DE1905890B2 - Hydraulisches Steuersystem für ein selbsttätig schaltbares Kraftfahrzeugwechselgetriebe - Google Patents

Description

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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische DarsMhing eines Kraftfahrzeugwechselgetriebes,

Fig.2 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels eines hydraulischen Steuersystems zur Steuerung des Getriebes nach Fi g. 1,

F i g. 3 d«e Arbeitsweise des in F i g. 2 dargestellten Einstellventils,

Fig.4 den Arbeitsbereich des in Fig.2 und 3 gezeigten Einstellveatils in bezug auf die Hochschaltcharakteristik,

Fig.5 den bei Ansteigen des Maschinendrehmoments ansteigenden Flüssigkeitsdruck und

F i g. 6 und 7 weitere Ausfühnmgsbeispiele für das in den F i g. 2 und 3 dargestellte Einstel'ventil.

Fig. 1 zeigt in schematischer Form ein typisches selbsttätig schaltbares Kraftfahrzeugwechselgetricbe mit einem dreiteiligen Drehmomentwandler und zwei Planetenradsätzen. Wenn ein solches Getriebe als Beispiel für die Beschreibung der Erfindung verwendet wird, so ist als selbstverständlich unterstellt, daß die vorliegende Erfindung auf irgendeine Vorrichtung mit einem Drehmomentwandler oder einer hydraulisehen Kupplung und einer Mehrzahl von Planetenradsätzen anwendbar ist, wobei ein hydraulisches Steuersystem vorgesehen ist, um ein selbsttätiges Schalten zwischen den Geschwindigkeitsbereichen zu erhalten.

Das dargestellte Getriebe enthält eine Eingangswelle 1, eine Ausgangs- oder Abtriebswelle 2, einen Drehmomentwandler 3, zwei Reibungskupplungen 4 und 5, zwei Reibungsbremsen 6 und 7, wobei jede Kupplung und jede Bremse durch hydraulischen Druck betätigt wird; sie enthält ferner zwei Planetenradsätze 8 und 9, eine Einwegbremse oder Sperre 10 und ein Gehäuse 11, in dem die Planetenradsätze und die Reibungselemente aufgenommen sind. Der Drehmomentwandler 3 hat ein Pumpenrad 12, das mit der Eingangswelle 1 verbunden ist, ein Turbinenrad 13, das von dem Pumpenrad 32 angetrieben ist, und einen Stator 14, der über eine Einwegkupplung 16 mit einer festen Welle 15 verbunden und mit Arbeitsflüssigkeit gefüllt ist, die das Antriebsdrehmoment überträgt. Das durch die ßingangswelle 1 über das Pumpenrad 12 und die Arbeitsflüssigkeit auf das Turbinenrad 13 übertragene Drehmoment wird durch eine Zwischenwelle 17, die mit dem Turbinenrad 13 und mit den Reibungskupplungen 4 und 5 verbunden ist, übertragen.

Die Reibungskupplung 4 ist über ein trommeiförmiges Außenrad 18 mit Sonnenrädern 19 und 20 des Planetenradsatzes 8 bzw. 9 verbunden. Die Reibungskupplung 5 ist über eine Zwischenwelle 21 an ein Ring- oder Außenrad 22 des Planetenradsatzes 8 angeschlossen. Eine Mehrzahl von Planetenrädern 23 kämmen mit dem Ringrad 22 und dem Sonnenrad 19, und sie sind aaf einem Träger 24 befestigt, der fest mit der Abtriebswelle 2 verbunden ist, welche ihrerseits fest an ein Ringrad 25 des hinteren Planetenradsatzes 9 angeschlossen ist. Eine Mehrzahl von Planetenrädern 26, die mit dem Ringrad 25 und dem Sonnenrad 20 kämmen, sind von einem Träger 27 getragen, der an die Reibungsbremse 7 und die Einwegbremse 10 angeschlossen ist. Die Reibungsbremse 7 verbindet bei ihrem Einschalten den Plane-, tenradträger 27 und die Einwegbremse 10, die eine Drehung des Trägers 27 nur in der durch einen Pfeil angedeuteten Drehrichtung der Eingangswelle 1 erlaubt. Die Reibungsbremse 6 verbindet bei Anlage an die Trommel 18 die Sonnenräder 19 und 20 durch eine hohle Übertragungswelle 28.

Das in F i g. 1 gezeigte Getriebe bildet drei Vorwärtsgeschwindigkeitsbereiche und einen Rückwärtsgeschwindigkeitsbereich, und zwar durch geeignetes Kuppeln oder Einschalten der Reibungselemente, wie in der Tafel 1 dargestellt ist.

Tafel 1

Geschwindig keitsbereich	Über setzungs verhältnis	Reibungselement eingeschaltet Kupplung 4 Kupplung 5 Bremse 6	O	O	Bremse 7	Einweg bremse 10
1.	2,45		O	—		O
2.	1,45	—	O	—	—	—
3.	1,00	O	O	,	—	—
I.Hand	2,45	—	__	O	O
Rückwärts	2,18	O		O

In der Tafel 1 bedeutet:

»o«, daß das Reibungselement eingeschaltet oder die Einwegbremse gesperrt ist; »—«, daß das Reibungselement ausgeschaltet oder bezüglich seiner Drehung frei ist.

Bei der ersten,-von Hand eingestellten Geschwindigkeit (Zeile 4 in der Tafel) ist diese niedrig.

In F i g. 1 ist das die Reibungselemente steuernde hydraulische System nicht dargestellt, jedoch sind einige fraktionelle Glieder gezeigt. Es sind dies eine von der Maschine angetriebene Flüssigkeitspumpe 101 sowie eine Regelventilanordnung 112 und 113, die mit der Abtriebswelle 2 verbunden ist.

