DE19909751A1 - Hydraulische Servovorrichtung für Automatikgetriebe - Google Patents

Abstract

Eine hydraulische Servovorrichtung weist einen Zylinder, einen Kolben und eine Stange auf. Der Kolben unterteilt den Innenraum des Zylinders in eine geschlossene Hydraulikkammer und eine Rückkammer, die eine Öffnung zum Innenraum eines Automatikgetriebes hat. Die Stange ist im Kolben zur Relativbewegung über einen vorbestimmten Weg gleitend angeordnet. Ein Reibeingriffselement wird durch die Stange ergriffen, die aus einem Ende des Zylinders durch Ausüben eines hydraulischen Drucks auf die Hydraulikkammer ausgefahren wird. Zwischen dem Kolben und der Stange ist ein Kanal vorgesehen, der durch die Relativbewegung zwischen dem Kolben und der Stange so geöffnet oder geschlossen wird, daß die Hydraulikkammer und die Rückkammer verbunden oder getrennt werden. Eine Abblasanordnung ("Verschluß") verschließt den Kanal am Ende des Rückhubs des Kolbens zur Hydraulikkammer.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Servovorrich­ tung, die Reibeingriffselemente für ein Automatikgetriebe be­ tätigt. Insbesondere betrifft sie den Austrieb von Luft aus einer Hydraulikkammer.

Eine Bandbremse ist eine Art von Reibeingriffselement, das zum Feststellen eines speziellen Schaltelements, z. B. eines Sonnenrads, eines Trägers oder eines Ringrads, an einem Getriebegehäuse zwecks Herstellen eines bestimmten Überset­ zungsverhältnisses in einem Fahrzeuggetriebe vorgesehen ist. In einem herkömmlichen Automatikgetriebe ist die hydraulische Servovorrichtung, die zum Eingreifen der Bandbremse mit der Trommel und zum Lösen davon betätigt wird, ein Kolben/Zylin­ der-Mechanismus. Die Bandbetätigung erfolgt durch die Bewe­ gung einer mit dem Kolben verriegelten Stange. Zusammen mit dem Kolben wird die Stange durch einen auf den Kolben ausge­ übten hydraulischen Druck bewegt, um die Bremse in Eingriff zu bringen oder zu lösen. Normalerweise ist eine solche hy­ draulische Servovorrichtung in einem oberen Abschnitt des Au­ tomatikgetriebegehäuses angeordnet.

Ein mit dieser Art von hydraulischer Servovorrichtung zusammenhängendes Problem besteht darin, daß im Automatikge­ triebefluid bzw. -öl feine Blasen leicht eingeschlossen wer­ den und dazu neigen, sich in der hydraulischen Servovorrich­ tung anzusammeln. Durch Luftansammlung in der hydraulischen Servovorrichtung wird ein Druckanstieg zur hydraulischen Ser­ vovorrichtung gedämpft, und die Druckansprechempfindlichkeit der hydraulischen Servovorrichtung verringert sich. Eventuell verschiebt sich die Zeiteinstellung des Bandbremseneingriffs gegenüber der richtigen Zeiteinstellung. Als einen Vorschlag zur Lösung dieses Problems lehrt die JP-U-60-99336 die Be­ reitstellung eines Luftkanals in der Stange, so daß die im Zylinder zurückgehaltene Luft durch den Kolbenhub ausgetrie­ ben wird.

Allerdings bewegen sich im herkömmlichen Automatikge­ triebe der Kolben und die Stange in einem Stück. Daher wird bei einem Rückhub Luft durch den Luftkanal in den Zylinder eingesaugt, d. h. erneut eingeleitet. Somit muß durch jeden Kolbenhub ein Luftvolumen aus dem Zylinder ausgetrieben wer­ den, wobei die Hubzeit zum Austreiben der Luft lang ist, d. h., der Öffnungsgrad des Luftkanals wird durch die Bewe­ gung der Stange bestimmt, die ihrerseits von der Hubzeit ab­ hängt. Zum ausreichenden Luftaustrieb ist eine lange Hubzeit erforderlich. Bei einer langen Hubzeit muß die Stange der die Bremse betätigenden hydraulischen Servovorrichtung über einen langen Hubweg bewegt werden, wenn die Bremse festgestellt wird. Dadurch verringert sich die Ansprechempfindlichkeit beim Bremseingriff.

Angesichts dieser mit der verwandten Technik zusammen­ hängenden Probleme besteht eine erste Aufgabe der Erfindung darin, eine hydraulische Servovorrichtung für ein Automatik­ getriebe bereitzustellen, die Luft aus einer hydraulischen Servovorrichtung austreibt, wodurch ein Rückgang der An­ sprechempfindlichkeit beim Eingriff eines Reibeingriffsele­ ments verhindert wird, und die verhindert, daß Luft in die Hydraulikkammer der hydraulischen Servovorrichtung beim Rück­ hub des Kolbens wieder eintritt.

Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine ordnungsgemäße Zeiteinstellung zum Austreiben von Luft aus der hydraulischen Servovorrichtung unter Verwendung eines einfachen Aufbaus bereitzustellen.

Eine dritte Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine ordnungsgemäße Zeiteinstellung zum Austreiben von Luft bei einem Hub des Kolbens erneut durch Bereitstellung eines ein­ fachen Aufbaus bereitzustellen.

Eine vierte Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Stange zu nutzen, um zu verhindern, daß Luft in die Hydrau­ likkammer der hydraulischen Servovorrichtung beim Rückhub des Kolbens und der Stange wieder eintritt.

Eine fünfte Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Kolben zu nutzen, um zu verhindern, daß Luft in die Hydrau­ likkammer der hydraulischen Servovorrichtung beim Rückhub des Kolbens und der Stange wieder eintritt.

Eine sechste Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen hydraulischen Druckverlust nach Herstellen eines Eingriffs des Reibeingriffselements zu verhindern, wobei der Hub der Stange zum Luftaustrieb aus der Hydraulikkammer genutzt wird.

Eine siebente Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Luftaustrieb aus einer Hydraulikkammer ohne Verlust der An­ sprechempfindlichkeit bei der Feststellbetätigung (Eingriff) eines Reibeingriffselements bereitzustellen, indem ermöglicht wird, die Luft innerhalb einer kurzen Zeitspanne auszutrei­ ben, in der die Stange und der Kolben relativ zueinander gleiten.

Eine achte Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen absolut zuverlässigen Austrieb von Luftvolumina bereitzustel­ len, die sich in einer Hydraulikkammer ansammeln.

Zur Lösung dieser Aufgaben stellt die Erfindung eine hy­ draulische Servovorrichtung für ein Automatikgetriebe bereit, die einen Zylinder mit einem Innenraum aufweist, der an einem Ende mit dem Innenraum des Automatikgetriebes kommuniziert. Ein Kolben ist gleitend im Zylinder angeordnet und unterteilt den Innenraum des Zylinders in eine geschlossene Hydraulik­ kammer und eine rückseitige bzw. Rückkammer, die zum umgeben­ den Innenraum im Automatikgetriebe offen ist. In den Kolben ist eine Stange so gleitend eingesetzt, daß sich der Kolben und die Stange über einen vorbestimmten Weg relativ zueinan­ der bewegen können. Ein Kanal ist zwischen Kolben und Stange gebildet und verbindet/trennt die geschlossene Hydraulikkam­ mer mit/von der Rückkammer durch die Relativbewegung zwischen Kolben und Stange. Ein Verschluß verschließt den Kanal am Rückhubende des Kolbens zur Hydraulikkammerseite. In dieser hydraulischen Servovorrichtung wird der Kolben zur Rückkam­ merseite durch Ausüben eines hydraulischen Drucks auf die Hy­ draulikkammer bewegt, wodurch die Stange aus dem einen Ende des Zylinders ausgefahren wird und durch die Bewegung des Kolbens an ein Reibeingriffselement drückt.

Ferner verfügt die hydraulische Servovorrichtung über eine Rückstellfeder, die in der Rückkammer angeordnet ist und den Kolben zurückführt, und über eine Regulierfeder, die zwi­ schen Kolben und Stange angeordnet ist und die Relativbewe­ gung zwischen Kolben und Stange reguliert. In der hydrauli­ schen Servovorrichtung wird die Zeiteinstellung der Relativ­ bewegung zwischen Kolben und Stange teilweise durch die Dif­ ferenz zwischen den Lasten der Rückstellfeder und der Regu­ lierfeder bestimmt (und hängt davon ab).

Die Zeiteinstellung zum öffnen/Schließen des die beiden Zylinderkammern verbindenden Kanals durch die Relativbewegung zwischen Kolben und Stange wird teilweise durch die Form des Kanals bestimmt.

In einer Ausführungsform bildet die Stange eine Berüh­ rungsfläche, die mit einer Hydraulikkammer-Endfläche am Ende des Kolbenrückhubs zur Hydraulikkammerseite in Dichtungsbe­ rührung kommt. Durch die Dichtungsberührung zwischen der Be­ rührungsfläche und der Hydraulikkammer-Endfläche wird der die beiden Zylinderkammern verbindende Kanal geschlossen.

