EP0166722A1 - Steuereinrichtung für eine schaltkupplung - Google Patents

Steuereinrichtung für eine schaltkupplung

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EP0166722A1
EP0166722A1 EP84900389A EP84900389A EP0166722A1 EP 0166722 A1 EP0166722 A1 EP 0166722A1 EP 84900389 A EP84900389 A EP 84900389A EP 84900389 A EP84900389 A EP 84900389A EP 0166722 A1 EP0166722 A1 EP 0166722A1
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EP
European Patent Office
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pressure
filling
valve
clutch
line
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP84900389A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred Magg
Franz Boss
Gerold Bieber
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP0166722A1 publication Critical patent/EP0166722A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/06—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
    • F16D25/062—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces
    • F16D25/063—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
    • F16D25/0635—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F16D25/0638—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae
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    • F16D48/02—Control by fluid pressure
    • F16D2048/0221—Valves for clutch control systems; Details thereof

Definitions

  • This invention relates to a control device for a clutch according to the preamble of claim 1.
  • Such a control device is e.g. B. from DE-OS 29 41 935 known.
  • a soft, driving-state-dependent push / pull circuit is possible according to this document, the construction effort to arrive at such a result still seems too high and the sequence of the circuit still takes too much time.
  • the mass of the piston and the spring is easily compensated by the filling and cutting emptying valve, so that even at a comparatively high speed with a relative low switching pressure - system pressure - the supply to the outer pressure chamber is guaranteed.
  • the pressure chamber filled first transmits part of the engine torque and the control valve switches on the second pressure chamber - i.e. the radially inner pressure chamber - solely as a function of the pressure in the radially outer pressure chamber, in addition to a coupling that is well adapted to the driving condition, a fast transmission of the maximum possible torque achieved with great simplification.
  • the arrangement of the pulse valve in connection with the large-volume lines for the simultaneous supply of the pressure medium for actuating the clutch and the coolant and lubricant for cooling the lamellae is particularly advantageous, this pulse valve solely from the collapse of the pressure in the supply line to the holding valve is switched to flow if this has been switched to flow by the solenoid valve.
  • the pulse valve closes automatically and the accumulators can refill. Lubricant is supplied to the clutch only in the slipping phase, but then very strongly. If no control valve for filling the internal pressure space, but, according to claim 10, only a pressure relief valve or only a throttle is arranged, a further simplification is possible. Further details of the invention will be explained with reference to an exemplary embodiment and with reference to drawings, the details of the drawing being the subject of the invention.
  • Fig. 1 shows the part of a control device for a converter clutch, in particular the area of the clutch.
  • Fig. 2 shows a half section through the clutch in
  • Fig. 3 shows a half section through the clutch in
  • FIG. 4 is a diagram of the transmission torques of the clutch as a function of the radially outer pressure chamber and the speed of the clutch carrier.
  • Fig. 5 is a diagram of the transmission torques of the clutch as a function of the radially inner pressure space and the speed of the clutch carrier.
  • 1 shows the part of a control system for a converter clutch that is relevant for a clutch.
  • 1 is the clutch itself with the radially outer pressure chamber 4 and the radially inner pressure chamber 6, both of which act to close the clutch on the pressure piston 12 and this on the disk pack 11, the pressure piston being pushed back into the open position by a spring 13 .
  • 3 designates a filling and line emptying valve and 5 a control valve, both of which are arranged in or on the coupling carrier 14 (FIGS. 2 and 3).
  • the switching valve 9, pulse valve 8 and solenoid valve 95 are fixed and mounted in or on the housing 15 (FIG. 3) of the clutch.
  • the coolant 71 and pressure medium accumulator 75 are also primarily arranged on the housing 15 of the clutch 1.
  • the filling and Schneilentlee ⁇ tion valve 3 is connected via a filling and emptying channel 41 to the radially outer pressure chamber 4 and via an emptying channel 61 to the radially inner pressure chamber 6. Both channels have large cross sections for a relatively quick filling or emptying.
  • a feed line 56 and a control line 55 branch off from the filling and emptying channel 41 for the control valve 5.
  • the connecting line 38 from the switching valve 9 to the filling and draining valve 3 is expanded in the area of the coupling carrier 14 to a chamber 2, from which a control line 37 branches off.
  • the switching valve 9 is connected to the pulse valve 8 via a likewise large-volume pressure medium line 81 and is switched via a pressure medium control line 91, with this line being filled and vented via a solenoid valve 95 which is connected to the system pressure line 76
  • OMPI is.
  • This solenoid valve 95 is switched via an electrical line 97, which is connected to a switch, not shown, in the gear shifting device.
