DE102006006180A1

DE102006006180A1 - Vorrichtung zum Betreiben eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers und einer damit korrespondierenden Wandlerüberbrückungskupplung einer Getriebeeinrichtung

Info

Publication number: DE102006006180A1
Application number: DE102006006180A
Authority: DE
Inventors: Georg Gierer; Thilo Schmidt
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2007-08-16
Also published as: US20070187203A1; US7628261B2

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (100) zum Betreiben eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers (1) und einer damit korrespondierenden Wandlerüberbrückungskupplung (2) einer Getriebeeinrichtung mit einem Leitungssystem (20) mit einem Schaltventil (WDV) und einem damit zusammenwirkenden druckvariablen Druckbegrenzungsventil (WKV) beschrieben. Ventilschieber (WDV_S, WKV_S) des Schaltventils (WDV) und des Druckbegrenzungsventils (WKV) sind jeweils mit einem Vorsteuerdruck (p_VS) entgegen einer Federeinrichtung (WDV_F, WKV_F) ansteuerbar. Ein Rücklauf des Drehmomentwandlers (1) ist bei über den Rücklauf des Drehmomentwandlers (1) mit Hydraulikfluid beaufschlagbarem Kolbenraum der Wandlerüberbrückungskupplung (2) über ein Hydraulikleitungssystem (22), über eine Arbeitsdrucksteuerzunge (WKV_3) und eine Entlastungssteuerzunge (WKV_2) des Druckbegrenzungsventils (WKV) mit einer Rücklaufsteuerzunge (WDV_6) des Schaltventils (WDV) in Verbindung bringbar. Bei von dem Rücklauf des Drehmomentwandlers (1) getrennten Kolbenraum ist der Rücklauf des Drehmomentwandlers (1) über das Hydraulikleitungssystem (22) direkt mit der Rücklaufsteuerzunge (WDV_6) des Schaltventils (WDV) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers und einer damit korrespondierenden Wandlerüberbrückungskupplung einer Getriebeeinrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.

Aus der Praxis ist es hinlänglich bekannt, Antriebsstränge von Fahrzeugen mit als hydrodynamische Drehmomentwandler ausgeführten Anfahreinrichtungen auszubilden. Um hydraulische Verluste im Bereich der hydrodynamischen Drehmomentwandler zu reduzieren bzw. zu eliminieren, ist dazu übergegangen worden, den Drehmomentwandlern so genannte Wandlerüberbrückungskupplungen zuzuordnen. In geschlossenem Zustand einer Wandlerüberbrückungskupplung wird hierzu eine Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges im Bereich eines Drehmomentwandlers überbrückt. Die Drehmomentübertragung erfolgt dann im Wesentlichen mit geringeren Verlusten über eine durch Reibschluss hergestellte Verbindung.

Grundsätzlich werden zwei unterschiedliche Systemgruppen von Anfahreinrichtungen, die einen Drehmomentwandler und eine damit korrespondierende Wandlerüberbrückungskupplung umfassen, verwendet:
Bei einer ersten Systemgruppe ist die hydraulische Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung in den Hydraulikfluidkreislauf des damit korrespondierenden hydraulischen Drehmomentwandlers integriert, wobei derartige Systeme als Zweileitungswandler bezeichnet werden. Ein zur Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung vorgesehener und mit hydraulischem Druck beaufschlagbarer Wandlerkupplungskolben eines Zweileitungswandlers ist als flexibler Teller ausgebildet, dessen Nabe drehfest mit einer Turbine des hydrodynamischen Drehmomentwandlers verbunden ist.

Bei geöffneter Wandlerüberbrückungskupplung wird der Wandlerkupplungskolben von einer von einer Zulaufseite des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ausgehenden Ölströmung, die in Richtung einer Rücklaufseite des hydrodynamischen Drehmomentwandlers strömt, beaufschlagt bzw. von dieser überströmt. Zum Schließen der Wandlerüberbrückungskupplung wird ein Zulaufdruck des hydrodynamischen Drehmomentwandlers im Wesentlichen auf Null reduziert bzw. geschaltet, so dass ein im hydrodynamischen Drehmomentwandler vorliegender statischer Gesamtdruck ebenfalls im Wesentlichen auf Null abfällt. Der in Schließrichtung der Wandlerüberbrückungskupplung angeforderte Wandlerkupplungskolben, der auf einer dem hydrodynamischen Drehmomentwandler abgewandten Seite mit einem Reibbelag beschichtet ist, wird bei dem letztgenannten Betriebszustand des hydrodynamischen Drehmomentwandlers durch die Federeinrichtung des Wandlerkupplungskolbens gegen das Gehäuse der Pumpenseite des hydrodynamischen Drehmomentwandlers gedrückt.

Um die Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung und damit auch das über die Wandlerüberbrückungskupplung führbare Drehmoment zu erhöhen, wird ein Zulaufdruck der Wandlerüberbrückungskupplung angehoben. Die Erhöhung des Zulaufdrucks der Wandlerüberbrückungskupplung vergrößert die Anpressung des Wandlerkupplungskolbens gegen das Gehäuse der Pumpenseite des hydrodynamischen Drehmomentwandlers. Zudem verringert der Wandlerkupplungskolben bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung die Ölströmung durch den hydrodynamischen Drehmomentwandler auf ein vordefiniertes Minimum, so dass dem Wandlerkupplungskolben der Wandlerüberbrückungskupplung im Wesentlichen die Funktionalität eines herkömmlichen hydraulischen Rückschlagventils zugrunde liegt.

Zur Vermeidung einer Beeinträchtigung des Fahrkomforts wird die Wandlerüberbrückungskupplung vorzugsweise lediglich in solchen Betriebszuständen des Antriebsstranges geschlossen, während welchen aus Drehungleichförmigkeiten einer Brennkraftmaschine des Antriebsstranges resultierende und akustisch von einem Fahrer wahrnehmbare Anregungen im Fahrzeug unterbleiben. Im Gegensatz hierzu steht jedoch das Bestreben, die Wandlerüberbrückungskupplung zur Reduzierung der bei geöffneter Wandlerüberbrückungskupplung im hydrodynamischen Drehmomentwandler auftretenden hydraulischen Verlustleistung während eines Anfahrvorganges möglichst rasch zu schließen.

Aus der DE 198 58 541 A1 ist eine elektronisch-hydraulische Steuereinrichtung eines automatisch schaltenden Kraftfahrzeuggetriebes bekannt, welche eine Vorrichtung zum Betreiben eines vorliegend der ersten Systemgruppe zugeordneten Zweileitungswandlers, d. h. eines hydrodynamischen Drehmomentswandlers und einer damit korrespondierenden Wandlerüberbrückungskupplung, umfasst.

In der DE 10 2005 016 495.1 ist ebenfalls ein hydraulisches Steuersystem für einen Zweileitungswandler beschrieben, welches zur bedarfsgerechten Betätigung eines Zweileitungswandlers ein Schaltventil und ein damit zusammenwirkendes Druckbegrenzungsventil aufweist. Das Steuersystem ist mit einem Schaltventil und einem damit wirkverbundenen druckvariablen Druckbegrenzungsventil ausgeführt, deren Ventilschieber mit mit hydraulischem Druck beaufschlagbaren Wirkflächen ausgebildet sind und jeweils mit einem Vorsteuerdruck entgegen einer Federeinrichtung ansteuerbar sind.

Zusätzlich sind das Schaltventil und das Druckbegrenzungsventil mit mehreren mit Steuerleitungen verbundenen Steuerzungen ausgestaltet, wobei die Steuerleitungen zum Beaufschlagen des Drehmomentwandlers und der Wandlerüberbrückungskupplung mit Hydraulikfluid im Bereich ihrer der den Steuerzungen abgewandten Enden mit dem Drehmomentwandler und der Wandlerüberbrückungskupplung verbunden sind. Eine mit Versorgungsdruck beaufschlagbare Versorgungssteuerzunge des Schaltventils ist mit einer mit einer Zulaufseite des Drehmomentwandlers verbindbaren Arbeitsdrucksteuerzunge des Schaltelementes in Wirkverbindung bringbar.