F i g. 2 zeigt ein Schaltbild eines hydraulischen Steuersystems, das zur Steuerung des in Fig.! dar-

gestellten Getriebes gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung geeignet ist. Das hydraulische Steuersystem enthält einen Flüssigkeitsbehälter 100, die Flüssigkeitspumpe 101, ein Leitungsdruck-Regelventil 102, ein Leitungsdruck-Hilfsventil 103, ein handbetätigtes Wählventil 104, ein »Eins-Zwei«-Schaltventil 105, ein »Zwei-Drei«- Schaltventil 106, ein Drosselventil 107, ein Drossel-Modulatorventil 108 und ein fußbetätigtes Kickdownventil 109. Ferner enthält das Steuersystem ein erstes Regelventil 112, ein zweites Regelventil 113, ein Leitungsdruck-Reduzierventil 114, ein Abschlußventil 116 für den zweiten Geschwindigkeitsbereich, ein Einstellventil 130, ein Drehmomentwandler-Überdruckventil 117 und ein Drehmomentwandler-Rückschlagventil 118 in der Leitung 217, um ein gewünschtes selbsttätiges Schalten zwischen den obenerwähnten Geschwindigkeitsbereichen durch Einleiten eines vorbestimmten Leitungsdrucks auf die Reibungselemente zu erreichen. Weiterhin enthält das ao Steuersystem einen Drehmomentwandler-Ölkühler

119, eine hydraulische Servoeinrichtung 120 für das Kuppeln der Reibungskupplung 4 durch Einleiten eines hydraulischen Drucks auf die Servoeinrichtung

120, eine hydraulische Servoeinrichtung 121 zur Betätigung der Reibungskupplung 5, eine hydraulische Servoeinrichtung 122 zur Betätigung der Reibungsbremse 6, eine Einschaltkammer 123 sowie eine Ausschaltkammer 124 für das Einschalten bzw. Lösen der hydraulischen Servoeinrichtung 122 und eine hydraulische Servoeinrichtung 125 für die Betätigung der Reibungsbremse 7. Darüber hinaus sind Steuerteile vorgesehen, nämlich ein Beschleunigungspedal 500, ein Kraftstoff drosselventil 501, eine Vakuum-Membran-Einheit 502, ein fußbetätigter Schalter 503 zur Betätigung des Drosselventils 107 und ein Solenoid 504 sowie weiter Betätigungs- und Steuerleitungen, die in entsprechender Weise die Ventile und Bauteile verbinden, um die gewünschte hydraulische Steuerung des Getriebes zu erreichen.

Die Arbeitsflüssigkeit des hydraulischen Steuersystems, die Arbeitsflüssigkeit des Drehmomentwandlers 3 und die Schmierflüssigkeit des Getriebes wird von einer einzigen hydraulischen Druckquelle, nämlich in einer in bestimmter Weise arbeitenden Flüssigkeitsförderpumpe 101 geliefert, die, wie in F i g. 1 gezeigt ist, von der Maschine angetrieben wird und Flüssigkeit aus dem Behälter 100 über die Saugleitung 199 ansaugen kann, um diese unter Druck über die Leitung 200 zu den obengenannten Bauteilen zu fördern. Der Flüssigkeitsdruck in der Leitung 200 ist die Hauptquelle des hydraulischen Kreises und wird als Leitungsdruck bezeichnet

Der Leitungsdruck in der Leitung 200 wird durch die Leitungsdruck-Regelventilanordnungen 102 und 103 geregelt Die unter Druck stehende und dem Drehmomentwandler 3 über die Leitung 200 durch das Druckregelventil 102 und die Leitung 216 zugeführte Flüssigkeit wird durch das Drehmomentwandler-Überdruckventil 117 geregelt, das verhindert, daß der Flüssigkeitsdruck über einen vorbestimmten Wert hinaus anwächst. Der Flüssigkeitsdruck in dem Drehmomentwandler 3 wird durch das Drehmomentwandler-Rückschlagventil 118 aufrechterhalten, und die durch das Rückschlagventil 118 tretende Flüssigkeit wird über einen ölkühler 119 den zu schmierenden Teilen über die Leitung 218 zugeführt.

Das handbetätigte Wählventil 104 enthält einen Ventilkörper 320, der von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigt wird, um den in der Leitung 200 herrschenden Leitungsdruck in die Leitungen 201 bis 206 gemäß den gewählten Stellungen des nicht dargestellten Schalthebels, wie in der Tafel 2 gezeigt ist, einzubringen.

Tafel 2

Leitung	Gewählte Stellung	R N	D	2	1
	P	_ _	O	O	O
201	_	— —	O	O	—
202	—		O
203		O	—	O	O
204	O	O	—	—	O
205	O	O
206

In der Tafel 2 bedeutet:

»o«, daß die Leitung in der gewählten Schaltstellung an den Leitungsdruck angeschlossen ist;

»—«, daß in der gewählten Schaltstellung eine Verbindung zur Auslaßöffnung besteht.

Die Betätigung des Getriebes gemäß Fig. 1 geht entsprechend den gewählten Stellungen P, R, N, D, 2 und 1 folgendermaßen vor sich:

P : Die Abtriebswelle 2 ist durch eine nicht gezeigte Sperrvorrichtung gesperrt;

R : Rückwärtsfahrt;

N : Neutrale Stellung, wobei kein Drehmoment auf die Abtriebswelle 2 übertragen wird;

D : Vorwärtsfahrt, wobei das dargestellte Getriebe selbsttätig zwischen dem ersten, zweiten und dritten Geschwindigkeitsbereich geschaltet wird;

2 : Der zweite Geschwindigkeitsbereich kann nicht verlassen werden;

1 : Herunterschalten vom zweiten auf den ersten Geschwindigkeitsbereich und Einhalten des ersten Geschwindigkeitsbereichs.

Der Ventilkörper 320 des handbetätigten Schaltventils 104 ist in F i g. 2 in der neutralen oder N-Stellung gezeichnet, wobei alle Arbeitsleistungen gegenüber dem Leitungsdruck gesperrt und mit Auslaßöffnungen »EX« verbunden sind, die ihrerseits über nicht dargestellte Leitungen mit dem Behälter 100 in Verbindung stehen.

