WO2005088148A1

WO2005088148A1 - Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: WO2005088148A1
Application number: PCT/EP2005/002464
Authority: WO
Inventors: Benjamin Kemmner; Albrecht Schäfer
Original assignee: Daimlerchrysler Ag
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2005-09-22
Also published as: JP2007528965A; US20080236980A1; DE102004012117A1; US7971697B2; DE102004012117B4; JP4678405B2

Abstract

Es wird eine Kupplungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, mit Reibelementen (5,6), die mit Kühlmittel umströmt sind, die über einen Kolben (3) zur Drehmomentübertragung gegeneinander anpressbar sind, wobei die erste Kolbenseite (4) mit Schaltdruck und die zweite Kolbenseite (16) mit Kühlmitteldruck beaufschlagt ist, einem Ventil (9), über das der Schaltdruck einstellbar ist sowie einer Vorrichtung, die eine Rückwirkung des Kühlmitteldruckes auf den Schaltdruck ermöglicht. Erfindungsgemäß ist bei der Kupplungsvorrichtung vorgesehen, daß die Vorrichtung als hydraulische Widerstandskaskade (21) ausgeführt und diese zwischen Kühlmittelzulauf- und Kühlmittelrücklaufleitung (36,37) der Reibelemente (5,6) geschaltet ist, wobei eine mittig der hydraulischen Widerstandskaskade (21) abzweigende Rückführdruckleitung (26) mit dem Ventil (9) verbunden ist. Anwendung in Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen.

Description

Kupplungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der Patentschrift DE 198 38 443 Cl ist eine Kupplungsvorrichtung bekannt, die einen Wandler mit einer Reibelemente umfassenden Reibungskupplung aufweist. Eine erste Seite eines Kolbens ist mit einem Schaltdruck beaufschlagbar, so dass die Reibelemente zusammengepresst sind und eine Drehmomentübertragung stattfindet. Die Reibelemente sind zudem mit einem Kühlöl durchströmt. Über eine Zulauf- und Rücklaufleitung ist die Reibungskup lung mit Kühlöl versorgt . Ein Ventil, das bei Vorgabe eines Steuerdruckes einen entsprechenden Schaltdruck liefert, ist zur Ansteuerung der Reibungskupplung vorgesehen. Der Druck des Kühlδlstro es wirkt auf eine zweite Seite des Kolbens entgegen dem Schaltdruck. Um Rückwirkungen von Druckschwankungen auf der zweiten Seite des Kolbens auf den Schaltdruck zu kompensieren, ist der außerhalb der Kupplung anstehende Druck am Ende der Kühlmittelrücklauf- leitung dem Ventil aufgeschaltet . Damit ist der Schaltdruck den Druckschwankungen in der Kühlmittelrücklaufleitung nachgeführt.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Kupplungsvorrichtung bereitzustellen, bei der die Schaltdrucknachführung genauer, d.h. in Abhängigkeit von dem auf der zweiten Seite des Kolbens anstehenden Drucks erfolgt . Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung zeichnet sich durch eine Vorrichtung, die als hydraulische Widerstandskaskade ausgeführt und zwischen KühlmittelZulauf und Kühlmittelrücklaufleitung der Reibelemente einer Kupplung geschaltet ist, wobei eine mittig der hydraulische Widerstandskaskade abzweigende Rückführdruckleitung mit einem Ventil verbunden ist, aus. Die hydraulische Widerstandskaskade weist zwei Widerstände auf, über die von der KühlmittelZulauf- zur Kühlmittelrücklauf- leitung ein Bypassölstrom fließt. Zwischen den hydraulischen Widerständen stellt sich ein Zwischendruck ein. Über die Variation der hydraulischen Widerstände ist der Zwischendruck dahingehend beeinflussbar, dass dieser dem am Kolben wirkenden Kühlmitteldruck entspricht. In vorteilhafter Weise ist ein zwischen den hydraulischen Widerständen abgegriffener Druck dem Ventil aufgeschaltet , so dass eine vom Kühlmitteldruck am Kolben rückwirkungsfreie Ansteuerung der Reibelemente über einen Steuerdruck erfolgen kann. Die hydraulischen Widerstände sind beispielsweise als Blenden, Drosseln, Querschnittsverengungen und/oder Hydraulikfluidleitungen mit entsprechender Länge und Durchmesser darstellbar. Der gewünschte Druckabfall ist beispielsweise über die Größe der Querschnittsverengung und/oder Länge und Durchmesser des Abschnittes der Bypassleitung vor und nach dem Abgriff der Rückführdruckleitung einstellbar. Der über die Blenden eingestellte hydraulische Gesamtwiderstand in der Bypassleitung bestimmt die Höhe des Volumenstroms des Hydraulikfluids in der Bypassleitung bzw. den Volumenstrom durch die Reibelemente.

