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Die Erfindung betrifft ein Getriebe,
insbesondere ein Automatgetriebe, mit einer über ein hydraulisches Drucksystem
ansteuerbaren Anfahrkupplung gemäß der im
Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Bei der Entwicklung von Getrieben
wird häufig
eine kompaktere Bauweise sowie eine kostengünstige Herstellung angestrebt,
wobei zusätzlich
ein hoher Fahrkomfort gewünscht
wird. Zur Umsetzung dieser Vorgaben ist es in der Praxis beispielsweise vorgesehen,
ein Anfahrelement, das als Wandler ausgeführt ist, durch eine Lamellenkupplung
zu ersetzen. Eine weitere Maßnahme
zur Verbesserung bekannter Getriebe stellt die Ausgestaltung von Handschaltgetrieben
mit automatisierten Kupplungen dar, wobei auch eine voll-ständige Automatisierung
von Handschaltgetrieben ein bekanntes Getriebekonzept darstellt.
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Da zusätzlich auch der Wunsch besteht,
ein Fahrzeug bei einem Ausfall einer elektronischen Getriebesteuerung
in eine nahgelegene Werkstatt ohne Abschleppen oder dergleichen
zu befördern,
ist es in der Praxis vorgesehen, daß Getriebe in einem sogenannten
Notfahrbetrieb mit eingeschränkter
Funktionalität
weiter betrieben werden können.
Bei bekannten Automatgetrieben, die mit einem Wandler als Anfahrelement
ausgebildet sind, wird der Notfahrbetrieb durch den ständigen Öldurchfluß des Wandlers
systembedingt hergestellt, wohingegen bei Automatgetrieben, die
mit einer ölgekühlten Lamellenkupplung als
Anfahrelement ausgebildet sind, im Notfahrbetrieb ein drehzahlabhängig eingestellter Steuerdruck einer
Hydraulikpumpe zur Steuerung des Anfahrelementes verwendet wird.
Der an der Lamellenkupplung anstehende Steuerdruck wird üblicherweise über ein
Pitotrohr eingestellt, wobei in Abhängigkeit des ermittelten Druckes
die drehzahlabhängige
Leistungsabgabe der Hydraulikpumpe eingestellt wird.
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Drehzahlabhängige Druckregelungen für ölgekühlte Lamellenkupplungen
von Automatgetrieben weisen jedoch den Nachteil auf, daß mit derartig
in einem Notfahrbetrieb angesteuerten Anfahrelementen nur eine sehr
unbefriedigende Anfahrfunktionalität realisierbar ist. Dieser
Nachteil resultiert unter anderem daraus, daß während eines Notfahrbetriebs
bestimmte Betriebszustände
eines Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise eine Berganfahrt oder
auch ein Anfahren mit hoher Fahrzeugbeladung, nicht in der für einen
wenigstens annähernd
störungsfreien
Betrieb des Getriebes erforderlichen Art und Weise berücksichtigt
werden können.
Dadurch kann es durch ein nicht an den jeweilig vorliegenden Betriebszustand
abgestimmtes Schließen
der Lamellenkupplung bzw. des Anfahrelementes unter Umständen zu einem „Abwürgen" einer Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeuges kommen.
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Des weiteren weisen derartige aus
der Praxis bekannte mechanische Lösungen in Automatgetrieben,
welche einen Notfahrbetrieb eines Automatgetriebes, das mit einer ölgekühlten Lamellenkupplung
als Anfahrelement ausgebildet ist, mit einer drehzahlabhängigen Drucksteuerung
selbst bei einem Totalausfall der elektronischen Getriebesteuerung
ermöglichen,
unerwünscht
hohe Herstellkosten auf.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, ein Getriebe zur Verfügung
zu stellen, das eine betriebszustandsab hängige Ansteuerung eines Anfahrelementes
auch bei Ausfall einer elektronischen Getriebesteuerung und eine
kompakte sowie kostengünstige
konstruktive Ausführung
aufweist, und mit dem ein hoher Fahrkomfort sowie eine störungsfreie Betriebsweise
selbst während
eines Notfahrbetriebs realisierbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem
Getriebe gemäß den Merkmalen
des Patentanspruches 1 gelöst.
