DE1917291A1

DE1917291A1 - Druckregelvorrichtung fuer hydraulisch geschaltete automatische Getriebe,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1917291A1
Application number: DE19691917291
Authority: DE
Inventors: Von Koch Dipl-Ing Arwed; Gaus Dipl-Ing Hermann; Foerster Dr Hans Joachim
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1969-04-03
Filing date: 1969-04-03
Publication date: 1970-10-15
Also published as: GB1296485A; US3727487A; FR2042228A5

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Palm 7978/4

Stuttgart - Untertürkheim 31,März 1969

¹¹ Druckregelvorrichtung für hydraulisch geschaltete

automatische Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge "

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckregelvorrichtung für hydraulisch geschaltete automatische Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Regelung eines die Schaltung direkt oder indirekt bewirkenden Steuerdruckes in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße.

Bekannte Druckregelvorrichtungen dieser Art, bei denen die Regelung in Abhängigkeit von der Betriebsgröße auf mechanischem Wege erfolgt, zeigten den Nachteil, daß der für die Regelung erforderliche,vergrößerte Yerstellweg für eine sogenannte "kick-down"-Steilung wegen der unvermeidlichen Toleranzen nicht immer mit Sicherheit erreichbar war. Außerdem ist ein mechanisches Gestänge dem Verschleiß unterworfen und erfordert häufiges Nachstellen.

Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, die Nachteile der mechanischen Druckregelung zu vermeiden und eine zuverlässige Regelung zu erzielen« Die Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen darin, daß die Regelung des Steuerdruckes in Abhängigkeit von der Betriebsgröße, insbesondere der Beschleunigerhebelstellung, dem Motordrehmoment oder der Fahrgeschwindigkeit, auf elektrischem Wege erfolgt.

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Vorzugsweise wird hierzu ein elektrisch betätigtes Ventil, insbesondere ein Magnetventil verwendet, dessen Erregung ■ durch einen von der Betriebsgröße gesteuerten Geber geregelt und das entgegen der elektrisch gesteuerten Gegenkraft durch den zu regelnden Steueräuck des hydraulischen Mittels geöffnet wird. Zwischen dem Geber, z.B. einem vom Beschleunigerpedal betätigten Potentiometer oder induktiven Geber, und dem elektrischen Steuerorgan, z.B. einem Magnetventil, ist vorzugsweise ein Verstärker zwischengeschaltet, welcher die erforderliche Stellkraft sicherstellt,

Der hydraulische Druck, der auf elektrischem Wege, insbesondere durch ein Magnetventil geregelt wird, kann auf die verschiedenen Regelorgane der automatischen Getriebeschaltung zur Wirkung gebracht werden, indem er vorzugsweise als Vorsteuerdruck seinerseits einen Arbeitsdruck, z.B. einen zum Schalten der Gänge erforderlichen Steuer- oder Schaltdruck direkt oder indirekt regelt. Das vom Steuerdruckoder Magnetventil geregelte Drucksystem kann hierbei mit dem Leitungssystem eines von einer Pumpe geförderten hydraulischen Mediums, gegebenenfalls modulierten Druckes, über eine Drossel in Verbindung stehen und zur Regelung dieses Druckes dienen, wobei auch eine Schaltung derart vorgesehen sein kann, daß bei einer Störung des elektrischen Regelteiles das Leitungssystem des zu regelnden Druckes durch die unterbrochene Punktion des elektrischen Teiles nicht ebenfalls außer Punktion gesetzt wird.

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Ist, wie dieses regelmäßig der Fall ist, der hydraulische Druck im Leitungssystem des zu regelnden Druckes, z„B. vor einer Zulaufdrossel, variabel, muß das als Magnetventil ausgebildete Steuerdruckventil bei großem hydraulischem Druck weiter öffnen als bei kleinem Druck. Dabei soll sich aber die Magnetkraft nicht verändern, wenn der durch das Magnetventil zu regelnde Druck (Vorsteuerdruck) konstant bleiben soll· Durch entsprechende Formgebung des Magneten, z.B. eines glockenförmigen Ankers und eines mit diesem zusammenwirkenden Ringspaltös im Magnetgehäuse, kann erreicht werden, daß innerhalb eines bestimmten Hubbereiches die Magnetkraft nahezu konstant bleibt. Vorzugsweise wird dieser Hubbereich als Regelbereich des Magnetventiles benutzt.