In Ausgestaltung der Erfindung ist das Ventil ein 3/3 -Wegeventil. Das Ventil weist eine Verbindung mit der Kupplung, mit einer Arbeitsdruckleitung und mit einem Nullablauf, der mit einem Getriebesumpf in Verbindung steht, auf. Dabei kann das Ventil drei Schaltstellungen einnehmen. In der ersten Schaltstellung ist der Arbeitsdruck mit der Kupplung verbunden, in der zweiten Schaltstellung ist der Arbeitsdruck von der Kupplung getrennt und in der dritten Schaltstellung ist die Kupplung mit dem Nullablauf verbunden. Durch Aufbringen eines Steuerdruckes einerseits und einem rückgeführten Schaltdruck andererseits ist mit diesem Ventil ein an der Kupplung anstehender Schaltdruck und damit das über die Reibelemente übertragene Drehmoment einregelbar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Ventil einen Schieber, der innerhalb einer Gehäuselängsbohrung axial ver- schieblich angeordnet ist, auf. Die Realisierung eines 3/3- Wegeventils ist im Getriebe über einen Schieber kostengünstig realisierbar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Schieber an einem Endbereich eine Schieberbohrung mit einem darin angeordneten Kolben auf, die mit einer Umfangsnut des Schiebers in Verbindung steht. In der Umfangsnut steht Schaltdruck an, über einen Kanal steht dieser auch in der Schieberbohrung an. Damit ist der Schaltdruck auf eine der Kolbenfläche entsprechend großen Fläche am Schieber zurückgeführt. Durch Variation der Kolbenfläche ist eine gewünschte Verstärkung, d.h. das Verhältnis von Steuerdruck zu Schaltdruck, einstellbar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Schieber eine Ringfläche auf, die mit dem Druck aus der Rückführdruckleitung beaufschlagbar ist. Aus dem Rückführdruck resultiert am Schieber eine Kraft, die in vorteilhafter Weise eine Nachführung des Schaltdruckes in Abhängigkeit des am Kolben wirkenden Kühl- mitteldruckes sicherstellt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in der Kühlmittel- Zulaufleitung und/oder der Kühlmittelrücklaufleitung ein Ventil angeordnet, mittels welchem der Druck in der Kühlmittel- Zulaufleitung und/oder der Kühlmittelrücklaufleitung auf einen Maximalwert begrenzbar ist. Das genannte Ventil hat damit die Funktion eines so genannten Druckbegrenzungsventils . Damit wird wirkungsvoll verhindert, dass der Druck in der Kühlmittel- zulaufleitung und der Kühlmittelrücklaufleitung zu groß werden und Beschädigungen der Kupplungsvorrichtung hervorrufen kann. Diese Gefahr ist insbesondere bei sehr niedrigen Temperaturen und schnellen Betätigungen der Kupplung gegeben.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in der Kühlmittelzulaufleitung ein Ventil angeordnet, mittels welchem der Druck in der Kühlmittelzulaufleitung auf ein Schmierdruckniveau reduziert und auf einen Maximalwert begrenzt wird. Dieses Ventil kombiniert also die Wirkungsweise eines so genannten Druckminderventils und eines Druckbegrenzungsventils. Damit ist für die Einstellung eines definierten Schmierdrucks und den Schutz vor zu hohen Drücken im Schmiersystem ein Ventil ausreichend.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung treffen die Kühlmittel- rücklaufleitung der Reibelemente und die hydraulische Widerstandskaskade in einem Verbindungspunkt zusammen, der Verbindungspunkt wiederum steht mit einem Zulauf der Getriebeschmierung in Verbindung, wobei vor dem Zulauf der Getriebeschmierung ein Kühler eingeschaltet ist. In vorteilhafter Weise strömt in dieser Anordnung der gesamte Kühlmittelstrom über den Kühler, so dass eine maximale Kühlleistung der Reibelemente und des Kühlmittels gewährleistet ist. Der Kühlmittelstrom durch die Reibelemente ist über die hydraulische Widerstandskaskade einstellbar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung zweigt vom Kühlmittel- zulauf der Reibelemente vor dem Abzweig der hydraulischen Widerstandskaskade eine Leitung zu einem Kühler ab, der mit einem Zulauf einer Getriebeschmierung verbunden ist. Ein Teil des Kühlmittelstroms fließt über die Reibeelemente in den Getriebesumpf, der andere Teil strömt über den Kühler in die Getriebeschmierung. Diese Anordnung bietet den Vorteil, dass in die Getriebeschmierung kein Kühlmittel eintritt, das in der Kupplung bereits mit Partikeln verunreinigt ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in die Kühlmittel- zulaufleitung der Reibelemente vor dem Abzweig der hydraulischen Widerstandskaskade ein Kühler eingeschaltet und eine abzweigende Leitung vorgesehen, die mit einem Zulauf einer Getriebeschmierung verbunden ist. Der gesamte Kühlmittelström fließt in den Kühler, ein Teil des Kühlmittelstroms fließt dann über die Reibeelemente in den Getriebesumpf, der andere Teil strömt in die Getriebeschmierung. Diese Anordnung bietet den Vorteil, dass der gesamte Kühlmittelstrom über den Kühler fließt und in die Getriebeschmierung kein Kühlmittel eintritt, das in der Kupplung bereits mit Partikeln verunreinigt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Reibelemente Bauteile einer nassen Anfahrkupplung . Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine nasse Anfahrkupplung dahingehend zu automatisieren, dass eine Zuschaltung, eine Abschaltung und ein Dauerschlupfbetrieb mit hohem Komfort für den Fahrer durchführbar ist.

Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungsbei- spiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung,

Fig. 2 eine Ausführungsform eines Ventils aus Fig. 1,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung mit einer gegenüber Fig. 1 geänderten Kühleranordnung und

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung mit einer gegenüber Fig. 1 und Fig. 3 geänderten Kühleranordnung. Gleiche Bauteile in den Figuren 1-4 sind im folgenden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

In Fig. 1 ist schematisch eine hydraulisch ansteuerbare Kupplungsvorrichtung eines Getriebes dargestellt. Die Kupplungsvorrichtung ist in einem hydrodynamischen Wandler als Über- brückungskupplung oder als nasse Anfahrkupplung einsetzbar.

Die in Fig. 1 dargestellte Kupplung verbindet eine Eingangs- welle 1 mit einer Ausgangswelle 2. Dazu ist ein Kolben 3 vorgesehen, dessen erste Kolbenfläche 4 mit einem Schaltdruck beaufschlagbar ist, wodurch der Kolben 3 gegen Reibelemente 5,6 die als Außen- und Innenlamellen ausgeführt sind, drückt. Die Außenlamellen sind über einen Außenlamellenträger 7 mit der Eingangswelle 1 und die Innenlamellen 6 sind über einen Innen- lamellenträger 8 mit der Ausgangswelle 2 verbunden. Bei Druckbeaufschlagung der ersten Kolbenfläche 4 sind die Reibflächen der Innen- und Außenlamellen gegeneinander angepresst, so dass ein Drehmoment von der Eingangs- auf die Ausgangswelle 1,2 übertragbar ist.

