DE2035404B2 - Steuervorrichtung für ein selbsttätig schaltbares Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein selbsttätig schaltbares Wechselgetriebe von

ίο Kraftfahrzeugen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Gattung.

Bei einer in der US-PS 3068 715 beschriebenen Steuervorrichtung dieser Art hält das Konstantdruckventil den Arbeitsöldruck stets auf einem bestimmten Wert, der von den Schaltbedingungen völlig unabhängig ist Dies hat den Nachteil, daß der Arbeitsöldruck sehr hoch eingestellt werden muß, um einen Schlupf der Reibungseingriffeinrichtungen bei Schaltvorgängen bei hohem Maschinendrehmoment sicher auszuschließen.

Ein hoher Arbeitsöldruck bewirkt jedoch einen zu harten Eingriff der Reibungseingriffseinrichtung und damit Umschaltstöße.

Zur Erzielung eines weicheren Umschaltens ist es bei einem vollhydraulischen Steuersystem für ein selbsttätig schaltbares Wechselgetriebe gemäß der DE-AS 10 96 757 bekannt, den Arbeitsöldruck für die Reibungseingriffseinrichtungen während des Gangwechsels hydraulisch vorübergehend abzusenken. Hierzu ist in der Zuflußleitung zur anzulegenden Einrichtung eine feste

jo Drossel. Über das vom Flüssigkeitsstrom abhängige Druckgefälle an dieser Drossel wird die Regelfedervorspannung des Druckbegrenzungsventils für das hydraulische System verringert und dadurch der geregelte Druck vermindert. Bei der rein hydraulischen Steuer-

J5 vorrichtung nach der US-PS 28 45 817 wird der Hauptdruck in der neutralen Wählstellung auf einen niedrigen Wert geregelt. Nach dem Übergang in eine Wählstellung für Fahrbetrieb lädt der Zustrom zu den Reibvorrichtungen einen Speicher mit Ventilfunktion auf, durch den bei einer bestimmten Druckhöhe im Zustrom das Hauptdruckregelventil auf einen wesentlich höheren Druck eingestellt wird. Vollhydraulische Steuervorrichtungen besitzen jedoch komplizierte Konstruktion und leiden unter dem Nachteil eines instabilen Betriebs infolge von Änderungen der Betriebsbedingungen bei Änderungen der Arbeitsöltemperatur. Außerdem ist die Funktion der bekannten Einrichtungen vom bereits stattfindenden Zufluß abhängig, so daß der Umschaltvorgang bereits angelaufen sein muß. Hierdurch ergibt sich eine Ansprechträgheit und wenig Anpassungsfähigkeit an Umschaltvorgänge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch Maßnahmen zur Verringerung des Arbeitsöldrucks zur Verminderung von Umschaltstößen weiterzubilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Mitteln gelöst.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung ist vor

bo allern sehr vielseitig variierbar, da durch einfache elektrische Zeitglieder Anfang und Ende der jeweiligen Druckverminderung an viele Erfordernisse angepaßt werden können.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung

μ gemäß dem Anspruch 2 wird erreicht, daß der Arbeitsöldruck beim Herabschalten nur dann abgesenkt wird, wenn die Motordrehzahl einen vorbestimmten Wert unterschreitet. Eine Minderung des Arbeitsöl-

drucks beim Abwärtsschalten wird also dann vermieden, wenn sie lediglich eine Vergrößerung des Schlupfs der Reibungseingriffseinrichtungen begründen und ohnehin kein Umschaltstoß entstehen würde.

Gemäß der im Anspruch 3 angegebenen Weiterbildung wird sichergestellt, daß bei einer Drehmomentwandlerturbinendrehzahl, die einen vorbestimmten hohen Wert überschreitet, die Minderung des Arbeitsöldrucks unabhängig von Gangwechselvorgängen generell durchgeführt wird, da dann das zu übertragende Drehmoment nicht übermäßig hoch ist, so daß diese Arbeitsöldruckminderung keinen schädlichen Schlupf der Reibungseingriffseinrichtungen bewirken kann. Auf diese Weise wird der Leistungsbedarf der den Arbeitsöldruck erzeugenden Zahnradpumpe auf einem niedrigen Wert gehalten und deren Verschleiß verringert.

Eine im Hinblick auf ein stoßfreies Umschalten optimale Wirkung der Minderung des Arbertsöldrucks wird nur dann erreicht, wenn die Betätigungszeitpunkte des Umschaltventils und des Druckverminderungsventils zeitlich sehr genau aufeinander abgestimmt sind. Da hier verschiedene Parameter, insbesondere des hydraulischen Arbeitskreises und des Kraftfahrzeugs, selbst eine ausschlaggebende Rolle spielen, die in diesem Rahmen nicht im einzelnen näher erläutert werden können, ist es in gewissen Fällen vorteilhaft, Zeitverzögerungsglieder gemäß Anspruch 5 vorzusehen, so daß das Umschaltventil gegenüber dem Druckverminderungsventil verzögert betätigt wird. Andererseits ist ",s in manchen Fällen günstiger, gemäß Anspruch 6 das Druckverminderungsventil relativ zum Umschaltventil geringfügig verzögert tätig werden zu lassen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsformen näher erläutert.

F i g. 1 ist eine Schnittansicht durch ein selbsttätig schaltbares Wechselgetriebe;

F i g. 2 zeigt in einem teilweise schematisierten Schaltplan den Aufbau eines hydraulischen Arbeitskreises eines Zweigangwechselgetriebes, an dem die Erfindung angewendet wird;

F i g. 3a und 3b sind graphische Darstellungen, die ein Beispiel der Wechselgetriebe-Unischaltbereiche verdeutlichen, wobei Fig.3a das Hochschalten im Antriebs- bzw. Schleppbereich und Fig.3b das Herabschalten im Antriebs- bzw. Schleppbereich betreffen;

Fig.4 ist ein Blockschaltbild einer bistabilen Speicherschaltung einer elektronischen Betriebsschaltung;

F i g. 5 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Regulierventilgruppe verdeutlicht;

Fig.6 ist eine schematische Darstellung, die eine weitere Ausführungsform des Druckverminderungsventils in der Regulierventilgruppe zeigt;

F i g. 7 ist ein Blockschaltbild einer Betriebsschaltung für die Steuerung des Öldrucks.

Lage- und Richtungsangaben in der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich auf die zeichnerische Darstellung.

Die Steuervorrichtung wird im einzelnen in Verbindung mit einem selbsttätig schaltbaren Zweigang-Wechselgetriebe beschrieben. Selbstverständlich ist sie nicht auf eine derartige Anwendung beschränkt, sondern kann in gleicher Weise für selbsttätig schaltbare Dreigang- oder Mehrgang-Wechselgetriebe mit mehr als drei Vorwärtsgängen angewendet werden.

