DE2061470B2 - Hydraulische Steuervorrichtung für den Leitungsdruck in einem selbsttätig schaltbaren Kraftfahrzeugwechselgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für den Leitungsdruck in einem selbsttätig schaltbaren Kraftfahrzeugwechselgetriebe gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Eine solche Steuervorrichtung ist bereits vorgeschlagen worden (DE-Patent 20 42 851). 4-, Bei dieser älteren Steuervorrichtung ist das vom Detektor gelieferte Signal der Motorbelastung proportional. Außer diesem, der Motorbelastung proportionalen Detektorsignal wird der elektrischen Schaltung der älteren Steuervorrichtung ein weiteres elektrisches Signal zugeführt, das proportional der Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Die elektrische Schaltung bildet die Differenz zwischen dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und dem Motorbelastungssignal und erzeugt einen Rechteckimpuls, dessen Impulslänge dieser Differenz entspricht. Mit diesem Rechteckimpuls wird das Solenoidventil beaufschlagt, das als Druckminderungsventil ausgebildet ist. Während der Dauer jedes Rechteckimpulses bewirkt das das Druckregelventil steuernde Solenoidventil einen verhältnismäßig niedri- bo gen Leitungsdruck, mit dem Servoeinrichtungen bzw. -antriebe des Wechselgetriebes beaufschlagt werden. Die elektrische Schaltung dieser älteren Steuervorrichtung ist aufgrund der beschriebenen Funktionsweise verhältnismäßig kompliziert und somit störanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuervorrichtung nach dem älteren Patent so auszubilden, daß sie einerseits einfach und wenig störanfällig ist, andererseits dennoch auch den beim Umschalten vom ersten in den zweiten Gang auftretenden Stoß vermindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst.

Da aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung die elektrische Schaltung das Solenoidventil lediglich in Abhängigkeit von einem bei einer bestimmten Motorbelastung erzeugten Signal zu erregen oder zu entregen braucht, ergibt sich eine verhältnismäßig einfache und somit wenig störanfällige elektrische Schaltung. Folge dieser erfindungsgemäßen Ausbildung ist jedoch, daß der Leitungsdruck nicht kontinuierlich verändert wird, sondern erst bei Absinken der Motorbelastung unter einem bestimmten Wert gestuft verringert wird. Um dadurch möglicherweise auftretenden Schaltstößen beim Wechsel vom ersten zum zweiten Gang entgegenzuwirken, wird erfindungsgemäß auch das 1-2-Umschaltventil zur Steuerung des Druckregelventils herangezogen. Auch diese Maßnahme zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus, so daß eine zweckmäßige Steuerung des Leitungsdrucks mit insgesamt einfachen Mitteln erreicht wird.

Aus der DE-OS 19 25 240 ist eine hydraulische Steuervorrichtung für den Leitungsdruck in einem selbsttätig schaltbaren Kraftfahrzeugwcchselgetriebe bekannt, die ein Druekregelventil zur Regelung des

Leitungsdrucks aufweist Statt des Solenoidventils der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bei dieser bekannten Steuervorrichtung vorgesehen, daß das Druckregelventil durch ein hydraulisches Umschaltventil vorgesteuert wird, das gegensinnig vom Drosseldruck, d. h. einem der Motorbelastung proportionalen Druck, und vom Reglerdruck, d. h. einem der Fahrzeuggeschwindigkeit proportionalen Druck, beaufschlagt wird.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schetnatische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer hydraulischen Steuervorrichtung,

F i g. 2 einen Schaltplan einer Ausführungsform einer elektrischen Schaltung zur Steuerung des Solenoidventils der Steuervorrichtung gemäß F i g. 1,

Fig.3a und 3b Diagramme, die den Verlauf des Leitungsdrucks in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit wiedergeben,

F i g. 4 eine erste Abwandlung der Steuervorrichtung gemäß Fig. 1, wobei lediglich das Druckregelventil und das Solenoidventil dargestellt sind,