Die Steuerung des Schaltdruckes erfolgt über ein 3/3 -Wegeventil 9. Aus dem in der Leitung 10 anstehenden Arbeitsdruck ist der in der Leitung 28 anstehende Schaltdruck abgeleitet. Der Arbeitsdruck ist hierbei der höchste im Gesamtsystem auftretende Druck und beträgt bis zu 22 bar. Das Wegeventil 3/3 weist drei Schaltstellungen auf. In der ersten Schaltstellung ist der Arbeitsdruck direkt der Kupplung zugestellt, in der zweiten Schaltstellung ist die Verbindung vom Anschluss 10 zur Kupplung getrennt und in der dritten Schaltstellung ist die Schaltdruckleitung 28 mit einem Nullablauf 11 verbunden. Diese Schaltstellungen sind beispielsweise durch einen Schieber, der sich axial in einer Bohrung bewegt darstellbar, siehe Fig. 2. Über den am Anschluss 12 anstehenden Steuerdruck ist der Schaltdruck einstellbar. Der Schieber 13 weist eine Schieberbohrung 31 auf, in der ein Kolben 33 angeordnet ist. Der Kolben 33 stützt sich auf der einen Seite an einer Gehäusewand und auf der anderen Seite über eine Feder 34 an dem Schieber 13 ab. Die Schieberbohrung 31 ist über einen Kanal 35 mit einer Umfangsnut 32 verbunden, so dass in der Schieberbohrung 31 Schaltdruck ansteht . Auf den Schieber 13 wirkt neben der Federkraft eine aus dem über den Kanal 35 rückgeführten, auf die Fläche A2 wirkenden Schaltdruck resultierende Kraft, die entgegen einer aus dem auf die Fläche A3 wirkenden Steuerdruck resultierenden Kraft wirkt. Über die Vorgabe des Steuerdrucks, ist ein gewünschter Schaltdruck, der vom am Anschluss 10 anstehenden Arbeitsdruck abgeleitet ist, einstellbar. Die Steuerdruckhöhe ist über ein von einem Steuergerät angesteuerten, nicht dargestellten Magnetventil bestimmt und nimmt einen Wert bis 6.5 bar an.

Die Feder 34 hat die Aufgabe, den Schieber 13 und den Kolben 33 in einer definierten Position zu halten, prinzipiell ist die Funktion des Ventils 9 auch ohne diese Feder gewährleistet.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist der Lamellenkupplung über die Leitung 14 Kühlmittel zugestellt. Als Kühlmittel ist ein Öl vorgesehen, das neben der Funktion als Kühlmittel auch als Schmiermittel zur Verschleißverminderung eingesetzt ist. Ein Druckminderventil 15 reduziert den Druck vom Arbeitsdruckniveau auf Schmierdruckniveau von ca. 5 bar. Das Kühlöl strömt über eine Zulaufleitung 36 in der Ausgangswelle 2 zu dem Außen- und Innenlamellen 5,6 umfassenden Lammellenpaket. Der Kühlölstrom verhindert eine Überhitzung der thermisch stark beanspruchten Außen- und Innenlamellen 5,6. Gleichzeitig stellt das Kühlöl einen konstanten Reibwert sicher. Nach der Durchströmung der Lamellen sammelt sich das Kühlöl im Bereich 17, das auf einer Seite von der zweiten Seite 16 des Kolbens 3 begrenzt ist. Im weiteren Verlauf ist das Kühlöl mechanischen Bauteilen im Getriebe wie beispielsweise Zahnrädern oder Lagern über eine Rücklaufbohrung 18 bzw. über eine Kühlmittelrücklaufleitung 37 und einen zwischengeschalteten Kühler 19 zugeführt . Um eine Beschädigung der Bauteile durch zu hohe Drücke zu vermeiden ist ein Druckbegrenzungsventil 20 vorgesehen, das den Druck auf einen Maximalwert von ca. 3.5 bar begrenzt.