Das Magnetventil erlaubt ferner eine vielseitige zusätzliche Anwendung, da es praktisch in Abhängigkeit von jeder Betriebsgröße, die für eine Regelung in Betracht kommt, verwendbar ist. Auch läßt sich auf relativ einfache Weise eine beliebige Charakteristik erzielen. So läßt sich das kombinierte elektrisch-hydraulische Regelsystem beispielsweise daau benutzen, mittels eines Tollgas- bzw. "kick-down" -Signals eine Rückschaltung zu erhalten und mittels eines Leergas-Signals -eine Bereichsrückschaltung als Bremsschaltung ablaufen zu lassen.

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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Hierbei zeigen

Fig. 1. ein Schaltschema für die Bedienung eines elektromagnetischen Vorsteuerventiles mittels Beschleunigerhebels,

Fig. 2 ein elektrisches Schaltschema für die Betätigung des Magnetventils,

Fig. 5 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße, als Vorsteuerventil dienende Magnetventil,

Fig. 4 ein Hub-Zugkraft-Diagramm,

Fig. 5 ein Weg-Druck-Diagramm,

Fig. 6 ein Schaltschema für ein in Abhängigkeit vom Motordrehmoment betätigtes Mggnetventil,

Fig. 7 ein Diagramm hierzu,

Fig. 8 eine Variante zu Fig. 6,

Fig. 9 ein Diagramm hierzu,

Fig.10 ein Schaltschema für ein in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit bedientes Magnetventil,

Fig.11 ein Diagramm hierzu,

Fig.12 eine Variante zu Fig. 10 und Fig.13 ein Diagramm hierzu.

Im Schaltschema nach Fig. 1 ist mit 20 ein vom Fuß bedienter Beschleunigerhebel (Gaspedal) bezeichnet, der mittels Stößels 21, welcher z.B. einen Hub <s des Beschleunigerhe-

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bels zuläßt, einen Geber 22 betätigt. Der Geber ist z.B. als mehrteiliges Potentiometer ausgebildet mit einem in Abhängigkeit vom Hub s veränderlichen Ohm*sehen Widerstand.

Vom Geber 22 führen Leitungen, z.B. über Schalter 23 und 24, die wahlweise die Automatik aus- oder einzuschalten gestatten, zu einem Verstärker 25* der - z.B. über einen Transistor - einen verstärkten Strom in Abhängigkeit von dem im Geber 22 geschalteten Widerstand liefert. Der verstärkte Strom wird über Leitungen 26 einem Magnetventil 27 zugeleitet, das in Fig. J5 im einzelnen dargestellt ist und als Vorsteuerventil dazu dient, in einer Leitung 28 einen bestimmten Vorsteuerdruck zu regeln, der auf ein Regelschieberaggregat 29 in der später noch zu erläuternden Art zur Einwirkung gebracht wird.

In Fig. 2 ist ein beispielsweises elektrisches Schaltbild für die Betätigung des Magnetventiles 27 dargestellt. Ein Gleitkontakt 22a im Geber 22 ist mittels des (in Fig. 2 nicht dargestellten) Beschleunigerhebels 20 in Pfeilrichtung χ,-x« über eine Leitung 22b mit einem Widerstände R, vom Punkt Ä_Q über A,*A^ und A^ bis A^¹ gleitend geführt und regelt dadurch den zum Verstärker 25 bzw. zum Magnetventil 27 fließenden Strom. Vor schaltwiderstände Rg*R-z können im Geber, Anpassungswider stände R^Rj- in der Rückleitung und ein Schutzwiderstand Rg vor dem Transistor 25

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können im Stromkreis des Magnetventiles 27 angeordnet sein» Dioden D,,D^ können zur Stabilisierung der Spannung und zur Temperaturkompensation im Schaltkreis dienen. Eine Änderung des VorSteuerdruckes, etwa durch Erwärmung des Öles> der Spule oder des Verstärkers, kann dadurch weitgehend verhindert werden. Auch ist eine Parallelverschiebung der Charakteristik möglich, so daß eine einmalige Einstellung in Verbindung mit dem Magnet- oder Vorsteuerventil 27 vorgenommen werden kann«

Damit zu jeder Stellung des Beschleunigerhebels 20 ein ganz bestimmter gewünschter Steuerdruck in der Leitung 28 er* zeugt wird, ist der Geber 22 ferner so konstruiert, daß er eine bestimmte Charakteristik für den dein Verstärker 25 zugelieferten Strom liefert* -

Statt eines Potentiometers könnte gegebenenfalls auch, se-. fern Wechselstrom benutzt wird, ein induktiv arbeitender Geber verwendet werden, wie auch sonst die Schältung des Magnetventils oder eines entsprechend elektrisch gesteuerten Ventils nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt ist*

Das Magnetventil 27 arbeitet nach Art eines Überdruckventils, dessen Schließkraft statt durch eine Ventilfeder durch eine Magnetkraft erzeugt wird, die je- nach der Stellung des Beschleunigerhebels 20 zwischen Null und einem Maximalwert varriiert werden kann.

