DE102005024691A1

DE102005024691A1 - Hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Fahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE102005024691A1
Application number: DE102005024691A
Authority: DE
Inventors: Kazutoshi Toyota Nozaki; Masami Toyota Kondo; Kazuyuki Anjo Noda; Takuya Anjo Fujimine
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2025-05-31
Also published as: JP2005344741A; CN1704632A; KR100611539B1; US20050266959A1; JP4490172B2; US7261662B2; DE102005024691B4; KR20060046341A; CN100412418C

Abstract

Eine hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Fahrzeuggetriebe (10), welche ein ausfallsicheres Schaltventil (120) einschließt, das eine dem Notlauf zugeordnete Ausgangsöffnung (130, 132) aufweist, die mit einer Entleerungsöffnung (110) eines dem Getriebe zugeordneten Magnetventils (SL1, SL2, SL3, SL4, SL6) verbunden ist, das einer dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtung (C1, C2, C3, C4, B2) zugeordnet ist, um eine den Notlauf zugeordnete Gangstufe einzurichten, und zusätzlich eine dem Notlauf zugeordnete Eingangsöffnung (122, 124) besitzt, durch die ein Hydraulikdruck eingegeben wird, wobei das ausfallsichere Schaltventil selektiv in seinen normalen Verbindungszustand schaltbar ist, in dem die dem Notlauf zugeordnete Ausgangsöffnung und die Entleerungsöffnung miteinander verbunden sind und die dem Ausfallzustand zugeordnete Eingangsöffnung abgesperrt ist, und in seinen dem Ausfallzustand zugeordneten Verbindungszustand, in dem die dem Notlauf zugeordnete Ausgangsöffnung und die dem Notlauf zugeordnete Eingangsöffnung miteinander verbunden sind und die Entleerungsöffnung abgesperrt ist, so daß ein Hydraulikdruck von der dem Notlauf zugeordneten Ausgangsöffnung des ausfallsicheren Ventils der Entleerungsöffnung des dem Getriebe zugeordneten Magnetventils zugeleitet wird, das der dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtung zugeordnet ist.

Description

Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-161 581, angemeldet am 31. Mai 2004, deren Inhalte hier durch Bezugnahme einbezogen werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung für den Gebrauch mit einem automatischen Fahrzeuggetriebe und insbesondere Verbesserungen einer ausfallsicheren Technik, die es einem Fahrzeug ermöglicht, zu fahren, d.h. zu „entkommen" (escape), was nachfolgend als „Notlauf" bezeichnet wird, wenn ein dem Getriebe zugeordnetes, elektromagnetisch betätigtes Ventil (Magnetventil) in einen sogenannten „Ausfall"(off-fail)-Zustand gerät.
Beschreibung des Standes der Technik

Es ist eine hydraulische Steuervorrichtung für den Gebrauch mit einem automatischen Fahrzeuggetriebe bekannt. Das automatische Getriebe umfaßt eine Mehrzahl von hydraulisch betriebenen Reibungskupplungsvorrichtungen und richtet jede einzelne einer Mehrzahl von Gangstufen mit jeweils unterschiedlichen Drehzahlverhältnissen ein, wenn die Reibungskupplungsvorrichtungen wahlweise in oder außer Eingriff gebracht werden. Die hydraulische Steuervorrichtung schließt eine Mehrzahl von dem Getriebe zugeordneten Magnetventilen ein, die in Zuordnung zu den Reibungskupplungsvorrichtungen vorgesehen sind und entsprechende hydraulische Drücke steuern, die den Reibungskupplungsvorrichtungen zugeführt werden. Die veröffentlichte japani sche Patentanmeldung Nr. 9-303545 offenbart ein Beispiel der hydraulischen Steuervorrichtung und schlägt vor, zwischen den dem Getriebe zugeordneten Magnetventilen und den Reibungskupplungsvorrichtungen ein Ausfallsicherungsventil vorzusehen, das, wenn das dem Getriebe zugeordnete Magnetventil in den „Ausfall"-Zustand verfällt, in dem das Magnetventil keine entsprechenden Hydraulikdrücke ausgeben kann, einen Hydraulikdruck einer vorab ausgewählten Reibungskupplungsvorrichtung zuführt, um eine vorab bestimmte Gangstufe einzurichten und dadurch das Fahrzeug zum Fahren, d.h. zum Notlauf, zu befähigen.

Jedoch ist bei der oben bezeichneten herkömmlichen hydraulischen Steuervorrichtung das Ausfallsicherungsventil zwischen den dem Getriebe zugeordneten Magnetventilen und den Reibungskupplungsvorrichtungen angeordnet. Deshalb erhält, wenn die Magnetventile im Normalzustand sind, die oben benannte, vorab ausgewählte Reibungskupplungsvorrichtung den Hydraulikdruck über das Ausfallsicherungsventil. Das führt zu einer zunehmenden Länge eines Strömungsmittel(Öl)kanals und dadurch zur Absenkung der Ansprechfähigkeit und der Steuerungsgenauigkeit eines jeden der Magnetventile hinsichtlich seiner hydraulischen Steuerung.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ausfall-Sicherheitstechnik zur Verfügung zustellen, die, wenn dem Getriebe zugeordnete Magnetventile in einen „Ausfall"-Zustand verfallen, eine vorab ausgewählte Reibungskupplungsvorrichtung mit einem Hydraulikdruck versorgen, um eine vorab ausgewählte Gangstufe einzurichten und dadurch ein Fahrzeug zum Fahren, d.h. zum „Notlauf" zu befähigen, ohne die Ansprechfähigkeit und Steuerungsgenauigkeit eines jeden der Magnetventile in Bezug auf seine hydraulische Steuerungsaufgabe zu reduzieren.

(1) Gemäß einem ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine hydraulische Steuervorrichtung für den Gebrauch mit einem automatischen Fahrzeuggetriebe vorgesehen, wobei das automatische Getriebe geeignet ist, jede einer Mehrzahl von Gangstufen mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen einzurichten gemäß einer zugeordneten aus einer Mehrzahl von Kombinationen einer Mehrzahl von entsprechend in oder außer Eingriff bringbaren, hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen, und wobei die hydraulische Steuervorrichtung eine Mehrzahl von dem Getriebe zugeordneten linearen Magnetventilen einschließt, die jeweils den hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen zugeordnet sind und deren jedes eine Eingangsöffnung besitzt, in die ein erster Hydraulikdruck eingegeben wird, sowie eine Ausgangsöffnung, von der ein zweiter Hydraulikdruck ausgegeben wird, und eine Entleerungsöffnung, aus der ein hydraulisches Strömungsmittel ausgeleitet wird, und ein Magnetventil einschließt, das einen Zustand verändert, in dem die Eingangsöffnung, die Ausgangsöffnung und die Entleerungsöffnung mit einander in Verbindung stehen, so daß jedes dieser dem Getriebe zugeordneten Magnetventile über seine Ausgangsöffnung den zweiten Hydraulikdruck ausgibt und dadurch den Eingriff einer zugeordneten der hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen veranlaßt, und sie weiter ein ausfallsicheres Schaltventil einschließt, das wenigstens eine einem Notlauf zugeordnete Ausgangsöffnung aufweist, die mit der Entleerungsöffnung wenigstens eines der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile verbunden ist, die wenigstens einer dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtung der hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen zugeordnet sind, um wenigstens eine dem Notlauf zugeordnete Gangstufe einzurichten; und das zusätzlich wenigstens eine dem Notlauf zugeordnete Eingangsöffnung aufweist, über die ein dritter Hydraulikdruck eingegeben wird, und wenigstens eine Entleerungsöffnung aus der das hydraulische Strömungsmittel ausgeleitet wird, wobei das ausfallsichere Schaltventil selektiv schaltbar ist in seinen normalen Verbindungszustand, in dem diese wenigstens eine, dem Notlauf zugeordnete Ausgangsöffnung und diese wenigstens eine Entleerungsöffnung mit einander verbunden sind und diese wenigstens eine dem Notlauf zugeordnete Eingangsöffnung abgesperrt ist, und in seinen dem Notlauf zugeordneten Verbindungszustand, in dem diese wenigstens eine dem Notlauf zugeordnete Ausgangsöffnung und diese wenigstens eine dem Notlauf zugeordnete Eingangsöffnung mit einander verbunden sind, und diese wenigstens eine Entleerungsöffnung abgesperrt ist, so daß ein vierter Hydraulikdruck von dieser wenigstens einen, dem Notlauf zugeordneten Ausgangsöffnung des ausfallsicheren Schaltventils der Entleerungsöffnung dieses wenigstens einen, dem Getriebe zugeordneten Magnetventils zugeführt wird, das dieser wenigstens einen, dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtung zugeordnet ist. Der erste und der zweite Hydraulikdruck können einander gleich oder voneinander verschieden sein, und der dritte und der vierte Hydraulikdruck können ebenfalls einander gleich oder voneinander verschieden sein.

Bei der vorliegenden hydraulischen Steuervorrichtung für den Gebrauch mit dem automatischen Getriebe des Fahrzeugs ist das ausfallsichere Schaltventil mit der Entleerungsöffnung des dem Getriebe zugeordneten Magnetventils verbunden, das der dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtung zugeordnet ist. Falls alle dem Getriebe zugeordneten Magnetventile in den Ausfallzustand fallen, in dem die Magnetventile keine entsprechenden Hydraulikdrücke abgeben können, wird das ausfallsichere Schaltventil von seinem normalen Verbindungszustand in seinen dem Notlauf zugeordneten Verbindungszustand geschaltet. Dementsprechend versorgt das ausfallsichere Schaltventil die Entleerungsöffnung des dem Getriebe zugeordneten Magnetventils, das der dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsverbindung zugeordnet ist, mit einem Hydraulikdruck und liefert nachfolgend von der Ausgangsöffnung des Magnetventils den Hydraulikdruck an die dem Notlauf zugeordnete Reibungskupplungsvorrichtung, um so deren Eingriff zu bewirken. Somit wird die dem Notlauf zugeordnete Gangstufe eingerichtet und dem Fahrzeug wird die Fahrt, d.h. der Notlauf, ermöglicht. Das ausfallsichere Schaltventil ist mit der Entleerungsöffnung des dem Getriebe zugeordneten Magnetventils verbunden und liefert den Hydraulikdruck an die Entleerungsöffnung. Deshalb wird unter normalen Bedingungen der Hydraulikdruck direkt von dem dem Getriebe zugeordneten Magnetventil an die hydraulisch betätigbare Reibungskupplungsvorrichtung geliefert (d.h. die dem Notlauf zugeordnete Reibungskupplungsvorrichtung), ohne über das ausfallsichere Schaltventil zu strömen. Diese Anordnung trägt dazu bei, eine Zunahme der Gesamtlänge eines Strömungskanals zu verhindern, über den das hydraulische Strömungsmittel zwischen dem dem Getriebe zugeordneten Magnetventil und der dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtung strömt. Somit kann die Ansprechfähigkeit und die Steuergenauigkeit des dem Getriebe zugeordneten Magnetventils in Bezug auf dessen hydraulische Steuerung aufrechterhalten werden.

(2) Gemäß einem zweiten Merkmal der vorliegenden Erfindung, das mit dem ersten Merkmal (1) kombiniert werden kann, umfaßt die hydraulische Steuervorrichtung weiter eine ausfallsichere Ventilschaltvorrichtung, die normalerweise das ausfallsichere Schaltventil in seinem normalen Verbindungszustand hält, und, wenn die dem Getriebe zugeordneten Magnetventile in einen Ausfallzustand fallen, in dem die Ausgangsöffnung eines jeden der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile mit dessen Entleerungsöffnung verbunden ist und jedes dieser dem Getriebe zugeordneten Magnetventile den zweiten Hydraulikdruck nicht ausgibt, das ausfallsichere Schaltventil in dessen dem Ausfallzustand zugeordneten Verbindungszustand schaltet.

(3) Gemäß einem dritten Merkmal der vorliegenden Erfindung, das mit den ersten oder zweiten Merkmalen (1) oder (2) kombiniert werden kann, umfaßt die hydraulische Steuervorrichtung weiter einen Schalthebel, der durch einen Fahrer selektiv in jede einer Mehrzahl von Betriebspositionen bewegbar ist, um so eine zugeordnete Gangstufe des automatischen Getriebes auszuwählen, und ein von Hand betätigbares Ventil, das mechanisch jeden einer Mehrzahl von Strömungsmittelkanälen auswählt, die jeweils einer der Betriebspositionen zugeordnet sind, in deren jede der Schalthebel durch den Fahrer alternativ bewegbar ist, wobei das ausfallsichere Schaltventil eine Mehrzahl dieser ausfallsicheren Eingangsöffnungen besitzt, deren jede den dritten Hydraulikdruck von einem entsprechenden der Strömungsmittelkanäle empfängt, und zusätzlich eine Mehrzahl dieser dem Notlauf zugeordneten Ausgangsöffnungen, die jeweils mit einer Mehrzahl der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile verbunden sind, die jeweils einer Mehrzahl dieser dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtungen zugeordnet sind, um jeweils eine Mehrzahl von dem Notlauf zugeordneten Gangstufen einzurichten, und wobei bei der Einstellung des Schalthebels auf eine dieser Betriebsstellungen und der Auswahl eines der den Betriebsstellungen zugeordneten Strömungskanäle durch das von Hand betätigbare Ventil das ausfallsichere Schaltventil den dritten Hydraulikdruck an einer der dem Notlauf zugeordneten Eingangsöff nungen empfängt, die dem einen, mechanisch durch das von Hand betätigbare Ventil ausgewählten Strömungskanal zugeordnet ist, und einen vierten Hydraulikdruck aus einer seiner dem Notlauf zugeordneten Ausgangsöffnungen, die diesem einen dem Notlauf zugeordneten Eingangsöffnung zugeordnet ist, an ein zugeordnetes der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile ausgibt, um dadurch eine entsprechende der dem Notlauf zugeordneten Gangstufen einzurichten.