Zwischen Kühlmittelzu- und Rücklaufleitung 36,37 ist eine hydraulische Widerstandskaskade 21, die als Blendenkaskade ausgeführt ist, als Bypassleitung zwischengeschaltet. Die Blendenkaskade 21 weist eine hintereinandergeschaltete erste und zweite Blende 22,23 auf.

Durch die Drosselwirkung der Blenden 22,23 ist der Volumenstrom durch die Bypassleitung gering, der Hauptvolumenstrom fließt bevorzugt zu dem Lamellenpaket. Zwischen den Blenden stellt sich ein aus dem an der Kühlmittelzu- und Rücklaufleitung 36, 37 anstehenden Druck gemittelter Zwischendruck ein. Unter Voraussetzung, dass der Druckabfall des Kühlöls vom Verbindungspunkt 24 der Blendenkaskade 21 bis zum Sammelbereich 17 annährend gleich groß ist wie der Druckabfall des Kühlöls vom Sammelbereich 17 bis zum Verbindungspunkt 25 der Blendenkaskade 21 und dabei die Blenden 22,23 gleich sind, steht in vorteilhafter Weise zwischen den Blenden der gleiche Druck wie im Sammelbereich 17 an.

Bei ungleichen Druckabfällen zwischen Sammelbereich 17 zum Verbindungspunkt 24 und zwischen Sammelbereich 17 zum Verbindungspunkt 25 ist die Größe der Blenden 22,23 so abstimmbar, dass sich zwischen diesen weiterhin der Druck des Sammelbereichs 17 einstellt.

Über die Variation des hydraulischen Widerstands der Blenden 23,24 ist in vorteilhafter Weise der Kuhlolvolumenstrom durch die Lamellenkupplung einstellbar. Die für die Kühlung der Lamellenkupplung nicht erforderliche Kühlölmenge fließt unter Umgehung der Lamellenkupplung in den Kühler 19. Die Einstellung des Kuhlolvolumenstrom durch die Lamellenkupplung ist auch durch eine einzige Blende, beispielsweise die Blende 22 oder 23, vornehmbar. Die Vermeidung der Durchströmung der Lamellenkupplung mit überflüssigem Kühlöl reduziert die Druckverluste im Kühlölkreislauf . Der Druck im Sammelbereich 17 wirkt unmittelbar auf die zweite Seite 16 des Kolbens 3. Die zwischen den Blenden 22,23 abzweigende Rückführdruckleitung 26 ist mit dem Ventil 9 verbunden.

Der in der Rückführdruckleitung 26 anstehende Druck wirkt auf eine Fläche des Ventils 9, so dass dadurch eine Kraftkomponente an dem Ventil angreift, die in die gleiche Richtung wie die aus dem Steuerdruck resultierende Kraftkomponente und entgegen der Federkraft und der aus dem Schaltdruck resultierenden Kraftkomponente gerichtet ist. Wie in Fig. 2 ersichtlich wirkt der in der Rückführdruckleitung 26 anstehende Druck auf die Ringfläche 27 am Schieber 13.

Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ermöglicht eine Ansteuerung der Lamellenkupplung, ohne dass sich Schwankungen des Schmierdruckes ungünstig auf das gewünschte Momentenüber- tragungsverhalten der Lamellenkupplung auswirken. Beispielsweise erhöht sich während eines Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges der Schaltdruck langsam, so dass über die Lamellenkupplung ein langsam ansteigendes Drehmoment übertragbar ist. Eine Erhöhung des Kühlöldruckes im Sammelbereich 17 der Kupplung würde dazu führen, dass der Kolben 3 vom Lamellenpaket weggedrückt wird, die Anpresskraft der Lammellen sinkt und das übertragene Drehmoment schlagartig abfällt. Ein Fahrzeugführer empfindet derartige Beschleunigungsschwankungen als unkomfortabel. Ziel der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist sicherzustellen, dass die vom Kolben 3 auf das Lamellenpaket ausgeübte Anpresskraft unabhängig vom Kühlöldruck ist. Dazu ist über die Blendenkaskade 21 in vorteilhafter Weise der Druck im Sammelbereich 17 bestimmt und dem Ventil 9 als Steuergröße zugeleitet. Steigt beispielweise der Druck im Sammelbereich 17, so steigt im gleichen Maß der Druck zwischen den Blenden 22,23 der Blendenkaskade 21. Dieser Anstieg ist über die Rückführdruckleitung 26 der Ringfläche 27 des Ventils 9 bzw. des Schieber 13 aufgeschaltet , so dass der Schaltdruck in der Leitung 28 ansteigt. Im umgekehrten Fall d.h. bei einem absinkenden Druck im Sammelbereich 17 fällt der Schaltdruck in der Leitung 28. Ist die Ringfläche 27 gleich groß wie die Kolbenfläche A2 , so ändert sich der Schaltdruck in Leitung 28 in dem Maße, wie der Rückführdruck in Leitung 26 schwankt. Das System ist mit dieser Anordnung so auslegbar, dass sich unabhängig von dem schwankenden Druck im Sammel- raum 17 die vom Kolben 3 auf das Lamellenpaket ausgeübte Kraft treffsicher über den Steuerdruck 12 einstellen lässt. Somit ist auch das von der Lamellenkupplung übertragbare Drehmoment exakt einstellbar, wodurch ein komfortables Schließen und Öffnen der Lamellenkupplung gewährleistet ist. Das von der Kupplung übertragene Drehmoment ist damit frei von einer Rückwirkung des Kühlöldruckes . Gleichermaßen ist die Lamellenkupplung auch mit einem zuverlässig einstellbaren Dauerschlupf betreibbar. Der Dauerschlupf trägt zu Bedämpfung von Torsionsschwingungen im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges bei.

In einer nicht gezeigten, modifizierten Ausführungsform ist keine Blendenkaskade 21 zwischen die Verbindungspunkte 24,25 geschaltet. Es besteht vom Verbindungspunkt 24 oder 25 eine Verbindung 26 zu dem Ventil 9. Für diesen Fall liegt der abgegriffene Druck aufgrund des Druckabfalls in der Leitung vom Sammelraum 17 bis zum Verbindungspunkt 24 oder 25 über oder unter dem Druckniveau im Sammelraum 17. Über eine geeignete Auswahl der Feder 34 und/oder eine entsprechende Ansteuerung des Steuerdruckes in Leitung 12 ist dieser Druckoffset kompensierbar.

In Fig. 3 zweigt von der Kühlölzulaufleitung 36 nach dem Druckminderventil 15 eine Leitung ab, die einen Teil des Kühlölstroms über einen Kühler 19 den mechanischen Teilen 29 des Getriebes zuleitet. Der Druck des Kühlöls ist auf 5 bar eingestellt. Der verbleibende Teil des Kühlölstromes fließt über ein weiteres Druckminderventil, das einen Druck von 1.5- 2.5 bar einstellt, zur Kühlung der Lamellen in die Kupplung zu den Reibelementen 5,6 und teilweise zur Blendenkaskade 21. Nach der Durchströmung der Reibelemente 5,6 fließt das Kühlöl durch den Sammelraum 17, die Rücklaufbohrung 18, die Kühlölruck- laufleitung 37, sammelt sich mit dem Kühlöl aus der Blendenkaskade 21 und fließt über ein Druckbegrenzungs- ventil 20 und über einen Nullabfluss 11 in den Getriebesumpf. Das Druckbegrenzungsventil 20 stellt einen Druck von 0,8 bar ein, wodurch ein Mindestdruck an der zweiten Kolbenfläche vorgegeben ist. Das Druckminderventil 38 und das Druckbegrenzungsventil 20 stabilisieren den Druck im Sammelraum 17 und begrenzen den Wertebereich, wodurch einen Nachführung des Schaltdruckes erleichtert ist.

