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WO1991002913A1 - Drucksteuereinrichtung - Google Patents

Drucksteuereinrichtung Download PDF

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WO1991002913A1
WO1991002913A1 PCT/EP1990/001394 EP9001394W WO9102913A1 WO 1991002913 A1 WO1991002913 A1 WO 1991002913A1 EP 9001394 W EP9001394 W EP 9001394W WO 9102913 A1 WO9102913 A1 WO 9102913A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
piston
valve
control
damper
Prior art date
Application number
PCT/EP1990/001394
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich Ehrlinger
Wilhelm HÄRDTLE
Peter Hartig
Original Assignee
Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag filed Critical Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag
Publication of WO1991002913A1 publication Critical patent/WO1991002913A1/de

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H61/06—Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure
    • F16H61/065—Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure using fluid control means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/02—Control by fluid pressure
    • F16D48/0206—Control by fluid pressure in a system with a plurality of fluid-actuated clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D2500/704—Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
    • F16D2500/70402—Actuator parameters
    • F16D2500/7041—Position

Definitions

  • the invention relates to a pressure control device for influencing the closing behavior of
  • Such a pressure control valve is from the
  • Control piston which is the system pressure for the
  • Clutch control regulates is influenced both by the regulated pressure for the clutch and by the effect of the damper piston in connection with the compression spring acting against it and the regulated and throttled pressure on this damper piston.
  • a pressure is therefore initially set which is proportional to the preload of the spring, which is arranged on the damper piston.
  • the damper piston moves further in the direction of the valve spool and thus further biases the spring.
  • the pressure curve in the clutch then corresponds to this spring preload.
  • the pressure curve in the variables influencing the coupling is due to the design and is therefore determined. This is advantageous and has also proven itself if the couplings are assigned their own pressure control valves, the dimensions of which are in Attempts have been optimized. A further influence on the pressure curve in the clutch, especially in the
  • Clutch pressure for e.g. B. different gear changes can be influenced even further.
  • the biasing piston device is activated via a pilot valve, which always shortens the system pressure to the piston chamber of the biasing piston device for the implementation
  • Powershift clutch is possible via the arranged throttles, via which the speed of the piston of the damper device can be determined. If at least one of the throttles is arranged to be switched on and off, the steepness of the pressure curve can be made variable. A uniform, but also a stepped pressure curve can be achieved, and the connection and disconnection, for. B. a second inductor, can have a
  • Figure 1 shows the simplified schematic representation of a controller for a reversing gear in the area of the clutches to be switched.
  • Figure 2 shows the pressure curve during load acceptance in a clutch over time.
  • Fig. 3 control device according to Fig. 1 in one
  • Valve block as a cutout.
  • Pilot valve 5 has a connection to the system pressure via line 51, which in the basic position of the
  • Pilot valve 5 that is, under the action of the spring 53, via the line 52 in the piston chamber 31 of the
  • Biasing piston device 3 is passed. It is also an opposite arrangement of the pilot valve
  • Pressure control valve - control valve 1, damper device 2 and biasing piston device 3 regulated pressure PR depending on the circuit of the solenoid valves for filling and
  • control pressure P R is still via the line 12 on the front side of the piston 14 from the control valve 1 and via the line 13 and the throttle 4th as well as the line 41 into the piston chamber 22 of the damper piston 21, via line 42 the throttled control pressure - throttle 4 - is fed to a further control edge 15 of the control valve. There is still one in the unthrottled control pressure line 13
  • Spring 61 is controlled by the regulating pressure PR. While in the filling and sliding phase of the spring chamber 24 on the
  • Vent valve is vented, this space is filled at a defined control pressure after the end of the slip phase, which pressure is the return of the
  • Adjustment device 33 in this example arranged in the form of a spacer ring, is used to determine the remaining slip phase and the higher initial pressure in the case of a hard, shortened circuit. 2, the clutch pressure PK is over the path S of the
  • the pressure curve D is composed of the filling phase D1 of the clutch K 1 and the actual curve of the pressure curve, the steepness of this curve essentially from the orifice 4, which in the
  • Control pressure line 13 is arranged, is influenced. With a particularly small aperture there is a flat D ⁇ curve and with a large aperture a steeper D Y curve.
  • the slip phase of the clutch S 2 which is a soft one
  • FIG. 3 shows a possible extension of FIG. 1, in which the steepness of the pressure curve D, D Y , D X from the beginning - that is to say immediately after the filling phase D 1 - but also only after the arrangement of a switchable second throttle 400 after part of the
  • Pressure curve D can be changed.
  • a second throttle 400 is arranged in the regulating pressure line P R parallel to a first throttle 4. Via a switching valve 10, the line 14 of the
  • Damper piston 21 is moved faster to the control valve 1 and the slip or switching time t 2 , t 3 is shortened, which is due to a steeper pressure curve, z. B. D Y is shown.