An der Hydraulikkammer-Endfläche kann ferner ein Dich­ tungsteil zur Berührung mit dem Kolben beim Abschluß des Kol­ benrückhubs zur Hydraulikkammerseite vorgesehen sein.

In einer Ausführungsform der hydraulischen Servovorrich­ tung der Erfindung ist der Kanal in der Stange gebildet, ein Ende des Kanals öffnet sich an der Endfläche der Stange, das andere Ende des Kanals öffnet sich an einem Punkt auf dem Um­ fang der Stange, wobei diese beiden beabstandeten Öffnungen durch die Relativbewegung zwischen Stange und Kolben geöff­ net/geschlossen werden.

Optional kann der in der Stange gebildete Kanal zwei be­ abstandete Umfangsöffnungen haben, die gleichzeitig offen sind. Alternativ hat der in der Stange gebildete Kanal ein Ende, das durch die Relativbewegung zwischen Kolben und Stan­ ge geöffnet/geschlossen wird, wobei das andere Ende des Ka­ nals zur Rückkammer stets offen bleibt.

Erfindungsgemäß wird die Luft in der Hydraulikkammer durch den zwischen Kolben und Stange gebildeten Kanal mit ei­ ner ordnungsgemäßen Zeiteinstellung des Kolben-/Stangenhubs ausgetrieben, und das Rückströmen der Luft in die Hydraulik­ kammer beim Rückhub des Kolbens wird durch den Verschluß ver­ hindert, der den Kanal am Ende des Kolbenrückhubs zur Hydrau­ likkammerseite schließt. Dadurch wird Restluft in der Hydrau­ likkammer minimiert, die das Ansprechen beim Eingriff des Reibeingriffselements beeinträchtigen würde.

Die Zeiteinstellung der Relativbewegung zwischen Kolben und Stange richtet sich nach Lasteinstellungen der Rückstell­ feder und der Regulierfeder. Somit erhält man die zum Luft­ austrieb notwendige kurze Zeit ohne lange Hubzeit der Stange in einem einfachen Aufbau.

Die Zeiteinstellung oder Dauer der Fluidkommunikation zwischen Hydraulikkammer und Rückkammer durch den Kanal wird durch die Form und Länge des Kanals sowie den Hub des Kolbens und der Stange bestimmt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Kanal zum Luftaustrieb durch Berührung zwischen dem Berührungsabschnitt der Stange und der Endfläche der Hydraulikkammer geschlossen. Daher ist ein Wiedereintritt der Luft in die Hydraulikkammer infolge des Kolbenrückhubs durch die Stange verhindert, wobei der Wiedereintritt der Luft in die Hydraulikkammer völlig ausgeschlossen ist.

Beim "Verschluß" handelt es sich um die Dichtung, die den Kolben beim Abschluß des Kolbenrückhubs zur Hydraulikkam­ merseite berührt. Daher tritt die Luft nicht wieder durch den Kanal zwischen Kolben und Stange ein, und die angesammelte Luftmenge in der Hydraulikkammer ist minimiert.

Beim Hub von Kolben und Stange ist eine ausreichende Zeit zum Austreiben der Luft gegeben, weshalb die Luft in der Hydraulikkammer vollständig ausgetrieben wird.

Die zum Luftaustrieb erforderliche Zeit ist jene kurze Zeitspanne, in der sich Stange und Kolben relativ zueinander bewegen. Daher kann die Luft aus der Hydraulikkammer ausge­ trieben werden, ohne die Ansprechempfindlichkeit der hydrau­ lischen Servovorrichtung beim Betrieb zum Feststellen (Ein­ greifen) des Reibeingriffselements zu verringern.

Die Luft wird kontinuierlich ausgetrieben, auch im fest­ gestellten Zustand des Reibeingriffselements. Dadurch ist es unmöglich, daß sich ein Luftvolumen in der Hydraulikkammer ansammeln könnte.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, in denen gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine hydraulische Servo­ vorrichtung zur Verwendung in einem Automatikgetriebe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2A bis 2C eine Folge von Darstellungen des Betriebs der hydraulischen Servovorrichtung der ersten Ausführungs­ form;

Fig. 3 ein Diagramm der Beziehung zwischen einem hydrau­ lischen Betätigungsdruck und einem Kolbenhubweg in der hy­ draulischen Servovorrichtung der ersten Ausführungsform;

Fig. 4 ein Diagramm des Ausgangswellendrehmoments gegen­ über der Eingangswellendrehzahl N und dem hydraulischen Druck P, das zum Vergleich Kennlinien eines Automatikgetriebes mit der Erfindung und herkömmliche Kennlinien zeigt;

Fig. 5A bis 5C eine Folge von Darstellungen des Betriebs einer hydraulischen Servovorrichtung gemäß einer zweiten Aus­ führungsform der Erfindung; und

Fig. 6A bis 6C eine Folge von Darstellungen des Betriebs einer hydraulischen Servovorrichtung gemäß einer dritten Aus­ führungsform der Erfindung.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 bis Fig. 4 zeigen die erste Ausführungsform der Erfindung. Gemäß Fig. 1 verfügt die hydraulische Servovorrichtung der ersten Ausfüh­ rungsform über eine Trommel 2, die als Eingriffselement einer Bandbremse dient, ein Band 3, das an der Trommel 2 befestigt wird, und eine hydraulische Servovorrichtung 1.

