DE1948953A1

DE1948953A1 - Steuersystem fuer ein Getriebe,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1948953A1
Application number: DE19691948953
Authority: DE
Inventors: Toshio Higuchi; Takeo Hiramatsu
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1968-09-28
Filing date: 1969-09-27
Publication date: 1970-05-21
Also published as: FR2019136A1; FR2019136B1; DE1948953C3; DE1948953B2; US3650160A

Description

Dipl.-Ing. H. Sauerland ■ Dn.-Ing. R. König Patentanwälte · 4ODO Düsseldorf · Cecilienallee 76 -Telefon 432732

Unsere Akte: 25 289 27. September 1969

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Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha,

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10, Marunouchi 2-ehome, Ghiyoda-ku, !Tokio, Japan

"Steuersystem ftir ein getriebe, insbesondere für

Kraftfahrzeuge"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für eine treibende Verbindung zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle und des weiteren auf ein hydraulisches Steuersystem für automatische Getriebe an Fahrzeugen.

Bei einem bekannten automatischen Getriebe für Fahrzeuge, bei dem der Reibmeehanismus des Getriebes mit einem hydraulischen Druck (Leitungsdruek) beaufsthlagt wird, wird dieser hydraulische Druck in Abhängigkeit von der Pahrzeuggeeehwindigkeit und der Drosselventilstellung geregelt. In einem zweiten Getriebe wird der hydraulisehe Druck in Abhängigkeit von dem an dem Ständerde· Drehmomentenwandlerβ wirksamen Drehmoment geregelt. Gewöhnlieh wird der leitungadruek, mit dem der Reibmeehanismus beaufschlagt wird, bei niedriger Pahrzeuggesohwindigkeit und großer Drosselventilöffnung infolge eines greflen bu übertragenden Drehmomentes hoch gewählt, während der Leitungsdruck bei hoher Jahrzeuggcsehwindigkeit oder bei kleiner Drosselventilöffnung niedriger gewählt wird. Dies ist der Grund dafür, daß beim Behalten ein unerwünscht starker Ruck auftritt und der Leistungsvcrlust in der ölpumpe unvorteilhaft grofl wird, wenn der hydraulische Druck sum Schalten höher als erwüneoht ist.

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In einem herkömmlichen Steuersystem wird der Leitungsdruck für eine kurze Zeit während des Schaltens nahezu konstant gehalten; dabei ist es sehr schwierig, das Abfallen des hydraulischen Druckes an einem Reibmechanismus zeitlich genau mit der Beaufschlagung eines zweiten Reibmechanismus mit hydraulischem Druck zu koordinieren. Deshalb wird gewöhnlich eine Kupplung mit nur einer Drehrichtung für den ersten Geschwindigkeitsbereich eines Getriebes mit drei Vorwärts-Geschwindigkeitsbereichen verwendet, so daß es beim Sehalten vom ersten zum zweiten Geschwindigkeitsbereich nicht notwendig ist, den Reibmeohanismus von dem hydraulischen Druck zu entlasten, und es genügt, die wachsende Geschwindigkeit des hydraulischen Druckes für den Reibmeehanismus entsprechend dem zweiten Gesehwindigkeitsbereich zu steuern. Hierbei ist die Steuerung einfach. Andererseits ist es sehr schwierig, das Schalten vom zweiten zum dritten Gesohwindigkeitsbereich und das Schalten vom dritten zum zweiten Geschwindigkeitsbereich zu steuern, was beides mit Hilfe des Reibmechanismus geschieht.

In einem Getriebe mit zwei Vorwärts-Geschwindigkeitsbereiehen ist die Verwendung einer Kupplung mit nur einer Drehrichtung meist unvorteilhaft, da das Getriebe dann ungefähr genau so viel kostet wie das Getriebe mit den drei Gesehwindigkeitsbereiehen. folglich müssen der erste und der zweite Gesohwindigkeitsbereich in dem Reibmechanismus gebildet werden, obwohl die besagte Koordinierung der Beaufschlagung mit hydraulischem Druck dadurch schwierig wird.

In einem Getriebe, das einen Drehmomentenwandler hat und in Abhängigkeit von der Fahreeuggesehwindigkeit und der Drosselventilstellung geregelt wird, muß der Leitungedruck zweimal auf den bei üblicher, hoher Geschwindigkeit herrschenden Druck erhöht werden, da das Drehmoment bei niedriger Fahreeuggesthwindigkeit beträchtlich anwächst. Für diesen-Fall wird der leitungsdruek bei mietriger Geschwindigkeit oft herangesogen. Zum Beispiel wird der von der

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Drosselventilöffnung abhängige Drosselventildruck für ein Druckregelventil "benutzt, um den Leitungsdruck "bei niedriger Fahrzeuggesehwindigkeit zu erhöhen. Gleichzeitig wird der geregelte Drosselventildruok wiedtr für das Druckregelventil benutzt, um den Druck zu erhöhen, während der geregelte Druck bei hoher Geschwindigkeit keine Wirkung hat. Der Druck kann dadurch erhöht werden, daß das an dem Ständer des Drehmomentenwandlers wirkende Drehmoment auf das Druckregelventil wirkt.