  • the switching of the switching valve 10 can take place immediately after the filling phase D 1 , so that there is a
  • Switching time increases evenly. If the connection of the second throttle 400 takes place only after a part t 4 of the switching time t 5 has elapsed, pressure curve curves of different steepness D Z1 , D Z 2 - pressure curve according to FIG. 4 - result.
  • the switching of the second throttle 400 is also reversible, the second throttle being switched off immediately after the filling phase D 1 and after a partial switching time t 6 has elapsed - pressure curve according to FIG. 5 -.
  • the arrangement of a switching valve 10 for connecting or disconnecting a second throttle 400 in the regulating pressure line P R can take place in addition to the arrangement of a biasing piston device 3, but also instead of the same.
  • the control of the second throttle 400 can be simplified via an additional control edge on the piston 21
  • the two-stage pressure control valve works as follows: With reversing circuits from the 2nd forward to the
  • Damper device 2 and the biasing piston device 3 is in the hard position.
  • the pilot valve 5 is in the position shown in FIG. 1, in which the piston chamber 31 of the biasing piston device 3 is located
  • An adjusting device 33 in this example an adjusting ring, ends, the length of this adjusting ring being the
  • the starting point of the pressure control curve begins when shifting from the 2nd forward to the 2nd reverse gear at point P A2 .
  • the damper piston 21 now moves via the effect of the control pressure P R in the line 13 and, taking into account the orifice 4, acted upon by the pressure in the piston chamber 22 via the line 41 towards the control valve, and the preload of the spring 23 is continuously increased.
  • the damper piston 21 has the
  • Control valve placed and in line 11 which leads from control valve 1 to the directional control valves 7 of the couplings K 1 - K X , system pressure P S is reached. During this
  • Biasing piston device can also be omitted entirely.
  • a circuit e.g. B. from the 1st forward gear in the
  • Piston chamber 31 of the biasing piston device 3 is vented.
  • Pressure control after the filling phase begins at point P A1 , that is to say at a substantially lower pressure, and thus takes place more smoothly and for a longer time.
  • the rest of the process is, as already in a hard position of the pressure control valve, for. B. explained in a circuit 2V to 2R.
  • a soft position of the pressure control valve in which the
  • Pilot valve 5 switches z. B. at a pressure of about 8 bar, the clutch K 1 , so that a circuit from 2V to 1V or 2R to 1R with the characteristic runs hard because the circuit is already completed before the pilot piston 3 switches over a variation of
  • Powershift clutches K 1 , K ⁇ in the arrangement of a z. B. second throttle 400 according to FIG. 3 acts as follows:
  • Control block B arranged so that the biasing piston device 3 is coaxial with the damper device 2 and the pilot valve at an angle of 90 ° to it.
  • Piston chamber 31 can be arranged in a particularly simple manner and in addition in the housing of the cover B 1 from the control block B.
  • the adjusting device 33 of the biasing piston device 3 as a collar can be clearly seen, the piston 32 due to the specified height of the
  • Ring 33 sits on this and thus limits the bias of the damper device 2.
  • a spring 34 is also arranged for the return of the piston 32 when the piston chamber 31 is vented.
  • Damper device 2 has corresponding return springs 23 which, after venting the piston chamber 22, contribute to spreading between the two pistons 14 of the control valve and 21 of the damper device.

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Abstract

In einer Drucksteuereinrichtung zur Beeinflussung des Schließverhaltens von Lastschaltkupplungen (K1 - KX) in einem Lastschaltgetriebe wirkt ein Regelventil (1) mit einer Dämpfereinrichtung (2) als Drucksteuerventil zusammen. Über den Druckverlauf beim Einschalten der jeweiligen Kupplung (K1 - KX) sind in Verbindung mit Druckleitungen (PS, PR) Drosseln (4, 40, 400) für eine mehr oder minder weiche Schaltung angeordnet. Über eine mit dem Kolben (21) der Dämpfereinrichtung (2) zusammen wirkende Vorspannkolben-Einrichtung (3) wird der Weg des Dämpferkolbens (21) in Richtung auf das Regelventil (1) verkürzt. Damit wird auch die Zeit für die Rutschphase in der jeweilig geschalteten Kupplung verkürzt und in Verbindung mit einem höheren Anfangsdruck nach der Befüllung der Kupplung eine Beschränkung der Reibarbeit erzielt. Die Beschränkung der Reibarbeit kann auch über die Zuschaltung einer zweiten parallel angeordneten Drossel in der Regeldruckleitung (PR) erzielt werden, über die der gedrosselte Querschnitt vergrößert wird.

