DE4200910C2

DE4200910C2 - Automatgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4200910C2
Application number: DE19924200910
Authority: DE
Inventors: Josef Haupt
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2012-01-17
Also published as: DE4200910A1; WO1993014333A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Automatgetriebe, insbeson dere für Kraftfahrzeuge, mit einer Verdrängerpumpe für die Versorgung eines Wandlers, einer Schmiereinrichtung und von Steuer- und Betätigungseinrichtungen des Automatgetriebes über eine Anzahl von Steuerkanälen, wobei die Verdränger pumpe mit der Drehzahl eines Antriebsmotors angetrieben wird. Dazu gehören weitere Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei bekannten derartigen Automatgetrieben (JP 57-22 455 A) sind die Pumpen sogenannte Konstantpumpen, deren Förderstrom proportional mit ihrer Antriebsdrehzahl ansteigt. Die Auslegung der Pumpe erfolgt im allgemeinen bei einer Leerlaufdrehzahl. Der dabei gelieferte Förder strom muß bereits die Anforderungen des zu versorgenden Getriebes erfüllen.

Eine derartige Pumpe fördert bei höheren Drehzahlen ein mehrfaches der erforderlichen Menge. Die Kanalquer schnitte der Pumpe und die Zuführquerschnitte zur Getriebe steuerung müssen deshalb stark überdimensioniert werden. Außerdem ergibt die damit zusammenhängende hohe Leistungs aufnahme der Pumpe einen schlechten Getriebewirkungsgrad.

Der Leistungsbedarf einer Verdrängerpumpe für ein Automatgetriebe läßt sich in bekannter Weise durch eine Differenzdrehzahlregelung verringern, wobei beispielsweise eine Innenzahnradpumpe zwischen einem Turbinenrad und einem Pumpenrad eines vorgeschalteten hydrodynamischen Wandlers angeordnet ist. Eine solche Differenzdrehzahlregelung ist jedoch kompliziert im Aufbau und reicht nicht für alle Bereiche aus.

Wird bei einem Automatgetriebe der Aufbau und die Anordnung der Kupplungen und Bremsen für die Schaltung der einzelnen Gänge geändert und werden insbesondere Kupplungen und/oder Bremsen hinzugefügt, so müssen im Bereich der Pum pe mehr Steuerkanäle untergebracht werden.

Außerdem erhöht sich der Energiebedarf für die Betäti gung der Schaltorgane. Die Pumpe muß bei niedrigen Drehzah len mehr Druckmittel fördern. Dadurch wiederum wird der Kraftstoffverbrauch des Antriebsmotors und der Ausstoß von Schadstoffen erhöht.

Aus US 4 903 548 und US 3 008 349 sind Automatgetriebe bekannt, bei denen Steuerkanäle in zwei Kanalebenen durch eine Trennscheibe voneinander getrennt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in den vor handenen Einbauraum eines Automatgetriebes eine Pumpe mit einer größeren Anzahl von Steuerkanälen zu integrieren und dabei gleichzeitig den Kraftstoffverbrauch des Gesamtsy stems weiter abzusenken.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 gekenn zeichnete Automatgetriebe gelöst. Die Lösung besteht vor allem darin, daß in der Zwischenplatte bzw. in einem Endbe reich des Getriebegehäuses eine Einrichtung zum Aufladen der Verdrängerpumpe in der Form eines durch eine Feder be lasteten Stromregelventils angeordnet ist, das einen Strom regelkolben mit einem Dämpfungskolben enthält. Eine derar tige Regelung bringt für alle Betriebsbereiche gute Ergeb nisse.

Mit dieser Ausführung lassen sich auch große Volumen ströme der Pumpe beherrschen. Die Entstehung von Kavitation und damit verbundenen Geräuschen wird weitgehend verhin dert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläu tert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsge mäßen Automatgetriebes mit der Verdränger pumpe in einem Teillängsschnitt;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Zwischenplatte gemäß dem Pfeil II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem Druckregelven til;

Fig. 4 eine Teil-Draufsicht auf die Zwischenplatte des zweiten Ausführungsbeispiels.

