DE10323252A1 - Druckregler - Google Patents

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Abstract

Durch einen Druckregler für ein Schaltelement (1) in einem Automatgetriebe mit einem Regelventil (4) und einem Schaltventil (5) können durch gezielte Druckbeaufschlagung von Flächen (6, 8) am Regelventil (4) verschiedene Druckbereiche eingestellt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Druckregler nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
  • In der ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, 79. Jahrgang, Heft 9/1977 ist ein automatisches Getriebe beschrieben, das einen Wandler, einen Retarder und ein Planetenradsystem aufweist. Dieses automatische Getriebe weist weiterhin einen gemeinsamen Ölkreislauf für Schaltsteuerung, Wandler, Retarder, Schmierung und Wärmeabfuhr auf. Um einen Gang zu wechseln, werden mehrere Schaltelemente benötigt. Dazu gehören beispielsweise für jede Kupplung und/oder Bremse ein Schalt- und Drucksteuerventil, ein Vorsteuerventil und ein Abschaltventil. Abhängig vom eingelegten Gang werden über einen Betätigungskolben einer Lamellenbremse abhängig vom eingelegten Gang unterschiedliche Kolbenflächen mit Druck beaufschlagt. Dadurch ergeben sich bei gleichem Druck unterschiedlich große Kolbenkräfte auf ein Lamellenpaket und unterschiedliche Auflösungen von Druck zu Rutschmoment der Kupplung. Dies beinhaltet eine Strom-Kraft-Wandlung an einem Proportionalmagnet, eine Kraft-Druck-Wandlung an einem Druckregelventil, eine Druck-Kraftwandlung an einem Schaltelementkolben und eine Kraft-Moment-Wandlung am Lamellenpaket. Um eine an alle Betriebszustände angepasst Strom-Moment-Auflösung zu erreichen, wird die Kraft-Moment-Wandlung am Schaltelementkolben variiert.
  • Bei Planetengetrieben wird die erforderliche Übertragungsfähigkeit eines Schaltelementes nicht in jedem Gang, an dem es beteiligt ist, zu 100% ausgenutzt. Die sogenann ten Stützfaktoren geben an, wie viel Prozent des Motormomentes durch das Schaltelement abgestützt werden müssen. Dabei kommt es vor, daß ein Schaltelement bei maximaler Wandlung mit 18 bar Druck am Betätigungskolben des Schaltelementes geschlossen gehalten werden muß, in einem anderen Gang jedoch für das Abstützen einer Schaltung 4 bar genügen. Da ein zugehöriger Druckregler bei maximalem Strom 18 bar bereitstellen muß, ist die Ungenauigkeit bei einer Regelung des Drucks bei 4 bar größer.
  • Nachteilig ist der dadurch benötigte Bauraumbedarf, der die Gesamtlänge eines Getriebes bestimmt. Weiterhin benötigt der Betätigungskolben des Schaltelementes mehrere Dichtelemente, was neben höheren Kosten vor allem zu höheren Reibkräften im Getriebe und damit zu einer größeren Hysterese der Getriebekennlinie führt.
    •
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, durch einen Druckregler gangabhängig verschiedene Druckregelbereiche einstellen zu können.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch einen, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Druckregler gelöst.
  • Durch Druckbeaufschlagung von verschiedenen definierten Flächen am Druckregler können gangabhängig unterschiedliche Druckbereiche eingestellt werden. Durch Zu- bzw. Wegschalten der Flächen wird die mit Druck beaufschlagte Fläche größer bzw. kleiner und dadurch der Regelbereich des Druckreglers kleiner bzw. größer. Sind beispielsweise für den Rückwärtsgang 18 bar erforderlich, wird eine Fläche am Druckregler weggeschaltet, dadurch wird die mit Druck be aufschlagte Fläche kleiner und Regelbereich des Druckreglers größer. Für einen Gang; der nur 4 bar erfordert, wird eine Fläche zugeschaltet, der Regelbereich wird somit verkleinert, wodurch eine genauere