Description

Drucksteuereinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Drucksteuereinrichtung zur Beeinflussung des Schließverhaltens von
Lastschaltkupplungen in einem Lastschaltgetriebe mit einem mit einer Dämpfereinrichtung zusammen wirkenden Regelventil als Drucksteuerventil, über das der Druckverlauf beim
Einschalten der jeweiligen Kupplung in Verbindung mit in Druckleitungen angeordneten Drosseln für eine mehr oder minder weiche Schaltung festgelegt wird.
Ein solches Drucksteuerventil ist aus der
DE-C 16 50 928 bekannt, wobei der geregelte Druck nur einer Lastschaltkupplung zugeleitet wird. Der
Steuerkolben, der den Systemdruck für die
Kupplungssteuerung regelt, wird dabei sowohl von dem geregelten Druck für die Kupplung wie auch von der Wirkung des Dämpferkolbens in Verbindung mit der diesem entgegen wirkenden Druckfeder und des geregelten und gedrosselten Druckes auf diesen Dämpferkolben beeinflußt. Nach dem Füllen der Kupplung stellt sich deshalb zunächst ein Druck ein, der der Vorspannung der Feder, die am Dämpferkolben angeordnet proportional ist. Infolge des über die Drossel in den Kolbenraum des Dämpfers strömenden Drucköls und des im Durchmesser größeren Dämpferkolbens gegenüber dem des Ventilschiebers bewegt sich der Dämpferkolben weiter in Richtung Ventilschieber und spannt damit die Feder weiter vor. Entsprechend dieser Feder-Vorspannung ist dann der Druckverlauf in der Kupplung.
Bis auf den lastabhängigen Druck sind alle den
Druckverlauf in der Kupplung beeinflussenden Größen konstruktiv bedingt und deshalb festgelegt. Dies ist vorteilhaft und hat sich auch bewährt, wenn den Kupplungen eigene Drucksteuerventile zugeordnet, deren Abmessungen in Versuchen optimiert worden sind. Eine weitere Beeinflussung des Druckverlaufes in der Kupplung, insbesondere im
Zusammenhang mit der Rutschzeit, ist jedoch nicht möglich.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein
Drucksteuerventil nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und 9 so weiterzuentwickeln, daß die Rutschzeit und der
Kupplungsdruck für z. B. unterschiedliche Gangwechsel noch weiter beeinflußbar sind.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 und 9 erfüllt. Mit der definierten
Verschiebung des Dämpferkolbens auf das Steuerventil zu wird die Feder am Dämpferkolben stärker vorgespannt, so daß sich nach der Befüllung der zu schaltenden Kupplung ein höherer Anfangsdruck für eine härtere Schaltung ergibt, die infolge des verbleibenden kürzeren Weges auch zeitlich kürzer ist. Es ist also möglich, mit nur einem
Drucksteuerventil sowohl weiche Schaltungen - ohne Wirkung der .Vorspannkolben- Einrichtung und mit einem geringen
Anfangsdruck und einer längeren Rutschzeit der Kupplung - wie auch eine härtere Schaltung - mit der Erhöhung des Anfangsdruckes und der Verkürzung der Rutschzeit - durchzuführen. In einfacher Weise wird die Vorspannkolben-Einrichtung über ein Vorsteuerventil aktiviert, das immer den Systemdruck dem Kolbenraum der Vorspannkolben-Einrichtung für die Durchführung einer verkürzten
Rutschphase und einer harten Schaltung zuleitet, über den Druck in einer ausgewählten Kupplung erfolgt die
Umschaltung des Vorsteuerventils, so daß der Kolbenraum der Vorspannkolben-Einrichtung entlüftet ist und der ganze Dämpferweg mit einem geringen Anfangsdruck eine weiche Schaltung ermöglicht, über eine EinStelleinrichtung, z. B. einen Distanzring, kann in einfacher Weise die bei einer harten Schaltung noch verbleibende Rutschzeit sowie ein definierter höherer Anfangsdruck festgelegt werden. Wird noch ein Spreizventil angeordnet, über das Regeldruck in den Federraum der Dämpfereinrichtung geleitet wird, kann die Rückstellung des Dämpferkolbens und eventuell des Vorspannkolbens für eine schnellere Schaltfolge
beschleunigt werden.