Wenn der Fahrer das handbetätigte Wählventil 104 in die Stellung D für die automatische Drei-Geschwindigkeiten-Stellung für Vorwärtsfahrt schiebt, dann werden die Leitungen 201, 202 und 203 an die Leitung 200, in der der Leitungsdruck herrscht, angeschlossen. Der dann durch die Leitung 201 zugeführte Leitungsdruck betätigt die hydraulische Servoeinrichtung 121, um die Reibungskupplung 5 über alle drei Bereiche der Vorwärtsfahrt zu kuppeln. Ferner steht die Leitung 201 mit dem »Eins-Zwei«- Schaltventil 105 und dem ersten Regelventil 112 in Verbindung. Über die Leitung 203 wird Leitungsdruck auf das »Zwei-Dreü-Schaltventil 106 gegeben.

Das »Eins-ZweU-Schaltventil 105 hat einen Ventilkörper 326, der unter dem Einfluß einer Feder 327

steht, um den Ventilkörper 326 in der in F i g. 2 ge- 335 nach rechts bewegt, um die Leitung 202 mit der zeigten, rechtsseitigen Stellung bei erstem Geschwin- Leitung 212 zu verbinden, so daß der Einschaltkamdigkeitsbereich zu halten und um die Leitung 201 mer 123 der hydraulischen Servoeinrichtung 122 Leigegen jede Verbindung zu sperren. Damit wird ledig- tungsdruck zugeführt wird, um die Reibungsbremse 6 lieh die Reibungskupplung 5 eingekuppelt, und das 5 einzuschalten. Damit wird der zweite Geschwindig-Fahrzeug fährt infolge der Einschaltung der Einweg- keitsbereich erreicht. Der Ventilkörper 335 behält Bremse 10, wie in Tafel 1 gezeigt ist, vorwärts im seine rechtsseitige Stellung über die gewählte Stellung ersten Geschwindigkeitsbereich. Da die Einweg- »2« bei und wird nicht durch Betriebszustände des bremse 10 wirksam ist, treibt in diesem Fall die Ma- Fahrzeugs, wie Geschwindigkeit oder Drosselöffnung, schine die Räder an, jedoch können die Räder nicht io beeinflußt.

die Maschine antreiben, so daß die Maschinenbrems- Wählt der Fahrer die Stellung »1«, indem er das

funktion infolge der freien Drehung der Einweg- handbetätigte Wählventil 104 verschiebt, so wird die Bremse 10 nicht wirksam ist. Steigt die Fahrzeug- Druckleitung 200 mit den Leitungen 201, 204 und geschwindigkeit an, so drückt der von der Regel- 205 verbunden. Wie vorher wirkt der Leitungsdruck ventilanordnung 112 und 113 erzeugte Regeldruck, 15 über die Leitung 201 dahin, daß die Reibungskuppder der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht und über lung 5 über die gesamte Stellung »1« gekuppelt ist. die Leitung 220 zugeführt wird, den Ventilkörper 326 Über die Leitung 205 ist die Druckleitung mit der nach links, so daß eine Verbindung zwischen den Leitung 215 verbunden, wenn das »Eins-Zwei«- Leitungen 201 und 211 hergestellt wird, die auf die Schaltventil 105 in der in F i g. 2 gezeigten rechten Einschaltkammer 123 der hydraulischen Servoein- ao Stellung ist, so daß der Leitungsdruck die hydraurichtung 122 der Reibungsbremse 6 einwirkt, wo- lische Servoeinrichtung 125 zum Einschalten der Reidurch die Reibungsbremse 6 eingeschaltet wird, um bungsbremse 7 betätigt, wodurch der erste Geschwinden zweiten Geschwindigkeitsbereich der Kraftüber- digkeitsbereich erhalten wird. Wenn das »Eins-Zwei«- tragungsvorrichtung, wie in Tafel 1 gezeigt ist, zu Schaltventil 105 durch den Regeldruck über die Leierreichen. ²5 tung 220 in der linken Stellung gehalten wird, während Das »Zwei-Drei«-Schaltventil 106 hat einen Ven- das Handwählventil in die Stellung »1« aus anderen tilkörper 330, der, wie in F i g. 2 gezeigt ist, durch Stellungen verschoben wird, so wird die Leitung 201 eine Feder 331 im ersten und zweiten Geschwindig- über die Leitung 211, das Abschlußventil 116 für den keitsbereich nach rechts gedrückt wird. Steigt die zweiten Geschwindigkeitsbereich und die Leitung 212 Fahrzeuggeschwindigkeit weiter an, so wächst der 30 mit der Einschaltkammer 123 der hydraulischen Regeldruck in der Leitung 220 derart ausreichend an, Servoeinrichtung 122 verbunden, um die Reibungsum den Ventilkörper 330 nach links zu drücken, so bremse 6 einzuschalten. Damit wird der zweite Gedaß die Leitung 203 mit der Leitung 214 über eine schwindigkeitsbereich erreicht. In der Stellung »1« Vertiefung in dem Ventilkörper 330 in Verbindung werden die Leitungen 203 und 206 entleert, so daß kommt. Durch die Leitung 214 wird der Leitungs- 35 der dritte Geschwindigkeitsbereich nicht zu erhalten druck der hydraulischen Servoeinrichtung 120 züge- ist, da die Reibungskupplung 4 nicht gekuppelt ist. führt, um die Reibungskupplung 4 zu kuppeln, und Wird das »Eins-Zweie-Schaltventil 105 nach rechts er wird ebenso der Ausschaltkammer 124 der hydrau- bewegt, dann wird wie vorher der erste Geschwindiglischen Servoeinrichtung 122 zugeführt, um die Rei- keitsbereich erhalten, und der Leitungsdruck bewegt bungsbremse 6 zu lösen. Da zwischen den Kammern 40 über die Leitung 215 den Ventilkörper 326, indem er 124 und 123 ein Flächenunterschied vorgesehen ist, auf dessen linkes Ende wirkt, so daß der erste Gewird die Reibungsbremse freigegeben, wenn beiden schwindigkeitsbereich beibehalten bleibt. Da in diesem Kammern 124 und 123 Leitungsdruck zugeführt Fall die Reibungsbremse 7 eingeschaltet ist, ist der wird, so daß ein weicher Schaltvorgang zwischen dem Planetenträger 27 des hinteren Planetenradsatzes 9 in zweiten und dritten Geschwindigkeitsbereich erreicht 45 beiden Richtungen gehalten, so daß eine Motorwird. Auf diese Weise wird das Getriebe nach F i g. 1 Brems-Funktion anders als im ersten Geschwindigim dritten Geschwindigkeitsbereich oder durch di- keitsbereich der Stellung D erhalten werden kann, rekte Kupplung angetrieben. ^{wird das} hanabetätigte Wählventil 104 in die Wählt der Fahrer die Stellung »2«, indem er das Rückwärtsfahrt-Stellung R verschoben, so wird der handbetätigte Wählventil 104 verschiebt, so wird der 50 Leitungsdruck durch die Leitung 200 den Leitungen Leitungsdruck aus der Leitung 200 den Leitungen 204, 205 und 206 zugeführt Über die Leitung 205