Regelung erreicht werden kann. Dies kann durch Addition von Flächen im Regelventil erfolgen. Die Umschaltung von einem Regelbereich auf einen anderen kann beispielsweise auch über den Schaltdruck eines anderen Schaltelementes eingestellt werden. Die Ansteuerung des Schaltelementes und die damit verbundene Anpassung der Regelbereiche durch Zu- bzw. Wegschalten einzelner Flächen kann beispielsweise durch ein Schaltventil erfolgen. Weitere Ausführungsformen der Erfindung wären beispielsweise eine definierte Einstellung des Flächenverhältnisses oder die Abschaltung der Flächen im Regelventil, wodurch sich im Regelventil eine größtmögliche Überdeckung einstellen würde. Damit würde die Leckage annähernd auf Null reduziert und der Druck direkt durchgeschaltet.
  • Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung ist aber nicht auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.
    •
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 den Schaltzustand eines erfindungsgemäßen Druckregelventils für einen großen Regelbereich und
  • 2 den Schaltzustand eines erfindungsgemäßen Druckregelventils für einen kleinen Regelbereich.
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Druckregler in einem automatischen Getriebe mit einem Schaltelement 1 und einem Kolben 2, der gezielt in eine Anlegeposition gebracht werden muß, um ein sanftes Schließen des Schaltelementes 1 zu ermöglichen. Beim Schalten von einem Gang in einen anderen Gang muß die Drehzahldifferenz im zuzuschaltenden Schaltelement geregelt und das hohe Drehzahlniveau des Fahrzeugmotors auf Null reduziert werden, was eine sehr genaue Regelung eines Drucks in einer Leitung 3 erforderlich macht. Der Druck in der Leitung 3 wird mit Hilfe eines Regelventils 4 reduziert. Das Regelventil 4 wird durch einen Proportionalmagnet 10 betätigt. Das Schaltelement 1 wird so lange befüllt, bis der Kolben 2 an einem Lamellenpaket 9 anliegt, um eine Lastübernahme zu ermöglichen. Über ein Schaltventil 5 kann der Regelbereich eingestellt werden. Wird das Schaltventil 5 nicht gegen die Federkraft geschaltet, wird der Druck in der Leitung 3 nur auf eine Fläche 6 des Regelventils 4 zurückgeführt. Im Regelventil 4 bewirkt der Druck in der Leitung 3 einen Druckabfall über Spalte, ein Kolben 7 wird durch ein sich einstellendes Kräftegleichgewicht in eine definierte Position gebracht, was einen großen Regelbereich ermöglicht.
  • In 2 wird das Schaltventil 5 gegen die Federkraft geschaltet, wodurch eine weitere Fläche 8 mit Druck beaufschlagt wird, wodurch der Kolben 7 im Regelventil 4 verschoben und der Druck in der Leitung 3 reduziert wird. Dies ermöglicht eine feinere Regelung, da der Regelbereich verkleinert wird.
    • 1
    Schaltelement
    2
    Kolben
    3
    Leitung
    4
    Regelventil
    5
    Schaltventil
    6
    Fläche
    7
    Kolben
    8
    Fläche
    9
    Lamellenpaket
    10
    Proportionalmagnet

Claims (4)

  1. Druckregler für ein Schaltelement (1) in einem Automatgetriebe mit einem Regelventil (4) und einem Schaltventil (5), dadurch gekennzeichnet , daß durch gezielte Druckbeaufschlagung von Flächen (6, 8) am Regelventil (4) verschiedene Druckbereiche eingestellt werden können.
  2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (6, 8) am Regelventil (4) über das Schaltventil (5) zu- bzw. weggeschaltet werden.
  3. Druckregler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Flächen (6, 8) am Regelventil (4) mit Hilfe des Schaltventils (5) gewechselt wird.
  4. Druckregler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (6, 8) am Regelventil (4) über das Schaltventil (5) addiert werden.
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