Unter Bezugnahme auf Fig.! wird zunächst der Aufbau eines selbsttätig schaltbaren Zweigang-Wechselgetriebes mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler erörtert Neben dem Drehmomentwandler 10 besitzt das Wechselgetriebe einen Getriebestufenteil mit einer vorderen Kupplung 20, einer hinteren Kupplung 30, einer hinteren Bremse 40 und einem Zahnradgetriebe 50. An der Eintrittsseite des Drehmomentwandlers 10 ist die Welle einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine unmittelbar an die Pumpenwelle 11

ίο des Drehmomentwandlers angeschlossen, die unmittelbar mit dessen Pumpenrad 12 in Verbindung steht Der Drehmomentwandler besitzt neben dem Pumpenrad 12 ein Turbinenrad 13 und ein über eine Einwegkupplung 16 dazwischen angeordnetes Leitrad 15. Die Arbeitsweise dieser Elemente ist bekannt und wird nicht im einzelnen erläutert; das Pumpenrad 12 liefert einen Strömungsmittelumlauf, während das Turbinenrad 13 infolge des Arbeitsvermögens des Strömungsmittels ein Drehmoment an seiner Turbinenwelle 14 abgibt

Das Drehmoment wird mit einem Drehzahlunterschied vom Pumpenrad 11 auf das Turbinenrad 14 übertragen und ist bei kleinem Drehzahlunterschied klein, während ein großes Drehmoment übertragen wird, wenn ein großer Unterschied zwischen den beiden Drehzahlen vorliegt Diese Elemente übertragen daher variierende Drehmomente. Der Drehzahlunterschied kann auch als Drehzahlverhältnis ausgedrückt werden.

Eine öldruckpumpe 17 ist als Zahnradpumpe ausgebildet und unmittelbar aus später erörterten Gründen an die Pumpenwelle 11 des Drehmomentwandlers 10 angeschlossen. Die vordere Kupplung 20 besteht aus einer Kupplungstrommel 21, die an der Turbinenwelle 14 des Drehmomentwandlers 10 befestigt ist, einer Mehrscheibenkupplung 22, einem

J5 Kupplungskolben 23, einer Plattenfeder 24 und einer Kupplungswelle 25, so daß die Wellen 14 und 25 bei Anlegen des Arbeitsöldrucks an den Kupplungskolben 23 über die Kupplung 20 miteinander verbunden werden.

Die hintere Kupplung 30 besitzt eine fest an die Kupplungstrommel 21 angeschlossene Kupplungswelle 35, eine Kupplungstrommel 31, eine Mehrscheibenkupplung 32, einen Kupplungskolben 33 und eine Plattenfeder 34, so daß die Kupplungstrommeln 21 und 31 bei Anlegen von Arbeitsöldruck an den Kupplungskolben 33 durch die Kupplung 30 miteinander gekuppelt werden.

Die hintere Bremse 40 besitzt gemäß F i g. 2 einen Bremskolben 41, einen Bremshebel 42, ein Bremsband 43, eine Rückholfeder 44 und einen Bremszylinder 45, so daß das Bremsband 43 beim Anlegen des Arbeitsöldrucks an den Bremszylinder angezogen und dadurch ein Träger 58 des Zahnradgetriebes 50 gegen eine Drehung gegenüber einem Gehäuse 18 festgehalten wird.

Die Kupplungen und Bremsen sind von gleicher Bauart und bekannt. Das Zahnradgetriebe 30 besitzt zum Beispiel ein Primärsonnenrad 51, ein Sekundärsonnenrad 57, ein drittes Sonnenrad 55, ein Primärplaneten-

fao rad 52, ein Sekundärplanetenrad 54, eine Ausgangswelle 56 und einen Träger 58. Das Zahnradgetriebe 50 ist ein Kege'rad-Planetengetriebe, bei dem das Primärsonnenrad 51 und das Sekundärsonnenrad 57 in entgegengesetzter Zuordnung mit dem Primärplanetenrad 52

h5 kämmen und das Sekundärplanetenrad 54 mit dem Primärplanetenrad 52 fest verbunden ist, so daß es mit dem dritten Sonnenrad 55 kämmt. Bei diesem Kegelrad-Planetengetriebe werden die Zahnräder oder

Ritzel für die Gangwechselvorgänge gemäß der nachfolgenden Beschreibung in und außer Arbeitsberührung gebracht. Im hohen Gang, bei dem gemäß der Darstellung die vordere Kupplung 20 und die hintere Kupplung 30 eingerückt sind, laufen das Primärsonnenrad 51 und das Sekundärsonnenrad 57 mit derselben Drehzahl um, während der Träger 58 frei ist, so daß die Ausgangswelle 56 mit derselben Drehzahl wie die beiden Sonnenräder umläuft, so daß die Drehbewegung mit einem Verhältnis von 1 :1 übertragen wird. Im niedrigen Gang ist die vordere Kupplung 20 eingerückt und die hintere Bremse 40 angezogen, wobei das Eingangsdrehmoment an das Primärsonnenrad 51 angelegt, der Träger 58 festgehalten wird und das Sekundärsonnenrad 57 frei ist, so daß die Ausgangswelle 56 mit dem l/K-fachen der Drehzahl der Eingangswelle umläuft, worin mit K das Zahnradverhältnis bezeichnet ist. Im Rückwärtsgang sind sowohl die hintere Kupplung 30 als auch die hintere Bremse im Einsatz, so daß das Eingangsdrehmoment an das Sekundärsonnenrad 57 angelegt wird, während das Primärsonnenrad 51 frei umläuft und die hintere Bremse 40 den Träger gegen ein Drehen festhält. Die Ausgangswelle 56 läuft dann in der Gegenrichtung mit dem 1 /K-fachen der Eingangsdrehzahl um.

Eine für die Drehzahl der Pumpenwelle 11 des Drehmomentwandlers bestimmte Detektoreinrichtung 70 besitzt einen Drehzahldetektor 71, der auf dem Gehäuse 18 sitzt, und eine auf dem Pumpenrad 12 sitzende Zahnscheibe 72. Die Zahnscheibe 72 besitzt n\ Zähne, so daß die Frequenz der elektrischen Signale Si des Detektors dem m -fachen der Drehzahl N des Pumpenrades 12 entspricht. Da die Austrittswelle der Brennkraftmaschine fest mit der Pumpenwelle 11 verbunden ist, repräsentiert die Signalfrequenz die Drehzahl der Brennkraftmaschine (S)=^N]). Eine für die Ermittlung der Drehzahl der Turbinenwelle 14 des Drehmomentwandlers vorgesehene Detektoreinrichtung 80 besitzt einen Drehzahldetektor 81 (der denselben Aufbau wie der Detektor 71 haben kann), der auf dem Gehäuse 18 sitzt und eine Zahnscheibe 82 (die denselben Aufbau wie die Zahnscheibe 72 haben kann). Die Zahnscheibe 82 sitzt auf der mit der Turbinenwelle 14 des Drehmomentwandlers fest verbundenen Kupplungstrommel 21 der vorderen Kupplung 20. Die Scheibe 82 besitzt n₂ Zähne (n₂ z.B. 17), so daß die Frequenz der vom Drehzahldetektor 81 erzeugten elektrischen Signale S₂ das /7₂-fache der Drehzahl N₂ der Welle 14 beträgt (S₂^n₂N₂). Diese Art der Ermittlung der Drehzahl der Turbinenwelle 14 des Drehmomentwandlers 10 kann auch durch Errechnen aus einem Wert ersetzt werden, der an einer anderen Stelle ermittelt wird, beispielsweise durch eine Detektoreinrichtung 90 bestehend aus einem Detektor 91 und einer mit der Ausgangswelle 56 fest verbundenen Zahnscheibe 92, für die Ermittlung der Ausgangswellendrehzahl, die die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert. Die Detektoreinrichtungen, die drehzahlproportionale elektrische Signale liefern, besitzen bekannten Aufbau, so daß sich eine nähere Erläuterung erübrigt.

