2 kann anstelle des Stromregelventils 22 auch ein Druckregelventil 36 enthalten. Das in Fig. 3 dargestellte Druckregelventil 36 enthält einen Druckregelkolben 37, der sich gegen eine Druckfeder 38 abstützt. Der Druckregelkolben 37 wird angesteuert über einen Vorsteueranschluß 40 durch einen Vorsteuerdruck, der von einem nicht dargestellten Hauptsteuerventil in dem Steuergerät des Automatgetriebes gebildet wird. Das Druckregelventil kann durch eine Dämpfungsbohrung 41 stabilisiert werden.

Die Aufladung der Innenzahnradpumpe 2 durch das Druckregelventil 36 erfolgt in entsprechender Weise wie die Aufladung durch das Stromregelventil 22.

Bezugszeichen

1 Pumpengehäuse
2 Innenzahnradpumpe
3 hydrodynamischer Wandler
4 Leitrad
5 Turbinenrad
6 Pumpenrad
7 Schaltkupplung
8 Freilauf
9 -
10 Leitradwelle
11 Wandlerhals
12 Innenrad
13 Hohlrad
14 Arbeitskammer
15 Trennscheibe
16 Wandlerglocke
17 Zwischenplatte
18 Steuerkanal
19 -
20 Steuerkanal
21 Steuerkanal
22 Stromregelventil
23 Druckbohrung
24 Stromregelkolben
25 Druckfeder
26 Regelkante
27 Querbohrung
28 Saugbohrung
29 -
30 Saugniere
31 Druckniere
32 Meßblende
33 Pumpenauslaß
34 Dämpfungskolben
35 Dämpfungsdrossel
36 Druckregelventil
37 Druckregelkolben
38 Druckfeder
39 -
40 Vorsteueranschluß
41 Dämpfungsbohrung

Claims

1. Automatgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Verdrängerpumpe für die Versorgung eines hydrodynamischen Wandlers (3), einer Schmiereinrichtung und von Steuer- und Betätigungseinrichtungen des Automatgetriebes über eine Anzahl von Steuerkanälen (18, 20, 21), wobei die Verdrängerpumpe mit der Drehzahl eines Antriebsmotors angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Steuerkanäle (18, 20, 21) in zwei Kanalebenen angeordnet sind und
- daß die Verdrängerpumpe eine Einrichtung zum Aufladen der Verdrängerpumpe besitzt.

2. Automatgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanäle (18, 20, 21) der beiden Kanalebenen durch eine Trennscheibe (15) voneinander getrennt sind.

3. Automatgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanäle (18) der einen Kanalebene auf der einen Seite der Trennscheibe (15) in einer Stirnfläche eines Pumpengehäuses (1) angeordnet sind und die Steuerkanäle (20, 21) der anderen Kanalebene auf der anderen Seite der Trennscheibe (15) in einer Stirnfläche einer Zwischenplatte (17) bzw. eines Getriebegehäuses angeordnet sind, wobei die Zwischenplatte (17) zwischen dem Pumpengehäuse (1) und der Trennscheibe (15) einerseits und einem Schaltteil des Automatgetriebes andererseits angeordnet ist.

4. Automatgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufladen der Verdrängerpumpe in der Zwischenplatte (17) bzw. in einem Endbereich des Getriebegehäuses angeordnet ist.

5. Automatgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufladen ein Stromregelventil (22) ist.

6. Automatgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromregelventil (22) einen Stromregelkolben (24) mit einem Dämpfungskolben (34) enthält.

7. Automatgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufladen der Verdrängerpumpe ein Druckregelventil (36) ist.

8. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerpumpe eine Innenzahnradpumpe (2) ist.

9. Automatgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufladen nur zwei spanabhebend hergestellte Bohrungen (23, 27) aufweist.