DE1905669C3 - Druckregeleinrichtung für das Betriebsdrucköl einer automatischen Kraftfahrzeuggetriebeeinheit - Google Patents

Description

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Die Erfindung geht aus von einer nicht zum vorbekannten Stand der Technik gehörenden Druckregeleinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches. Die Erfindung bezieht sich demnach auf eine Druckregeleinrichtung für das Betriebsdrucköl einer automatischen Kraftfahrzeuggetriebeeinheit mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und einem eine Reibungskupplung einschließenden Stufenwechselgetriebe, bei der der Druck des die Reibungskupplung betätigenden Betriebsdrucköls im wesentlichen propor- '° tional zur Statorreaktionskraft des Drehmomentwandlers durch Ableitung von überschüssiger Flüssigkeit durch eine von einem Druckregelschieber gegen dessen Belastung durch eine Regelfederanordnung freigebbare Auslaßöffnung geregelt wird und die Regelfederanord- 5^r> nung zwischen dem Regelschieber und einem koaxial beweglichen, der Statorreaktionskraft unterliegenden Einstellglied vorgesehen ist.

Bei solchen Getriebeeinheiten ist es üblich, daß der Drehmomentwandler die Kraftübertragung bzw. Über- ^wl setzung innerhalb eines Bereiches übernimmt, in dem die Drehzahl der Abtriebswelle der Antriebsmaschine vergleichsweise niedrig und das abgegebene Drehmoment vergleichsweise groß ist. Dies ist beispielsweise der Bereich vom Anfahren des Kraftfahrzeuges bis zu '" einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit. Nach Überschreiten des von dem Drehmomentwandler bedienten FährgescMwindigkeiisbereäches bewirkt ein Stufcnwechselgetriebe die Übersetzung, und zwar unter kuppelndem Lauf des Drehmomentwandlers. In diesem Fall ist die Statorreaktionskraft des DrehmomentwandlersNull.

Verwendet man dabei ein Reaktionskraft-EinstcU-glied, das sich zur raumsparenden Ausbildung eier Einrichtung vergleichsweise nur wenig bei ändernder Reaktionskraft verstellt, so muß eine Druckregelfeder verwendet werden, die eine vergleichsweise große Federkonstante hat Wird eine Druckregelfeder hobier Federkonstante verwendet, so bewirkt aber jede Änderung der Pumpenleistung, die von der Drehzahl der Antriebsmaschine abhängt, eine Verstellbewegung des Druckregelschiebers, wodurch die Federvorspjinnung der Druckregelfeder und damit auch die Stellung des Druckregelschiebers eine vergleichsweise große Änderung erfahren. Andererseits bewirkt eine weiche Regelfeder große Stellwege und große Ausschläge in der Übertragung der Statorreaktionskraft

Wird der Druck des Betriebsdrucköles innerhalb des Übersetzungsbereiches des Stufenwechselgetriebes verändert, so entsteht der Nachteil, daß der Zeitraum vom Zeitpunkt des Umschaltens der Zufuhr an Betriebsdrucköl bis zum Zeitpunkt des Eingreifens der mit diesem Betriebsdrucköl beaufschlagten Reibungskupplung zu unbestimmt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese widerstrebenden Forderungen in Einklang zu bringen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Druckregeleinrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß die Regelfederanordnung aus zwei verschieden langen Regelfedern — wie an sich bekannt — besteht und der Druckregelschieber zwei verschiedene Druckregelbereiche bedient, einen ersten, einen etwa konstanten Betriebsöldruck anstrebenden Druckregelbereich, bei dem nur die längere Regelfeder wirksam ist und der sich einstellt, wenn das Stufenwechselgetriebe unter üblicher Belastung oberhalb des Anfahrganges betrieben wird, wobei der hydrodynamische Drehmomentwandler im oder nahe am Kupplungspunkt arbeitet, und einen einen mit der Statorreaktionskraft wachsenden Betriebsöldruck aufweisenden zweiten Druckregelbereich, bei dem beide Regelfedern wirksam sind und der den Anfahrbereich und den niedrigen Geschwindigkeitsbereich umfaßt, in welchem der hydrodynamische Drehmomentwandler unterhalb seines Kupplungspunktes arbeitet.

Damit sind die widerstrebenden Forderungen auf einfache Weise weitestgehend in Einklang gebracht und innerhalb des Übersetzungsbereiches der Getriebeeinheit, in welchem das Stufenwechselgetriebe wirksam ist, bleibt der Druck des Betriebsdrucköles für die Betätigung der Reibungskupplung konstant unabhängig davon, ob eine Änderung der Pumpenleistung eintritt.

Zwar ist es aus der DE-AS 11 03 151 bekannt, zwei verschieden lange Regelfedern bei einem Druckregelventil zu verwenden, das nach dem Prinzip der Druckbegrenzung arbeitet (Ableiten von überschüssiger Flüssigkeit durch die vom Schieber freigegebenen Auslaßöffnungen), jedoch in anderer Gesamtfunktion und anderer Betriebsweise. Es werden durch die zwei verschieden langen Regelfedern nicht zwei verschiedene Druckregelbereiche bedient.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, in deren Abbildung eine schematische Darstellung einer Druckregeleinrichtung gegeben ist.