201 202 und 204 zugeführt. Wie bei Wahl der Stel- wird der Leitungsdruck zum Einschalten der Reilung »D« kuppelt der in der Leitung 201 herrschende bungsbremse 7 wie vorher angewendet, und die Leitungsdruck die Reibungskupplung 5 ein. Druckleitung wird über die Leitung 206, das »Zwei-

Das Abschlußventil 116 für den zweiten Geschwin- 55 Dreie-Schaltventil 106 und die Leitung 214 mit dei digkeitsbereich hat einen Ventilkörper 335, der, wie hydraulischen Servoeinrichtung 120 verbunden, um in Fig 2 gezeigt ist, durch eine Feder 336 in eine die Reibungskupplung4 zu kuppeln, so daß, wie ir, linke Stellung gedrückt wird, wenn die Leitungen Tafel 1 gezeigt ist, die Abtriebswelle 2 der Kraftüber-

202 und 203 beide an dem Leitungsdruck liegen oder tragungsvornchtung in umgekehrter Richtung dreht, beide zur Austrittsöffnung offen sind, so daß die Lei- 60 Die Regelventilanordnung 112 und 113 ist mit dei tungen 211 und 212 verbunden sind, wobei, wenn die Abtriebswelle 2 der Kraftübertragungsvorrichtung Leitung 211 mit dem Leitungsdruck verbunden wird, wie in Fi g. 1 gezeigt ist, verbunden und kann einer Druck der Einschaltkammer 123 der hydraulischen hydraulischen Druck auf die Leitung 220 geben, dei Servoeinrichtung 122 zugeführt wird, um die Rei- die Fahrzeuggeschwindigkeit wiedergibt, bungsbremse 6 einzuschalten. Ist die Stellung »2« 65 Als Maß für das Maschinendrehmoment kann du gewählt, so herrscht in der Leitung 202 der Leitungs- Drosselöffnung oder der Druck im Eingangssammle druck, und die Leitung 203 ist mit der Austritts- der Maschine oder beides benutzt werden. Im ge öffnung verbunden. Dadurch wird der Ventilkörper zeigten Beispiel wird das Maschinendrehmomen

ίο

durch den Druck im Maschineneingangssammler ge- einen Ventilkörper 401 und eine Feder 402. Auf da; funden. In einer gewöhnlichen Brennkraftmaschine ist rechte Ende des Feldes 403 des Körpers 401 wire das Maschinendrehmoment um so höher, je niedriger über die Leitung 220 Regeldruck aufgebracht, um der der Druck im Eingangssammler ist. Um das Ma- Körper 401 entgegen der Kraft der Feder 402 nach schinendrehmoment zu finden, ist die Vakuum-Mem- 5 links zu bewegen, und es wird über die Leitung 20' bran-Einheit 502 mit einer Membran 343 vorgesehen, auf den Flächenunterschied zwischen den Felderr die sich gegen das rechte Ende des Drosselventils 107 403 und 404 Drosseldruck aufgebracht, um den Köranlegt. Wenn der Druck in der Vakuumkammer 505 per 401 nach rechts zu bewegen. Wenn die vom Reder Einheit 502 gleich dem Atmosphärendruck in der geldruck erzeugte Kraft größer ist als die von dei Kammer 506 ist, dann wird der Drosselventilkörper io Feder 402 und vom Drosseldruck erzeugte Kraft, se 340 durch die Feder 344 nach links bewegt, und es wird damit der Ventilkörper 401 nach links bewegt, wird ebenfalls, wenn das Vakuum in der Kammer um die Leitungen 207 und 222 zu verbinden, und 505 sich erhöht, der auf den Ventilkörper 340 ein- wenn der Regeldruck niedriger ist, wird die Leitung wirkende Druck vermindert. Das Drosselventil 107 222 entleert. Infolgedessen wird, wenn der Regelregelt den Leitungsdruck durch die Leitung 200, in- 15 druck ausreichend hoch ist, der Drosseldruck übei dem es einen Teil zur Auslaßöffnung hindurchläßt, die Leitung 207 auf die beiden Enden der Leitungsum einen hydraulischen Druck hervorzurufen, der druck-Regelventilanordnung 102 und 103 aufgedie einwirkende Kraft der Vakuum-Membran-Einheit bracht, und der Leitungsdruck steigt, da das Feld 502 und somit das Maschinendrehmoment auf der 314 kleiner als das Feld 319 ist, an, wenn der Dros-Leitung 207 wiedergibt. Der Drosseldruck wird über 20 seidruck oder das Maschinendrehmoment anwächst, die Leitung 207 auf das linke Ende des Leitungs- Das Einstellventil 130 hat nach einem Ausfühdruck-Hilfsventils 103 und auf das linke Ende des rungsbeispiel der Erfindung einen Ventilkörper 361 Drossel-ModulatorventUs 108, das mit dem »Zwei- und eine Feder 362, die den Ventilkörper 361 nach Drei«-Schaltventil 106 verbunden ist, aufgebracht, rechts drückt, wie in F i g. 2 gezeigt ist. Das linke so daß die Ventilkörper derart beaufschlagt sind, daß 25 Ende des Ventilkörpers 361 ist über die Leitung 207 sie den Schaltpunkt oder den Leitungsdruck in der mit dem Drosseldruck verbunden, während auf das Leitung 200 regeln. rechte Ende der Regeldruck aus der Leitung 220