  • a pressure switch 96 is also arranged in this line, which only permits actuation of the solenoid valve 95 if a defined minimum pressure is present in the system pressure line 76.
  • the pulse valve 8 depending on the pressure in the large-volume pressure medium line 81, the system pressure line 76, to which a pressure medium reservoir 75 can also be connected, is connected with this line 81 and the coolant line 73 possibly also with a coolant reservoir 71 the large-volume coolant channel 72, which leads to the disk set 11 of the clutch 1.
  • the pulse valve 8 To control the pulse valve 8, it also has an actuating device 82 for switching on, which is connected directly to the system pressure line 76.
  • the pulse valve 8 is switched off via a compression spring 86 in connection with an actuating device 83, which is located on a bypass 84 which lies between the large-volume pressure medium line 81 and the system pressure line 76, a throttle 85 being arranged between the actuating device 83 and the system pressure line 76 is.
  • the system pressure line 76 is connected directly and the coolant line 73 to a generally known pressure medium pump 7 via a pressure relief valve (not shown).
  • a connecting line with an orifice can also be arranged between the filling and emptying channel for the radially outer pressure chamber 4 and the radially inner pressure chamber 6.
  • a simple pressure relief valve or an end can also be used.
  • FIG. 2 shows a clutch 1 with a clutch carrier 14 driven by the converter turbine.
  • the filling and quick emptying valve 3 is with the clutch carrier 14
  • Clutch 1 e.g. B. connected via fastening screws 390.
  • the piston 31 is arranged in a cylindrical bore 32 in the housing 39 and drawn in the closed position - radially outside -. In In this position, both the radially outer 4 via the filling and emptying duct 41 with the emptying opening 35 and the radially inner pressure chamber 6 via the emptying duct 61 with the emptying opening 36 are very short and large in cross section. Both pressure chambers 4, 6 act on the disk pack 11 via the pressure piston 12.
  • the emptying openings 35 and 36 are arranged in the housing 39 of the filling and sniping discharge valve 3.
  • the spring 33 also pushes the piston 31 radially outward when no centrifugal force is acting.
  • the control line 37 is connected to the chamber 2 and interacts with the outer piston surface 34. 15 is the fixed housing of the clutch 1, the output of which takes place via the inner disk carrier 16.
  • control valve 5 is mounted on the coupling carrier 14 and connects the filling and emptying channel 41 via the supply line 56 when the pressure in the radially outer pressure chamber 4 has reached a predetermined value, with the radially inner pressure chamber 6 Via the filling channel 62 for filling it and for transmitting the maximum possible engine torque via both pressure chambers and the clutch 1.
  • housing 57 of the control valve 5 "there is a cylindrical bore 52 which runs in the radial direction. A piston 51 in this bore 52 is also pushed radially outwards without the action of centrifugal force by a compression spring 53.
  • the pressure from the radially outer pressure chamber 4 also acts on the outer piston surface 54 via the control line 55 and presses the piston 51 radially inward, via this control valve 5 the two pressure chambers 4, 6 are connected via lines 41, 55/56, 62 when the clutch 1, below he the effect of both pressure chambers 4, 6 is closed.
  • FIG. 4 and 5 show the transmission torques M- of the clutch 1 as a function of the pressure chambers 4 and 6 and the number of revolutions / minute of the clutch carrier 14, with FIG. 4 referring to the radially outer 4 and FIG. 5 relates the radially inner pressure chamber 6.
  • the transmission torques are calculated on the basis of fixed and identical friction surfaces, friction pairings and friction values of the same switching and spring pressure, taking into account the piston surfaces which result in connection with the pressure chambers 4, 6.
  • the control device operates as follows: If a gearshift is to be initiated in the countershaft transmission, the circuit in line 97 is interrupted by a switch in the gearshifting device, which is not shown, and the solenoid valve 95 shuts off the system pressure line 76 and vents the pressure medium control line 91, so that the switching valve 9 also vents the chamber 2. Since the pressure in the control line 37 collapses, the filling and line emptying valve 3 is brought into the position shown and both pressure chambers 4 and 6 are emptied to the openings 35, 36 via the lines 41, 61 provided with large cross sections.
  • the actuating device 82 switches the pulse valve 8 to flow, so that the chamber 2 is suddenly filled with pressure medium from the system pressure line 76 and from the pressure medium dispenser 75 and, due to the pressure increase via the control line 37, the filling and rapid emptying valve 3 is also set to flow , so that the radially outer pressure space is filled and the pressure piston 12 engages the plates (plate pack 11).
  • the coolant line 73 with the coolant reservoir 71 has been suddenly connected to the coolant channel 72, so that the slats which are in contact but are still slipping are optimally lubricated and cooled.