Bei der hydraulischen Steuervorrichtung gemäß dem dritten Merkmal (3) wählt das von Hand bedienbare Ventil, wenn der Schalthebel betätigt oder bewegt wird, mechanisch einen der Strömungskanäle aus und richtet gemäß dem vom ausfallsicheren Schaltventil ausgegebenen Hydraulikdruck eine entsprechende der dem Notlauf zugeordneten Gangstufen ein. Somit kann selbst im Ausfallzustand ein Fahrer durch Betätigung des Schalthebels eine gewünschte der Mehrzahl der dem Notlauf zugeordneten Gangstufen auswählen, d.h. eine gewünschte aus einer Vorwärtsfahrtgangstufe und einer Rückwärtsfahrtgangstufe, oder einer gewünschten aus einer dem Hochdrehzahlbereich und einer dem Niedrigdrehzahlbereich zugehörenden Gangstufe, und kann demgemäß leicht den Notlauf des Fahrzeugs steuern.

(4) Gemäß einem vierten Merkmal der vorliegenden Erfindung, das mit jedem der ersten bis dritten Merkmale (1) bis (3) kombiniert werden kann, umfassen die dem Getriebe zugeordneten Magnetventile wenigstens ein erstes dem Getriebe zugeordnetes Magnetventil, das den zweiten Hydraulikdruck ausgibt, um eine einem niedrigen Bereich der Gangstufen zugeordnete Gangstufe einzurichten, und ein zweites dem Getriebe zugeordnetes Magnetventil, das den zweiten Hydraulikdruck ausgibt, um eine einem hohen Bereich der Gangstufen zugeordnete Gangstufe einzurichten, und bei der die hydraulische Steuervorrichtung weiter ein Hoch-Niedrig-Schaltventil umfaßt, das zwischen dem ausfallsicheren Schaltventil und dem ersten und dem zweiten dem Getriebe zugeordneten Magnetventil angeordnet und selektiv in seinen dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Verbindungsbereich schaltbar ist, in dem das Hoch-Niedrig-Schaltventil den von dieser wenigstens einen dem Notlauf zugeordneten Ausgangsöffnung des ausfallsicheren Schaltventils ausgegebenen vierten Hydraulikdruck der Entlee rungsöffnung des ersten, dem Getriebe zugeordneten Magnetventils zuführt, sowie in seinen dem hohen Gangbereich zugeordneten Verbindungsbereich schaltbar ist, in dem das Hoch-Niedrig-Schaltventil den von dieser wenigstens einen dem Notlauf zugeordneten Ausgangsöffnung des ausfallsicheren Schaltventils ausgegebenen vierten Hydraulikdruck der Entleerungsöffnung des zweiten, dem Getriebe zugeordneten Magnetventil zuführt.

Bei der hydraulischen Steuervorrichtung gemäß dem vierten Merkmal (4) ist das Hoch-Niedrig-Schaltventil selektiv in seinen dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Verbindungszustand oder seinen dem hohen Gangbereich zugeordneten Verbindungszustand schaltbar und demgemäß veranlaßt das Hoch-Niedrig-Schaltventil selektiv die Zufuhr des von ausfallsicheren Ventil ausgegebenen Hydraulikdrucks an das erste dem Getriebe zugeordnete Magnetventil, um die dem niedrigen Gangbereich zugeordnete Gangstufe einzurichten, oder die Zufuhr zum zweiten dem Getriebe zugeordneten Magnetventil, um die dem hohen Gangbereich zugeordnete Gangstufe einzurichten. Deshalb wird, falls das dem Getriebe zugeordnete Magnetventil in einen Ausfallzustand fällt, während das Fahrzeug in irgend einer dem niedrigen Gangbereich angehörenden Gangstufe läuft, der Hydraulikdruck dem ersten, dem Getriebe zugeordnetem Magnetventil zugeführt; und falls das dem Getriebe zugeordnete Magnetventil in einen Ausfallzustand fällt, während das Fahrzeug in irgend einer dem hohen Gangbereich angehörenden Gangstufe läuft, der Hydraulikdruck dem zweiten, dem Getriebe zugeordnetem Magnetventil zugeführt. Deshalb können selbst dann, wenn die dem Getriebe zugeordneten Magnetventile in den Ausfallzustand fallen, die Gangstufen davor bewahrt werden, breit gewechselt oder geschaltet zu werden, und die Antriebskraft zum Antrieb oder zur Bewegung des Fahrzeugs vor zu großen Veränderungen bewahrt werden.

(5) Gemäß einem fünften Merkmal der vorliegenden Erfindung, das mit dem vierten Merkmal (4) kombiniert werden kann, gibt das zweite, dem Getriebe zugeordnete Magnetventil den zweiten Hydraulikdruck an eine der hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen aus, um, so jede einer Mehrzahl dieser dem hohen Gangbereich zugeordneten Gangstufen einzurichten, und das Hoch-Niedrig-Schaltventil empfängt als einen dem hohen Gangbereich zugeordneten Signaldruck den zweiten Hydraulikdruck, um den Eingriff dieser einen hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtung zu veranlassen, und, wenn es den dem hohen Gangbereich zugeordneten Signaldruck empfängt, mechanisch von seinem dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Verbindungszustand in seinen dem hohen Gangbereich zugeordneten Verbindungszustand geschaltet wird, sowie, wenn der Empfang des dem hohen Gangbereich zugeordneten Signaldruck gestoppt wird, mechanisch von seinem dem hohen Gangbereich zugeordneten Verbindungszustand in seinen dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Verbindungszustand geschaltet wird.

Bei der hydraulischen Steuervorrichtung gemäß dem fünften Merkmal (5) erhält das Hoch-Niedrig-Schaltventil als dem hohen Gangbereich zugeordneten Signaldruck den durch das zweite, dem Getriebe zugeordnete Magnetventil ausgegebenen Hydraulikdruck, um den Eingriff der dem hohen Gangbereich zugeordneten Reibungseingriffsvorrichtung zu veranlassen und dadurch jede einer Mehrzahl von dem hohen Gangbereich zugeordneten Gangstufen einzurichten. Abhängig vom Vorhandensein oder Fehlen des dem hohen Gangbereich zugeordneten Signalsdrucks wird das Hoch-Niedrig-Schaltventil mechanisch in seine dem niedrigen Gangbereich zugeordnete Verbindungsstellung oder seine dem hohen Gangbereich zugeordnete Verbindungsstellung bewegt. Deshalb kann selbst dann, wenn ein Fehler auftritt, wie etwa ein beispielsweise durch Abfallen einer Steckverbindung verursachter Ausfall der Versorgung mit elektrischer Energie, eine geeignete Gangstufe in Abhängigkeit davon eingerichtet werden, ob das Fahrzeug in einer Gangstufe im hohen Gangbereich oder im niedrigen Gangbereich läuft.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1A ist eine schematische Ansicht zur Darstellung eines automatischen Fahrzeuggetriebes, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt ist;

1B ist eine Betriebstafel zur Darstellung der Beziehung zwischen einer Mehrzahl von Gangstufen des in 1A gezeigten automatischen Ge triebes und einer Mehrzahl von Kombinationen entsprechender Betriebszustände einer Mehrzahl von Eingriffselementen (d.h. einer Mehrzahl von hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen) zur Einrichtung der entsprechenden Gangstufen;

2 ist eine kollineare Grafik, die eine Mehrzahl gerader Linien zeigt, deren jede eine entsprechende Drehzahl einer Mehrzahl von Drehelementen in einer der Gangstufen des automatischen Getriebes nach 1A repräsentiert;

3 ist ein Schaubild zur Erläuterung eines maßgeblichen Abschnitts eines Steuersystems für die Anwendung mit einem automatischen Getriebe gemäß 1A;

4 ist ein Schaubild zur Erläuterung eines maßgeblichen Abschnitts einer hydraulischen Steuerschaltung des Steuersystems nach 3;

5 ist ein Querschnitt durch eines einer Mehrzahl von linearen Magnetventilen der hydraulischen Steuerschaltung nach 4;

6 ist eine perspektivische Ansicht eines Schalthebels als Teil des Steuersystems nach 3;

7 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Gangwechselkarte, gemäß der die Gangstufen des automatischen Getriebes nach 1A auf der Basis eines aktuellen Betriebszustands des Fahrzeugs automatisch gewechselt oder geschaltet werden;

8 ist eine Tafel zur Erläuterung einer Mehrzahl von Gangwechselbereichen, die durch Betätigung des Schalthebels nach 6 gewechselt werden können; und

9 ist eine 4 entsprechende schematische Ansicht zur Erläuterung eines maßgeblichen Bereichs einer anderen hydraulischen Steuerschaltung eines anderen Steuersystems als zweiter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die hydraulische Steuerschaltung ein Vorwärtsgangstufen zugeordnetes Hoch-Niedrig-Schaltventil einschließt.

