DE10065609B4

DE10065609B4 - Manuell betätigtes Ventil eines hydraulischen Drucksteuersystems für ein Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE10065609B4
Application number: DE10065609A
Authority: DE
Inventors: Tae-Kyun Kim; Jae-Duk Jang; Jong-Sool Park; Hyun-Soo Shim; Jin-Hee Lee; Chang-Wook Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2020-12-30
Also published as: US20010056005A1; CN1222706C; AU7256600A; US6440028B2; KR20020000068A; CN1328938A; KR100345147B1; AU772073B2; JP2002039377A; DE10065609A1

Abstract

Manuell betätigtes Ventil eines Hydraulikdruck-Steuersystems für ein Automatikgetriebe, mit:
– einem Ventilkörper, welcher eine erste Öffnung aufweist, welche über eine Druckleitung mit einem Regelventil in Verbindung steht, eine zweite Öffnung, welche mit einem ersten Drucksteuerventil und einem zweiten ausfallsicheren Ventil verbunden ist, um hydraulischen Druck im Bereich P dorthin zu liefern, eine dritte Öffnung, welche mit dem Regelventil, mit einem N-R-Steuerventil und mit einem ersten und einem zweiten Schaltventil verbunden ist, um den hydraulischen Druck von der ersten Öffnung im Bereich R dorthin zu liefern, eine vierte Öffnung, welche mit einem zweiten und einem dritten Drucksteuerventil und dem ersten und dem zweiten Schaltventil verbunden ist, um den hydraulischen Druck von dem ersten Ventil in Bereichen 2, 3 und D dorthin zu liefern, eine fünfte Öffnung, welche mit dem ersten Schaltventil verbunden ist, um den hydraulischen Druck von der ersten Öffnung im...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein manuell betätigtes Ventil eines hydraulischen Drucksteuersystems für ein Automatikgetriebe und insbesondere ein verbessertes manuell betätigtes Ventil, welches alle Reibungselemente des Automatikgetriebes unabhängig voneinander unter Verwendung eines indirekten Steuerungsmechanismus, in welchem die Reibungselemente mit Steuerdruck zweiter Stufe beaufschlagt werden, und eines elektromagnetischen Leitungsdruck-Steuerventils steuern kann.

b) Beschreibung des Standes der Technik

Ein herkömmliches Automatikgetriebe für ein Fahrzeug beinhaltet einen mehrstufigen Schaltungsmechanismus, welcher mit einem Drehmomentwandler verbunden ist, und eine Vielzahl von Reibungselementen, die durch hydraulischen Druck, gesteuert durch ein hydraulisches Drucksteuersystem, betätigt werden, um eine Schaltstufe des Schaltungsmechanismus auszuwählen.

In solchen Automatikgetrieben beinhaltet das hydraulische Drucksteuersystem ein Drucksteuermittel zum Steuern des Werts eines hydraulischen Drucks, welcher mittels einer hydraulischen Pumpe erzeugt wird, manuell betätigte und automatische Schaltsteuermittel zum Durchführen des Schaltens, hydraulische Drucksteuermittel zum Einstellen des Antwortverhaltens und der Schaltqualität durch Glätten des Schaltbetriebs, Verteilmittel zum Verteilen des Drucks von dem hydraulischen Drucksteuermittel an geeignete Reibungselemente, und Dämpfungskupplungssteuermittel zum Steuern des Betriebs einer Dämpferkupplung eines Drehmomentwandlers.

Die Schaltungssteuerung wird dadurch erzielt, dass die Reibungselemente selektiv und unterschiedlich voneinander mit hydraulischem Druck von den Verteilmitteln beaufschlagt werden und durch das Zusammenwirken von An/Aus- und Einschaltsteuerungs-Magnetventilen, wobei der Aufbau und das Steuerungsverfahren eines hydraulischen Steuersystems von den unterschiedlichen Kraftübertragungen abhängt, die von Automobilherstellern eingesetzt werden, und davon, wie diese Kraftübertragungen gesteuert werden.

Das manuell betätigte Ventil führt eine Umstellung der Druckleitung durch die Betätigung durch den Fahrer aus, und 4 zeigt ein herkömmliches manuell betätigtes Ventil, welches an das Automatikgetriebe angepasst worden ist, das von dem Anmelder der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.