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Wie Fig.3 zeigt, weist das Magnetventil 27 ein mehrteiliges Gehäuse 30 auf, in welchem die über die Leitung 26 mit Strom belieferte Magnetwicklung 31 untergebracht ist. Zwischen einer die Magnetwicklung 31 seitlich begrenzenden Gehäusequerwand 32 und einem als Magnetkern wirkenden hülsenförmigen Teil 33 des Ventilgehäuses 30 wird ein Ringspalt 34· gebildet, dem sich der glockenförmige Anker 35 mittels seines Randes 36 mehr oder weniger nähern bzw. in den der Anker mehr oder weniger eintreten kann.

Mit dem Anker 35 ist, mittels Gewindes 37 und Mutter 38 in Längsrichtung verstellbar, eine Ventilnadel 39 fest verbunden, die zweckmäßig in einem Lager 40 aus reibungsarmem Kunststoff (z.B. Teflon) gleitend gelagert und an einer mittels Schraube 41a am Gehäuse befestigten Blattfeder 41 aufgehängt ist. Die Lagerung kann auch mit zwei Lagern 40 und ohne Blattfeder 41 erfolgen. Die Ventilnadel 39 v/irkt mittels ihres konischen Nadelendes 42 mit einem Sitz 43 am Ventilgehäuse 30 zusammen und steuert dadurch eine Durchlaßöffnung 44. Der Raum 45 vor der Ventilnadel 39, 42 bildet einen Teil der Zuleitung 28, während der Raum 46 hinter der Ventilnadel mit einer in einen Vorratsbehälter od.dergl. führenden Rückleitung 47 verbunden ist.

Die unter einem Vorsteuerdruck ρ stehende Leitung 28 bzw. der Raum 45 steht über eine Drossel 48 sit einer Zuleitung in Verbindung, der ein hydraulisches Schaltniittel von einer Pumpe 49a über geeignete Regelorgane 49b unter einem bestirnmten Druck zugeliefert wird.

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Das Regelschieberaggregat 29 zur Regelung des zur direkten oder indirekten Schaltung eines Getriebeschaltergans, z.B. eines KommandoSchiebers, dienenden Steuerdruckes weist einen kolbenartigen Schieberteil 50 und einen kolbenartigen Schieberteil 51 auf. Der Schieberteil 50 steht unter der Wirkung einer Druckfeder 52, die sich mit ihrem einen Ende gegen den Schieberteil 50 und mit ihrem anderen Ende mittels eines Federtellers 53 gegen einen festen Anschlag 54 im Schiebergehäuse 55 abstützt. Der Schieberteil 51 steht seinerseits unter der Wirkung einer Druckfeder 56, die den Schieberteil 51 gegen einen Deckel 57 des Gehäuses 55 zu drücken sucht und sich andererseits gegen einen Federführungsteil 58 abstützt. Letzterer wird hierbei auf der der Feder 56 entgegengesetzten Seite von einer Feder 59 belastet, die sich mit ihrem anderen Ende gegen den Federteller 53 abstützt, der auf einem an einem Anschlag 58a eines Federführungsteiles 58 einseitig abgestützten Führungsstift 60 befestigt ist. Die Federn 52,56 und 59 sind F derart bemessen, daß die Stärke der Feder 59diejenige der Feder 52 und die Stärke der Feder 52 diejenige der Feder 56 überwiegt.

Der Raum 6l am linken Ende des Schieberteiles 51 ist an die Leitung 28 für den Vorsteuerdruck, z.B. über eine Leitung 28a, angeschlossen, während eine Steuernut 62 am Steuerteil 50, z.B. über eine Zweigleitung 49c, an die unter dem Modulierdruck ρ stehende Leitung 49 angeschlossen ist. Bei geringer

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Bewegung des Schieberteiles 50 nach rechts kann die Steuernut 62 mit einer weiteren Steuernut 63 In Verbindung treten, an die eine Leitung 64 angeschlossen ist, welche zu SchaltOrganen, z.B. Kommandoschiebern des automatischen Getriebes führt und mittels einer Zweigleitung 64a mit dem Raum 65 am rechten Ende des Schieberteiles 50 verbunden ist.