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Dadurch, daß eine auf ein Lamellenpaket
der Anfahrkupplung einwirkende Schließkraft des Kolbens in Abhängigkeit
eines anstehenden Eingangsdrehmoments der Anfahrkupplung variierbar
ist, besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die Anfahrkupplung
in Abhängigkeit
eines jeweilig aktuell vorliegenden Betriebszustandes bedarfsgerecht
anzusteuern und einen hohen Fahrkomfort zu gewährleisten.
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So führt beispielsweise ein während einer Berganfahrt
anstehendes großes
Eingangsdrehmoment zu einer höheren
Schließkraft
an dem Anfahrelement als bei einem Anfahren in der Ebene, bei dem ein
geringeres Eingangsdrehmoment ansteht. Des weiteren können auch
Betriebszustände
wie das Anfahren mit hoher Beladung eines Kraftfahrzeuges sowie
das Anfahren mit geringer Beladung bedarfsgerecht in Abhängigkeit
des anstehenden Eingangsdrehmoments abgebildet werden.
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Darüber hinaus steigt die Schließkraft für das Anfahrelement
erst mit einem ansteigenden Eingangsdrehmoment an, so daß ein abruptes
Schließen
des Anfahrelementes zu einem Zeitpunkt, bei dem das Eingangsdrehmoment
noch kleiner als ein für
ein Anfahren erforderliches Abtriebsmoment ist, vorteilhafterweise
vermieden wird. Vielmehr ist die Kupplung erst bei Vorliegen eines
für den
Anfahrvorgang ausreichend hohen Eingangsdrehmoments geschlossen
und überträgt das anstehende
Eingangsdrehmoment kraftschlüssig.
Dadurch wird ein „Abwürgen" einer das Eingangsdrehmoment
des Anfahrelementes erzeugenden Brennkraftmaschine wirkungsvoll
vermieden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform
des Getriebes nach der Erfindung ist es vorgesehen, daß das Drucksystem
mit einer Spiegelsteuerung ausgebildet ist, mittels welcher die
Schließkraft
der Anfahrkupplung eingangsdrehmomentabhängig einstellbar ist. Damit
steht eine mechanische Lösung
der Steuerung für
die zur Betätigung
der Anfahrkupplung erforderliche Schließkraft in Abhängigkeit
eines an der Anfahrkupplung anstehenden Eingangsdrehmoments zur
Verfügung,
deren Funktionalität
auch bei Ausfall einer elektronischen Getriebesteuerung sicher gewährleistet
ist.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und
aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen
Ausführungsbeispielen.
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Es zeigt:
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1 eine
stark schematisierte Teilansicht eines Automatgetriebes mit einer
Spiegelsteuerung; 2 eine
Detailansicht der Spiegelsteuerung gemäß 1 und 3 mit
zwei Kurvenscheiben und dazwischen angeordneten Spreizkörpern und
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3 eine
weitere Ausführungsform
der Spiegelsteuerung.
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Bezug nehmend auf 1 ist stark schematisiert ein Teil eines
Getriebes 1 dargestellt, welches mit einer über ein
hydraulisches Drucksystem 2 ansteuerbaren Anfahrkupplung 3 ausgeführt ist.
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Die Anfahrkupplung 3 ist
mit einem Kolben 4, einem Kolbenraum 5 und einer
in den Kolbenraum 5 mündenden
Druckmittelführung 6 ausgeführt. Das Drucksystem 2 ist
in einer nachfolgend näher
beschriebenen Art und Weise so ausgebildet, daß eine auf ein Lamellenpaket 7 der
Anfahrkupplung 3 einwirkende Schließkraft des Kolbens 4 in
Abhängigkeit
eines an der Anfahrkupplung 3 anstehenden Eingangsdrehmoments
variiert.
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Der Kolbenraum 5 ist von
einem mit einer ersten Kurvenscheibe einstöckig ausgebildeten Zylinderelement 8,
einer zweiten Kurvenscheibe 9, dem Kolben 4 und
einer Getriebewelle 10 begrenzt. Das Zylinderelement bzw,
die erste Kurvenscheibe 8 ist fest mit der Getriebewelle 10 verbunden,
wobei die feste Verbindung zwischen den beiden Bauteilen vorliegend über eine
Verschweißung
bzw. eine Schweißverbindung 11 realisiert
ist. Die feste Verbindung kann hiervon abweichend auch als ein Preßverband
oder über
eine formschlüssige
Welle-Nabe-Verbindung, wie beispielsweise ein Keilwellenprofil,
ausgeführt
sein. Die zweite Kurvenscheibe 9 ist auf die Getriebewelle 10 gesteckt
und in axialer Richtung der Getriebewelle 10 verschieblich
sowie drehbar auf dieser gelagert.