Zudem liegt zwischen einen Steuerraum des Schaltventils, der mit der Versorgungssteuerzunge in Deckung bringbar ist, begrenzenden Wirkflächen des Ventilschiebers des Schaltventils eine Flächendifferenz vor, um den Durchfluss durch den Drehmomentwandler bei geöffneter Wandlerüberbrückungskupplung regeln zu können.

Aus der Automobiltechnischen Zeitschrift 97 (1995), Nr. 10, S. 698 bis 706, "Elektrohydraulische Steuerung und äußere Schaltung des automatischen Getriebes W5A 330/580 von Mercedes-Benz", ist eine Vorrichtung zum Betreiben eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit einer damit korrespondierenden Wandlerüberbrückungskupplung bekannt. Die Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung ist vom Hydraulikfluidkreislauf des Drehmomentwandlers getrennt ausgeführt. Der Kolbenraum der Wandlerüberbrückungskupplung ist über eine vom hydraulisch durchströmten Bereich des Drehmomentwandlers getrennte Steuerleitung mit dem für die Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung erforderlichen hydraulischen Betätigungsdruck beaufschlagbar, während die Wandlerüberbrückungskupplung wie bei einem Zweileitungswandler räumlich in das Gehäuse des Drehmomentwandlers integriert ist. Derartige Anfahreinrichtungen werden in der Praxis als Dreileitungswandler bezeichnet und werden vorliegend der zweiten Systemgruppe zugeordnet.

Bei weiteren aus der Praxis bekannten Ausgestaltungen von Anfahreinrichtungen, die einen Drehmomentwandler und eine damit korrespondierende, jedoch vom Drehmomentwandler getrennt hydraulisch betätigbare Wandler überbrückungskupplung aufweisen und die ebenfalls der zweiten Systemgruppe zugeordnet werden, ist die Wandlerüberbrückungskupplung vom Drehmomentwandler räumlich getrennt an beliebig anderer Stelle im Antriebsstrang eines Fahrzeugs, beispielsweise als Schaltkupplung oder als Bremse in einem Gehäuse einer Getriebeeinrichtung, angeordnet.

Die bekannten Vorrichtungen zum Betreiben von Anfahreinrichtungen der ersten Systemgruppe und die bekannten Vorrichtungen zum Betreiben von Anfahreinrichtungen der zweiten Systemgruppe weisen mit Steuerzungen von Ventileinrichtungen der Vorrichtungen verbundene Steuerleitungen auf, welche jeweils über Hydraulikleitungen eines Hydraulikleitungssytems mit dem hydrodynamischen Drehmomentwandler und der Wandlerüberbrückungskupplung verbunden sind, um dort jeweils die erforderlichen Betätigungsdrücke betriebszustandsabhängig einstellen zu können.

Nachteilig dabei ist jedoch, dass die bekannten Vorrichtungen zum Betreiben von zur ersten Systemgruppe gehörenden Anfahreinrichtungen und die bekannten Vorrichtungen zum Betreiben von zur zweiten Systemgruppe gehörenden Anfahreinrichtungen im allgemeinen systembedingt derart unterschiedlich ausgeführt sind, dass Anfahreinrichtungen einer Systemgruppe nicht mit Vorrichtungen betreibbar sind, die zum Betätigen von Anfahreinrichtungen der jeweils anderen Systemgruppe vorgesehen sind. Dies ist jedoch unerwünscht, da im Bereich der Getriebesteuerung keine kostengünstigen standardisierten Baugruppen verwendet werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Betreiben eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers und einer damit korrespondierenden Wandlerüberbrückungskupplung zur Verfügung zu stellen, mittels welcher sowohl Anfahreinrichtungen der ersten Systemgruppe als auch der zweiten Systemgruppe betreibbar sind und die we nigstens teilweise eine systemgruppenunabhängige standardisierte Baugruppe aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers und einer damit korrespondierenden Wandlerüberbrückungskupplung einer Getriebeeinrichtung ist mit einem Leitungssystem mit einem Schaltventil und einem damit zusammenwirkenden druckvariablen Druckbegrenzungsventil ausgeführt, wobei Ventilschieber des Schaltventils und des Druckbegrenzungsventils jeweils mit einem Vorsteuerdruck entgegen einer Federeinrichtung ansteuerbar sind. Zusätzlich sind das Schaltventil und das Druckbegrenzungsventil mit mehreren mit Steuerleitungen verbundenen Steuerzungen ausgeführt, die zum Beaufschlagen des Drehmomentwandlers und der Wandlerüberbrückungskupplung mit Hydraulikfluid im Bereich ihrer der den Steuerzungen abgewandten Enden mit mit einer Zulaufseite und einer Rücklaufseite des Drehmomentwandlers sowie eines Kolbenraumes der Wandlerüberbrückungskupplung verbundenen Hydraulikleitungen eines Hydraulikleitungssystems verbunden sind.

Erfindungsgemäß ist ein Rücklauf des Drehmomentwandlers bei ausgehend vom Rücklauf des Drehmomentwandlers mit Hydraulikfluid beaufschlagbarem Kolbenraum der Wandlerüberbrückungskupplung über das Hydraulikleitungssystem über eine Arbeitsdrucksteuerzunge und eine Entlastungssteuerzunge des Druckbegrenzungsventils mit einer Rücklaufsteuerzunge des Schaltventils in Verbindung bringbar ist und bei ausgehend vom Rücklauf des Drehmomentwandlers getrenntem Kolbenraum der Wandlerüberbrückungskupplung über das Hydraulikleitungssystem direkt mit der Rücklaufsteuerzunge des Schaltventils verbunden.

Damit stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens bereichsweise eine standardisierte Steuer- und Regelvorrichtung dar, die im Bereich des Leitungssystems ohne konstruktive Änderungen sowohl zum Betreiben einer als Zweileitungswandler ausgeführten Anfahreinrichtung als auch einer als Dreileitungswandler ausgeführten Anfahreinrichtung eines Antriebsstranges eines Fahrzeugs einsetzbar ist.