Die Trommel 2 der Bandbremse ist mit einem Schaltele­ ment, z. B. einem Sonnenrad, Ringrad oder Träger mehrerer Planetenradsätze in einem Automatikgetriebezug, so verbunden, daß das Schaltelement als Gegenkraftelement beim Fixieren des Schaltelements an einem Automatikgetriebegehäuse 9 bei einem Schaltvorgang dient. Das Band 3 erstreckt sich nahezu voll­ ständig um die Trommel 2, und an ihm sind ein Verankerungs­ seitenhalter 31 und eine Betätigungsseitenhalter 32 befe­ stigt. Der Verankerungsseitenhalter 31 ist an einem Ende des Bands 3 angeordnet und an seiner Position durch Berührung mit einem Ankerbolzen 91 befestigt, der in das Automatikgetriebe­ gehäuse 9 eingeschraubt ist. Der Betätigungsseitenhalter 32 ist am anderen Ende des Bands 3 befestigt und hat die Form einer scharfen Krümmung, die sich als Vorsprung vom Umfang des Bands 3 erstreckt und eine sich radial erstreckende fla­ che Oberfläche hat, die zur hydraulischen Servovorrichtung 1 weist, die im Automatikgetriebegehäuse 9 angeordnet ist.

In dieser Ausführungsform verfügt die hydraulische Ser­ vovorrichtung 1 über einen Zylinder 10, der in das Automatik­ getriebegehäuse 9 integriert ist, und einen Kolben 11, der gleitend in den Zylinder 10 eingesetzt und über den Umfang mit dem Zylinder 10 durch einen O-Ring abgedichtet ist. In den Kolben 11 ist eine Stange 12 gleitend eingesetzt. Der Zy­ linder 10 hat eine Zylinderform mit einem geschlossenen Boden 10b und ist mit dem Innenraum des Automatikgetriebes über ein Loch 10a im Boden 10b verbunden. Die offene Endseite des Zy­ linders 10 ist mit einem Deckel 13 öldicht abgedichtet, der in den Zylinder 10 eingesetzt und mit einem Sprengring befe­ stigt ist. Am Zylinder 10 ist der Deckel 13 über O-Ringe um seinen Umfang abgedichtet.

Der Kolben 11 unterteilt den Innenraum des Zylinders 10 in eine Hydraulikkammer A zwischen Kolben 11 und Deckel 13 und eine Rückkammer B zwischen Kolben 11 und Boden 10b des Zylinders 10. Eine Außenfeder 14 dient als Rückstellfeder und ist mit einem vorbestimmten Druck belastet. Gemäß Fig. 1 ist die Außenfeder 14 zwischen dem Kolben 11 und Boden 10b des Zylinders 10 angeordnet.

Die Stange 12 ist ein Stufenschaft mit Abschnitten mit großem und kleinem Durchmesser. Der Abschnitt 12b mit großem Durchmesser erstreckt sich durch den Boden 10b des Zylinders 10. Der Abschnitt 12a mit kleinem Durchmesser ist in ein Mit­ telloch im Kolben 11 eingesetzt. Die Stange 12 wird im Zylin­ der 10 durch den Kolben 11 gleitend gestützt. Ein Federsitz 15 ist um den Abschnitt 12a mit kleinem Durchmesser aufgepaßt und stößt an die Stufe an, die zwischen dem Abschnitt 12a mit kleinem Durchmesser und dem Abschnitt 12b mit großem Durch­ messer der Stange 12 gebildet ist. Ein Sprengring 16 ist auf den Abschnitt 12a mit kleinem Durchmesser nahe seinem dista­ len Ende aufgepaßt, um den Kolben 11 daran zu befestigen. Ei­ ne Innenfeder 17, die als Regulierfeder dient, ist zwischen Federsitz 15 und Kolben 11 angeordnet. Die Innenfeder 17 stellt eine vorbestimmte Frühphasenlast bereit. Der Kolben 11 ist auf dem Abschnitt 12a mit kleinem Durchmesser zwischen Sprengring 16 und Federsitz 15 gleitfähig. Das distale Ende des Abschnitts 12b mit großem Durchmesser erstreckt sich durch den Zylinderboden 10b, hat eine Kugelform und greift in den Betätigungsseitenhalter 32 ein.