Eine hohe Beeinflussung der Rutschzeit einer
Lastschaltkupplung ist über die angeordneten Drosseln möglich, über die die Geschwindigkeit des Kolbens der Dämpfereinrichtung bestimmt werden kann. Wird zumindest eine der Drosseln zu- und abschaltbar angeordnet, kann die Steilheit der Druckverlaufskurve veränderbar gestaltet werden. Dabei ist eine gleichmäßige, aber auch eine abgesetzte Druckverlaufskurve erzielbar, und die Zu- und Abschaltung, z. B. einer zweiten Drossel, kann über ein
Schaltventil, aber auch in sehr einfacher Weise über eine zusätzliche Steuerkante für den Regeldruck am Kolben der Dämpfereinrichtung erfolgen. . Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die vereinfachte schematische Darstellung einer Steuerung für ein Wendegetriebe im Bereich der zu schaltenden Kupplungen;
Fig. 2 den Druckverlauf bei der Lastübernahme in einer Kupplung über die Zeit; Fig. 3 Steuereinrichtung nach Fig. 1 in einer
weiteren Ausgestaltung; Fig. 4 Druckverlauf nach Fig. 2 in einer weiteren Variante;
Fig. 5 Druckverlauf nach Fig. 2 in einer weiteren
Variante;
Fig. 6 das zweistufige Drucksteuerventil in einem
Ventilblock als Ausschnitt.
In Fig. 1 ist ein zweistufiges Drucksteuerventil mit dem Regelventil 1 der Dämpfereinrichtung 2
(Verdrängerkolben-Einrichtung) und der Vorspannkolben-Einrichtung 3 dargestellt, über eine Pumpe 9 wird Drucköl in bekannter Weise aus dem Sumpf 91 des Lastschaltgetriebes angesaugt und über einen Filter 92 als Systemdruck PS über eine Drossel 40 dem Regelventil 1 und ungedrosselt zur
Verstellung der Stellventile 7 für die Kupplungen K1 bis K4, KV, KR über die Magnetventile 8 zugeleitet. Auch das
Vorsteuerventil 5 hat über die Leitung 51 einen Anschluß an den Systemdruck, der in der Grundstellung des
Vorsteuerventils 5, also unter der Wirkung der Feder 53, über die Leitung 52 in den Kolbenraum 31 der
Vorspannkolben-Einrichtung 3 geleitet wird. Es ist auch eine entgegengesetzte Anordnung des Vorsteuerventils
denkbar, wobei dieses über den Druck der Feder immer
gesperrt ist und erst über den Druck PK2 - K4 einer der Kupplungen K2 bis K4 geschaltet und der Kolbenraum 31 der Vorspannkolben-Einrichtung 3 befüllt wird. Der vom
Drucksteuerventil - Regelventil 1, Dämpfereinrichtung 2 und Vorspannkolben-Einrichtung 3 eingeregelte Druck PR wird je nach Schaltung der Magnetventile zur Befüllung und
Schaltung der jeweiligen Schaltkupplungen K1 bis K4 , KR KV der Gänge 1 bis 4 und der Vorwärts- bzw.
Rückwärtsschaltkupplung zugeleitet. Der Regeldruck PR wird über die Leitung 12 noch auf die Stirnseite des Kolbens 14 vom Reσelventil 1 und über die Leitung 13 und die Drossel 4 sowie die Leitung 41 in den Kolbenraum 22 des Dämpferkolbens 21 geleitet, über die Leitung 42 wird der nochmals gedrosselte Regeldruck - Drossel 4 - einer weiteren Steuerkante 15 des Regelventils zugeführt. In der ungedrosselten Regeldruckleitung 13 ist noch ein
Spreizventil 6 angeordnet, das gegen den Druck einer
Feder 61 vom Regeldruck PR gesteuert wird. Während in der Füll- und Rutschphase der Federraum 24 über das
Spreizventil entlüftet ist, wird dieser Raum bei einem definierten Regeldruck nach Abschluß der Rutschphase befüllt, wobei dieser Druck die Rückführung des
Dämpferkolbens 21 und des Stiftes 35 sowie des Kolbens 32 der Vorspannkolben-Einrichtung 3 beschleunigt. In der Vorspannkolben-Einrichtung 3 ist noch eine
Einstelleinrichtung 33, in diesem Beispiel in Form eines Distanzringes angeordnet, über diesen Ring wird die verbleibende Rutschphase und der höhere Anfangsdruck bei einer harten verkürzten Schaltung festgelegt. In Fig. 2 ist der Kupplungsdruck PK über dem Weg S des
Verdrängerkolbens bzw. Dämpferkolbens aufgetragen, wobei diese Wegstrecke einer entsprechenden Schaltzeit
proportional ist. Der Druckverlauf D setzt sich zusammen aus der Füllphase D1 der Kupplung K1 und der eigentlichen Kurve des Druckverlaufs, wobei die Steilheit dieser Kurve im wesentlichen von der Blende 4, die in der
Regeldruckleitung 13 angeordnet ist, beeinflußt wird. Bei einer besonders kleinen Blende ergibt sich eine flache Dχ- und bei einer großen Blende eine steilere DY-Kurve. Die Rutschphase der Kupplung S2, die bei einer weichen
Schaltung nach der Füllphase t1 mit einem Anfangsdruck P beginnt, ist, wie gut erkennbar, wesentlich länger als die Rutschphase S3 vom Anfangsdruck PA2 ab. Die Schaltung ist z. B. bei 12 bar beendet, wenn der Systemdruck, z. B. PS, 15 bar beträgt. In Fig. 3 ist eine mögliche Erweiterung der Fig. 1 dargestellt, in der durch die Anordnung einer schaltbaren zweiten Drossel 400 die Steilheit der Druckverlaufskurve D, DY, DX von Anfang an - also sofort nach der Füllphase D1 - aber auch erst nach Ablauf eines Teiles des
Druckverlaufes D verändert werden kann.
