DE1925240C3 - Hydraulische Steuerung für ein automatisches Fahrzeuggetriebe - Google Patents

Description

einem dem Vorsteuerventil (61) vorgeschal- Fine hydraulische Steuerung mit einem konventioteten Differenzdruckventil (62) verbunden nellen Kompensatorsystem ist bekannt (US-PS ist, dem der Drosseldruck (P//?) zugeführt 30 95 755). In dieser hydraulischen Steuerung sind wird, und das in einer Wählstellung (L) des ein Kompensatorventil und ein Druckregelvenlil vor-Handwählventils (57) für den unteren Gang 50 gesehen. Das Kompensatorventil dient zur Modulaan Stelle des Drosscldncks (Pth) den vom tion des Leitungsdrucks in Abhängigkeit von dem Handwählventil (57) kommenden Leitungs- Drosselklappendruck proportional zu der Ausgangsdruck (P/) an das Vorstciervcntil (61) wei- leistung des Motors und von dem Reglcrdruck proterleitet. portional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Kom-

2. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 1, 55 pensatordruck steht in Abhängigkeit zum Drosscldadurch gekennzeichnet, ilaß das Differenzdruck- druck und zum Reglerdruck, so daß auch der Leiventil (kl) als Kugel-Rücksth agvcntil ausgebil- tungsdruck in Abhängigkeit von den beiden genanndetist. ten Drucken veränderbar ist. Dadurch, daß zunächst

_cm Kompensatordruck erzeugt wird, der sich graduell

⁶⁰ in Abhängigkeit vom Drosseldruck und vom Regler-

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuerung druck ändert, entsteht ein Instabilität im Steuerungsfür ein automatisches Fahrzeuggetriebc nach dem system, die nachteilig ist. Namentlich der Reglerdruck Oberbegriff des Patentanspruchs 1. differiert bei der Beschleunigung und Verzögerung

Ein automatisches Getriebe hat im allgemeinen des Fahrzeugs. Ebenso differiert auch der Drosseleine zugleich als Drehmomentwandler arbeitende ⁶5 druck bei Anstieg und Fallen der Ausgangsleistung Flüssigkeitskupplung, die mit einem Schaltgetriebe, des Fahrzeugmotors, so daß der Leirungsdruck insz. B. einem Planelenradsatz, zusammenarbeitet, um gesamt instabil ist. Neben dem Nachteil der Indie gewünschten Untersetzungen oder Gänge oder Stabilität liegen auch Nachteile im Hinblick auf die

Ventilkonstruktion vor. Das Kompensatorventil ist Zeichnung nachfolgend erläutert ist. In der Zeich-

das Ventil des bekannten Steuerungssystems, das die nung zeigt

Modulation des Leitungsdrucks ir. Abhängigkeit von Fig. 1 eine schematische Darstellung einer auto-

dem Drosseldnick und dem Reglerdruck bewirkt, matischen Getriebeausfühning, bei der die erfin-

und weist folglich eine großö Anzahl von Steuer- 5 dungsgemäße hydraulische Steuerung verwendet wer-

schiebekanten auf. Die Konstruktion ist kompliziert, den kann,

wodurch bei der Bearbeitung Schwierigkeiten und F i g. 2 bis 4 Hydraulikschemata zur Veranschau-

Fehler entstehen können. Da das Kompensatorventil lichung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen hy-

ein Regelventil ist, ist Genauigkeit in der Herstellung draulischen Steuerung, und zwar einmal, wenn das

und eine sorgfältige Überarbeitung erforderlich. Auf io Handventil sich in der normalen Fahrbeieichsstel-

Grund der großen Anzahl von Steuerkanten besteht lung (F i g. 2 und 3) befindet, und zum anderen,

die Gefahr eines Klebens des Ventilgliedes, und in wenn es die Stellung für den unteren Bereich ein-

diesem Fall ist die Tätigkeit des Kompensatorventils nimmt (F i g. 4), und

mit dem Resultat gestört, so daß die gewünschte Ver- F i g. 5 eine graphische Darstellung des Leitungsänderung des Leitungsdrucks zur Betätigung der Ge- 15 druckverlaufs bei verschiedenen Drosseldruckwerten, triebeelemente nicht eintritt. wie er mit der erfindungsgemäßen hydraulischen

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zu- Steuerung erreicht wird.

gründe, eine hydraulische Steuerung für ein automa- Gemäß der F i g. 1 ist eine schematische Darsteltisches Getriebe zu schaffen, mit der es möglich ist, lung einer automatischen Getriebeausführung mit bei niedriger Fahrgeschwindigkeit bzw. hohem An- 20 zwei Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang getriebsdrehmoment und demzufolge großer Drossel- zeigt. Im Drehmomentwandlerteil des Getriebes, bei klappenöffnung einen konstanten hohen hydrauli- dem es sich um eine bekannte, drei Elemente umsehen Druckwert zu erzeugen und diesen bei nied- fassende, einstufige Ausführung handeln kann, überrigem Drehmomentbedarf und hoher Fahrgeschwin- trägt ein direkt mit einer Antriebswelle verbundenes digkeit bzw. niedrigem Drehmomentbedarf auf einen 25 Pumpenrad 2 das Maschinendrehmoment auf ein niedrigen, aber dennoch konstanten Wert zu senken, Turbinenrad 3, indem öl durch die Schaufeln des wobei es möglich sein soll, diese Druckänderung Turbinenrads und dann weiter durch die Schaufeln nach einem stufenförmigen Druckverlauf vorzuneh- eines Leitrades 4 umgewälzt wird, das über eine Freimen, der im von Hand gewählten unteren Gang an- laufkupplung mit dem Rahmen des Wandlergehäuses j ders ist als im normalen Fahrbereich. 30 verbunden ist. Die Schaufeln des Leitrades sind so