Die Beziehung zwischen den Federkonstanten der Außenfe­ der 14 und Innenfeder 17 ist so, daß die Federkonstante der Innenfeder 17 ausreichend größer als die Federkonstante der Außenfeder 14 ist, so daß die Relativbewegung zwischen Stange 12 und Kolben 11 nur auftritt, nachdem sie einen Hub ab­ schließen, bei dem sie sich in einem Stück gemeinsam bewegen.

Ein Kanal 4, der durch die Relativbewegung zwischen Kol­ ben 11 und Stange 12 zum Verbinden/Trennen der Fluidkommuni­ kation zwischen der Hydraulikkammer A und der Rückkammer B geöffnet/geschlossen wird, ist zwischen dem Kolben 11 und der Stange 12 gebildet. In dieser Ausführungsform ist der Kanal 4 in der Stange 12 gebildet. Der Kanal 4 weist einen Kanalab­ schnitt 41 in Axialrichtung und einen Kanalabschnitt 42 in Radialrichtung auf. Ein Ende des Kanalabschnitts 41 in Axial­ richtung öffnet sich an der Endfläche des distalen Endes des Abschnitts 12a mit kleinem Durchmesser der Stange 12. Ein En­ de des Kanalabschnitts 42 in Radialrichtung öffnet sich an der Zylinderoberfläche des Abschnitts 12a mit kleinem Durch­ messer der Stange 12 an einem zum Federsitz 15 benachbarten Punkt. Die Öffnung des Kanalabschnitts 42 in Radialrichtung wird durch die Relativbewegung zwischen Stange 12 und Kolben 11 geöffnet/geschlossen. Das distale Ende des Abschnitts 12a mit kleinem Durchmesser weist einen Berührungsabschnitt 12a auf, der eine Endfläche zum Berühren des Deckels 13 beim Ab­ schluß des Rückhubs des Kolbens 11 bildet. Daher wird die Öffnung des Kanalabschnitts 41 in Axialrichtung durch die Berührung zwischen dem Berührungsabschnitt 12a und der Endflä­ che des Deckels 13 geschlossen.

Ferner ist ein Hilfsverschluß zum Schließen des Kanals 4 beim Abschluß des Kolbenrückhubs zur Seite der Hydraulikkam­ mer A vorgesehen. Der Hilfsverschluß ist an der Endfläche des Deckels 13 angeordnet und ist ein kreisförmiges Dichtungsteil 18, das aus einem elastischen Material gebildet ist, z. B. Gummi. Das Dichtungsteil 18 berührt den Kolben 11 beim Ab­ schluß des Kolbenrückhubs. Am Deckel 13 ist das Dichtungsteil 18 durch einen Anschlagring befestigt.

Betätigt wird die beschriebene hydraulische Servovor­ richtung 1, indem ein hydraulischer Druck auf die Hydraulik­ kammer A ausgeübt wird. Fig. 2 (oberer Bereich) zeigt die Endposition des Rückhubs der Stange 12 und des Kolbens 11, d. h. die Position beim Abschluß des Rückhubs. In diesem Zu­ stand wird der Kolben 11 durch die Last der Außenfeder 14 in seiner Position gehalten. Die Stange 12 wird durch den Kolben 11 nach rechts in den Zeichnungen durch den Sprengring 16 ge­ schoben, um die Position freizugeben, in der das distale Ende des Stangenabschnitts 12a den Deckel 13 berührt. Daher drückt sich der Kolben 11 an die Dichtungseinrichtung 18 mit einer richtigen Kraft, wodurch eine kreisförmige Dichtung um eine die Stange 12 umgebende Umfangsfläche erzeugt wird, was die Fluidkommunikation zwischen den Kammern A und B unterbricht. Hierbei übt die Innenfeder 17 nicht ihre Last aus, da die Last der Innenfeder 17 geringer als die vorbestimmte Last ist. Daher ist der Kanal 4 an der Öffnung des Kanalabschnitts 42 in Radialrichtung offen und an der Öffnung des Kanalab­ schnitts 41 in Axialrichtung geschlossen. In diesem Zustand ist die Hydraulikkammer A von der Rückkammer B durch die Dop­ peldichtung isoliert, d. h. durch die Berührung zwischen dem Deckel 13 und dem distalen Ende des Stangenabschnitts 12a so­ wie durch die Berührung zwischen dem Dichtungsteil 18 und der rechten Endfläche des Kolbens 11. Der Betätigungsseitenhalter 32 des Bands 3 bleibt mit dem distalen Ende des Stangenab­ schnitts 12b in der Position von Fig. 2A in Berührung.