Im folgenden wird der hydraulische Arbeitskreis des Wechselgetriebes unter Bezugnahme auf F i g. 2 erläutert Er weist eine öldruckquelle 250 und einen Hydraulikkreis 230 auf. Der Hydraulikkreis 230 besitzt ein Wählventil 260, ein Umschaltventil 270, einen Solenoid 230, Wechselventile 291 und 295 sowie zugehörige Ölleitungen. Die öldruckquelle 250 besitzt eine ölpumpe 17, ein ölfilter 259, eine ölwanne 258, ein Drucksteuerventil 256, eine Regulierventilgruppe 252, ein Entlastungsventil 253, einen ölkühler 254 usw. Die ölpumpe 250 liefert Arbeitsöl für den Drehmomentwandler 10, Schmieröl für das Getriebe und Drucköl für den hydraulischen Arbeitskreis (diese Aufgaben sind bekannt und werden im einzelnen nicht erläutert).

Das Wählventil 260 besitzt einen Ventilschieber 262 und ein Ventilgehäuse 261; der Ventilschieber 262 ist an einen Steuerhebel (nicht gezeigt) angeschlossen, der in dem Fahrerraum untergebracht ist, so daß dieses Ventil entsprechend der Verstellungen des Steuerhebels in die Stellungen P, R, N, D und L schiebbar ist, wobei P = parken, R = rückwärts, N = neutral, D = fahren in einem der selbsttätig schaltbaren Vorwärtsgänge, L = niedriger Gang bedeuten. Ein am linken Ende des Ventilschiebers 262 vorgesehener Schlitz 263 nimmt ein Anschlußglied vom Steuerhebel auf.

Befindet sich das Wählventil 260 in seiner N-Stellung gemäß Fig.2, ist eine Ölleitung 221 geschlossen, während die Ölleitungen 222 und 227 geöffnet sind. In der L-Stellung sind die Ölleitungen 221 und 222 miteinander verbunden und die Ölleitung 227 ist geöffnet. Der Solenoid 280 wird so gesteuert, daß er in dieser L-Stellung niemals erregt wird. In der D-Stellung kommunizieren die Leitungen 221 und 222 und die Ölleitung 227 ist geöffnet. In der R-Stellung kommunizieren die Ölleitungen 221 und 227 und die Ölleitung 222 ist geöffnet. In der P-Stellung sind die Ölleitungen 221 und 227 geschlossen und die Ölleitung 222 ist geöffnet.

Das Umschaltventil 270 besitzt ein Ventilgehäuse 271 und einen Ventilschieber 272, wobei ein Ende des Ventilschiebers 272 (das linke Ende in der Zeichnung) an einen beweglichen Kern 283 des Solenoids 280 angeschlossen ist. Ist das Solenoid 280 nicht erregt, befindet sich der Ventilschieber 272 unter der Wirkung einer auf das andere Ende (das rechte Ende in der Zeichnung) einwirkenden Feder 279 in seiner rechten Stellung, so daß die Ölleitungen 222 und 224 miteinander verbunden sind und die Ölleitung 223 zu einem Auslaß geöffnet und entlastet ist Wird das Solenoid 280 erregt, bewegt es den Ventilschieber 272 nach links, so daß nun die Ölleitungen 222 und 223 kommunizieren und die Ölleitung 224 zu einem Auslaß geöffnet ist

Ein Wechselventil 291 verbindet die Ölleitung 223 mit der Ölleitung 225 und schließt die Ölleitung 227, wenn der Arbeitsöldruck auf die Ölleitung 223 wirkt; das Wechselventil stellt eine Verbindung der Ölleitung 223 mit der Ölleitung 225 her und sperrt die Ölleitung 223 wenn der Arbeitsöldruck auf die Ölleitung 227 wirkt Eir weiteres Wechselventil 295 arbeitet derart, daß es be Einwirkung des Arbeitsöldrucks auf die Ölleitung 224 die Ölleitung 224 mit der Ölleitung 226 verbindet und die Ölleitung 227 schließt; wird hingegen der Arbeitsöl druck in die Ölleitung 227 gegeben, verbindet es diese Ölleitung 227 mit der Ölleitung 226 und sperrt die Ölleitung 224. Anstelle des Solenoids 280 könner jegliche andere elektrische Betätigungselemente verwendet werden, die elektrische Signale in mechanische Verschiebungen umzuwandeln vermögen.

Mit Hilfe der vorgenannten hydraulischen Elemente liefert das Getriebe 50 die erwünschten Übersetzungsverhältnisse für verschiedene Betriebszustände N, D, L R und P.

Diese Schaltzustände werden nun im einzelner erläutert.

In der in Fig.2 dargestellten N-Stellung ist dei Arbeitsöldruck durch das Wählventil 260 gesperrt unc

alle Betätigungselemente (d. h. die vordere Kupplung, die hintere Kupplung und die hintere Bremse) sind ausgerückt und außer Einsatz. Daher kann sich die Turbinenwelle 14 frei drehen. Dies bedeutet, daß das Fahrzeug still steht. In der Zeichnung sind die Teile der Ölleitungen, die mit Arbeitsöldruck beaufschlagt sind, durch dünne gebrochene Linien in den Ölleitungen gekennzeichnet.

Die D-Stellung hat zwei alternative Stellungen, d. h. DL- und DH-Stellungen. Die DL-Stellung bezeichnet den niedrigen Gang im Fahrbereich, während die DH-Stellung den hohen Gang im Fahrbereich verdeutlicht.

Wird der Ventilschieber 272 des Umschaltventils 270 nach rechts bewegt und der Ventilschieber 262 des Wählventils 260 in die D-Stellung gebracht, gelangt der Arbeitsöldruck zu den Ölleitungen 221,222,224 und 226 und legt Druck an die vordere Kupplung 20 und die hintere Bremse 40 an, während die hintere Kupplung 30 gelöst wird, so daß dadurch der niedrige Gang erhalten wird.

Wird der Ventilschieber 262 des Wählventils 260 in die D-Stellung gebracht und der Ventilschieber 272 des Umschaltventils 270 durch Erregung des Solenoids nach links bewegt, so daß der Arbeitsöldruck zu den Leitungen 222, 223 und 225 gelangt und Druck an die vordere Kupplung 20 und die hintere Kupplung 30 angelegt wird, während die hintere Bremse gelöst wird, wird der hohe Gang erhalten.

Zur Einschaltung des niedrigen Gangs wird der Ventilschieber 262 des Wählventils 260 in die L-Stellung und der Ventilschieber 272 des Umschaltventils 270 nach rechts bewegt. Dadurch liegt der Arbeitsöldruck über die Ölleitungen 222 und 224 an der vorderen Kupplung 20 und der hinteren Bremse 40 an, während die hintere Kupplung 30 gelöst wird.

Zur Einschaltung des Rückwärtsganges wird der Ventilschieber 262 des Wählventils 260 in die R-Stellung und der Ventilschieber 272 des Umschaltventils 270 nach rechts bewegt. In diesem Zustand wird der Arbeitsöldruck über die Ölleitungen 221, 227, 225 und 226 zur hinteren Kupplung 30 und hinteren Bremse 40 geleitet, während die vordere Kupplung 20 ausgerückt wird.

Wenn der Ventilschieber 262 des Wählventils 260 in die P-Stellung geschoben und der Ventilschieber 272 des Umschaltventils 270 nach rechts bewegt wird, wird der Arbeitsöldruck durch den Ventilschieber 262 in derselben Weise wie in der N-Stellung gemäß Fig.2 gesperrt und alle Betätigungseinrichtungen sind gelöst. Es ist bekannt, eine Parkvorrichtung vorzusehen, die an das Wählventil 260 angeschlossen ist, um die Ausgangswelle 56 in der P-Stellung mechanisch zu sperren.