Mit 1 ist ein hydrodynamische! Drehmomentwandler

bezeichnet, der ein Pumpenrad 2, ein Turbinenrad 3 und ein zwischenliegendes Statorrad 4 umfaßt Der Drehmomentwandler 1 liegt zwischen einer nicht dargestellten Antriebsmaschine, beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine, und einem ebenfalls nicht dargestellten Stufenwechselgetriebe, das eine durch ein Betriebsdrucköl betätigte Reibungskupplung einschließt Durch diese Glieder wird eine automatische Getriebeeinheit für Kraftfahrzeuge gebildet

Der Drehmomentwandler 1 ist mit einem von seiner Statorreaktionskraft verstellten Einstellglied 5 versehen, das gemäß der Darstellung in der Zeichnung nach links vorgeschwenkt wird, wenn sich die auf das Statorrad 4 einwirkende Statorreaktionskraft erhöht Mit 6 ist eine von der Antriebsmaschine angetriebene '5 Druckölpumpe bezeichnet, deren druckseitige Austrittsöffnung 7 durch die Druckölleitung 8 mit der voi^enannten Reibungskupplung verbunden ist, so daß bei öffnung eines nicht dargestellten Ventils das Bctriebsdrucköj von der Pumpe zu der Reibungskupp- -Ό lung zur Betätigung derselben gelangt

Grundsäulich ist bei dieser Art von Einrichtungen die Statorreaktionskraft im Drehmomentwandler im wesentlichen proportional zum Ausgangsdrehmoment des Wandlers. Somit ist es, wenn der Druck des der -'5 Reibungskupplung zugeführten Betriebsdrucköles im wesentlichen dem Ausgangsdrehmoment des Wandlers proportional ist, zweckmäßig, wenn der Druck des der Reibungskupplung zugeführten Betriebsdrucköles auf einem Wert gehalten wird, der im wesentlichen der Sta- -io torreaktionskraft zumindest im Bereich des vom Drehmomentwandler bedienten Fahrgeschwindigkeitsbereiches, d. h. dem Bereich der größten Belastung, entspricht Für die automatische Regelung des Druckes des Betriebsdrucköles ist die nachfolgend beschriebene « Druckregeleinrichtung 9 innerhalb der Druckleitung 8 vorgesehen. So ist innerhalb der Leitung 8 eine Schieberkammer 10 vorgesehen, die ihrerseits eine Auslaßöffnung 11 aufweist und in der ein gleitend geführter Druckregelschieber 12 für das öffnen und Schließen derselben ■*< > angeordnet ist Der Druckregelschieber 12 ist auf seiner einen Endfläche 12a mit dem Betriebsdrucköl innerhalb der Leitung 8, das durch eine schräge Bohrung 15 zugeführt wird, beaufschlagt und wird dadurch in der Zeichnung nach rechts bewegt in die die Auslaßöffnung ·» > U öffnende Stellung. Auf die andere Endfläche 126 des Druckregelschiebers 12 wirkt eine Regelferfer 13, die sich ihrerseits an dem vorerwähnten, in Abhängigkeit von der Statorreaktionskraft des Drehmomentwandlers verstellten Einstellglied 5 abstützt Dadurch wird der ""' Druckregelschieber 12 in der Zeichnung nach links in die die Auslaßöffnung U schließende Stellung bewegt, so daß sich der Druckregelschieber 12 entsprechend dem auf seine eine Endfläche 12a wirkenden Druck des Betriebsdrucköles und dem Druck der auf seine andere ">"> Endfläche 126 wirkenden Regelfeder 13 einstellt. Ist der erstgenannte Druck größer, so erhöht sich der Öffnungsgrad der Auslaßöffnung 11, um den Leckölabfluß zu vergrößern, so daß damit eine entsprechende Senkung des Druckes des Betriebsdrucköles einhergeht. "" Wird davon ausgehend, das Einstellglied 5 entsprechend einer Erhöhung der Statorreaktionskraft vorbewegt, so wird die Federvorspannung der Regelfeder 13 erhöht, so daß sich die Schließkraft des Druckregelschiebers unter Verminderung des Leckölanteiles des Betriebs- ■ ■ drucköles erhöht und eine entsprechende Erhöhung des Druckes des Betriebsdrucköles bewirkt ist. Dadurch wird der Druck des Betriebsdrucköles automatisch auf einem Wert gehalten, der der Stellung des vorbewegten Einstellgliedes S in Abhängigkeit von der Statorreaktionskraft entspricht Mit 16 ist eine die Statorreaktionskraft abgleichende Feder bezeichnet und mit 17 ein Druckölbehälter.