Das bedeutet, dass der das Leitungssystem mit dem Schaltventil und mit dem druckvariablen Druckbegrenzungsventil umfassende Teil der Vorrichtung kostengünstig in ein hydraulisches Getriebesteuergerät integrierbar ist, welches sowohl für die Ansteuerung einer mit einem Zweileitungswandler kombinierten Getriebeeinrichtung als auch für die Ansteuerung einer mit einem Dreileitungswandler kombinierten Getriebeeinrichtung verwendbar ist. Die systembedingte unterschiedliche Anbindung des Getriebesteuergerätes an den Zweileitungswandler bzw. an den Dreileitungswandler erfolgt im Bereich des Hydraulikleitungssystems der Vorrichtung, die vorzugsweise in einen Bereich eines Gehäuses des Zweileitungswandlers oder des Dreileitungswandlers, das als separates Gehäuse oder einstückig mit einem Gehäuse der Getriebeeinrichtung ausgeführt sein kann.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Gesamtherstellkosten einer mit einer Anfahreinrichtung der ersten Systemgruppe oder der zweiten Systemgruppe kombinierten Getriebeeinrichtung auf einfache Art und Weise im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Getriebeeinrichtungen reduzierbar, da konstruktive Änderungen im hydraulischen Steuersystem einer Getriebeeinrichtung mit einer der vorbeschriebenen Anfahreinrichtungen jeweils in Bereiche verlagert sind, die aufgrund der Funktionsunterschiede der Anfahreinrichtung voneinander abweichen und daher nicht standardisiert ausführbar sind.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Übersichtlichkeit halber für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Es zeigt:
1 eine stark schematisiert dargestellte und als Zweileitungswandler ausgeführte Anfahreinrichtung eines Antriebstranges eines Fahrzeugs;
2 ein stark schematisiertes Schaltschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mittels der ein Zweileitungswandler betrieben wird;
3 eine Ventilkennlinie eines Schaltventils und eine Ventilkennlinie eines druckvariablen Druckbegrenzungsventils der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 2;
4 eine stark schematisiert dargestellte und als Dreileitungswandler ausgeführte Anfahreinrichtung eines Antriebsstranges eines Fahrzeugs;
5 ein stark schematisiertes Schaltschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mittels der ein Dreileitungswandler betrieben wird; und
6 eine Ventilkennlinie des Schaltventils und eine Ventilkennlinie des druckvariablen Druckbegrenzungsventils der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 5.
In 1 ist eine stark schematisierte Darstellung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 mit einer geregelten Wandlerüberbrückungskupplung 2 dargestellt, welcher in an sich bekannter Art und Weise mit einem Turbinenrad 3, einem Pumpenrad 4 und einem Leitrad 5 ausgebildet ist. Des Weiteren ist ein Wandlerkupplungskolben 6 vorgesehen, der drehfest mit dem Turbinenrad 3 verbunden ist. Zusätzlich ist der Wandlerkupplungskolben 6 in Bezug auf das Pumpenrad 4 in axialer Richtung verschieblich ausgeführt, wobei sich eine axiale Position des Wandlerkupplungskolbens 6 in Abhängigkeit einer an dem Wandlerkupplungskolben 6 angreifenden und in Schließrichtung der Wandlerüberbrückungskupplung 2 wirkenden Federeinrichtung 7, einem Zulaufdruck p_WD_zu des Drehmomentwandlers und eines Zulaufdrucks p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2, d. h. in Abhängigkeit einer aus diesen drei Kraftkomponenten resultierenden und an dem Wandlerkupplungskolben 6 angreifenden Gesamtkraftkomponente, einstellt.
Bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung 2 kommt der Wandlerkupplungskolben 6 mit einem auf seiner dem Turbinenrad 3 abgewandten Seite angeordneten Reibbelag 8 an einem an einem Gehäuse 9 vorgesehenen weiteren Reibbelag 10 zur Anlage, wobei das Gehäuse 9 drehfest mit dem Pumpenrad 4 verbunden ist. Im Gegensatz dazu liegt der Wandlerkupplungskolben 6 bei geöffneter Wandlerüberbrückungskupplung 2 nicht an dem weiteren Reibbelag 10 des Gehäuses 9 an, so dass der Drehmomentwandler 1 ausgehend von einem in 2 dargestellten Schaltventil WDV einer Vorrichtung 100 zum Betreiben des Drehmomentwandlers 1 und der Wandlerüberbrückungskupplung, welches nachfolgend als Wandlerdruckventil bezeichnet wird, über die Wandlerüberbrückungskupplung 2 in Richtung eines ebenfalls in 2 dargestellten druckvariablen Druckbegrenzungsventils WKV der Vorrichtung 100, welches nachfolgend als Wandlerkupplungsventil bezeichnet wird, von Hydraulikfluid durchströmt wird. Dabei strömt das Hydraulikfluid mit einem über das Wandlerdruckventil WDV eingestellten Zulaufdruck p_WD_zu des Drehmomentwandlers 1 in den Drehmomentwandler 1 ein und strömt mit einem Rücklaufdruck p_WD_ab in Abhängigkeit der hydrodynamischen Verhältnisse im Drehmomentwandler 1 mit entsprechend gewandelter Höhe in Richtung des Wandlerkupplungsventils WKV aus dem Drehmomentwandler 1 aus.
Der Rücklaufdruck p_WD_ab des Drehmomentwandlers 1 ergibt sich aus dem Druckverlust des vom Wandlerdruckventil WDV hinzugeförderten Volumenstrom im Wandler und dem von der Getriebekühlung/Schmierung erzeugten Gegendruck.
Mit abnehmendem Zulaufdruck p_WD_zu des Drehmomentwandlers 1 und gleichzeitig ansteigendem Zulaufdruck p_WK_zu zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 im Drehmomentwandler 1 nimmt die am Wandlerkupplungskolben 6 angreifende und in Öffnungsrichtung der Wandlerüberbrückungskupplung 2 wirkende Gesamtkraftkomponente ab, so dass ab Unterschreiten eines Druckwerts des Zulaufdrucks p_WD_zu des Drehmomentwandlers 1 die Wandlerüberbrückungskupplung 2 schließt und der Drehmomentwandler 1 ausgehend vom Wandlerdruckventil WDV nicht mehr durchströmt wird. Dabei schließt die Wandlerüberbrückungskupplung 6 bei einem Druckwert des Zulaufdrucks p_WD_zu des Drehmomentwandlers 1, der kleiner als ein vordefinierter Druckwert des Zulaufdrucks p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung ist. In diesem Betriebszustand des Drehmomentwandlers 1 greift an den Wandlerkupplungskolben 6 eine die Wandlerüberbrückungskupplung 2 schließende Gesamtkraftkomponente an. D. h., dass die sich aus der Federkraft der Federeinrichtung 7 der Wandlerüberbrückungskupplung 2 und dem am Wandlerkupplungskolben 6 angreifenden Zulaufdruck p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung zusammensetzende Kraftkomponente größer ist als die aus dem Zulaufdruck p_WD_zu des Drehmomentwandlers 1 resultierende Kraftkomponente.
Der als so genannter Zweileitungswandler ausgeführte Drehmomentwandler 1 und die geregelte Wandlerüberbrückungskupplung 2 sind in 2 stark schematisiert in Form einer Drosselstelle sowie eines Rückschlagventils dargestellt, wobei der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 durch das Wandlerdruckventil WDV, das mit mehreren Steuerzungen WDV_1 bis WDV_8, einer Federeinrichtung WDV_F und einem Ventilschieber WDV_S ausgeführt ist, angesteuert wird. Die geregelte Wandlerüberbrückungskupplung 2 wird über das Wandlerkupplungsventil WKV angesteuert, das ebenfalls mit mehreren Steuerzungen WKV_1 bis WKV_6, einer Federeinrichtung WKV_F und einem Ventilschieber WKV_S ausgebildet ist.
Das Wandlerdruckventil WDV und das Wandlerkupplungsventil WKV werden über eine Steuerleitung L1 eines Leitungssystems 20, welches auf einer dem Wandlerdruckventil WDV und dem Wandlerkupplungsventil WKV zugewandten Seite einer Systemgrenze 21 der Vorrichtung 100 angeordnet ist, von einem nicht näher dargestellten Drucksteuerventil eines Vorsteuersystems mit einem über ein nicht näher dargestelltes elektrisches Getriebesteuergerät in an sich bekannter Art und Weise eingestellten Vorsteuerdruck p_VS an Stirnflächen der Ventilschieber WDV_S und WKV_S, die mit den Vorsteuerdrucksteuerzungen WDV_1 und WKV_1 in Verbindung stehen, entgegen den in den Federraumsteuerzungen WDV_8 und WKV_6 angeordneten Federeinrichtungen WDV_F und WKV_F beaufschlagt, wobei in Abhängigkeit des über die Steuerleitung L1 an dem Wandlerdruckventil WDV bzw. an dem Wandlerkupplungsventil WKV anliegenden Vorsteuerdrucks p_VS jeweils der Zulaufdruck p_WD_zu des Drehmomentwandlers 1 und der Zulaufdruck p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 in der in 3 dargestellten Art und Weise einstellbar sind. Zudem werden die Zulaufdrücke p_WD_zu und p_WK_zu in Abhängigkeit eines über eine Steuerleitung L2 des Leitungssystems 20 und über ein in an sich bekannter Art und Weise als Druckbegrenzungsventil ausgebildetes und in der Zeichnung nicht näher dargestelltes Sys temdruckventil eingestellten Systemdrucks p_sys über das Wandlerdruckventil WDV und das Wandlerkupplungsventil WKV geregelt eingestellt.