Ferner sind Maßnahmen für ein selbsttätiges Umschalten im Fahrbereich zwischen dem DH-Zustand und dem DL-Zustand in Abhängigkeit von der Erregung oder Entregung des Solenoids 280 vorgesehen. Die Bereiche, die das Erregen oder Entregen des Solenoids 280 bestimmen und in Umschaltlinien aneinandergrenzen, werden im folgenden erläutert.

Der Betriebszustand der Brennkraftmaschine soll beispielsweise durch die Drehzahl /Vi der Pumpenwelle 11 des Drehmomentwandlers 10 repräsentiert werden, der Betriebszustand des Drehmomentwandlers 10 durch das Drehzahlverhältnis, das an ihm auftritt, und der Fahrzustand des Fahrzeugs durch die Ausgangswellendrehzahl N], wobei die für das Fahrzeug erforderlichen Umschaltlinicn beispielsweise durch die Werte dieser Faktoren bestimmt werden sollen.

Im allgemeinen kann ein ruhiger stoßfreier Lauf einer Brennkraftmaschine bei Drehzahlen unterhalb eines bestimmten Werts kaum erwartet werden, so daß es ■5 nicht zweckmäßig ist, das Aufwärtsschalten in viel niedrigeren Drehzahlen vorzunehmen. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß das Umschalten oberhalb einer minimalen Drehzahl erfolgen muß, die der betrachteten Brennkraftmaschine eigentümlich ist. Der

ι» Umschaltbereich muß also auf Drehzahlen begrenzt werden, die über dieser spezifizierten Drehzahl liegen, d. h., es ergibt sich eine untere Grenze für den Umschaltbereich in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine. Für das Herabschalten ist es vorteilhaft, das Fahrzeug im hohen Gang zu belassen, bis die niedrigst mögliche Drehzahl erreicht worden ist. Somit ist für diesen Fall der Umschaltbereich auf Motordrehzahlen begrenzt, die unterhalb einer relativ niedrigen Drehzahl liegen, d.h., es liegt eine obere

2(i Grenze für den Schaltbereich in Abhängigkeit von der Motordrehzahl vor.

Bei Fahrzeugen und insbesondere bei Kraftfahrzeugen ist es vorteilhaft, wenn nicht bereits dann heraufgeschaltet wird, wenn das Fahrzeug bei einer

2j übermäßig niedrigen Geschwindigkeit im hohen Gang laufen muß, da dann ein Beschleunigen und Verzögern über das Gaspedal praktisch nicht erreicht werden kann. Der Umschaltbereich ist in diesem Fall auf Fahrzeuggeschwindigkeiten begrenzt, die höher als ein bestimmter

j<> Minimalwert sind, d. h., der Umschaltbereich hat eine bestimmte untere Grenze, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. die Drehzahl der Ausgangswelle 56 bestimmt wird. Wenn herabgeschaltet werden soll, ist es vorteilhaft, so lange im hohen Gang zu bleiben, bis die

j> unterste mögliche Geschwindigkeit erreicht ist, da ein zu frühes Herabschalten im Hinblick auf Geräusch, Vibration usw. unerwünscht ist. In diesem Fall ist der Umschaltbereich durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt, die nicht übermäßig hoch ist, d. h., es liegt eine obere Grenze für den Schaltbereich vor, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird.

Das vom Drehmomentwandler 10 übertragene Drehmoment differiert erheblich, wenn das Drehzahlverhältnis -χτ" unter einem Wert nahe 1 oder höher als

1 ist. Ersterer zeigt an, daß ein Drehmoment von der Brennkraftmaschine zur Ausgangswelle 56 übertragen wird, während letzterer anzeigt, daß das Drehmoment von der Ausgangswelle 56 zur Maschine übertragen wird. Diese Situationen werden im folgenden noch erläutert.

Die Übertragung eines Drehmoments von der Maschine zur Ausgangswelle 56 über den Drehmomentwandler 10 erfolgt bei Normalfahrt, Bergauffahrt usw.

v, Um die Leistung des Drehmomentwandlers voll auszunutzen, ist es erwünscht, in einem Bereich heraufzuschalten, in dem das Drehzahlverhältnis um 1 liegt. Der Betriebsbereich des Drehzahlverhältnisses in diesem Beschleunigungszustand liegt ungefähr zwi-

bo sehen 0,5 und 1,0, wobei im Falle der Fig.3a der Umschaltpunkt auf einen Wert von 0,9 eingestellt ist. Erfolgt ein Herabschalten, ist es erwünscht, den hohen Gang so lange zu halten, bis das Drehzahlverhältnis niedriger als der vorgenannte Wert ist, um die Leistung

h^r> des Drehmomentwandlers voll zu nutzen. In diesem Fall wird der Umschaltbereich auf ein Drehzahlverhältnis begrenzt, das kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, der durch die Drehmomentwandlerleistung bestimmt wird.

In diesem Fall hat der Umschaltbereich eine obere Grenze des Drehzahlverhältnisses, der durch die Drehmomentwandlerleistung bestimmt wird, wobei diese obere Grenze etwa 0,9 ist. In dem Beispiel gemäß F i g. 3b ist dieser Wert 0,60.

Eine Übertragung des Drehmoments von der Ausgangswelle 56 zur Maschine erfolgt erstens während einer Verzögerung des Fahrzeugs, was allgemein als Maschinenbremsbetrieb bezeichnet wird, und zweitens dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einem sanften Gefälle zunimmt.

Ein Heraufschalten bei Gefällefahrt ist dann notwendig, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich erhöht werden muß. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn der Gangwechsel bei einem Drehzahlverhältnis von angenähert 1 erfolgt. Der Umschaltbereich ist somit auf einen geeigneten Wert in einem Bereich in der Größenordnung von 1 begrenzt, der durch die Leistung des Drehmomentwandlers bestimmt wird. Dieser Bereich des Drehzahlverhältnisses liegt etwa zwischen 0,9 und 1,3, wobei im Beispiel gemäß Fig.3a die Umschaltlinie auf das Drehzahlverhältnis 1,05 eingestellt ist.

Ein Herabschalten ist im Maschinenbremsbetrieb dann notwendig, wenn ein starkes Bremsen erreicht werden soll oder auf einer Gefällestrecke gebremst werden muß, wobei in diesem Fall das Drehzahlverhältnis einen Wert annehmen möchte, der viel höher als 1 ist. Dann ist es notwendig, Maschinenbremsung einzusetzen, indem ein frühes Herabschalten bewirkt wird, bevor das Drehzahlverhältnis sehr hoch wird. Der Umschaltbereich ist somit auf einen Wert begrenzt, der höher als ein bestimmter Wert ist, der durch die Leistung des Drehmomentwandlers bestimmt wird. Der Umschaltbereich hat somit eine obere Grenze für das Drehzahlverhältnis, der durch die Drehmomentwandlerleistung bestimmt ist, wobei diese obere Grenze 1,00 ist. Im Beispiel gemäß Fig.3b ist dieser Wert auf 1,1 eingestellt. Gemäß Vorbeschreibung fordert das Heraufschalten vier Arten von Grenzen, d. h. Maschinendrehzahlgrenze, Fahrzeuggeschwindigkeitsgrenze, Grenze des Drehzahlverhältnisses bei Übertragung des Drehmoments von der Maschine zur Ausgangswelle 56 und Drehzahlverhältnisgrenze bei Übertragung des Drehmoments von der Ausgangswelle 56 zur Maschine. Übersteigen diese Bedingungen diese Grenzen, wird eine Umschaltung auf den höheren Gang bewirkt. Die Anforderungen für das Herabschalten umfassen ebenfalls vier Arten von Grenzen, d. h. Maschinendrehzahlgrenze, Fahrzeuggeschwindigkeitsgrenze, Drehzahlverhältnisgrenze bei Übertragung des Drehmoments von der Ausgangswelle 5ö zur Maschine und Drehzahlverhältnisgrenze bei der Übertragung des Drehmoments von der Maschine zur Ausgangswelle 56. Liegen Bedingungen vor, die diese Grenzen überschreiten, erfolgt ein Abwärtsschalten auf den niedrigen Gang. Diese vier Arten der Gangwechsel-Grenzen sind unabhängig voneinander, so daß das Auftreten eines Zustands, der irgendeine dieser Grenzen überschreitet, zu einem Gangwechsel führt.

Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann in Werten der Drehzahl M der Ausgangswelle 56 ermittelt werden. Da jedoch die Drehzahlen N3 aus den Werten der Drehzahl N₂ der Drehmomentwandlerturbinenwelle 14 errechnet werden können, so daß alle Faktoren in derselben Ebene graphisch dargestellt werden können, werden die Fahrzeuggeschwindigkeiten in der folgenden Erläuterung durch die Drehzahlen N₂ der Turbinenwelle 14 repräsentiert. Obwohl die verschiedensten Gangwechselgrenzen zuvor erläutert wurden, werden für praktische Gangwechsel optimale Umschaltlinien verwendet, die in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl, der Drehmomentwandlerleistung und der Fahrzeuggeschwindigkeit auf die günstigsten Bereiche innerhalb dieser Grenzen festgelegt werden. Im Falle eines benzingetriebenen Wagens können die Umschaltpunkte oder Umschaltlinien gemäß Fig.3a und 3b ausgelegt

iü sein.

Wenn angenommen wird, daß die Drehzahl N] (Maschinendrehzahl) der Drehmomentwandlerpumpenwelle 11 auf einen unteren Wert gleich 1200 UpM ist, begrenzt sein soll, daß die Drehzahl N₂ (entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit) der Drehmomentwandlerturbinenwelle 14 in keiner Weise begrenzt ist, und daß ferner beim Hochschalten das Drehzahlverhältnis

-jr- gleich 0,9 ist, wenn das Drehmoment von der

Drehmomentwandlerpumpenwelle (Maschine) 11 zur Drehmomentwandlerturbinenwelle 14 (Ausgangswelle 56) übertragen wird, und das Drehzahlverhältnis

—rr- gleich 1,05 (konstant), wenn das Drehmoment von

der Turbinenwelle zur Pumpenwelle übertragen wird, wird der Umschaltbereich für einen Gangwechsel vom niedrigen zum hohen Gang durch den durch die Linien a, b, c und d in F i g. 3a definierten Bereich gegeben. Dies bedeutet in anderen Worten, daß die vorerwähnten Werte die Umschaltlinien für diesen Gangwechsel definieren, so daß der Gangwechsel erfolgt, wenn die Fahrzustände des Fahrzeugs diese Werte überschreiten. Bewegen sich die Fahrzustände oder Fahrbedingungen gemäß den Pfeilen Hm den durch die Linien a, b, eund d

Ji in Fig.3a definierten Bereich, wird das Übersetzungsverhältnis vom niedrigen zum hohen Gang geändert.

Es seien nunmehr die Umschaltlinien für das Herabschalten vom hohen zum niedrigen Gang betrachtet; unter der Annahme, daß die Drehzahl Ni (Maschinendrehzahl) der Pumpenwelle 11 in keiner Weise begrenzt ist, daß die unterste Drehzahl N₂ (entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit) der Turbinenwelle 11 700 UpM ist, daß das Drehzahlverhältnis

-TT- bei der Übertragung des Drehmoments von der

Pumpenwelle (Maschine) auf die Turbinenwelle (Ausgangswelle 56) 0,6 ist und daß das Drehzahlverhältnis -^- bei der Übertragung des Drehmoments von der

Turbinenwelle zur Pumpenwelle 1,1 ist, ergibt sich ein Umschaltbereich für einen Gangwechsel vom hohen zum niedrigen Gang durch den durch die Linien a',b', c' und d'm F i g. 3b definierten Bereich. Die vorgenannten Werte definieren die Umschaltlinien für diesen Gangwechsel, so daß der Gangwechsel erfolgt, wenn die Fahrbedingungen oder Fahrzustände des Fahrzeugs diese Werte überschreiten. Bewegen sich die Fahrzustände gemäß den Pfeilen L aus dem durch die Linien a", b", c" und d" in Fig.3 definierten Bereich, wird das

Übersetzungsverhältnis vom hohen zum niedrigen Gang geändert.

Vorstehend wurden die Umschaltbereiche mit Hilfe von Schaltdiagrammen erläutert, bei denen die Ordinate die Drehzahl Ni der Drehmomentwandlerpumpenwelle 11 und die Abszisse die Drehzahl N₂ der Drehmomentwandlerturbinenwelle 14 repräsentiert; selbstverständlich können die Umschaltbereiche auch mit Hilfe solcher Diagramme dargestellt werden, in denen die Ordinate

die Drosselklappenstellungen und die Abszisse die Fahrzeuggeschwindigkeiten repräsentieren (die Drehzahl N\ = 1200 UpM der Drehmomentwandlerpumpenwelle 11 bei Annahme eines mittleren Drehzahlverhältnisses oder die Drehzahl N₂ = 1000 UpM der Drehmo- "> mentwandlerturbinenwelle 14 entspricht der Fahrzeuggeschwindigkeit 10 km/h).

Mit Hilfe eines elektrischen Steuerkreises, der die Aiisgangssignale der Detektoreinrichtungen 70, 80 und 90 verarbeitet, lassen sich Signale erzeugen, die das ι ο Erfülltsein jeweils einer der den gewählten Umschaltlinien entsprechenden Bedingungen repräsentieren. F i g. 7 zeigt den Ausgangsteil eines derartigen elektrischen Steuerkreises, der UND-Glieder 510-4 und 520B aufweist, denen ein das Solenoid 280 beaufschlagender ι -> bistabiler Speicher 540 nachgeordnet ist. Das UND-Glied 510Λ besitzt Eingänge für alle Signale, die diejenigen Bedingungen repräsentieren, die ein Heraufschalten erforderlich machen bzw. ermöglichen, wozu auch ein Signal gehört, das anzeigt, daß das Wechselgetriebe im niedrigen Gang betrieben wird. Beispielsweise sind dies gemäß Fig. 3a ein Signal, das eine Pumpenwellendrehzahl von mehr als 1200 UpM signalisiert, ein Signal, das ein Drehzahlverhältnis N₂/N von mehr als 0,90 signalisiert und ein Signal, das ein 2'> Drehzahlverhältnis N₂/N\ von weniger als 1,05 signalisiert. Sind diese Bedingungen erfüllt, so gibt das UND-Glied 510Λ über die Leitung 512 ein Signal für erforderliches Aufwärtsschalten an den einen Eingang des bistabilen Speichers 540 ab. Entsprechend gibt das UND-Glied 520fl> dem ein nicht dargestelltes ODER-Glied vorgeschaltet ist, dann ein Signal über eine Leitung 522 an den anderen Eingang des bistabilen Speichers 540 ab, wenn ein Herabschalten erforderlich wird, d. h. wenn beispielsweise gemäß F i g. 3b eine der J5 Bedingungen N₂/N\ <0,60, N₂ZN₁ > 1,10 oder N₂ <700 UpM erfüllt ist und das Wechselgetriebe im hohen Gang betrieben wird.