Wie oben ausgeführt, muß der Leitungsdruck in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselventilöffnung fein geändert werden. Seine Steuerung durch herkömmliche Systeme ist nicht einfach und erfordert zusätzliche Ventile.

Die der Erfindung in erster Linie zugrundeliegende Aufgabe ist, die obengenannten Probleme bei der Steuerung der Kraftübertragung zu lösen.

Erfindungsgemäß ist ein arretierender Reibmechanismus an dem Drehteil in einem Getriebe zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle vorgesehen, um die Antriebsverbindung zwischen den beiden Wellen zu steuern. Ein zu der arretierenden Reibung gehöriger und dem wirkenden Drehmoment entsprechender hydraulischer Druck wird in solcher Weise dazu benutzt, den Reibmeohanismus in Eingriff zu bringen, so daß der Reibmechanismus mit wachsendem Drehmoment in einer Drehrichtung zunehmend und schließlieh ganz in Eingriff kommt, während er in der anderen Drehrichtung gerade so leicht gehalten wird, wie es notwendig ist, den Eingriff dts Reibmeohanismus. nicht festzulegen, so daß der Eingriff des arretierenden Reibmeohanismua nur in einer bestimmten Drehrichtung zustandekommt, ähnlich wie bei einer Kupplung mit nur einer Drehrichtung. Dadurch wird der besagte Ruck beim Schalten gemildert. Bei der Verwendung

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eines Mechanismus nach, der Erfindung ist es unmöglich, daß "beim Bremsen des Antriebsmotors ein Drehmoment von der Antriebszur Abtriebswelle übertragen wird. Wenn eine Bewegungsmeßvorrichtung, beispielsweise ein Meßventil für die Bremsung der Maschine, das das Bewegungsverhältnis oder die Relativbewegung zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle mißt, vorgesehen ist, dann kann der hydraulische Druck, der mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit vom übertragenen Drehmoment steigt, beim Bremsen des Motors von einem zweiten Druckregelventil hergestellt und mit diesem Druck der arretierende Reibmechanismus beaufschlagt werden, damit dieser in Eingriff kommt. So arbeitet der arretierende Reibmechanismus während des Schaltens nur wie eine Kupplung mit einer Drehrichtung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Pig. 1 ein automatisches Getriebe in schematischer Form, das die vorliegende Erfindung verkörpert,

Fig. 2 ein Schema einer hydraulischen Steuerschaltung, die für das Getriebe nach Fig. 1 verwendet werden kann,

Fig. 3 eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen dem regelnden Druck und dem Drehmoment des Getriebes zeigt,

Fig. 4- eine graphische Daratellung, die das Verhältnis zwischen dem regelnden Druck und der Geschwindigkeit der Abtriebswelle zeigt, und

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Getriebe nach Linie V-V in Fig. 1.

In Fig. 1, 2 und 5 ist ein Getriebe mit einer Antriebswelle 10, einer Abtriebswelle 11 und einer Zwischenwelle 12

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gezeigt, die sämtlich miteinander fluchten. Das Getriebe setzt sich aus einem hydraulischen Drehmomentenwandler 13, einem Planetengetriebe (Revigneaux-Typ) 14, einer Bremse

15 für den ersten Gesehwindigkeitsbereieh,einer Kupplung

16 für den zweiten Geschwindigkeitsbereieh und einer Bremse 17 für den Gesehwindigkeitsbereieh im Rückwärtsgang zusammen. Der Drehmomentenwandler 13 besteht aus einem Flügelrad mit Flügeln (Pumpe) 18, einem angetriebenen Läufer mit Flügeln (Turbine) 19 und einem Wirkungs- oder Reaktionsglied mit Flügeln (Stator) 20.

Die Pumpe 18 ist mit der Antriebswelle 10 über ein Wandlergehäuse 21 verbunden, während die Turbine 19 mit der Zwisehenwelle 12 verbunden ist. Der Stator 20 ist über eine Kupplung 22 mit nur einer Drehriohtung auf einer Hohlwelle 23 gelagert, die, wie in Fig. 1 gezeigt, mit dem Gehäuse des Getriebes fest verbunden ist. Der Drehmomentenwandler 13 ist von herkömmlichem Aufbau.

Das Planetengetriebe 14 setzt sich aus einem vorderen Sonnenrad 24, einem hinteren Sonnenrad 25, breiten Planetenrädern 26, schmalen Planetenrädern 27, einem Zahnkranz 28 und Planetenträgern 29 zusammen. Das vordere Sonnenrad 24 ist fest mit einer Hohlwelle 30 verbunden und steht mit den schmalen Planetenrädern 27 in Eingriff, die bei ihrer Drehung mit den breiten Planetenrädern 26 und dem Zahnkranz 28 in Eingriff stehen. Die breiten Planetenräder 26 stehen mit den schmalen Planetenrädern 27 und dem hinteren Sonnenrad 25 in Eingriff. Das hintere Sonnenrad 25, das durch die Zwisehenwelle 12 angetrieben wird, steht mit den breiten Planetenrädern 26 in Eingriff.