Bei dieser Art der Ausbildung der Einrichtung ist das auf die Statorreaktionskraft ansprechende Einstellglied 5 so ausgebildet, daß es eine vergleichsweise geringe Verstellbewegung ausführt, so daß die Einrichtung nur geringen Bauraum verlangt In diesem Fall muß jedoch die Federkonstante der Regelfeder verhältnismäßig groß sein, um den Druckregelbereich entsprechend groß zu machen. Bei einer wie vorstehend beschriebenen ausgebildeten Regelfeder 13 bewirkt jedoch eine Änderung der Leistung der Pumpe 6 in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebsmaschine eine vergleichsweise große Änderung der Federkraft, d. h. des Wertes des Regeldruckes, was innerhalb des von dem Stufenwechselgetriebe bedienten Übersetzungsbereiches den eingangs erwähnten Nachteil hat

Um diesen Nachteil zu vermeiden, besteht die zwischen dem Einstellglied 5 und der Endfläche 126 des Druckregelschiebers 12 liegende Druckregelfeder 13 aus einer ersten Feder 13a und einer zweiten Feder 136, die einander parallel liegen, wobei die erste Feder 13a zwischen den beiden Teilen 5 und 12 ohne jegliches Spiel gehalten wird, so daß sie auch bei geringen Bewegungen des Druckregelschiebers 12 wirksam ist und die zweite Feder 136 so zwischen den beiden Teilen 5 und 12 angeordnet ist, daß zwischen ihr und dem Druckregelschieber 12 ein Spiel 14 besteht, so daß sie noch unwirksam ist, wenn sich der Druckregelschieber nur etwas verschiebt So kann die zweite Feder 136 nur dann gemeinsam mit der ersten Feder 13a wirksam werden, wenn das durch die Statorreaktionskraft beeinflußte Einstellglied 5 um einen vorgegebenen Betrag vorbewegt worden ist

Mit anderen Worten ist dann, wenn die Statorreaktionskraft Null ist und dementsprechend keine Vorbewegung des Einstellgliedes S erfolgt (der Übersetzungsbereich, in dem das Stufenwechselgetriebe wirksam ist), die Regelfeder 13 nur mit ihrer einen Feder 13a wirksam, so daß sie eine vergleichsweise geringe Federkonstante hat Demzufolge ist auch dann, wenn infolge Drehzahlerhöhung der Antriebsmaschine die von der Pumpe 6 gelieferte Druckölmenge ansteigt, und der Druckregelschieber 12 unter öffnung der Auslaßöffnungen 11 verschoben wird, die Zunahme der Druckspannung der Regelfeder 13 sehr gering. So wird die Druckspannung der Regelfeder 13 kaum geändert, auch wenn sich die von der Pumpe abgegebene Druckölmenge ändert, so daß der Druck des Betriebsdrucköles praktisch immer konstant gehalten werden kann. Nimmt die Belastung des Getriebes über den vorgegebenen Wert zu, so das eine Statorreaktionskraft entsteht und das Einstellglied 5 über einen vorgegebenen Wert vorbewegt wird (der Übersetzungsbereich, in dem der Drehmomentwandler unterhalb seines Kupplungspunktes arbeitet und allein wirksam ist), so wirken die beiden Federn 13a und 136 gemeinsam als Regelfeder 13, so daß diese eine große Federkonstante erhait. Wirken die beiden Federn gemeinsam, so erhöht sich abrupt auch bei geringfügiger Bewegung des Einstellgliedes 5 die Druckspannung der Druckregelfeder 13 und damit das Niveau des Druckes des Betriebsdrucköles.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Druckregeleinrichtung für das Bctriebsdrucköl einer automatischen Kraftfahrzeuggetriebeeinheit mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und einem eine Reibungskupplung einschließenden Stufenwechselgetriebe, bei der der Druck des die Reibungskupplung betätigenden Betriebsdrucköls im wesentlichen proportional zur Statorreaktionskraft des Drehmomentwandlers durch Ableitung von überschüssiger Flüssigkeit durch eine von einem Druckregelschieber gegen dessen Belastung durch eine Regelfederanordnung freigebbare Auslaßöffnung geregelt wird und die Regelfederanordnung zwischen dem Regelschieber und einem koaxial ^|5 beweglichen, der Statorreaktionskraft unterliegenden Einstetiglied vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelfederanordnung aus zwei verschieden langen Regelfedern — wie an sich bekannt — besteht und der Druckregelschieber (12) zwei verschiedene Druckregelbereiche bedient, einen ersten, einen etwa konstanten Betriebsöldruck anstrebenden Druckregelbereich, bei dem nur die längere Regelfeder (13a,) wirksam ist und der sich einstellt, wenn das Stufenwechselgetriebe unter üblicher Belastung oberhalb des Anfahrganges betrieben wird, wobei der hydrodynamische Drehmomentwandler im oder nahe am Kupplungspunkt arbeitet, und einen einen mit der Statorreaktionskraft wachsenden Betriebsöldruck aufweisenden zweiten Druckregelbereich, bei dem beide Regelfedern (13a und t3b) wirksam sind und der den Anfahrbereich und den niedrigen Geschwindigkeitsbereich umfaßt, in welchem der hydrodynamische Drehmomentwandler unterhalb seines Kupplungspunktes arbeitet.