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Ein über die Getriebewelle 10 anstehendes Drehmoment
bzw. Eingangsdrehmoment wird über die
Schweißverbindung 11 auf
die erste Kurvenscheibe 8 übertragen, so daß die erste
Kurvenscheibe 8 mit der Getriebewelle 10 rotiert.
Zwischen den beiden Kurvenscheiben 8 und 9 sind
sogenannte Spreizkörper 12 angeordnet,
welche eine Verbindung zwischen der ersten Kurvenscheibe 8 und
der zweiten Kurvenscheibe 9 dahingehend herstellen, daß die zweite
Kurvenscheibe 9 von der ersten Kurvenscheibe 8 in
Rotation versetzt und geschleppt wird.
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Die zweite Kurvenscheibe 9 wird über eine Rückstellfeder 13,
welche sich an einem Federring 14 an der Getriebewelle 10 abstützt, gegen
die Spreizkörper 12 in
Richtung der ersten Kurvenscheibe 8 gedrückt, so
daß die
Mitnahme der zweiten Kurvenscheibe 9 von der ersten Kurvenscheibe 8 über die
Spreizkörper 12 gewährleistet
ist. Der Kolben 4 ist über
eine weitere Rückstellfeder 15,
welche sich an einem weiteren Federring 16, der an der
zweiten Kurvenscheibe 9 abgestützt ist, in Öffnungsrichtung
des Anfahrelementes bzw. der Anfahrkupplung 3 angefedert.
Somit wird der Kolben 4 in Abhängigkeit eines Druckes in dem
Kolbenraum 5 in Richtung des Lamellenpaketes 7 oder
in Richtung der ersten Kurvenscheibe 8 verschoben.
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2 zeigt
die zylindrischen Spreizkörper 12 gemäß 1 in einer unter A näher bezeichneten Richtung,
wobei in 1 nicht dargestellte
weitere Spreizkörper
des Drucksystems 2 in 2 in
ihrer Seitenansicht gezeigt sind, die ebenfalls aus drei hintereinander
angeordneten zylindrischen Wälzkörpern ausgebildet
sind.
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Das Drucksystem 2 weist
vorliegend insgesamt vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Spreizkörper 12 auf,
die von einem nicht näher
dargestellten Trägerelement
in ihrer radialen Position gegenüber
der Getriebewelle 10 drehbar um ihre Rotationsachse gehalten
sind. Das Träger element
ist vorzugsweise mit einer mittigen Bohrung, durch welche die Getriebewelle 10 gesteckt
ist, ausgeführt
und auf der Getriebewelle 10 axial verschieblich und drehbar
gelagert.
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Hiervon abweichend können selbstverständlich auch
andere geometrische Wälzkörper als Spreizkörper vorgesehen
werden, wobei die Anzahl der Spreizkörper in Abhängigkeit des jeweiligen Anwendungsfalles
von der vorbeschriebenen Anzahl an Spreizkörpern abweichen kann.
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Die beiden Kurvenscheiben 8, 9 sind
jeweils mit Steigungen 8A, 8B und 9A, 9B ausgeführt, zwischen
welchen die Spreizkörper 12 angeordnet
sind. Die Steigungen 8A bis 9B der beiden Kurvenscheiben 8, 9 sind
dabei derart ausgeführt,
daß die
Spreizkörper 12 in
Drehrichtung an der zweiten Kurvenscheibe 9 und auf ihrer
der Drehrichtung R abgewandten Seite an der ersten Kurvenscheibe 8 bzw. den
entsprechenden Steigungen 8A und 9B anliegen.
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Mit steigendem Eingangsdrehmoment
der ersten Kurvenscheibe 8 nimmt das Reaktionsmoment der
zweiten Kurvenscheibe 9, welches dem die Rotation der zweiten
Kurvenscheibe 9 bewirkenden Antrieb entgegenwirkt, derart
zu, daß die
Spreizkörper 12 sich
entlang der Steigungen 8A und 9B aus den Tälern 8C bzw. 9C zwischen
den Steigungen 8A, 8B und 9A, 9B heraus
in Richtung der Erhebungen 8D und 9D der beiden
Kurvenscheiben 8, 9 abwälzen. Dabei tritt zwischen
den beiden Kurvenscheiben 8, 9 bezogen auf ihre
Ausgangsstellung zueinander, welche bei einem niedrigen Eingangsdrehmoment vorliegt,
in Umfangsrichtung ein Winkelversatz entgegen der Drehrichtung der
beiden Kurvenscheiben 8, 9 auf.
