Gattungsgemäße hydrodynamische Drehmomentwandler wei- sen ein Wandlergehäuse auf, welches über eine Kupplung'mit einem Pumpenrad verbindbar ist, und das Pumpenrad bei Dre- hung Druckflüssigkeit auf ein Turbinenrad fördert, welches mit einem Abtrieb des hydrodynamischen Drehmomentwandlers verbunden ist, welcher vorzugsweise den Antrieb für ein lastschaltbares Getriebe bildet. Der hydraulische Druck innerhalb des Wandlergehäuses verändert sich je nach Be- triebszustand des hydrodynamischen Wandlers. Bei gattungs- gemäßen Wandlern wird das Wandlergehäuse, um den Wandler zu kühlen, mit Druckflüssigkeit durchflutet, welches von einer hydraulischen Pumpe gefördert wird. Diese hydraulische Pum- pe ist häufig mit der Antriebsmaschine verbunden, wodurch die Fördermenge, je nach Antriebsdrehzahl der hydraulischen Pumpe, variiert. Die Variation der Fördermenge beeinflußt den hydraulischen Druck im Wandlergehäuse zusätzlich.

Die DE 195 21 458 A1 offenbart einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, bei welchem eine Antriebsmaschine über eine Kupplung mit dem Pumpenrad verbindbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer Kupplung innerhalb des Wandlergehäuses zu schaffen, bei welchem die Kupplung präzise ansteuerbar ist.

Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen hydrodynamischen Drehmomentwandler gelöst.

Erfindungsgemäß weist der hydrodynamische Drehmoment- wandler ein Wandlergehäuse auf, welches mit einer Antriebs- maschine verbunden ist, wobei das Wandlergehäuse über min- destens eine Kupplung mit weiteren Bauteilen des Wandlers verbindbar ist. Die Betätigungseinrichtung der Kupplung weist mindestens einen Kolben auf, welcher eine erste Kol- benfläche aufweist, welche direkt mit der Druckflüssigkeit, welche sich im Innern des Wandlergehäuses befindet, beauf- schlagt wird. Somit wirkt auf diese erste Kolbenfläche der Wandlerinnendruck, welcher durch die Betriebsbedingungen des Wandlers und die Drehzahl der hydraulischen Pumpe vari- iert. Die zweite Kolbenfläche des Kolbens der Betätigungs- einrichtung bildet eine Seite eines Raumes, welcher durch eine Zuführung mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar ist.

Soll die Kupplung gezielt in Schlupf gebracht werden, so ist eine definierte Kolbenkraft, welche auf die Kupplung wirkt, notwendig. Da der hydraulische Druck, welcher auf die erste Kolbenfläche wirkt, ständig variiert, ist der hydraulische Druck, welcher auf die zweite Kolbenfläche wirkt, ebenfalls ständig zu verändern, damit der Kolben eine definierte Kolbenkraft auf die Kupplung ausübt. Erfin- dungsgemäß wird deshalb der hydraulische Druck, welcher auf die zweite Kolbenfläche wirkt, in Abhängigkeit des hydrau- lischen Drucks, welcher auf die erste Kolbenfläche wirkt, verändert. In einer ersten Ausgestaltungsform wird der Druck, welcher auf die erste Kolbenfläche wirkt, mittelbar oder unmittelbar von einem Drucksensor gemessen, welcher dieses Drucksignal an eine elektronische Steuereinheit wei- tergibt, welche den Druck, welcher auf die zweite Kolben-

fläche wirkt, in Abhängigkeit einer Sollwert-Vorgabe und in Abhängigkeit des gemessenen Drucks, welcher auf die erste Kolbenfläche wirkt, einstellt, so dass der Kolben eine de- finierte Kolbenkraft auf die Kupplung ausübt. Hierbei kann sich der Drucksensor in unmittelbarer Nähe der ersten Kol- benfläche befinden, es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Druck über eine Verbindung, beispielsweise eine Leitung oder eine Bohrung in einer Welle, an einer anderen Stelle abzunehmen, wobei die Druckflüssigkeit, welche auf die ers- te Kolbenfläche wirkt, mit der Abnahmestelle kommunizieren muß. Hierbei besteht die Möglichkeit, Korrekturfaktoren, beispielsweise in Abhängigkeit von Drehzahl oder Druckmit- teltemperaturen, mitzuverwenden. Vorzugsweise wird hierbei eine Bohrung in der drehfesten Welle, welche mit dem Stator verbunden ist, zur Übermittlung des Drucks verwendet.