Die Leitungsdruck-Regelventilanordnung 102 und wirkt. Auf diese Weise wird der Ventilkörper 361 103 besteht aus dem Leitungsdruck-Regelventil 102, nach rechts oder nach links gedrückt, und zwar in das einen Ventilkörper 310 und eine Feder 311 hat, 30 Abhängigkeit von dem das Maschinendrehmoment sowie aus dem Leitungsdruck-Hilfsventil 103 mit dem darstellenden Drosseldruck bzw. von dem die Fahr-Ventilkörper 313, der mit dem Körper 310 fluchtet. Zeuggeschwindigkeit darstellenden Regeldruck. Dei Der durch die ölpumpe 101 erzeugte Flüssigkeits- Ventilkörper 361 kann zwischen den Feldern unterdruck wird über die Leitung 200 zwischen die Felder pxhiedliche Flächen an beiden Enden aufweisen, um 314 und 315 des Körpers 310 eingeführt und drückt 35 die Wirkung der Drucksignale im notwendigen Ausden Körper 310 durch den Flächenunterschied zwi- maß zu ändern oder zu bestimmen,
sehen den Feldern 314 und 315 nach links gegen die Leitungen 233 und 234 sind an das Einstellventil Feder 311. Wenn der Flüssigkeitsdruck in der Lei- angeschlossen, die miteinander zwischen den Feldern tung 200 jenseits eines vorbestimmten Wertes liegt, des Ventilkörpers 361 verbunden sind, wenn dieser wird der Ventilkörper 310 nach links bewegt, um die 40 in der rechtsseitigen Stellung ist, wie in F i g. 2 geVerbindung zwischen den Leitungen 200 und 216 zeigt, und deren Verbindung gesperrt ist, wenn der zu öffnen und Arbeitsflüssigkeit des Drehmoment- Ventilkörper 361 in der linksseitigen Stellung ist. Das wandlers zuzuführen, wie vorher erwähnt wurde. andere Ende der Leitung 233 ist mit der Leitung 214 Wird der Flüssigkeitsdruck weiter erhöht, dann be- zwischen der Ausschaltkammer 124 der hydraulischen wegt sich der Ventilkörper 310 nach links, und dessen 45 Servoeinrichtung 122 der Reibungsbremse 6 und dem Feld 317 öffnet eine Auslaßöffnung, um einen Teil »Zwei-Drei«-Schaltventil 106 verbunden, während der Flüssigkeit abzuführen und den hydraulischen das andere Ende der Leitung 234 mit der Leitung 214 Druck in der Leitung 200 zu vermindern. Damit wird zwischen der Ausschaltkammer 124 und der hydrauein Gleichgewicht zwischen der einwirkenden Kraft lischen Servoeinrichtung 120 der Reibungsbremse 4 und der Federkraft hervorgerufen, und es wird in- 50 verbunden ist, wobei, um einen Bypass der Leitung folgedessen der Flüssigkeitsdruck in der Leitung 200 214 zur hydraulischen Servoeinrichtung 120 vorzuauf den gewünschten Leitungsdruck eingeregelt. sehen, nun eine Drosselstelie 370 angeordnet ist, die

Das Leitungsdruck-Hilfsventil 103 wirkt auf den den Flüssigkeitsstrom zur hydraulischen Servoein-Ventilkörper 310 des Regelventils 102 durch den richtung 120 drosselt. Für die Leitung 233 kann eine Ventilkörper 313 ein, wenn Flüssigkeitsdruck auf 55 andere Drosselstelle 371 vorgesehen sein, die den das linke Ende des Felds 319 durch die Leitung 207 Anteil an Flüssigkeit zur Servoeinrichtung 120 regelt, aufgebracht wird oder wenn durch die Leitung 206 wenn sowohl die Leitung 214 wie die Leitungen 233 der Flächenunterschied zwischen den Feldern 318 und 234 miteinander verbunden sind,
und 319 zur Wirkung kommt, so daß der Leitungs- Wenn der durch die Feder 362 aufgebrachte Druck druck anwächst, um ein Gleichgewicht zwischen den 60 und der Drosseldruck in der Leitung 207 höher sind Kräften zu erhalten Wenn im Gegensatz hierzu Flüs- als die Kraft des Regeldrucks, so wird der Ventilkörsigkeitsdruck auf das rechte Ende des Körpers 310 per 361, wie in Fig.2 gezeigt ist, nach rechts gedes Regelventils 102 durch die Leitung 222 aufge- drückt. Damit fließt, wenn die Leitung 214 an den bracht wird, um den Körper 310 nach links zu drük- Leiiungsdruck angeschlossen ist, um die Reibungsken, so wird der eingeregelte I^eitungsdruck in der 65 kupplung 4 zu kuppeln, Flüssigkeit durch die Lei-Leitung 2(H) entsprechend vermindert, um wieder ein tung 214 und durch die Leitungen 233 und 234, so Gleichgewicht /u erhalten. daß die Reibungskupplung 4 schnell schaltet. Wenn