Weitere Leitungen können von dem Steuerschieber 29 gesteuert werden, wie dieses aus Fig» 1 hervorgeht. So ist beispielsweise eine Steuernute 66 mit einer Leitung 67 verbunden, welche ein "Leergas"-Signal betätigt, wenn die Steuernut 66 durch den Schieberteil 51 freigelegt ist und dadurch mit einer Ableitung, z.B. bei 68, verbunden ist. Eine weitere Steuernut 69 steht mit einer Leitung 70in Verbindung, um ein "kickdown"-Signal zu geben, wenn die Steuernute 69 durch eine Querbohrung 71 im Schieberteil.51 mit dem Innern desselben und damit mit der Ableitung 68 verbunden wird.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende:

Solange der Beschleunigerhebel 20 nicht niedergetreten und die Spüle 31 des Magnetventiles 27 stromlos ist (Punkt A_Q in Flg. 2 und 5), wird die Ventilnadel 39 durch das hydraulische Medium von ihrem Sitz 4j abgehoben, so daß das durch die Leitung 28 zufließende Medium widerstandslos über 47

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abfließen und somit sich in der Leitung: 28 kein Druck aufbauen kann.

In Fig. 4 ist ein Diagramm dargestellt, in dem die Zugkraft P, mit der der Anker J55 von dem Magneten bei Belieferung der Spule Ji mit Strom angezogen und damit die Ventilnadel J59 auf ihren Sitz gedrückt wird, in Abhängigkeit vom Hub h der Ventilnadel aufgetragen ist. Durch

ψ entsprechende Formgebung des Ringspaltes J4 und des Ankers 35 kann erreicht werden, daß hierbei eine.Zugkraft P mit der im Diagramm dargestellten Charakteristik erzielt wird. Wird der Hub h derart gewählt, daß die Ventilnadel sich im Punkte fcu in Schließstellung und im Punkte h in maximaler Öffnungsstellung befindet, so bleibt innerhalb dieses Arbeitsbereiches a die Kraft P, d.h. der Erregerstrom I für die Wicklung, und in Abhängigkeit hiervon der Vorsteuerdruck p„ in der Leitung 28 trotz des sich im Ventilhub vergrößernden Durchlaßquerschnittes zwischen

Ventilnadelende 42 und Ventilsitz 4^ praktisch konstant.

Im Diagramm nach Figo 5 ist der VorSteuerdruck p„ in der Leitung 28 sowie der zu Schaltvorgängen benutzte Steuerdruck ρ in der Leitung 64 über dem Weg s des Beschleunigerhebels 20 aufgetragen. Infolge der Drossel 48 entsteht vor dieser in der Leitung 49 ein bestimmter Druck, welcher sich bei entsprechender Einstellung des Schieberteiles 50 auf die Leitung 64 fortpflanzt und dort einen bestimmten

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Arbeitsdruck (Steuer- oder Schaltdruck) ρ erzeugt, der

bei unbetätigtem Beschleunigerhebel z.B. im Diagramm nach Fig. 5 eiern Punkte B entspricht.

Wird der Beschleunigerhebel 20 niedergetreten, so daß die Magnetspule J51 mit Strom beliefert wird, wird die Ventilnadel 59 mit steigender Stromstärke gegen den Ventilsitz 4} gedrückt, wodurch sich in der Leitung 28 ein Vorsteuerdruck aufbauen kann. Dieser VorSteuerdruck ρ wirkt im Raum 6l auf den Schieberteil 51* der dadurch unter Zusammendrücken der relativ schwachen Feder 56 den Schieberteil 51 nach rechts verstellt. Die Steuernute 66 wird hierbei durch die rechte Kante des Schieberteiles 51 abgedeckt, so daß das Leergas-Signal_x i eeae außer Wirkung gesetzt wird. Nach einem bestimmten Hub des Schieberteils 51 legt sich dieser gegen das linke Ende des Federführungsteiles 58 an. Während dieses Hubes s_p bis zum Punkte Ap in Fig. -$- und 5 tritt eine weitere Steigerung des Vorsteuerdruckes ρ sowie auch des Steuerdruckes ρ in der Leitung 64 praktisch nicht auf.

Beim weiteren Betätigen.des Beschleunigerhebels 20 - z.B. unter allmählicher Verringerung des eingeschalteten Widerstandes R, (Fig.3) und Verstärkung des Erregerstromes der Magnetwicklung J)I - wird nunmehr auch die rechte Feder 52 unter Vermittlung der zunächst noch starr bleibenden mittleren Feder 59 zusammengedrückt, indem sich der Federteller 53 von seinem Anschlage 54 abhebt.Der Steuerteil 50 behält hierbei grundsätzlich seine Lage bei, wobei der Vorsteuerdruck ρ im Raum 6l