In einer weiteren Ausgestaltungsform besteht eine Ver- bindung zu dem Druckmittel, welches auf die erste Kolben- fläche wirkt, zu einer Ventileinheit, deren Druckmittelver- sorgung das Druckmittel, welches auf die erste Kolbenfläche wirkt, ist, und welche in Abhängigkeit einer Sollwert- Vorgabe dieses Druckmittel zur zweiten Kolbenfläche leitet.

Somit wirkt auf die erste und die zweite Kolbenfläche bei völlig geöffneter Ventileinheit derselbe Druck, wodurch die Kupplung sich im Öffnungssinne befindet und kein Drehmoment überträgt. Durch Reduzierung des Drucks auf die zweite Kol- benfläche überwiegt der Druck der ersten Kolbenfläche und die Kupplung wird im Schließsinne betätigt. Je nach Varia- tion des Drucks, welcher auf die erste Kolbenfläche wirkt, und der Sollwert-Vorgabe wird der Druck, welcher auf die zweite Kolbenfläche wirkt, von der Ventileinheit einge- stellt. In einer weiteren Ausgestaltungsform besteht eine Verbindung zwischen dem Druckmittel, welches auf die erste

Kolbenfläche wirkt, und einer Ventileinheit, wobei dieses Druckmittel, und somit der Druck, eine reine Steuerfunktion der Ventileinheit übernimmt. Die Versorgung der zweiten Kolbenfläche mit Druckmittel wird durch eine Druckmittel- quelle erfüllt, welche beispielsweise eine hydraulische Pumpe sein kann, welche zusätzlich die Durchströmung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers übernimmt, oder eine Schmierpumpe eines Lastschaltgetriebes ist. Die Ventilein- heit leitet Druckmittel von dieser hydraulischen Pumpe in Abhängigkeit des Drucks, welcher auf die erste Kolbenfläche wirkt, und der Sollwert-Vorgabe in den Raum, welcher mit der zweiten Kolbenfläche gebildet wird. In einer weiteren Ausgestaltungsform können die beschriebenen Ventileinheiten mit der elektronischen Steuereinheit kombiniert werden, und es besteht zusätzlich die Möglichkeit, das Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit auf ein Proportionalventil auszugeben, welches dann den Kupplungsdruck, welcher auf die zweite Kolbenfläche wirkt, einstellt. In einer weiteren Ausgestaltungsform besteht die Möglichkeit, Korrekturfakto- ren, wie beispielsweise die Drehzahl der Antriebsmaschine, die Drehzahl des Pumpenlaufrades, die Drehzahl des Turbi- nenlaufrades, eine Charakteristik des hydrodynamischen Wandlers, die Drehzahl an einem Abtrieb oder gemessene Drehmomente an Bauteilen des hydrodynamischen Wandlers oder an Bauteilen des Getriebes, in der elektronischen Steuereinheit mitzuverarbeiten.

Durch die erfindungsgemäße Lösung besteht somit die Möglichkeit, eine Kupplung innerhalb eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers exakt anzusteuern und gezielt in einem definierten Schlupfzustand zu halten.

Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu ent- nemen.

