DE2239871B2 - Steuerpumpenantrieb eines hydrodynamisch-mechanischen Getriebes eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuerpumpenantrieb eines hydrodynamisch-mechanischen Getriebes eines Kraftfahrzeuges nach dem Obergebriff von Anspruch 1.

Bei einem bekannten Steuerpumpenantrieb gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 (US-PS 321 056) ist für den Antrieb der Steuerpumpe das Laufen der Antriebsmaschine erforderlich.

Bei einer anderen Anordnung (US-PS 3 554 056) ist ein Antrieb der Steuerpumpe über zwei Freiläufe wahlweise von der Antriebsmaschine bzw. der Ausgangswelle des Getriebes vorgesehen; jedoch erfolgt der Antrieb von der Ausgangswelle nur, wenn im Getriebe ein Gang eingeschaltet ist.

Schließlich ist durch die DT-AS 1 081 316 bekannt, die Bereitstellung von Steuerdruckmittel durch eine von der Ausgangswelle angetriebene Hilfspumpe zu sichern, wenn die von der Antriebsmaschine angetriebene Hauptpumpe ausfällt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steuerpumpenantrieb der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß in einfacher Weise der Antrieb der einzigen vorgesehenen Steuerpumpe unter allen Betriebsverhältnissen gewährleistet ist, solange das Fahrzeug läuft.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die Maßnahme des Anspruches 2 ergibt sich eine sehr gedrängte Bauart der selbsttätigen Kupplungsmittel, die ohne wesentliche Vergrößerung, Formänderungen oder Erhöhung der Herstellungskosten in die Eingangskupplungen eingliederbar sind. Durch die Maßnahme des Anspruches 3 wird es entbehrlich, die Rampe im Kolben und die Druckplatte mit engen mechanischen Toleranzen herzustellen.

In den Zeichnungen ist ein in der folgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel des Steuerpumpenantriebes eines hydrodynamisch mechanischen Getriebes dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des hydrodynamisch-mechanischen Getriebes,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Eingangskupplungen des mechanischen Getriebeteiles des hydrodynamisch-mechanischen Getriebes und

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 2 durch die selbsttätig schaltenden Kupplungsmittel der Eingangskupplungen.

Das in F i g. 1 dargestellte hydrodynamisch-mechanische Getriebe hat eine Eingangswelle 10 und eine Ausgangswelle 12 sowie einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 14 und ein Planetenräderwechselgetriebe 16 mit zwei Eingangskupplungen 18 und 20. Die Ausgangswelle 12 ist mit den nicht dargestellten Fahrzeugrädern über die übliche Antriebswelle und ein Achsgetriebe verbunden. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 14 besteht aus einem Pumpenrad 22, das von der Eingangswelle 10 angetrieben ist, einem Turbinenrad 24 und einem Leitrad 26, das über eine Freilaufkupplung 30 am Getriebegehäuse 28 abgestützt ist. Das Pumpenrad 22 und das Turbinenrad 24 sind über Freilaufkupplungen 32 bzw. 34 mit einer üblichen Steuerpumpe 36 verbunden, die Steuerdruckflüssigkeit einer Schalteinrichtung zuleitet, die die Schaltmittel des Planetenräderwechselgetriebes steuert.

Die Steuerpumpe 36 fördert Steuerdruckflüssigkeit durch eine Steuerleitung 37 zu einem Verteilerventil 37a, das die Steuerdruckflüssigkeit zu einem Lenkgetriebe 37b und der Schalteinrichtung 37c für das Planetenräderwechselgetriebe leitet. Die Steuerpumpe 36 versorgt also sowohl die Schalteinrichtung des hydrodynamisch mechanischen Getriebes als auch die Lenkeinrichtung. Aus diesem Grunde ist es erwünscht, daß die Steuerpumpe 36 angetrieben wird, solange sich das Kraftfahrzeug bewegt. Dies wird durch einen Antrieb des Turbinenrades über die nachstehend beschriebenen selbsttätig schaltenden Kupplungsmittel der Eingangskupplungen erreicht. Wird die Steuerpumpe 36 angetrieben, so wird der hydrodynamische Drehmomentwandler 14 mit Arbeitsdruckflüssigkeit gefüllt, so daß ein Antrieb von der Antriebsmaschine zu den Fahrzeugrädern erfolgt. Der vorgesehene Antrieb des Turbinenrades von den Fahrzeugrädern her gestattet ein Andrehen der Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs

durch Anschleppen.