Im Innern eines Automatgetriebes ist in einem Pumpen gehäuse 1 eine Verdrängerpumpe in der Form einer Innenzahn radpumpe 2 angeordnet. Benachbart zu der Innenzahnradpum pe 2 ist ein hydrodynamischer Wandler 3 mit einem Leit rad 4, einem Turbinenrad 5 und einem Pumpenrad 6 angeord net. Auf der anderen Seite der Innenzahnradpumpe 2 liegt das eigentliche Getriebe, von dem nur eine Schaltkupplung 7 teilweise dargestellt ist.

Das Leitrad 4 ist über einen Freilauf 8 auf einer gehäusefesten Leitradhohlwelle 10 gelagert. Auf einem Wandlerhals 11, der mit dem Pumgenrad 6 fest verbunden ist, ist ein außenverzahntes Innenrad 12 befestigt. Das Innenrad 12 kämmt mit einem innenverzahnten Hohlrad 13. Die Ausbildung des Innenrades 12 und des Hohlrades 13 ist allgemein bekannt, beispielsweise aus der DE 30 05 657 C2. Da das Pumpenrad 6 mit der Motordrehzahl dreht, wird auch das Innenrad 12 mit der Motordrehzahl angetrieben.

Zwischen dem Innenrad 12 und dem Hohlrad 13 gebildete Arbeitskammern 14 werden auf der Wandlerseite in axialer Richtung von dem Pumpengehäuse 1 und auf der Getriebeseite durch eine Trennscheibe 15 begrenzt.

Auf der Getriebeseite schließt sich an die Trennscheibe 15 und an eine Wandlerglocke 16 eine Zwischenplatte 17 an. Die Zwischenplatte 17 liegt zwischen dem Wandler und einem nicht dargestellten Getriebegehäuse. Die Zwischenplatte 17 kann jedoch auch mit dem Getriebegehäuse einteilig ausgeführt sein.

Zur Steuerung des von der Innenzahnradpumpe 2 geförderten Druckmittels zu dem hydrodynamischen Wandler 3, zu einer nicht dargestellten Schmiereinrichtung und zu und von Steuer- und Betätigungseinrichtungen des Automatgetriebes ist eine Anzahl von Steuerkanälen 18, 20, 21 vorgesehen. Die Steuerkanäle sind in zwei Kanalebenen angeordnet, die voneinander durch die Trennscheibe 15 getrennt sind. Die Steuerkanäle 18 der einen Kanalebene sind in einer Stirnfläche des Pumpengehäuses 1 angeordnet. Die Steuerkanäle 20 und 21 der anderen Kanalebene sind in einer Stirnfläche der Zwischenplatte 17 angeordnet.

Eine Einrichtung zum Aufladen der Innenzahnradpumpe 2 ist in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 durch ein Stromregelventil 22 gebildet. Dazu ist in einer Druckbohrung 23 der Innenzahnradpumpe 2 ein Stromregelkolben 24 gegen die Kraft einer Druckfeder 25 verschiebbar geführt. Im Bereich einer Regelkante 26 des Stromregelkolbens 24 ist an die Druckbohrung 23 eine Querbohrung 27 angeschlossen. Durch den in die Querbohrung 27 strömenden Abregelstrom wird Druckmittel aus einer Saugbohrung 28 mitgerissen. Die Saugbohrung 28 steht mit einem nicht dargestellten Druckmittelbehälter in Verbindung. Von der Querbohrung 27 strömt das abgeregelte und angesaugte Druckmittel in eine Saugniere 30 der Innenzahnradpumpe 2. Nach der Vermischung der beiden Ströme des abgeregelten und des angesaugten Druckmittels wird in einem sich im Querschnitt erweiternden Kanalabschnitt die Strömungsgeschwindigkeit abgesenkt. Dadurch wird der Druck, der den Saugdruck der Innenzahnradpumpe 2 darstellt, erhöht.

Die Druckbohrung 23 steht mit der Druckniere 31 der Innenzahnradpumpe 2 in Verbindung. Ein Konstantstrom strömt über eine oder mehrere Meßblenden 32 zu einem Pumpenauslaß 33. Der genauere Aufbau und die Funktion des Stromregelventils 22 sind allgemein bekannt, beispielsweise aus der DE-PS 12 51 156.

Ist eine Stabilisierung der Regelung des Stromregelventils 22 erforderlich, so kann diese sehr leicht dadurch erreicht werden, daß an dem Stromregelkolben 24 ein zusätzlicher Dämpfungskolben 34 angeordnet wird mit einer Dämpfungsdrossel 35.