In F i g. 4 ist der Aufbau des bistabilen Speichers 540 gezeigt. Die Leitungen 512 und 522 sind an die Eingangsklemmen eines bistabilen Multivibrators 543 angeschlossen, so daß beispielsweise bei Anlegung eines stufenähnlichen Signals an die Leitung 512 der bistabile Multivibrator 543 sofort in einen seiner stabilen Zustände übergeht, wobei sein Ausgang in einem Verstärkerkreis 544 verstärkt wird, dessen Ausgangsspannung zur Erregung des Solenoids 280 an die Leitung 542 gegeben wird. Wird andererseits zum Beispiel ein stufenähnliches Eingangssignal an die Leitung 522 gegeben, wird der bistabile Multivibrator 543 in den anderen stabilen Zustand gebracht, so daß trotz Verstärkung seines Ausgangs durch die Verstärkerschaltung 544 die Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung 544 verlöscht. Wird somit an die Leitung 512 eine Eingangsspannung angelegt und verlöscht dann dieses Eingangssignal, wird der durch dieses Eingangssignal verursachte Zustand eingehalten, um dadurch die fortgesetzte Erregung des Solenoids 280 aufrechtzuerhalten. Das Anlegen eines anderen Signals an die Leitung 512 ändert die fortgesetzte Erregung des < >o Solenoids 280 nicht.

Das Heraufschalten vom niedrigen in den hohen Gang wird in der folgenden Weise bewirkt. Erreichen die Fahrzustände des im niedrigen Gang fahrenden Fahrzeugs den Schaltbereich gemäß F i g. 3a, stehen an &5 allen Eingängen des UND-Gliedes 510/4 entsprechende Signale an, so daß dieses ein Signal zum Heraufschalten an den bistabilen Speicher 540 abgibt, der ein Ausgangssignal zum Erregen des Solenoids 280 liefert, worauf der Ventilschieber 272 des Umschaltventils 270 gemäß F i g. 2 nach links bewegt und d^s Drucköl an die vordere Kupplung 20 und die hintere Kupplung 30 angelegt wird, so daß das Zahnradgetriebe 50 das Übersetzungsverhältnis vom niedrigen zum hohen Gang ändert.

Das Herabschalten vom hohen zum niedrigen Gang erfolgt in der folgenden Weise. Bewegen sich die Fahrzustände des im hohen Gang fahrenden Fahrzeugs zur Außenseite der Umschaltlinien in F i g. 3b, stehen an allen Eingängen des UND-Gliedes 520S entsprechende Signale an, so daß dieses ein Signal erzeugt, das den bistabilen Speicher 540 in den anderen seiner stabilen Zustände schaltet, um dadurch das Solenoid 280 zu entregen. Der Ventilschieber 272 des Umschaltventils 270 in F i g. 2 wird nach rechts bewegt, und es wird Drucköl an die vordere Kupplung 20 und die hintere Bremse 40 angelegt, wodurch das Zahnradgetriebe 50 vom hohen zum niedrigen Gang wechselt.

Nachstehend wird die Reguliervorrichtung für das Verringern des Arbeitsöldrucks in Verbindung mit Umschaltvorgängen, die als Ganzes wesentliche Teile von F i g. 7 und die F i g. 5 bzw. F i g. 5 und F i g. 6 umfaßt, erläutert.

Es wird zunächst der hydraulische Teil dieser Vorrichtung erläutert. Die Regulierventilgruppe 252 gemäß F i g. 2 besitzt ein Konstantdruckventil 700 und ein Druckvermmderungsventil 800, wie es aus F i g. 5 erkennbar ist. Das an eine Abzweigung von der Ölleitung 221 angeschlossene, nach dem Prinzip eines Druckbegrenzungsventils arbeitende Konstantdruckventil 700 besitzt ein Ventilgehäuse 701, einen Ventilschieber 702 und eine Ventilfeder 703, so daß öl, das unter Druck in die Ölleitung 221 gegeben und von dort zum Konstantdruckventil 7O0 abgezweigt wird, durch eine ölablaßleitung 704 abgegeben werden kann, wenn eine Druckabsenkung notwendig ist, um dadurch die Öldruckregulierung zu bewirken. Der von der Ventilfeder 703 belastete Ventilschieber 702 steuert die Verbindung zwischen der von der Ölleitung 221 kommenden Abzweigung und der ölablaßleitung 704. Er bildet anderenendes der Ventilfeder durch eine Abstufung mit dem Ventilgehäuse 701 einen Ringraum 706. Das über eine weitere Abzweigung von der Ölleitung 221 in den Ringraum 706 gelangende Drucköl drückt den Ventilschieber 702 nach oben, um die Verbindung zur ölablaßleitung 704 herzustellen bzw. die nach dort abgegebene Druckölmenge zu vergrößern, während die Ventilfeder 703 den Ventilschieber 702 gegen die nach oben wirkende Kraft des Drucköls nach unten drückt, um dadurch die Menge an abgegebenem öl zu vermindern oder gegebenenfalls die Verbindung zur ölablaßleitung 704 zu unterbrechen. Die erhöhte Abgabe an öl vermindert den Öldruck in den Ölleitungen 221 und 228, während die Verminderung an abgegebenem Öl den Öldruck in diesen Leitungen erhöht. Somit wird die Lage des Ventilschiebers 702 durch das Gleichgewicht zwischen der aufwärts wirkenden Kraft des Drucköls in dem Ringraum 706 und der nach unten gerichteten Kraft der Ventilfeder 703 bestimmt, so daß in der Ölleitung 221 ein vorbestimmter Arbeitsöldruck eingestellt wird. Das abgestufte, den Ringraum 706 durchdringende Ende des Ventilschiebers 702 ragt in einen mit Drucköl beaufschlagbaren Hohlraum 707, der über eine Leitung 804 mit dem Druckverminderungsventil 800 verbunden ist.

Das Druckverminderungsventil 800 besitzt ein Ventilgehäuse 801, einen beweglichen Ventilschieber 802, dessen Verschlußteil als Sitzventil ausgeführt ist, eine Ventilfeder 803 und e^;n Solenoid 810 mit einem magnetischen Joch 811 und einer Solenoidspule 812. Der Ventilkörper 802 wird durch die Ventilfeder 803 nach unten auf den Sitz in die die Ölleitung 804 absperrende Stellung gedrückt, so daß das Drucköl, das aus einer Abzweigung von der Ölleitung 221 dem die Ventilfeder 803 enthaltenden Raum zugeführt wird, gesperrt wird. Bei Erregen der Solenoidspule 812 wird der Ventilkörper 802 angehoben, so daß das Drucköl aus der Ölleitung 221 über die Ölleitung 804 in den Hohlraum 707 des Konstantdruckventils 700 gelangen kann. Ein Teil des Drucköls wird aus der Ölleitung 804 über eine Entlastungsöffnung 805 abgegeben, deren Durchmesser klein genug ist, um einen ausreichend hohen Öldruck in dem Hohlraum 707 zu erzeugen. Wird die Spule 812 entregt, wird der Ventilkörper 802 durch die Ventilfeder 803 nach unten gedruckt, so daß der Druckölzufluß zum Hohlraum 707 des Konstantdruckventils 700 gesperrt und das öl innerhalb des Hohlraums 707 über die Entlastungsöffnung 805 abgelassen wird, wodurch der Öldruck in dem Hohlraum 707 schnell abfällt. Wird der Hohlraum 707 mit Öldruck beaufschlagt, wird der Ventilschieber 702 nach oben bewegt, wobei die durch die Ölleitung 704 abgegebene Druckölmenge ansteigt, so daß der Arbeitsöldruck in der Ölleitung 221 abfällt. Das Erregen des Solenoids 810 des Druckverminderungsventils 800 vermindert den Öldruck auf einen bestimmten Wert, auf dem er konstant bleibt, während das Entregen des Solenoids den Arbeitsöldruck auf den Ursprungswert zurückführt.