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im angeordnet, daß der Ölfluß abgeleitet und wieder in : kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs bestimmte das Flügelrad zurückgebracht wird. Solange also das £ Merkmalskombinalion gelöst. Eine zweckmäßige Flügelrad durch die Antriebswelle 1 angetrieben wird, I' Ausgestaltung der Erfindung ist im Unteranspruch bleibt der ölfluß erhalten und wird das Drehmoment

I_I beansprucht. Durch die Erfindung sind die erwähn- 35 kontinuierlich auf die Turbinenwelle 5 übertragen.

ten Nachteile der bekannten hydraulischen Steuerung Das sich so ergebende Turbinendrehmoment wird

■ mit konventionellem Kompensatorsystem beseitigt. auf eine Untersetzung übertragen, die in ihrer bevor- \ Durch die Erfindung wird ein stabiler Leitungsdruck zugten Ausführungsform einen herkömmlichen PIa-' erhalten, wobei ein betriebssicheres Zweisteliungs- netenradsatz umfaßt, der mit dem anderen Ende der Vorsteuerventil einfacherer Konstruktion und leichter 40 Turbinenwelle S gekoppelt ist, d. h., auf dieser direkt -_t Herstellbarkeit verwendet werden kann. Bei der Er- befirdet sich das Planetenhauptrad 10, so daß sie \ findung bewirkt das verwendete Vorsteuerventil, daß hierfür als Antriebswelle dient. Ebenfalls mit der ν der Leitungsdruck, der auf das Leitungsdruckregel- Turbinenwelle 5 verbunden ist die Nabe 6 einer vorventil als Steueröldruck wirkt, diesem entweder zu- deren Kupplung 8. Das untere Planetenrad 11 des f geführt wird oder demgegenüber abgesperrt wird. 45 Planetengetriebes ist mit der Trommel 7 der Kupp- ) Hierbei wird dem Vorsteuerventil der Drosseldruck lung 8 fest verbunden und bildet mit dieser eine von

■ und der Reglerdruck zugeführt, welche wiederum ab- der Turbinenwelle 5 getragene Einheit, wobei die hängig von der Drosselklappenstellung bzw. der Fahr- Trommel 7 mit der Nabe 6 über eine Reihe von ι geschwindigkeit sind. Die Veränderungen von einem Kupplungslamellen in Eingriff gebracht werden kann. hohen Leitungsdruck zu einem niedrigen Leitungs- 50 Wird also die Kupplung 8 eingerückt, so dreht sich

f ; druck erfolgen im Gegensatz zum Stand der Tech- das untere Plänetenrad 11 als fester Bestandteil mit

j nik nicht gleitend sondern schlauartig stufenweise. der Turbinenwelle 5. Planetenritzel 12 und 13 stehen

j i Der hergestellte Leitungsdruck ist stabil und unab- miteinander im Eingriff und werden von einem PIa-

j ; hängig von Beschleunigung und Verzögerung bzw. netenträger 14 aufgenommen, der fest mit der Ab-

' , Anstieg und Fallen der Ausgangsleistung des Fahr- 55 triebswelle 16 des Getriebes verbunden ist. Der Zahn-

: 7cugmotors. Die Anzahl der Ventil-Steuerkanten ist kranz 15 wird durch das Planetenhauptrad 10 über

' bei der Erfindung durch Verwendung des Vorsteuer- die Planetenritzel 12 und 13 oder zusätzlich durch

vcnüls reduziert, wodurch die Konstruktion einfach das untere Planetenrad 11 über das Ritzel 13 ange-

; wird und die Bearbeitung im Rahmen der Herstel- trieben, wenn die Kupplung 8 eingekuppelt ist. Des

*' lung leicht durchführbar ist. Weiter ergibt sich aus 60 weiteren ist ein Paar Bremsbänder 21 vorgesehen,

; der geringen Anzahl der Ventil-Steuerkanten, daß das durch Reibung mit dem äußeren Umfang der

j eine Neigung des Ventils, zu kleben, nicht besteht Trommel 7 in Eingriff gebracht werden kann, wenn

* Und eine gute Umichaltwirkung des Ventils immer eine Betätigung durch geeignete hydraulische Servo-

X herbeigeführt werden kann. Das Ventil arbeitet somit vorrichtungen erfolgt. Schließlich ist eine hintere

. betriebssicher. 65 Kupplung 22 vorgesehen, um im Bedarfsfall eine

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfin- Verriegelung des Zahnkranzes 15 am Hauptgehäuse

f dung ergeben sich aus der Beschreibung eines Aus- des Planetengetriebes zu ermöglichen.