BESTE WEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die der vorliegenden Erfindung gemäße hydraulische Steuervorrichtung wird vorzugsweise mit einem automatischen Getriebe der Planetengetriebebauart benutzt, das eine Mehrzahl von Planetengetriebesätzen enthält. Jedoch kann die hydraulische Steuervorrichtung mit einem automatischen Getriebe der Parallelachsenbauart benutzt werden, das eine Mehrzahl von Eingangspfaden aufweist, die miteinander schaltbar sind, oder mit verschiedenen anderen Arten von automatischen Getrieben, deren jedes den Gang durch selektives Eingreifen und Lösen einer jeden einer Mehrzahl von hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen wechselt.
Als jede dieser hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen wird weitgehend eine Kupplung oder Bremse der Mehrscheiben- oder Einscheibenbauart benutzt, die durch ein hydraulisches Stellglied in Eingriff gebracht wird, oder eine Bandbremse. Eine Strömungsmittelpumpe, die ein hydraulisches Strömungsmittel (Öl) zuführt, um den Eingriff einer jeden hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtung zu veranlassen, kann eine solche sein, die von einer Antriebsquelle des Fahrzeugs, wie einem Verbrennungsmotor, angetrieben wird, um das hydraulische Strömungsmittel zu fördern, oder eine solche, die durch einen eigenen Elektromotor angetrieben wird, der getrennt von der Antriebsquelle des Fahrzeugs vorgesehen ist.
Als jedes der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile wird vorzugsweise ein lineares Magnetventil benutzt. Das linearen Magnetventil umfaßt einen Ventilsteuerschieber; eine auf einer Seite von entgegengesetzten Bewegungsenden des Ventilsteuer schiebers vorgesehene Rückkopplungs-Strömungsmittelkammer, die einen Ausgangshydraulikdruck des linearen Magnetventils erhält; eine auf der Seite des einen Bewegungsendes des Ventilsteuerschiebers angeordnete Feder; und ein Magnetventil, das auf der Seite des anderen Bewegungsendes des Ventilsteuerschiebers angeordnet ist und den Ausgangshydraulikdruck auf der Basis eines Gleichgewichts des in die Rückkopplungs-Strömungsmittelkammer eingeleiteten Hydraulikdrucks, einer Vorspannungskraft der Feder und einer elektromagnetischen Kraft des Magnetventils einstellt. Es kann jedoch ein EIN-AUS-Magnetventil benutzt werden, das den Ausgangshydraulikdruck entsprechend einer Einschaltdauersteuerung einstellt.
Der Ausdruck „Ausfallzustand" bedeutet, daß jedes der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile keinen Hydraulikdruck ausgeben kann, weil ihre Ausgangs- und Entleerungsöffnungen miteinander verbunden sind und die Eingangsöffnungen abgesperrt sind. Beispielsweise fallen Magnetventile der normalerweise geschlossenen Bauart in den Ausfallzustand, wenn das sogenannte „Magnetventil-AUS" auftritt, d.h. die Versorgung aller Magnetventile mit Erregerstrom gestoppt wird, weil beispielsweise ein Leitungsbruch, die Trennung einer Steckverbindung, oder der Abbruch der elektrischen Stromversorgung einer elektronischen Steuervorrichtung aufgetreten ist. Auch können Magnetventile der normalerweise offenen Bauart in den Ausfallzustand fallen, wenn alle Magnetventile unsteuerbar werden, weil beispielsweise ein Fehler einer elektronischen Steuervorrichtung in einem Zustand auftritt, in dem diese Magnetventile mit einem maximalen Erregerstrom versorgt werden.
Es ist im Hinblick auf die Ansprechfähigkeit und/oder Genauigkeit der Steuerung des Hydraulikdrucks erwünscht, daß eine die hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen einschließende hydraulische Steuervorrichtung den Ausgangshydraulikdruck eines jeden dem Getriebe zugeordneten Magnetventils einem hydraulischen Betätigungsglied (z.B. einem Hydraulikzylinder) einer entsprechenden der hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen zuführt. Jedoch kann die hydraulische Steuerschaltung derart abgewandelt werden, daß der Ausgangshydraulikdruck eines jeden der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile benutzt wird. um ein entsprechendes einer Mehrzahl von Steuerventilen zu betätigen, um ein hydraulisches Strömungsmittel dem hydraulischen Betätigungsglied einer entsprechenden der Reibungskupplungsvorrichtungen zuzuführen. Somit ist die vorliegende Erfindung auf den Fall anwendbar, daß die dem Getriebe zugeordneten Magnetventile in den Ausfallzustand fallen und demgemäß die Steuerventile keinen entsprechenden Hydraulikdruck ausgeben können. In diesem Falle wird ein Hydraulikdruck der Entleerungsöffnung eines dem Getriebe zugeordneten Magnetventils zugeführt, das der dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtung zugeordnet ist, so daß ein der dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtung zugeordnetes Steuerventil betätigt werden kann, um den Hydraulikdruck dem hydraulischen Betätigungsglied der dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtung zuzuführen und dadurch den Eingriff der dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtung zu veranlassen.
Die dem Getriebe zugeordneten Magnetventile können derart vorgesehen sein, daß die Magnetventile, eines um das andere, den entsprechenden hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen zugeordnet sind. Jedoch ist die nicht wesentlich. Beispielsweise können in dem Falle, daß die hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen zwei oder mehr Reibungskupplungsvorrichtungen einschließen, die nicht gleichzeitig zum Eingreifen oder Lösen gesteuert werden, die dem Getriebe zugeordneten Magnetventile ein gemeinsames Magnetventil umfassen, das den zwei oder mehr Reibungskupplungsvorrichtungen zugeordnet ist.
Die dem Notlauf zugeordnete Gangstufe kann eine sein, die durch den Eingriff einer einzigen, dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtung eingerichtet wird, oder eine, die durch den entsprechenden Eingriff von zwei oder mehr dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtungen eingerichtet wird. Falls der entsprechende Eingriff von zwei oder mehr dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtungen durch entsprechende, dem Getriebe zugeordnete Magnetventile veranlaßt wird, wird das ausfallsichere Schaltventil mit jedem all jener Magnetventile verbunden, um in der Lage zu sein, an jedes der Magnetventile einen Hydraulikdruck abzugeben.
Es wird bevorzugt, daß das ausfallsichere Schaltventil durch ein einziges Ventil gebildet wird. Jedoch kann das ausfallsichere Schaltventil durch ein EIN-AUS-Magnetventil derart gebildet werden, daß, wenn ein Elektromagnet des Magnetventils auf EIN geschaltet (d.h. erregt) wird, das EIN-AUS-Magnetventil einen Hydraulikdruck ausgibt oder die Ausgabe des Hydraulikdrucks stoppt, um das ausfallsichere Schaltventil in seinen normalen Verbindungszustand zu versetzen und, wenn der Elektromagnet auf AUS geschaltet (d.h. ausgeschaltet) wird, stoppt das Magnetventil die Ausgabe eines Hydraulikdrucks oder gibt den Hydraulikdruck aus, um das ausfallsichere Schaltventil in seinen dem Ausfallzustand zugeordneten Verbindungszustand zu versetzen. Das ausfallsichere Schaltventil kann bei Bedarf ein Vorspannelement oder eine Vorspannvorrichtung, wie eine Feder, benutzen, um das ausfallsichere Schaltventil zwischen seinem normalen und seinem dem Ausfallzustand zugeordneten Verbindungszustand umzuschalten.
Ein Fehler eines elektrischen Systems, wie die Trennung einer Steckverbindung, würde die wahrscheinlichste Ursache eines Ausfalls aller dem Getriebe zugeordneten Magnetventile sein. Deshalb wird bevorzugt, daß die ausfallsichere Ventilschaltvorrichtung so konstruiert ist, daß bei der Zuleitung einer elektrischen Energie zur Ventilschaltvorrichtung die Ventilschaltvorrichtung das ausfallsichere Schaltventil in seinen normalen Verbindungszustand schaltet, und, wenn die Zuleitung der elektrischen Energie gestoppt wird, die Ventilschaltvorrichtung das ausfallsichere Schaltventil in seinen dem Ausfallzustand zugeordneten Verbindungszustand schaltet. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise von der dem Ausfallzustand zugeordneten Ventilschaltvorrichtung ein Elektromagnet benutzt. Jedoch ist es möglich, eine andere Art von elektrischer Antriebskraft zu verwenden, um das ausfallsichere Schaltventil im normalen Verbindungszustand zu halten.
Das ausfallsichere Schaltventil kann durch ein EIN-AUS-Magnetventil derart gebildet werden, daß dann, wenn ein Elektromagnet des EIN-AUS-Magnetventils auf EIN gestellt (erregt) wird, das EIN-AUS-Magnetventil in seinen normalen Verbindungszustand geschaltet wird, und, wenn der Elektromagnet auf AUS gestellt (ausge schaltet) wird, das EIN-AUS-Magnetventil durch eine Vorspannvorrichtung oder ein Vorspannelement, wie eine Feder, auf seinen dem Ausfallzustand zugeordneten Verbindungszustand geschaltet wird.
Die dem Notlauf zugeordnete Gangstufe oder zugeordneten Gangstufen können eine einzelne Gangstufe für die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs oder zwei Gangstufen, eine für die Vorwärtsfahrt und eine für die Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs, sein. Im letzteren Falle ist es möglich, ein manuell bedienbares Ventil anzuwenden, das durch die Betätigung beispielsweise eines Schalthebels mechanisch in eine erste Position geschaltet wird, in der das manuell schaltbare Ventil einen Hydraulikdruck für die Vorwärtsfahrt ausgibt, um die Gangstufe für die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs einzurichten, und in eine zweite Position, in der das manuell schaltbare Ventil einen Hydraulikdruck für die Rückwärtsfahrt ausgibt, um die Gangstufe für die Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs einzurichten. Alternativ können die dem Notlauf zugeordneten Gangstufen eine Mehrzahl von Gangstufen sein, die alle für die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs bestimmt sind, jedoch unterschiedliche Übersetzungen aufweisen; beispielsweise eine dem niedrigen Gangbereich zugeordnete Gangstufe mit einem großen Übersetzungsverhältnis und eine dem hohen Gangbereich zugeordnete Gangstufe mit einem geringen Übersetzungsverhältnis. Im letzteren Falle ist es möglich, ein manuell bedienbares Ventil zu benutzen, das, beispielsweise durch einen Schalthebel, betätigt wird, um eine beliebige aus einer Anzahl von hydraulischen Schaltungen auszuwählen, die jeweils einer Mehrzahl von Gangstufenzugeordnet sind.
Falls jede von zwei oder mehr Gangstufen als die dem Notlauf zugeordnete Gangstufe eingerichtet werden kann, ist es möglich, zwei der mehr ausfallsichere Schaltventile anzuwenden, die jeweils den zwei oder mehr dem Notlauf zugeordneten Gangstufen zugeordnet sind. Alternativ ist es möglich, ein solches einzelnes ausfallsicheres Schaltventil zu verwenden, das zwei oder mehr dem Notlauf zugeordnete Einlaßöffnungen aufweist, deren jede einen Hydraulikdruck von einer zugeordneten, durch das manuell bedienbare Ventil ausgewählten der hydraulischen Schaltungen empfängt; und zwei oder mehr dem Notlauf zugeordnete Ausgangsöffnungen, die jeweils mit zwei oder mehr dem Getriebe zugeordneten Magnetventilen verbunden sind, die jeweils den zwei oder mehr dem Notlauf zugeordneten Gangstufen zugeordnet sind.
Damit das Fahrzeug ein gewisses Maß von Fahrfähigkeit aufweist, ist es erwünscht, daß die dem Notlauf zugeordnete Gangstufe bzw. zugeordneten Gangstufen einem niedrigen Gangbereich zugeordnet ist bzw. sind und ein ziemlich hohes Übersetzungsverhältnis bzw. ziemlich hohe Übersetzungsverhältnisse aufweisen. Falls jedoch eine dem niedrigen Gangbereich zugeordnete Gangstufe mit einem großen Übersetzungsverhältnis plötzlich als die dem Notlauf zugeordnete Gangstufe eingerichtet wird, wenn das mit hoher Geschwindigkeit fahrende Fahrzeug in den Ausfallzustand fällt, kann abrupt eine der Quelle der Antriebskraft zugeordnete Bremse (z.B. eine Motorbremse) überlastet (strengthened) werden. Um dieses Problem zu überwinden, ist es erwünscht, als eine der dem Notlauf zugeordneten Gangstufen eine Gangstufe aus dem hohen Gangbereich einzusetzen, die eine geringe Übersetzung aufweist. Im letzteren Falle ist es möglich, ein Hoch-Niedrig-Schaltventil zwischen dem ausfallsicheren Schaltventil und der Entleerungsöffnung eines jeden der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile vorzusehen, die jeweils den Gangstufen des niedrigen Gangbereichs bzw. des hohen Gangbereichs zugeordnet sind. Das Hoch-Niedrig-Schaltventil ist so konstruiert, daß es automatisch und selektiv einen Hydraulikdruck an ein geeignetes der oben identifizierten, dem Getriebe zugeordneten Magnetventile gemäß der aktuellen Gangstufe des automatischen Getriebes ausgibt (d.h. wenn der Ausfallzustand eintritt), so daß, wenn das Fahrzeug sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt, die Gangstufe aus dem hohen Gangbereich als dem Notlauf zugeordnete Gangstufe eingerichtet wird, und wenn das Fahrzeug sich mit geringer Geschwindigkeit bewegt, die Gangstufe aus dem niedrigen Gangbereich als dem Notlauf zugeordnete Gangstufe eingerichtet wird.