  • the radially inner pressure chamber 6 is filled via the control line 55 via the control valve 5 and the feed line 56 and the filling channel 62, so that the maximum possible transmission torque is reached via both pressure chambers 4, 6.
  • this pulse valve is closed via the actuating device 83 and the spring 8 (,), so that both stores 71, 75 can refill.
  • the leakage loss is compensated via the throttle 85 and the system pressure line 76.
  • the system pressure, line 76, is superimposed in the area of the chamber 2 and the pressure chambers 4 to 6 by a centrifugal force-dependent pressure so that, depending on the speed, the clutch carrier 14 also has a higher speed 4 and 5 result in higher transmission torques, in this way in particular the driving state - train / push - is taken into account when switching with the pressure medium itself.
  • the application is not limited to the exemplary embodiment shown. So it is z. B. also possible to switch the switching valve 9 to flow when the solenoid valve 95 has interrupted the system pressure and the pressure medium control line 91 is interrupted.

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Description

Steuereinrichtung für eine Schaltkupplung
Diese Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine Schaltkupplung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Eine solche Steuereinrichtung ist z. B. aus der DE-OS 29 41 935 bekannt. Obwohl nach dieser Schrift eine weiche, fahrzustandsabhängige - Schub/Zug - Schaltung möglich ist, er¬ scheint der Bauaufwand, um zu einem solchen Ergebnis zu kommen, noch zu hoch und der Ablauf der Schaltung benötigt noch zu viel Zeit.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 in bezug auf Bauaufwand und Schaltgeschwindigkeit noch weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von An¬ spruch 1 erfüllt.
Durch die Befüllung über großvolumige Leitungen und Kammern und entsprechende Bemessung des radial außenliegenden Druckraumes werden nicht nur die Lamellen schnell angelegt, sondern es wird bereits ein Teil des Motormomentes übertragen. Infolge der Über¬ lagerung des Schaltdruckes - Systemdruckes - mit einem dynamischen Druck, der drehzahl- und fliehkraftabhängig, insbesondere im äuße¬ ren Druckraum, aber auch noch im inneren Druckraum, wirkt, können bei höherer Drehzahl schneller auch höhere Übertragungsmomente er¬ zielt werden. Damit kann das lastrichtungsabhängige Steuerventil entfallen, weil das Druckmittel selbst über die Wirkung der Flieh¬ kraft zwischen einer Zug- oder SchubSchaltung unterscheidet
Zug - hohe Drehzahl - hohe Fliehkraft - höhere Übertragungs¬ momente - geringere Rutschzeit;
Schub - Leerlauf - geringere Fliehkraft - geringere Über¬ tragungsmomente - hohe Rutschzeit.
OMPI IPO Infolge der Schnellentleerung beider Druckräume durch das Be¬ füll- und Schneilentleerungs entil wird die Kupplung über die Feder auch schnell geöffnet, weil nicht, wie bei einer einfachen Entlüftung, das Druckmittel über die Zuführleitung zurückgedrückt werden muß.
In den Ansprüchen 2 bis 10 wird die Erfindung besonders vor¬ teilhaft ausgestaltet.
Mit der Bemessung der sich radial nach außen erstreckenden Kammer, die als Zuführleitung wirkt, wird dabei in einfacher Weis die Masse des Kolbens und der Feder vom Befüllungs- und Schnei1- entleerungsventil ausgeglichen, so daß auch bei einer vergleichs¬ weise hohen Drehzahl mit einem relativ geringen Schaltdruck - Systemdruck - die Zufuhr zum äußeren Druckraum gewährleistet ist.
Da bereits der zuerst befüllte Druckraum einen Teil des Motormomentes überträgt und das Steuerventil den zweiten - also den radial innenliegenden Druckraum - allein in Abhängigkeit vom Druck in dem radial äußeren Druckraum zuschaltet, wird neben eine den Fahrzustand gut angepaßten Koppelung auch eine schnelle Über¬ tragung des maximal möglichen Drehmomentes bei großer Verein¬ fachung erreicht.