Der Systemdruck p_sys liegt über die Steuerleitung L2 an einer Versorgungssteuerzunge WDV_2 des Wandlerdruckventils WDV an, die über eine Steuerleitung L3 des Leitungssystems 20 und eine Hydraulikleitung HL3 eines Hydraulikleitungssystems 22 der Vorrichtung 100, welches auf der dem Wandlerdruckventil WDV und dem Wandlerkupplungsventil WKV abgewandten Seite der Systemgrenze 21 der Vorrichtung 100 angeordnet ist, mit der Zulaufseite des Drehmomentwandlers 1 verbunden ist. Der Rücklauf des Drehmomentwandlers 1 ist über eine Hydraulikleitung HL4 des Hydraulikleitungssystems 22 und eine Steuerleitung L4 des Leitungssystems 20 mit der Arbeitsdrucksteuerzunge WKV_3 verbunden.
Zusätzlich ist das Wandlerdruckventil WDV mit einer Befüllsteuerzunge WDV_4 ausgebildet, die über eine zur Steuerleitung L2 parallel verlaufende weitere Steuerleitung L5, die zusätzlich mit einer Drossel 17 ausgeführt ist, mit einem gegenüber dem Systemdruck p_sys gedrosselten Versorgungsdruck beaufschlagt wird. Die Befüllsteuerzunge WDV_4 ist über eine Steuerleitung L6 des Leitungssystems 20, eine damit verbundene Hydraulikleitung HL6 des Hydraulikleitungssystems 22 und eine wiederum damit verbundene Steuerleitung L7 des Leitungssystems 20 mit einer Entlastungssteuerzunge WDV_7 des Wandlerdruckventils WDV verbunden. Die Entlastungssteuerzunge WDV_7 des Wandlerdruckventils WDV ist mit dem Druckbegrenzungsventil 11 verbunden, mittels welchem im Leitungssystem 20 und im Hydraulikleitungssystem 22 gemäß 2 ein vordefiniertes Druckniveau p_0 niemals unterschritten wird. Das weitere Druckbegrenzungsventil 11 ist vorliegend als Plattenventil ausgebildet, welches eine gegen den statischen Druck im hydrodynamischen Drehmomentwandler 1 angefederte Federplatte 12 und eine Federeinrichtung 13 aufweist.
Darüber hinaus ist eine Schmier- und Kühlölsteuerzunge WDV_5 mit einem stark schematisiert dargestellten Schmier- und Kühlölkreislauf 14 einer Getriebevorrichtung des Antriebsstranges verbunden, um den Schmier- und Kühlölkreislauf 14 bei entsprechender Stellung des Ventilschiebers WDV_S des Wandlerdruckventils WDV mit der für die Schmierung und Kühlung der Getriebekomponenten der Getriebeeinrichtung erforderlichen Schmier- und Kühlölmenge zu versorgen.
Das Wandlerkupplungsventil WKV ist mit einer bei entsprechender Stellung des Ventilschiebers WKV_S des Wandlerkupplungsventils WKV mit der Arbeitsdrucksteuerzunge WKV_3 verbindbaren Entlastungssteuerzunge WKV_2 ausgeführt, die über eine Steuerleitung L8, eine im Bereich der Systemgrenze 20 mit der Steuerleitung L8 verbundene Hydraulikleitung HL8 und eine mit der Hydraulikleitung HL8 im Bereich der Systemgrenze 20 verbundene weitere Steuerleitung L9 mit einer Rücklaufsteuerzunge WDV_6 des Wandlerdruckventils WDV verbunden ist. Die Rücklaufsteuerzunge WDV_6 des Wandlerdruckventils WDV ist bei entsprechender Stellung des Ventilschiebers WDV_S des Wandlerdruckventils WDV mit der Entlastungssteuerzunge WDV_7 des Wandlerdruckventils WDV verbunden, womit der vom Rücklauf des Drehmomentwandlers 1 in Richtung des Wandlerkupplungsventils WKV fließende Hydraulikfluidvolumenstrom über das Leitungssystem 20, das Hydraulikleitungssystem 22 und wiederum das Leitungssystem 20 in ein stromab des weiteren Druckbegrenzungsventils 11 angeordnetes Hydraulikfluidreservoir 28 bzw. einen Ölsumpf einer Getriebeeinrichtung führbar ist.
Ist die Rücklaufsteuerzunge WDV_6 des Wandlerdruckventils WDV ventilschieberseitig gegenüber der Entlastungssteuerzunge WDV_7 des Wandlerdruckventils WDV gesperrt und mit der Schmier- und Kühlölsteuerzunge WDV_5 verbunden, wird der über den Drehmomentwandler 1 geführte Hydraulikvolumenstrom über die Hydraulikleitung HL4, die Steuerleitung L4, die Arbeitsdrucksteuerzunge WKV_3, die Entlastungssteuerzunge WKV_2, die Steu erleitung L8, die Hydraulikleitung HL8, die Steuerleitung L9, die Rücklaufsteuerzunge WDV_6 und die Schmier- und Kühlölsteuerzunge WDV_5 in Richtung des Schmier- und Kühlölkreislaufes 14 geleitet, wobei das aus dem Drehmomentwandler 1 austretende Hydraulikfluid auf dem vorbeschriebenen Weg die Systemgrenze 20 zwischen dem Leitungssystem 20 und dem Hydraulikleitungssystem 22 dreimal kreuzt.
Im Bereich des Leitungssystems 20 zweigt zwischen der Systemgrenze 21 und der Arbeitsdrucksteuerzunge WKV_3 des Wandlerkupplungsventils WKV von der Steuerleitung L4 eine weitere Steuerleitung L10 ab, die mit einer Rückführsteuerzunge WKV_5 des Wandlerkupplungsventils WKV verbunden ist. Damit besteht die Möglichkeit, den Rücklaufdruck p_WD_ab des Drehmomentwandlers 1 bzw. den Zulaufdruck p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 im Bereich der Rückführsteuerzunge WKV_5 des Druckbegrenzungsventils WKV am Ventilschieber WKV_S des Wandlerkupplungsventils WKV anzulegen, der zu dem im Bereich der Vorsteuerdrucksteuerzunge WKV_1 des druckvariablen Druckbegrenzungsventils WKV am Ventilschieber WKV_S des Wanderkupplungsventils WKV anliegenden Vorsteuerdruck p_VS entgegengerichtet wirkt. Damit ist der Rücklaufdruck p_WD_ab des Drehmomentwandlers 1 bzw. der Zulaufdruck p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 auf einfache Art und Weise regelbar.
Um den Zulaufdruck p_WD_zu des Drehmomentwandlers bei geöffneter Wandlerüberbrückungskupplung 2 regeln zu können, weist der Ventilschieber WDV_S des Wandlerdruckventils WDV zwischen einen Steuerraum 24 des Wandlerdruckventils WDV, der mit der Versorgungssteuerzunge WDV_2 und der Arbeitsdrucksteuerzunge WDV_3 des Wandlerdruckventils WDV in Deckung bringbar ist, begrenzenden Wirkflächen 25, 26 eine Flächendifferenz auf. Über die Flächendifferenz zwischen den Wirkflächen 25 und 26 des Ventilschiebers WDV_S des Wandlerdruckventils WDV wird der Zulaufdruck p_WD_zu des Drehmomentwandlers 1 bei geöffneter Wandlerüberbrü ckungskupplung auf einfache Art und Weise in Abhängigkeit des Vorsteuerdruckes p_VS und der Federeinrichtung WDV_F des Wandlerdruckventils WDV geregelt.
In 3 sind die Ventilkennlinien V_WDV und V_WKV des Wandlerdruckventils WDV und des Wandlerkupplungsventils WKV der Vorrichtung 100 gemäß 2 dargestellt, welche sich aufgrund der Anordnung des weiteren Druckbegrenzungsventils 11 stromab der Entlastungssteuerzunge WDV_7 des Wandlerdruckventils WDV einstellen. Dabei entsprechen die Ventilkennlinien V_WDV und V_WKV des Wandlerdruckventils WDV und des Wandlerkupplungsventils WKV jeweils den Zulaufdrücken p_WD_zu und p_WK_zu des Drehmomentwandlers 1 und der Wandlerüberbrückungskupplung 2.
Die Ventilkennlinien V_WDV und V_WKV des Wandlerdruckventils WDV und des Wandlerkupplungsventils WKV der Vorrichtung 100 gemäß 2 weisen zwischen einem ersten Vorsteuerdruckwert p_VS_0 und einem zweiten Vorsteuerdruck p_VS_1 eine Abweichung auf, die aufgrund eines Druckabfalls, der beim Durchströmen des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 auftritt, verursacht wird. Anschließend verlaufen die Ventilkennlinien V_WDV und V_WKV mit steigenden Vorsteuerdruckwerten p_VS ausgehend vom zweiten Vorsteuerdruckwert p_VS_1 bis hin zu einem dritten Vorsteuerdruckwert p_VS_2 parallel zueinander, wobei der Wandlerzulaufdruck p_WD_zu und der Wandlerrücklaufdruck p_WD_ab bzw. der Zulaufdruck p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 proportional zu dem Anstieg des Vorsteuerdruckes abnehmen, wobei zu dieser Zeit der Durchfluß durch den Wandler nahe Null ist.
Ein Bereich zwischen einem vierten Vorsteuerdruckwert p_VS_3 und dem dritten Vorsteuerdruckwert p_VS_2 der Ventilkennlinien V_WDV, V_WKV wird als so genannter Fußpunktbereich des Drehmomentwandlers 1 bezeichnet, wobei die Wandlerüberbrückungskupplung 2 bei Vorsteuerdruckwerten kleiner als der dritte Vorsteuerdruckwert p_VS_2 geöffnet ist und bei Vorsteuerdruckwerten größer als der vierte Vorsteuerdruckwert p_VS_3 geschlossen ist. Im Vorsteuerdruckbereich zwischen den Vorsteuerdruckwerten p_VS_2 und p_VS_3 kommt der Wandlerkupplungskolben 6 durch die in Schließrichtung der Wandlerüberbrückungskupplung 2 wirkende Federeinrichtung 7 am Gehäuse 9 zum Anliegen, wobei in diesem Betriebszustand der Wandlerüberbrückungskupplung 2 im Wesentlichen kein Drehmoment über die Wandlerüberbrückungskupplung 2 führbar ist.
Erst nach Überschreiten des vierten Vorsteuerdruckwertes p_VS_3 steigt der Zulaufdruck p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 proportional zum Vorsteuerdruck p_VS stetig an während der Wandlerzulaufdruck p_WD_zu auf dem durch das weitere Druckbegrenzungsventil 11 eingestellten Druckniveau p_0 verbleibt, wodurch die Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung 2 bis auf einen maximalen Wert angehoben wird.