Das Primer I eitungsdruck-Reduzierventil 114 hat andererseits der in der Leitunß 220

geldruck die einwirkende Kraft übersteigt, dann wird darstellt. Die vorerwähnten Drucksignale sind in dem der Ventilkörper 361, wie in F i g. 3 gezeigt ist, nach Diagramm der F i g. 5 im Verhältnis zum Maschinenlinks bewegt, um die Verbindung zwischen den Lei- drehmoment gezeigt, wobei die Linie A den Leitungstungen 233 und 234 zu sperren, so daß die Flüssig- druck, die Linie B den Drosseldruck und die Linie C keit nur durch die Leitung 214 mit der Drosselstelle 5 den Drosselhilfsdruck darstellt.
370 fließUum ein verzögertes Schalten der Reibungs- F i g. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform des Einkupplung 4 zu bewirken. Stellventils gemäß der Erfindung. Das hydraulische

F i g. 4 zeigt den Arbeitsbereich des Ventilkörpers Steuersystem der F i g. 6 ist dem in F i g. 2 gezeigten

361 des Einstellventils 130 und die »Zwei-Drei«- System bis auf das Einstellventil 131 gleichartig, so

Hochschaltcharakteristik im Verhältnis zur Fahrzeug- io daß eine eingehende Beschreibung nicht notwendig

geschwindigkeit und zum Drosseldruck. Der schraf- ist.

fierte Bereich in F i g. 4 bedeutet, daß der Ventilkör- Das Einstellventil 131 hat einen Ventilkörper 363

per 361 nach links verschoben ist, wie in F i g. 3 ge- und eine Feder 364. Leitungsdruck wird auf die linke

zeigt ist. Endfläche des Ventilkörpers 363 über die Leitung

Die Arbeitsweise des Einstellventils 130 ist folgen- 15 201 aufgebracht, während über die Leitung 220 Redermaßen: Im Fall des »Zwei-Drei«-Hochschaltens geldruck auf die rechte Endfläche des Ventilkörpers bei hohem Maschinendrehmoment liegt, da der Dros- 363 wie vorher aufgebracht wird. Da der Leitungsseidruck hoch ist, der Schaltpunkt höher über dem druck höher als der Drosseldruck ist, sind drei Felder schraffierten Bereich in Fig.4, und die Reibungs- 365, 366 und 367 mit unterschiedlichen Flächen kupplung 4 schaltet schnell, um ein Überlappen so- 20 vorgesehen, um die einwirkenden Kräfte auszugleiwohl des Einschaltens der Kupplung 4 wie der chen, und die Vertiefung zwischen den Feldern 365 Bremse 6 herbeizuführen, so daß ein passendes zeit- und 366 kann entleert werden.

liches Verhältnis zu dem hohen Maschinendrehmo- Wie in Fig.5 gezeigt ist, ist der Leitungsdruck

ment erhalten wird. niedrig, wenn das Maschinendrehmoment niedrig ist,

Im Fall des »Zwei-Drei«-Hochschaltens bei nied- 25 so daß, wenn der Regeldruck die von der Feder 364

rigem Maschinendrehmoment, d. h., wenn das Be- und vom Leitungsdruck durch den Flächenunterschied

schleunigungspedal während der Fahrt schnell frei- einwirkende Kraft übersteigt, der Ventilkörper 363

gegeben wird, liegt der Schaltpunkt in dem in F i g. 4 nach links bewegt wird, um wie vorher die Verbin-

gezeigten schraffierten Bereich. Da der Ventilkörper dung zwischen den Leitungen 233 und 234 zu sper-

361 nach links bewegt ist, um die Verbindung zwi- 30 ren. Damit fließt die Flüssigkeit in der Leitung 213

sehen den Leitungen 233 und 234 zu sperren, wird lediglich durch die Drosselstelle 370, so daß das

das Schalten der Reibungskupplung 4 verzögert, so Schalten der Reibungskupplung 4 verzögert wird, um

daß die Überlappung des Einschaltens sowohl der ein neutrales Schalten sowohl der Kupplung 4 als

Kupplung 4 wie der Bremse 6 vermindert oder neu- auch der Bremse 6 zu erzeugen und ein dem niedri-

tral wird, wodurch ein weiches Hochschalten bei 35 gen Maschinendrehmoment angepaßtes weiches

niedrigem Maschinendrehmoment erhalten wird. Schalten hervorzurufen. Die Arbeitsweise des Ein-

Wird das handbetätigte Wählventil 104 in die Stellventils 131 ist der des in den F i g. 2 und 3 darge-Stellung »Eins« oder »Zwei« gebracht, wird kein stellten Einstellventils 130 gleichartig. In der Stel-Flüssigkeitsdruck auf die Leitung 214 aufgebracht, so lung »/?« des handbetätigten Wählventils 104 wird, daß durch das Einstellventil 130 keine Wirkung her- 40 da kein Flüssigkeitsdruck auf die Leitung 201 für den vorgerufen wird. In der Stellung »/?« wird, da kei.. I eitungsdruck und die Regeldruckleitung 220 aufge-Regeldruck über die Leitung 220 hervorgerufen wird, bracht wird, der Ventilkörper 363 in der rechtsseitider Ventilkörper 361 des Einstellventils in der rech- gen, in F i g. 6 dargestellten Lage durch die Feder ten, in F i g. 2 gezeigten Endlage gehalten, so daß zur 364 gehalten, um die Verbindung zwischen den Lei-Betätigung der Reibungskupplung 4 keine Wirkung 45 tungen 233 und 234 aufrechtzuerhalten, so daß durch hervorgerufen Nvird. das Einstellventil 131 keine Wirkung hervorgerufen

Durch Vorsehen des Einstellventils 130 gemäß der wird.

vorliegenden Erfindung zur Regelung des der Rei- F i g. 7 zeigt ein hydraulisches Steuersystem mit bungskupplung 4 zugeführten Flüssigkeitsstromes einem Drosselhilfsventil 140 und einem Einstellventil durch Verschiebung des Ventilkörpers 361 im Ver- 50 132 als dritte Ausführungsform für die vorliegende hältnis zu dem die Fahrzeuggeschwindigkeit darstel- Erfindung. Andere Teile des hydraulischen Steuerlenden Regeldruck und zu dem die Maschienbela- systems nach Fig. 7 sind dem in Fig. 2 gezeigter stung darstellenden Droselldruck wird somit das Ein- Steuersystem aus Gründen der Übersichtlichkeil schalten der Reibungskupplung 4 bei niedrigem Ma- gleichartig.