F i g. 5 ein Diagramm, das den Verlauf des Leitungsdrucks in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit für die Abwandlung gemäß F i g. 4 zeigt,

F i g. 6 eine zweite Abwandlung der Steuervorrichtung gemäß Fig. 1, wobei lediglich das Druckregelventil und das Solenoidventil dargestellt sind,

F i g. 7 ein Diagramm, das den Verlauf des Leitungsdrucks in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit für die Abwandlung gemäß F i g. 6 zeigt, und

F i g. 8 eine dritte Abwandlung der Steuervorrichtung gemäß F i g. 1, wobei lediglich das Druckregelventil und das Solenoidventii dargestellt sind.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform einer hydraulischen Steuervorrichtung dient zur Steuerung eines selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebes mit drei Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang. Dieses Wechselgetriebe umfaßt eine vordere Kupplung 6 mit einer Einrückkammer 6a, eine hintere Kupplung 7 mit einer Einrückkammer 7a, ein hinteres Bremsband mit einem hydraulischen Servoantrieb, der eine Einrückkammer 21a aufweist, und ein vorderes Bremsband mit einem hydraulischen Servoantrieb, der eine Einrückkammer 22a sowie eine Entlastungskammer 22b aufweist. Die übrigen Elemente des an sich bekannten Wechselgetriebes sind in F i g. 1 nicht dargestellt. Durch Fluidbeaufschlagung der zugehörigen Einrückkammer wird die jeweilige Kupplung eingerückt bzw. das jeweilige Bremsband angelegt. Das Ausrücken der Kupplungen und das Lösen des hinteren Bremsbandes erfolgt durch Beendigung der Fluidbeaufschlagung der jeweiligen Einrückkammer. Das vordere Bremsband wird durch Fluidbeaufschlagung der Entlastungskammer 22b gelöst.

Im ersten Gang des Wechselgetriebes sind die vordere Kupplung 6 eingerückt und die hintere Kupplung 7 ausgerückt sowie die beiden Bremsbänder gelöst. Wenn im ersten Gang zusätzlich das hintere Bremsband angelegt ist, ist auch Motorbremsung möglich. Im zweiten Gang des Wechselgetriebes ist die vordere Kupplung 6 eingerückt und das vordere Bremsband angelegt und das hintere Bremsband gelöst sowie die hintere Kupplung 7 ausgerückt. Im dritten Gang des Wechselgetriebes sind die vordere Kupplung 6 und die hintere Kupplung 7 eingerückt, während beide Bremsbänder gelöst sind. Im Rückwärtsgang des Wechselgetriebes ist die hintere Kupplung 7 eingerückt und das hintere Bremsband angelegt, während die vordere Kupplung 6 ausgerückt und das vordere Bremsband gelöst ist.

Im folgenden wird die hydraulische Steuervorrichtung gemäß Fig. 1 ausführlich beschrieben, die die beiden Bremsbänder und die Kupplungen 6 und 7 mit

ίο Fluid unter Druck versorgt und dieses von diesen Einiichtungen abzieht, um die Gangwechsel auszulösen. Die hydraulische Steuervorrichtung umfaßt eine Fluiddruckquelle 100 und einen hydraulischen Schaltkreis 110. Der hydraulische Schaltkreis 110 umfaßt ein Handventil 120, ein 1-2-Umschaltventil 130, ein 2-3-Umschaltventil 135, ein erstes Rückschlagventil 140 und Fluidkanäle. Die Fluiddruckquelle 100 umfaßt eine ölpumpe 101, einen ölsammler 102, ein Druckregelventil 105, ein Solenoidventil 150, ein zweites Rückschlag-

2<) ventil 103, einen ölkühler 104, efn drittes Rückschlagventil 107 und Fluidkanäle. Die Fluiddruckquelle 100 liefert Fluid unter Druck zum hydraulischen Schaltkreis 110 sowie zum Wechselgetriebe, insbesondere zu dessen Zahnrädern und Drehmomentwandler.