! führungsbeispiels, das unter Bezugnahme auf die Es sind automatische hydraulische Servosteuer-

vorrichtungen zur wahlweisen Betätigung der Kupp- ein direkter Antrieb zwischen der Turbinenwelle 5

lung 8, der Kupplung 22 und der Bremsbänder 21 und der Abtriebssvelle 16 hergestellt wird. Für die

vorgesehen, um die gewünschten Uniersetzungen im Rückwärlsganguntersetzung schließlich werden die

Planetengetriebe herzustellen, die für die zwei Vor- Bremsbänder 21 gelöst und die Kupplung 8 ausge-

wärtsgänge und den einen Rückwärtsgang erforder- 5 rückt, während die hintere Kupplung 22 eingerückt

lieh sind, wie dies im nachstehenden noch näher zu wird, um den Zahnkranz 15 am Getriebegehäuse

erläutern sein wird. An dieser Stelle sei lediglich wirksam zu befestigen und somit eine Drehung zu

festgestellt, daß die erste Vorwärtsganguntersetzung verhindern. Hierdurch wird die Drehrichtung der

dadurch erreicht wird, daß das Bremsband 21 auf Abtriebswelle 16 umgekehrt und die Rückwärtsgang-

die Trommel 7 aufgelegt und gleichzeitig die Kupp- to Untersetzung erreicht. Die Funktion der verschiede-

lung 8 ausgerückt wird, so daß die Turbinenwelle 5 nen Kupplungen und Bremsbänder ist für jeden

relativ zum unteren Planetenrad 11 dreht. Um die Gang in der nachfolgenden Tabelle übersichtlich

zweite Vorwärtsganguntersetzung zu erhalten, werden zusammengefaßt, wobei der untere Gang der ersten

die Bremsbänder 21 gelöst und die Kupplung 8 ein- Untersetzung und der obere Gang der zweiten Un-

gerückt, wodurch das Planetengetriebe blockiert und 15 tersetzung entspricht.

Tabelle

Kupplung 8 Bremsband 21 Kupplung 22

Unterer Gang	ausgerückt	eingelegt	ausgerückt
Oberer Gang	eingerückt	gelöst	ausgerückt
Rückwärtsgang	ausgerückt	gelöst	eingerückt

An Hand der F i g. 2 bis 4 wird nunmehr die hy- Das Untersetzungsverhältnis des Planetengetriebes draulische Steuerung zur wahlweisen Betätigung der wird durch Betätigung eines Schaltventils 59 in Abvorerwähnten Kupplung 8, der Kupplung 22 und der 30 hängigkeit vom Drosseldruck Pth und vom Regler-Bremsbänder 21 beschrieben, durch welche die ge- druck Pgo verändert. Befindet sich das Handwählwünschten Geschwindigkeitsänderungen zwischen ventil 57 z. B. in seiner »D«-Stellung, so wird mit dem unteren und dem oberen Gang automatisch vor- dem Leitungsdruck Pl ebenfalls durch das Handgenommen werden. wählventil 57 eine Druckleitung 111' beaufschlagt.,

Eine vordere Ölpumpe 51, die durch das Flügel- 35 die mit den vorderen Bremsbändern 21 in Verbindung rad 2 direkt vom Motor angetrieben wird, und eine steht, dergestalt, daß der Leitungsdruck auf der Arvon der Abtriebswelle 16 (s. Fig. 1) angetriebene beitsseite 21a des Servokolbens vom Bremsband 21 hintere Ölpumpe 52 bringen aus Ölbehältern 50 das wirkt. Bei fehlendem Öldruck in der Leitung 121 ist Hydraulikmedium oder -öl mit einem Druck Pl über das Bremsband 21 eingelegt und die Kupplung 8 ausRückschlagventile 55, 56 zur Hauptdruckleitung 101. 40 gerückt, so daß die erste Geschwindigkeit im unteren Der Öldruck Pl in dieser Leitung wird durch ein Gang erreicht wird, wie dies in vorstehender Tabelle Druckregelventil 54 reguliert, wie dies im nach- dargestellt ist. Erreicht das Fahrzeug jedoch eine ef~ stehenden noch näher zu erläutern sein wird, und fektive Geschwindigkeit, die der Öffnung seiner Verauf ein Drosselventil 58 übertragen. Eine Übertra- gaser-Drosselklappe äquivalent ist, so wirkt der Reggung des Ölleitungsdruckes Pl erfolgt durch ein 45 !erdrück Pgo in Leitung 106 auf die rechte Seite des Handwählventil 57 auch zu einer Leitung 103, wenn Schaltventils 59, wodurch dieses nach links bewegt sich dieses im normalen Fahrbereich bzw. in der und somit die Leitung 103 mit der Leitung 121 ver- »D«-Stellung befindet. Selbstverständlich gilt als vor- bunden wird. Der Leitungsdruck Pl in der Leitung ausgesetzt, daß das Handwähl ventil 57 entsprechend 121 bewirkt somit die Einrückung der Kupplung 8 eingerichtet ist um durch den Fahrer des Krafifahr- 50 und wirkt gleichzeitig auf die Freigabeseite 21 b des zeuges durch einen Gangschalthebel od. dgl. in Reich- Bremsbandservokolbens, so daß das Bremsband 21 weite des Fahrers direkt betätigt zu werden. Die gelöst wird. Wie im vorstehenden bereits erwähnt. Stellung des Drosselventils 58 kann in Abhängigkeit wird durch diese Betätigung der Kupplung 8 das von der jeweils geforderten Fahrzeugleistung vorge- Planetengetriebe blockiert und die Turbinenwelle ¹S geben werden, also z. B. in Abhängigkeit von der 55 direkt mit der Abtriebswelle 16 gekuppelt, um somit Stellung der Drosselklappe im Vergaser. Die öff- die zweite Geschwindigkeit im oberen Gang entsprenung der Drosselklappe und somit das Motordreh- chend der Tabelle zu erreichen. Es ist offensichtlich, moment werden durch die Verschiebung eines Stop- daß vom oberen in den unteren Gang heruntergefens im vorerwähnten Drosselventil 58 vorgegeben, schaltet werden kann, indem einfach durch Betätiwobei ein dieser Verschiebung proportionaler Öl- 60 gung des Schaltventils 59 nach rechts der Öldruck in druck in der Leitung 104 erzeugt wird. Dieser Öl- der Druckleitung 121 unterbrochen wird. Dies kann druck wird daher im nachstehenden als Drosseldruck z. B. dann der Fall sein, wenn der Reglerdruck Pgo Pth bezeichnet. Auf ähnliche Weise wird die tat- in der Leitung 106 entsprechend einer Verringerung sächliche Wagengeschwindigkeit durch einen von der der effektiven Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
Abtriebswelle 16 (Fig. 1) angetriebenen Regler 53 65 Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Ererfaßt und ein hierzu proportionaler Öldruck auf die findung ist die Schaffung einer vorbestimmten Steue-Leituns 106 gegeben. Dieser Öldruck wird nach- rungscharakteristik für den vorbeschriebenen Leistehend als Reglerdruck Pgo bezeichnet. tungsdruck durch Ventile, und zwar durch das