Die konstruktive Ausgestaltung des Befüll- und Schnellent¬ leerungsventiles nach Anspruch 3 sowie des Steuerventiles nach Anspruch 4 in Verbindung mit der Anordnung, etwa in der radialen Ebene der zugeordneten Druckräume, ergeben günstige Einbaubedin¬ gungen und sehr kurze, großvolumige Verbindungswege, die z. B. durch an den Kupplungsträger anmontierte Ventile erreicht werden. Diese Anordnung ist besonders einfach und begünstigt auch den Zeitablauf der Schaltung. Mit der Ausgestaltung der Steuerung nach den Ansprüchen 5 bis 9 für den Bereich, der nicht direkt innerhalb der Schaltkupp¬ lung angeordnet, sondern in vorteilhafter Weise an das Gehäuse angeflanscht ist, wird die Erfüllung der Aufgabe weiter unter¬ stützt. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung des Impulsventiles im Zusammenhang mit den großvolumigen Leitungen für die gleich¬ zeitige Zufuhr des Druckmittels zur Betätigung der Kupplung und des Kühl- und Schmiermittels zur Kühlung der Lamellen, wobei dieses Impulsventil allein von dem Zusammenbruch des Druckes in der Zuführleitung zum Sσhaltventil auf Durchfluß umgestellt wird, wenn dies vom Magnetventil auf Durchfluß geschaltet worden ist. Nach Befüllung der Druckräume und Druckausgleich über die Drossel im Bypass schließt das Impulsventil selbsttätig und die Speicher können sich wieder füllen. Schmiermittel wird nur in der Rutsch¬ phase der Kupplung, dann aber sehr stark, zugeführt. Wird kein Steuerventil zur Befüllung des inneren Druckraumes, sondern, nach Anspruch 10, nur ein Überdruckventil oder nur eine Drossel angeordnet, ist eine weitere Vereinfachung möglich. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungs beispieles und anhand von Zeichnungen erläutert, wobei die Einzel¬ heiten der Zeichnung Gegenstand der Erfindung sind.
Es zeigen:
Fig. 1 den Teil einer Steuereinrichtung für eine Wandler- Schaltkupplung, insbesondere den Bereich der Schaltkupplung.
Fig. 2 einen Halbschnitt durch die Schaltkupplung in
Achsrichtung mit dem Befüll- und Schneilentleerungs ventil.
Fig. 3 einen Halbschnitt durch die Schaltkupplung in
Achsrichtung mit dem Steuerventil für die Befüllung des innenliegenden Druckraumes. Fig. 4 ein Diagramm der Übertragungsmomente der Kupplung in Abhängigkeit vom radial äußeren Druckraum und der Drehzahl des Kupplungsträgers.
Fig. 5 ein Diagramm der Übertragungsmomente der Kupplung in Abhängigkeit vom radial inneren Druckraum und der Drehzahl des Kupplungsträgers.
In Fig. 1 ist der für eine Schaltkupplung relevante Teil einer Steuerung für eine Wandlerschaltkupplung dargestellt. 1 ist die Schaltkupplung selbst mit dem radial außenliegenden Druσk- raum 4 und dem radial innenliegenden Druckraum 6, die beide zum Schließen der Schaltkupplung auf den Druckkolben 12 und dieser auf das Lamellenpaket 11 wirken, wobei der Druckkolben von einer Feder 13 in die Öffnungsstellung zurückgedrückt wird. Mit 3 sind ein Befüll- und Schneilentleerungsventil und mit 5 ein Steuerven¬ til bezeichnet, die beide in oder an dem Kupplungsträger 14 ange¬ ordnet sind (Fig. 2 und 3) . Das Schaltventil 9, Impulsventil 8 und Magnetventil 95 sind demgegenüber feststehend und in oder am Ge¬ häuse 15 (Fig. 3) der Schaltkupplung montiert. Auch der Kühlmit¬ tel- 71 und Druckmittelspeicher 75 sind vorrangig am Gehäuse 15 der Schaltkupplung 1 angeordnet. Das Befüll- und Schneilentlee¬ rungsventil 3 ist über einen Befüll- und Entleerungskanal 41 mit dem radial außenliegenden Druckraum 4 und über einen Entleerungs¬ kanal 61 mit dem radial innenliegenden Druckraum 6 verbunden. Beide Kanäle haben große Querschnitte für eine relativ schnelle Befüllung bzw. Entleerung. Vom Befüllungs- und Entleerungskanal 41 zweigt für das Steuerventil 5 noch eine Zuführ- 56 und noch eine Steuerleitung 55 ab. Die Verbindungsleitung 38 vom Schaltventil 9 zum Befüll- und Schneilentleerungsventil 3 ist im Bereich des Kupp lungsträgers 14 zu einer Kammer 2 erweitert, von der eine Steuer¬ leitung 37 abzweigt. Das Schaltventil 9 ist über eine ebenfalls großvolumige Druckmittelleitung 81 mit dem Impulsventil 8 verbun¬ den und wird über eine Druckmittelsteuerleitung 91 geschaltet, wo¬ bei die Befüllung und Entlüftung dieser Leitung über ein Magnet¬ ventil 95 erfolgt, das an die Systemdruckleitung 76 angeschlossen