Wie in 4 gezeigt, ist ein Ventilkörper mit einer ersten Öffnung 200 zum Aufnehmen von hydraulischem Druck von einer hydraulischen Pumpe (nicht dargestellt) versehen, mit einer zweiten Öffnung 202 zum Zuführen des hydraulischen Drucks an ein Schaltsteuerventil (nicht dargestellt) in Bereichen D, 2 und L, mit einer dritten Öffnung 204 zum Zuführen des hydraulischen Drucks an ein Druckregelventil (nicht dargestellt) in Bereichen N, D, 2 und L, und mit einer vierten Öffnung 206 zum Zuführen von hydraulischem Druck an das Regelventil und an ein N-R-Steuerventil (nicht dargestellt) in einem Bereich R.

Eine Ventilspule 210, die in den Ventilkörper eingesetzt ist, ist mit einem Verbinderteil 212 versehen, welches an einem Endabschnitt der Ventilspule 210 ausgeformt ist, mit einer ersten Fläche 214, welche in dem Bereich P zwischen der zweiten und der dritten Öffnung und in anderen Bereichen an der rechten Seite der dritten Öffnung angeordnet ist, mit einer zweiten Fläche 216 zum Verbinden der dritten Öffnung 204 oder der zweiten und der dritten Öffnung 202 und 204 mit der ersten Öffnung 200 in allen Bereichen außer den Bereichen P und R, und mit einer dritten Fläche 218 zum Verbinden der ersten Öffnung 200 und der vierten Öffnung 206 im Bereich R.

Die Ventilspule 210 ist auch mit einer Ablassöffnung 222 versehen, welche zwischen der ersten und der zweiten Fläche 214 und 216 ausgeformt ist und vertikal durch eine Achse der Ventilspule 210 verläuft, und mit einem Ablassloch 220, welches von dem rechten Ende der Ventilspule 210 bis zu der Ablassöffnung 222 verläuft.

In diesem Aufbau wird der hydraulische Druck von der ersten Öffnung 200 zu der dritten Öffnung 204 im Bereich N geführt, zu der zweiten und der dritten Öffnung 202 und 204 im Bereich D, und zur vierten Öffnung 206 im Bereich R, und der hydraulische Druck von der ersten Öffnung 200 wird über die Ablassöffnung 222 und das Ablassloch 220 im Bereich P freigegeben.

Da der von der hydraulischen Pumpe zugeführte hydraulische Druck im Bereich P abgelassen wird, hört das Regelventil in diesem herkömmlichen manuell betätigten Ventil jedoch auf zu steuern, so dass der Drehmomentwandler nur eine kleine Menge von hydraulischem Druck durch eine Mündung aufnehmen kann.

Der fehlende hydraulische Druck führt entsprechend zu einer Beschädigung der Reibungselemente und verspätet die Zuführung von hydraulischem Druck zu den Reibungselementen insbesondere bei plötzlicher Beschleunigung, was zu einer verschlechterten plötzlichen Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs führt. Außerdem ist es unmöglich, die Ölmenge im Bereich P genau zu messen.

Außerdem kann diese Art von manuell betätigtem Ventil nur in einem Automatikgetriebe verwendet werden, weil die Umstellungen der Druckleitung in Bereichen N, D und R durchgeführt werden.

DE 197 37 416 A1 offenbart ein manuell betätigtes Ventil eines Hydraulikdruck-Steuersystems für ein Automatikgetriebe.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist erfolgt, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein manuell betätigtes Ventil eines hydraulischen Drucksteuersystems zu schaffen, welches selbst in dem Bereich P hydraulisch steuern kann, wobei eine Beschädigung der Reibungselemente vermieden werden soll und wobei die Verschlechterung der plötzlichen Beschleunigungsleistung aufgrund des Fehlens von Öl vermieden werden soll.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein manuell betätigtes Ventil des hydraulischen Drucksteuersystems zu schaffen, in welchen die Bereiche auf einfache Art und Weise von den sechs Bereichen P, R, N, D, 2 und L zu den sieben Bereichen P, R, N, D, 3, 2 und L modifiziert werden können.

Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, weist ein manuell betätigtes Ventil eines hydraulischen Drucksteuersystems für ein Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die begleitenden Zeichnungen, welche in die Patentbeschreibung eingefügt sind und einen Teil davon bilden, verdeutlichen eine Ausführungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern:

1 ist ein hydraulisches Schaltdiagramm eines hydraulischen Drucksteuersystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

2 ist eine vergrößerte Ansicht, welche ein manuell betätigtes Ventil zeigt, das an das hydraulische Steuersystem aus 1 angepasst ist;

3 zeigt eine Ventilspule des manuell betätigten Ventils von 2; und

4 ist eine Schnittansicht zur Darstellung eines Aufbaus eines herkömmlichen manuell betätigten Ventils.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein hydraulisches Schaltdiagramm eines hydraulischen Drucksteuersystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wenn ein Motor läuft, spricht ein Drehmomentwandler 2 an, so dass eine hydraulische Pumpe 4 hydraulischen Druck erzeugt, welcher zum Steuern des Drehmomentwandlers 2, zum Steuern der Schaltung und zum Schmieren des hydraulischen Systems verwendet wird. Der hydraulische Druck wird hydraulischen Druckregelmitteln, Dämpferkupplungssteuermitteln, Druckreduziermitteln und einem hydraulischen Drucksteuermittel zum Schalten von Übersetzungsverhältnissen über ein manuell betätigtes oder ein automatisches Steuersystem zugeführt. Der geeignet gesteuerte Druck wird den geeigneten Reibungselementen über Schaltmittel und ausfallsichere Mittel zugeführt und auch einem Drucksteuerteil, um zu den Reibungselementen C1, C2, C3, C4, B1 und B2 über das manuell betätigte und automatische Schaltsteuermittel und über N-R-Steuermittel in einem Rückwärtsbereich zugeführt zu werden.
Die Druckregel- und Dämpferkupplungssteuermittel weisen ein Regelventil 6 zum Regeln des hydraulischen Drucks von der hydraulischen Pumpe 4 auf, ein Drehmomentwandler-Steuerventil 8 zum Einstellen des hydraulischen Drucks von dem Regelventil 6, so dass er zur Steuerung des Drehmomentwandlers und als Schmiermittel geeignet ist, und ein Dämpferkupplungs-Steuerventil 10 zum Steuern der Dämpferkupplung, um so die Effizienz der Übertragung des Drehmoments des Drehmomentwandlers zu verbessern.
Das Druckreduziermittel weist ein Reduzierventil 12 zum Reduzieren des hydraulischen Drucks auf einen vorbestimmten Wert auf, um den reduzierten Druck teilweise zu dem Dämpferkupplungs-Steuerventil 10 und teilweise zu dem Regelventil 6 zu führen, und zwar als Regelventil-Steuerdruck.
Der reduzierte Druck wird auch an ein Drucksteuermittel mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Drucksteuerventil 14, 16 und 18 zum Erzeugen von Schaltsteuerdruck geliefert und außerdem an ein erstes, ein zweites und ein drittes Magnetventil zum Steuern des ersten, des zweiten und des dritten Drucksteuerventils.
Das manuell betätigte und automatische Schaltsteuermittel weist ein manuell betätigtes Ventil 20 auf, welches als Antwort auf eine Schalthebelbetätigung durch den Fahrer betätigt wird, um geeignet Druckzuführleitungen umzustellen.
Der zu dem manuell betätigten Ventil 20 geführte hydraulische Druck wird gemäß dem Schaltbereich den Drucksteuermitteln zugeführt oder direkt über ein erstes und ein zweites Schaltventil 22 und 24 des Schaltmittels an die entsprechenden Reibungselemente geliefert, über ein erstes und ein zweites ausfallsicheres Ventil des ausfallsicheren Mittels und über ein N-R-Steuerventil 30 der N-R-Steuermittel.
Wie in 2 gezeigt, weist in diesem hydraulischen Drucksteuersystem das manuell betätigte Ventil 20 einen Ventilkörper und eine Ventilspule auf.
Der Ventilkörper weist eine erste Öffnung 40 auf, welche mit einer Druckleitung 32 des Regelventils 6 in Verbindung steht, eine zweite Öffnung 42, welche mit einem ersten Drucksteuerventil 14 und einem ausfallsicheren Ventil 28 verbunden ist, um den hydraulischen Druck in einem Bereich P von der ersten Öffnung 40 dorthin zu liefern, eine dritte Öffnung 44, welche mit dem Regelventil 6, mit dem N-R-Steuerventil 30 und mit dem ersten und dem zweiten Schaltventil 22, 24 verbunden ist, um den hydraulischen Druck im Bereich R von der ersten Öffnung 40 dorthin zu liefern, eine vierte Öffnung 46, welche mit dem zweiten und dem dritten Drucksteuerventil 16 und 18 und mit dem ersten und dem zweiten Schaltventil 22 und 24 verbunden ist, um den hydraulischen Druck in Bereichen 2, 3 und D von dem ersten Ventil 40 dorthin zu liefern, mit einer fünften Öffnung 48, welche mit dem ersten Schaltventil 22 verbunden ist, um den hydraulischen Druck von der ersten Öffnung 40 im Bereich L dorthin zu liefern, und mit einer Freigabeöffnung Ex, welche nahe der dritten Öffnung 44 ausgeformt ist, um den hydraulischen Druck im Bereich P freizugeben.
Die Ventilspule 50 weist ein Verbindungselement 52 auf, welches an einem Endabschnitt der Ventilspule 50 ausgeformt ist, eine erste Fläche 54, welche nahe dem Verbindungselement 52 zum Verbinden der ersten Öffnung 40 und der dritten Öffnung 44 im Bereich P ausgeformt ist, eine zweite Fläche 56, welche so ausgeformt ist, dass sie zwischen der ersten und der dritten Öffnung 40 und 44 im Bereich P angeordnet ist und zwischen der ersten und der zweiten Öffnung 40 und 42 im Bereich R, zwischen der zweiten und der vierten Öffnung 42 und 46 im Bereich N, zwischen der vierten und der fünften Öffnung 46 und 48 in Bereichen D, 3 und 2 und an der äußeren Seite der fünften Öffnung 48 im Bereich L, und eine dritte Fläche 58, welche an dem anderen Endabschnitt der Ventilspule 50 ausgeformt ist, so dass sie zwischen der zweiten und der vierten Öffnung 42 und 46 im Bereich P, zwischen der vierten und der fünften Öffnung 46 und 48 in Bereichen R, N und D und an der äußeren Seite der fünften Öffnung 48 in Bereichen 3, 2 und L angeordnet ist.
Die erste und die zweite Fläche 54 und 56 sind mit Nuten 60 bzw. 62 um deren äußere Umfangsflächen herum versehen, um ein klebriges Gefühl zu vermindern, das verursacht wird, wenn die Ventilspule 50 sich in dem Ventilkörper hin und her bewegt.
Das heißt, die Nuten 60 und 62 der ersten und der zweiten Fläche 54 und 56 verteilen Öl schnell und gleichmäßig in Umfangsrichtung, wenn der Druck ungleichmäßig durch eine schiefe Belastung aufgebracht wird, um das klebrige Gefühl zu vermeiden.
In dem wie oben aufgebauten manuell betätigten Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung kommuniziert die erste Öffnung 40 mit der zweiten Öffnung 42 in Bereichen P und N, um den hydraulischen Druck an das erste Drucksteuerventil 14 und das zweite ausfallsichere Ventil 28 zu führen; die erste Öffnung 40 kommuniziert mit der dritten Öffnung 44 im Bereich R, um den hydraulischen Druck an das Regelventil 6, an das N-R-Steuerventil 30 und an das erste und das zweite Ventil 26 und 28 zu liefern; die erste Öffnung 40 kommuniziert mit der zweiten und der vierten Öffnung 42 und 46, um den hydraulischen Druck an das zweite und das dritte Drucksteuerventil 16 und 18 und an das erste und das zweite Schaltventil 22 und 24 in Bereichen D, 3 und 2 zu liefern; die erste Öffnung 40 kommuniziert mit der zweiten, der vierten und der fünften Öffnung 42, 46 und 48, um den hydraulischen Druck an das erste, das zweite und das dritte Drucksteuerventil 14, 16 und 18, an das erste und das zweite Schaltventil 22 und 24, an das erste und das zweite ausfallsichere Ventil 26 und 28 und an das N-R-Steuerventil 30 im Bereich L zu liefern.
Der Drucksteuerteil steuert die Ventile so, dass der hydraulische Druck entsprechend den Schaltbereichen an die geeigneten Reibungselemente geliefert werden kann.
Obwohl in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nur ein manuell betätigtes Ventil mit sieben Bereichen erklärt ist, kann die vorliegende Erfindung einfach an ein manuell betätigtes Ventil mit sechs Bereichen angepasst werden, indem der Ventilkörper ausgeformt wird, während die Position der fünften Öffnung modifiziert wird, was ein Neuentwerfen des manuell betätigten Ventils vermeidet.
Wie oben beschrieben, wird der hydraulische Druck in dem manuell betätigten Ventil gemäß der Erfindung selbst in Bereichen P und N an das hydraulische Drucksteuersystem geliefert, so dass es möglich wird, den Leitungsdruck zu steuern, eine Beschädigung der Reibungselemente zu verhindern und eine Verschlechterung der plötzlichen Beschleunigungsleistung ebenfalls zu vermindern. Es ist außerdem möglich, die Ölmenge im Bereich P zu messen.
Außerdem ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, in einfacher Weise die Bereichsbezeichnungen von den sechs Bereichen P, R, N, D, 2 und L zu sieben Bereichen P, R, N, D, 3, 2 und L zu modifizieren, und umgekehrt, was zu einer Senkung der Gesamtherstellungskosten führt.
Während die Erfindung im Zusammenhang damit beschrieben worden ist, was gegenwärtig als am meisten praktikable und bevorzugte Ausführungsform angesehen wird, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass sie im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen umfasst, welche innerhalb des Bereichs der nachfolgenden Ansprüche liegen.

Claims

Manuell betätigtes Ventil eines Hydraulikdruck-Steuersystems für ein Automatikgetriebe, mit: – einem Ventilkörper, welcher eine erste Öffnung aufweist, welche über eine Druckleitung mit einem Regelventil in Verbindung steht, eine zweite Öffnung, welche mit einem ersten Drucksteuerventil und einem zweiten ausfallsicheren Ventil verbunden ist, um hydraulischen Druck im Bereich P dorthin zu liefern, eine dritte Öffnung, welche mit dem Regelventil, mit einem N-R-Steuerventil und mit einem ersten und einem zweiten Schaltventil verbunden ist, um den hydraulischen Druck von der ersten Öffnung im Bereich R dorthin zu liefern, eine vierte Öffnung, welche mit einem zweiten und einem dritten Drucksteuerventil und dem ersten und dem zweiten Schaltventil verbunden ist, um den hydraulischen Druck von dem ersten Ventil in Bereichen 2, 3 und D dorthin zu liefern, eine fünfte Öffnung, welche mit dem ersten Schaltventil verbunden ist, um den hydraulischen Druck von der ersten Öffnung im Bereich L dorthin zu liefern; und – einer Ventilspule, welche gleitbar in den Ventilkörper eingesetzt ist, um die erste Öffnung selektiv mit zumindest einer anderen Öffnung zu verbinden, wobei die Ventilspule ein Verbindungselement aufweist, welches an einem Endabschnitt der Ventilspule ausgeformt ist, eine erste Fläche, welche nahe dem Verbindungselement ausgeformt ist, um die erste Öffnung mit der dritten Öffnung im Bereich P zu verbinden; eine zweite Fläche, welche so ausgeformt ist, dass sie im Bereich P zwischen der ersten und der dritten Öffnung, im Bereich R zwischen der ersten und der zweiten Öffnung, im Bereich N zwischen der zweiten und der vierten Öffnung, in Bereichen D, 3 und 2 zwischen der fünften und der vierten Öffnung, und an einer äußeren Seite der fünften Öffnung im Bereich L angeordnet ist; und eine dritte Fläche, welche an dem anderen Endabschnitt der Ventilspule ausgeformt ist, so dass sie zwischen der zweiten und der vierten Öffnung im Bereich P, zwischen der vierten und der fünften Öffnung in Bereichen R, N und D und an der äußeren Seite der fünften Öffnung in Bereichen 3, 2 und L angeordnet ist.
Manuell betätigtes Ventil nach Patentanspruch 1, wobei die erste und die zweite Fläche jeweils mit einer Nut um eine Umfangsfläche herum versehen sind.