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Die Steigungen 8A bis 9B und
die Federkraft der Rückstellfeder 13 sind
dabei derart aufeinander abgestimmt, daß die Spreizkörper 12 vorliegend nicht über die
Erhebungen 8D und 9D der Kurvenscheiben 8, 9 geführt werden.
Dies soll auch bei einem hohen Eingangsdrehmoment und einem hohen Reaktionsmoment
der Fall sein, wobei es selbstverständlich im Ermessen des Fachmannes
liegt, die Steigungen und die Federkraft der Rückstellfeder 13 derart
aufeinander abzustimmen, daß die
Spreizkörper 12 ab
einem definierten Eingangsdrehmoment und/oder ab einem definierten
Reaktionsmoment der zweiten Kurvenscheibe 9 bzw. ab einer
definierten Differenz zwischen dem Eingangsdrehmoment und dem Schleppmoment ähnlich einer
Rastung über
die Erhebungen 8D und 9D geführt werden.
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Der Winkelversatz zwischen den beiden
Kurvenscheiben 8, 9 wird unter anderem durch Reibungskräfte an der
Lagerstelle zwischen der zweiten Kurvenscheibe 9 und der
Getriebewelle 10 und das Trägheitsmoment der zweiten Kurvenscheibe 9 verursacht,
wobei eine Verbindung zwischen der zweiten Kurvenscheibe 9 und
der Getriebewelle 10 vorzugsweise derart ausgeführt ist,
daß die
Reibungskräfte
zwischen der zweiten Kurvenscheibe 9 und der Getriebewelle 10 mit
zunehmendem Eingangsdrehmoment ansteigen, wodurch das Reaktionsmoment zunimmt
und der Winkelversatz zwischen den beiden Kurvenscheiben vergrößert wird.
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Zusätzlich kann das den Winkelversatz
verursachende und an der zweiten Kurvenscheibe angreifende Reaktionsmoment
durch an der zweiten Kurvenscheibe wirkende Bremskräfte bewirkt
werden, welche durch verschiedene, später näher beschriebene Maßnahmen
bewirkt werden und an der zweiten Kurvenscheibe angreifen.
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Der Winkelversatz und das damit einhergehende
Abrollen der Spreizkörper 12 auf
den Steigungen 8A und 9B der beiden Kurvenscheiben 8, 9 führt zu einer
Vergrößerung eines
axialen Abstandes zwischen den beiden Kurvenscheiben 8 und 9,
wobei die zweite Kurvenscheibe 9 in axialer Richtung auf
der Getriebewelle 10 entgegen der Kraft der Feder 13 verschoben
wird.
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Dabei wird ein Öffnungsquerschnitt bzw. ein Querschnitt 17 der
Druckmittelführung 6 in
den Kolbenraum 5, welche vorliegend durch Bohrungen in der
Getriebewelle 10 ausgeführt
ist, zunehmend von der zweiten Kurvenscheibe 9 freigegeben,
so daß ein Druck
in dem Kolbenraum 5 ansteigt und eine von dem Kolben 4 auf
die Anfahrkupplung 3 bzw. dessen Lamellenpaket 7 einwirkende
Schließkraft
zunimmt. Die zweite Kurvenscheibe 9 stellt somit einen
Steuerspiegel einer Spiegelsteuerung des Drucksystems 2 für den Druck
in dem Kolbenraum 5 dar, und der Querschnitt 17 bildet
eine sogenannte Steuerkante aus, die von der axialen Bewegung der
zweiten Kurvenscheibe 9 angesteuert wird.