Die Kupplung 16 für den zweiten Gesohwindigkeitsbereioh ist in einer Trommel 36 angeordnet und besteht aus Kupplungela-Htllen 31* 32, einer Druckplatte 33, einem Kolben 34 und einer Druckfeder 35. Die Kupplungilamellen 31 setzen sith

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in eine mit Innennirfcen versehene Trommel 36 fort, während sich die Kupplungslamellen 32 in eine genutete Kupplungsna"be 37 fortsetzen. Folglich rotieren die Turbine 19, die Zwischenwelle 12, die Kupplungenabe 37, die Kupplungslamellen 32 und das hintere Sonnenrad 25 als ein Körper, während die Trommel 36, der Kolben 34» die Druckfeder 35, die Kupplungslamellen 31, die Druckplatte 33, die Hohlwelle 30 und das vordere Sonnenrad 24· ebenfalls als ein Körper rotieren.

Der Kolben 34 bringt die Kupplungslame11en 31 gegen die Kraft der Druckfeder 35 mit den Kupplungslameilen 32 in Eingriff, wenn in dem Hohlraum 38 der Trommel 36 ein hydraulischer Druck aus einer Druckleitung 39 aufgebaut worden ist. Nach Entlasten des Hohlraumes 38 wird der Kolben 34 durch die Druckfeder 35 zurtickbewegt. Dadurch werden die Kupplungslamellen 31 und 32 getrennt bzw. außer Eingriff gebracht. Wenn die Kupplungslamellen 31 und 32 durch Reibung miteinander im Eingriff sind, ist eine direkte Antriebsverbindung zwischen der Zwischenwelle 12 und der Hohlwelle 30 hergestellt, so daß das vordere Sonnenrad 24 und das hintere Sonnenrad 25 und damit die Abtriebswelle 11 mit derselben Geschwindigkeit rotieren. In diesem Fall ist das Untersetzungsverhältnis von der Zwischenwelle zur Abtriebswelle gleioh 1.

Die Bremse 17 für den Geschwindigkeitsbereioh im Rückwärtsgang hält, wenn sie aus einer Druckleitung 40 mit hydraulischem Druck beaufschlagt wird, den Zahnkranz mit Hilfe eines nicht dargestellten Servokolbens fest. In diesem Fall rotiert die Zwischenwell· 12 in entgegengesetzter Richtung zur Abtriebswelle 11, wenn die verbleibende Bremse 15 und Kupplung 16 gelöst Bind. Dabei ist das ünterset- «ungeverhältnis beispielsweise gleioh -1,82.

Sie in Fig. 2 dargestellte Trommel 36 and Bremse 15 für

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den ersten Geschwindigkeitsbereieh sind mit Blickrichtung von der Stirnfläche des automatischen Getriebes oder von dem Drehmomentenwandler 13 gezeigt.

Die Bremse 15 für den ersten Geschwindigkeitsbereieh "bremst die Trommel 36, wenn ein hydraulischer Druck aus einer Druckleitung 199 in einem Hohlraum 206 einer Servo-Einheit 110 aufgebaut und ein Kolben 202 gegen die Kraft einer Druckfeder 204 bewegt worden ist. Dabei wird das vordere Sonnenrad 24 festgehalten, so daß das Untersetzungsverhältnis von der Zwischenwelle 12 zur Abtriebswelle 11 gleich 1,82 wird.

Die Abtriebswelle 11 kann mit den Antriebsrädern eines Motorfahrzeuges über nicht dargestellte, bekannte Mittel verbunden sein. Ein Fliehkraftregler 44 ist an der Abtriebswelle 11 befestigt und läuft mit dieser um. Dieser Fliehkraftregler 44 ist in der Lage, einen hydraulischen Druck entsprechend bzw. in Übereinstimmung mit seiner Drehgeschwindigkeit herzustellen.

Fig. 2 stellt ein hydraulisches Steuersystem für das automatische Getriebe nach Fig. 1 dar. Dieses Steuersystem enthält die folgenden Ventile:

Handventil	45
Erstes Druckregelventil	46
Zweites Druckregelventil	47
Drittes Druckregelventil	48
Drosselventil	49
Ums chaltventil	50
Fliehkraftregelventil	51
Geschwindigkeitsmeßventil für den ersten Geschwindig- keitsbereioh	52
Motorbremsmeßventil	53.

Ausser diesen obigen Ventilen enthält das Steuersystem

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eine durch den Motor angetriebene ölpumpe 54«

öl wird durch eine Leitung 56 aus einem nicht dargestellten fllsumpf von einer Ölpumpe 54 angesaugt und dabei gleichzeitig in einem ölsieb 55 von Schmutzpartikeln gereinigt. Von der ölpumpe 54 wird es in eine Leitung 57 gedrückt und paseiert das erste Druckregelventil 46, das Handventil 45 und dae Drosselventil 49·

Das erste Druckregelventil 46 ist über eine Leitung 58 mit dem zweiten Druckregelventil 47 verbunden, das seinerseits über eine Leitung 59 mit dem dritten Druckregelventil 48 verbunden ist. Das dritte Druckregelventil 48 ist sowohl mit Teilen, die geschmiert werden müssen, über eine Leitung 60 als auch mit dem Drehmomentenwandler 13 verbunden.

Das Drosselventil 49 ist über eine Leitung 61 mit dem Motorbremsmeßventil 53 und außerdem über eine Leitung 63 und ein Kugelventil 62 mit einem Umschaltventil 50 verbunden.