Bei der in 2 dargestellten Vorrichtung 100 stellt der so genannte Fußpunktbereich des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 einen gewissen Bereich des Vorsteuerdruckes p_VS dar, in dem weder der Zulaufdruck p_WD_zu des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 noch der Zulaufdruck p_WK_zu der geregelten Wandlerüberbrückungskupplung 2 verändert wird. D. h., dass der Fußpunktbereich des Drehmomentwandlers im Wesentlichen einen neutralen Druckregelbereich darstellt, der zum Ausgleich von Toleranzen im der Vorrichtung 100 zugeordneten Vorsteuersystem vorgesehen ist.
Das durch die Anordnung des weiteren Druckbegrenzungsventils 11 im Leitungssystem 20 der Vorrichtung 100 eingestellte vordefinierte Druckniveau p_0 bewirkt, dass die im Hydraulikfluid gelöste Luft im Hydraulikfluid in gelöster Form verbleibt und Kavitation über den gesamten Betriebsbereich des Drehmomentwandlers in diesem vermieden wird.
Das Druckniveau p_0 ist von der leitungssystemseitig mit hydraulischem Druck beaufschlagbaren Plattenwirkfläche der Ventilplatte 12 sowie der Federkraft der Federeinrichtung 13 des Druckbegrenzungsventils 11 abhängig und ist beispielsweise durch Variation dieser beiden Parameter in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Betriebszustandes der Vorrichtung 100 veränderbar.
Dadurch, dass durch das Druckbegrenzungsventil 11 in der Vorrichtung 100 auf der Zulaufseite des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 das vordefinierte Druckniveau p_0 an dem Wandlerkupplungskolben 6 auch bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung 2 anliegt, reduziert sich die Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung 2 bei gleichem Zulaufdruck p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 im Vergleich zu einer Vorrichtung, bei der das Druckniveau auf der Zulaufseite des Drehmomentwandlers 1 im Wesentlichen Null ist, da die Druckdifferenz bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung zwischen der Zulaufseite der Wandlerüberbrückungskupplung und dem Drehmomentwandler um den Wert des vordefinierten Druckniveaus p_0 reduziert ist. Diese Reduzierung wird vorliegend durch einen wenigstens um das vordefinierte Druckniveau p_0 erhöhten Zulaufdruck p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 kompensiert.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Vorrichtung 100 gemäß 2 in Verbindung mit der Darstellung gemäß 3 ausgehend vom ersten Vorsteuerdruckwert p_VS_0 näher beschrieben.
Der erste Vorsteuerdruckwert p_VS_0 ist wenigstens annähernd Null. In diesem Betriebszustand ist der Ventilschieber WDV_S des Wandlerdruckventils WDV durch die am Ventilschieber WDV_S in entgegengesetzter Richtung zu dem Steuerdruck p_VS_am Ventilschieber WDV_S angreifende Federeinrichtung WDV_F umgeschoben, dass der Zulaufdruck p_WD_zu des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 maximal ist. Dies resultiert aus der Tatsache, dass der Systemdruck p_sys über den sich in völlig umgeschobener Stellung befindlichen Ventilschieber WDV_S des Wandlerdruckventils WDV vom Wandlerdruckventil WDV auf ein Maximum reduziert wird, welches über die Flächendifferenz zwischen den Wirkflächen 25 und 26 des Ventilschiebers WDV_S und die Federkraft der Federeinrichtung WDV_F des Wandlerdruckventils WDV eingestellt wird.
Gleichzeitig ist die Entlastungssteuerzunge WDV_7 von der Rücklaufsteuerzunge WDV_6 des Wandlerdruckventils WDV in der Druck regelnden Stellung des Ventilschiebers WDV_S getrennt, so dass der Rücklauf des Drehmomentwandlers 1 zunächst vom stromab des weiteren Druckbegrenzungsventils 11 vorgesehenen drucklosen Ölsumpf getrennt ist. Die Druckregelung im Bereich der Arbeitsdrucksteuerzunge WDV_3 des Wandlerdruckventils WDV findet über die so genannte Modulation des Wandlerdruckventils WDV zwischen der Versorgungssteuerzunge WDV_2 und der Befüllsteuerzunge WDV_4 statt, wobei der Druck im Bereich der Arbeitssteuerzunge WDV_3 größer ist als das über das Druckbegrenzungsventil 11 vordefinierte Druckniveau p_0.
Nach dem Durchströmen des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 liegt an der Arbeitsdrucksteuerzunge WKV_3 und der Rückführsteuerzunge WKV_5 des Wandlerkupplungsventils WKV der Rücklaufdruck p_WD_ab des Drehmomentwandlers 1 an, der im Wesentlichen dem in 3 dargestellten Zulaufdruck p_WK_zu der geregelten Wandlerüberbrückungskupplung 2 entspricht, wobei die Differenz zwischen dem Zulaufdruck p_WD_zu des Drehmomentwandlers 1 und dem Rücklaufdruck p_WD_ab des Drehmomentwandlers 1 bzw. des Zulaufdrucks p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 im Bereich zwischen dem ersten Vor steuerdruckwert p_VS_0 und dem zweiten Vorsteuerdruckwert p_VS_1 aufgrund des Druckabfalls, der beim Durchströmen des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 auftritt, verursacht wird.
Das Wandlerkupplungsventil WKV wird bei Anliegen des ersten Vorsteuerdruckwertes p_VS_0 durch die an dem Ventilschieber WKV_S angreifende Federeinrichtung WKV_F und den gleichgerichtet an einer Wirkfläche 15 des Ventilschiebers WKV_S des Wandlerkupplungsventils WKV angreifenden Rücklaufdruck p_WD_ab des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 vollständig umgeschoben, so dass die Versorgungssteuerzunge WKV_4 von der Arbeitsdrucksteuerzunge WKV_3 des Wandlerkupplungsventils WKV getrennt ist und der über die Steuerleitung L2 des Leitungssystems 20 am Wandlerkupplungsventil WKV anliegende Systemdruck p_sys nicht in Richtung der geregelten Wandlerüberbrückungskupplung 2 geführt wird.
Mit steigendem Vorsteuerdruck p_VS werden sowohl der Ventilschieber WDV_S des Wandlerdruckventils WDV als auch der Ventilschieber WKV_S des Wandlerkupplungsventils WKV entgegen der in Abhängigkeit der Federrate der Federeinrichtung WDV_F bzw. WKV_F am Ventilschieber WDV_S bzw. WKV_S anliegenden Federkraft und dem am Ventilschieber WKV_S des Wandlerkupplungsventils WKV anliegenden Rücklaufdruck p_WD_ab des Drehmomentwandlers 1 derart verschoben, dass der Zulaufdruck p_WD_zu des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 und damit auch der Rücklaufdruck p_WD_ab des Drehmomentwandlers 1 in der in 3 dargestellten Art und Weise bis hin zum dritten Vorsteuerdruckwert p_VS_2 durch Anheben des Vorsteuerdrucks p_VS reduziert werden, wobei sich der Ventilschieber WKV_S des Wandlerkupplungsventils WKV erst kurz vor Überschreiten des Druckwertes p_VS_2 in Richtung der Modulationssteuerkanten der Steuerzungen WKV_2 und WKV_4 bewegt.
Des Weiteren wird der Ventilschieber WKV_S des Wandlerkupplungsventils WKV mit zunehmendem Vorsteuerdruck p_VS entgegen der Federrate der Federeinrichtung WKV_F zunehmend in Richtung der Federraumsteuerzunge WKV_6 des Wandlerkupplungsventils WKV verschoben, so dass der Ventilschieber WKV_S die Steuerkante der Versorgungssteuerzunge WKV_4 überstreicht und ventilschieberseitig die Verbindung mit der Arbeitsdrucksteuerzunge WKV_3 geöffnet wird.
Bei Erreichen des zweiten Vorsteuerdruckwertes p_VS_1 wird eine Durchströmung des Drehmomentwandlers 1 durch den Gegendruck des Schmier- und Kühlölkreislaufes 14 verhindert, so dass sich die Ventilkennlinien V_WDV und V_WKV des Wandlerdruckventils WDV und des Wandlerkupplungsventils WKV synchronisieren. Das heißt, dass der Zulaufdruck p_WD_zu des Wandlerdruckventils WDV und der Zulaufdruck p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 ab dem zweiten Vorsteuerdruckwert p_VS_1 gleich sind, wobei sich der Zulaufdruck p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 zu diesem Vorsteuerdruckwert aus dem Rücklaufdruck p_WD_ab und dem über das Wandlerkupplungsventil WKV über die Versorgungssteuerzunge WKV_4 und die Arbeitsdrucksteuerzunge WKV_3 durchgeleiteten Druckanteil des über die Zuführleitung L2 am Wandlerkupplungsventil WKV anliegenden Systemsdrucks p_sys zusammensetzt.
4 zeigt wie 1 eine stark schematisierte Darstellung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 mit einer damit korrespondierenden geregelten Wandlerüberbrückungskupplung 2, wobei die Wandlerüberbrückungskupplung 2 mit einem vom Innenraum des Drehmomentwandlers 1 getrennt ausgeführten Kolbenraum 27 ausgeführt ist. Die vorliegend als so genannter Dreileitungswandler ausgeführte Anfahreinrichtung wird über eine in 5 dargestellte Vorrichtung 100 angesteuert, welche sich von der Vorrichtung 100 gemäß 2 lediglich im Bereich des Hydraulikleitungssystems 22, d. h. auf der dem Wandlerdruckventil WDV und dem Wandlerkupplungsventil WKV abgewandten Seite der Systemgrenze 21 unterscheidet.