Das oben identifizierte Hoch-Niedrig-Schaltventil kann eines sein, das gemäß einem elektrischen Signal elektrisch betätigt wird. Damit das Hoch-Niedrig-Schaltventil selbst dann betätigt werden kann, wenn die Stromversorgung gestoppt wird, ist es jedoch erwünscht, daß das Hoch-Niedrig-Schaltventil mechanisch betätigbar ist, um selektiv die dem niedrigen Gangbereich zugeordnete Gangstufe oder die dem hohen Gangbereich zugeordnete Gangstufe einzurichten. Zu diesem Zweck kann das Hoch-Niedrig-Schaltventil so konstruiert sein, daß es als Signaldruck oder Signaldrücke (d.h. als einen Pilotdruck oder Pilotdrücke) entweder einen oder beide der entsprechenden, den entsprechenden Eingriff veranlassenden Hydraulikdrücke empfängt, um den entsprechenden Eingriff der dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtungen zur Einrichtung der dem niedrigen Gangbereich und dem hohen Gangbereich zugeordneten Gangstufen zu veranlassen. In dem Falle, in dem entsprechende Ausgangshydraulikdrücke der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile direkt den entsprechenden hydraulischen Betätigungsgliedern (z.B. entsprechenden Hydraulikzylindern) der dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtungen zugeführt werden, sind die entsprechenden Ausgangshydraulikdrücke im wesentlichen gleich den oben benannten entsprechenden, den Eingriff veranlassenden Hydraulikdrücken. Andererseits kann in dem Falle, daß die entsprechenden Ausgangshydraulikdrücke benutzt werden, um die entsprechenden Steuerventile zur Zufuhr des Hydraulikströmungsmittels zu den entsprechenden hydraulischen Betätigungsgliedern zu betätigen und dadurch den entsprechenden Eingriff der dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtungen zu veranlassen, das Hoch-Niedrig-Schaltventil als Signaldrücke die entsprechenden Ausgangshydraulikdrücke der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile anstelle der oben benannten entsprechenden, den Eingriff veranlassenden Hydraulikdrücke empfangen.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die 1A ist eine schematische Ansicht eines automatischen Fahrzeuggetriebes 10, auf das die vorliegende Erfindung angewandt ist, und 1B ist eine Betriebstabelle, die eine Beziehung zwischen einer Mehrzahl von Gangstufen (d.h. eine Parkposition „P", eine neutrale Position „N", eine erste und eine zweite Rückwärtsfahrtgangstufe „Rev1" bzw. „Rev2" und eine erste bis achte Vorwärtsfahrtgangstufe „1te" bis „8te") und entsprechenden Betriebszuständen der Eingriffselemente (d.h. erste bis vierte Kupplung C 1 bis C4, zwei Bremsen B1, B2 und eine Einwegkupplung F1) darstellt. Das automatische Getriebe wird vorzugsweise bei einem FR-Fahrzeug (front engine/[Frontmotor, rear drive/Hinterachsantrieb) benutzt, wobei das Getriebe längs der Fahrzeuglängsachse angeordnet ist. Das automatische Getriebe 10 schließt einen ersten Getriebeabschnitt 14 ein, der im wesentlichen von einem ersten Planetengetriebesatz 12 der Doppelritzelbauart gebildet wird, und einen zweiten Getriebeabschnitt 20, der im wesentlichen durch einen zweiten Planetengetriebesatz 16 der Doppelritzelbauart und einem dritten Planetengetriebesatz 18 der Einritzelbauart gebildet wird. Der erste Getriebeabschnitt 14 und der zweite Getriebeabschnitt 20 sind auf einer gemeinsamen Achslinie angeordnet. Das automatische Getriebe 10 wechselt die Drehgeschwindigkeit einer als Eingangselement dienenden Eingangswelle 22, so daß eine als Ausgangselement dienende Ausgangswelle 24 mit der so geänderten Drehzahl umläuft. Die Eingangswelle 24 ist eine Achse einer Turbine eines Drehmomentwandlers 32, der angetrieben oder in Drehbewegung versetzt wird von einem Verbrennungsmotor 30 als Kraftquelle für den Antrieb oder die Fahrt des Fahrzeugs. Die Ausgangswelle 24 treibt nicht gezeigte rechte und linke Antriebsräder des Fahrzeugs über eine Antriebswelle oder eine nicht gezeigte Differentialgetriebeeinheit an. Das automatische Getriebe 10 ist im wesentlichen symmetrisch zu seiner horizontalen Mittellinie gestaltet und die unterhalb der Mittellinie liegende untere Hälfte des Getriebes 10 ist in 1A nicht gezeigt.
Der erste Planetengetriebesatz 14 schließt drei Drehelemente ein, nämlich ein Sonnenrad S1, einen Träger CA1 und einen Zahnkranz R1. Das Sonnenrad S1 ist an einem Getriebegehäuse 32 (nachfolgend kurz als „Gehäuse 32" bezeichnet) befestigt, so daß das Sonnenrad S1 nicht um seine Achse drehbar ist. Der Träger CA1 ist einstückig mit der Eingangswelle 22 verbunden und wird angetrieben oder in Rotation versetzt durch diese Welle 22, so daß der Zahnkranz R1 als ein Ausgangsglied zur Drehzahlreduzierung wirkt, dessen Drehzahl im Vergleich zur Drehzahl der Eingangswelle 22 reduziert wird und an den zweiten Getriebeabschnitt 20 ausgegeben wird. Der zweite Planetengetriebesatz 16 und der dritte Planetengetriebesatz 18, die miteinander zusammenwirken, um den zweiten Getriebeabschnitt 20 sind teilweise miteinander verbunden, um vier Drehelemente RM1, RM2, RM3 und RM4 zu bilden. Genauer beschrieben bildet ein Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 das erste Drehelement; ent sprechende Träge CA2, CA3 des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes 16, 18 sind miteinander verbunden, um das zweite Drehelement RM2 zu bilden; entsprechende Zahnkränze R2, R3 des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes 16, 18 sind miteinander verbunden, um das dritte Drehelement RM3 zu bilden; und ein Sonnenrad S3 des dritten Planetengetriebesatzes 18 bildet das vierte Drehelement RM4. Der zweite und der dritte Planetenradsatz 16, 18 wirken miteinander zusammen, um einen Planetengetriebesatz des Ravigneaux-Typs zu bilden, bei dem die Träger CA2, CA3 durch ein gemeinsames Element gebildet werden; die Zahnkränze R2, R3 werden durch ein gemeinsames Element gebildet; und ein Ritzel des zweiten Planetengetriebesatzes 16 dient zugleich als ein zweites Ritzel des dritten Planetengetriebesatzes 18.
Das erste Drehelement RM1 (daß heißt das Sonnenrad S2) ist wahlweise über eine erste Bremse B1 mit dem Gehäuse 26 verbunden, so daß das erste Drehelement RM1 an einer Drehung gehindert ist; das zweite Drehelement RM2 (die Träger CA2, CA3) ist wahlweise durch eine zweite Bremse B2 mit dem Gehäuse 26 verbunden, so daß das zweite Drehelement RM2 an einer Drehung gehindert ist; das vierte Drehelement RM4 (das Sonnenrad S3) ist wahlweise durch eine erste Kupplung C1 mit dem Zahnkranz R1 des ersten Planetengetriebesatzes 12 verbunden, d.h. mit dem Ausgangsglied zur Drehzahlreduzierung; das zweite Drehelement RM2 (die Träger CA2, CA3) ist wahlweise durch eine zweite Kupplung C2 mit der Eingangswelle 22 verbunden; das erste Drehelement RM1 (das Sonnenrad S2) ist wahlweise durch eine dritte Kupplung C3 mit dem Zahnkranz R1 als dem Ausgangsglied zur Drehzahlreduzierung verbunden und ist wahlweise durch eine vierte Kupplung C4 mit dem Träger CA1 des ersten Planetengetriebesatzes 12, das heißt mit der Eingangswelle 22, verbunden; und das dritte Drehelement RM3 (die Zahnkränze R2, R3) ist einstückig mit der Ausgangswelle 24 verbunden, um die Drehbewegung auszugeben. Zusätzlich ist zwischen dem zweiten Drehelement RM2 (den Trägern CA2, CA3) und dem Gehäuse 26 parallel zur zweiten Bremse B2 eine Einwegkupplung F1 angeordnet, die eine Drehbewegung des zweiten Drehelements RM2 in Vorwärtsrichtung der Eingangswelle 22 gestattet und eine Drehung dieses Drehelements RM2 in der Gegenrichtung verhindert.
Die 2 ist eine kollineare Darstellung einer Mehrzahl von geraden Linien, deren jede bei einer entsprechenden Gangstufe entsprechende relative Drehzahlen der entsprechenden Drehelemente des ersten und des zweiten Getriebeabschnitts 14 bzw. 20 zeigt. Eine untere horizontale, gerade Linie zeigt eine Drehzahl „0" an und eine obere horizontale, gerade Linie zeigt eine relative Drehzahl „1,0" an, das heißt die Drehzahl der Eingangswelle 22. Drei vertikale Linien für den ersten Getriebeabschnitt 14 stellen in der Reihenfolge von links nach rechts das Sonnenrad S1, den Zahnkranz R1 bzw. den Träger CA1 dar. Abstände zwischen benachbarten der drei vertikalen Linien werden durch ein Übersetzungsverhältnis p1 {=(Zähnezahl des Sonnenrads S1)/(Zähnezahl des Zahnkranzes R1)} des ersten Planetengetriebesatzes 12 definiert. Vier vertikale Linien für den zweiten Getriebeabschnitt 20 stellen jeweils in der Reihenfolge von links nach rechts das erste Drehelement RM1 (das Sonnenrad S2), das zweite Drehelement RM2 (die Träger CA2, CA3), das dritte Drehelement RM3 (die Zahnkränze R2, R3) und das vierte Drehelement RM4 (das Sonnenrad S3) dar. Abstände zwischen benachbarten der vier vertikalen Linien werden durch ein Übersetzungsverhältnis p2 des zweiten Planetengetriebesatzes 16 und ein Drehzahlverhältnis p3 des dritten Planetengetriebesatzes 18 definiert.
Wie aus dem kollinearen Diagramm der 2 ersichtlich ist, wird, wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 betätigt werden bzw. in Eingriff sind (dargestellt durch das Symbol „o" in 1B), das vierte Drehelement RM4 als mit dem Zahnkranz R1 als Ausgangsglied zur Drehzahlreduzierung integrierte Einheit mit verringerter Drehzahl gedreht, und das zweite Drehelement RM2 wird an der Drehung gehindert, so daß das mit der Ausgangswelle 24 verbundene dritte Drehelement RM3 mit einer bei „1te" (2) angezeigten Drehzahl gedreht wird, so daß eine erste Vorwärtsgangstufe „1te" (1B) mit der größten Drehzahlübersetzung {=(Drehzahl der Eingangswelle 22)/(Drehzahl der Ausgangswelle 24)}eingerichtet wird. Wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 in Eingriff gebracht werden, wird das vierte Drehelement RM4 als mit dem Zahnkranz R1 integrierte Einheit mit der verringerten Geschwindigkeit gedreht und das erste Drehelement RM1 wird an der Drehung gehindert, so daß das dritte Drehelement RM3 mit der bei „ 2te" angezeigten Drehzahl gedreht wird und eine zweite Vorwärtsgangstufe „ 2te" eingerichtet wird, deren Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das der ersten Vorwärtsgangstufe „1te". Wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Kupplung C3 in Eingriff gebracht werden, wird der zweite Getriebeabschnitt 20 als mit dem Zahnkranz R1 integrierte Einheit mit der verringerten Drehzahl gedreht, so daß das dritte Drehelement RM3 mit der bei „ 3te" angezeigten Drehzahl gedreht wird., d.h. mit der gleichen Drehzahl wie der Zahnkranz R1, so daß eine dritte Vorwärtsgangstufe „ 3te" eingerichtet wird, deren Übersetzungsverhältnis geringer ist als das der zweiten Vorwärtsgangstufe „ 2te". Wenn die erste Kupplung C1 und die vierte Kupplung C4 in Eingriff gebracht werden, wird das vierte Drehelement RM4 mit der verringerten Drehzahl als mit dem Zahnkranz R1 integrierte Einheit gedreht und das erste Drehelement RM1 wird als mit der Eingangswelle 22 integrierte Einheit gedreht, so daß das dritte Drehelement RM3 mit der bei „4te" angezeigten Drehzahl gedreht wird und eine vierte Vorwärtsgangstufe „4te" eingerichtet wird, die ein geringeres Übersetzungsverhältnis als die der dritten Gangstufe „ 3te" aufweist. Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 in Eingriff gebracht werden, wird das vierte Drehelement RM4 mit der verringerten Drehzahl als mit dem Zahnkranz R1 integrierte Einheit gedreht und das zweite Drehelement RM2 wird als mit der Eingangswelle 22 integrierte Einheit gedreht, so daß das dritte Drehelement RM3 mit einer bei „5te" angezeigten Drehzahl gedreht und so eine fünfte Vorwärtsgangstufe „5te" eingerichtet wird, die ein geringeres Übersetzungsverhältnis aufweist als jenes der vierten Vorwärtsgangstufe „4te"
Wenn die zweite Kupplung C2 und die vierte Kupplung C4 in Eingriff sind, wird zusätzlich der zweite Getriebeabschnitt 20 als mit der Eingangswelle 22 integrierte Einheit gedreht, so daß das dritte Drehelement RM3 mit einer bei „5te" angezeigten Drehzahl, d. h. mit der gleichen Drehzahl wie die Drehzahl der Eingangswelle 22, gedreht wird, wodurch eine sechste Vorwärtsgangstufe „6te" eingerichtet wird, deren Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das der fünften Vorwärtsgangstufe „5te". Das Übersetzungsverhältnis der sechsten Gangstufe „6te" ist 1 (eins). Wenn die zweite Kupplung C2 und die dritte Kupplung C3 in Eingriff sind, wird der zweite Getriebeabschnitt 20 als mit der Eingangswelle integrierte Einheit gedreht und das erste Drehele ment RM1 wird mit der verringerten Geschwindigkeit als mit dem Zahnkranz R1 integrierte Einheit gedreht, so daß das dritte Drehelement RM3 mit der bei „7te" angezeigten Drehzahl gedreht wird und eine siebte Vorwärtsgangstufe „7te" eingerichtet wird, deren Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das der sechsten Vorwärtsgangstufe „6te". Wenn die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 in Eingriff gebracht werden, wird das zweite Drehelement RM2 als mit der Eingangswelle 22 integrierte Einheit gedreht und das erste Drehelement RM1 wird an der Drehung gehindert, so daß das dritte Drehelement RM3 mit einer bei „8te" angezeigten Drehzahl gedreht wird und eine achte Vorwärtsgangstufe „8te" eingerichtet wird, deren Übersetzungsverhältnis geringer ist als das der siebten Vorwärtsgangstufe „7te".