Die Einrichtung zum Aufladen der Innenzahnradpumpe 2 kann anstelle des Stromregelventils 22 auch ein Druckregelventil 36 enthalten. Das in Fig. 3 dargestellte Druckregelventil 36 enthält einen Druckregelkolben 37, der sich gegen eine Druckfeder 38 abstützt. Der Druckregelkolben 37 wird angesteuert über einen Vorsteueranschluß 40 durch einen Vorsteuerdruck, der von einem nicht dargestellten Hauptsteuerventil in dem Steuergerät des Automatgetriebes gebildet wird. Das Druckregelventil kann durch eine Dämpfungsbohrung 41 stabilisiert werden.

Die Aufladung der Innenzahnradpumpe 2 durch das Druckregelventil 36 erfolgt in entsprechender Weise wie die Aufladung durch das Stromregelventil 22.

Bezugszeichenliste

1

Pumpengehäuse

2

Innenzahnradpumpe

3

hydrodynamischer Wandler

4

Leitrad

5

Turbinenrad

6

Pumpenrad

7

Schaltkupplung

8

Freilauf

9

-

10

Leitradwelle

11

Wandlerhals

12

Innenrad

13

Hohlrad

14

Arbeitskammer

15

Trennscheibe

16

Wandlerglocke

17

Zwischenplatte

18

Steuerkanal

19

-

20

Steuerkanal

21

Steuerkanal

22

Stromregelventil

23

Druckbohrung

24

Stromregelkolben

25

Druckfeder

26

Regelkante

27

Querbohrung

28

Saugbohrung

29

-

30

Saugniere

31

Druckniere

32

Meßblende

33

Pumpenauslaß

34

Dämpfungskolben

35

Dämpfungsdrossel

36

Druckregelventil

37

Druckregelkolben

38

Druckfeder

39

-

40

Vorsteueranschluß

41

Dämpfungsbohrung

Claims

1. Automatgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Verdrängerpumpe für die Versorgung eines hydrody namischen Wandlers (3), einer Schmiereinrichtung und von Steuer- und Betätigungseinrichtungen des Automatgetriebes über eine Anzahl von Steuerkanälen (18, 20, 21), wobei die Verdrängerpumpe mit der Drehzahl des Antriebsmotors ange trieben wird, und mit folgenden weiteren Merkmalen:

1. die Steuerkanäle (18, 20, 21) sind in zwei Kanalebenen angeordnet und durch eine Trennscheibe (15) voneinan der getrennt;
2. die Steuerkanäle (18) der einen Kanalebene sind auf der einen Seite der Trennscheibe (15) in einer Stirn fläche des Pumpengehäuses (1) angeordnet und die Steu erkanäle (20, 21) der anderen Kanalebene sind auf der anderen Seite der Trennscheibe (15) in einer Stirnflä che einer Zwischenplatte (17) bzw. eines Getriebege häuses angeordnet;
3. die Zwischenplatte (17) ist zwischen dem Pumpengehäu se (1) und der Trennscheibe (15) einerseits und einem Schaltteil des Automatgetriebes andererseits angeord net,

dadurch gekennzeichnet, daß in der Zwi schenplatte (17) bzw. in einem Endbereich des Getriebege häuses eine Einrichtung zum Aufladen der Verdrängerpumpe in der Form eines durch eine Feder belasteten Stromregelven tils (22) angeordnet ist, das einen Stromregelkolben (24) mit einem Dämpfungskolben (34) enthält.

2. Automatgetriebe nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Dämpfungskolben (34) einteilig mit dem Stromregelkolben (24) ausgebildet ist.

3. Automatgetriebe nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß in dem Stromregelkol ben (24) eine oder mehrere Meßblenden (32) angeordnet sind.

4. Automatgetriebe nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Dämpfungskolben (34) eine Dämpfungsdrossel (35) aufweist.

5. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druck bohrung (23), in der der Stromregelkolben (24) des Stromre gelventils (22) verschiebbar geführt ist, in direkter Ver bindung mit einer Druckniere (31) der Verdrängerpumpe steht.

6. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrän gerpumpe eine Innenzahnradpumpe (2) ist.