Eine das Turbinenrad 24 tragende Turbinenradwelle 38 stellt die Antriebswelle des Planetenräderwechselgetriebes dar und treibt über einen Flansch 40 eine äußere Trommel 42 der ersten Eingangskupplung 18 und eine innere Nabe 44 der zweiten Eingangskupplung 20 an. Eine innere Nabe 46 der ersten Eingangskupplung 18 ist über eine erste Zwischenwelle 48 mit einem Ringrad 50 des Planetenräderwechselgetriebes 16 verbunden. Eine äußere Trommel 52 der zweiten Eingangskupplung 20 ist über eine zweite Zwischenwelle 54 mit zwei Sonnenrädern 56 und 58 des Planetenräderwechselgetriebes 16 verbunden.

Die Trommel 52 und die zweite Zwischenwelle 54 sind ferner über eine Freilaufkupplung 60 durch eine wahlweise anlegbare Reibungsbremse 62 am Getriebegehäuse 28 abbremsbar. Die Trommel 52 kann außerdem durch eine Bandbremse 64 am Getriebegehäuse 28 festgelegt werden. Die Ausgangswelle 12 ist mit einem Planetenräderträger 66 und einem Ringrad 68 des Planetenräderwechselgetriebes 16 verbunden. Der Planetenräderträger 66 trägt drehbar mehrere Planetenräder 70, die mit dem Sonnenrad 58 und dem Ringrad 50 kämmen. Das Sonnenrad 56 kämmt mit Planetenrädern 72, die ihrerseits mit dem Ringrad 68 kämmen. Die Planetenräder 72 sind drehbar in einem Planetenräderträger 74 gelagert, der über eine Freilaufkupplung 76 am Getriebegehäuse 28 und über eine wahlweise betätigbare Bandbremse 78 am Getriebegehäuse 28 abbremsbar ist. Durch wahlweises Betätigen der verschiedenen Schaltmittel können drei Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang im Planetenräderwechselgetriebe geschaltet werden.

Das in F i g. 1 beschriebene hydrodynamisch-mechanische Getriebe weist selbsttätig schaltende Kupplungsmittel 80 und 82 auf, die in die Eingangskupplungen 18 bzw. 20 eingegliedert sind, durch die ein Einrükken der Eingangskupplungen ermöglicht wird. Dadurch wird ein Antrieb von der Ausgangswelle 12 zum hydrodynamischen Drehmomentwandler 14 hergestellt, wenn die Steuerpumpe 36 von der Antriebsmaschine her nicht angetrieben wird.

Die in den F i g. 2 und 3 dargestellten selbssttätig schaltenden Kupplungsmittel 80 und 82 sind einander gleich. Das selbsttätig schaltende Kupplungsmittel 82 ist in der zweiten Eingangskupplung 20 angeordnet und besteht aus einer Rampe 86, die an einem Stellkolben 88 des Stellmotors der Eingangskupplung gebildet ist, der axial verschieblich in der Trommel 52 angeordnet ist. Neben der Rampe 86 liegt eine Kugel 90. Der Stellkolben 88 ist axial verschieblich in der Trommel 52 über eine Keilverzahnung 91 verbunden. Die Kugel 90 liegt gegen eine schwimmend gelagerte Druckplatte 92 an, die normalerweise mit dem Stellkolben 88 umläuft. Ist die zweite Eingangskupplung 20 ausgerückt, so erfolgt eine Relativdrehung zwischen mit der Trommel 52 drehfest, aber axial verschiebbar verbundenen Reibscheiben 96 und mit der Nabe 44 drehfest, aber axial verschiebbar verbundenen Reibscheiben 98. Relativdrehzahlen treten auch zwischen der Druckplatte 92 und der benachbarten Reibscheibe 98 auf. Zur Antriebsübertragung von der Antriebsmaschine her wird die zweite Eingangskupplung 20 durch Steuerdruckmittelzufuhr zu einer Kammer 94 zwischen der Trommel 52 und dem Stellkolben 88 eingerückt. Dann wird der Stellkolben 88 gegen die Druckplatte 92 und gegen die Reibscheiben 98 gedrückt, die zur Anlage an den Reibscheiben % gelangen und damit die Turbinenradwelle 38 mit der ersten Zwischenwelle 54 kuppeln. Wird der Druck in der Kammer 94 abgesenkt, so wird der Stellkolben 88 durch mehrere zu einer Scheibe 102 abgestützte Rückstellfedern 100 zurückgedrückt, so daß die S zweite Eingangskupplung 20 ausgerückt ist. In der ausgerückten Stellung liegt die Kugel 90 jedoch nach wie vor gegen die Rampe 86 und die Druckplatte 92 mit einer geringen Kraft an.