Bei der in 5 dargestellten Vorrichtung 100 ist der Rücklauf des Drehmomentwandlers 1 über die Hydraulikleitung HL4 des Hydraulikleitungssystems 22 direkt mit der Steuerleitung L9 des Leitungssystems 20 verbunden, so dass der Durchfluss durch den Drehmomentwandler 1 von der Arbeitsdrucksteuerzunge WDV_3 des Wandlerdruckventils, die Steuerleitung L3, die Hydraulikleitung HL3, den Innenraum des Drehmomentwandlers 1, die Hydraulikleitung HL4, die Steuerleitung L9, die Rücklaufsteuerzunge WDV_6 und bei entsprechender Stellung des Ventilschiebers WDV_S des Wandlerdruckventils WDV anschließend über die Entlastungssteuerzunge WDV_7 in Richtung des weiteren Druckbegrenzungsventils 11 geführt wird, ohne das Wandlerkupplungsventil WKV wie bei der Vorrichtung 100 gemäß 2 zu überströmen. Damit wird der Durchfluss durch den Drehmomentwandler 1 bei der Vorrichtung gemäß 5 lediglich durch das Wandlerdruckventil WDV geregelt eingestellt.
Die Wandlerüberbrückungskupplung 2 wird bei der Vorrichtung 100 gemäß 5 ausgehend von der Versorgungssteuerzunge WKV_4 des Wandlerkupplungsventils bei ventilschieberseitig geöffneter Verbindung zu der Arbeitsdrucksteuerzunge WKV_3 des Wandlerkupplungsventils über die Steuerleitung L4 und eine im Bereich der Systemgrenze 21 damit verbundene Hydraulikleitung HL9 des Hydrauliksystems 22 der Vorrichtung 100 direkt mit dem Kolbenraum 27 der Wandlerüberbrückungskupplung 2 verbunden.
Bei dem in 4 dargestellten Dreileitungswandler ist der Wandlerkupplungskolben 6 gemeinsam mit seinem Reibbelag 8 drehfest mit dem Gehäuse 9 des Drehmomentwandlers 1 verbunden und axial verschieblich gegenüber dem weiteren Reibbelag 10 ausgeführt, wobei der weitere Reibbelag 10 fest mit dem Turbinenrad 3 verbunden ist. Zusätzlich ist der Wandlerkupplungskolben 6 über die Federeinrichtung 7 der Wandlerüberbrückungskupplung 2 gegen die in Schließrichtung der Wandlerüberbrückungskupplung 2 angefedert, so dass zum Schließen der Wandlerüberbrückungskupplung 2 im Kolbenraum 27 ein Zulaufdruck p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 einzustellen ist, der die Summe aus Federkraft der Federeinrichtung 7 und Innendruck des Drehmomentwandlers 1 übersteigt, da der Wandlerkupplungskolben 6 mit dem im Innenraum des Drehmomentwandlers 1 vorliegenden hydraulischen Druck in Öffnungsrichtung der Wandlerüberbrückungskupplung 2 beaufschlagt wird.
Die Steuerleitung L6 und die Steuerleitung L7 des Leitungssystems 20 der Vorrichtung 100 werden auf der dem Leitungssystem 20 abgewandten Seite der Systemgrenze 21 im Bereich des Hydraulikleitungssystems 22 verschlossen und sind somit im Gegensatz zu der Vorrichtung 100 gemäß 2 als so genannte Blindleitungen ausgeführt.
Die Steuerleitung L8, welche mit der Entlastungssteuerzunge WKV_2 des Wandlerkupplungsventils WKV verbunden ist, ist im Bereich der Systemgrenze 21 mit der Hydraulikleitung HL8 verbunden, und steht mit dem stromab des weiteren Druckbegrenzungsventils 11 angeordneten drucklosen Hydraulikfluidreservoir bzw. dem Ölsumpf einer Getriebeeinrichtung in Verbindung, so dass im geregelten Betrieb des Wandlerkupplungsventils WKV ein zu hoher Zulaufdruck p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 durch ventilschieberseitige Öffnungen der Verbindung zwischen der Arbeitsdrucksteuerzunge WKV_3 und der Entlastungssteuerzunge WKV_2 des Wandlerkupplungsventils in Richtung des drucklosen Hydraulikfluidreservoirs 28 reduzierbar ist.
In 6 ist die Ventilkennlinie V_WDV des Wandlerdruckventils WDV und die Ventilkennlinie V_WKV des Wandlerkupplungsventils WKV der Vorrichtung 100 gemäß 5 während der Ansteuerung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 und der damit korrespondierenden Wandlerüberbrückungskupplung 2 gemäß 4 dargestellt. Dabei weist die Ventilkennli nie V_WDV des WDV der Vorrichtung 100 gemäß 5 im Wesentlichen den gleichen Verlauf wie die Ventilkennlinie V_WDV des Wandlerdruckventils WDV der Vorrichtung 100 gemäß 2 über dem Ansteuerdruck p_VS auf.
Die Ventilkennlinie V_WKV des Wandlerkupplungsventils der Vorrichtung 100 gemäß 5 unterscheidet sich jedoch im Vorsteuerbereich zwischen dem ersten Vorsteuerdruckwert p_VS_0 und dem vierten Vorsteuerdruckwert p_VS_3 von der Ventilkennlinie V_WKV des Wandlerkupplungsventils WKV der Vorrichtung 100 gemäß 2 dahingehend, dass der Zulaufdruck p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 bei Vorsteuerdruckwerten p_VS kleiner als der vierte Vorsteuerdruckwert p_VS_3 ausgehend von einem Minimaldruck p_WK_zu proportional zum Vorsteuerdruck p_VS ansteigt und zum vierten Vorsteuerdruckwert p_VS_3 den Zulaufdruck p_WD_zu des Drehmomentwandlers 1 übersteigt. Mit Übersteigen des dritten Vorsteuerdruckwertes p_VS_2, zu dem der Zulaufdruck p_WD_zu bzw. der Rücklaufdruck p_WD_ab des Drehmomentwandlers 1 das über das weitere Druckbegrenzungsventil 11 eingestellte Druckniveau p_0 erreicht, weist die Ventilkennlinie V_WDV des Wandlerdruckventils WDV einen konstanten Verlauf auf dem Druckniveau p_0 auf.
Die Federeinrichtung 7 der Wandlerüberbrückungskupplung 2 verbindet ein selbsttätiges Schließen der Wandlerüberbrückungskupplung 2 auch unter dem Einfluß von hydrodynamischen Drücken im Drehmomentwandler 1, die bekanntlich in Abhängigkeit der Drehzahl des Drehmomentwandlers variieren. Mit zunehmendem Anstieg des Vorsteuerdruckes p_VS und dem damit einhergehenden Anstieg des Zulaufdruckes p_WK_zu der Wandlerüberbrückungskupplung 2 wird die Wandlerüberbrückungskupplung 2 zunehmend geschlossen, wobei die Wandlerüberbrückungskupplung vorliegend zum Vorsteuerdruckwert p_VS_3 geschlossen ist und Drehmoment über die Wandlerüberbrückungskupplung 2 führbar ist. Mit weiter steigendem Vorsteuerdruck p_VS steigt die Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung 2 weiter an, bis sie ihre volle Übertragungsfähigkeit aufweist.
Sowohl bei der Vorrichtung 100 gemäß 2 als auch bei der Vorrichtung 100 gemäß 5 wird über das als Wandlerfußpunktventil ausgeführte weitere Druckbegrenzungsventil 11 ein Absinken des Innendrucks im Drehmomentwandler 1 unter ein vordefiniertes Druckniveau, d. h. vorliegend das Druckniveau p_0, verhindert. Gleichzeitig wird mit beiden Vorrichtungen ein Mindestvolumenstrom an Hydraulikfluid durch den Drehmomentwandler 1 bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung 2 eingestellt, um die beispielsweise bei dauerhaftem Wandlerschlupf oder nach Beendigung einer Einregelphase entstehende Wärmeentwicklung im Bereich des Drehmomentwandlers auf einfache Art und Weise abführen zu können.
Dazu wird die Arbeitsdrucksteuerzunge WDV_3 des Wandlerdruckventils WDV bei beiden Vorrichtungen 100 über den eine Drossel darstellenden Drehmomentwandler 1 mit dem Schmier- und Kühlölkreislauf 14 einer Getriebeeinrichtung verbunden, der einen Teil eines so genannten sekundären Systemdruckkreislaufes darstellt.
Grundsätzlich ergibt sich der Durchfluss durch den Drehmomentwandler aus dem Druckniveau im Schmier- und Kühlölkreislauf 14 bzw. im sekundären Systemdruckkreislauf, der Drosselwirkung des Drehmomentwandlers 1 und dem Druckniveau des weiteren Druckbegrenzungsventils 11, wobei die über den Drehmomentwandler 1 geführte Hydraulikfluidmenge bei entsprechender Stellung des Ventilschiebers WDV_S des Wandlerdruckventils WDV über das weitere Druckbegrenzungsventil 11 in das drucklose Hydraulikfluidreservoir 28 bzw. den Getriebesumpf abgeleitet wird.
Bei geöffneter Wandlerüberbrückungskupplung 2 wird über das Wandlerdruckventil WDV ein erheblich höherer Durchfluss über ein in Abhängigkeit des Vorsteuerdruckes p_VS = 0 stehendes und in diesem Zustand der Wandlerüberbrückungskupplung 2 angehobenes Druckniveau durch den Drehmomentwandler eingestellt. Dieser hohe Durchfluss durch den Drehmomentwandler 1 wird dann zur Reduzierung des von einer nicht näher dargestellten Hydraulikpumpe, über welche der Systemdruck p_sys zur Verfügung gestellt wird, erzeugte Pumpenfördervolumens direkt in einen Kühler und in den Schmierkreislauf des Getriebes geleitet.
Die sowohl für den Betrieb eines so genannten Dreileitungswandlers als auch für den Betrieb eines so genannten Zweileitungswandlers einsetzbare erfindungsgemäße Vorrichtung wird durch entsprechende Verknüpfungen der Steuerleitungen des Leitungssystems der Vorrichtung mit jeweils voneinander abweichendem Hydrauliksystem oder durch eine entsprechende Bestückungsvariante im Schaltgerät, wie beispielsweise im Bereich des Zwischenbleches, ermöglicht.
Diese Vorgehensweise bietet vorteilhafterweise die Möglichkeit, eine hydraulische Getriebesteuerung wenigstens bereichsweise standardisiert auszuführen und somit im Vergleich zu herkömmlichen hydraulischen Steuerungen kostengünstiger herzustellen.