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Aufgrund der Ausgestaltung der beiden
Kurvenscheiben 8, 9 und der Anordnung der Mündung der
Druckmittelführung 6 in
den Kolbenraum 5 wird der Querschnitt 17 mit zunehmendem
Eingangsdrehmoment bis auf einen Maximalwert vergrößert, wodurch
ein Druck des Kolbenraumes 5 in Abhängigkeit des anstehenden Eingangsdrehmomentes
der Anfahrkupplung 3 stetig bis auf einen maximalen Schließdruck der
Anfahrkupplung 3 erhöht
wird. Dies führt
zu einer stetigen Erhöhung
der über
den Kolben 4 auf das Lamellenpaket 7 aufgebrachten
Schließkraft,
wobei eine in Abhängigkeit
des anstehenden Eingangsdrehmoments stehende Schließkraft eingestellt
wird.
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Damit wird ein über die Druckmittelführung 6 anstehender
und von einer nicht näher
dargestellten Hydraulikpumpe erzeugter Hauptdruck, welcher wenigstens
annähernd
konstant ist, über
den Steuerspiegel, d. h. die zweite Kurvenscheibe 9, in
Abhängigkeit
des anstehenden Eingangsdrehmoments und somit auch in Abhängigkeit
des jeweilig vorliegenden Betriebszustandes des Kraftfahrzeuges,
der durch das Eingangsdrehmoment bzw. ein dem Ausgangsdrehmoment
eines Antriebsaggregates äquivalentes Drehmoment
und einem für
ein Anfahren erforderliches Abtriebsmoment charakterisiert ist,
bedarfsgerecht gesteuert.
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In 3 ist
eine weitere Ausführungsform der
Spiegelsteuerung des Drucksystems 2 dargestellt, wobei
für baugleiche
bzw. funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen wie in 1 und 2 verwendet werden.
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Bei dieser Ausführungsform des Drucksystems
sind das Zylinderelement 8 und die erste Kurvenscheibe
als zwei getrennte Bauteile ausgebildet, wobei die zweite Kurvenscheibe 9 zwischen
dem Zylinderelement 8 und der mit 28 näher bezeichneten ersten Kurvenscheibe
angeordnet ist. Die Spreizkörper 12 sind
abweichend von der Ausführungsform gemäß 1 nicht in dem Kolbenraum 5 angeordnet,
sondern befinden sich zwischen der ersten Kurvenscheibe 28 und
der zweiten Kurvenscheibe 9 außerhalb des Kolbenraumes 5.
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Die zweite Kurvenscheibe 9 wird über das über die
Getriebewelle 10 auf die erste Kurvenscheibe 28 eingeleitete
Eingangsdrehmoment und durch die Wirkverbindung zwischen der ersten
Kurvenscheibe 28 und der zweiten Kurvenscheibe 9 in
Drehung versetzt bzw. geschleppt, wobei mit zunehmendem Eingangsdrehmoment
in derselben Art und Weise wie bei der Ausführungsform gemäß 1 ein Winkelversatz zwischen
der ersten Kurvenscheibe 28 und der zweiten Kurvenscheibe 9 auftritt.
Dieser Winkelversatz führt
in der bezüglich
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2 erläuterten
Art und Weise zu einer Vergrößerung des
axialen Abstandes zwischen den beiden Kurvenscheiben 28, 9,
wobei die zweite Kurvenscheibe 9 in Richtung des Zylinderelementes 8 in axialer
Richtung der Getriebewelle 10 verschoben wird.
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Mit zunehmender Verschiebung der
zweiten Kurvenscheibe 9 in Richtung des Zylinderelementes 8 kommen
der Querschnitt 17 und ein Kanal 18 der zweiten
Kurvenscheibe 9 zunehmend miteinander in Deckung, so daß ein Druck
in dem Kolbenraum 5 mit stetig steigendem Eingangsdrehmoment
zunimmt und eine daraus resultierende Schließkraft, welche von dem Kolben 4 auf
das Lamellenpaket 7 aufgebracht wird, ansteigt. Sinkt das
an der Anfahrkupplung 3 anstehende Eingangsdrehmoment,
reduziert sich der Winkelversatz zwischen den beiden Kurvenscheiben 8, 9,
und die zweite Kurvenscheibe 9 wird über die Rückstellfeder 13 in
Richtung der ersten Kurvenscheibe 28, welche in axialer
Richtung über einen
Anschlag 19 der Getriebewelle 10 gehalten ist, verschoben.