Dazu ist in der Regeldruckleitung PR parallel zu einer ersten Drossel 4 noch eine zweite Drossel 400 angeordnet. über ein Schaltventil 10 kann die Leitung 14 des
Regeldruckes PR zu dieser Drossel 400 geöffnet oder
verschlossen werden, wobei, wie in der Fig. 3 dargestellt, die SperrStellung von einer Feder 101 bewirkt und die geschaltete Stellung vom Druck PK einer ausgewählten
Kupplung K eingestellt wird. In der geschalteten Stellung addieren sich die in der Regeldruckleitung PR parallel angeordneten Drosselguerschnitte, so daß der
Dämpferkolben 21 schneller auf das Regelventil 1 zu bewegt wird und die Rutsch- bzw. Schaltzeit t2, t3 sich verkürzt, was durch eine steilere Druckverlaufskurve, z. B. DY, dargestellt wird.
Die Schaltung des Schaltventils 10 kann dabei sofort nach der Füllphase D1 erfolgen, so daß sich eine
Druckverlaufskurve D, DY ergibt, die über die gesamte
Schaltzeit gleichmäßig ansteigt. Erfolgt die Zuschaltung der zweiten Drossel 400 erst nach Ablauf eines Teiles t 4 der Schaltzeit t5, so ergeben sich Druckverlaufskurven unterschiedlicher Steilheit DZ1 , DZ 2 - Druckverlaufskurve nach Fig. 4 -. Die Schaltung der zweiten Drossel 400 ist auch umkehrbar, wobei die zweite Drossel sofort nach der Füllphase D1 zu und nach Ablauf einer Teilschaltzeit t6 abgeschaltet wird - Druckverlaufskurve nach Fig. 5 -. Die Anordnung eines Schaltventiles 10 zur Zu- bzw. Abschaltung einer zweiten Drossel 400 in die Regeldruckleitung PR kann zusätzlich zu der Anordnung einer Vorspannkolben- Einrichtung 3, aber auch anstelle derselben, erfolgen. Die Steuerung der zweiten Drossel 400 kann vereinfacht über eine zusätzliche Steuerkante am Kolben 21 der
Dämpfereinrichtung 2 in Verbindung mit der
Regeldruckleitung PR erfolgen.
Das zweistufige Drucksteuerventil wirkt wie folgt: Bei Wendeschaltungen vom 2. Vorwärts- in den
2. Rückwärtsgang und umgekehrt sollen diese mit einer harten Schaltcharakteristik bei einem hohen Druckniveau ablaufen, wodurch sich eine Begrenzung der Schaltarbeit ergibt. Bei dieser Schaltung ist das zweistufige
Drucksteuerventil, das aus dem Regelventil 1 der
Dämpfereinrichtung 2 und der Vorspannkolben-Einrichtung 3 besteht, in Stellung Hart. Das Vorsteuerventil 5 befindet sich dabei in der in Fig. 1 dargestellten Lage, in der der Kolbenraum 31 der Vorspannkolben-Einrichtung 3 mit
Systemdruck PS beaufschlagt ist. Der Kolben 32 schiebt über den Stift 35 den Dämpferkolben (Verdrängerkolben 2) in Richtung auf das Regelventil 1 zu und erhöht damit die Vorspannung der Feder 23 zwischen Dämpferkolben 21 und dem Regelventil 1. Diese Vorspannung wird durch eine
EinStelleinrichtung 33, in diesem Beispiel ein Stellring, beendet, wobei über die Länge dieses Stellringes der
Anfangspunkt des Drucksteuerverlaufs bei einer Schaltung vom 2. Vorwärts- in den 2. Rückwärtsgang am Punkt PA2 beginnt . Nunmehr bewegt sich der Dämpferkolben 21 über die Wirkung des Regeldrucks PR in der Leitung 13 und unter Berücksichtigung der Blende 4 beaufschlagt vom Druck im Kolbenraum 22 über die Leitung 41 auf das Regelventil zu, und die Vorspannung der Feder 23 wird laufend erhöht. Am Punkt PE der Fig. 2 hat der Dämpferkolben 21 auf das
Regelventil aufgesetzt und in der Leitung 11, die vom Regelventil 1 zu den Wegeventilen 7 der Kupplungen K1 - KX führt, wird Systemdruck PS erreicht. Während dieses
Druckanstieges wird das Spreizventil 6 von diesem relativ hohen Druck entgegen der Wirkung der Feder 61 geschaltet, so daß mit nahezu Systemdruck der Dämpferkolben 21 und damit die Vorspannkolben-Einrichtung 3 in die Ausgangslage zurück gedrückt wird. Die Rückstellfedern 34 in der
Vorspannkolben-Einrichtung und 23 am Dämpferkolben 2 werden dabei durch diesen Druck im Federraum 24 des Dämpferkolbens unterstützt, wobei die Rückstellfeder 34 in der
Vorspannkolben-Einrichtung auch ganz entfallen kann. Für eine Schaltung, z. B. vom 1. Vorwärtsgang in den