Indessen wird, wenn die zweite Bremse B2 und die dritte Kupplung C3 in Eingriff gebracht werden, das zweite Drehelement RM2 an einer Drehung gehindert und das erste Drehelement RM1 wird mit der verringerten Drehzahl als mit dem Zahnkranz R1 integrierte Einheit gedreht, so daß das dritte Drehelement RM3 in der Gegenrichtung mit einer als „Rev1" angezeigten Drehzahl gedreht wird und dadurch eine erste Rückwärtsgangstufe „Rev1" einrichtet. Und wenn die zweite Bremse B2 und die vierte Kupplung C4 in Eingriff gebracht werden, wird das zweite Drehelement RM2 an einer Drehung gehindert und das erste Drehelement RM1 wird als mit der Eingangswelle 22 integrierte Einheit gedreht, so daß das dritte Drehelement RM3 in der Gegenrichtung mit einer bei „Rev2" angezeigten Drehzahl gedreht wird und so eine zweite Rückwärtsgangstufe „Rev2" einrichtet.
Die Betriebstabelle der 1B zeigt die Beziehung zwischen den oben beschriebenen Gangstufen des automatischen Getriebes 10 und den Kombinationen der entsprechenden Betriebszustände der vier Kupplungen C1, C2, C3, C4 und der zwei Bremsen B1, B2, und das Symbol „o" bezeichnet einen Eingriffszustand eines jeden der Eingriffselemente C1 bis C4 und B1, B2; das Symbol „(o)" bezeichnet einen Eingriffszustand der zweiten Bremse B2 nur wenn eine Motorbremse wirksam ist; und ein freies Feld zeigt einen gelösten (nicht in Eingriff befindlichen) Zustand eines jeden Eingriffselements an. Weil die Einwegkupplung F1 parallel zu der für die Einrichtung der ersten Gangstufe „1te" benutzten zweiten Bremse B2 vorgesehen ist, ist es nicht erforderlich, die zweite Bremse B2 in Eingriff zu bringen, wenn das Fahrzeug gestartet, das heißt beschleunigt wird. Die entsprechenden, in der Betriebstabelle gezeigten Drehzahlverhältnisse der Gangstufen, hängen von den entsprechenden Getriebeübersetzungen p1, p2, p3 der ersten, zweiten und dritten Planetengetriebesätzen 12, 16 18 ab.
Jede der vier Kupplungen C1 bis C4 und der zwei Bremsen B1, B2, das heißt jedes der sechs Eingriffselemente, ist eine hydraulisch betriebene Reibungseingriffsvorrichtung, die eine Mehrzahl von Reibungseingriffsplatten umfaßt, und selektiv durch ein hydraulisches Stellglied in Eingriff gebracht wird. Nachfolgend wird auf die vier Kupplungen C1 bis C4 als die „Kupplungen C" und auf die zwei Bremsen B1, B2 als die „Bremsen „B" Bezug genommen, wo es nicht erforderlich ist, sie von einander zu unterscheiden. Die sechs Eingriffselemente C1 bis C4, B1 und B2 werden mit den entsprechenden Hydraulikdrücken von sechs linearen Magnetventilen SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SL5 in 3 gezeigten hydraulischen Steuerschaltung 98 versorgt. Auf diese Weise wird jede der Kupplungen C und der Bremsen B selektiv in oder außer Eingriff gebracht und ein jedem Eingriffselement C, B zugeführter hydraulischer Übergangsdruck wird durch Erregung oder Abschaltung eines entsprechenden der linearen Magnetventile SL1 bis SL6 oder Steuerung eines ihm zugeführten Stroms gesteuert. Die 4 zeigt nur einen Teil der hydraulischen Steuerschaltung 98, die den sechs linearen Magnetventilen SL1 bis SL6 zugeordnet ist. Die sechs linearen Magnetventile SL1 bis SL6 stellen jeweils einen durch eine Hydraulikdruck-Versorgungseinrichtung 46 ausgegebenen hydraulischen Leitungsdruck PL ein und liefern den so eingestellten Hydraulikdruck an entsprechende hydraulische Stellglieder (z.B. entsprechende Hydraulikzylinder) 34, 36, 36, 40, 42 44 der vier Kupplungen C und der zwei Bremsen B. Die Hydraulikdruck-Versorgungseinrichtung 46 schließt eine mechanische Ölpumpe 48( 1A) ein, die durch den Verbrennungsmotor 30 angetrieben wird, und ein Regelventil, das den Leitungsdruck PL erzeugt, und die Hydraulikdruck-Versorgungseinrichtung 46 steuert den Leitungsdruck PL gemäß, beispielsweise, einer Motorlast.
Jedes der sechs linearen Magnetventile SL1 bis SL6 entspricht einem dem Getriebe zugeordneten Magnetventil. Die sechs linearen Magnetventile SL1 bis SL6 haben eine im wesentlichen identische Konstruktion. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jedes der Magnetventile SL1 bis SL6 von einer normalerweise geschlossenen Bauart. Wie in 5 gezeigt umfaßt jedes der Magnetventile SL1 bis SL6 eine Zylinderspule 100, die eine elektromagnetische Kraft F erzeugt, die einem ihr zugeführten Erregerstrom entspricht; einen Ventilkolben 102; eine Feder 104, eine Eingangsöffnung (EIN) 106, bei der der Leitungsdruck PL zugeführt wird; eine Auslaßöffnung (AUS) 108, die einen eingestellten Hydraulikdruck abgibt; eine Entleerungsöffnung (EX) 110; und eine Rückkopplungskammer 112, in die ein Teil des ausgegebenen Hydraulikdrucks als hydraulischer Rückkopplungsdruck Pf zurückgeleitet wird. Jedes lineare Magnetventil SL1 bis SL5 führt den ausgegebenen Hydraulikdruck (gleich dem hydraulischen Rückkopplungsdruck Pf) einem zugeordneten der sechs hydraulischen Stellglieder 34 bis 44 zu, während der ausgegebene Hydraulikdruck durch die Änderung des jeweils zur Verbindung geöffneten oder gesperrten Zustands der drei Öffnungen 106, 108, 110 entsprechend der elektromagnetischen Kraft der Zylinderspule 100 gesteuert oder eingestellt wird, so daß der Rückkopplungsdruck Pf, eine Kraft Fs der Feder 104 und die elektromagnetische Kraft F der Zylinderspule den folgenden Ausdruck (1) befriedigen: F = Pf × Af + Fs (1)
Die Zylinderspule 100 eines jeden der linearen Magnetventile SL1 bis LS6 kann durch eine elektronische Steuervorrichtung 90 unabhängig von den entsprechenden Zylinderspulen 100 der anderen linearen Magnetventile erregt werden.
Während die linearen Magnetventile SL1 bis SL6 mit den entsprechenden Erregerströmen von der elektronischen Steuervorrichtung 90 versorgt werden, stellen die linearen Magnetventile die entsprechenden hydraulischen Ausgangsdrücke in dem Zustand ein, in dem jedes lineare Magnetventil im Gleichgewicht ist, um dem Ausdruck (1) zu genügen. Wenn jedoch die Versorgung mit den Erregerströmen unterbrochen wird und die entsprechenden Zylinderspulen 100 der linearen Magnetventile SL1 bis SL6 auf AUS geschaltet werden, d.h. die Zylinderspulen 100 abgeschaltet werden, wird der Ventilkolben 102 eines jeden der Magnetventile SL1 bis SL6 durch die Kraft Fs der zugeordneten Feder 104, wie in 5 gezeigt, in der Endposition seiner Bewegung auf der Seite des Elektromagnets 100 festgehalten, und die entsprechende Einlaßöffnung 106 wird im wesentlichen vollständig abgesperrt. Zusätzlich wird die zugehörige Ausgangsöffnung 108 veranlaßt, mit der zugehörigen Entleerungsöffnung 110 in Verbindung zu treten, so daß der Ausgangsdruck Null wird und eine zugehörige der Kupplungen C und der Bremsen B gelöst wird.
Die 3 ist ein Schaubild zur Erläuterung des Steuersystems, das durch das Fahrzeug eingesetzt wird, um das in 1 gezeigte automatische Getriebe 10, etc. zu steuern. Das Steuersystem schließt einen Sensor 52 für den Beschleunigungswunsch ein, der einen Betrag Acc für die Betätigung eines Fahrpedals 50 ermittelt und ein den ermittelten Betrag Acc der Fahrpedalbetätigung repräsentierendes elektrisches Signal der elektronischen Steuervorrichtung 90 zuführt. Das Fahrpedal 50 wird durch den Fuß des Fahrers betätigt oder niedergedrückt um einen Betrag, der seinem oder ihrem Ausgabewunsch entspricht. Somit entspricht das Fahrpedal 50 einem Betätigungselement für einen Beschleuniger und der Betätigungsbetrag Acc des Beschleunigers entspricht dem gewünschten Ausgabewert. Das Steuersystem umfaßt zusätzlich einen Motordrehzahlsensor 58, der die Drehzahl NE des Verbrennungsmotors 30 ermittelt; einen Luftmengensensor 60 zur Ermittlung der vom Motor 30 aufgenommenen Luftmenge Q; einen Lufttemperatursensor 62, der die Temperatur TA der vom Motor 30 aufgenommenen Luftermittelt; einen Drosselsensor 64 mit einem Leerlaufschalter, der den voll geschlossenen Zustand eines elektronischen Drosselventils des Motors 30 (d.h. den Leerlaufzustand des Motors 30) und eine Drosselöffnung ΘTH des Drosselventils ermittelt; einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 66, der die Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs ermittelt, die einer Drehzahl NOUT der Ausgangswelle 24 entspricht; einen Kühlwassertemperatursensor 68, der die Temperatur TW des Kühlwassers zur Motorkühlung ermittelt; einen Bremsschalter 70, der feststellt, ob die Fußbremse als Betriebsbremse betätigt ist oder nicht; einen Hebelpositionssensor 74, der die Schaltposition PSH eines Schalthebels 72 feststellt; einen Turbinendrehzahlsensor 76, der die Turbinendrehzahl NT (d.h. die Drehzahl NIN der Eingangswelle 22) feststellt; einen Getriebeöltemperatursensor 78,der die Temperatur TOIL des Automatikgetriebeöls als Temperatur eines Hydraulikfluids (Öl) in der hydraulischen Steuerschaltung 98; einen Hochschalter 80, der manuell bedienbar ist, um einen Hochschaltbefehl RUP zum Hochschalten der Gangstufe des automatischen Getriebes 10 einzugeben; und einen Herunterschalter 82, der manuell bedienbar ist, um einen Herunterschaltbefehl RDN zum Herunterschalten der Gangstufe des automatischen Getriebes 10 einzugeben. Diese Sensoren und Schalter 52, 58, 60,62,64, 66, 69, 70, 74, 76, 78, 80, 82 führen der elektronischen Steuervorrichtung 90 entsprechende elektrische Signale zu, die die Motordrehzahl NE, die aufgenommene Luftmenge Q, die Temperatur TA der aufgenommenen Luft, die Drosselöffnung ΘTH,, die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Motorkühlwassertemperatur TW, die Betätigung oder Nichtbetätigung der Fußbremse, die Betriebsstellung PSH des Schalthebels 72,die Turbinendrehzahl NT, die Öltemperatur TOIL des automatischen Getriebes, den Hochschaltbefehl RUP und den Abwärtsschaltbefehl RDN repräsentieren.
Der Schalthebel 72 ist in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet und durch den Fahrer manuell in eine von vier Positionen verstellbar, nämlich „R (rückwärts)-Position, „N (neutral)-Position, „D (drive = Fahrt)-Position und „S (sequential = aufeinanderfolgend), wie in 6 gezeigt. Die R-Position ist eine Position für Rückwärtsfahrt; in der N-Position ist die Kraftübertragung gestoppt; die D-Position ist eine Position für Vorwärtsfahrt, bei der ein automatischer Wechsel der Gangstufen für Vorwärtsfahrt stattfindet; und die S-Position ist eine Position für Vorwärtsfahrt, bei der ein manueller Wechsel der Vorwärtsfahrt-Gangstufen durch die Auswahl eins Bereichs aus einer Mehrzahl von Gangwechselbereichen mit unterschiedlicher höchster Gangstufe ausgeführt werden kann Die aktuelle Betriebsposition des Schalthebels 72 wird durch den oben beschriebenen Hebelpositionssensor 74 ermittelt.
Wenn der Schalthebel 72 in die D-Position oder die S-Position überführt wird, kann das Fahrzeug vorwärts bewegt werden, wobei die Gangstufen des automatischen Getriebes 10 unter den Gangstufen eins bis acht „1te" bis „8te" gewechselt werden können, deren jede eine Vorwärtsfahrt-Gangstufe ist, wie in der Betriebstabelle in 2 gezeigt ist. Genauer beschrieben erkennt die elektronische Steuervorrichtung 90 diese Situation auf der Basis des vom Hebelpositionssensor 74 ausgegebenen Signals, wenn der Schalthebel 72 in die D-Position bewegt wird, und richtet eine automatische Gangwechselbetriebsweise ein, in der alle Vorwärtsfahrt-Gangstufen, d.h. die erste bis achte Gangstufe „1te" bis „8te" zur Änderung der Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs benutzt werden können. Das heißt, die Erregung oder Abschaltung eines jeden sechs linearen Magnetventile SL1 bis SL6 wird gesteuert um den Eingriff oder das Lösen einer entsprechenden der Kupplungen C und der Bremsen B zu schalten und dadurch eine geeignete der acht Vorwärts-Gangstufen einzurichten. Die Gangwechselsteuerung wird entsprechend einer vorgespeicherten Gangwechseltafel (d.h. einer Gangwechselbedingung) ausgeführt, die in 7 dargestellt ist und durch zwei Parameter definiert ist, d.h. die Fahrzeuggeschwindigkeit V und das Ausmaß Acc der Betätigung des Fahrpedals. Wenn beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt oder die Betätigung ACC des Fahrpedals zunimmt, wird eine niedrigere Gangstufe mit größerem Übersetzungsverhältnis gewählt. Jedoch kann die Gangwechselsteuerung auf verschiedene Weise ausgeführt werden, z.B. kann sie auf der Basis der Fahrpedalbetätigung Acc und der vom Motor aufgenommenen Luftmenge Q und/oder der Fahrbahnsteigung ausgeführt werden.
Wenn der Schalthebel 72 in die S-Position bewegt wird, erkennt die elektronische Steuervorrichtung 90 die Situation auf der Basis des vom Hebelpositionssensor 74 ausgegebenen Signals und richtet elektrisch eine Schaltfolge-Betriebsweise ein, in der der Fahrer einen beliebigen Bereich aus einer Mehrzahl von Gangwechselbereichen auswählen kann, deren jeder innerhalb all der Gangstufen bestimmt werden kann, die in der D-Position eingerichtet werden können, d.h. die erste bis achte Gangstufe „1te" bis „8te". Die S-Position schließt zwei auswählbare Unterpositionen ein; die in einer Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind, d.h. eine Hochschaltposition „+" und eine Abwärtsschaltposition „-". Wenn der Schalthebel in die Hochschaltposition „+", oder die Abwärtsschaltposition „-" gebracht wird, erkennt der Hochschalter 80 oder der Herunterschalter 82 die Situation und gibt den Hochschaltbefehl RUP oder den Abwärtsschaltbefehl RDN aus. Auf der Basis des Hochschaltbefehls RUP oder des Abwärts schaltbefehl RDN richtet die elektronische Steuervorrichtung 90 elektrisch einen geeignete der acht Gangwechselbereiche „D", „7", „6", „5", „4", „3", „2", „L" ein die in 8 gezeigt sind, die unterschiedliche höchste Gangstufen, d.h. verschiedene kleinste Übersetzungsverhältnisse, aufweisen. Bei jedem der acht Gangwechselbereiche „D" bis „L" wird der automatische Gangwechsel entsprechend der Gangwechseltafel der 7 ausgeführt. Wenn beispielsweise bei einer Talfahrt der Fahrer wiederholt den Schalthebel in die Position „-„ bewegt, wird der Gangwechselbereich allmählich von „4" nach „ 3", „2" und „L" geschaltet, so daß die Gangstufe des automatischen Getriebes 10 stufenweise von der vierten Gangstufe „4" zur dritten Gangstufe „3", der zweiten Gangstufe „2" und zur ersten Gangstufe „1" geschaltet wird und die Motorbremse in ihrer Wirkung stufenweise verstärkt wird. Wenn die erste Gangstufe „1" in der Schaltfolge-Betriebsweise eingerichtet ist, kommt die zweite Bremse B2 in Eingriff um die Motorbremse einzusetzen.