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In einer weiteren, von den dargestellten
Ausführungsbeispielen
des Gegenstandes nach der Erfindung abweichenden, nicht näher dargestellten Ausführungsform
des Getriebes kann es vorgesehen sein, daß der Querschnitt bzw. der
von der zweiten Kurvenscheibe freigegebene Querschnitt der Druckmittelführung nur
in Abhängigkeit
des Winkelversatzes, d. h. der definierten Verdrehung der zweiten
Kurvenscheibe gegenüber
der ersten Kurvenscheibe und somit auch der Getriebewelle 10,
ohne axiale Bewegung der zweiten Kurvenscheibe gesteuert wird.
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Dies wird dadurch realisiert, daß die zweite Kurvenscheibe
im Bereich des Querschnittes der Druckmittelführung in ihrem Anlagebereich
an der Getriebewelle eine sich in radialer Richtung erstreckende
Ausnehmung aufweist, welche mit zunehmender Rotation bzw. mit größer werdendem
Winkelversatz zwischen den beiden Kurvenscheiben zunehmend in Deckung
mit dem Querschnitt der Druckmittelführung gebracht wird.
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Abweichend hiervon kann es auch vorgesehen
sein, daß die
zweite Kurvenscheibe, wie in 2 dargestellt,
mit einem Kanal ausgebildet ist, der mit dem Querschnitt in Deckung
gebracht wird. Der Öffnungsquerschnitt
der Druckmittelführung
bzw. der Mündungsquerschnitt
der Druckmittelführung
in dem Kolbenraum nimmt somit mit steigendem Winkelversatz zwischen
den beiden Kurvenscheiben zu, wodurch eine Drosselwirkung im Bereich
des Querschnitts herabgesetzt wird und der Druck in dem Kolbenraum
sowie die daraus resultierende Schließkraft der Anfahrkupplung in
Abhängigkeit
des Eingangsdrehmoments ansteigt.
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Dabei ist es vorgesehen, daß der Winkelversatz
zwischen den beiden Kurvenscheiben über die vorbeschriebenen Spreizkörper, welche
als zylindrische Körper
ausgeführt
sind, bewirkt wird, wobei eine axiale Verschiebung der zweiten Kurvenscheibe
unterbleibt.
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Alternativ hierzu kann es jedoch
selbstverständlich
auch vorgesehen sein, daß zwischen
den beiden Spreizkörpern
eine Spiralfeder angeordnet ist, deren Vorspannung bzw. Verdrehung
in Abhängigkeit
des anstehenden Eingangsdrehmoments der Anfahrkupplung sowie des
Schleppmomentes der zweiten Kurvenscheibe variiert und somit einen
Winkelver satz zwischen den beiden Kurvenscheiben verursacht, der
wiederum zu einer Variation des Druckes des Kolbenraumes aufgrund
der Steuerung des freigegebenen Querschnittes der Druckmittelführung in den
Kolbenraum führt.
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Bei einer weiteren nicht dargestellten
Ausführungsform
des Getriebes ist es vorgesehen, daß das Drucksystem mit einer
Einrichtung zum Ermitteln des Eingangsdrehmoments ausgeführt ist,
mit welcher ein an der Anfahrkupplung anstehendes Eingangsdrehmoment
gemessen wird. Der Druck des Kolbenraumes wird durch einen signaltechnisch
mit der Einrichtung zum Ermitteln des Eingangsdrehmoments verbundenen
Druckregler in Abhängigkeit
des Eingangsdrehmoments gesteuert. Die Einrichtung zum Ermitteln
des Eingangsdrehmoments weist auf der Getriebewelle angeordnete
Dehnmeßstreifen auf,
mittels welchen das anstehende Drehmoment gemessen wird.
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Der Druckregler wird über eine
elektronische Getriebesteuerung sowie über die von den Dehnmeßstreifen
ausgehenden Signale, die in einer weiteren separaten elektronischen
Steuereinheit oder einem in die elektronische Getriebesteuerung
integrierten elektronischen Steuermodul verarbeitet werden, angesteuert,
so daß der
Druck des Kolbenraumes sowohl während
eines normalen Fahrbetriebes als auch während eines Notfahrbetriebs,
bei welchem unter anderem die Teile der elektronischen Getriebesteuerung,
welche den „normalen" Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeuges
steuern und Regeln, ausgefallen ist, in Abhängigkeit des jeweilig vorliegenden
Betriebszustandes bzw. des Anfahrbetriebszustandes bedarfsgerecht
gesteuert werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform
des Gegenstandes nach der Erfindung kann es vorgesehen sein, daß die erste
und die zweite Kurvenscheibe im Sinne einer fliegenden Lagerung
beide in axialer Richtung verschieblich auf der Getriebewelle gelagert
sind und die Schließkraft
der Anfahrkupplung weiterhin über
die axiale Verstellung der zweiten Kurvenscheibe und/oder der Verdrehung
gegenüber
der ersten Kurvenscheibe und der Getriebewelle in Abhängigkeit
des Eingangsdrehmomentes erfolgt.