1. Rückwärtsgang oder umgekehrt, ist die Kupplung K1 über das zugeordnete Wegeventil 7 mit Druck beaufschlagt, und damit wird über die Leitung PK1 das Vorsteuerventil 5 in die nicht dargestellte Lage geschaltet, in der der
Systemdruck abgeschlossen und die Leitung 52 zum
Kolbenraum 31 der Vorspannkolben-Einrichtung 3 entlüftet ist. Der Dämpferkolben 21 der Dämpfereinrichtung 2
verbleibt dabei in der rechten Endlage, so daß die
Drucksteuerung nach der Befüllphase am Punkt PA1, also bei einem wesentlich tieferen Druck, beginnt und damit weicher und zeitlich auch länger erfolgt. Der übrige Ablauf ist, wie schon bei einer harten Stellung des Drucksteuerventils, z. B. bei einer Schaltung 2V nach 2R erläutert. Für eine weiche Stellung des Drucksteuerventils, bei dem über den
Druck P K1 der Kupplung des Ganges 1 das Vorsteuerventil entlüftet ist, ist noch wichtig, daß während der gesamten Schaltung dieser Druck aufrechterhalten bleibt. Das
Vorsteuerventil 5 schaltet z. B. bei einem Druck von etwa 8 bar die Kupplung K1, so daß eine Schaltung von 2V nach 1V oder auch 2R nach 1R mit der Charakteristik hart abläuft, weil die Schaltung bereits abgeschlossen ist, bevor der Vorsteuerkolben 3 umschaltet, über eine Variation des
Druckes ist eine Beeinflussung dieser Schaltungen möglich. Auch Schaltungen von 2V nach 1R oder 2R nach 1V verlaufen gleichfalls mit einer harten Charakteristik. Die Wirkung auf den Druckverlauf für die
Lastschaltkupplungen K1 , Kχ bei der Anordnung einer z. B. zweiten Drossel 400 nach Fig. 3 wirkt wie folgt:
Wird sofort nach der Befüllung D1 einer Kupplung die zweite Drossel 400 zugeschaltet, so lassen sich von
Schaltparametern PK abhängig für unterschiedliche
Kupplungen K1 bis Kχ auch unterschiedliche
Druckverlaufskurven D, DY, Dχ (Fig. 2) erreichen. Der
Anfangsdruck PA ist, wenn die Beeinflussung der Schaltzeit nur über die Drossel 4, 400 erfolgt, immer gleich. In
Kombination mit dem zweistufigen Drucksteuerventil - also mit der zusätzlichen Anordnung einer Vorspannkolben- Einrichtung 3 - lassen sich auch unterschiedliche
Anfangsdrücke PA1, PA2 erzielen. Je nach dem Zeitpunkt der Zu- bzw. Abschaltung der z. B. zweiten Drossel 400 sind, wie bereits beschrieben, auch abgesetzte
Druckverlaufskurven, also mit unterschiedlicher
Steilheit PZ1, PZ2, erreichbar. In dem Ausschnitt des Ventilblockes B - Steuerblockes - nach Fig. 6 sind insbesondere das Regelvenil 1 und koaxial dazu die Dämpfereinrichtung 2 - Verdrängerkolben- Einrichtung - angeordnet. In besonders vorteilhafter Weise ist die Vorspannkolben-Einrichtung 3 und das
Vorsteuerventil 5 im bzw. an einem Deckel B1 dieses
Steuerblockes B so angeordnet, daß die Vorspannkolben- Einrichtung 3 koaxial zu der Dämpfereinrichtung 2 und das Vorsteuerventil im Winkel von 90° dazu liegt. Infolge der günstigen Anordnung der Vorspannkolben-Einrichtung und des VorSteuerventils ergeben sich günstige mechanische
Verbindungen zur Dämpfereinrichtung über den Stift 35 vom Kolben 32 der Vorspannkolben-Einrichtung 3. Weiterhin können die hydraulischen Leitungen des Systemdruckes PS 51 zum Vorsteuerventil und 52 vom Vorsteuerventil 5 zum
Kolbenraum 31 besonders einfach und dazu noch im Gehäuse des Deckels B1 vom Steuerblock B angeordnet werden. In dieser Fig. ist die Einstelleinrichtung 33 der Vorspannkolben-Einrichtung 3 als Stellring gut erkennbar, wobei der Kolben 32 infolge der festgelegten Höhe des
Ringes 33 auf diesen aufsitzt und damit die Vorspannung der Dämpfereinrichtung 2 begrenzt. Für die Rückstellung des Kolbens 32 bei entlüftetem Kolbenraum 31 ist noch eine Feder 34 angeordnet. Auch der Kolben 21 der
Dämpfereinrichtung 2 hat entsprechende Rückstellfedern 23, die nach der Entlüftung des Kolbenraumes 22 zu Spreizung zwischen den beiden Kolben 14 des Regelventils und 21 der Dämpfereinrichtung beitragen.