OMPI ist. Geschaltet wird dieses Magnetventil 95 über eine elektrische Leitung 97, die mit einem nicht gezeichneten Schalter in der Gang schalteinrichtung verbunden ist. In dieser Leitung ist noch ein Druσkschalter 96 angeordnet, der eine Betätigung des Magnetven¬ tils 95 nur zuläßt, wenn in der Systemdruckleitung 76 ein festge¬ legter Mindestdruck vorhanden ist. Mit dem Impulsventil 8 werden in Abhängigkeit vom Druck in der großvolumigen Druckmittellei- tung 81 zu gleicher Zeit die Systemdruckleitung 76, an der noch ein Druckmittelspeicher 75 angeschlossen sein kann, mit dieser Leitung 81 und die Kühlmittelleitung 73 evtl. auch mit Kühlmittel¬ speicher 71 mit dem großvolumigen Kühlmittelkanal 72, der zu dem Lamellenpaket 11 der Schaltkupplung 1 führt, verbunden. Zur Steue¬ rung des Impulsventils 8 hat dieses zum Einschalten noch eine Be¬ tätigungseinrichtung 82, die mit der Systemdruckleitung 76 direkt verbunden ist. Das Ausschalten des Impulsventiles 8 erfolgt über eine Druckfeder 86 in Verbindung mit einer Betätigungseinrich¬ tung 83, die an einem Bypass 84, der zwischen der großvolumigen Druckmittelleitung 81 und der Systemdruckleitung 76 liegt, wobei zwischen Betätigungseinriσhtung 83 und der Systemdruckleitung 76 noch eine Drossel 85 angeordnet ist. Die Systemdruckleitung 76 ist direkt und die Kühlmittelleitung 73 über ein nicht gezeichne¬ tes Druckbegrenzungsventil mit einer allgemein bekannten Druck¬ mittelpumpe 7 verbunden. Anstelle des Steuerventils 5 zur druσkab- hängigen Befüllung des radial innenliegenden Druckraumes 6 kann zwischen dem Befüllungs- und Entleerungskanal für den radial außen liegenden Druckraum 4 und dem radial innenliegenden Druckraum 6 auch eine Verbindungsleitung mit einer Blende angeordnet sein. An¬ stelle des Steuerventils 5 kann auch ein einfaches Überdruckventil oder eine 31ende benutzt werden.
Fig. 2 zeigt eine Schaltkupplung 1 mit einem von der Wandler¬ turbine angetriebenen Kupplungsträger 14. Das Befüllungs- und Schnellentleerungsventil 3 ist mit dem Kupplungsträger 14 der
Schaltkupplung 1, z. B. über Befestigungsschrauben 390, verbunden. Der Kolben 31 ist in einer zylindrischen Bohrung 32 im Gehäuse 39 angeordnet und in Schließstellung gezeichnet - radial außen -. In dieser Stellung ist sowohl der radial außenliegende 4 über den Be¬ füllungs- und Entleerungskanal 41 mit der Entleerungsöffnung 35 wie auch der radial innenliegende Druckraum 6 über den Entleerungs kanal 61 mit der Entleerungsöffnung 36 sehr kurz und im Quer¬ schnitt groß verbunden. Beide Druckräume 4, 6 wirken über den Druckkolben 12 auf das Lamellenpaket 11. Die Entleerungsöffnun¬ gen 35 und 36 sind im Gehäuse 39 des Befüllungs- und Schneilent- leerungsventiles 3 angeordnet. Die Feder 33 drückt den Kolben 31 auch dann radial nach außen, wenn keine Fliehkraft wirkt. Die Steuerleitung 37 ist mit der Kammer 2 verbunden und wirkt mit der äußeren Kolbenfläche 34 zusammen. 15 ist das feststehende Gehäuse der Schaltkupplung 1, deren Abtrieb über den Innenlamellen- träger 16 erfolgt.
In Fig. 3 ist das Steuerventil 5 an den Kupplungsträger 14 montiert und verbindet den Befüllungs- und Entleerungskanal 41 über die Zuführleitung 56, wenn der Druck im radial äußeren Druck¬ raum 4 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, mit dem radial inne¬ ren Druckraum 6 über den Befüllungskanal 62 zu dessen Befüllung und zur Übertragung des maximal möglichen Motormomentes über beide Druckräume und die Schaltkupplung 1. Im Gehäuse 57 des Steuerven¬ tils 5 "ist eine zylindrische Bohrung 52 angeordnet, die in radialer Richtung verläuft. Ein Kolben 51 in dieser Bohrung 52 wird auch ohne Fliehkrafteinwirkung von einer Druckfeder 53 radial nach außen gedrückt. Der Druck vom radial außenliegenden Druck¬ raum 4 wirkt auch über die Steuerleitung 55 auf die äußere Kolben¬ fläche 54 und drückt den Kolben 51 radial nach innen, über dieses Steuerventil 5 sind die beiden Druckräume 4, 6 über die Leitun¬ gen 41, 55/56, 62 dann verbunden, wenn die Schaltkupplung 1, unter der Wirkung beider Druckräume 4, 6 geschlossen ist.
