EP1192370A1

EP1192370A1 - Hydrauliksteuerung für automatgetriebe

Info

Publication number: EP1192370A1
Application number: EP00942122A
Authority: EP
Inventors: Bernd Fessler; Helmut Bentele
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-07-01
Filing date: 2000-06-24
Publication date: 2002-04-03
Also published as: DE19930356A1; JP2003503666A; BR0012092A; CN1355875A; WO2001002755A1

Abstract

Das Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit einer Getriebesteuerung, in der ein Proportionaldruckregelventil (4) eingesetzt ist und mit einer Hydraulikpumpe (1) zur Steuerung, Kühlung und Schmierung, deren Fördermenge eine Funktion der Motordrehzahl ist, weist eine zusätzliche Hydraulikpumpe auf, die dem Hydraulikkreis des Getriebes bedarfsgerecht zuschaltbar ist.

Description

HYDRAULIKSTEUERUNG FÜR AUTOMATGETRIEBE

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit einer Getriebesteuerung, in der ein Proportionaldruckregelventil oder ein 3/2-Wege-Magnetventil eingesetzt ist und mit einer Hydraulikpumpe zur Steuerung, Kühlung und Schmierung, deren Fördermenge eine Funktion der Motordrehzahl ist.

Bei vielen bekannten Automatgetrieben sind die Hydraulikpumpen sogenannte Konstantpumpen, deren Förderstrom proportional mit der Antriebsdrehzahl ansteigt. Die Auslegung der Pumpe erfolgt im allgemeinen bei Leerlaufdrehzahl, wo- bei der dabei gelieferte Förderstrom bereits die Anforderungen des zu versorgenden Getriebes hinsichtlich Steuerung, Kühlung und Schmierung erfüllen muß.

Eine Konstantpumpe erfordert bei höheren Drehzahlen ein mehrfaches der erforderlichen Menge. Dies bedeutet, dass die Kanalquerschnitte der Pumpe stark überdimensioniert werden müssen; außerdem ergibt die damit zusammenhängende hohe Leistungsaufnahme der Pumpe einen schlechten Getriebewirkungsgrad.

Es wurden auch sogenannte Verstellpumpen für Automatgetriebe vorgeschlagen, deren Förderstrom besser an den Bedarf angepaßt werden kann, die jedoch im verbrauchsrelevanten unteren bis mittleren Motordrehzahlbereich einen schlechteren Wirkungsgrad als eine Konstantpumpe aufweisen; außerdem liefern sie zu wenig Öl bei niedrigen Motordrehzahlen. In der EP 682 756 wurde eine sauggeregelte Konstantpumpe für Automatgetriebe von Personenkraftwagen vorgeschlagen und zwar in Form einer sauggedrosselten Radialkolbenpumpe, die ab einer bestimmten Drehzahl einen nahezu konstanten Förderstrom liefert, der eine ebenso nahezu konstante Leistungsaufnahme erfordert. Allerdings ist eine sauggedrosselte Radialkolbenpumpe noch mit dem Nachteil einer hohen Geräuschentwicklung und Pulsation behaftet.

Es wurden auch rein elektrisch betriebene Pumpen in die Automatgetriebe von Kraftfahrzeugen eingebaut, die jedoch noch den Nachteil aufweisen, dass sie das elektrische Bordnetz zu stark belasten, wenn sie ausschließlich die gesamte Ölversorgung des Automatgetriebes sicherstellen müssen. Weiterhin sind elektrisch betriebene Pumpen nicht lebensdauerfest .

Die DE A 41 39 611 beschreibt ein Automatgetriebe mit einer als Innenzahnradpumpe ausgebildeten Hydraulikpumpe, die ebenfalls ab einer bestimmten Drehzahl einen nahezu konstanten Förderstrom liefert, der nur eine ebenso nahezu konstante Leistungsaufnahme erfordert; es hat sich jedoch herausgestellt, dass eine derartige Innenzahnradpumpe ähnlich wie eine Radialkolbenpumpe eine zu hohe hydraulische Verlustleistung bei den geforderten Drücken bzw. eine zu hohe Pulsation aufweist. Insbesondere bei Verwendung einer Radialkolbenpumpe kommt dazu noch ein erhöhter Bauraumbedarf aufgrund des im Getriebe angeordneten für die Pumpe erforderlichen Tilgerraumes.

Die bekannten Hydraulikpumpen zur Steuerung, Kühlung und Schmierung des Getriebes werden üblicherweise auf einen entsprechenden Arbeitspunkt ausgelegt mit der Folge, dass bei Drehzahlen unterhalb dieses Arbeirspunktes die hydraulische Versorgung in der Unterdeckung ist bzw. dass bei Drehzahlen oberhalb des Arbeitspunktes die hydraulische Versorgung m der Uberdeckung ist und das Getriebe unnötige Leistung aufnimmt, wodurch auch der Wirkungsgrad des Getriebes negativ beeinträchtigt wird; des weiteren ist eine bedarfsgerechte Versorgung des Hydraulikkreises des Getriebes unabhängig von der Motordrehzahl nicht möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge dahingehend auszugestalten, dass die bedarfsgerechte Versorgung des Hydraulikkreises unabhängig von der Motordrehzahl ermöglicht wird.