009842/0684 und der Steuer-

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druck ρ in der Leitung 64 bzw· im Raum 65 entsprechend

dem Hube s, in Fig.5 etwa proportional von A₂ nach A, bzw. von B₂ nach B- zunimmt. Der Druck p_s im Raum 65 wirkt hierbei dem Druck ρ im Raum 61 entgegen. Der vom Kolben 50 geregelte Druck ρ in Leitung 64 erreicht im Punkt B, den Wert des Zulaufdruckes in Leitung 49c. Bei weiterem Ansteigen des Druckes ρ von A, bis A. wird der Kolben 50 durch den Kolben 51> die Federführung 58, die Druckfeder 59 und dem Druckstift 60 nach rechts gegen das Gehäuse gedrückt, sodaß die Leitung 64 in offene Verbindung mit der Leitung 49 gelangt, und damit der Steuerdruck ρ im letzten Hubteil s, den maximalen Druck entsprechend dem Modulierdruck ρ in der Leitung 49 annimmt.

Zweckmäßig ist der Zulauf- oder Modulierdruck ρ einstellbar, wodurch auch der Maximalwert des Steuerdruckes ρ im Punkte p, einstellbar ist.

Der Vorsteuerdruck ρ erreicht im Punkt A- den sogenannten "Vollgaspunkt". Bei ganz durchgetretenem Beschleunigerhebel 20, d.h. nach einem Pedalhub Si, steigt der Vorsteuerdruck ρ bei entsprechender Ausbildung des Gebers 22 ebenfalls auf den Wert des Zulaufdruckes ρ ,

der z.B. im Punkte A,¹ erreicht wird. Im Punkte A. = B. .-.- .3 4 4

ist die Endstellung des Beschleunigerhebels 20 erreicht.

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Da der Leerlaufdruck ρ vor dem Magnetventil 27 nicht über dem Zulaufdruck ρ des Regelschieberaggregates 29 zu liegen braucht, sondern wesentlich unter dem allgemeinen Arbeitsdruckniveau liegen kann, andererseits jedoch das Magnetventil ein ständiger Verbraucher des hydraulischen Druckmittels ist, bietet die Erfindung zugleich den besonderen Vorteil, daß die Ölverluste verhältnismäßig klein gehalten werden können.

Durch die Anordnung der Schalter 23 und 24 besteht ferner bei einem Getriebe mit einem die beiden unteren Gänge umfassenden Bereich - wobei der erste Gang nur beim Gasgeben kommt - die Möglichkeit, durch Ausschalten des Vorsteuerventils mittels elektrischen Schalters in diesem Regelbereich stets im zweiten Gang zu fahren. Andererseits können, sofern das Magnetventil auf vollen Stromdurchgang geschaltet wird, alle Gänge voll ausgefahren und auch die frühestmöglichen Rückschaltungen erreicht werden.

In der Ausführungsfqrm nach Fig.6 ist angenommen, daß die Magnetspule 31 des Magnetvorsteuerventiles 27 mit einem dem Drehmoment des ..Motors- proportionalen Strom über die Leitung 26 geliefert wird. Hierbei können wieder verschiedene Korrekturgrößen,, wie Drehzahl und Temperatur, berücksichtigt werden. Das Magnetventil regelt damit, einen dem Drehmoment proportionalen Vorsteuerdruck ρ des die Leitung durchströmenden hydraulischen Mediums, das von einer Pumpe 149a über die Leitung 149 und die Drossel 48 geliefert wird.

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ORIGINAL INSPECTED

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Dieser Druck p_y wird wieder auf die Stirnseite eines Schieberteiles 151 im Raum l6l eines Schieberaggregates zur drehmomentabhängigen Regelung eines Arbeitsdruckes gegeben, wobei der Schieberteil 15I gegen den Schieberteil 150 kraftschlüssig durch eine Feder 152 und nach einem gewissen Relativhub vom Kolbenteil 150 zwangsläufig durch einen Druckstift I60 abgestützt ist.

" Von der Leitung 149 zweigt eine Verbraucherinitung 72aV72b mit zwischengeschaltetem Regelorgan 72c, z.B. für eine Kupplung oder eine Servoeinrichtung der Getriebeautomatik, ab, wobei die Leitung 72b in den Raum I65 auf der rechten Seite des Regelschieberteils I50 mündet, während eine Leitung l49c zum Steuerteil 150" "des Regelschiebers 129 iM^r!'· Ein an die Pumpe 149% angeschlossener Schmierkreislauf 7 j kann ebenfalls vom Regelschieber gesteuert werden. Die Anordnung ist hierbei derart getroffen, daß bei Bewegung des Regelschieberteiles I50 nach links die Steuerkante 7j5a den Schmierkreislauf 7j5 öffnet, bevor eine Steuerkante J4a eine Rücklaufleitung 74 freigibt,