In den Fig. 4 und 5 sind die Übertragungsmomente M- der Schaltkupplung 1 in Abhängigkeit von den Druckräumen 4 und 6 und der Umdrehungszahl/Minute vom Kupplungsträger 14 dargestellt, wo¬ bei Fig. 4 sich auf den radial äußeren 4 und Fig. 5 auf den radial inneren Druckraum 6 bezieht. fr
Die Übertragungsmomente sind errechnet auf der Basis fest¬ gelegter und gleicher Reibflächen, Reibpaarungen und Reibwerte eines gleichen Schalt- und auch Federdruckes, unter Beachtung der Kolbenflächen, die sich im Zusammenhang mit den Druckräumen 4, 6, ergeben.
Aus Fig. 4 - Bezug auf Kolbenraum 4 - ist in einfacher Weise zu ersehen, wie mit einer höheren Umdrehung des Kupplungsträgers 14 das Übertragungsmoment MR der Kupplung 1 ansteigt. Aber auch das Übertragungsmoment, bezogen auf den radial inneren Druckraum 6, wächst - Fig. 5 - mit steigender Drehzahl, wenn auch nicht mehr so stark.
Die Steuereinrichtung wirkt wie folgt: Soll eine Gangschaltung im Vorgelege-Getriebe eingeleitet werden, wird durch einen nicht gezeichneten Schalter in der Gangschaltein¬ richtung mit der Bewegung in die Neutralstellung der Stromkreis in der Leitung 97 unterbrochen, das Magnetventil 95 sperrt die System druckleitung 76 ab und entlüftet die Druckmittelsteuerleitung 91, so daß auch das Schaltventil 9 die Kammer 2 entlüftet. Da der Druck in der Steuerleitung 37 zusammenbricht, wird das Befüll- und Schneilentleerungsventil 3 in die gezeichnete Stellung gebracht und beide Druckkammern 4 und 6 werden über die mit großen Quer¬ schnitten versehenen Leitungen 41, 61 nach den Öffnungen 35, 36 hin entleert.
Beim Verschieben, z. B. des Gangschalthebels, von der Neutral stellung in eine Gangstellung, wird ein Schalter geschlossen, die Leitung 97 führt dann Strom, wenn der minimale Systemdruck 76 er¬ reicht und der Druckschalter 96 ebenfalls geschlossen ist. Der Schaltmagnet am Magnetschalter 95 wird beaufschlagt und verstellt dieses, so daß die Druckmittelsteuerleitung 91 mit der System¬ druckleitung 76 verbunden wird und das Schaltventil 9 die groß- volumige Druckmittelleitung 81 über die Verbindungsleitung 38 mit der Kammer 2 zusammenschließt. Dadurch bricht der Druck in der Druckmittelleitung 81 und auch im Bypass 84 zusammen, weil über die Drossel 85 ein schneller Druckausgleich aus der Systemdruck- 9
leitung nicht möglich ist. Die Betätigungseinrichtung 82 schaltet das Impulsventil 8 auf Durchfluß, so daß die Kammer 2 schlagartig mit Druckmittel aus der Systemdruckleitung 76 und aus dem Druck¬ mitteispeieher 75 befüllt wird und durch den Druckanstieg über die Steuerleitung 37 auch das Befüll- und Schnellentleerungsventil 3 auf Durchfluß verstellt wird, so daß der radial äußere Druckraum befüllt und der Druckkolben 12 die Lamellen (Lamellenpaket 11) an¬ legt. Im Impulsventil 8 ist gleichzeitig die Kühlmittelleitung 73 mit Kühlmittelspeicher 71 mit dem Kühlmittelkanal 72 schlagartig verbunden worden, so daß die sich anlegenden, aber noch rutschen¬ den Lamellen optimal geschmiert und gekühlt werden. Nach Druckanstieg im radial äußeren Druckraum 4 wird über die Steuerleitung 55 der radial innenliegende Druckraum 6 über das Steuerventil 5 und die Zuführleitung 56 und den Befüllungskanal 62 befüllt, so daß über beide Druckräume 4, 6 das maximal mögliche Übertragungsmoment erreicht wird. Ist die Befüllung beendet und steigt damit auch der Druck im Bypass 84 am Impulsventil 8 auf den Systemdruck an, wird über die Betätigungseinrichtung 83 und die Feder 8(,dieses Impulsventil geschlossen, so daß sich beide Speicher 71, 75 wieder füllen können. Der Leckageverlust wird über die Drossel 85 und die Systemdruckleitung 76 ausgeglichen. Der Systemdruck, Leitung 76, wird im Bereich der Kammer 2 und der Druckräume 4 bis 6 von einem fliehkraftabhängigen Druck überlagert so daß sich, je nach Drehzahl, am Kupplungsträger 14 mit einer höheren Drehzahl auch höhere Übertragungsmomente, siehe Fig. 4 und 5, ergeben. Auf diese Weise wird insbesondere auch der Fahr¬ zustand - Zug/Schub - bei der Schaltung allein mit dem Druckmittel selbst berücksichtigt.