Die erste Eingangskupplung 18 und das selbsttätig schaltende Kupplungsmittel 80 sind in gleicher Weise ausgebildet, wie dies bei der zweiten Eingangskupplung 20 beschrieben ist, so daß die entsprechenden Teile gleiche Bezugszeichen mit dem Index a erhalten haben. Es sind über den Umfang des Stellkolbens 88 drei oder mehr Rampen 86 verteilt angeordnet. Die Rampen 86 und die zugeordneten Kugein 90 üben eine leichte Vorspannkraft über die Druckscheibe 92 aus, so daß ein geringer Mitnahmedruck zwischen der Druckplatte 92 und der benachbarten Reibscheibe 98 besteht.

Werden jedoch die Trommel 52 und der Stellkolben 88 von der Ausgangswelle 12 über das Planetenräderwechselgetriebe 16 und die zweiten Zwischenwelle 54 angetrieben, wie dies bei auslaufendem Fahrzeug bei stillstehender Antriebsmaschine oder bei geschobenem Fahrzeug der Fall ist, so dreht sich der Stellkolben 88 in Richtung des Pfeiles A in F i g. 3 relativ zur Druckplatte 92, so daß die Kugeln 90 längs der Rampe 86 rollen. Durch die Bewegung der Kugeln 90 wird die Druckplatte 92 vom Stellkolben 88 fortbewegt und bewirkt ein Zusammendrücken der Reibscheiben % und 98 und damit mit zunehmender Kraft ein Einrücken der zweiten Eingangskupplung 20. Das mechanische Einrücken der Kupplung und die Drehmomentaufnahmefähigkeit der Kupplung ist durch den Neigungswinkel der Rampe 86 bestimmt.

Das selbsttätig schaltende Kupplungsmittel 80 entspricht, wie bereits erwähnt, dem selbsttätig schaltenden Kupplungsmittel 82. Seine Arbeitsweise ist die gleiche mit der Ausnahme, daß in der ersten Eingangskupplung 18 die Reibscheibe 98a von der Ausgangswelle her angetrieben wird, wenn das Fahrzeug im Schubbetrieb arbeitet. Damit veranlaßt die Reibscheibe 98a, die von der Nabe 46 angetrieben ist, die Bewegung der Kugel 90a, um die erste Eingangskupplung 18 einzurükken. Im Gegensatz dazu wird bei der zweiten Eingangskupplung 20 durch die Bewegung des Stellkolbens 88 relativ zur Druckplatte 92 die Bewegung der Kugeln 90 veranlaßt, um diese Eingangskupplung 20 einzurücken. Es wird angenommen, daß über die Schalteinrichtung des Planetenräderwechselgetriebes auf Leerlauf eingestellt ist. Wenn das Kraftfahrzeug sich in Vorwärtsfahrtrichtung zu bewegen beginnt, wird die Ausgangswelle 12 und damit der Planetenräderträger 66 und das Ringrad 68 in der der Vorwärtsfahrtrichtung entspre-

SS chenden Drehrichtung angetrieben. Dies bewirkt ein Umlaufen der Sonnenräder 56 und 58 und des Ringrades 50 in der der Vorwärtsfahrtrichtung entsprechenden Drehrichtung. Das Ringrad 50 treibt die Zwischenwelle 48 und die Nabe 46 in der gleichen Drehrichtung an, und zwar schneller als die Trommel 42 von der Turbinenradwelle 38 angetrieben wird, da diese stillsteht. Dadurch erfolgt ein Einrücken der ersten Eingangskupplung 18 über ihr selbsttätig schaltendes Kupplungsmittel 80. Die zweite Zwischenwelle 54 und die Trommel 52 werden in der der Vorwärtsfahrtrichtung entsprechenden Drehrichtung durch die Sonnenräder 56 und 58 angetrieben, wodurch über das selbsttätig schaltende Kupplungsmittel 82 die zweite Eingangs-