Druckregelventü 54 und das Vorsteuerventil 61. Die Arbeitsweise dieser Ventile ist wie folgt. Da die Hauptdruckleitung 101 eine Abzweigung hat, wird der Leitungsdruck Pl dem Druckregel ventil 54 durch die Abzweigleitungen 101 α und 105 beaufschlagt, wobei dazwischenliegend das Vorsteuerventil 61 angeordnet ist. Das Vorsteuervcntil 61 weist eine Spiralfeder 90 am linken Ende auf, deren Federkraft auf den Ventilschieber 61 α v/irkt mit der Tendenz, diesen nach rechts 7u bewegen. Zur gleichen Zeit wird der Reglerdruck Pgo in der Leitung 106, der in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt wird, in der Ventilkammer 61 b an der linken Seite des Ventils angelegt; somit wirkt der Reglerdruck Pgo ebenfalls auf den Ventilschieber 61 α mit der Tendenz, diesen nach rechts zu verbringen. Da jedoch die Venlilkammer 61 c an der rechten Seite des Ventils liegt, wirkt entweder der Drosseldruck Pth der Leitung 104 (der in Abhängigkeit von der Öffnung der Drosselklappe im Vergaser erzeugt wird) oder der Leitungsdruck Pl der Leitung 108 auf den Ventilschieber 61 α mit der Tendenz, diesen nach links zu bewegen. Ebenfalls sei darauf hingewiesen, daß der Leitungsdruck Pl mit der Ventilkammer 61 c durch das Handwählventil 57. die Leitung 108 und das Rückschlagventil verbunden ist. Somit ist ersichtlich, daß die Bewegung des Vorsteuerventils 61 nach links entweder durch den Drosseldruck Pth oder den Leitungsdruck P/ auf den Ventilschieber 61 α bzw. nach rechtf in Abhängigkeit vom Reglerdruck Pro und von der Federkraft der Spiralfeder 90 auf den Ventilschieber 61 α gesteuert wird. Hierbei wird die Federkraft der Spiralfeder 90, die die Tendenz hat, den Ventilschieber 61 α nach rechts zu bewegen, vorab eingestellt, um dann immer konstant zu bleiben; somit arbeitet das Vorsteuerventil 61 nur in Abhängigkeit von Veränderungen entweder des Drosseldrucks Pth oder des Leitungsdrucks P/ und des Reglerdrucks Pgo.

Hat also der Drosseldruck Pth auf die Ventilkammer 61 c an der rechten Seite des Vorsteuerventils 61 durch Betätigung des Differenzdruckventils 62 eingewirkt, so spricht der Ventilschieber 61 α des Vorsteuerventils 61 entsprechend der Veränderung des Drosseldrucks Pth und des Reglerdrucks Pgo an. Ist der Einfluß des Drosseldrucks Pth auf den Ventilschieber 61 α größer als der des Reglerdrucks Pgo im interen Geschwindigkeitsbereich, so bewegt sich der Ventilschieber 61 α nach links, um so die Abzweigleitung 101 α mit der Abzweigleitung 105 zu so verbinden. Auf diese Weise wird der Leitungsdruck Pl der Abzweigleitung 101 α dem Druckregelventil 54 durch die Abzweigleitung 105 zugeführt. Wird andererseits auf Grund der zunehmenden Fahrzeuggeschwindigkeit der Einfluß des Reglerdrucks Pgo größer als der des Drosseldrucks P?/?, so bewegt sich der Ventilschieber 61 α des Vorsteuerventils 61 nach rechts, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Hierdurch wird die Abzweigleitung 105 durch die Wirkung des Ventilschiebers 61 d von der Abzweigleitung 101 a getrennt der statt dessen die Abzweigleitung 105 mit der Auslaßöffnung 111 verbindet, um auf diese Weise durch diese Auslaßöffnung 111 den Druck der Abzweigleitung 105 abzulassen.