Die Anwendung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbei- spiel begrenzt. So ist es z. B. auch möglich, das Schaltventil 9 auf Durchfluß zu schalten, wenn das Magnetventil 95 den System¬ druck unterbrochen hat und die Druckmittelsteuerleitung 91 unter¬ brochen ist.
O PI φ.™∞ Bezugszeichen
1 • Schaltkupplung 53 Druckfeder
11 Lamellenpaket 54 Äußere Kolbenfläche
12 Druckkolben 55 Steuerleitung
13 Feder 56 Zuführleitung
14 Kupplungsträger 57 Gehäuse
(Außenlamellenträger) 6 Radial innenliegender
15 Gehäuse Druckraum
16 Innenlamellenträger 61 Entleerungskanal
2 Kammer 62 Befü1lungskana1
3 Befüll- und Schnellent- 7 Druckmittelpumpe leerungsventi1 71 Kühlmittelspeicher
31 Kolben 72 Kühlmittelkanal
32 Zylindrische Bohrung 73 Kühlmittelleitung
33 Druckfeder 75 Druckmittelspeieher
34 Äußere Kolbenflache 76 Systemdruckleitung
35 Entleerungsöffnung 8 Impulsventil
36 Entleerungsöffnung 81 Großvolumige Druckmittel
37 Steuerleitung leitung
38 Verbindungsleitung 82 Betätigungseinrichtung
39 Gehäuse 83 Betätigungseinrichtung 90 Schrauben 84 Bypass
4 Radial außenliegender 85 Drossel
Druckraum 86 Druckfeder
41 Befüllungs- und Ent¬ 9 Schaltventil leerungskanal . 91 Druckmittelsteuerleitung
5 Steuerventil 95 Magnetventil
51 Kolben 96 Druckschalter
52 Zylindrische Bohrung 97 Elektrische Leitung

Claims

/A n s p r ü c h e
1. Steuereinrichtung für eine Schaltkupplung mit Drehmoment¬ wandler in einem gemeinsamen Bauraum mit einem synchronisierten Vorgelegegetriebe, wobei die Schaltkupplung über eine Steuerung von der Gangweσhseleinrichtung aus über zwei in radialer Richtung nebeneinanderliegenden Druckräumen drehzahl- und fahrzustandeab¬ hängig - Schub/Zug - mit einer weichen Koppelung geschlossen und nach einer Schnellentleerung durch Federkraft geöffnet wird, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t , daß der radial außenlie¬ gende Druckraum (4) über großvolumige Leitungen und Kammern (81,
2, 41) zuerst befüllt, der Systemdruck in beiden Druckräumen (4, 6 von einem fliehkraftabhängigen Druck überlagert wird und beide Druckräume (4, 6) über ein Befüll- und Schnellentleerungsven¬ til (3) entleert werden.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß zum Schließen der Schaltkupplung (1) Druck mittel über eine in radialer Richtung sich nach außen erstreckende Kammer (2) geleitet wird, dort unter Fliehkrafteinwirkung kommt und ein Befüll- und Schnellentleerungsventil (3) so verstellt, daß eine Entleerungsöffnung (35) für einen radial außenliegenden Druckraum (4) und eine Entleerungsöffnung (36) für einen radial innenliegenden Druckraum (6) verschlossen und gleichzeitig ein Be¬ füllungs- und Entleerungskanal (41) für den ersten radial außen¬ liegenden Druckraum (4) zu dessen Befüllung mit der Kammer (2) verbunden wird, wobei sich die Lamellen (Lamellenpaket 11) der Schaltkupplung (1) anlegen und einen Teil des Motormomentes über¬ tragen, ein Steuerventil (5) , abhängig vom Druck im radial außen¬ liegenden Druckraum (4) einen Befüllungskanal (61) des radial innenliegenden Druckraumes (6) öffnet und über beide Druck¬ räume (4, 6) das maximale Drehmoment übertragen wird. //
zum öffnen der Schaltkupplung (1) die Kammer (2) entlüftet wird und über das Befüll- und Schnellentleerungsventil (3) beide Druck¬ räume (4, 6) über kurze und im Querschnitt große Kanäle und Öff¬ nungen (41, 61, 35, 36) gleichzeitig entleert werden.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß der Kolben (31) des Befüll- und Schnellentleerungsventils (3) in einer in radialer Richtung ver¬ laufenden zylindrischen Bohrung (32) angeordnet ist, von einer Druckfeder (33) auch ohne Fliehkraftwirkung in die radial außen¬ liegende ffnungsStellung (Fig. 2) für die Entleerung der Druck¬ räume gebracht wird und das Druckmittel zur Befüllung des ersten außenliegenden Druckraumes (4) von der radial nach außen führenden Kammer (2) direkt auf die äußere Kolbenfläche (34) des Befüllungs- und Schnellentleerungsventils (3) geleitet wird (Steuerleitung 37) und den Kolben (31) gegen die Wirkung der Druckfeder (33) und der Fliehkraft von Feder und Kolben radial nach innen in die Befül- lungsstellung bringt.
4. Steuereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kolben (51) des Steuerventils (5) in einer in radialer Richtung verlaufenden zylindrischen Bohrung (52) angeordnet ist, von einer Druck¬ feder (53) auch ohne Fliehkraftwirkung in die radial außenliegende Schließstellung gebracht (Fig. 3) und daß die äußere Kolben¬ fläche (54) vom Befüllungsdruck im ersten außenliegenden Druck¬ raum (4) beaufschlagt wird, den Kolben des Steuerventiles (5) nach radial innen bewegt und einen Befüllungskanal (62) für den zweiten innenliegenden Druckraum (6) öffnet, so daß beide Druckräume (4, 6) miteinander verbunden sind.
5. Steuereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schaltkupp¬ lung (1) nur während des Schließvorganges Kühlmittel über ein Im¬ pulsventil (8) und einen großvolumigen Kühlmittelkanal (72) zuge¬ führt wird. 11
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß neben der Pumpe (7) zur Erzeugung des Systemdruckes für das Druckmittel des Wandlers, der Wandlerüber- brückungskupplung und der Schaltkupplung (1) sowie des Schmier- und Kühlmittels für die Schaltkupplung noch je ein Druckmit¬ tel (75) und Schmier- und Kühlmittelspeicher (71) angeordnet sind.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch .g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem Befüll- und Schnell¬ entleerungsventil (3) und dem Impulsventil (8) ein Schaltven¬ til (9) mit einer Durchfluß- und einer EntlüftungsStellung ange¬ ordnet ist, wobei die Betätigung über eine Druckmittelsteuerlei¬ tung (91) vom Systemdruσk aus erfolgt, der über ein Magnetven¬ til (95) in Abhängigkeit von der Schalthebelstellung zugeschaltet wird und wobei über einen Druckschalter (96) die elektrische Lei¬ tung zum Magnetventil (95) nur bei ausreichend hohem Systemdruck - z. B. 5 bar - geschlossen ist.
8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß zwischen dem Druckmittelkreis mit Pumpe (7) und Druckspeicher (75) und dem Schaltventil (9) einer¬ seits und der Kühlmittelleitung (73) mit dem Schmier- und Kühl¬ mittelspeicher (71) sowie der Schaltkupplung (1) andererseits noch ein Impulsventil (8) so angeordnet ist, daß nur bei Betäti¬ gung des Schaltventils (9) in die Befüllungsstellung schlagartig eine großvolumige Druckleitung (81) mit der Systemdrucklei¬ tung (76) und ein großvolumiger Kühlmittelkanal (72) mit der Kühlmittelleitung (73) verbunden wird.
9. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die eine Betätigungseinrichtung (82) des Impulsventils (8) mit der Systemdruckleitung (76) direkt verbunden ist und die Verstellung für den Durchfluß bewirkt und die andere Betätigungseinrichtung (83) für die Absperrstellung an einem By¬ pass (84) angeschlossen ist, der zwischen der Druckmittellei¬ tung (81) und über eine Drossel (85) mit der Syste drucklei-
_CM?I /J
tung (76) verbunden ist und daß das Impulsventil beim Druckaus¬ gleich über die Drossel (85) von einer Druckfeder (86) in der Ab¬ sperrstellung gehalten wird.
10. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß anstelle des Steuerventiles (5) ein Über¬ druckventil oder im Befüllungskanal (62) , der direkt mit dem Be¬ füllungs- und Entleerungskanal verbunden, eine Blende angeordnet ist.
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Inventor name: BOSS, FRANZ