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Das an der zweiten Kurvenscheibe 9 anliegende
Reaktionsmoment, welches den Winkelversatz zwischen der ersten Kurvenscheibe 8 in 1 bzw. der ersten Kurvenscheibe 28 in 3 und der zweiten Kurvenscheibe 9 verursacht,
entsteht wie vorbeschrieben aus einer Reibungskraft zwischen der
zweiten Kurvenscheibe 9 und der Getriebeeingangswelle 10 und
einem Trägheitsmoment
der zweiten Kurvenscheibe 9. Steht die zweite Kurvenscheibe 9 in
nicht näher
dargestellter Art und Weise jedoch antriebsseitig mit der Anfahrkupplung 3 in Wirkverbindung,
dann ist das an der zweiten Kurvenscheibe 9 angreifende
Reaktionsmoment zusätzlich in
Abhängigkeit
eines Schließzustandes
der Anfahrkupplung 3 variierbar.
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Dazu ist in einer vorteilhaften Ausführungsform
des Gegenstandes nach der Erfindung eine Druckzuführung 20 vorgesehen,
welche in den Kolbenraum 5 mündet. Der Mündungsquerschnitt der Druckzuführung 20 ist
in 1 und 3 jeweils durch den mit
dem Bezugszeichen 20 näher
gekennzeichneten und strichliert ausgeführten Kreis schematisch dargestellt.
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Mit der Druckzuführung 20 wird in dem
Kolbenraum 5 ausgehend von dem Drucksystem 2 bzw. einem
Druckzweig des Drucksystems 2 ein definiertes Druckniveau
eingestellt, das eine entsprechende Schließkraft auf das Lamellenpaket 7 der
Anfahrkupplung 3 ausübt.
In Abhängigkeit
der Schließkraft steht
wiederum die von der Anfahrkupplung 3 auf die zweite Kurvenscheibe 9 ausgeübte Bremskraft,
welche den zusätzlichen
Anteil des an der zweiten Kurvenscheibe 9 angreifenden
Reaktionsmomentes verursacht.
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Der Druck in der Druckzuführung 20 ist
bei dieser Ausführungsform
des Gegenstandes nach der Erfindung vorzugsweise kleiner als der
Druck in der Druckmittelführung 6.
Dies wird vorzugsweise dadurch erzielt, daß die Druckzuführung 20 und
die Druckmittelführung 6 mit
unterschiedlichen Druckzweigen des Drucksystems verbunden sind.
Darüber hinaus
kann es bei einer weiteren Ausgestaltung auch vorgesehen sein, daß die Druckzuführung 20 und
die Druckmittelführung 6 mit
dem selben Druckzweig des Drucksystems 2 verbunden sind,
wobei zwischen dem betreffenden Druckzweig des Drucksystems 2 und
der Druckmittelführung 20 ein
Drosselelement zur Druckreduzierung vorgesehen ist.
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Den beiden letztgenannten Ausführungsbeispielen
ist gemein, daß das
Druckniveau des Kolbenraumes 5 mit zunehmendem Winkelversatz
zwischen den Kurvenscheiben, welcher eine Vergrößerung des freien Mündungsquerschnittes
der Druckmittelführung 6 in
den Kolbenraum 5 zur Folge hat, aufgrund des höheren Druckes
in der Druckmittelführung 6 angehoben
wird. Daraus resultiert eine ansteigende, auf die Anfahrkupplung 3 einwirkende
Schließkraft
in Abhängigkeit
des Eingangsdrehmoments der Getriebeeingangswelle 10.
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Alternativ hierzu ist es bei einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
des Gegenstandes nach der Erfindung vorgesehen, daß der Druck
in der Druckzuführung 20 höher als
der Druck in der Druckmittelführung 6 ist.