kupplung 20 eingerückt wird. Die Eingangskupplungen 18 und 20 bewirken den Antrieb der Steuerpumpe 36 über die Freilaufkupplung 34, so daß der Druck des Steuerdruckmittels in der Lenkeinrichtung 376 aufrechterhalten bleibt und das Kraftfahrzeug gelenkt werden kann. Diese Anordnung ermöglicht auch ein Bremsen des Kraftfahrzeugs über die Antriebsmaschine. Läuft das Kraftfahrzeug in Rückwärtsfahrtrichtung aus, so laufen die Ausgangswelle 12, das Ringrad 68 und der Planetenräderträger 66 in der der Rückwärtsfahrtrichtung ensprechenden Drehrichtung. Die Freilaufkupplung 76 verhindert ein Umlaufen des Planetenräderträgers 74, in der der Rückwärtsfahrtrichtung entsprechenden Drehrichtung, so daß die Sonnenräder 56 und 58 in der der Vorwäxtsfahrtrichtung entsprechenden Drehrichtung angetrieben werden. Die in dieser Drehrichtung umlaufenden Sonnenräder 56 und 58 bewirken wiederum ein Einrücken der zweiten Eingangskupplung 20, wie zuvor beschrieben, so daß eine Antriebsverbindung über das Turbinenrad 24 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers und die Freilaufkupplung 34 zur Steuerpumpe 36 hergestellt ist. Befindet sich die Schalteinrichtung des Planetenräderwechselgetriebes in einer Vorwärtsfahrtschaltstellung oder in der Rückwärtsfahrtschaltstellung und beginnt das Kraftfahrzeug auszulaufen, so werden die Eingangskupplungen 18 und/oder 20 durch die zugeordneten Kupplungsmittel 80 und 82 abhängig von der Drehrichtung in gleicher Weise eingerückt wie im Leerlauf. Ist jedoch die Schalteinrichtung in einer Schaltstellung, die der tatsächlichen Drehrichtung des Kraftfahrzeugs entgegengerichtet ist, so bewirkt die Schalteinrichtung 37c das Betätigen der notwenigen Schaltmittel, um das hydrodynamisch-mechanische Getriebe so zu schalten, daß eine Bremswirkung auf das Kraftfahrzeug ausgeübt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Steuerpumpenantrieb eines hydrodynamischmechanischen Getriebes eines Kraftfahrzeuges, bei dem die die hydraulisch betätigten Einrichtungen des Kraftfahrzeuges mit Steuerdruckmittel versorgende Steuerpumpe von dessen Antriebsmaschine angetrieben wird, die gleichzeitig einen hydrodynamischen Drehmomentwandler antreibt, von dem über zwei wahlweise schaltbare, hydraulisch betätigte Eingangskupplungen ein durch hydraulisch betätigte Schaltmittel in mehrere Vorwärtsgänge und in mindestens einen Rückwärtsgang schaltbares Planetenräderwechselgetriebe antreibbar ist, dessen Ausgangswelle mit den Fahrzeugrädern antriebsmäßig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Eingangskupplungen (18 bzw. 20) von dem Beaufschlagen der hydraulisch betätigten Stellmotoren der Eingangskupplungen unabhängig wirkende Kupplungsmittel (80 bzw. 82) vorgesehen sind, die bei Antrieb des Sekundärteiles der Eingangskupplungen über das Planetenräderwechselgetriebe (16) von den Fahrzeugrädern her mit höherer Drehzahl als derjenigen, mit der die Primärteile der Eingangskupplungen von der Antriebsmaschine aus angetrieben werden, selbsttätig die Eingangskupplungen einrücken.

2. Steuerpumpenantrieb nach Anspruch 1, bei dem die Eingangskupplungen jeweils durch einen auf eine Druckplatte wirkenden, hydraulisch betätigten Stellkolben willkürlich eingerückt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätig schaltenden Kupplungsmittel (80 bzw. 82) aus einer im Winkel zur Druckplatte (92 bzw. 92a) liegenden Rampe (86 bzw. 86a) am Stellkolben (88 bzw. 88a) und einer zwischen der Rampe und der Druckplatte liegenden Kugel (90 bzw. 90a) bestehen und über die Rampe eine Einrückkraft ausüben.

3. Steuerpumpenantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kugel (90 bzw. 90a), der Rampe (86 bzw. 86a) und der Druckplatte (92 bzw. 92a) bei ausgerückter Eingangskupplung (18 bzw. 20) und vom Steuerdruckmittel entlastenden Schaltmitteln des Planetenräderwechselgetriebes (16) eine geringe Vorspannkraft wirksam ist.