Sowohl die Hochschaltposition „+" als auch die Herabschaltposition „-" ist instabil und der Schalthebel 72 ist durch eine Vorspannvorrichtung, wie eine Feder, derart vorgespannt, daß er automatisch in eine Zwischenposition zwischen dem Hochschaltposition „+" und der Herabschaltposition „-" der S-Position zurückkehrt. Die Gangwechselbereiche werden gewechselt auf der Basis der Zeitspanne(n) der Betätigung des Schalthebels 72 in der Hochschaltposition „+" oder der Herabschaltposition „-", oder der Zeitdauer, in der der Schalthebel 72 in der Hochschaltposition „+" oder der Herabschaltposition „-" gehalten wird.
Wenn hier der Bruch einer Leitung oder eine Unterbrechung einer Verbindung auftritt, oder die Versorgung der elektronischen Steuervorrichtung 90 mit elektrischer Energie beendet wird, und demzufolge alle linearen Magnetventile SL1 bis SL6 nicht mehr steuerbar sind und die entsprechenden Elektromagnete 100 der Magnetventile SL1 bis SL6 auf AUS geschaltet sind, dann werden die entsprechenden Eingangsöffnungen 106 der Magnetventi1e SL1 bis SL6gesperrt und ihre entsprechenden Ausgangsöffnungen 108 werden mit den zugeordneten Entleerungsöffnungen 110 verbunden, so daß die entsprechenden Ausgangsdrücke Null werden. Das ist der sogenannte „Ausfall"-Zustand der linearen Magnetventile SL1 bis SL5. Demgemäß werden alle Kupplungen C und alle Bremsen B gelöst (außer Eingriff gebracht) und das automatische Getriebe 10 wird in seinen neutralen Zustand versetzt, so daß das Fahrzeug eigentlich nicht mehr fahrfähig wäre. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann jedoch die hydraulische Steuerschaltung 98, selbst dann, wenn die linearen Magnetventile SL1 bis SL6 in den Ausfall-Zustand versetzt würden, mechanisch die dritte Vorwärts-Gangstufe „3" oder die zweite Rückwärtsgangstufe „Rev2" jeweils als eine weiterhelfende Gangstufe einrichten, so daß das Fahrzeug fähig ist zu fahren, d.h. den Notlauf durchzuführen..
Genauer beschrieben, wird über ein manuell zu bedienendes Ventil 118 und ein Folgeventil 120 ein Hydraulikdruck PD für die Vorwärtsfahrt den entsprechenden Entleerungsöffnungen 110 der linearen Magnetventile SL1, SL3 zugeführt, die der bei Einrichtung der dritten Vorwärtsgangstufe „ 3te" in Eingriff befindlichen ersten Kupplung C1 und dritten Kupplung C3 zugeordnet sind. Die Hydraulikdrücke PD für die Vorwärtsfahrt werden weiter von den entsprechenden Auslaßöffnungen 108 der zwei linearen Magnetventile SL1, SL3 den zugeordneten hydraulischen Stellgliedern 34, 38 der ersten bzw. der dritten Kupplung C1, C3 zugeleitet, so daß die erste und die dritte Kupplung C1, C3 in Eingriff gebracht werden und die dritte Vorwärts-Gangstufe eingerichtet wird. Zusätzlich wird ein Hydraulikdruck PR für die Rückwärtsfahrt über das manuell bedienbare Ventil 118 und das Folgeventil 120 den entsprechenden Entleerungsöffnungen 110 der Magnetventile SL4, SL6 zugeleitet, die der vierten Kupplung C4 und der zweiten Bremse B2 zugeordnet sind, die in Eingriff gebracht werden, wenn die zweite Rückwärtsfahrtstufe eingerichtet wird. Die Hydraulikdrücke PR für die Rückwärtsfahrt werden weiter von den entsprechenden Auslaßöffnungen 108 der zwei linearen Magnetventile SL4, SL6 den zugeordneten hydraulischen Stellgliedern 40, 44 der vierten Kupplung C4 bzw. der zweiten Bremse B2 zugeleitet, so daß die vierte Kupplung C4 und die zweite Bremse B2 in Eingriff gebracht werden und die zweite Rückwärts-Gangstufe eingerichtet wird. Somit entsprechen die erste und die dritte Kupplung C1, C3 zur Einrichtung der dritten Vorwärts-Gangstufe „3te" und die vierte Kupplung C4 und die zweite Bremse B2 zur Einrichtung der zweiten Rückwärts-Fahrtstufe „Rev2" den Reibungskupplungsvorrichtungen für den Notlauf.
Das manuell zu bedienende Ventil 118 ist mit dem oben beschriebenen Schalthebel 72 über ein Kabel oder Verbindungselement verbunden, und wenn der Schalthebel nach vorn oder hinten betätigt wird, schaltet das manuell zu betätigende Ventil 118 mechanisch Kanäle für die Ölströmung. Genauer beschrieben, gibt das manuell zu bedienende Ventil 118 den Hydraulikdruck PR für die Rückwärtsfahrt aus, wenn der Schalthebel 72 in die der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs zugeordnete Position R bewegt wird, und entläßt den Hydraulikdruck PD für die Vorwärtsfahrt; und wenn der Schalthebel 72 in die D- oder S-Position bewegt wird, die der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs entsprechen, gibt das manuell zu bedienende Ventil 118 den Hydraulikdruck PD für die Vorwärtsfahrt aus und entläßt den Hydraulikdruck PR für die Rückwärtsfahrt. Zusätzlich, wenn der Schalthebel 72 in die N-Position bewegt wird, entleert das manuell zu bedienende Ventil 118 sowohl den der Rückwärtsfahrt zugeordneten Hydraulikdruck PR wie auch den Hydraulikdruck PD für die Vorwärtsfahrt.
Das oben erwähnte Folgeventil 120 entspricht einem ausfallsicheren Schaltventil. Das Folgeventil 120 hat zwei dem „Notlauf" zugeordnete Eingangsöffnungen 122, 124, denen der oben beschriebene, der Vorwärtsfahrt zugeordnete Druck PD bzw. der der Rückwärtsfahrt zugeordnete Druck PR zugeführt werden; zwei Entleerungsöffnungen 126, 128, deren jede das hydraulische Strömungsmittel entläßt; und zwei dem „Notlauf" zugeordnete Ausgangsöffnungen 130, 132. Die eine Öffnung 130 der zwei dem „Notlauf" zugeordnete Ausgangsöffnungen 130, 132 ist über einen Strömungsmittelkanal 136 mit den entsprechenden Entleerungsöffnungen 110 der linearen Magnetventile SL1, SL3 verbunden; und die andere dem „Notlauf" zugeordnete Ausgangsöffnungen 132 ist über einen Strömungsmittelkanal 136 mit den entsprechenden Entleerungsöffnungen 110 der linearen Magnetventile SL4, SL6 verbunden. Wenn ein nicht gezeigter Ventilsteuerschieber durch die Vorspannung einer Feder 134 in eine seiner zwei Bewegungsendpositionen bewegt wird, wird das Folgeventil 120 in einen fehlerbezogenen Verbindungszustand geschaltet, in dem die dem „Notlauf" zugeordneten Eingangs- und Ausgangsöffnungen 122, 130 miteinander in Verbindung stehen und die Entleerungsöffnung 126 abgesperrt ist und gleichzeitig die dem Notlauf zugeordneten Eingangs- und Ausgangsöffnungen 124, 132 miteinander verbunden sind und die Entleerungsöffnung 128 abgesperrt ist. Somit wird, wenn der Schalthebel 72 in die D-Position gebracht wird, so daß das Fahrzeug vorwärts fahren kann, der vom manuell bedienbaren Ventil 118 ausgegebene Hydraulikdruck PD für Vorwärtsfahrt wird über das Folgeventil 120 den entsprechenden Entleerungsöffnungen 110 der linearen Magnetventile S1, SL3 und nachfolgend den hydraulischen Stellgliedern 34, 38 zugeführt, so daß die erste Kupplung C1 und die dritte Kupplung C3 in Eingriff sind und die dritte Gangstufe „3te" eingerichtet wird. Zusätzlich wird, wenn der Schalthebel 72 in die R-Position bewegt wird, so. daß das Fahrzeug rückwärts fährt, vom manuell bedienbaren Ventil 118 der Hydraulikdruck PR über das Folgeventil 120 den entsprechenden Entleerungsöffnungen 110 der linearen Magnetventile SL4, SL6 und anschließend den hydraulischen Stellgliedern 40, 44 zugeführt, so daß die vierte Kupplung C4 und die zweite Bremse B2 in Eingriff kommen und die zweite Rückwärtsgangstufe „Rev2" eingerichtet wird.
Ein EIN-AUS-Magnetventil Sol1 ist mit dem Folgeventil 120 verbunden. Wenn ein Elektromagnet des Magnetventils Sol1 auf EIN geschaltet wird, d.h. durch die elektronische Steuervorrichtung 90 erregt wird, gibt das EIN-AUS-Magnetventil Soll einen Signaldruck an das Folgeventil 120 aus. Wenn das Folgeventil 120 den Signaldruck empfängt, wird der Ventilsteuerschieber des Folgeventils 120 gegen die Vorspannungskraft der Feder 134 in die andere seiner beiden Bewegungsendpositionen bewegt. Dadurch wird das Folgeventil 120 in seinen normalen Verbindungszustand geschaltet; in dem die dem Notlauf zugeordnete Ausgangsöffnung 130 und die Entleerungsöffnung 126 miteinander in Verbindung stehen und die dem Notlauf zugeordnete Eingangsöffnung 122 abgesperrt ist und gleichzeitig die dem Notlauf zugeordnete Ausgangsöffnung 132 und die Entleerungsöffnung 128 miteinander verbunden sind und die dem Notlauf zugeordnete Eingangsöffnung 124 abgesperrt ist. Damit steht die Entleerungsöffnung 110 eines jeden der Magnetventile SL1, SL3, SL4, SL6 mit einer entsprechenden der Entleerungsöffnungen 126, 128 des Folgeventils 120 in Verbindung, so daß das hydraulische Strömungsmittel über die Entleerungsöffnungen 126, 128 ablaufen kann. Somit kann jedes der linearen Magnetventile SL1, SL3, SL4, SL6 den selektiven Eingriff und das selektive Lösen eines entsprechenden der Eingriffselemente (Kupplungen und Bremsen) C1, C2, C4, B2 und den diesem Eingriffselement vorübergehend zugeführten Hydraulikdruck steuern.
Das EIN-AUS-Magnetventil Soll entspricht einer ausfallsicheren Ventilschaltvorrichtung. In einem gewöhnlichen oder normalen Zustand hält die elektronische Steuervorrichtung 90 den Elektromagneten des EIN-AUS-Magnetventils Soll in seinem EIN-Zustand, so daß das EIN-AUS-Magnetventil Soll den Signaldruck an das Folgeventil 120 ausgibt, und das Folgeventil 120 wird in seinem normalen Verbindungszustand gehalten. Wenn jedoch der Bruch einer Leitung oder eine Unterbrechung einer Verbindung auftritt, oder die Versorgung der elektronischen Steuervorrichtung 90 mit elektrischer Energie beendet wird, und demzufolge der Elektromagnet des EIN-AUS-Magnetventils Soll auf AUS geschaltet wird, stoppt das EIN-AUS-Magnetventil Soll die Ausgabe des Signaldrucks an das Folgeventil 120 und das Folgeventil 120 wird durch die Vorspannungskraft der Feder 134 in seinen dem Ausfallzustand zugeordneten Zustand geschaltet. Das bedeutet, daß dann, wenn der Leitungsbruch oder die Unterbrechung einer Verbindung auftritt oder die Versorgung der elektronischen Steuervorrichtung 90 mit elektrischer Energie beendet wird und demgemäß alle linearen Magnetventile SL1 bis SL6 in den sog, Ausfallzustand fallen, der Elektromagnet des EIN-AUS-Magnetventils Soll ebenfalls auf AUS geschaltet wird, so daß das Folgeventil 120 auf seinen dem Ausfallzustand zugeordneten Zustand geschaltet wird. Deshalb wird abhängig von der aktuellen Betriebsstellung des Schalthebels 72 die dritte Gangstufe „3te" oder die zweite Rückwärtsfahrtgangstufe „Rev2" mechanisch eingerichtet.
Somit ist beim automatischen Getriebe 10 des Fahrzeugs das Folgeventil 120 mit den entsprechenden Entleerungsöffnungen 110 der den Kupplungen C1, C3, C4 und der Bremse B2 entsprechenden linearen Magnetventile SL1, SL3, SL4, SL6 verbunden, um die dritte Vorwärtsfahrtgangstufe „ 3te" und die zweite Rückwärtsfahrtgangstufe „Rev2" jeweils als die dem Notlauf zugeordnete Gangstufe einzurichten. Falls alle linearen Magnetventile SL1 bis SL6 in den Ausfallzustand fallen, in dem die Ventile SL1 bis SL6 keine entsprechenden Hydraulikdrücke abgeben können, wird auch der Magnet des EIN-AUS-Magnetventils Soll auf AUS geschaltet, sodaß das Folgeventil 120 aus seinem normalen Verbindungszustand in den dem Ausfallzustand zugeordneten Zustand geschaltet wird. Demzufolge liefert das Folgeventil 120 den Hydraulikdruck PD für die Vorwärtsfahrt oder den Hydraulikdruck PR für die Rückwärtsfahrt an die entsprechenden Entleerungsöffnungen 110 der zwei linearen Magnetventile SL1, SL3 oder an die entsprechenden Entleerungsöffnungen 110 der zwei linearen Magnetventile SL4, SL6 und liefert dann aus deren entsprechenden Ausgangsöffnungen 108 den Hydraulikdruck PD für die Vorwärtsfahrt oder den Hydraulikdruck PR für die Rückwärtsfahrt an die zwei hydraulischen Stellglieder 34, 38 oder die zwei hydraulischen Stellglieder 40, 44. Somit wird abhängig von der aktuellen Betriebsstellung des Schalthebels 72 die dritte Gangstufe „ 3te" oder die zweite Rückwärtsfahrtgangstufe „Rev2" mechanisch eingerichtet und dem Fahrzeug das Fahren, d.h. der Notlauf, ermöglicht.
Das Folgeventil 120 ist mit den entsprechenden Entleerungsöffnungen 110 der linearen Magnetventile SL1, SL3, SL4, SL6 verbunden und liefert den Hydraulikdruck an diese Entleerungsöffnungen 110. Deshalb wird im üblichen oder normalen Zustand der Hydraulikdruck direkt von den linearen Magnetventilen SL1, SL3, SL4, SL6 an die zugeordneten hydraulischen Stellglieder 34, 38, 40, 44 geliefert, ohne durch das Folgeventil 120 zu strömen. Diese Anordnung trägt dazu bei, die Zunahme der Gesamtlänge eines Strömungskanals zu verhindern, in dem das hydraulische Strömungsmittel zwischen jedem der linearen Magnetventile SL1, SL3, SL4, SL6 und einem zugeordneten der hydraulischen Stellglieder 34, 38, 30, 44 fließt. Dadurch wird die Ansprechempfindlichkeit und die Steuergenauigkeit eines jeden der linearen Magnetventile SL1, SL3, SL4, SL6 in Bezug auf die hydraulische Steuerung aufrechterhalten.
