DE19959943A1

DE19959943A1 - Leitungsdruck-Steuersystem eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes

Info

Publication number: DE19959943A1
Application number: DE19959943A
Authority: DE
Inventors: Jin Soo Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 1999-09-22
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2001-04-12
Also published as: CN1288831A; KR20010028657A; CN1118652C; AU6524399A; JP2001099279A

Abstract

Ventil eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes, mit einem Gehäuse (10), das Einlaßöffnungen (12), eine Drainageöffnung (14) und zwei Auslaßöffnungen (16) aufweist, einem Schieber (18), der in dem Gehäuse (10) gleitet, um die Öffnungen selektiv zu öffnen und zu schließen, einem Solenoid (20), das an dem einen Ende des Gehäuses (10) montiert ist und mit elektrischem Strom beaufschlagt wird, um den Schieber (18) zu der einen Seite des Gehäuses (10) hin zu ziehen, und einer Feder (22) zum Zurückziehen des vorgespannten Schiebers (18) in seine ursprüngliche Stellung, wobei eine Ausgleichsöffnung (30) und eine Druckkammer (32) in dem Gehäuse (10) vorgesehen sind, die Ausgleichsöffnung (30) etwas von dem unter geregeltem Druck stehenden Öl in das Ventil zuführt, und die Druckkammer (32) an dem dem Solenoid (20) gegenüberliegenden Ende vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil eines Leitungsdruck- Steuersystems eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes, und insbesondere ein Ventil, welches den Durchfluß von unter Hochdruck stehendem Öl steuert, das von einer Druckquelle zu einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung des Automatik getriebes hin zugeführt wird, und welches geringe Abmessungen aufweist.

Im allgemeinen weist ein Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe verschiedene Bauelemente, wie eine Kupplung und eine Bremse, auf, um die Abtriebsdrehzahl entsprechend den Fahrzuständen zu variieren.

Die Bauelemente werden mittels Öldruck betrieben, der von einem Ölbehälter zugeführt wird. Wenn ein hoher Öldruck erzeugt ist, um der hydraulischen Betätigungsvorrichtung zugeführt zu werden, wird das unter Hochdruck stehende Öl derart gesteuert, daß der Druck den hydraulischen Betätigungsvorrichtungen der Bauelemente über verschiedene Ventile zugeführt wird.

Das heißt, die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen für die Bauelemente des Automatikgetriebes weisen geringe Abmessungen auf und werden mit geringem Druck betrieben.

Daher steuern herkömmlich ein Regelventil und ein Steuerventil das unter Hochdruck stehende Öl, das von einer Ölpumpe entsprechend der Aufnahmefähigkeit des Bauelements zugeführt wird.

Verschiedene Typen von Steuerventilen zum Ändern des hydraulischen Leitungsdrucks sind in den Hydraulikleitungen der Automatikgetriebe vorgesehen.

Daher wird die hydraulische Betätigungsvorrichtung mit dem Öl betrieben, das schließlich von den beiden oder mehreren Ventilen gesteuert wird. Das herkömmliche Kraftfahrzeug- Automatikgetriebe weist jedoch die folgenden Nachteile auf.

Das herkömmliche Automatikgetriebe weist große Abmessungen auf, da mehrere Ventile und Hydraulikleitungen im Getriebe gehäuse untergebracht sind. Da die hydraulische und die mechanische Reaktionswirkung verzögert ist, können die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen des Automatikgetriebes nicht genau gesteuert werden.

Um diese Probleme zu lösen, ist ein direktes Steuerungs verfahren effizient, mit dem der Öldruck über ein Ventil geregelt wird und den Bauelementen des Automatikgetriebes direkt zugeführt wird. Dann kann das in dem direkten Steuerungsverfahren verwendete Ventil die hohe Kapazität des Öls steuern. Daher müssen eine Feder und/oder eine Solenoid, mit denen das Ventil ausgestattet ist, in ihren Abmessungen groß sein. Infolgedessen sind die Abmessungen des Ventils und des Automatikgetriebes größer und das grundsätzliche Problem des herkömmlichen Automatikgetriebes kann nicht gelöst werden.