Im Diagramm nach Fig. 7 ist der Arbeitsdruck p_& in der Leitung 149 über dem Drehmoment M^ schematisch dargestellt. Bis zu einem Drehmoment Md, wird der Schieberteil 151 gegen die Wirkung der" Feder 152 durch den im Raum 16I wirkenden Vor-Steuerdruck ρ bewegt. Da der Federdruck hierbei praktisch

ORIGINAL INSPECTED

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konstant ist, bleibt auch der Arbeitsdruck p_Q praktisch konstant. Sobald sich jedoch die Schieberteile 151 und 150 gegeneinanderlegen, steigen die gegen den Vorsteuer— druck arbeitenden Drücke in den Räumen 162, 165 proportional dem Vorsteuerdruck p_v entsprechend der Kurve p_a in Pig.7 an.

Im Gegensatz zu dem vorher beschriebenen Schaltschema nach Pig.6 kann bei einem Schaltschema nach Fig.8 erreicht werden, daü der vom üagnetvorsteuerventil 27 geregelte Vorsteuerdruck ρ in der Leitung 28 zunächst den Modulierdruck p„ und dieser erst den Arbeitsdruck p_Q beeinflußt. Eine solche Schaltanordnung hat den Vorteil, daß bei einem Ausfall der elektrischen Übertragung ein Zusammenbrechen des Arbeitsdruckes p_ vermieden wird. Jedoch ist es bei der Ausführung nach Fig.8 notwendig, daß der dem MagnetTorsteuerventil zugeführte Strom dem Drehmoment umgekehrt proportional ist.

Zur Regelung des Modulierdruckes ρ . dient ein Regelschieber 80, der als Differentialschieber ausgebildet ist und eine Stirnfläche P- in Druckraum 81 und eine Ringfläche F an einen gegenüber dem sonstigen Schieberkörper auf größe ren Durchmesser abgesetzten Steuerteiles 82 aufweist. Der Raun 81 vor der Stirnfläche F., ist über eine Längsbohrung 84a und eine Quercohrung 34b, die als Drossel ausgebildet ist, nit dem Ringraum 85 vor der Sin^flache F-. - 0-0 9842/0684

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verbunden· Der auf die Stirnfläche F, wirkende Vorsteuerdruck ρ und der auf die Ringfläche wirkende geregelte Modulierdruck ρ arbeiten hierbei gegen die Druckfeder 8j5.

Der Ringraum 85 ist über eine Leitung 128 mit dem Raum Ιοί vor dem Schieberteil 151 des Regelschieberaggregates 129 verbunden, das im übrigen in gleicher Weise wie im Falle der Fig. 6 ausgebildet ist, wobei lediglich die Schaltanordnung des Regelschieberaggregates 129 insofern geändert ist, als die Leitung 149 mit der zu den Verbraucherstellen führenden Leitung 72 nicht direkt mit der Leitung 28 für den Vorsteuerdruck ρ über eine Drossel verbunden ist. Die Leitung 149 führt vielmehr zum Raum 86 am Modulierdruckregelschieber 80, von wo sich der Druck über eine Steuerkante 86a des Regelschiebers in den Ringraum 85 fortpflanzen kann und hierbei entsprechend der Stellung des Regelschiebers 80 geregelt wird.

Mit steigendem Drehmoment regelt das Vorsteuerventil 27 einen sich verringernden Druck ρ , wie dieses aus dem Diagramm Fig. 9 hervorgeht, in welchem der Druck ρ über dem Drehmoment M_d aufgetragen ist. Mit der Verringerung des Druckes p_y wird auch der auf die Stirnfläche F, des Modulierdruckregelschiebers 80 wirkende hydraulische Druck verkleinert, so daß die Feder 83 den Regelschieber 80 nach links zu" verstellen sucht. Hierdurch erhöht sich infolge der verringerten Drosselwirkung an der Steuerkante 86a der Druck an der Ringfläche F_g, bis der Feder 83 wieder das Gleichgewicht

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gehalten wird. Der Modulierdruck p_ und damit auch der Arbeitsdruck p_Q steigt etwa entsprechend dem Motordreh-

ei

moment BL nach den in Fig.8 dargestellten Kurven.

Fällt das Magnetventil 27 aus irgendwelchen Gründen aus, fällt der Druck p„ an der Stirnfläche F-. zusammen. Der Schieber 80 wird nach links verschoben und sperrt die Leitung 28 von der Bohrung 84a und damit von der Leitung bzw. 149 ab. Hierbei entsteht, ähnlich wie zuvor beschrieben, an der Ringfläche F₂ ein hoher Druck entsprechend dem maximalen Modulierdruck ρ , sodaß das Getriebe nicht infolge zu geringen Öldruckes ausfallen kann.