Zusätzlich wählt beim dargestellten Ausführungsbeispiel, wenn der Schalthebel 72 betätigt oder bewegt wird, das manuell bedienbare Ventil 118 mechanisch einen oder zwei Strömungskanäle aus, durch die der der Vorwärtsfahrt zugeordnete Hydraulikdruck PD bzw. der der Rückwärtsfahrt zugeordnete Hydraulikdruck PR zugeführt werden, und demgemäß richtet der durch das Folgeventil 120 ausgegebene Hydraulikdruck eine zugeordnete der beiden Notlauf-Gangstufen ein. Genauer beschrieben, wenn der Schalthebel 72 in die D-Position bewegt wird, die der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs zugeordnet ist, wird die dritte Vorwärtsfahrtgangstufe „ 3te" eingerichtet; und wenn der Schalthebel 72 in die R-Position bewegt wird, die der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs zugeordnet ist, wird die zweite Rückwärtsgangstufe „Rev2" eingerichtet. Somit kann der Fahrer selbst im sogenannten „Ausfall"-Zustand durch Betätigung des Schalthebels 72 eine gewünschte dieser Vorwärtsfahrt- bzw. Rückwärtsfahrtgangstufen auswählen und dementsprechend leicht das Fahrzeug zum Fahren, d.h. zum Notlauf, veranlassen.
Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird; wenn der Schalthebel 72 in die D. oder S-Position gebracht ist und das Fahrzeug vorwärts fährt, die dritte Gangstufe „3te" ohne irgendwelche Optionen eingerichtet. Bei einer zweiten, in 9 gezeigten Ausführungsform wird jedoch ein Hoch-Niedrig-Schaltventil 140 benutzt, um entweder die dritte Gangstufe „ 3te" oder die siebte Gangstufe „7te" einzurichten, abhängig von der aktuellen Gangstufe des automatischen Getriebes 10, wenn das Fahrzeug in den Ausfallzustand fällt. Das Hoch-Niedrig-Schaltventil 140 ist zwischen dem oben beschriebenen Strömungskanal 136 und den linearen Magnetventilen SL1, SL2 angeordnet, die der ersten bzw. zweiten Kupplung C1, C2 zugeordnet sind. Die erste Kupplung C1 wird in Eingriff gebracht, um jede der dem niedrigen Bereich der Gangstufen zugeordneten Gangstufen einzurichten, die nicht höher sind als die fünfte Gangstufe „5te"; und die zweite Kupplung C2 wird in Eingriff gebracht, um jede der dem hohen Bereich der Gangstufen zugeordnete Gangstufe einzurichten, die nicht niedriger ist als fünfte Gangstufe „5te". Das Hoch-Niedrig-Schaltventil 140 erhält als einen dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Signaldruck den der ersten Kupplung C1 zugeführten Hydraulikdruck, d.h. den Ausgangshydraulikdruck des linearen Magnetventils SL1 (d.h. den SL1-Hydraulikdruck) und erhält als einen dem hohen Gangbereich zugeordneten Signaldruck den der zweiten Kupplung C2 zugeführten Hydraulikdruck, d.h. den Ausgangshydraulikdruck des linearen Magnetventils SL2 (d.h. den SL2-Hydraulikdruck). Der dem niedrigen Gangbereich zugeordnete Signaldruck bzw. der dem hohen Gangbereich zugeordnete Signaldruck wirken auf entgegengesetzte Enden eines nicht gezeigten Ventilsteuerschiebers des Hoch-Niedrig-Schaltventil 140 ein. Wenn eine Vorwärtsgangstufe nicht höher als die vierte Gangstufe „4te" eingerichtet ist, wirken der SL1-Hydraulikdruck und eine Vorspannkraft der Feder 142 zusammen, um den Ventilsteuer schieber in seine dem niedrigen Gangbereich zugeordnete Verbindungsposition zu bewegen, in der das Hoch-Niedrig-Schaltventil 140 den Strömungskanal 136 mit der Entleerungsöffnung 110 des linearen Magnetventils SL1 verbindet. Falls von diesem Zustand aus die linearen Magnetventile SL1 bis SL6 in den Ausfallzustand fallen, hält die Vorspannkraft der Feder 142 den Ventilsteuerschieber des Hoch-Niedrig-Schaltventil 140 in dessen dem niedrigen Gangbereich zugeordneter Verbindungsposition, so daß der der Vorwärtsfahrt zugeordnete Hydraulikdruck PD vom Strömungskanal 136 der Entleerungsöffnung 110 des linearen Magnetventils SL1 zugeführt wird. Somit kommen die erste und die dritte Kupplung C1, C3 in Eingriff und die dritte Gangstufe „ 3te" wird, wie bei der ersten Ausführungsform, eingerichtet. Ein Zustand, in. dem der Ventilsteuerschieber des Hoch-Niedrig-Schaltventils 140 in dessen dem niedrigen Gangbereich zugeordnete Verbindungsposition bewegt ist, ist ein dem niedrigen-Gangbereich zugeordneter Verbindungszustands des Ventils 140. Die linearen Magnetventile SL1, SL2 entsprechen einem ersten bzw. einem zweiten, im Anspruch 4 benannten, dem Getriebe zugeordneten Magnetventil und die erste und die zweite Kupplung C1, C3 entsprechen den dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtungen. Zusätzlich entspricht die erste Kupplung C1 einer dem niedrigen Gangbereich zugeordneten, hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtung, die in Eingriff gebracht wird, um jeden einer Mehrzahl von dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Gangstufen in Eingriff zu bringen, und die zweite Kupplung C2 entspricht einen dem hohen Gangbereich zugeordneten hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtung, die in Eingriff gebracht wird, um jeden einer Mehrzahl von dem hohen Gangbereich zugeordneten Gangstufen in Eingriff zu bringen.
Wenn eine Vorwärtsfahrtgangstufe nicht niedriger als die sechste Gangstufe „6te" eingerichtet ist, bewegt der SL-Hydraulikdruck gegen die Vorspannkraft der Feder 142 den Ventilsteuerschieber in Richtung auf eine entgegengesetzte Position, d.h. ihre dem hohen Gangbereich zugeordnete Verbindungsposition, in der das Hoch-Niedrig-Schaltventil 140 den Strömungskanal 136 mit der Entleerungsöffnung 110 des linearen Magnetventils SL2 verbindet und zusätzlich den Leitungsruck PL erhält, der den Ventilsteuerschieber in Richtung auf seine dem hohen Gangbereich zugeordnete Verbin dungsposition drückt. Deshalb hält der hydraulische Leitungsdruck PL, falls in diesem Zustand die linearen Magnetventile SL1 bis SL6 in den Ausfallzustand fallen, gegen die Wirkung der Vorspannkraft der Feder 142 den Ventilsteuerschieber des Hoch-Niedrig-Schaltventil 140 auf seiner dem hohen Gangbereich zugeordneten Verbindungsposition, so daß der der Vorwärtsfahrt zugeordnete Hydraulikdruck PD vom Strömungskanal 136 der Entleerungsöffnung 110 des linearen Magnetventils SL2 zugeführt wird. Damit gelangen die zweite Kupplung C2 und die dritte Kupplung C3 in Eingriff und die siebte Gangstufe „7te" wird eingerichtet. Die Vorspannkraft der Feder 142 ist geringer als die Drucklast des hydraulischen Leitungsdrucks PL. Ein Zustand, in dem der Ventilsteuerschieber des Hoch-Niedrig-Schaltventils 140 in die dem hohen Gangbereich zugeordnete Verbindungsposition bewegt wird, ist ein dem hohen Gangbereich zugeordneter Verbindungszustand des Ventils 140. Die zweite Kupplung C2 und die dritte Kupplung C3 entsprechen den dem Notlauf zugeordneten Reibungseingriffselementen.
Wenn die fünfte Vorwärtsgangstufe „5te" eingerichtet ist, in der sowohl der SL1-Hydraulikdruck als auch der SL2-Hydraulikdruck ausgegeben werden, wird der Ventilsteuerschieber des Hoch-Niedrig-Schaltventils 140 entweder in seiner dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Verbindungsposition oder in seiner dem hohen Gangbereich zugeordneten Verbindungsposition gehalten, abhängig von der Vorgeschichte der vorher eingerichtet gewesenen Gangstufe(n). Wenn der Ventilsteuerschieber in der dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Verbindungsposition gehalten wird, ist die dritte Gangstufe „ 3te" eingerichtet; und wenn der Ventilsteuerschieber in der dem hohen Gangbereich zugeordneten Verbindungsposition gehalten wird, ist die siebte Gangstufe „7te" eingerichtet. Genauer beschrieben, falls z.B. die der aktuellen fünften Gangstufe „5te" vorhergehende Gangstufe nicht höher war als die vierte Gangstufe „4te", wirken der SL1-Hydraulikdruck und die Vorspannkraft der Feder 142 zusammen, um gegen den SL2-Hydraulikdruck den Ventilsteuerschieber in seiner dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Verbindungsposition zu halten. Falls aus diesem Zustand die linearen Magnetventile SL1 bis SL6 in den Ausfallzustand fallen, wird der Ventilsteuerschieber durch die Vorspannkraft der Feder 142 in seiner dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Verbindungsposition gehalten und die dritte Gangstufe „ 3te" wird eingerichtet, obwohl abhängig von dem Zeitpunkt, zu dem die Ventile SL1 bis SL6 in den Ausfallzustand fallen, die siebte Gangstufe „7te" eingerichtet werden kann. Andererseits hält in dem Falle, daß die der aktuellen fünften Gangstufe vorangehende Gangstufe nicht niedriger war als die sechste Gangstufe „6te", der SL2-Hydraulikdruck gegen den SL1-Hydraulikdruck den Ventilsteuerschieber in seiner dem hohen Gangbereich zugeordneten Verbindungsposition. Zusätzlich wird der Ventilsteuerschieber, weil das Hoch-Niedrig-Schaltventil 140 den Hydraulikdruck PL erhält, in seiner dem hohen Gangbereich zugeordneten Verbindungsposition gehalten. Falls aus diesem Zustand die linearen Magnetventile SL1 bis SL6 in den Ausfallzustand fallen, wird der Ventilsteuerschieber aufgrund des Leitungsdrucks PL in seiner dem hohen Gangbereich zugeordneten Verbindungsposition gehalten, und die siebte Gangstufe „7te" wird eingerichtet, obwohl abhängig von dem Zeitpunkt, zu dem die Ventile SL1 bis SL6 in den Ausfallzustand fallen, die dritte Gangstufe „3te" eingerichtet werden kann.
Somit wird bei der zweiten Ausführungsform, falls die linearen Magnetventile SL1 bis SL6 in den sogenannten Ausfallzustand fallen, während sich das Fahrzeug in irgend einer der dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Gangstufen nicht höher als die vierte Gangstufe „4te" bewegt, die dritte Gangstufe „3te" eingerichtet. Falls die Ventile SL1 bis SL6 in den Ausfallzustand fallen, während sich das Fahrzeug in irgend einer der dem hohen Gangbereich zugeordneten Gangstufen nicht niedriger als die sechste Gangstufe „6te" bewegt, wird die siebte Gangstufe „7te" eingerichtet. Und falls die Ventile SL1 bis SL6 in den Ausfallzustand fallen, während sich das Fahrzeug in der fünften Gangstufe „5te" bewegt, wird die dritte Gangstufe „ 3te" oder die siebte Gangstufe „7te" eingerichtet. Deshalb können selbst dann, wenn die Magnetventile SL1 bis SL6 in den Ausfallzustand fallen, die Gangstufen daran gehindert werden, zu stark verändert oder geschaltet zu werden, und die Antriebskraft zum Bewegen des Fahrzeugs kann davor bewahrt werden, in zu großem Ausmaß verändert zu werden.
Zusätzlich erhält bei der zweiten Ausführungsform das Hoch-Niedrig-Schaltventil 140 als den dem hohen Gangbereich zugeordneten Signaldruck den SL2-Hydraulikdruck, d.h. den zur Veranlassung des Eingriffs der zweiten Kupplung C2 benutzten Hydraulikdruck, um so jeden der dem hohen Gangbereich zugeordneten Gangstufen, nicht niedriger als die fünfte Gangstufe „5te", einzurichten, und erhält als den dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Signaldruck den SL1-Hydraulikdruck, d.h. den zur Veranlassung des Eingriffs der ersten Kupplung C1 benutzten Hydraulikdruck, um so jeden der dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Gangstufen, nicht höher als die fünfte Gangstufe „5te", einzurichten. Abhängig vom Vorhandensein oder Fehlen der dem hohen Gangbereich und/oder dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Signaldrücke SL2, SL1, wird der Ventilsteuerschieber des Hoch-Niedrig-Schaltventils 140 mechanisch in die dem niedrigen Gangbereich zugeordnete Verbindungsposition oder die dem hohen Gangbereich zugeordnete Verbindungsposition bewegt. Deshalb, wird selbst dann, wenn ein Fehler wie der Abbruch der elektrischen Energieversorgung auftritt, z.B. durch Abfall eines Steckers, eine geeignete der dritten und siebten Gangstufen „3te", „7te" eingerichtet, abhängig davon, ob das Fahrzeug mit einer Gangstufe im niedrigen Gangbereich oder im hohen Gangbereich fährt.
Selbst wenn die siebte Gangstufe „7te" im Ausfallzustand eingerichtet werden kann, sinkt der hydraulische Leitungsdruck PL allmählich ab und der Ventilsteuerschieber des Hoch-Niedrig-Schaltventils 140 wird aufgrund der Vorspannkraft der Feder 142 in Richtung auf seine dem niedrigen Gangbereich zugeordnete Verbindungsposition verschoben, und eventuell wird die siebte Gangstufe „7te" auf die dritte Gangstufe „3te" herabgeschaltet. Somit kann das Fahrzeug ein gewisses Fahrverhalten aufweisen. Das Hoch-Niedrig-Schaltventil 140 kann geeignet sein, anstelle des hydraulischen Leitungsdrucks PL den der Vorwärtsfahrt zugeordneten Hydraulikdruck PD zu empfangen, der vom manuell bedienbaren Ventil 118 ausgegeben wird. In diesem Fall kann die Zufuhr des der Vorwärtsfahrt zugeordneten Hydraulikdrucks PD zum Hoch-Niedrig-Schaltventil 140 gestoppt werden, wenn der Fahrer den Schalthebel 72 in die N-Position (neutral) bewegt, und dementsprechend wird der Ventilsteuerschieber des Hoch-Niedrig-Schaltventils 140 in dessen dem niedrigen Gangbereich zugeordnete Verbindungsposition bewegt.
Es ist zu berücksichtigen, daß die vorliegende Erfindung mit verschiedenen anderen Veränderungen, Abwandlungen und Verbesserungen ausgeführt werden kann, die sich einem Fachmann erschließen, ohne von Umfang und Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims

Hydraulische Steuervorrichtung für den Gebrauch mit einem automatischen Fahrzeuggetriebe (10) wobei das automatische Getriebe geeignet ist, jede einer Mehrzahl von Gangstufen mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen einzurichten gemäß einer zugeordneten aus einer Mehrzahl von Kombinationen einer Mehrzahl von entsprechend in oder außer Eingriff bringbaren, hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen (C1–C4, B1,B2), und wobei die hydraulische Steuervorrichtung eine Mehrzahl von dem Getriebe zugeordneten linearen Magnetventilen (SL1–SL6) einschließt, die jeweils den hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen zugeordnet sind und deren jedes eine Eingangsöffnung (106) besitzt, in die ein erster Hydraulikdruck eingegeben wird, sowie eine Ausgangsöffnung (108), von der ein zweiter Hydraulikdruck ausgegeben wird, und eine Entleerungsöffnung (110), aus der ein hydraulisches Strömungsmittel ausgeleitet wird, und ein Magnetventil (100) einschließt, das einen Zustand verändert, in dem die Eingangsöffnung, die Ausgangsöffnung und die Entleerungsöffnung mit einander in Verbindung stehen, so daß jedes dieser dem Getriebe zugeordneten Magnetventile über seine Ausgangsöffnung den zweiten Hydraulikdruck ausgibt und dadurch den Eingriff einer zugeordneten der hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen veranlaßt, wobei die hydraulische Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie umfaßt ein ausfallsicheres Schaltventil (120), das wenigstens eine einem Notlauf zugeordnete Ausgangsöffnung (130, 132) aufweist, die mit der Entleerungsöffnung (110) wenigstens eines der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile (SL1, SL2, SL3, SL4, SL6) verbunden ist, die wenigstens einer dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtung (C1, C2, C3, C4, B2) der hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen zugeordnet sind, um wenigstens eine dem Notlauf zugeordnete Gangstufe einzurichten, und das zusätzlich wenigstens eine dem Notlauf zugeordnete Eingangsöffnung (122, 124) aufweist, über die ein dritter Hydraulikdruck eingegeben wird, und wenigstens eine Entleerungsöffnung (126, 128), aus der das hydraulische Strömungsmittel ausgeleitet wird, wobei das ausfallsichere Schaltventil selektiv schaltbar ist in seinen normalen Verbindungszustand, in dem diese wenigstens eine, dem Notlauf zugeordnete Ausgangsöffnung und diese wenigstens eine Entleerungsöffnung mit einander verbunden sind und diese wenigstens eine dem Notlauf zugeordnete Eingangsöffnung abgesperrt ist, und in seinen dem Notlauf zugeordneten Verbindungszustand, in dem diese wenigstens eine dem Notlauf zugeordnete Ausgangsöffnung und diese wenigstens eine dem Notlauf zugeordnete Eingangsöffnung mit einander verbunden sind, und diese wenigstens eine Entleerungsöffnung abgesperrt ist, so daß ein vierter Hydraulikdruck von dieser wenigstens einen, dem Notlauf zugeordneten Ausgangsöffnung des ausfallsicheren Schaltventils der Entleerungsöffnung dieses wenigstens einen, dem Getriebe zugeordneten Magnetventils zugeführt wird, das dieser wenigstens einen, dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtung zugeordnet ist.
Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend eine ausfallsichere Ventilschaltvorrichtung (Sol1), die normalerweise das ausfallsichere Schaltventil (120) in seinem normalen Verbindungszustand hält, und, wenn die dem Getriebe zugeordneten Magnetventile (SL1, SL6) in einen Ausfallzustand fallen, in dem die Ausgangsöffnung (108) eines jeden der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile mit dessen Entleerungsöffnung (110) verbunden ist und jedes dieser dem Getriebe zugeordneten Magnetventile den zweiten Hydraulikdruck nicht ausgibt, das ausfallsichere Schaltventil in dessen dem Ausfallzustand zugeordneten Verbindungszustand schaltet.
Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, weiter umfassend: einen Schalthebel (72), der durch einen Fahrer selektiv in jede einer Mehrzahl von Betriebspositionen bewegbar ist, um so eine zugeordnete Gangstufe des automatischen Getriebes (10) auszuwählen, und ein von Hand betätigbares Ventil (118), das mechanisch jeden einer Mehrzahl von Strömungsmittelkanälen auswählt, die jeweils einer der Betriebspositionen zugeordnet sind, in deren jede der Schalthebel durch den Fahrer alternativ bewegbar ist, wobei das ausfallsichere Schaltventil (120) eine Mehrzahl dieser ausfallsicheren Eingangsöffnungen (122, 124) besitzt, deren jede den dritten Hydraulikdruck von einem entsprechenden der Strömungsmittelkanäle empfängt, und zusätzlich eine Mehrzahl dieser dem Notlauf zugeordneten Ausgangsöffnungen (130, 132), die jeweils mit einer Mehrzahl der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile (SL1, SL2, SL3, SL4, SL6) verbunden sind, die jeweils einer Mehrzahl dieser dem Notlauf zugeordneten Reibungskupplungsvorrichtungen (C1, C2, C3, C4, B2) zugeordnet sind, um jeweils eine Mehrzahl von dem Notlauf zugeordneten Gangstufen einzurichten, und wobei bei der Einstellung des Schalthebels auf eine dieser Betriebsstellungen und der Auswahl eines der den Betriebsstellungen zugeordneten Strömungskanäle durch das von Hand betätigbare Ventil das ausfallsichere Schaltventil den dritten Hydraulikdruck an einer der dem Notlauf zugeordneten Eingangsöffnungen empfängt, die dem einen, mechanisch durch das von Hand betätigbare Ventil ausgewählten Strömungskanal zugeordnet ist, und einen vierten Hydraulikdruck aus einer seiner dem Notlauf zugeordneten Ausgangsöffnungen, die diesem einen dem Notlauf zugeordneten Eingangsöffnung zugeordnet ist, an ein zugeord netes der dem Getriebe zugeordneten Magnetventile ausgibt, um dadurch eine entsprechende der dem Notlauf zugeordneten Gangstufen einzurichten.
Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die dem Getriebe zugeordneten Magnetventile (SL1–SL6) wenigstens ein erstes dem Getriebe zugeordnetes Magnetventil (SL1) umfassen, das den zweiten Hydraulikdruck ausgibt, um eine einem niedrigen Bereich der Gangstufen zugeordnete Gangstufe einzurichten, und ein zweites dem Getriebe zugeordnetes Magnetventil (SL2), das den das den zweiten Hydraulikdruck ausgibt, um eine einem hohen Bereich der Gangstufen zugeordnete Gangstufe einzurichten, und bei der die hydraulische Steuervorrichtung weiter ein Hoch-Niedrig-Schaltventil (140) umfaßt, das zwischen dem ausfallsicheren Schaltventil (120) und dem ersten und dem zweiten dem Getriebe zugeordneten Magnetventil angeordnet und selektiv in seinen dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Verbindungsbereich schaltbar ist, in dem das Hoch-Niedrig-Schaltventil den von dieser wenigstens einen dem Notlauf zugeordneten Ausgangsöffnung (130) des ausfallsicheren Schaltventils ausgegebenen vierten Hydraulikdruck der Entleerungsöffnung (110) des ersten, dem Getriebe zugeordneten Magnetventils zuführt, sowie in seinen dem hohen Gangbereich zugeordneten Verbindungsbereich schaltbar ist, in dem das Hoch-Niedrig-Schaltventil den von dieser wenigstens einen dem Notlauf zugeordneten Ausgangsöffnung des ausfallsicheren Schaltventils ausgegebenen vierten Hydraulikdruck der Entleerungsöffnung des zweiten, dem Getriebe zugeordneten Magnetventil zuführt.
Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 4, bei der das zweite, dem Getriebe zugeordnete Magnetventil (SL2) den zweiten Hydraulikdruck an eine (C2) der hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtungen (C1–C4, B1, B2) ausgibt, um, so jede einer Mehrzahl dieser dem hohen Gangbereich zugeordneten Gangstufen einzurichten, und bei der der Hoch-Niedrig-Schaltventil (140) als einen dem hohen Gangbereich zugeordneten Signaldruck den zweiten Hydraulikdruck empfängt, um den Eingriff dieser einen hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungsvorrichtung zu veranlassen, und, wenn es den dem hohen Gangbereich zugeordneten Signaldruck empfängt, mechanisch von seinem dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Verbindungszustand in seinen dem hohen Gangbereich zugeordneten Verbindungszustand geschaltet wird, sowie, wenn der Empfang des dem hohen Gangbereich zugeordneten Signaldruck gestoppt wird, mechanisch von seinem dem hohen Gangbereich zugeordneten Verbindungszustand in seinen dem niedrigen Gangbereich zugeordneten Verbindungszustand geschaltet wird.