Wird in diesem Zustand die hydraulische Druckzufuhr zur Hydraulikkammer A (Druckausübung) gemäß Fig. 2B eingeleitet, beginnt der Kolben 11 eine Bewegung gegen die Last der Außen­ feder 14. Die Stange 12 bewegt sich im wesentlichen gemeinsam mit dem Kolben 11 (ohne Relativbewegung zwischen ihnen) auf­ grund der Last der Regulierfeder 17. Bei diesem Betrieb wird die Doppeldichtung unterbrochen, und der Kanal 4 verbindet die Hydraulikkammer A und Rückkammer B, so daß die in der Hy­ draulikkammer A angesammelte Luft durch den Kanal 4 zur Rück­ kammer B ausgetrieben wird. Dieser Zustand wird solange auf­ rechterhalten, bis der Zwischenraum zwischen Trommel 2 und Bremse 3 beseitigt und ein weiteres Ausfahren der Stange 12 verhindert ist.

Wird beim Feststellen des Bremsbands an der Trommel die Gegenkraft vom Band 3 größer als die Last der Innenfeder 17, bewegt sich der Kolben 11 gegen die Last der Innenfeder 17 und drückt sie in die Position von Fig. 2C zusammen. In die­ ser Position ist die Öffnung des Kanalabschnitts 42 in Ra­ dialrichtung durch den Kolben 11 bedeckt, so daß die Hydrau­ likkammer A und Rückkammer B erneut voneinander isoliert wer­ den. Daher wird der Verlust des auf die Hydraulikkammer A ausgeübten hydraulischen Drucks verhindert. Bei diesem Be­ trieb wird der mit der Frühphase der Bremsfeststellung zusam­ menhängende Feststellstoß durch die Innenfeder 17 absorbiert. Somit wird die durch die Innenfeder 17 absorbierte Kraft über den Kolben 11 und die Stange 12 auf das Band 3 übertragen.

Wird in diesem Zustand von Fig. 2C der hydraulische Druck aus der Hydraulikkammer A abgelassen, um die Bremse zu lösen, öffnet sich der Kanal 4 beim Rückhub des Kolbens 11 durch die Kräfte der Innenfeder 17 und der Außenfeder 14. Beim Rückhub des Kolbens 11 wird das Hydrauliköl aus der Hy­ draulikkammer A in die Rückkammer B ausgestoßen. Daher kann die Luft in der Rückkammer nicht in die Hydraulikkammer A eintreten. Durch den Rückhub werden somit die Stange 12 und der Kolben 11 in die Position des oberen Bereichs gemäß Fig. 2A zurückgeführt. Dies verhindert, daß die einmal ausgetrie­ bene Luft wieder in die Hydraulikkammer A eintritt.

Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der Hubposition der Stange 12 und des Kolbens 11, dem Öffnen/Schließen des Kanals 4 und dem hydraulischen (Betätigungs-)Druck. In dieser Dar­ stellung ist der Hub der Stange 12 mit der durchgezogenen Li­ nie dargestellt, und der Hub des Kolbens 11 ist mit der Strichlinie dargestellt. Der Hub der Stange 12 ist kürzer als der Hub des Kolbens 11. Das heißt, der Hub der Stange 12 wird durch die Gegenkraft des Bands 3 gestoppt. Hierbei setzt sich der Hub des Kolbens 11 fort, bis er durch Berührung mit dem Federsitz 15 gestoppt wird. Die Differenz zwischen diesen Hü­ ben ist die Relativbewegung. In dieser Ausführungsform wird die Öffnung des Kanals 4 durch den weiteren Hub des Kolbens 11 (nach links in den Zeichnungen) nach Hubabschluß der Stan­ ge 12 geschlossen.

Fig. 4 zeigt die Kennlinien beim Hochschalten in der Er­ findung verglichen mit der herkömmlichen Vorrichtung. Beim Hochschalten mit der herkömmlichen Vorrichtung ist gemäß der Strichlinie der Anstieg des Bremsdrucks P aufgrund der Luft in der Hydraulikkammer A gedämpft. Beim Einsatz der Vorrich­ tung der Erfindung ist gemäß der Vollinie (durchgezogenen Li­ nie) die Dämpfung gemildert. Daher vollzieht die Eingangswel­ lendrehzahl N den Übergang zur synchronisierten Drehzahl nach dem Schalten schneller.