Mit der Erfindung wird ein Ventil eines Kraftfahrzeug- Automatikgetriebes geschaffen, welches unter Druck stehendes Öl, das von der Ölpumpe über ein einziges Ventil zugeführt wird, direkt steuern kann, wobei die Abmessungen des Automatik getriebes verringert werden können.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch ein Ventil eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes, mit einem Gehäuse, das Einlaßöffnungen, eine Drainageöffnung und zwei Auslaßöffnungen aufweist, einem Schieber, der in dem Gehäuse gleitet, um die Öffnungen selektiv zu öffnen und zu schließen, einem Solenoid, das an dem einen Ende des Gehäuses montiert ist und mit elektrischem Strom beaufschlagt wird, um den Schieber zu der einen Seite des Gehäuses hin zu ziehen, und einer Feder zum Zurückziehen des vorgespannten Schiebers in seine ursprüngliche Stellung, wobei eine Ausgleichsöffnung und eine Druckkammer in dem Gehäuse vorgesehen sind, die Ausgleichsöffnung etwas von dem unter geregeltem Druck stehenden Öl in das Ventil zuführt, und die Druckkammer an dem dem Solenoid gegenüberliegenden Ende vorgesehen ist.

Ferner ist die Ausgleichsöffnung immer mit der Eingangs öffnung verbunden, um das unter Druck stehende Öl jederzeit zuzuführen.

Das Ventil des Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes gemäß der Erfindung weist eine Ausgleichsöffnung und eine Druckkammer in dem Ventilgehäuse auf, wobei das unter geregeltem Druck stehende Öl, das den Bauelementen zugeführt wird, zusätzlich auf die dem Solenoid gegenüberliegende Seite wirkt, wobei das strombeaufschlagt Solenoid den Schieber heranzieht, um die Auslaßöffnung zu schließen.

Das heißt, in dem Zustand, in dem das unter Hochdruck stehende Öl auf den Schieber wirkt, welcher von einem kleinen Solenoid gesteuert werden kann, wirkt die Ausgleichskraft der Druckkammer zusätzlich auf die dem Solenoid gegenüberliegende Seite.

Daher kann das Ventil gemäß der Erfindung in seinen Abmessungen kleiner gemacht werden, und infolgedessen kann das Automatikgetriebe in seinen Abmessungen verringert werden.

Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt eines Ventils gemäß der Erfindung in einem Zustand, in dem der Ventilschieber die Auslaßöffnungen öffnet;

Fig. 2 einen Schnitt des Ventils aus Fig. 1 in einem Zustand, in dem der Ventilschieber die Auslaßöffnungen schließt; und

Fig. 3 ein Schema der Leitungsdrucksteuerung mittels des Ventils aus Fig. 1.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist das Ventil auf: ein Gehäuse 10, das mehrere Öffnungen 12, 14, 16 aufweist, einen Schieber 18, der in dem Gehäuse 10 gleitet, um die Öffnungen selektiv zu öffnen und zu schließen, ein Solenoid 20, das an dem einen Ende des Gehäuses 10 montiert ist und mit elektrischem Strom beaufschlagt wird, um den Schieber 18 zu dem Solenoid 20 hin zu ziehen, und eine Feder 22 zum Zurückziehen des vorgespannten Schiebers 18 in seine ursprüngliche Stellung. Die Öffnung 12 des Gehäuses 10 ist eine Einlaßöffnung, die Öl unter Druck aus einer Ölpumpe (nicht gezeigt) aufnimmt, und die Öffnung 16 ist eine Auslaßöffnung zum Zuführen des unter geregeltem Druck stehenden Öls zu der hydraulischen Betäti gungsvorrichtung des Bauelements in dem Automatikgetriebe hin.

Die Öffnung 14 ist eine Drainageöffnung zum Auslassen des unter Druck stehenden Öls, das von der Pumpe zu dem Ölbehälter (nicht gezeigt) hin zugeführt wird, wenn der Schieber 19 die Auslaßöffnung 16 schließt.

Der Schieber 18 weist mehrere Bünde 24, 26, 28 zum selektiven Öffnen und Schließen der Öffnungen 12, 14, 16 auf, um den Öldruck zu regeln.

Eine Ausgleichsöffnung 30 und eine Druckkammer 32 sind in dem Gehäuse 10 vorgesehen. Die Ausgleichsöffnung 30 ist zwischen dem ersten Bund 24 und dem zweiten Bund 28 des Schiebers ausgebildet, um jederzeit geöffnet zu sein. Die Druckkammer 32 ist an dem anderen, dem Solenoid 22 entgegen gesetzten Ende des Gehäuses 10 ausgebildet.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Einlaßöffnungen 12 mit der Hauptleitung 34 verbunden, die das unter Druck stehende Öl von der Pumpe zuführt, und die Auslaßöffnungen 16 sind mit der Arbeitsleitung 36 verbunden, um das unter geregeltem Druck stehende Öl den hydraulischen Betätigungsvorrichtungen der Bauelemente zuzuführen.