Ein Druckniveau in dem Kolbenraum 5 wird dann über die
Spiegelsteuerung derart eingestellt, daß in Abhängigkeit des Winkelversatzes der
zweiten Kurvenscheibe 9 gegenüber der ersten Kurvenscheibe 8 bzw.
28 und damit in Abhängigkeit des
von der zweiten Kurvenscheibe 9 bzw. 28 freigegebenen Mündungsquerschnittes 17 der
Druckmittelführung 6 das
Druckniveau des Kolbenraumes 5 über die Druckmittelführung 6 mehr
oder weniger reduziert wird.
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Dabei ist der Querschnitt 17 in
bezug auf die zweite Kurvenscheibe 9 abweichend von der
Darstellung in 1 und 3 derart zu positionieren,
daß der
Querschnitt 17 der Druckmittelführung 6 mit steigendem
Eingangsdrehmoment der Getriebewelle 10 und dabei gleichzeitig
zunehmendem Winkelversatz zwischen den beiden Kurvenscheiben 8 bzw.
28 und 9 immer stärker
von der zweiten Kurvenscheibe 9 verdeckt wird, wodurch
die freie Querschnittsfläche des
Querschnittes 17 immer mehr reduziert wird. Dadurch steigt
der Druck in dem Kolbenraum 5 an und eine auf die Anfahrkupplung 3 bzw.
dessen Lamellenpaket 7 ausgeübte Schließkraft des Kolbens 4 nimmt eingangsdrehmomentabhängig zu.
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Anstatt der gezielten Einstellung
des an der zweiten Kurvenscheibe 9 anliegenden Reaktionsmomentes über den
Schließzustand
der Anfahrkupplung 3 sind auch andere geeignete Maßnahmen
zur Einstellung des Reaktionsmomentes möglich, wobei eine Verbindung
der zweiten Kurvenscheibe 9 und der Anfahrkupplung 3 nicht
zwingend erforderlich ist. Derartige alternative Maßnahmen
zur Einstellung des Reaktions momentes an der zweiten Kurvenscheibe
sind dadurch gekennzeichnet, daß diese
an der zweiten Kurvenscheibe, d. h. an der Kurvenscheibe, welche
in Abhängigkeit
des an der Getriebewelle anliegenden Eingangsdrehmomentes in axialer
Richtung der Getriebeeingangswelle in bezug auf die erste Kurvenscheibe
verstellt wird, in Abhängigkeit
des Eingangsdrehmomentes ein Reaktionsmoment erzeugen, welches dem
Schleppmoment der ersten Kurvenscheibe entgegenwirkt und betriebspunktabhängig einen
gewünschten
Winkelversatz zwischen den Kurvenscheiben verursacht, daß die auf
die Anfahrkupplung einwirkende Schließkraft des Kolbens in Abhängigkeit
eines an der Anfahrkupplung anstehenden Eingangsdrehmomentes variiert.
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Dabei ist die Abhängigkeit zwischen dem Reaktionsmoment
und dem Eingangsdrehmoment derart vorzusehen, daß ein Ansteigen des Eingangsdrehmomentes
einen Anstieg des Reaktionsmomentes zur Folge hat, so daß eine auf
die Anfahrkupplung einwirkende Schließkraft ebenfalls ansteigt.
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- 1
- Getriebe
- 2
- Drucksystem
- 3
- Anfahrkupplung
- 4
- Kolben
- 5
- Kolbenraum
- 6
- Druckmittelführung
- 7
- Lamellenpaket
- 8
- Zylinderelement,
erste Kurvenscheibe
- 8A,
8B
- Steigung
der ersten Kurvenscheibe
- 8C
- Tal
der ersten Kurvenscheibe
- 8D
- Erhebung
der ersten Kurvenscheibe
- 9
- zweite
Kurvenscheibe
- 9A,
9B
- Steigung
der zweiten Kurvenscheibe
- 9C
- Tal
der zweiten Kurvenscheibe
- 9D
- Erhebung
der zweiten Kurvenscheibe
- 10
- Getriebewelle
- 11
- Schweißverbindung
- 12
- Spreizkörper
- 13
- Rückstellfeder
- 14
- Federring
- 15
- weitere
Rückstellfeder
- 16
- weiterer
Federring
- 17
- Querschnitt
- 18
- Kanal
- 19
- Anschlag
- 20
- Druckzuführung
- 28
- erste
Kurvenscheibe
- A
- Ansicht
- R
- Drehrichtung