Das Umsehaltventil 50 ist über eine Leitung 39 mit dem Hohlraum 38 der Kupplung 16 und außerdem mit dem Geechwindigktitsmeßventil 52 verbunden.

Das Handventil 45» das zur Auswahl verschiedener Antriebsbedingungen dient, wird durch ein zylindrisches Bohrloch 64 in einem Gehäuse 65 und einem in diesem zylindrischen Bohrloch 64 beweglichen Ventilkolben 66 gebildet. Das Gehäuse 65 ist mit Durchlässen 67, 68, 69, 70, 71 und 72, die alle zum Bohrloch 64 hin offen sind, versehen. Der Ventilkolben 66 hat Verdiokungen 73, 74 und 75 und dazwischen Vertiefungen bzw. Radialnuten 76, 77 und 78. Die Durchlässe 69 und 70 sind mit der Leitung 57 verbunden; de« weiteren sind der Durchlaß 71 mit dtr Leitung 40, der Durchlaß 67 mit der Leitung 79 und der Durchlaß 68 mit der Leitung

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80 verbunden. Der Durchlaß 72 ist ein Auslaß und mi-fc einem ölsumpf des Getriebes rerbunden.

Der Ventilkolben 66 ist in der Lage, irgend eine von fünf Stellungen auf seiner axialen Bewegungsbahn einzunehmen, um die gewünschten Durchlässe entsprechend der ausgewählten Stellung miteinander zu verbinden. Die fünf Stellungen sind die Stellung P für Halten und Motoranlauf, die Stellung R für Rückwärtsfahren, die neutrale Stellung N, die automatische Sehaltstellung D zwischen dem ersten und dem ssweiten Gesehwindigkeitsbereieh und die Stellung L für den festgelegten ersten Gesehwindigkeitsbereieh. Der Ventilkorben 66 nimmt in der gezeigten Stellung die neutrale Stellung H ein.

Das erste Druckregelventil 46 hat die Aufgabe, den von der Pumpe 54 entwickelten hydraulischen Druck zu regeln. Das Druckregelventil 46 schließt ein Gehäuse 82 ein, das mit einem absatzweise zylindrischen Bohrloch 81, einem Ventilkolben 83, einem Ventilstopfen 84 und einer Ventilfeder 85 versehen ist. Das Gehäuse 82 hat Durchlässe 86, 87, 88, 89, 90 und 91, die sich sämtlich zum Bohrlooh 81 hin öffnen. Der Ventilkolben 83 hat Schultern 92, 93, 94 und 95 und zwischen diesen drei Radialnuten 96 und 97. Die Durchlässe 86 und 91 sind Auslaßöffnungen zum ölsumpf. Es ist je der Durchlaß 87 mit der Leitung 40, der Durchlaß 88 mit der Leitung 58, der Durchlaß 89 mit der Leitung 57 und der Durchlaß 90 über eine Mündung 98 mit der Leitung 57 verbunden. Das erete Druokregelventil 46 arbeitet nur, wenn der hydraulische Druck in der Leitung 58 niedriger als der duroh dieses Ventil geregelte Druck ist, und verliert seine Punktion, wenn der hydraulisch· Druck in der Leitung 58 höher als der geregelte Druck ist. Im letzteren Pail wird der hydraulische Druck in den Leitungen 57 oder 58 durch das «weite Druokregelventil 47 oder Aas dritte Druokrtgelventil 48 geregelt.

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Der durch das erste Druckregelventil 46 geregelte Druck "beträgt beispielsweise 5 kg/cm "bei Vorwärtsfahrt und 12 kg/cm² "bei Rückwärtsfahrt.

Das zweite Druckregelventil 47» das die Aufgabe hat, einen dem in der Trommel 36 in der.mit Pfeil gekannzeichneten Riohtung erzeugten Drehmoment entsprechenden hydraulischen Druck herzustellen, setzt sich aus einem Gehäuse 100 mit darin befindlichem zylindrischen Bohrloch 99, «inem Ventilkolben 101, einem Ventilstopfen 220, einer Ventilfeder 221, einem Hebel 222 zur Übertragung des durch die Trommel 36 erzeugten Drehmomentes und einer SinsteIlschraube 223 zusammen. Das Gehäuse 100 ist mit Durchlässen 102, 103 und 104 versehen, die sich sämtlich zum Bohrloch 99 hin öffnen. Der Ventilkolben 101 hat Schultern 105 und 106 und dazwischen eine Radialnut 107* Ss sind der Durchlaß 102 mit der Leitung 108, der Durchlaß 103 mit der leitung 58 und der Durchlaß 104 mit der Leitung 59 verbunden. Die Leitung 108 ist durch eine Düse 109 mit der Leitung 58 verbunden. Der durch das Druckregelventil 47 geregelte Druck nimmt nur dann einen dem in der Trommel 36 erzeugten Drehmoment entsprechenden Wert an, wenn der geregelte Druck höher als der durch das dritte Druckregelventil 48 geregelte Druck in der Leitung 59 ist, während der Druck in den Leitungen 58 oder 108 dem durch das dritte Druokregelventil 48 geregelten Druck gleich ist, wenn der durch das Ventil 47 geregelte -Druck niedriger als der durch das dritte Druckregelventil 48 geregelte Druck ist.