Es zeigen : Fig. 1 ein Schema eines hydrodynamischen Drehmo- mentwandlers mit einer Ventileinheit, deren Druckmittelversorgung mit dem Druckmittel, welches auf die erste Kolbenfläche wirkt, verbunden ist ; Fig. 2 einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer Ventileinheit, deren Druckmittelver- sorgung mit einer hydraulischen Pumpe ver- bunden ist ; Fig. 3 einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer elektronischen Steuereinheit, welche Signale von einem Drucksensor verarbeitet ; Fig. 4 eine Schnitt-Zeichnung eines hydrodynami- schen Drehmomentwandlers mit einer Wandler- überbrückungskupplung und einer Primärkupp- lung und Fig. 5 eine Schnitt-Zeichnung eines hydrodynami- schen Drehmomentwandlers mit einer Wandler- überbrückungskupplung und einer Primärkupp- lung.

Fig. 1 : Eine nicht gezeigte Antriebsmaschine treibt ein Wand- lergehäuse 1 an, welches mit einer Primärkupplung 2 verbun- den ist. Ein Kolben 3 weist eine erste Kolbenfläche 4 und eine zweite Kolbenfläche 5 auf. Überwiegt der hydraulische Druck auf der Kolbenfläche 4, so wird die Kupplung 2 im Schließsinne betätigt und verbindet das Wandlergehäuse 1 mit einem Pumpenlaufrad 6 des hydrodynamischen Wandlers.

Durch Drehung des Pumpenlaufrades 6 wird Druckmittel, wel- ches sich innerhalb des Wandlergehäuses l befindet, zum Turbinenlaufrad 7 gefördert, welches dadurch ein Drehmoment erzeugt. Um die Bauteile innerhalb des Wandlergehäuses 1 zu kühlen, fließt ständig Druckmittel über eine Druckmittelzu- führung 8 durch den hydrodynamischen Drehmomentwandler.

Vorzugsweise wird dieses Druckmittel von einer hydrauli- schen Pumpe, welche mit der Antriebsmaschine in Verbindung steht, gefördert. Durch die Veränderung der Drehzahl der Antriebsmaschine ändert sich der Druck innerhalb des Wand- lergehäuses 1 und somit der Druck auf die erste Kolbenflä- che 4. Über eine Leitung 9 wird der Raum 10 mit der Ventil- einheit 11 verbunden. Wird nun die Ventileinheit 11 von einer Sollwert-Vorgabe 12, welche beispielsweise ein Pedal oder aber auch eine Vorgabe einer elektronischen Steuerein- heit sein kann, verstellt, so fließt Druckmittel über die Leitung 9 und die Ventileinheit 11 zur Leitung 13 und von dort in den Raum 14. Der Kolben 3 betätigt die Kupplung 2 mit der Kraft, welche aus dem Differenzdruck, welcher auf die erste Kolbenfläche 4 und auf die zweite Kolbenfläche 5 wirkt, und betätigt die Kupplung 2 im Schließsinne. Verän- dert sich der Druck, welcher auf die erste Kolbenfläche 4 wirkt, so ändert sich der Druck in der Leitung 9 und der Leitung 15, wodurch die Ventileinheit 9 den Druck in der Leitung 13 ebenfalls verändert und der Differenzdruck, wel- cher auf den Kolben 3 wirkt, gleich bleibt. Somit wird die Kupplung 2 mit einer unveränderten Schließkraft betätigt.

Fig. 2 : Die Funktionsweise des hydrodynamischen Drehmoment- wandlers entspricht der Funktionsweise, wie in Fig. 1 of- fenbart, und kann der Beschreibung der Fig. 1 entnommen werden.

Der hydrodynamische Drehmomentwandler nach Fig. 2 un- terscheidet sich zur Darstellung der Fig. 1 in der Zufüh- rung des Druckmittels zur Ventileinheit 11. Die Druckmit- telversorgung der Ventileinheit 11 erfolgt über die Lei- tung 16, welche mit einer Druckmittelquelle einer hydrauli- schen Pumpe, beispieslweise aus einem nachgeschalteten Lastschaltgetriebe, verbunden ist. Der Raum 14 wird demnach mit Druckmittel aus der nicht gezeigten hydraulischen Pumpe des Getriebes beaufschlagt. Die Korrektur der Ventilein- heit 11 über das Druckmittel, welches über die Leitung 15 zur Ventileinheit 11 gelangt, geschieht in analoger Weise zur Fig. 1.