1: hydrodynamischer Drehmomentwandler
2: geregelte Wandlerüberbrückungskupplung
3: Turbinenrad
4: Pumpenrad
5: Leitrad
6: Wandlerkupplungskolben
7: Federeinrichtung der Wandlerüberbrückungskupplung
8: Reibbelag
9: Gehäuse
10: weiterer Reibbelag
11: Druckbegrenzungsventil
12: Ventilplatte
13: Federeinrichtung des Druckbegrenzungsventils
14: Schmier- und Kühlölkreislauf
15: Wirkfläche
16: Stirnfläche des Ventilschiebers des Wandlerkupplungsventils
17: Drossel
20: Leitungssystem
21: Systemgrenze
22: Hydraulikleitungssystem
24: Steuerraum
25, 26: Wirkflächen des Ventilschiebers des Wandlerdruckventils
27: Kolbenraum
28: Hydraulikfluidreservoir
100: Vorrichtung
HL3, HL4, HL6, HL8, HL9: Hydraulikleitung
L1 bis L10: Steuerleitung
p_sys: Systemdruck
p_VS: Vorsteuerdruck
p_VS_0 bis p_VS_4: Vorsteuerdruckwert
p_WD_zu: Zulaufdruck Drehmomentwandler
p_WD_ab: Rücklaufdruck Drehmomentwandler
p_WK_zu: Zulaufdruck der Wandlerüberbrückungskupplung
WDV: Wandlerdruckventil
WDV_1 bis WDV_8: Steuerzunge
WDV_F: Federeinrichtung
WDV_S: Ventilschieber
WKV: Wandlerkupplungsventil
WKV_1 bis WKV_6: Steuerzunge
WKV_F: Federeinrichtung
WKV_S: Ventilschieber

Claims

Vorrichtung (100) zum Betreiben eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers (1) und einer damit korrespondierenden Wandlerüberbrückungskupplung (2) einer Getriebeeinrichtung mit einem Leitungssystem (20) mit einem Schaltventil (WDV) und einem damit zusammenwirkenden druckvariablen Druckbegrenzungsventil (WKV), wobei Ventilschieber (WDV_S, WKV_S) des Schaltventils (WDV) und des Druckbegrenzungsventils (WKV) jeweils mit einem Vorsteuerdruck (p_VS) entgegen einer Federeinrichtung (WDV_F, WKV_F) ansteuerbar sind und das Schaltventil (WDV) sowie das Druckbegrenzungsventil (WKV) mehrere mit Steuerleitungen (L1 bis L10) verbundene Steuerzungen (WDV_1 bis WDV_8, WKV_1 bis WKV_6) aufweisen, die zum Beaufschlagen des Drehmomentwandlers (1) und der Wandlerüberbrückungskupplung (2) mit Hydraulikfluid im Bereich ihrer der den Steuerzungen (WDV_1 bis WDV_8, WKV_1 bis WKV_6) abgewandten Enden mit mit einer Zulaufseite und einer Rücklaufseite des Drehmomentwandlers (1) sowie eines Kolbenraumes (27) der Wandlerüberbrückungskupplung (2) verbundenen Hydraulikleitungen (HL3, HL4, HL6, HL8, HL9) eines Hydraulikleitungssystems (22) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rücklauf des Drehmomentwandlers (1) bei über den Rücklauf des Drehmomentwandlers (1) mit Hydraulikfluid beaufschlagbarem Kolbenraum der Wandlerüberbrückungskupplung (2) über das Hydraulikleitungssystem (22) über eine Arbeitsdrucksteuerzunge (WKV_3) und eine Entlastungssteuerzunge (WKV_2) des Druckbegrenzungsventils (WDV) mit einer Rücklaufsteuerzunge (WDV_6) des Schaltventils (WDV) in Verbindung bringbar ist und bei von dem Rücklauf des Drehmomentwandlers (1) getrenntem Kolbenraum (27) über das Hydraulikleitungssystem (22) direkt mit der Rücklaufsteuerzunge (WDV_6) des Schaltventils (WDV) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einer Befüllsteuerzunge (WDV_4) des Schaltventils (WDV) verbundene Steuerleitung (L6) des Leitungssystems (20) bei über den Rücklauf des Drehmomentwandlers (1) mit Hydraulikfluid beaufschlagbarem Kolbenraum der Wandlerüberbrückungskupplung (2) über das Hydraulikleitungssystem (22) mit einer Entlastungssteuerzunge (WDV_7) des Schaltventils (WDV) verbunden ist und bei von dem Rücklauf des Drehmomentwandlers (1) getrenntem Kolbenraum (27) im Bereich des Hydraulikleitungssystems (22) gesperrt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befüllsteuerzunge (WDV_4) des Schaltventils (WDV) bei ventilschieberseitig gesperrter Verbindung zwischen einer Versorgungssteuerzunge (WDV_2) und einer Arbeitsdrucksteuerzunge (WDV_3) des Schaltventils (WDV) und bei gleichzeitig ventilschieberseitig gesperrter Verbindung zwischen der Rücklaufsteuerzunge (WDV_6) und der Entlastungssteuerzunge (WDV_7) des Schaltventils (WDV) mit der Rücklaufsteuerzunge (WDV_6) des Schaltventils (WDV) in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Entlastungssteuerzunge (WDV_7) des Schaltventils (WDV) verbundene Steuerleitung (L7) des Leitungssystems (20) bei von dem Rücklauf des Drehmomentwandlers (1) getrenntem Kolbenraum (27) der Wandlerüberbrückungskupplung (2) im Bereich des Hydraulikleitungssystems (22) gesperrt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Entlastungssteuerzunge (WKV_2) des Druckbegrenzungsventils (WKV) verbundene Steuerleitung (L8) des Leitungssystems (20) bei von dem Rücklauf des Drehmomentwandlers (1) getrenntem Kolbenraum (27) der Wandlerüberbrückungskupplung (2) über das Hydraulikleitungssystem (22) mit einem Hydraulikfluidreservoir (28) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsdrucksteuerzunge (WKV_3) des druckvariablen Druckbegrenzungsventils (WKV) im Bereich des Leitungssystems (20) mit einer Rückführsteuerzunge (WKV_5) des Druckbegrenzungsventils (WKV) verbunden ist, über die am Ventilschieber (WKV_5) ein dem im Bereich einer Vorsteuerdrucksteuerzunge (WKV_1) des druckvariablen Druckbegrenzungsventils (WKV) am Ventilschieber (WKV_S) des Druckbegrenzungsventils (WKV) anliegenden Vorsteuerdruck (p_VS) entgegengerichtet wirkender Druck anlegbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsdrucksteuerzunge (WKV_3) des druckvariablen Druckbegrenzungsventils (WKV) bei ventilschieberseitig gesperrter Verbindung zwischen einer Versorgungssteuerzunge (WKV_4) und der Arbeitsdrucksteuerzunge (WKV_3) des druckvariablen Druckbegrenzungsventils (WKV) mit der Entlastungssteuerzunge (WKV_2) des druckvariablen Druckbegrenzungsventils (WKV) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen der Arbeitsdrucksteuerzunge (WKV_3) und der Entlastungssteuerzunge (WKV_2) des druckvariablen Druckbegrenzungsventils (WKV) bei ventilschieberseitig geöffneter Verbindung zwischen der Versorgungssteuerzunge (WKV_4) und der Arbeitsdrucksteuerzunge (WKV_3) des druckvariablen Druckbegrenzungsventils (WKV) durch den Ventilschieber (WKV_S) gesperrt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (WDV) zur Versorgung eines stromab des Schaltventils (WDV) anordenbaren Schmier- und Kühlölkreislaufes (14) einer Getriebeeinrichtung eine Schmier- und Kühlölsteuerzunge (WDV_5) aufweist, die über das Leitungssystem (20) mit dem Schmier- und/oder Kühlölkreislauf (14) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufsteuerzunge (WDV_6) des Schaltventils (WDV) in Abhängigkeit der Stellung des Ventilschiebers (WDV_S) des Schaltventils (WDV) bei ventilschieberseitig gesperrter Verbindung zwischen der Versorgungssteuerzunge (WDV_2) und der Arbeitsdrucksteuerzunge (WDV_3) des Schaltventils (WDV) mit der Entlastungssteuerzunge (WDV_7) des Schaltventils (WDV) verbunden ist und bei ventilschieberseitig geöffneter Verbindung zwischen der Versorgungssteuerzunge (WDV_2) und der Arbeitsdrucksteuerzunge (WDV_3) des Schaltventils (WDV) mit der Schmier- und Kühlölsteuerzunge (WDV_S) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungssteuerzunge (WDV_7) des Schaltventils (WDV) mit dem Hydraulikfluidreservoir (28) verbunden ist, wobei zum Einstellen eines Mindestdruckes im Drehmomentwandler (1) zwischen der Entlastungssteuerzunge (WKV_2) und dem Hydraulikfluidreservoir (28) ein weiteres Druckbegrenzungsventil (11) vorgesehen ist.