Nachfolgend soll die Wirkung des Leitungsdrucks P/ beschrieben werden, wenn dieser auf die Ventilkammer 61 c am rechten Ende des Vorsteuerventils 61 durch Ansprechen des Differenzdruckventils 62 eingewirkt hat. In dieser Situation spricht der Ventilschieber 61 α des Vorstcuerventils 61 gemäß der Veränderung des Leitungsdrucks P/ und des Reglerdrucks Pgo an. Der auf die Ventilkammer 61 c einwirkende Leitungsdruck P/ ist jedoch konstant, so daß der Ventilschieber 61 α nur durch die Veränderung des Reglerdrucks Pgo betätigt wird. Ähnlich wie vorstehend beschrieben, wird somit die Abzweigleitung 105 mit der Abzweigleitung 101a oder der Auslaßöffnung 111 durch Bewegung des Ventilschiebers 61 α nach links bzw. nach rechts verbunden.

Wie bereits beschrieben, dient das Druckregelventil 54 zur Steuerung des der Kupplung 8, der Kupplung 22 und den Bremsbändern 21 zugeführten Leitungsdrucks P/. Den Kammern 80, 80 α an der linken Seite des Ventilschiebers 54 a des Druckregelventils 54 wird der Öldruck von den ölpumpen 51 und 52 durch die Hauptdruckleitung 101 zugeführt. An der rechten Seite des Ventilschiebers 54 a befinden sich eine Feder 85 und eine Kammer 83, in die der Öldruck der Abzweigleitung 105 gelangt. Somit kann die Bewegung des Ventilschiebers 54 a nach links oder nach rechts gesteuert werden, indem auf den Ventilschieber 54 d entweder Öldruck von der Kammer 80 α an seiner linken Seite oder aber indem die Federkraft der Feder 85 und der in der Kammer 83 herrschende Öldruck an der rechten Seite des Ventilschiebers 54 d einwirken.

Der Einfluß des Handwählventils 57 auf die vorstehend erläuterten hydraulischen Steuerungskreise des Vorsteuerventils 61 und des Druckregelventils 54 wird nachfolgend für die einzelnen Gangstellungen beschrieben.

Das Handwählventil 57 soll sich beispielsweise in der Stellung für das selbsttätige Schalten zwischen dem oberen und dem unteren Gang nach den F i g. 2 und 3 befinden. Da der Leitungsdruck P/ der Leitung 108 in diesem Zustand am Handwählventil 57 durch die Auslaßöffnung 113 entlastet wird, bleibt die Leitung 108 ohne Druck; die Rückschlagkugel 63 des Differenzdruckventils 62 wird durch den Drosseldruck der Leitung Ϊ04 in die äußerste rechte Position verbracht, so daß die Leitung 108 abgesperrt und die Leitung 104 geöffnet wird. Der Drosseldruck Pth in der Leitung 109 wird somit in die Ventilkammer 61 c geleitet, um auf den Ventilschieber 61 a einzuwirken. Das Vorsteuerventil 61 wird also durch den der Ventilkammer 61 c zugeführten Drosseldruck Pth und den zur Ventilkammer 61 b gelangenden Reglerdruck Pgo gesteuert. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist und wenn sich der Ventilschieber 61 α des Vorsteuerventils 61 in der linken Stellung befindet, so wird der Leitungsdruck Pl der Abzweigleitung 105 zugeführt, wobei dieser Leitungsdruck Pl an der rechten Seite des Druckregelventils 54 in die Kammer 83 gelangt, um auf den Ventilschieber 54 a einzuwirken und diesen nach links zu bewegen. Hierdurch erzeugt das Öl in der Kammer 80 an der linken Seite des Druckregelventil 54 einen der links gerichteten Kraft (diese entspricht dem Leitungsdruck) entsprechenden Druck, der dann, ausgehend von der Druckleitung 101, den entsprechenden Kupplungen und Bremsbändern zugeführt wird. Des weiteren wird der unter diesen Bedingungen im Druckregelventil 54 erzeugte Leitungsdruck P/ zu einem hohen konstanten Druck PIh verstärkt, was durch einen Querschnittsunterschied zwischen den Ventilschiebern 54 c und 54 6 sowie durch den

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Querschnitt des Ventilschiebers 54 rf und durch die ventil 57 in der Stellung für den unteren Gang beFederkraft der Feder 85 bewirkt wird (der Leitungs- findet. Nachdem der Leitungsdruck der Haupt-Druckdruck wirkt auf beiden Seiten des Ventilschiebers leitung 101 nunmehr der Leitung 108 durch die Lei-54 rf). Der hydraulische Schaltzustand hierfür ist in tung 112 zugeführt wird, wird die Rückschlagkugel F i g. 2 dargestellt, während der Druckverlauf für 5 63 des Differenzdruckventils 62 in der Leitung 108 diesen Zustand bei der verhältnismäßig niedrigen in die äußerste linke Position gebracht, da der Lei-Fahrzeuggeschwindigkeit nach Fig. 5 ersichtlich ist. tungsdruck P/ den Drosseldruck Pth der Leitung 104

Hat sich der Ventilschieber 61a des Vorsteuer- überwindet. Infolgedessen wird die Leitung 104 abventils 61 bei der höheren Fahrzeuggeschwindigkeit gesperrt und die Leitung 108 geöffnet. Der Leitungsnach rechts bewegt, um die Abzweigleitung 105 mit io druck Pl der Leitung 108 geht dann zur Leitung 109 der Auslaßöffnung 111 zu verbinden (in der F i g. 3 und wird schließlich zur Ventilkammer 61 c geleitet, dargestellt), so wird der Öldruck in der Kammer 83 Der Ventilschieber 61 α des Vorsteuerventils 61 wird des Druckregelventils 54 durch die Abzweigleitung somit durch den in die Ventilkammer 61 c geleiteten 105 und die Auslaßöffnung 111 entlastet, dergestalt, Leitungsdruck P/ und den in die Ventilkammer 61 b daß der Leitungsdruck P/ auf einen konstanten nied- 15 gelangenden Reglerdruck Pgo gesteuert. Da außerrigen Druck PIr abfällt, der durch den Querschnitt dem der Leitungsdruck P/ immer auf einem höheren des Ventilschiebers 54 rf und die Federkraft der Fe- Wert als der Drosseldruck Pth gehalten wird, bleibt der 85 bestimmt wird. Der Druckverlauf für diesen die Rückschlagkugel 63 des Differenzdruckventils 62 Zustand bei der höheren Fahrzeuggeschwindigkeit ist stets in der dargestellten äußersten linken Position, in F i g. 5 dargestellt. Wie im vorstehenden bereits 20 Im unteren Gang wird daher der Ventilschieber 61 a erläutert, verändert sich der Leitungsdruck Pl in der des Vorsteuerventils 61 durch den Einfluß des Leinormalen Fahrbereichsstellung des Handwählventils tungsdruckes Pl und des Reglerdrucks Pgo nach 57, wie in F i g. 5 dargestellt, schrittweise von einem rechts oder nach links bewegt, um die Verbindung hohen konstanten Leitungsdruck P//i bei niedriger der Abzweigleitung 101 α mit der Abzweigleitung 105 Fahrzeuggeschwindigkeit zu einem niedrigen konstan- 25 herzustellen oder zu unterbrechen und um den Leiten Druck PlI entsprechend der Geschwindigkeitszu- tungsdruck Pl der Abzweigleitung 101 α der Ventilnahme. Die Geschwindigkeitssiellungen, mit denen kammer 83 des Druckregelventils 54 zuzuführen oder sich der hohe konstante Leitungsdruck PIh schritt- diesen Leitungsdruck Pl nach außen abzulassen. Die weise auf den niedrigen konstanten Leitungsdruck PU vorbestimmte Leitungsdruckveränderung ergibt sich verringert, sind jedoch in Abhängigkeit von der je- 30 also durch die gleiche Steuerung wie beim vorbeweihgen Öffnung des Motor-Drosselventils 58 un- schriebcnen oberen Gang- im vorliegenden Ausfühterschiedlich. Dies bedeutet: Ist die Öffnung des Dros- rungsbeispiel der Erfindung aber wird der charakteselventils 58 klein, so ist auch der vom Drosselventil ristische Verlauf des Leitunesdrucks Pl beim Her-58 erzeugte Drosseldruck Pth gering, wodurch der unterschalten vom hohen Leitungsdruck PIh auf den Ventilschieber 61 α des Vorsteuerventils 61 nach 35 niedrigen Leitungsdruck PU entsprechend der zunehrechts bewegt wird, selbst wenn ein bei relativ niedri- menden Fahrzeuggeschwindigkeit in diesem unteren gcr Fahrzeuggeschwmdigkeit erzeugter, verhältnis- Gang identisch mit dem Druckverlauf bei voller Öffmäßig kleiner Reglerdruck Pgo hierauf einwirkt. Ist nung der Motordrossel gemäß dem vorerwähnten also die öffnung des Drosselventils 58 klein, so ver- oberen Gang. Das heißt der von der Leitung 104 ändert sich der Druck Pl schrittweise bei verhältnis- 40 entnommene Drosseldruck Pth ist der Druck mit dem mäßig niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit. Wird dem- der Leitungsdruck P/ der Haupt-Druckleitung 101 gegenüber aber die Öffnung der Vergaser-Drossel- durch das Drosselventil 58 entsprechend der Öffnung k appe größer, so nimmt auch der vom Drosselven- der Drosselklappe gesteuert wird. Bei voller öffnung til 58 erzeugte Drosseldruck Pth allmählich zu, so des Drosselventils 58 jedoch geht der Leitungsdruck daß sich der Ventilschieber 61 α des Vorste-erventils 45 Pl der Druckleitung 101 direkt zur Ϊ eitune 104, 61 nicht nach rechts bewegen kann, wenn er nicht mit ohne daß irgendeine Steuerung durch das Drosselemem höheren Reglerdruck Pgo beaufschlagt wird. ventil 58 erfolgt. Somit wird der Drosseidruck Pth Auf diese Weise erhöht sich also der Geschwindig- zu diesem Zeitpunkt gleich dem Leitungsdruck PL keitswert allmählich, bei dem sich der Leitungsdruck Nunmehr wird im unteren Gang bei Verringerung P/ schrittweise entsprechend der zunehmenden öff- 50 der Geschwindigkeit, nachdem der Leitungsdruck den nung des Drosselventils 58 verändert. Da bei der er- niedrigen Leitungsdruck PU durch die anfängliche F.rfmdungsgemaßen hydraulischen Steuerung das Vor- höhung der Geschwindigkeit erreicht hat der Gesteueryentil 61 mit einem Element zur Erzeugung schwind.gkeitswert, bei dem sich der Leitungsdruck des Drosseldrucks Pth ergänzt wird, sind die Ge- vom niedrigen Leitungsdruck PIi entsprechend der schwmdigkeitswerte, bei denen sich der Leitungs- 55 Geschwindigkeitsherabsetzung auf den hohen Leidruck P/ erhöht oder verringert, somit in Abhängig- tungsdruck PW₁ erhöht, niedriger sein als der Gt-

u- %\ au Γ"⁸ Drosselventils 58 unter- schwind_lgkeitswert im Falle des Herunterschaltens

schiedlich d. h., be« geringer öffnung des Drossel- vom hohen Leitungsdruck PIh auf den niedrigen Lei-

ventils 58 liegen sie im Bereich verhältnismäßig nied- tungsdruck P//. Der Grund hierfür ist der daß der

riger Fahrzeugeeschwmd.gke.t während sie im Be- 60 _unter diesen Bedingungen in die Ventilkammer 61c

reich einer relativ hohen Fahrzeuggeschwindigkeit des Vorsteuerventils 61 geleitete Leitun°sdruck P/

liegen, wenn die öffnung des Drosselventils 58 grö- der niedrige Leitungsdruck PU ist so daß sich der

ßer wird. Die drei senkrecht verlaufenden Kurven- Ventilschieher 61 α des Vorsteuerventils 61 nicht

teile in Fig. 5 entsprechen drei verschiedenen Dros- nach links bewegt, bis der der Ventilkammer 61 b

selyentilstellungen_ 6₅ zugeführte Reglerdruck P^o sich auf den Wert ver-

An Hand der F1 g. 4 werden nunmehr die Ein- ringen, der dem vorstehend erwähnten niedrigen Lei-

flüsse auf die hydraulischen Betriebsbedingungen er- tungsdruck PU äquivalent ist d h es ergibt sich ein

läutert, die sich ergeben, wenn sich das Handwähl- Unterschied in der Fahrgeschwindigkeit zwischen

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beiden Fällen, wenn die Umschaltung vom hohen Leitungsdruck PIh auf den niedrigen Leitungsdruck PU und vom niedrigen Leitungsdruck Pll auf den hohen Leitungsdruck PIh erfolgt. Die Umschaltung des Leitungsdrucks in der Wählstellung für den unteren Gang des Handwählventils 57 ist wie vorstehend erläutert, jedoch ist der in der Ventilkammer 61 c des Vorsteuerventils 61 in diesem unteren Gang anliegende Leitungsdruck Pl entweder der hohe Leitungsdruck PIh oder der niedrige Leitungsdruck PH, bei denen es sich um einen konstanten Druck handelt, so daß die Fahrzeuggeschwindigkeiten, bei denen sich der Öldruck schrittweise verändert, auf zwei bestimmte Werte begrenzt sein müssen.

Es erhellt sich nunmehr, daß nach der erhaltenen hydraulischen Steuerungscharakteristik bei Bedarf ein höherer Leitungsdruck Pl und demgemäß ein höheres Drehmoment den hydraulischen Servovorrichtungen (Kupplungen und Bremsbändern) zugeführt werden kann, wodurch sich insbesondere im unteren Geschwindigkeitsbereich, wo der Drehmomentwandler sich einem Stillstandzustand nähert, eine wirksamere Eingriffskraft ergibt. Andererseits wird den Servovorrichtungen im hohen Geschwindigkeitsbereich, wo der Drehmomentwandler sich dem Zustand einer reinen Flüssigkeitskupplung nähert, ein niedriger konstanter Druck Pl zugeführt, wodurch die durch die ölpumpen bedingten Kraftverluste auf ein Mindestmaß beschränkt werden.

Bei Verwendung der vorgenannten Steuerung wird somit das Problem rutschender Kupplungen und Bremsbänder durch mangelnde Eingriffskraft bei einem plötzlichen Drehmomentbedarf bei geringen Motordrosselöffnungen vollständig überwunden und eine verbesserte Beschleunigung des Fahrzeuges sowie eine größere Haltbarkeit der verschiedenen Kupplungen und Bremsbänder erreicht. Außerdem wird auf Grund der Steuerung des Leitungsdrucks Pl durch das Vorsteuerventil, wie vorstehend beschrieben, der Öldruck stabiler, wobei eine genauere Steuerung als bei den früheren Systemen möglich ist.

Bezugsziffemliste:

1 Antriebswelle

2 Pumpenrad

3 Turbinenrad

4 Leitrad

5 Turbinenwelle

6 Nabe

7 Trommel

8 vordere Kupplung

10 Planetenhauptrad

11 Planetenrad 12,13 Planetenritzel

14 Planetenträger

15 Zahnkranz

16 Abtriebsivelle 21 Bremsbänder 21 α Arbeitsseite

21 b Freigabeseite

22 hintere Kupplung 50 ölbehälter

51,52 Ölpumpen-Druckerzeuger

53 Regler

54 Druckregelvenül

54 α Ventilschieber des Druckregelventils

55,56 Rückschlagventile

57 H and wählventil

58 Drosselventil

59 Schaltventil

61 Vorsteuerventil

61 α und Ventilschieber des Vorsteuerventils

61 d

616 und Ventilkammern des Vorsteuerventils 61c

62 Differenzdruckventil

63 Rückschlagkugel 80.80 c Kammern des

83 Druck regel ventils

85 Feder

90 Feder

Haupt-Druckleitung

α Abzweigleitung

Leitung Leitung Abzweigleitung Leitung Leitung Leitung Auslaßöffnung 111' Druckleitung

Leitung Auslaßöffnung Leitung

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Pt ta -ir.*»*· Drehmomentverhältnisse zu erreichen. Normalerweise f atentansprucne. können zwei oder drei Vorwärtsgänge und ein Rück-

1. Hydraulische Steuerung für ein automati- wärtsgang eingestellt werden, indom gleichzeitig ver-. sches Fahrzeuggetriebe in Abhängigkeit von der schiedene Elemente des Getriebes verriegelt oder

Fahrgeschwindigkeit und der Drosselklappenstel- 5 miteinander in Eingriff gebracht werden können.

lung, mit einem konstanten hohen Leitungsdruck Diese Elemente, die im allgemeinen die Form hydrau-

bei niedriger Fahrgeschwindigkeit und einem lisch wirkender Scheibenkupplungen, Bremsbänder

:₍ ,konstanten niedrigen Leitungsdruck bei hoher u. dgl. haben, werden durch die hydraulische Steue-

' Fahrgeschwindigkeit, mit mindestens einem rung des Getriebes automatisch betätigt, und zwar in

Druckerzeuger, gekennzeichnet durch io Abhängigkeit von verschiedenen Betriebskenngrößen

die Kombination folgender Merkmale: z. B. der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, der öff-

A. Die Steuerung weist ein Drosselventil (58) nung der Drosselklappen am Vergaser usw. So wird zur Erzeugung eines von der Drosselklappen- z. B. durch einen automatischen Schaltvorgang eine stellung abhängigen Drosseldrucks (Pth), Scheibenkupplung über zwei Elemente eines Planeeinen Regler (53) zur Erzeugung eines von 15 tenradsatzes eingelegt und ein das Planetenhauptrad der Fahrgeschwindigkeit abhängigen Regler- haltendes Bremsband dsrrch Verstellung eines Schaltdrucks (Pgo), ein Vorsteuerventil (61) mit ventils der hydraulischen Steuerung freigegeben, woeinem vom Drosseidruck (PiA) in eine erste bei dieses Schaltventil in Abhängigkeit von der Aus-Schaltstellung bewegbaren und von dem gangsgröße eines Reglers oder in Abhängigkeit von Reglerdruck (Pgo) sowie von einer Feder ao der öffnung der Drosselklappe anspricht. Die ver-(90) in eine zweite Schaltstellung bewegbaren schiedenen Untersetzungsbereiche können wahlweise Ventilschieber (61 α und 61 d), und ein auch durch den Fahrer von Hand eingestellt werden, Druckregelventil (54) zur Steuerung des Lei- indem dieser ein Handwählventil bzw. einem diesem tungsdrucks (Pl) des Druckerzeugers (51) zugeordneten Schalthebel bewegt, so daß über die auf, das mit dem Vorsteuerventil (61) durch 25 hydraulische Steuerung den entsprechenden Elemeneine Abzweigleitung (105) verbunden ist und ten des Getriebes der erforderliche Öldruck direkt zueinen Ventilschieber (54«) besitzt; geführt wird.

B. das Vorsteuerventil (61) ist über eine weitere Bei derartigen hydraulischen Steuerungen ist es Abzweigleitung (101 a) mit der den Leitungs- notwendig, den Druckverlauf im hydraulischen Leidruck (Pl) führenden Hauptdruckleitung 30 tungssystem genau zu überwachen, da die Leistung (101) verbunden, derart, daß in der ersten dieses Systems vom Drehmoment des Motors ab-Schaltstellung des Vorsteuerventils (61) dem hängt. So sollte z. B. im unteren Geschwindigkeits-Druckregelventil (54) der Leitungsdruck (P/) bereich des Fahrzeugs, wo eine hohe Drehmomentüber die Abzweigleitung (105) zugeführt übersetzung in dem als Flüssigkeitskupplung arbeiwird, wodurch der Ventilschieber (54 a) des 35 tenden Drehmomentwandler erfolgt, der hydraulische Druckregelventils (54) im Sinne einer Er- Leitungsdruck auf einem hohen konstanten Wert gehöhung des Leitungsdrucks (P/) beaufschlagt halten werden, damit für den Eingriff der Kupplunwird, während der Leitungsdruck (P/) in der gen und Bremsbänder eine ausreichende Kraft zur zweiten Schaltstellung des Vorsteuerventils Verfügung steht. Demgegenüber sollte im oberen Ge-(61) dem Druckregelventil (54) nicht über 4° schwindigkeitsbereich, in dem das erforderliche Drehdie Abzweigleitung (105) zugeführt wird; moment geringer ist, der Leitungsdruck von einem

C. die Hauptdruckleitung (101) für den Lei- hohen konstanten Wert auf einen niedrigeren, jedoch tunesdruck (P/) ist über ein Handwählventil dann immer noch konstanten Druck verringert wer-(57) geführt, das Wählstellungen für ver- den, um Ölpumpenverluste auf ein Mindestmaß zu schiedene Fahrbereiche aufweist und das mit 45 beschränken.