Die Drainageöffnung 14 ist mit der Auslaßleitung 38 zum Abführen des unter Restdruck stehenden Öls in das Gehäuse 10 verbunden, und die Ausgleichsöffnung 30 ist mit der Druckkammer 32 des Gehäuses 10 über eine Ausgleichsleitung 40 verbunden. Bei dem wie oben beschriebenen Ventil gemäß der Erfindung wirken, wenn das Solenoid 20 nicht strombeaufschlagt ist, die Kraft P_CxA₁ der Ausgleichsleitung, die Federkraft F_K der Feder 22, und die Kraft P_LxA₂ der Leitung an dem Schieber 20.

Die Beziehung der an dem Schieber 20 wirkenden Kräfte ist wie folgt:

P_CxA₁ < P_LxA₂ + F_K,

wobei
P_C der geregelte Druck in dem Ventil ist,
A₁ eine Fläche 4πd₁ ² ist, die mit dem geregelten Druck P₁ beaufschlagt wird,
P_L der Leitungsdruck ist, der von der Ölpumpe zugeführt wird,
A₂ eine Fläche 4π(d₂ ² - d₃ ²) ist, die mit dem Leitungsdruck beaufschlagt wird, und
F_K die Kraft der Feder 22 ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Schieber 18 entgegen gesetzt zum Solenoid 18 vorgespannt. In diesem Falle öffnen die Bünde 24, 28 des Schiebers 18 die Auslaßöffnung 16, und der Bund 26 des Schiebers 18 schließt die Drainageöffnung 14. Daher wird der Öldruck in der Hauptleitung 34 in dem Ventil geregelt und fließt direkt in die hydraulische Betätigungsvorrichtung des Bauelementes.

Als nächstes wirkt, wenn das Solenoid 20 strombeaufschlagt ist, zusätzlich die Kraft F_S des Solenoids auf den Schieber 20.

Die Beziehung der auf den Schieber 20 wirkenden Kräfte ist wie folgt:

F_S + P_CxA₁ < P₁xA₂ + F_K,

wobei
F_S die Kraft des Solenoids 20 ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Schieber 18 zu dem Solenoid 18 hin gezogen. In diesem Falle schließen die Bünde 24, 28 des Schiebers 18 die Auslaßöffnung 16, und der Bund 26 des Schiebers 18 öffnet die Drainageöffnung 14. Daher kann das unter Druck stehende Öl nicht in die hydraulische Betätigungs vorrichtung des Bauelements fließen und wird durch die Drainageöffnung 14 hindurch abgeführt.

Wie oben beschrieben, wirkt, da das Ventil des Automatik getriebes gemäß der Erfindung eine Ausgleichsöffnung 30 und eine Druckkammer 32 in dem Ventilgehäuse 10 aufweist, das unter geregeltem Druck stehende Öl, das den Bauelementen zugeführt wird, zusätzlich auf die dem Solenoid 18 gegenüberliegende Seite, wobei das strombeaufschlagte Solenoid 20 den Schieber 18 heranzieht, um die Auslaßöffnung 16 zu schließen.

Das heißt, in dem Zustand, in dem das unter Hochdruck stehende Öl auf den Schieber 18 wirkt, welcher von einem kleinen Solenoid 20 gesteuert werden kann, wirkt die Ausgleichskraft der Druckkammer 32 zusätzlich auf die dem Solenoid 20 gegenüberliegende Seite.

Ferner werden, da das unter geregeltem Druck stehende Öl in dem Ventil gemäß der Erfindung direkt der hydraulischen Betätigungsvorrichtung des Bauelementes in dem Automatik getriebe zugeführt wird, die hydraulische und die mechanische Reaktionswirkung erhöht und die hydraulischen Betätigungs vorrichtungen in dem Automatikgetriebe können genau gesteuert werden.

Claims

1. Ventil eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes, mit einem Gehäuse (10), das Einlaßöffnungen (12), eine Drainage öffnung (14) und zwei Auslaßöffnungen (16) aufweist, einem Schieber (18), der in dem Gehäuse (10) gleitet, um die Öffnungen selektiv zu öffnen und zu schließen, einem Solenoid (20), das an dem einen Ende des Gehäuses (10) montiert ist und mit elektrischem Strom beaufschlagt wird, um den Schieber (18) zu der einen Seite des Gehäuses (10) hin zu ziehen, und einer Feder (22) zum Zurückziehen des vorgespannten Schiebers (18) in seine ursprüngliche Stellung, wobei eine Ausgleichsöffnung (30) und eine Druckkammer (32) in dem Gehäuse (10) vorgesehen sind, die Ausgleichsöffnung (30) etwas von dem unter geregeltem Druck stehenden Öl in das Ventil zuführt, und die Druckkammer (32) an dem dem Solenoid (20) gegenüberliegenden Ende vorgesehen ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, wobei die Ausgleichsöffnung (30) immer mit der Eingangsöffnung (12) verbunden ist, um das unter Druck stehende Öl jederzeit zuzuführen.