Bezugszeichen
1 Regelventil
11 - 14 Leitung
14 Kolben
15 Steuerkante
2
Dämpfereinrichtung/Verdrängerkolben- Einrichtung
21 Kolben
22 Kolbenraum
23 Feder
24 Federraum
3 Vorspannkolben-Einrichtung
31 Kolbenraum
32 Kolben
33 Einstelleinrichtung/Ring
34 Feder
35 Stift
4, 40, 400 Drossel
41 Leitung
42 Leitung
5 Vorsteuerventil
51 Leitung
52 Leitung
53 Feder
54 Anschlag
6 Spreizventil
61 Feder
7 Wegeventile
8 Magnetventile
9 Pumpe
91 Sumpf des Getriebes
92 Filter
10 Schaltventil
101 Feder K, K1 - KX Kupplungen
K1 - K4 Kupplungen der Gänge 1 - 4
KV Vorwärtskupplung
KR Rückwärtskupplung
s Weg
s2 Weg des Dämpferkolbens bei weicher
Charakteristik
s3 Weg des Dämpferkolbens bei harter
Charakteristik
t Schaltzeit
B Steuerblock/Ventilblock
B1 Deckel
t1 Befüllzeit
t2 Schaltzeit
t3 Schaltzeit
t4 Teilschaltzeit
t5 Schaltzeit
t6 Teilschaltzeit
t7 Schaltzeit
PE Enddruck
PS Systemdruck/Systemdruckleitung
PR Regeldruck/Regeldruckleitung
PA1 Anfangsdruck
PA2 Anfangsdruck
PK1 Drucksignal von Kupplung 1
D Druckverlaufskurve
D1 Füllphase der Kupplung
DX Druckverlaufskurve bei kleiner Blende
DY Druckverlaufskurve bei großer Blende DZ1 Druckverlaufskurve mit unterschiedlicher
Steilheit
DZ2 Druckverlaufskurve mit unterschiedlicher
Steilheit

Claims

A n s p r ü c h e
1. Drucksteuereinrichtung zur Beeinflussung des
Schließverhaltens von Lastschaltkupplungen (K1 - KX) in einem Lastschaltgetriebe mit einem mit einer
Dämpfereinrichtung (2) zusammen wirkenden Regelventil (1) als Drucksteuerventil, über das der Druckverlauf beim
Einschalten der jeweiligen Kupplung (K1 - Kχ) in Verbindung mit in Druckleitungen (PS, PR) angeordneten Drosseln (4, 40) für eine mehr oder minder weiche Schaltung festgelegt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß über eine mit dem Kolben (21) der Dämpfereinrichtung (2) zusammen
wirkenden Vorspannkolben-Einrichtung (3) der Weg des
Dämpferkolbens (21) in Richtung auf das Regelventil (1) zu und damit auch die Zeit für die Rutschphase in der
jeweiligen Kupplung (K1 - K4, KV, KR) verkürzt wird und in Verbindung mit einem höheren Anfangsdruck (PA2) nach der Befüllung der Kupplung (K2 - K4) zur Verminderung der
Reibarbeit führt.
2. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vorspannkolben- Einrichtung (3) vom Systemdruck (PS) betätigt, der über ein Vorsteuerventil (5) geschaltet wird.
3. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Weg des
Vorspannkolbens (32) über eine Einsteileinrichtung (33) begrenzt wird.
4. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das VorSteuerventil (5) in der Grundstellung auf Durchfluß geschaltet ist und über ein Drucksignal (PK1) aus der Kupplun'g (K1) für den 1. Gang den Kolbenraum (31) der Vorspannkolben-Einrichtung (3) entlüftet.
5. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Vorsteuerventil (5) in der Grundstellung gesperrt ist und über ein
Drucksignal (PK2 _ K4) von einer der Kupplungen (K2 - K4) geschaltet und der Kolbenraum (31) der Vorspannkolben-Einrichtung (3) befüllt wird.
6. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Festlegung der
Schaltzeit (t) in der Druckleitung, die den
Dämpferkolben (21) entgegen der Wirkung einer Feder (23) zum Regelventil (1) zu bewegt, eine Drossel (4) angeordnet ist.
7. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß noch ein
Spreizventil (6) angeordnet ist, über das der Federraum (24) der Dämpferkolbeneinrichtung (2) mit Druckmittel dann beaufschlagt wird, wenn die Schaltung in einer Kupplung (K1 - KX) abgeschlossen ist und der Dämpferkclben (21) und der Vorspannkolben (32) schnell zur Bereitschaft für eine neue Schaltung in die Ausgangslage zurückbewegt werden soll.
8. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
- daß dem Regelventil (1) des zweistufigen
Drucksteuerventils (1 + 2 + 3) Systemdruck (PS) über eine Drossel (40) und dem Vorsteuerventil (5) direkt zugeleitet wird,
- daß zwischen der Dämpfereinrichtung (2) und dem
Regelventil (1) eine Druckfeder (23) angeordnet ist; - daß der Vorspannkolben (32) über einen
Ubertragungsstift (35) bei Beaufschlagung mit
Systemdruck (PS) entgegen einer Federvorspannung
(Feder 34) in der Vorspannkolben-Einrichtung (3) auf den Verdrängerkolben (21) drückt und diesen verstellt und diese Bewegung über eine EinStelleinrichtung (33) in der Vorspannkolben-Einrichtung (3) begrenzt wird;- daß der vom Drucksteuerventil (1 + 2 + 3) eingeregelte Druck über die Leitung (11) den jeweils geschalteten Kupplungen (K1 - KX) über die Wegeventile (7) und als Regelgröße über die Leitung (12) dem Regelventil (1) zugeleitet wird;
- daß der vom Drucksteuerventil (1 + 2 + 3) geregelte
Druck über die Leitung (13) und eine Drossel (4) zur Betätigung des Dämpferkolbens (21) auf das
Regelventil (1) zu dem Kolbenraum (22) zugeführt wird; - daß vom Vorsteuerventil (5) zum Kolbenraum (31) der
Vorspannkolben-Einrichtung (3) eine Leitung (52) führt, die in der Grundstellung des Vorsteuerventils (5) mit Systemdruck (PS) beaufschlagt und über die bei
geschaltetem Vorsteuerventil (5) der Kolbenraum (31) entlüftet wird;
- daß zwischen der Kupplung (K1) des 1. Ganges und dem Vorsteuerventil (5) eine Steuerleitung (PK1)
angeordnet ist, über die bei geschaltetem 1. Gang ein Drucksignal gegen den Druck einer Feder (53) wirkt und das Vorsteuerventil (5) auf Entlüftung schaltet;
- daß über ein Spreizventil (6), das im Druckkreislauf der Regeldruckleitung (PR) für die Kupplungen (K1) angeordnet ist und von diesem Druck gegen den Druck einer Feder (61) gesteuert wird, ist in der nicht geschalteten Stellung der Federraum der
Dämpfereinrichtung entlüftet, und in der geschalteten Stellung wird dieser Federraum (24) mit
Druckmittel (PR) beaufschlagt.
9. Drucksteuereinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Regeldruckleitung (P ) mehrere parallel zueinander angeordnete Drosseln (4, 400) angeordnet sind, wovon wenigstens eine der Drosseln (400) über eine Schalteinrichtung (10, 21) zu- und abschaltbar ist, so daß in der Regeldruckleitung (41), die zum Kolbenraum (22) der Dämpfereinrichtung (2) führt, wahlweise unterschiedliche Drosselquerschnitte (Drossel 4, 400) wirken, wodurch die Schaltzeit (t) der Lastschaltkupplungen (K1 - KX)
beeinflußt wird.
10. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schalteinrichtung ein Schaltventil (10) ist, das über den Druck in einer Schaltkupplung (K) geschaltet wird.
11. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine der Drosseln (400) über eine zusätzliche Steuerkante am Kolben (21) der
Dämpfereinrichtung (2) in Verbindung mit der
Regeldruckleitung (PR) erfolgt.
12. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die für die Steuerung der Gangschaltkupplungen (K1 - KX) notwendigen Ventile und Einrichtungen in einem Steuerblock (B) angeordnet sind.
13. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß koaxial zu dem im
Steuerblock (B) angeordneten Regelventil (1) und der
Dämpfereinrichtung (2) im und am Deckel (B1) noch das Vorsteuerventil (5) und die Vorspannkolben-Einrichtung (3) angeordnet ist.
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