Die Blendenkaskade 21 ist weiterhin zwischen der Kühlmittelzu- und Rücklaufleitung 36,37 angeordnet. Mit dieser Anordnung ist wirkungsvoll vermieden, dass Abrieb der Innen- und Außenlamellen im ungefilterten Kühlöl zu den mechanischen Bauteilen 29 des Getriebes strömt. Das Kühlöl fließt daher in den Getriebesumpf. Im Getriebesumpf ist ein Filter angeordnet, der im angesaugten Öl enthaltene Verunreinigungen abscheidet .

Fig. 4 zeigt eine Anordnung, die nach dem Druckminderventil 15 in der Kühlölleitung 14 den Kühler 19 vorsieht. In Strömungsrichtung nach dem Kühler zweigt von der Zulaufleitung 36 eine Leitung ab, die einen Teil des Kühlδlstroms den mechanischen Teilen 29 des Getriebes zuleitet. Der verbleibende Teil des Kühlölstroms fließt über ein weiteres Druckminderventil 38, zur Kühlung der Lamellen in die Kupplung zu den Reibelementen 5,6 und teilweise in die Blendenkaskade 21. Das Kühlöl aus der Kupplung und der Blendenkaskade 21 sammelt sich im Verbindungspunkt 25 und fließt von dort entsprechend der in Fig. 3 gezeigten Anordnung in den Getriebesumpf. Mit dieser Anordnung ist gewährleistet, dass sowohl den Reibelementen 5,6 als auch den mechanischen Bauteilen 29 des Getriebes gekühltes Kühlöl zugestellt ist.

In Fig. 5 ist im Vergleich zu Fig. 1 das Druckminderventil 15 durch eine 3/3 -Wegeventil 39 ersetzt worden. Dieses 3/3- Wegeventil 39 hat zum einen die Wirkungsweise eines Druckminderventils und reduziert ebenso wie das Druckminderventil 15 den Druck vom Arbeitsdruckniveau auf ein Schmierdruckniveau von ca. 5 bar. Dazu wird der Druck der Kühlmittelzulaufleitung 36 auf das 3/3 -Wegeventil 39 zurückgeführt und wirkt gegen die Federkraft einer Feder 40. Solange der Druck in der Kühlmittelzulaufleitung 36 kleiner ist als das Schmierdruckniveau befindet sich das 3/3 -Wegeventil in der dargestellten Stellung, in dem die Kühlmittelzulaufleitung 36 mit dem Arbeitsdruck verbunden ist. Sobald der Druck in der Kühlmittelzulaufleitung 36 dem Schmierdruckniveau entspricht, nimmt das 3/3 -Wegeventil 39 eine Stellung ein, in der die Kühlmittelzulaufleitung 36 abgeschlossen wird. Ist der Druck in der Kühlmittelzulaufleitung 36 größer als das Schmiedruckniveau, verbindet das 3/3 -Wegeventil 39 die Kühlmittelzulaufleitung 36 mit einem Nullabfluss 11 zum Getriebesumpf. Somit wird zusätzlich verhindert, dass der Druck in der Kühlmittelzulaufleitung 36 über das Schmiedruckniveau ansteigen kann. Damit wird ebenfalls ein zu starker Druckanstieg in der Kühlmittelrücklaufleitung 37 verhindert. Aus diesem Grund entfällt in der Ausführungsform gemäß Fig. 5 auch kein Druckbegrenzungsventil in der Kühlmittelrücklauf- leitung 37 vorgesehen.

Ein derartiges 3/3 -Wegeventil kann auch bei der Kupplungsvorrichtung gemäß Fig. 3 verwendet werden. Auch dort könnte dann das Druckbegrenzungsventil in der Kühlmittelrücklaufleitung entfallen.