Fig. 3 : Die Funktionsweise des hydrodynamischen Drehmoment- wandlers nach Fig. 3 entspricht der Funktionsweise des hydrodynamischen Drehmomentwandlers nach Fig. 1 und 2.

Im Gegensatz zu der in Fig. 1 und 2 beschriebenen Aus- führung enthält der Drehmomentwandler in Fig. 3 einen Drucksensor 17, welcher den Druck, welcher auf die erste Kolbenfläche 4 wirkt, ermittelt und einer elektronischen Steuereinheit 18 zuführt. Die elektronische Steuereinheit gibt ein Signal an ein Proportionalventil 19 aus und steu- ert dieses in Abhängigkeit eines Signals eines Drehzahlsen- sors 20 und Sollwert-Vorgaben 21 und Korrekturfaktoren 22 an. Das Proportionalventil versorgt den Raum 14 mit Druck- mittel und beaufschlagt die zweite Kolbenfläche 5, um auf die Kupplung 2 über den Kolben 3 eine definierte Kraft auf- zubringen.

Fig. 4 : Das Wandlergehäuse 1 ist mit einer nicht dargestellten Antriebsmaschine verbunden und wird angetrieben. Die Pri- märkupplung 2 verbindet das Wandlergehäuse 1 mit dem Pum- penlaufrad 6. Das Turbinenlaufrad 7 kann über eine Wandler- überbrückungskupplung 23 mit dem Wandlergehäuse 1 verbunden werden. Auf die erste Kolbenfläche 4 wirkt der variable Druck innerhalb des Wandlergehäuses, welcher abhängig von den Betriebsparametern und dem Betriebszustand des Wandlers ist. Die erste Kolbenfläche 4 und der Raum 10 ist über eine Leitung 9 mit einer Ventil-oder Steuereinheit verbunden.

Über die Leitung 9 kann der Druck des Raumes 10 erfaßt wer- den. Indem über die Leitung 13 Druckmittel in den Raum 14 geleitet wird, wirkt hydraulischer Druck auf die zweite Kolbenfläche 5. Der resultierende Differenzdruck, welcher aus dem Druck, welcher auf die erste Kolbenfläche 4 und die zweite Kolbenfläche 5 wirkt, betätigt den Kolben 3. Um im geöffneten Zustand der Kupplung 2 diese mit Schmiermittel zu versorgen, befindet sich im Kolben 3 mindestens ein Durchbruch 24, durch welchen Schmiermittel durch die Lamel- len der Kupplung 2 geleitet werden kann. Es besteht die Möglichkeit, den Raum 14 über Dichtelemente 25 abzudichten.

Die Außenlamellen der Kupplung 2 sind mit dem Pumpenlauf- rad 6 drehfest verbunden, wobei die Innenlamellen der Kupp- lung 2 mit dem Wandlergehäuse 1 drehfest verbunden sind.

Fig. 5 : Der Aufbau des hydrodynamischen Drehmomentwandlers entspricht dem hydrodynamischen Drehmomentwandler nach Fig. 4, wobei die inneren drehenden Lamellen mit dem Pum-

penrad 6 drehfest verbunden sind und die äußeren drehenden Lamellen der Kupplung 2 mit dem Wandlergehäuse 1 drehfest verbunden sind. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die Kol- benfläche des Kolbens 3 zu vergrößern.

Bezugszeichen 1 Wandlergehäuse 2 Primärkupplung 3 Kolben 4 erste Kolbenfläche 5 zweite Kolbenfläche 6 Pumpenlaufrad 7 Turbinenlaufrad 8 Druckmittelzuführung 9 Leitung 10 Raum 11 Ventileinheit 12 Sollwert-Vorgabe 13 Leitung 14 Raum 15 Leitung 16 Leitung 17 Drucksensor 18 elektronische Steuereinheit 19 Proportionalventil 20 Drehzahlsensor 21 Sollwert-Vorgabe 22 Korrekturfaktor 23 Wandlerüberbrückungskupplung 24 Durchbruch 25 Dichtelemente