In Fig.10 ist ein Sehaltsehema für die Änderung eines Vorsteuerdruckes ρ in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges oder einer Drehzahl des Fahrzeugantriebes schematisch dargestellt.

Ein Drehzahlgeber 222 regelt einen Strom, der über einen Verstärker 225 dem als Vorsteuerventil wirkenden Magnetventil 27 augeliefert wird, wobei der die Magnetspule speisende Strom eine Funktion der Geschwindigkeit bzw» Drehzahl.ist. Die Leitung 28, die über eine Drossel 48 ^; mit einer von einer Pumpe 249a belieferten Leitung 249 verbunden ist,, führt weiter zu einem Raum 281, welcher den Regelschieber 280 auf dessen einer Stirnseite, beauf-

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schlagt und denselben gegen die Wirkung einer in einem Raum 285 untergebrachten Feder 285 zu bewegen sucht. Eine von der Leitung 249 abzweigende Leitung 266 mit dem durch den Regelschieber 280 an einer Steuerkante 266a geregelten Druck p_R kann zu Schaltelementen des Getriebes führen, z.B. zur drehzahlabhängigen Seite von Kommandoschiebern, deren entgegengesetzte Seite z.B. drehmomentabhängig beaufschlagt wird. Eine Zweigleitung 266b führt über eine Drossel zum Raum 285, so daß der Druck des im Raum 285 befindlichen Mediums und der Druck der Feder 283 dem elektrisch geregelten Druck ρ im Raum 281 entgegenwirken. An die Leitung 249 können weitere Arbeitsstellen angeschlossen sein·

In Fig. 11 ist ein Diagramm dargestellt, in welchem Über der Geschwindigkeit ν der Druck ρ aufgetragen ist und aus dem hervorgeht, daß der Druck p_R ^: in der Leitung 266 ebenso wie der Vorsteuerdruck p^ iri der Leitung 28 proportional ) mit der Drehzahl oder GeschwindigTceit ν ansteigt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 10 lediglich dadurch, daß der Regelschieber 280 als Differentialschieber mit den Kolbenteilen 282a und 282b ausgebildet ist, wodurch sich die in Fig. 12 dargestellten Charakteristiken für die hydraulischen Drücke ρ ,und p„ erzielen lassen.

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In den Ausführungsformen nach Fig. 10 bis 13 wird somit der Druck p„ über den hydraulischen Regelschieber entwec additiv (Fig.11) oder proportional (Fig.15) verstärkt.

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Claims

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Ansprüche;

1.) Druckregelvorrichtung für hydraulisch geschaltete automatische Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Regelung eines eine Schaltung direkt oder indirekt bewirkenden Steuerdruckes in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Steuerdruckes (p ) in Abhängigkeit von der Betriebsgröße, z.B. der Beschleunigerhebelstellung, dem Motordrehmoment oder der Fahrgeschwindigkeit auf elektrischem Wege erfolgt.

2. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung mittels eines Magnetventiles (27) erfolgt, dessen Erregung durch einen von der Betriebsgröße gesteuerten Geber (22) geregelt wird und das entgegen der elektrisch gesteuerten Gegenkraft

J durch den zu regelnden Steuerdruck, insbesondere einem

Vorsteuerdruck (p ) des hydraulischen Mittels geöffnet wird. i

3· Druckregel vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Geber (22), z.B. einem vom Beschleunigerpedal betätigten Potentiometer oder induktiven Geber, und elektrischem Druckregelorgan, z.B. einem Magnetventil (27), ein - z.B. mittels Transistors' wirkenden - Verstärker (25) zwischengeschaltet ist.

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4. Druckregelvorrichtiing nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (39) unmittelbar mit dem Anker (35) des Elektromagneten verbunden ist.

5. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 2 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Anker des Magnetventils (27) in einem Hubbereich (a) wirksam ist, in dem die Magnetkraft (P) im wesentlichen konstant ist (Pig. 4).

6. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 4 und 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (35) .des Elektromagneten glockenförmig ausgebildet ist und mit seinem zylindrischen Rand (36) innerhalb eines ringförmigen Spaltes (3²J-) zwischen Magnetgehäuse (30) und Magnetkern (33) beweglich gelagert ist.

7. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventileleraent (39) reibungsarm gelagert oder - z.B. an einer Blattfeder - reibungsarm aufgehängt ist.

8. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsregelorgan (29il29;80j 280) einerseits von dem elektrisch geregelten Steuerdruck (Vorsteuerdruck ρ ) und in Gegenwirkung . hierzu von einem von einer Druckquelle (Pumpe 49ajl49a; 249a)

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gelieferten - gegebenenfalls modulierten - Arbeitsdruck (p_a, ρ ) und /oder einem von dem Arbeitsregelorgan (29>80,280) bzw. einem weiteren Arbeitsregelorgan (72c) geregelten Arbeitsdruck (p_, p_) beauf— schlagt wird.

9ο Druckregelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch geregelte Steuerdruck (p ) und die diesem entgegenwirkenden Drücke (P_Q* V_mt Ρ=» P-r.) ^das Arbeitsregelorgan (80, 129, 280) über nach Art eines Differentialkolbens unterschiedliche Druckflächen (in 161,162,165,81,85.281,285) beaufschlagen.

10. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das vom elektrisch geregelten Steuerdruck (p ) betätigte bzw» beeinflußte Regelorgan (29) durch Kraftspeicher, insbesondere Federn (56,52,59)» derart stufenweise belastet ist, daß bei steigendem Steuerdruck - insbesondere bei von der Beschleunigerhebelstellung abhängigen !Regelung - das Regelorgan zunächst bei im wesentlichen konstantem Steuer- bzw. Arbeitsdruck (p bzw· ρ ) nur gegen eine erste Kraftspeicherstufe und hierauf bei ansteigendem Schaltdruck bis zu einem maximalen Druck gegen eine zweite Kraftspeicherstufe verstellt wird (Fig»5).

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11. Druckregelvorri chtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das vom elektrisch geregelten Steuerdruck (p_y) betätigte Regelorgan ( 'Regelschieberaggregat 29) einen von diesem Steuerdruck (p_y) beaufschlagten Schieberteil (51) und einen weiteren Schieberteil (50) aufweist, der von einem vom Regelorgan (29) geregelten Arbeitsdruck (p_s) in dem genannten "Steuerdruck (p_y) entgegengesetzten Sinne beaufschlagt wird, und zwischen beiden Schieberteilen (50,51) ein PederfUhrungsteil (58) mit einem relativ zu diesem in einer Richtung verschiebbaren Druckelement (Druckstift 60) mit Federwiderlager (53) sowie drei Federn (56,59,52) zwischengeschaltet sind, von denen die eine, schwächste Feder (56) zwischen dem ersten Schieberteil (51) und dem FederfUhrungsteil (58), die zweite, stärkste Feder (59) zwischen einem Anschlag (58a) am FederfUhrungsteil (58) und dem Federwiderlager (53) unter Vorspannung stehend angeordnet sind, während die dritte, mittelstarke Feder (52) sich einerseits am zweiten Schieberteil (50) und andererseits am Federwiderlager (53)* dieses gegen einen festen Anschlag (54) drückend, abstützt.

12. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, gekennzeichnet durch in Abhängigkeit vom elektrisch geregelten Steuerdruck (p ) betätigte, z.B. mittels des von diesem verstellten Regeiorgans (29) über Leitungen

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(67,70) gesteuerte Signale für Leerlaufdruck und/oder Vollastdruck.

13. .Druckregelvorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungssystem (28) des elektrisch geregelten, auf das Arbeitsregelorgan (29) einwirkenden Steuerdruckes (p_y) mit dem Leitungssystem (49;149;249) des vom Arbeitsregelorgan (29) geregelten bzw. zu regelnden Arbeitsdruckes (p_e,p_) über eine

Sä

Drossel (48) verbunden ist.

14. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 1 bis 13$, insbesondere bei drehmomentabhängiger Regelung des elektrisch geregelten Steuerdruckes, dadurch gekennzeichnet, daß das unter dem elektrisch geregelten Steuerdruck (p_y) stehende hydraulische Medium erst hinter dem durch diesen Steuerdruck beeinflußten Regelorgan (Modulierregelschieber 80) von dem durch dieses Regelorgan (80)

zweigt wird.

in seinem Druck (p -p_) geregelten Arbeitsmedium abge-

δ ID

15. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungssystem (28) des in seinem Druck elektrisch geregelten Steuerdruckes (p ) über eine im genannten Regelorgan (80) angeordnete Drossel (84b) mit dem Leitungssystem (128) des durch das Regel-, organ (80) geregelten Arbeitsdruckes (p_m) verbunden ist.

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16. Druckregel vorrichtung nach Anspruch 14 und 15.» dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan (80) als Differentialkolben ausgebildet ist, dessen Differentialdruckflächen (P-,,Pg) vom elektrisch geregelten Druck (Vorsteuerdruck ρ ) und von dem durch das Regelorgan (80) geregelten Arbeitsdruck (p_m) entgegen einem Kraftspeicher, insbesondere einer Feder (83) beaufschlagt werden. . ■

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