Fig.6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Druckverminderungsventils 800, bei dem ein Ventilschieber 802', der in einem Ventilgehäuse 801' verschiebbar ist, anstelle des Ventilkörpers 802 der Sitzventilbauart verwendet wird. Das Bezugszeichen 803' bezeichnet eine Ventilfeder, 810 ein Solenoid, das den Ventilschieber 802' anzieht und ein magnetisches Joch 811' und eine Solenoidspule 812' besitzt, 221 die Ölleitung, durch die das Drucköl zum Druckverminderungsventil 800 gelangt, und 804 die Ölleitung für das Liefern des Drucköls zu dem Konstantdruckventil 700. In der unter der Wirkung der Ventilfeder 803' eingenommenen Stellung unterbricht ein Steuerbund des Ventilschiebers 802' die Verbindung zwischen den Leitungen 221 und 804. Bei dieser Anordnung bewegt das Erregen der Solenoidspule 812' den Ventilschieber 802' nach oben, da er in Richtung auf das magnetische Joch 81Γ angezogen wird, so daß das Drucköl in der Ölleitung 221 über die Ölleitung 804 in den Hohlraum 707 gelangen kann. Wird die Solenoidspule 812' entregt, wird der Ventilschieber 802' durch die Ventilfeder 803' nach unten gedrückt, so daß kein Drucköl zu der Ölleitung 804 geliefert wird und das Drucköl in der Ölleitung 804 über die Entlastungsöffnung 805' abgeführt wird.

F i g. 7 zeigt die elektrische Öldruckreguliervorrichtung für die Steuerung des Solenoids 810 und damit des Öldrucks, die so ausgelegt ist, daß der Arbeitsöldruck während der Umschaltvorgänge vermindert wird. Diese elektrische Öldruckreguliervorrichtung steuert das Erregen des Solenoids 310 zur Minderung des Arbeitsöldrucks während der Gangwechsel in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der UND-Glieder 510Λ und 520ß, die, wie vorstehend erläutert, die normalen Gangwechselvorgänge einleiten. Es ist ein

Drehzahlfeststellkreis 370 vorgesehen, der ein Ausgangssignal von einem von der Drehzahldetektoreinrichtung 70 gespeisten Signalumformer 310 empfängt und ein Signal abgibt, wenn die Maschinen- bzw. Pumpenwellendrehzahl N₁ kleiner als 1000 UpM ist. Ein weiterer Drehzahlfeststellkreis 380 enthält ein Ausgangssignal von einem von der Drehzahldetektoreinrichtung 80 gespeisten Signalumformer 320 und gibt ein Signal ab, wenn die Turbinenwellendrehzahl N₂ größer als 3000 UpM ist. Ferner sind ein UND-Giied 620, ein ODER-Glied 630 und synchrone Zeithaltekreise 640 und 650 vorgesehen. Zusätzlich können im Bedarfsfall an den in F i g. 7 durch strichpunktierte Linien angedeuteten Stellen Zeitverzögerungsglieder 661 bis 664 vorgesehen sein. Diese Veraögerungsglieder besitzen jeweils einen Integrator und einen Verstärker, so daß zwischen dem Einführen eines Eingangssignals und der Erzeugung eines Ausgangssignals eine definierte Zeitverzögerung herbeigeführt wird.

Wie erläutert, wird ein Signal zum Aufwärtsschalten an der Leitung 512 erzeugt, wenn bei Fahrzeugfahrt im niedrigen Gang gleichzeitig die Bedingungen JV, > 1200 UpM, -_N ^? >0,90 und -jy- <1,05 erfüllt sind. Dieses

Signal wird an den bistabilen Speicher 540 gegeben, so daß das Solenoid 280 durch das Ausgangssignal dieses bistabilen Speichers erregt wird und das Umschalten auf den hohen Gang bewirkt. Zur gleichen Zeit wird das Ausgangssignal von dem UND-Glied 510/4 über die Leitung 512 auch an den synchronen Zeithaltekreis 640 gegeben, der ein Ausgangssignal mit einer vorbestimmten Dauer erzeugt, das über die Leitung 642 an das ODER-Glied 630 gegeben wird. Sofort wird das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 630 an den Solenoid 810 angelegt, um den Arbeitsöldruck zu verringern. Dieser reduzierte Arbeitsöldruck kehrt nach einer vorbestimmten Zeit auf seinen Ursprungswert zurück. Somit wird ein auf das Fahrzeug infolge Einrückens der Reibungseingriffseinrichtungen ausgeübter Stoß beseitigt und gleichzeitig im Anschluß an die Beendigung des Schaltvorgangs der Arbeitsöldruck vergrößert, um auf diese Weise einen anhaltenden Schlupf der Reibungseingriffeinrichtungen zu verhindern.

Überschreitet die Drehzahl N₂ der Drehmomentwandlerturbinenwelle 14 den Wert 3000 UpM, braucht das Wechselgetriebe kein großes Drehmoment mehr zu übertragen, so daß der Arbeitsöldruck unabhängig von Gangwechselvorgängen stets auf einem niedrigen Wert gehalten werden kann. Um den Arbeitsöldruck zur Verminderung des Kraftbedarfs der Zahnradpumpe auf einem niedrigen Wert zu halten, liefert der Drehzahlfeststellkreis 380, wie bereits erwähnt, dann ein Signal, das über die Leitung 382 an das ODER-Glied 630 gelangt, so daß der Solenoid 810 durch das Ausgangssignal des ODER-Glieds erregt wird und den Arbeitsöldruck des von der Regulierventilgruppe 252 gelieferten Drucköls vermindert.

Wenn im hohen Gang gefahren wird und eine der

Bedingungen -^ <0,60, ^- > 1,10 oder N₂ <600

UpM erfüllt ist, wird vom UND-Glied 502ßein Signal über die Leitung 522 an den bistabilen Speicher 540 gegeben, dieser wieder umgestellt und ein Herabschalten bewirkt. Gleichzeitig gelangt das Ausgangssigna] des UND-Glieds 5205 über Leitung 522 auch an das UND-Glied 620. Andererseits ist der Drehzahlfeststellkreis 370 an dem UND-Glied 620 angeschlossen, der dann, wenn die Drehzahl N\ der Drehmomentwandler-

pumpenwelle kleiner als 1000 UpM ist, ein Ausgangssignal auf die Leitung 372 gibt, das an das UND-Glied 620 gelangt Das UND-Glied 620 liefert an die Leitung 622C lediglich dann ein Ausgangssignal, wenn es die beiden Signale von dem UND-Glied 520S und dem Drehzahlfeststellkreis 370 empfängt, wobei dieses Ausgangssignal in dem synchronen Zeithaltekreis 650 in ein Signal geändert wird, das eine vorbestimmte Dauer hat und das dann über das ODER-Glied 630 an den Solenoid 810 gelangt. Dementsprechend wird der Arbeitsdruck des von der Regulierventilgruppe 252 gelieferten Öls für eine vorbestimmte Dauer vermindert.