Ausgehend von einem Automatgetriebe der eingangs naher genannten Art erfolgt die Losung dieser Aufgabe mit dem im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmal; vorteilhafte Ausgestaltungen sind m den Unteranspru- chen beschrieben.

Erfindungsgemäß wird also vorgesehen, dass m das Automatgetriebe eine zusätzliche Hydraulikpumpe integriert ist, die dem Hydraulikkreis des Getriebes bedarfsgerecht zugeschaltet werden kann. Vorteilhafterweise erfolgt die Zuschaltung der zusätzlichen Hydraulikpumpe durch ein m der herkömmlichen Getriebesteuerung bereits vorhandene Pro- portionaldruckregelventil oder ein zusätzliches 3/2-Wege- Magnetventil, bei dem ein Teil des Regelbereiches dazu mitverwendet wird, um die zusätzliche Hydraulikpumpe über ein hydraulisches Zuschaltventil zu schalten. Bezogen auf die Anwendung kann dieses Ventil auch die Ansteuerung des vorhandenen Retarders übernehmen, wodurch sich folgende Vorteile ergeben: a) für die Ansteuerung der zusätzlichen Hydraulikpumpe ist kein zusätzlicher Aufwand hinsichtlich Elektrik, Verkabelung und Elektronik notwendig; b) die Erhöhung der benötigten Hydraulikölmenge kann er- eignisgesteuert zugeschaltet werden; c) beim Einsatz eines Retarders kann die sonst erforderliche Speichereinheit entfallen; d) die Primärhydraulikpumpe kann auf einen niedrigen Arbeitspunkt und damit bezogen auf den Wirkungsgrad bes- seren Wert ausgelegt werden; e) beim Entfall der Speichereinheit ist, bezogen auf die Getriebeschnittstellen, kein Luftanschluß mehr notwendig, sodass sich die Schnittstellen zum Fahrzeug reduzieren und f) bei Retarderbetrieb kann der Hydrauliköldurchfluß durch den Wärmetauscher bzw. Kühler erhöht werden, um somit eine höhere Wärmemenge abzuführen; dadurch kann das Bauvolumen des Wärmetauschers bzw. Kühlers reduziert werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der schematisch eine Prinzipskizze der durch ein Proportionaldruckregelventil ansteuerbaren zusätzlichen Hydraulikpumpe dargestellt ist.

Der Aufbau eines Automatgetriebe mit einer Getriebesteuerung und einer Hydraulikpumpe ist dem Fachmann geläufig, sodass in der beigefügten Figur nur die wesentlichen für das Verständnis der Erfindung notwendigen Bauteile dar- gestellt sind. Mit 1 ist in der Figur die zusätzliche im Automatgetriebe angeordnete bedarfsgerecht zuschaltbare Hydraulikpumpe bezeichnet, mit 2 ein Ölsumpf, mit 3 eine zur Hydraulikversorgung des Automatgetriebe, d. h. zur Steuerung, Kühlung und Schmierung führende Leitung, mit 4 das in der Getriebesteuerung vorhandene Proportionaldruckregelventil und mit 5 ein die Zuschaltung der zusätzlichen Hydraulikpumpe vornehmendes hydraulisches Ventil. Die Zu- Schaltung der zusätzlichen Hydraulikpumpe 1 erfolgt wie erwähnt über das Proportionaldruckregelventil 4, welches in der herkömmlichen Getriebesteuerung vorhanden ist. Ein Teil des Regelbereiches dieses Proportionaldruckregelventiles 4 kann dazu mitverwendet werden, die zusätzliche Hydraulik- pumpe 1 über das Zuschaltventil 5 zuzuschalten. Wie eingangs erwähnt kann, bezogen auf die Anwendung, das Proportionaldruckregelventil auch die Ansteuerung eines mit dem Getriebe verbundenen Retarders übernehmen. Im nicht eingeschalteten Zustand läuft die zusätzliche Hydraulikpumpe 1 drucklos mit.

Bezugszeichen

1 Hydraulikpumpe

2 Ölsumpf

3 Hydraulikversorgung

4 Proportionaldruckregelventil

5 Zuschaltventil

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit einer Ge- triebesteuerung, in der ein Ventil eingesetzt ist und mit einer Hydraulikpumpe zur Steuerung, Kühlung und Schmierung, deren Fördermenge eine Funktion der Motordrehzahl ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Automatgetriebe eine zusätzliche Hydraulikpumpe (1) aufweist, die dem Hydraulikkreis (2) des Getriebes zur Steuerung, Kühlung und Schmierung bedarfsgerecht zuschaltbar ist.

2. Automatgetriebe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das in der Getriebesteue- rung vorhandene Proportionaldruckregelventil (4) die Zuschaltung der zusätzlichen Hydraulikpumpe (1) bewirkt.

3. Automatgetriebe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Ventil ein 3/2-Wege- Magnetventil ist, das die Zuschaltung der zusätzlichen Hydraulikpumpe (1) bewirkt.

4. Automatgetriebe nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Teil des Regelkreises des Proportionaldruckregelventil (4) eingesetzt wird, um die zusätzliche Hydraulikpumpe (1) über ein hydraulisches Zuschaltventil (5) zu schalten.