schinendrehmoment verzögert, so daß der erwünschte 55 Das Drosselhilfsventil 140 hat einen Ventilkörpei

Hoch sch altvorgang ohne einen übermäßigen Stoß 372 sowie eine Feder 373 und ist über die Leitunf

durchgeführt wird. 207 zur rechten Endfläche und die nächstgelegene

Als das Einstellventil 130 gemäß der Erfindung öffnung mit dem Drosseldruck verbunden, durch die steuernde Drucksignale werden der die Fahrzeugge- leitung 235 wird Drosseldruck auf die dritte öffnung schwindigkeit wiedergebende Regeldruck und der das 60 und über die Leitung 200 Leitungsdruck auf die Maschinendrehmoment wiedergebende Drosseldruck vierte öffnung aufgebracht. Wenn der Drosseldrucl in gegensätzlichem Verhältnis verwendet. Außer dem niedrig ist, ist die durch den Drosseldruck auf die Drosseldruck in der Leitung 207 stellen auch andere rechte Endfläche des Feldes 374 des Ventilkörper! Drucksignale die Maschinenbelastung dar, nämlich 372 einwirkende Kraft geringer als die Kraft der Feein Drosselhilfsdruck, der vom Drosseldruck geregelt 65 der 373 und des auf den Flächenunterschied zwischer wird, um ihn als Steuerdrucksignal zu verwenden, und den Feldern 374 und 375 aufgebrachten Drossel der Leitungsdruck, der durch den Drosseldruck be- drucks, so daß der Ventilkörper 372 in der in Fig.* einflußt wird und indirekt die Maschinenbelastung gezeigten rechtsseitigen Endstellung gehalten ist, unc

der Hilfsdrosseldruck fiber die Leitung 235 ist gleich dem Drosseldruck in der Leitung 207, wie in F i g. 5 dargestellt ist, in welcher der Hilfsdrosseldruck (Linie C) mit dem Drosseldruck (Linie δ) zusammenfällt.

Wenn der auf die rechte Endfläche des Ventilkörpers 372 aufgebrachte und einwirkende Drosseldruck über die Gegenkraft hinaus erhöht wird, wird der Ventilkörper 372 nach links bewegt, um die Leitung 200 für den Leitungsdruck teilweise zu öffnen, und w es wird ein Gleichgewicht zwischen dem einwirkenden Drosseldruck und der Kraft der Feder 373 und ein Flüssigkeitsdruck, der höher ist als der Drosseldruck und niedriger als der Leitungsdruck, der auf den Flächenunterschied zwischen den Feldern 374 und 375 aufgebracht wird, erzeugt Der Flüssigkeitsdruck wird über die Leitung 235 als Drosselhilfsdruck auf das Drosselmodulatorventil 108 aufgebracht, und der modulierte Druck wird dem »Zwei-Drek-Schaltventil 106 und dem »Eins-Zweie-Schaltventil 105 an Stelle ao _t des Drosseldrucks in dem hydraulischen Steuersystem gemäß der Fig.2 zugeführt, um einen geeigneten Schaltpunkt im Verhältnis zum Maschinendrehmoment zu erhalten.

Das Einstellventil 132 hat einen Ventilkörper 368 und eine Feder 369. Regeldruck wird über die Leitung 220 und Drosselhilfsdruck über die Leitung 235 auf das rechte bzw. linke Ende aufgebracht. Die übrige Verbindung und Arbeitsweise des Einstellventifc 132 ist dem in F i g. 2 gezeigten Einstellventil 130 gleichartig. Wenn, wfe vorher, die einwirkende Kraft des Reeeldrucks aus der Leitung 220 geringer ist als die Kraft der Feder 369 und der Drosselhilfsdruck in der Leitung 235, wird der Ventilkörper 368 in der rechten Endlage, die in F i g. 7 gezeigt is^ gehalten, so daß der über die Leitung 214 aufgebrachte Leitungsdruck frei durch die Leitungen 233 und 234 zu der hydraulischen Servoeinrichtung 120 der Reibungskupplung 4 fließt Damit schaltet die Reibungskupplung 4 schnell, so daß ein weiches Schalten bei hohem Maschinendrehmoment erhalten wird.

Wenn im Gegensatz hierzu die vom Regeldnick her einwirkende Kraft die Kraft der Feder und des Hilfsdrosseldrucks übersteigt, wird der Ventilkorper 368 nach links bewegt, um die Verbindung zwischen den Leitungen 233 und 234 zu sperren, so daß Flüssigkeit aus der Leitung 214 lediglich über die Drosselstelle 370 zur hydraulischen Servoeinrichtung 120 fließt Damit wird das Einschalten der Reibungskupplung 4 verzögert, um sowohl für die Kupplung 4 wie für die Bremse 6 ein neutrales Schalten zu bewirken, so daß ein geeignetes Schalten ohne irgendeinen übermäßigen Stoß bei niedrigem Maschinendrehmoment zu erhalten ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. sung des Motors führt, daß ein störender Schalistoß

   Patentanspruch: auftritt. Daher müssen Maßnahmen getroffen werden,

   um einen solchen Stoß zu verhindern bzw. zu mil-

   Hydraulisches Steuersystem für ein über Rei- dem. Dieses Problem und Lösungen dafür sind bebungselemente selbsttätig schaltbares Kraftfahr- 5 kannt.