Wenn für das Heraufschalten Maßnahmen getroffen sind, um zu gewährleisten, daß der erwünschte Gangwechsel nur dann eintritt, wenn der Arbeitsöldruck zuvor vermindert worden ist, kann zwischen dem UND-Glied 510Λ und dem bistabilen Speicher 540 ein Zeitverzögerungsglied 663 eingesetzt werden. Sofern es notwendig ist, daß die tatsächliche Verminderung des Arbeitsöldrucks zu einer vorbestimmten Zeit nach der Erzeugung eines Schaltsignals erfolgt, kann ein Zeitverzögerungsglied 662 zwischen dem UND-Glied 510y4 und dem synchronen Zeithaltekreis 640 eingegliedert werden.

Sofern für das Herabschalten gewährleistet sein muß, daß der Arbeitsöldruck vor dem erforderlichen Gangwechse! vermindert wird, kann das Zeitverzögerungsglied 661 zwischen dem UND-Glied 520ßund dem bistabilen Speicher 540 eingesetzt werden, während andererseits ein Zeitverzögerungsglied 664 zwischen dem UND-Glied 520ß und dem UND-Glied 620 eingeschaltet werden kann, sofern der Arbeitsöldruck zu einer vorbestimmten Zeit nach der Erzeugung eines Schaltsignals vermindert werden soll.

Die elektrische Öldruckreguliervorrichtung gemäß F i g. 7 wurde in Verbindung mit einem Fall erläutert, bei dem die Gangwechselvorgänge in Abhängigkeit von Umschaltlinien erfolgen, die auf den Drehzahlen Ni der Drehmomentwandlerpumpenwelle 11 und den Drehzahlen /V2 der Drehmomentwandlerturbinenwelle 14 basieren; selbstverständlich ist die Arbeitsöldrucksteue rung in derselben Weise möglich, wenn die Gangwech selvorgänge in Abhängigkeit von solchen Umschaltli nien durchgeführt werden, die auf den Di osselklappen öffnungen und der Fahrzeuggeschwindigkeit basieren wie weiter vorne im Zusammenhang mit F i g. 3a und 3 erläutert wurde. Wenn anstelle der Drehmomentwand lerpumpenwellendrehzahl die Drosselklappenöffnun benutzt wird, kann der Schieber eines Potentiometer: an die Drosselklappe angeschlossen sein, so daß di Betätigung dieses Schiebers eine Ausgangsspannun^ erzeugt, die der Drosselklappenöffnung entsprich während eine Drehzahl, die der Fahrzeuggeschwindig keit entspricht, ermittelt wird, um eine der Fahrzeugge schwindigkeit entsprechende Spannung zu erzeugen. In diesem Fall kann die Öldruckreguliervorrichtung also so ausgelegt werden, daß der Signalumformer 310 für die Drehzahl der Drehmomentwandlerpumpenwelle 1 durch einen Signalumformer ersetzt wird, der die DrosselkJappenöffnungen in Spannungen umwände] während der Drehzahlfeststellkreis 370 für die Feststel lung einer eingestellten Drehzahl durch einen Feststell kreis zum Feststellen einer bestimmten Drosselklappen öffnung ersetzt wird, wobei ferner der Signalumforme 320 für die Drehzahl der Drehmomentwandlerturbinen welle 14 durch einen Signalumformer für die Umwand lung der Fahrzeuggeschwindigkeit in Spannungen ersetzt wird und an die Stelle des Drehzahlfeststellkrei ses 380 ein Feststellkreis für das Feststellen eine: Fahrzeuggeschwindigkeit tritt, wodurch der Arbeitsöl druck in Abhängigkeit von den Drosselklappenöffnun gen und den Fahrzeuggeschwindigkeiten gesteuer wird.

Das Solenoid 810 wird durch die Ausgangsschaltsi gnale von den UND-Gliedern 510Λ und 5205 in den dargestellten Ausführungsformen betätigt. Selbstver ständlich kann das Solenoid 810 auch durch einei anderen Kreis betrieben werden, in den GangsteHungs signale eingegeben werden, die signalisieren,
welchem Gang das Wechselgetriebe betrieben wird.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für ein selbsttätig schaltbares Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, mit Reibungseingriffseinrichtungen, einem die Reibungseingriffseinrichtungen steuernden hydraulischen Arbeitskreis mit einem Konstantdruckventil zum Regeln des Arbeitsöldrucks auf einen vorgegebenen Wert, einem Wählventil, einem elektrisch betätigbaren Umschaltventil und einem elektrischen Steuerkreis für das Umstellen des Umschaltventils in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen, gekennzeichnet durch ein elektrisch betätigbares Druckverminderungsventil (800,810) zur Einstellung des Konstantdruckventils (700) auf einen verminderten Arbeitsöldruck und eine elektrische öidruckreguliervorrichtung für das Erregen des Druckverminderungsventils (800, 810), die von den Ausgangssignalen des Steuerkreises für das Umstellen des Umschaltventils (270,280) und von weiteren der Motordrehzahl bzw. der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Signalen beaufschlagt wird und hiervon abhängig mit Hilfe von logischen Verknüpfungen ein Druckverminderungssignal an das Druckverminderungsventil (800, 810) abgibt, wobei im Zusammenhang mit Umschaltvorgängen Zeithaltekreise (640 und 650) die Dauer des Druckverminderungssignals festlegen.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Öldruckreguliervorrichtung ein UND-Glied (620C]) aufweist, dessen Eingänge mit einem Drehzahlfeststellkreis (370) zur Erzeugung eines Signals bei einen vorbestimmten Wert unterschreitender Motordrehzahl und mit dem Steuerkreis-Ausgang für das Umstellen des Umschaltventils (270, 280) in die Abwärtsschaltstellung verbunden sind und dessen Ausgang über einen ersten Zeithaltekreis (650) mit dem Druckverminderungsventil (800,810) in Verbindung steht, während der Steuerkreis-Ausgang für das Umstellen des Umschaltventils in die Aufwärtsschaltstellung über einen zweiten Zeithaltekreis (640) mit dem Druckverminderungsventil (800, 810) verbunden ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Öldruckreguliervorrichtung einen mit dem Druckverminderungsventil (800, 810) verbundenen weiteren Drehzahlfeststellkreis (380) zur Erzeugung eines Druckverminderungssignals bei einen vorbestimmten Wert überschreitender Eingangsdrehzahl des Stufenteils des Wechselgetriebes aufweist.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Zeithaltekreis (650 bzw. 640) und der weitere Drehzahlfeststellkreis (380) über ein ODER-Glied (630) mit dem Druckverminderungsventil (800, 810) verbunden sind.

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anschlüssen der elektrischen Öldruckreguliervorrichtung an die Steuerkreis-Ausgänge und dem Umschaltventil (270, 280) Zeitverzögerungsglieder (661 und 663) vorgesehen sind.

6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anschlüssen der elektrischen Öldruckreguliervorrichtung an die Steuerkreis-Ausgänge und der öidruckreguliervorrichtung Zeitverzögerungsglieder (662 und 664) vorgesehen sind.