In dieser Ausführungsform wird der Kanal 4 durch die Re­ lativbewegung zwischen Kolben 11 und Stange 12 geschlossen, so daß der Kanal zum Austreiben der Luft über den gesamten Hub der Stange 12 offengehalten wird. Nach dem Luftaustrieb wird der Kanal 4 durch die Bewegung des Kolbens 11 relativ zur Stange 12 geschlossen, was den Verlust des Betätigungs­ drucks beim Feststellen der Bremse verhindert. Da der Kanal 4 innerhalb der Stange 12 gebildet ist, ist der hydraulische Druck beim Luftaustrieb mit hoher Genauigkeit auf der Grund­ lage der Federlast eingestellt, indem der Durchmesser des Ka­ nalabschnitts 42 in Radialrichtung mit hoher Genauigkeit aus­ gebildet ist.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung in ihren verschiedenen Betriebszuständen. In dieser Ausfüh­ rungsform wird der Kanal 4 durch die Relativbewegung zwischen Kolben 11 und Stange 12 geöffnet und geschlossen. Wie in der ersten Ausführungsform ist der Kanal 4 in der Stange 12 ge­ bildet. Allerdings ist in dieser Ausführungsform der Kanal 4 als Nut 42 auf der Außenfläche der Stange 12 gebildet, um das Herstellungsverfahren zu erleichtern. Die Nut 42 erstreckt sich über die Länge, die der Kolben 11 bei der Bewegung rela­ tiv zur Stange 12 verfährt, und ist länger als diese. Insbe­ sondere endet ein Ende 42a der Nut 42 genau vor dem Spreng­ ring 16, das andere Ende 42b endet genau vor dem Federsitz 15, und die Nut 42 ist länger als das Loch, das sich durch den Kolben 11 erstreckt und das die Stange 12 aufnimmt. Daher öffnen sich die Enden 42a und 42b der Nut 42 in Radialrich­ tung, wenn sie vom Kolben 11 freigelegt werden. Als Ergebnis wird die Luft in der kurzen Übergangszeit aus der Position von Fig. 2B (mittlerer Bereich) in die Position von Fig. 2C (unterer Bereich) ausgetrieben.

Ein Wiedereintritt der Luft in die Hydraulikkammer A beim Rückhub nach Lösen der Bremse wird durch das Dichtungs­ teil 18 als Hilfsverschluß verhindert, das dem der ersten Ausführungsform gleicht. Der Verschluß für den Kanal selbst ist ein Abschnitt 11a des Kolbens 11, der das Ende 42a der Nut 42 überdeckt.

In dieser Ausführungsform wird der Kanal 4 durch die Re­ lativbewegung zwischen Kolben 11 und Stange 12 geöffnet und geschlossen. Daher ist die Zeit, in der die Luft ausgetrieben wird, im Vergleich mit der Hubzeit relativ kurz. Als Ergebnis ist der Betätigungsdruckverlust beim Feststellen der Bremse minimiert. Daher eignet sich diese Ausführungsform für eine hydraulische Servovorrichtung, in der sich wenig Luft in der Hydraulikkammer A ansammelt.

Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführungsform wird die Luft nach Abschluß der Hü­ be von Kolben 11 und Stange 12 ausgetrieben. Der Kanal 4 ist als sich axial erstreckende Nut 43 auf der Außenfläche der Stange 12 wie in der zweiten Ausführungsform gebildet. Die Nut 43 endet an einem Ende 43a innerhalb des Bereichs der Be­ wegung des Kolbens 11 relativ zur Stange 12, und das andere Ende 43b befindet sich jenseits des Bereichs der Relativbewe­ gung. Insbesondere liegt das eine Ende 43a genau vor dem Sprengring 15, und das andere Ende 43b ist an einer Position jenseits des Federsitzes 15 angeordnet. Daher sind gemäß Fig. 6C beide Enden 43a und 43b der Nut 43 offen (freigelegt), nachdem sich der Kolben 11 relativ zur Stange 12 bewegt. Als Ergebnis wird die Luft kontinuierlich ausgetrieben, während die Bremse im Eingriff steht.

In dieser dritten Ausführungsform erhöht sich der hy­ draulische Druckverlust, da die Luft über die gesamte Zeit­ spanne ausgetrieben wird, in der die Bremse festgestellt ist. Allerdings ist ein Luftaustrieb auch im Fall einer hydrauli­ schen Servovorrichtung absolut gewährleistet, die eine Kapa­ zität zum Einschließen großer Luftvolumina hat. Ferner ver­ hindert sie den Wiedereintritt der Luft in die Hydraulikkam­ mer beim Rückhub nach Lösen der Bremse wie in der zweiten Ausführungsform.

Die Lehren der japanischen Anmeldung Nr. H10-075036, eingereicht am 10. Mai 1998, einschließlich ihrer Beschrei­ bung, Ansprüche und Zeichnungen, sind hierin durch Verweis eingefügt.