   zeugwechselgetriebe mit mehreren Geschwindig- Aus der DT-AS 1205 396 ist es bekannt, bei

   keitsbereichen, mit einer Flüssigkeitspumpe zur einem Steuersystem mit den Merkmalen des Ober-Erzeugung von Leitungsdruck, einem Leitungs- begriffe des Patentanspruchs in dem zur Ausschaltdruckregelventil, mehreren hydraulischen Servo- kammer der zweiten Servoeinrichtung führenden einrichtungen zur Betätigung der Reibungs- io Zweig der ersten Leitung eine Drosselstelle sowie zur elemente bei Zufuhr von Leitungsdruck, darunter Umgehung der Drosselstelle eine zweite Leitung voreine erste und eine zweite Servoeinrichtung (120 zusehen, in der ein Steuerventil angeordnet ist. Dieses bzw. 122) zur Betätigung eines ersten bzw. eines Steuerventil öffnet die zweite Leitung, wenn der dem zweiten Reibungselementes zur Erzielung eines Motordrehmoment entsprechende Druck und/oder höheren bzw. eines niedrigeren Geschwindigkeits- 15 der Regeldruck hoch ist. Dies hat zur Folge, daß das beoeiches, ferner mit einer Schaltventilanordnung zweite Reibungselement sowohl bei hohem Regelzur Steuerung der Verteilung des Leitungsdruckes druck als auch bei hohem dem Motordrehmoment auf die Servoeinrichtungen, einem Regelventil, entsprechenden Druck schnell gelöst und schnell eindas einen der Fahrzeuggeschwindigkeit entspre- geschaltet werden kann. Beim Herunterschalten von chenden Regeldruck erzeugt, einer Einrichtung ao dem höheren auf den niedrigeren Geschwindigkeits- (107/102,103/107,140) zur Erzeugung eines dem bereich bei niedrigem Drehmoment wird durch die Motordrehmoment entsprechenden Drucks und Drosselstelle die Ausschaltkammer nur allmählich mit einer ersten Leitung (214), die den Ausgang geleert, so daß das zweite Reibungselcment verzögert der Schaltventilanordnung mit der ersten Servo- in Eingriff kommt und die zeitliche Überlappung vereinrichtung und mit einer Ausschaltkammer der 35 mindert ist. Beim Heraufschalten bei niedrigem Mozweiten Servoeinrichtung verbindet, ge kenn- tordrehmoment verhindert die Beaufschlagung des zeichnetdurch eine erste Drosselstelle (370) Steuerventils mit Regeldruck zwar eine Verzögerung in dem zur ersten Servoeinrichtung führenden des Lösens des zweiten Reibungselements, dadurch Zweig der ersten Leitung (214), eine zweite Lei- wird aber lediglich sichergestellt, daß die normale tung (233, 234) zur Umgehung der Drosselstelle 30 zeitliche Überlappung bei diesem Schaltvorgang auf- (370) sowie ein Einstellventil (130/131/132), das tritt. Es wird jedoch nicht für eine Verkürzung des bei Betätigung durch den Regeldruck die zweite Überlappens der Eingriffszeiten gesorgt. Eine im Leitung sperrt und das entgegen seiner Betäti- Funktionsprinzip ähnliche Steuerung ist auch aus der gungsrichtung, also im Sinne seiner öffnung, DT-AS 12 48 486 bekannt.

   durch eine Feder (362) und über eine dritte Lei- 35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein tung (207/201/235) durch den dem Motordreh- Steueisystem der beschriebenen Art dahingehend zu moment entsprechenden Druck beaufschlagt wird. verbessern, daß zur Verminderung des Schaltstoßes

   beim Heraufschalten vom niedrigeren zum höheren Geschwindigkeitsbereich bei niedrigem Motordreh-40 moment das Überlappen der Eingriffszeiten der Reibungsdemente vermindert ist.

   Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs gelöst.
   ——— Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des

   45 Steuersystems wird erreicht, daß bei relativ hoher Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h. bei relativ hohem Regeldruck und niedrigem Motordrehmoment, das sonst offene Einstellventil die Strömung durch die zweite Leitung sperrt und so eine Verzögerung des Eingriffs 50 des ersten Reibungselements bewirkt.

   Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuer- Zu den Vorteilen der Erfindung gehört, daß bei

   iystem für ein über Reibungselemente selbsttätig dem speziellen Betriebszustand des Heraufschaltens ichaltbares Kraftfahrzeugwechselgetriebe mit mehre- bei niedrigem Motordrehmoment das Überlappen der ren Geschwindigkeitsbereichen nach dem Oberbegriff Eingriffszeiten vermindert ist und somit ein Schaltdes Patentanspruchs. 55 stoß zumindest vermindert wird. Ferner kann das

   Beim Schalten zwischen einem niedrigeren und Überlappen der Eingriffszeiten des ersten und zweiten einem höheren Geschwindigkeitsbereich des Getrie- Reibungselements für den Normalbetrieb unabhängig bes bei hohem Motordrehmoment ist es sinnvoll, daß vom Betrieb bei niedrigem Motordrehmoment festgesich die Eingriffszeiten der Reibungselemente, z. B. legt werden.

   Kupplungen und Bremsen, für den niedrigeren und 60 In der Regel ist das erste Reibungselement eine höheren Geschwindigkeitsbereich überlappen, um Kupplung und das zweite Reibungselement eine freien Lauf der Reibungselemente und ein Hoch- Bremse. Bei solcher Auslegung hat die Erfindung drehen des Motors zu verhindern. Beim Schalten bei ferner den Vorteil, daß der Schaltzeitpunkt des geniedrigem Motordrehmoment besteht jedoch die Ge- nauer arbeitenden Elements, nämlich der Kupplung, fahr, daß das Überlappen der Eingriffszeiten der 65 den verschiedenen Betriebszuständen angepaßt wird. Reibungselemente wegen des niedrigen Motordreh- Dies ermöglicht eine genauere zeitliche Steuerung als moments zu einer Blockierung des gesamten Getrie- die Veränderung der Schaltzeitpunkte der ungenauer bes, zumindest jedoch zu einer so starken Abbrem- arbeitenden Bremse.