Das dritte Druokregelventil 48 ist für den Fall vorgesehen, daß der an einen Servotrieb 110 gelegte hydraulische Druok höher als der geregelte Druck das aweiten Druokregelventils 47 gehalten wird, um den Reibungetingriff dtr für den ersten Gesthwindigktit«bereich bestimmten Bremse 15 bei eintr Motorbremsung iu erhalten und üb sowohl dem Drehmoaentenwandltr 13 al« aueh dtn Teilen, die geschmiert werden müssen, Ul «umführen. Das Srutkrtgelrtntil 48 eetit sich au·

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einem Gehäuse 112 mit einem sich darin befindlichen, abschnittsweise zylindrischen Bohrloch 111, einem Ventilkolben 113 und einer Ventilfeder 114 zusammen. Das Gehäuse 112 hat Durchlässe 115, 116, 117, 118, 119, 120 und 121, die sich sämtlich zum Bohrloch 111 hin öffnen. Der Ventilkorben 113 ist mit Schultern 122, 123, 124 und t25 und dazwischen mit Radialnuten 126, 127 und 128 versehen. Die Durchlässe 116 und 121 sind Auslaßöffnungen zum Ölsumpf. Es sind je der Durchlaß 115 mit der Leitung 129, der Durchlaß 117 und 119 mit der Leitung 59, der Durchlaß 118 mit der Leitung 60 und der Durchlaß 120 mit der Leitung 59 durch eine Düse 130 verbunden. Die Leitung 60 ist ein ölzuführungsrohr zum Drehmomentenwandler 13 und den Teilen, die geschmiert werden müssen.

Das Drosselventil 49, das die Aufgabe hat, einen der Gashebelstellung der Maschine entsprechenden Druck herzustellen, wird für die Bestimmung des SehaltVorganges zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitsbereich und zur Messung der Motorbremsung benutzt. Dieses Ventil 49 besteht aus einem Gehäuse 132 mit einem sioh darin befindlichen, zylindrischen Bohrloch 131, Ventilkolben 133 und 134, Ventilfedern 135 und 136 und einem Hebel 137. Das Gehäuse 132 ist mit Durchlässen 138, 139, 140, 141 und 143 versehen, die sich alle zum Bohrloch 131 hin öffnen.

Der Kolben 133 macht eine Verschiebung in Abhängigkeit von der Drosselstellung durch den Hebel 137. Der Ventilkolben 134 hat Schultern 144 und 145 und dazwischen eine Radialnut 146'. Die Ventilfeder 135 ist zwischen dem Ventilkolben 133 und dem Ventilkolben 134 angeordnet. Die Durchlässe 138, 139 und 143 Bind ölablauföffnungen. Es sind der Durchlaß 140 mit der Leitung 57, der Durchlaß 141 mit der Leitung 61 und der Durchlaß 142 über eine Düse 146 mit der Leitung 61 verbunden. Der höhere der beiden Drücke in den Leitungen 61 und 79 pflanet sieh dann in die-Leitung 63 fort, da er das Kugelventil 62 betätigt.

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Das Umschaltventil 50 hat die Aufgabe, die Schaltung zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitsbereich in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gashebelstellung auszuführen; trotzdem ist das Getriebe im niedrigen Bereich L auf den ersten Geschwindigkeitsbereich festgelegt. Dieses Umschaltventil 50 setzt sich aus einem Gehäuse 148 mit darin befindlichem, abschnittsweise zylindrischem Bohrloch 147, einem Ventilkolben 149 und einer Ventilfeder 150 zusammen. Das Gehäuse 148 hat Durchlässe 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158 und 159, die sich alle zum Bohrloch 147 hin öffnen. Der Ventilkolben 149 hat Schultern 160, 161, 162, 163 und 164 und dazwischen, wie gezeigt, Radialnuten. Es sind die Durchlässe 151 und 152 mit der Leitung 63, der Durchlaß 153 mit der Leitung 79, der Durchlaß 154 durch eine Düse 165 mit der Leitung 80, der Durchlaß 155 mit der Leitung 39, der Durchlaß 157 mit der Leitung 129, der Durchlaß 158 mit der Leitung 166 und der Durchlaß 159 mit der Leitung 167 verbunden. Der Durchlaß 156 ist eine ölablaßöffnung zum ölsumpf. Das Umschaltventil 50 ist in der Stellung für den ersten Geschwindigkeitsbereioh gezeigt und kommt, wenn es nach links bewegt wird, in die Stellung für den zweiten Geschwindigkeitsbereioh.

Das Fliehkraftregelventil 51, das zusammen mit der Abtriebswelle 11 umläuft, hat die Aufgabe, einen der Drehbewegung der Abtriebswelle 11 oder Fahrzeuggeechwindigkeit entsprechenden, der Fliehkraft proportionalen hydraulischen Druok herzustellen. Dieses lliehkraftregelventil 51 setzt sieh aus einem Gehäuse 169 mit darin befindlichem, abschnittsweise zylindrischem Bohrlooh 168, einem Ventilkolben 170, einem Gewicht 171 und einer Ventilfeder 172 zusammen. Das Gehäuse ist mit Durchläaeen 173, 174 und 175 versehen, die alle zum Bohrloch 168 hin offen eind. Der Ventilkolben hat Schultern 176 und 177 und dazwischen ein· Radialnut. Es eind der Durchlaß 173 mit dtr Leitung 80 und der Durchlaß 174 mit der Leitung 167 verbunden. Der Durchlaß 175

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ist eine ölabflußöffnung zum Ölsumpf. Ein durch das Fliehkraftregelventil 51 hergestellter Druck wird an das Umschaltventil 50 und an das Motorbremsmeßventil 53 angelegt. Bei der Motorbremsung ist die Leitung 166 mit der Leitung 167 und im Falle des ersten Geschwindigkeitsbereiehes die Leitung 166 mit der Leitung 129 verbunden, wobei der geregelte Druck in dem dritten Druckregelventil 48 mit der Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit wächst«,

Das Motorbremsmeßventil 53 hat die Aufgabe, durch Vergleich des Drosseldruckes mit dem Fliehkraftreglerdruck festzulegen, ob der Motor gebremst oder nicht gebremst wird. Dieses Ventil besteht aus einem Gehäuse 179 mit darin befindlichem, abschnittsweise zylindrischen Bohrloch 178 und aus einem Ventilkolben 180. Das Gehäuse 179 ist mit Durchlässen 181, 182, 183 und 184 versehen, die sich alle zum Bohrloch 178 hin öffnen. Der Ventilkolben 180 hat Schultern 185 und 186 und dazwischen eine Radialnut 187¹. Es sind der Durchlaß 182 mit der Leitung 167, der Durchlaß 181 mit der Leitung 166 und der Durchlaß 184 mit der Leitung 61 verbunden. Der Durchlaß 183 ist eine Ablaßöffnung zum ölsumpf. In dem gezeigten Zustand läuft der Motor. Falls der Ventilkolben 180 nach rechts bewegt wird, kommt das Ventil in den Motorbremsbereioh.

Ein Gesehwindigkeitsmeßventil 52 für den ersten Gesehwindigkeitsbereioh hat die Aufgabe, die für den ersten Geschwindigkeitsbereich bestimmte Bremse 15 in den Bereichen N, H und P vollkommen freizugeben und eine hydraulische Verbindung zu dem Servotrieb 110 herzustellen, so daß der durch das zweite Druokregelventil 47 geregelte Druck in dem ersten Geschwindigkeitobereich in den Bereichen D und L an den Strvotrieb 110 angelegt werden kann und der Druck das Strvetrlebes 110 freigegeben wird. Dadurch wird ein Schleifen der Bremse 15 verhindert, wenn das Umschaltventil 50 •o weit in der dem aweiten Geeehwindigkeitsbereieh enteprc-

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chenden Stellung ist, daß der hydraulische Druck für die für den zweiten Gesehwindigkeitsbereieh "bestimmte Kupplung 16 auf einen bestimmten Betrag anwächst. Das Geschwindigkeitsmeßventil 52 setzt sich aus einem Gehäuse 188 mit darin "befindlichem, abschnittsweise zylindrischen Bohrloch 187, einem Ventilkolben 189 und einer Ventilfeder 190 zusammen. Das Gehäuse 188 ist mit Durchlässen 191, 192, 193, 194 und 195 versehen, die sich alle zum Bohrloch 187 hin öffnen. Der Kolben 189 hat Schultern 196, 197 und 198 und dazwischen Radialnuten. Es sind der Durchlaß 191 mit der leitung 39, der Durchlaß 193 mit der Leitung 199, der Durchlaß 194 mit der Leitung 108 und der Durchlaß 195 mit der Leitung 80 verbunden. Der Durchlaß 192 ist eine Ablaßöffnung zum Ölsumpf.

Der Servotrieb 110, der die Aufgabe hat, die Bremse 15 in Eingriff zu bringen und wieder freizugeben, setzt sich aus einem Gehäuse 201 mit darin befindlichem, zylindrischem Bohrloch 200, einem Kolben 202, einer Kolbenstange 203, einer Druckfeder 204 und einem Deckel 205 zusammen. Der Hohlraum 206 wird mit dem hydraulischen Druck aus der Leitung 199 beaufschlagt.

Die wie vorstehend ausgeführt konstruierte Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Der Motor wird in dem Zustand gestartet, in dem das Handventil 45 sich in der Stellung P oder, wie in der Zeichnung gezeigt, in der Stellung N befindet. Die ölpumpe 54 wird durch den Motor angetrieben, und es wird das öl von der Ölpumpe 54 in die Leitung 56 gesaugt und dabei im ölsieb 55 von Sohmutzpartikeln gereinigt. Das öl wird von der ölpumpe 54 in den Durchlaß 89 des ersten Druckregelventile 46, den Durchlaß HO des Drosselventile 49 und durch die Leitung 57 in die Durchlässe 69 und 70 des Handventils 45 gefördert, Dtr Ventilkolben 83 wird duroh den Differenzdruck

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der auf die Stirnflächen seiner Schultern 94 und 95 wirkenden Drücke gegen die Kraft der Feder 85 nach links "bewegt. Mit der Bewegung nach links öffnet der Kolben 83 die Leitung 58, so daß öl in den Durchlaß 103 des zweiten Druckregelventils 47 strömt. Wenn die Schulter 93 verschoben und die Leitung 58 geöffnet ist, fällt der hydraulische Druck in der Leitung 57. Dieser hydraulische Druck wird geregelt, bis der zu der Differenzfläche zwischen den Stirnflächen der Schultern 94 und 95 gehörige Druck der Kraft der Feder 85 angeglichen ist.

Ähnlich wird die Druckregelung in dem zweiten Druckregelventil 47 durchgeführt und dann das geregelte Drucköl in die Durchlässe 117, 119 und 120 des dritten Druckregelventils 48 gefördert. Hier wird der Druck ebenso geregelt bis der hydraulische, auf die Differenzfläche zwischen den Stirnflächen der Schultern 124 und 125 wirkende Druck der Kraft der Feder 114 angeglichen worden ist.

Der in dem ersten Druckregelventil 46 geregelte Druck wird anders als der Bereich R bei Rückwärtsfahrt, in dem ein

ρ ρ

Ventil von 12 kg/cm vorgesehen ist, auf 5 kg/cm gehalten. In dem zweiten Druckregelventil 47 erscheint im ersten G-eschwindigkeitsbereich ein zu dem Drehmoment der Trommel 36 gehöriger, hydraulischer Druck. Doch wird der Druck an einem konstant unter 2 kg/cm arbeitenden Ventil unter anderen Bedingungen gehalten.

Fig. 3 zeigt die Veränderungen des geregelten Druckes in dem zweiten Druckregelventil 47. Wenn durch das Motorbremsventil 53 bestimmt wird, daß die Motorbremsung einsetzt, und wenn das Umschaltventil 50 *uf den ersten Gesohwindigkeitsbereich gestellt worden ist, dann wird der Durohlaß 115 mit einem Fliehkraftreglerdruck aus der Leitung 129 beaufschlagt. Dadurch steigt der Druck des dritten Druckregelventils 48 mit wachsender Fahrzeuggesohwindigkeit. Fig. 4 zeigt die Änderungen des geregelten Druckes in dem

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dritten Druckregelventil 48.

Wenn das Handventil 45 in die Stellung D vorgerückt worden ist, dann tritt das durch das erste Druckregelventil 46 geregelte Drucköl in den Durchlaß 69 ein und wird vom Durch-Iaß68 zum Fliehkraftregelventil 51» dem Umschaltventil 50 und durch die Leitung 80 zu dem Geschwindigkeitsmeßventil 52 gelenkt. Da der I¹Iiehkraftreglerdruck mit wachsender Pahrzeuggesehwindigkeit steigt, bewegt sich der Ventilkolben 149 des Umschaltventils 50 nach links, so daß die Betriebsbedingungen für den zweiten Geschwindigkeitsbereich geschaffen werden. Dann pflanzt sich der durch das erste Druekregelventil 46 geregelte, hydraulische Druck in die Leitung 39 fort. Wenn der Druck in der Leitung 39 genügend gestiegen ist, dann bewegt sich das Geschwindigkeitsmeßventil 52 nach rechts und gibt dabei vollständig den hydraulischen Druck des Servotriebes 110 frei.

Wenn die Reaktion des hydraulischen Druckes im Augenblick des Schaltens in Bezug auf die Drehmomentänderung der Trommel 36 genügend schnell ist, dann tritt nur ein kleiner Widerstand auf, wenn die Trommel 36 im Uhrzeigersinn (gesehen in der Zeichnung) zu rotieren beginnt, nachdem die Kupplung 16 angesprochen hat. Polglich übernimmt die Vorrichtung die Punktion einer Kupplung mit einer Drehrichtung. Bei Vollgas, wenn das Gaspedal weit in die Bedingungen für den zweiten Geschwindigkeitsbereich niedergedrückt worden ist, so daß der Drosseidruck stark ansteigt, baut sich in der Leitung 61 ein dem Druck des Drosselventils 49 gleicher Druck auf, wobei da« Herunterschalten von dem zweiten Gesehwindigkeitsbereich in den ersten Geschwindigkeitsbereich unter einer bestimmten Fahrzeuggeiehwindigkeit vorgenommen werden kann. Wenn der Durchlaß 155 de« Umschaltventil« 50 mit dem Durchlaß 156 in-Verbindung steht, dann sinkt der Kupplungsdruck der Leitung 39 plötzlich, so daß das Geschwindigkeitsmeßventil 52 sich nach links bewegt und den Durchlaß 194 mit dem Durchlaß 193 verbindet. Dabei

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wird der Hohlraum 206 des Servotriebes 110 über die Leitung 199 mit hydraulischem Druck beaufschlagt. Andererseits wird, wenn die Trommel 36 im Uhrzeigersinn rotiert, das Drehmoment negativ. Wie aus *lg. 3 ersichtlich ist, steigt der Druck des zweiten Druckregelventils 47 dann nur bis auf 2 kg/cm². Deshalb kann das zur Bremse 15 gehörige Schleifen auf null verringert werden. Wenn die Maschinenge sohwindigkeit wächst, um die Drehbewegung der Zwischenwelle 12 zu beschleunigen, so daß die Antriebsverbindung zwischen den einzelnen Zahnrädern der Planetengetriebeeinheit 14 die Bedingungen für den ersten Geschwindigkeitsbereieh festlegt und die Trommel 36 in der mit Pfeil gekennzeichneten Richtung zu rotieren beginnt, dann steigt der Druck des zweiten Druckregelventils 47 plötzlich, um die Irommel 36 festzuhalten. Da der Servotrieb 110 so konstruiert ist, daß die Kraft der Druckfeder 204 durch die des Kolbens 202 bei einem Druck des zweiten Druckregelventils 47 von 2 kg/cm ausgeglichen werden kann, erscheint kein ziehendes Drehmoment solange die !Trommel 36 rotiert.

Wenn das Handventil 45 in die L-Stellung vorgerückt ist, dann sind die Durchlässe 67» 68 und 69 miteinander verbunden, so daß der Druck des ersten Druckregelventile 46 sich zusätzlich zu dem Fall der Stellung D in die leitung 79 fortpflanzt. Dann nimmt der Kolben 149 des TJmschaltventils 50 die beste Stellung ein, um die Bedingungen für den ersten Gesohwindigkeitsbereich beizubehalten. Wenn weiterhin das Handventil 45 während des Betriebes bei hoher Geschwindigkeit so weit, wie es in dem Bereich der Masohinenbremßung liegt, in die L-Stellung vorgerückt worden ist, dann steigt der Druck des dritten Druckregelventils 48, wie in ^yig· 4 gezeigt, durch die Wirkung des Motorbremameßventils 53 eo hoch, daß die Drüoke des zweiten und dritten Druokregelventils gleich werden und außerdem der hydraulische Druck in dem Hohlraum 206 des Servotriebes 110 ebenso ansteigt, folglich kann das Schalten schnell ausgeführt werden. In den gegenüber dem Motorbremsbereich übrigen Bereich

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werden die gleichen Bedingungen wie bei Vollgas in der Stellung D erreicht.

Wenn das Handventil 45 in die Stellung R gerückt worden ist, dann ist der Durchlaß 70 mit dem Durchlaß 71 verbunden, um den Durchlaß 87 des ersten Druckregelventils 46 über die Leitung 40 mit hydraulischem Druck zu beaufschlagen. Der zu der Differenzfläche zwischen den Stirnflächen der Schultern 92, 93 gehörige Druck steigt höher und bleibt bei einem Betrag von über 12 kg/cm stehen. Dieser Druck des ersten Druckreglers wird an den nicht dargestellten Servo der Bremse 17 für die Rückwärtsfahrt angelegt, um die Bremse 17 festzuhalten.

Wie vorstehend ausgeführt, kann erfindungsgemäß in dem Getriebe zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle eine optimale und genaue Steuerung durchgeführt werden, und es ist der Ruck beim Schalten stark gemildert, so daß ein angenehmes Schaltgefühl erreicht wird. Ferner wird infolge der Verwendung einer Antriebsmeßvorrichtung in Verbindung mit einer Getriebesteuerung bei Motorbremsung eine sehr schnelle Reaktion für das Schalten in den niedrigen Geschwindigkeitsbereich erreicht, wobei Schäden an der Motorbremse, die bisher als ernstes Problem in herkömmlichen Getrieben , zu berücksichtigen war, ausgeschieden werden können.

Während das vorstehend beschriebene Steuersystem die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung nioht allein auf diese Ausführungsform beschränkt ist und Veränderungen an dieser Ausführungsfοrm nioht den Erfindungsgedanken verändern, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Zum Beispiel kann anstelle des Bremsbandes als arretierender Reibmeehanismus eine Kupplung verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht allein auf automatische Fahrzeuggetriebe beschränkt, sondern kann ebenso an hydraulischen Einrichtungen mit einem hydraulischen Kupplungamechanismus für eine Drehriohtung angewendet werden.

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INSPECTED

Claims

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Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha,

^M~™r^*^gg?il!;g!!w'^r ^gi!!!g" ^{= =i!B!gs::==} ^{=s;:::!!!:::::S!=}

10, Marunouehi 2-chome, Ghiyoda-ku, Tokio, Japan

Patentansprüche;

Steuermechanismus für eine Antriebsverbindung zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle in eimern Getriebe, g ekennzeichnet durch einen an dem Drehteil des Getriebes angeordneten, arretierenden Reibmeohanismus, eine in Abhängigkeit von dem an dem arretierenden Reibmechanismus wirkenden Drehmoment hydraulischen Druck herstellende hydraulische Vorrichtung und eine den arretierenden Reibmeehanismus mit dem hydraulischen Druck beaufschlagende hydraulische Schaltung, wobei der hydraulische Druck dazu dient, den arretierenden Reibmeehanismus in Eingriff zu bringen«,

2. Steuermechanismus nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in der hydraulischen Schaltung eine Meßvorrichtung zur Steuerung der Kraftübertragung in dem Getriebe und eine den arretierenden Reibmechanismus nur in einer bestimmten Drehrichtung, ähnlich einer Kupplung mit einer Drehrichtung, nach den Meßwerten der Meßvorriohtung in Eingriff bringender Servotrieb vorgesehen sind.

5. Steuermechanismus nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine das Bewegungsverhältnis zwischen An- und Abtriebswelle messende Meßvorrichtung und eine weitere, den hydraulischen Druck der hydraulischen Schaltung nach den Meßwerten dieser Meßvorriohtung regelnde hydraulische Vorrichtung vorgesehen sind«

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