Claims (12)

1. Hydraulische Servovorrichtung zum Eingreifen/Lösen eines Reibeingriffselements in einem Automatikgetriebe mit ei­ nem Gehäuse, das einen Innenraum bildet, in dem die hy­ draulische Servovorrichtung angeordnet ist, wobei die hydraulische Servovorrichtung aufweist:
einen Zylinder mit einem Innenraum, der an einem Ende mit dem Innenraum des Gehäuses des Automatikgetriebes verbunden ist;
einen Kolben, der gleitend im Zylinder angeordnet ist und den Innenraum des Zylinders in eine geschlossene Hy­ draulikkammer und eine Rückkammer unterteilt, die mit dem Innenraum des Gehäuses des Automatikgetriebes ver­ bunden ist, wobei der Kolben in eine erste Richtung zur Rückkammer durch Ausüben eines hydraulischen Drucks auf die Hydraulikkammer bewegt wird;
eine Stange, die im Kolben zur Gleitbewegung relativ zum Kolben über einen vorbestimmten Weg gleitend angeordnet ist, wobei die Stange aus dem einen Ende des Zylinders ausgefahren wird, um das Reibeingriffselement durch die Bewegung des Kolbens in die erste Richtung in Eingriff zu drücken;
einen Kanal, der zwischen dem Kolben und der Stange ge­ bildet ist und die Hydraulikkammer mit der Rückkammer verbindet, wobei der Kanal durch die Relativbewegung zwischen dem Kolben und der Stange geöffnet/geschlossen wird; und
einen Verschluß, der den Kanal beim Abschluß eines Rück­ hubs des Kolbens in eine zweite Richtung zur Hydraulik­ kammer schließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit:
einer Rückstellfeder, die in der Rückkammer angeordnet ist und die den Kolben in die zweite Richtung drückt; und
einer Regulierfeder, die zwischen dem Kolben und der Stange zum Regulieren der Relativbewegung zwischen ihnen angeordnet ist;
wobei die Zeiteinstellung der Relativbewegung zwischen dem Kolben und der Stange durch eine Differenz zwischen Lasten der Rückstellfeder und der Regulierfeder bestimmt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Stange eine Berührungsfläche hat, die mit ei­ ner Endfläche der Hydraulikkammer beim Abschluß des Rückhubs des Kolbens in Berührung kommt, wobei der Kanal durch die Berührung zwischen der Berührungsfläche und der Endfläche geschlossen wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Verschluß ein Dichtungsteil ist, das an der Endfläche zur Berührung mit dem Kolben beim Abschluß des Rückhubs angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei der Kanal in der Stange gebildet ist, wobei sich ein Ende des Kanals an der Berührungsfläche der Stange öffnet und sich ein zweites Ende des Kanals am Umfang der Stange öffnet und das zweite Ende des Kanals durch die Relativbewegung zwischen der Stange und dem Kolben geöffnet/geschlossen wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zeiteinstellung der Relativbewegung zwischen dem Kolben und der Stange mindestens teilweise durch die Form des Kanals bestimmt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Stange eine Berührungsfläche hat, die mit ei­ ner Endfläche der Hydraulikkammer beim Abschluß des Rückhubs des Kolbens in Berührung kommt, wobei der Kanal durch die Berührung zwischen der Berührungsfläche und der Endfläche geschlossen wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Kanal in der Stange gebildet ist und entgegen­ gesetzte Endöffnungen am Umfang der Stange hat, wobei die Endöffnungen bei der Relativbewegung zwischen dem Kolben und der Stange gleichzeitig geöffnet werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, wobei der Kanal in der Stange gebildet ist, wobei ein Ende des Kanals durch die Relativbewegung zwischen dem Kolben und der Stange geöffnet/geschlossen wird und ein zweites Ende des Kanals zur Rückkammer stets offen bleibt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Kanal in der Stange gebildet ist, wobei der Kanal eine Endöffnung an einer Endfläche der Stange und eine zweite Öffnung am Umfang der Stange hat und die zweite Öffnung durch die Relativbewegung zwischen der Stange und dem Kolben geöffnet/geschlossen wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Kanal mit Umfangsöffnungen am Umfang der Stange gebildet ist, wobei die Umfangsöffnungen durch die Relativbewegung zwischen dem Kolben und der Stange gleichzeitig geöffnet werden.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Kanal in der Stange gebildet ist, wobei der Kanal eine erste Öffnung, die durch die Relativbewegung zwischen dem Kolben und der Stange geöffnet/geschlossen wird, und eine zweite Öffnung hat, die zur Rückkammer stets offen bleibt.