Die Kupplungsvorrichtung gemäß Fig. 5 weist außerdem einen Drucksensor 40 auf, mittels welchem der Steuerdruck 12 des 3/3- Wegeventils 9 gemessen werden kann. Der Steuerdruck 12 wird vom 3/3 -Wegeventil 9 mit einem festen Verstärkungsfaktor verstärkt. Der Wert, der sich aus dem Steuerdruck 12 multipliziert mit dem Verstärkungsfaktor ergibt, entspricht dem Differenzdruck am Kolben 3 der Kupplung. Dieser Differenzdruck ist ein direktes Maß für das übertragbare Drehmoment der Kupplung. Eine Messung des Drucks in der Schaltdruckleitung 28 würde nicht zum gewünschten Ergebnis führen, da dieser Druck vom Druck in der Rückführleitung 26 beeinflusst wird und so kein Maß für den Differenzdruck am Kolben 3 darstellt.

Ein derartig angeordneter Drucksensor kann auch bei den Kupplungsvorrichtungen gemäß den Fig. 1, 3 und 4 verwendet werden.

Claims

Patentansprüche

Kupplungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit

- Reibelementen (5,6), die mit Kühlmittel umströmt sind, die über einen

- Kolben (3) zur Drehmomentübertragung gegeneinander anpressbar sind, wobei die erste Kolbenseite (4) mit Schaltdruck und die zweite Kolbenseite (16) mit Kühlmitteldruck beaufschlagt ist,

- einem Ventil (9) , über das der Schaltdruck einstellbar ist und

- einer Vorrichtung, die eine Rückwirkung des Kühlmitteldruckes auf den Schaltdruck ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als hydraulische Widerstandskaskade (21) ausgeführt und diese zwischen Kühlmittelzulauf- und Kühlmittelrücklaufleitung (36,37) der Reibelemente (5,6) geschaltet ist, wobei eine mittig der hydraulischen Widerstandskaskade (21) abzweigende Rückführdruckleitung (26) mit dem Ventil (9) verbunden ist.

Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (9) ein 3/3 Wegeventil ist.

Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (9) einen Schieber (13) , der innerhalb einer Gehäuselängsbohrung (30) axial verschieblich angeordnet ist, aufweist.

4. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (13) an einem Endbereich eine Schieberbohrung (31) mit einem darin angeordneten Kolben (33) aufweist, die mit einer Umfangsnut (32) des Schiebers (13) in Verbindung steht.

5. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (13) eine Ringfläche (27) aufweist, die mit dem Druck aus der Rückführdruckleitung (26) beaufschlagbar ist .

6. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kühlmittelzulaufleitung (36) und/oder der Kühlmittelrücklaufleitung (37) ein Ventil (20, 39) angeordnet ist, mittels welchem der Druck in der Kühlmittelzulaufleitung (36) und/oder der Kühlmittelrücklaufleitung (37) auf einen Maximalwert begrenzbar ist .

7. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kühlmittelzulaufleitung (36) ein Ventil angeordnet ist, mittels welchem der Druck in der Kühlmittelzulaufleitung (36) auf ein Schmierdruckniveau reduzierbar und auf einen Maximalwert begrenzbar ist.

8. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelrücklaufleitung (37) der Reibelemente (5,6) und die hydraulische Widerstandskaskade (21) in einem Verbindungspunkt (25) zusammentreffen, der Verbindungs- punkt (25) wiederum mit einem Zulauf der Getriebeschmierung in Verbindung steht, wobei vor dem Zulauf der Getriebeschmierung ein Kühler (19) eingeschaltet ist.

9. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass von der Kühlmittelzulaufleitung (36) der Reibelemente (5,6) vor dem Abzweig der hydraulische Widerstandskaskade (21) eine Leitung zu einem Kühler (19) abzweigt, der mit einem Zulauf einer Getriebeschmierung (29) verbunden ist.

10. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kühlmittelzulaufleitung (36) der Reibelemente (5,6) vor dem Abzweig der hydraulische Widerstandskaskade (21) ein Kühler eingeschaltet und eine abzweigende Leitung vorgesehen ist, die mit einem Zulauf einer Getriebeschmierung (29) verbunden ist.

11. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (5,6) Bauteile einer nassen Anfahrkupplung sind.

12. Getriebe für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst .