DE10161315A1 - Leitungsdrucksteuersystem für ein Automatik-Getriebe - Google Patents
Leitungsdrucksteuersystem für ein Automatik-GetriebeInfo
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Abstract
Leitungsdrucksteuersystem eines Automatik-Getriebes, mit einem Steuerventil, von dem ein Leitungsdruck in jedem Bereich gesteuert wird, indem es mit Hydraulikdruck von einer Ölpumpe beaufschlagt wird, wobei das Steuerventil steuerbar ist, indem eine resultierende Kraft eines veränderlichen Steuerdrucks und eines Elastikteils mit einer resultierenden Kraft eines Leitungsdrucks und eines in allen Bereichen, außer im R-Bereich zugeführten Bereichs-Drucks im Gleichgewicht stehen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein
Automatik-Getriebe und im besonderen ein
Leitungsdrucksteuersystem, in welchem eine Minimalmenge an
Schmieröl dem Automatik-Getriebe durch Erzeugen von
Leitungsdruck sogar in P- oder N-Bereichen zugeführt wird.
Im allgemeinen erzeugt ein Automatik-Getriebe während des
Motorbetriebes unabhängig von einer Manuellventilposition
einen Leitungsdruck und liefert Schmieröl.
Es ist jedoch ziemlich schwierig einen erforderlichen
Leitungsdruck in einem P- und einem N-Bereich zu erzeugen, da
die Reihenfolge der Positionen des Manuellventils P, R, N, D,
3, 2 und L oder P, R, N, D, 2 und L ist, d. h. der R-Bereich
ist zwischen dem P- und dem N-Bereich angeordnet. Daher gibt
es Leitungsdrucksteuersysteme, in welchen der Leitungsdruck
nicht im P-Bereich erzeugt wird. Falls jedoch ein Fahrzeug
mit laufendem Motor für lange Zeit anhält, reiben sich in
diesem Fall rotierende Teile des Automatik-Getriebes wegen
Schmierölmangels ab. Daher erzeugt ein modernes Automatik-
Getriebe einen Leitungsdruck sogar im P- oder N-Bereich, so
dass eine Minimalmenge an Schmieröl dem Automatik-Getriebe
zugeführt wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist das vorher erwähnte,
konventionelle Leitungsdrucksteuersystem ein den
Leitungsdruck steuerndes Steuerventil 10 auf. Das
Steuerventil 10 weist einen Ventilkörper 11, einen ersten
Ventilschieber 13, einen zweiten Ventilschieber 15, ein
Elastikteil 17 und Stopfen 19 auf. Der erste und der zweite
Ventilschieber haben unterschiedliche Querschnittsflächen.
Der erste Ventilschieber 13 ist mit einem ersten Ringbund 21,
auf den ein durch ein Magnetventil 40 gesteuerter Steuerdruck
(Pa) wirkt, und mit einem zweiten Ringbund 23 versehen, auf
den ein von dem Manuellventil 20 übertragener R-Bereichs-Druck
(Pb) wirkt, wobei dessen Querschnitt größer ist als der
des ersten Ringbunds 21.
Der erste Ventilschieber 13 ist in dem Ventilkörper 11
montiert, indem die Stopfen 19 zwischen den Ventilkörper 11
und den ersten bzw. den zweiten Ringbund gesetzt sind.
Der zweite Ventilschieber 15 ist mit einem ersten Ringbund
25, einem zweiten Ringbund 27, einem dritten Ringbund 29 und
einem vierten Ringbund 31 versehen. Der zweite Ventilschieber
15 ist durch das Elastikteil 17 derart elastisch unterstützt,
dass eine Kraft des Elastikteiles auf den zweiten
Ventilsschieber 15 in die Richtung nach rechts (in der
Zeichnung) wirkt.
Durch Steuern eines Austritts von druckbeaufschlagtem, von
einer Ölpumpe 30 geliefertem Öl steuert der erste
Ringbund 25 einen Drehmomentenwandler-Druck (Pd). Durch
Steuern einer Menge von abgelassenem Öl (EX) steuern zusammen
der zweite Ringbund 27 und der dritte Ringbund 29 den
Leitungsdruck (Pc). Der Leitungsdruck (Pc) wirkt immer auf
den vierten Ringbund 31.
Der erste, zweite und dritte Ringbund des zweiten
Ventilschiebers haben dieselbe Querschnittsfläche und die
Querschnittsfläche des vierten Ringbunds ist kleiner als die
des ersten, des zweiten und des dritten Ringbunds.
Daher steht in den Bereichen, außer dem R-Bereich, eine auf
den ersten Ringbund 21 des ersten Ventilschiebers 13 und das
Elastikteil 17 wirkende resultierende Kraft des
veränderlichen Steuerdrucks (Pa) mit einer durch den
Leitungsdruck (Pc) erzeugten Kraft im Gleichgewicht und wirkt
auf den vierten Ringbund 31 des zweiten Ventilschiebers 15.
Der auf diese Art und Weise erzeugte Leitungsdruck (Pc)
liefert Schmieröl nicht nur in den D-, 3-, 2- und
L-Bereichen, sondern auch in dem P- und dem N-Bereich.
Im R-Bereich stehen eine resultierende Kraft des
veränderlichen Steuerdrucks (Pa), eine durch den R-Bereichs-Druck
(Pb) erzeugte und auf den zweiten Ringbund 23 des
ersten Ventils 13 wirkende Kraft und eine durch das
Elastikteil 17 erzeugte Kraft mit einer durch den
Leitungsdruck (Pc) erzeugten Kraft im Gleichgewicht.
Da der Bereichs-Druck im R-Bereich erzeugt wird, erhöht sich
im R-Bereich der Leitungsdruck (Pc).
Allerdings ist das vorher erwähnte konventionelle
Leitungsdrucksteuersystem für das Automatik-Getriebe beim
Starten des Motors oder bei schneller Druckänderung
problematisch wenn der veränderliche Steuerdruck (Pa) auf den
ersten Ringbund 21 des ersten Ventilschiebers 13 und der
Leitungsdruck (Pc) auf den vierten Ringbund 31 des zweiten
Ventilschiebers 15 in entgegengesetzte Richtungen wirken, da
dann der erste und der zweite Ventilschieber zusammenstoßen
und schwingen. Demzufolge wird der Leitungsdruck instabil.
Außerdem wird das vorher erwähnte, konventionelle
Leitungsdrucksteuersystem kompliziert und daher erhöhen sich
die Produktionskosten, weil in dem System der erste
Ventilsschieber verwendet wird, der den ersten und den
zweiten Ringbund mit unterschiedlichen Querschnittsflächen
und mit dem ersten Ventilschieber zusammenwirkende Stopfen
aufweist. Des Weiteren vergrößert sich die Länge des Systems
und folglich reduzieren sich die Konstruktionsfreiheitsgrade,
da der erste und der zweite Ventilsschieber und viele
Austrittsöffnungen nötigt sind.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Beitrag zur Lösung
der obigen Probleme. Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung ein Leitungsdrucksteuersystem für ein Automatik-
Getriebe zu schaffen, in welchem eine Leitungsdruckerzeugung
stabil ist und dessen Struktur so einfach ist, dass die Länge
des Systems verkürzt werden kann.
Das Leitungsdrucksteuersystem der vorliegenden Erfindung
weist ein Steuerventil auf, in dem eine resultierende Kraft
des veränderlichen Steuerdrucks und des Elastikteils mit
einer resultierenden Gegenkraft des Leitungsdrucks und des
P-, N-, D-, 3-, 2- und L-Bereichs-Drucks im Gleichgewicht
steht, so dass der Leitungsdruck zu jedem Bereich passend
gesteuert werden kann.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines
konventionellen Leitungsdrucksteuersystems für ein Automatik-
Getriebe.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines
Leitungsdrucksteuersystems gemäss der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die begleitenden
Figuren detailliert beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines
Drucksteuersystems gemäss der bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist das Leitungsdrucksteuersystem
gemäss der bevorzugten Ausführungsform ein Steuerventil 50
auf, das mit Hydraulikdruck von einer Ölpumpe 60 beaufschlagt
wird, das für jeden Bereich den Leitungsdruck auf ein
erforderliches Niveau steuert.
In dem Moment, in dem der Motor (nicht gezeigt in den
Figuren) in Betrieb geht, geht die Ölpumpe 60 in Betrieb und
während der Motor läuft, erzeugt sie ständig hydraulischen
Druck.
Das Steuerventil 50 weist einen Ventilkörper 41, einen
Ventilschieber 43, eine feststehende Abschlusskappe 47 und
ein Elastikteil 45 auf, das zwischen der feststehenden
Endkappe 47 und dem Ventilschieber 43 angeordnet ist. Die
feststehende Endkappe kann durch eine verstellbare Endkappe
ersetzt werden, die eine Verstellschraube hat um die durch
das Elastikteil 45 erzeugte Kraft zu verändern. Der
Ventilschieber 43 ist mit einem ersten Ringbund 49, einem
zweiten Ringbund 51, einem dritten Ringbund 53 und einem
vierten Ringbund 55 versehen.
Ein veränderlicher Steuerdruck Pg wird bevorzugterweise durch
ein Magnetventil 80 gesteuert. Dann wird der veränderliche
Steuerdruck Pg dem Steuerventil 50 zugeführt.
Durch die Ölpumpe 60 wird ein Leitungsdruck Pf geliefert, so
dass dieser immer vorherrscht, wenn die Ölpumpe im Betrieb
ist.
Der Leitungsdruck Pf, der zwischen dem zweiten Ringbund 51
und dem dritten Ringbund 53 zugeführt wird, wirkt
gleichzeitig auf den zweiten Ringbund 51 in die linksseitige
Richtung (in der Figur) und auf den dritten Ringbund 53 in
die rechtsseitige Richtung (in der Figur). Da jedoch die
Fläche des zweiten Ringbunds 51 größer ist als die des
dritten Ringbunds 53, wirkt durch den Leitungsdruck eine
Nettokraft in die linksseitige Richtung (in der Figur).
Das Steuerventil 50 ist so konstruiert, dass eine
resultierende Kraft des veränderlichen Steuerdrucks Pg und
des Elastikteils 45 mit einer resultierenden Kraft des
Leitungsdrucks Pf und des Bereichs-Drucks Ph im Gleichgewicht
stehen. Der veränderliche Steuerdruck Pg und die durch das
Elastikteil erzeugte Kraft wirken auf den ersten Ringbund in
die rechtsseitige Richtung (in der Figur) und der
Leitungsdruck Pf und der Bereichs-Druck Ph wirken auf den
zweiten Ringbund 51 bzw. den dritten Ringbund 53 in die
linksseitige Richtung (in der Figur).
Der Bereichs-Druck Ph wird von einem Manuellventil 70
zugeführt und er wird in allen Bereichen, außer dem
R-Bereich, zugeführt. Der Bereichs-Druck Ph ist gemäss der
Struktur des Manuellventils 80 frei bestimmbar. Daher kann
der Bereichs-Druck Ph durch eine N-Bereich-Öffnung (in der
Figur nicht gezeigt) zugeführt werden und der Bereichs-Druck
Ph durch eine D-Bereich-Öffnung (nicht in der Figur gezeigt)
des Manuellventils 70 zugeführt werden. Da der veränderliche
Steuerdruck Pg durch Steuern abgesenkt werden kann, sogar
wenn im P- und im N-Bereich der Bereichs-Druck Ph nicht
zugeführt wird, ist es ebenfalls möglich, dass im P- und im
N-Bereich der Bereichs-Druck Ph weggenommen wird und dass er
in den D-, 3-, 2- und L-Bereichen zugeführt wird.
Der veränderliche Steuerdruck Pg und die durch das
Elastikteil 45 verursachte Kraft wirken auf den ersten
Ringbund 49 in die rechtsseitige Richtung (in der Figur). Im
Gegensatz dazu wirkt der Leitungsdruck Pf auf den zweiten
Ringbund 51 in die linksseitige Richtung (in der Figur). Der
Bereichs-Druck Ph wirkt auf den dritten Ringbund 53 in die
gleiche Richtung wie der Leitungsdruck Pf und im R-Bereich
wird der Bereichs-Druck nicht zugeführt. Der vierte Ringbund
55 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Ringbund
vorgesehen, so dass er einen Drehmomentwandler-Steuerdruck Pi
zusammen mit dem ersten Ringbund 49 steuert und auch einen
Ablass EX des Leitungsdrucks Ph zusammen mit dem zweiten
Ringbund 51 steuert.
Der erste, zweite und vierte Ringbund haben die gleiche
Querschnittsfläche und die des dritten Ringbunds ist kleiner
als die des ersten, zweiten und vierten Ringbunds.
Der auf den zweiten Ringbund 51 wirkende Leitungsdruck wird
durch die Ölpumpe 60 zugeführt, so dass während des Betriebs
der Ölpumpe der Leitungsdruck Pf immer vorherrscht.
Ein Leitungsdrucksteuerverfahren, dass in dem oben genannten
Leitungsdrucksteuersystem Verwendung findet, wird nun
erklärt.
In allen Bereichen, außer dem R-Bereich, steht die
resultierende Kraft des veränderlichen Steuerdrucks Pg und
des Elastikteils 45, die jeweils auf den ersten Ringbund 49
wirken, mit der resultierenden Kraft des auf den zweiten
Ringbund 51 wirkenden Leitungsdrucks Pf und des auf den
dritten Ringbund 53 wirkenden Bereichs-Drucks Ph im
Gleichgewicht. Mit dem durch diese Art und Weise geregelten
Leitungsdruck Pf wird Schmieröl nicht nur im D-, 3-, 2- und
L-Bereich, sondern auch im P- und im N-Bereich zugeführt.
Im R-Bereich steht die resultierende Kraft des veränderlichen
Steuerdrucks Pg und des Elastikteils 45, die jeweils auf den
ersten Ringbund 49 wirken, mit dem auf den zweiten Ringbund
51 wirkenden Leitungsdruck Pf im Gleichgewicht, weil das
Steuerventil nicht mit Bereichs-Druck beaufschlagt wird.
Daher ist der Leitungsdruck Pf im R-Bereich verglichen mit
dem in anderen Bereichen relativ hoch.
In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist der Ventilschieber 43 einheitlich ausgebildet, und daher
treten Kollisionen zwischen den Ventilschiebern nicht auf und
die Struktur des Steuerventils 50 vereinfacht sich ebenfalls.
Wie oben dargelegt, bildet gemäss der vorliegenden Erfindung
das Leitungsdrucksteuersystem für das Automatik-Getriebe ein
Steuerventil in der Art und Weise, dass die resultierende
Kraft des veränderlichen Steuerdrucks und des Elastikteils
mit der resultierenden Kraft des Leitungsdrucks und des
Bereichs-Drucks im Gleichgewicht steht. Infolgedessen ist der
Leitungsdruck stabil, die Struktur einfach und die Länge des
Systems kurz, so dass sich die Konstruktionsfreiheitsgrade
erhöhen.
Claims (9)
1. Leitungsdrucksteuersystem eines Automatik-
Getriebes, mit einem Steuerventil (50), von dem ein
Leitungsdruck in jedem Bereich gesteuert wird, indem es mit
Hydraulikdruck von einer Ölpumpe (60) beaufschlagt wird,
wobei das Steuerventil (50) steuerbar ist, indem eine
resultierende Kraft eines veränderlichen Steuerdrucks und
eines Elastikteils (45) mit einer resultierenden Kraft eines
Leitungsdrucks und eines in allen Bereichen, außer im
R-Bereich, zugeführten Bereichs-Drucks im Gleichgewicht stehen.
2. Leitungsdrucksteuersystem gemäss Anspruch 1, wobei
der veränderliche Steuerdruck durch ein Magnetventil (80)
gesteuert wird.
3. Leitungsdrucksteuersystem gemäss Anspruch 1, wobei
alle Bereichdrücke, außer dem R-Bereichs-Druck, von einem
Manuellventil (70) zugeführt werden.
4. Leitungsdrucksteuersystem gemäss Anspruch 3, wobei
alle Bereichdrücke, außer dem R-Bereichs-Druck, durch eine
N-Bereich-Öffnung des Manuellventils (70) zugeführt werden.
5. Leitungsdrucksteuersystem gemäß Anspruch 3, wobei
alle Bereichdrücke, außer dem R-Bereichs-Druck, durch eine
D-Bereich-Öffnung des Manuellventils (70) zugeführt werden.
6. Leitungsdrucksteuersystem gemäß Anspruch 1, wobei
das Steuerventil (50) aufweist:
einen Ventilkörper (41),
ein Ventilschieber (43), auf den der veränderliche Steuerdruck, der Leitungsdruck und der Bereichs-Druck wirken, wobei der Ventilschieber (43) einheitlich ausgebildet ist und innerhalb des Ventilkörpers (41) angeordnet ist, und wobei ein Elastikteil (45), zwischen dem Ventilkörper (41) und dem Ventilschieber (43) angeordnet ist, sodass eine elastische Kraft auf der Ventilschieber (43) wirkt.
einen Ventilkörper (41),
ein Ventilschieber (43), auf den der veränderliche Steuerdruck, der Leitungsdruck und der Bereichs-Druck wirken, wobei der Ventilschieber (43) einheitlich ausgebildet ist und innerhalb des Ventilkörpers (41) angeordnet ist, und wobei ein Elastikteil (45), zwischen dem Ventilkörper (41) und dem Ventilschieber (43) angeordnet ist, sodass eine elastische Kraft auf der Ventilschieber (43) wirkt.
7. Leitungsdrucksteuersystem gemäß Anspruch 6, wobei
der Ventilschieber (43) aufweist:
einen ersten Ringbund (49), auf den der veränderliche Steuerdruck und eine durch das Elastikteil (45) verursachte elastische Kraft in die gleiche Richtung wirken,
einen zweiten Ringbund (51), auf den der Leitungsdruck in entgegengesetzter Richtung zu dem veränderlichen Steuerdruck wirkt,
einen dritten Ringbund (53), auf den der Bereichs-Druck in die gleiche Richtung wie der Leitungsdruck wirkt, und
einen vierten Ringbund (55), der einen Drehmomentwandler-Druck zusammen mit dem ersten Ringbund (49) und einen Austritt (EX) des Leitungsdrucks zusammen mit dem zweiten Ringbund (51) steuert.
einen ersten Ringbund (49), auf den der veränderliche Steuerdruck und eine durch das Elastikteil (45) verursachte elastische Kraft in die gleiche Richtung wirken,
einen zweiten Ringbund (51), auf den der Leitungsdruck in entgegengesetzter Richtung zu dem veränderlichen Steuerdruck wirkt,
einen dritten Ringbund (53), auf den der Bereichs-Druck in die gleiche Richtung wie der Leitungsdruck wirkt, und
einen vierten Ringbund (55), der einen Drehmomentwandler-Druck zusammen mit dem ersten Ringbund (49) und einen Austritt (EX) des Leitungsdrucks zusammen mit dem zweiten Ringbund (51) steuert.
8. Leitungsdrucksteuersystem gemäß Anspruch 7, wobei
der erste (49), der zweite (51) und der vierte (55) Ringbund
die gleiche Querschnittsfläche haben und der dritte Ringbund
(53) eine kleinere Querschnittsfläche als der erste (49), der
zweite (51) und der vierte (55) Ringbund hat, so dass der
Leitungsdruck in dem R-Bereich abgesenkt werden kann.
9. Leitungsdrucksteuersystem gemäß Anspruch 7, wobei
der Leitungsdruck mit Hydraulikdruck der Ölpumpe (60)
versorgt wird, so dass der Leitungsdruck während des Betriebs
der Ölpumpe (60) immer vorherrscht.
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