Das Handventil 120 ist mit einem nicht dargestellten Schalthebel verbunden, der neben dem Fahrersitz angeordnet ist und in jede der folgenden sechs Stellungen gebracht werden kann: P (Parkbereich), R (Rückwärtsbereich), N (Neutralbereich), D (Fahrbe-

jo reich), Z (zweiter Bereich), L (Langsambereich). Befindet sich das Handventil 120 in der N-Stellung, ist ein Fluidkanal 121 geschlossen und sind die Ventilkammern 122 und 123 des Handventils geleert In der D-Stellung des Handventils 120 steht der Fluidkanal 121

Yi mit Fluidkanälen 124, 125 und 126 in Verbindung. Der Fluidkanal 124 führt unmittelbar zu der Einrückkammer 6a der vorderen Kupplung. Der Fluidkanal 125 führt zu der Einrückkammer 22a des Servoantriebs für das vordere Bremsband über das 1-2-Umschaltventil 130, während der Fluidkanal 126 zu der Einrückkammer 7a der hinteren Kupplung und zu der Ausrückkammer 22b des Servoantriebs für das vordere Bremsband über das 2-3-Umschaltventil 135 und das Rückschlagventil 140 führt Das 1-2-Umschaltventil 130 besitzt ein Ventileiement 131 und ein Solenoid 132. Ein Ende, nämlich das in Fig. 1 rechte Ende, des Ventilelementes 131 liegt an einem beweglichen Kern 133 des Solenoids 132 an. Wenn dem Solenoid 132 kein Strom zugeführt wird, wird das Ventilelement 133 durch eine das andere bzw. in F i g. 1 linke Ende des Ventilelementes 131 beaufschlagende Feder 131' in seine rechte Stellung gedrückt, so daß der Fluidkanal 125 mit einem Fluidkanal 134 verbunden ist, um Fluid zur Einrückkammer 22a des Servoantriebs für das vordere Bremsband zu liefern und das vordere Bremsband anzuziehen. Wenn dem Solenoid 132 Strom zugeführt wird, drückt der bewegliche Kern 133 das Ventilelement 131 unter der Einwirkung der elektromagnetischen Kraft des Solenoids 132 in die in F i g. 1 linke Stellung, so daß die Verbindung zwischen den Fluidkanälen 125 und 134 unterbrochen wird, wie dies in F i g. 1 dargestellt ist, und der Fluidkanal 134 mit der Druckentlastungsöffnung 134a verbunden ist um das vordere Bremsband zu lösen. In gleicher Weise besitzt das 2-3-Umschaltventil 135 ein Ventilelement 136 und ein Solenoid 137. Ein Ende, nämlich das in Fig. 1 rechte Ende, des Ventilelementes 136 wird von einem beweglichen Kern 138 des Solenoids 137 erfaßt Wenn dem Solenoid 137 kein

Strom zugeführt wird, wird das Ventilelement 136 durch eine an dem anderen bzw. linken Ende des Ventilelementes 136 anliegende Feder 136' in seine rechte Stellung gedruckt, so daß der Fluidkanal 136 mit einem Fluidkanal 139 verbunden ist, um ein Rückschlagventilelement 141 des Rückschlagventils 140 in Richtung auf den Fluidkanal 128 zu drücken und diesen Kanal zu sperren. Dadurch steht der Fluidkanal 139 mit einem Fluidkanal 142 in Verbindung, um Fluid zur Servokammer Ta der hinteren Kupplung sowie zur Entlastungskammer 226 des Servoantriebs für das vordere Bremsband zu liefern, wodurch die hintere Kupplung 7 eingerückt und das vordere Bremsband gelöst wird. Wenn dem Solenoid 137 Strom zugeführt wird, wird das Ventilelement 136 nach links gedrückt, so daß die Verbindung zwischen den Fluidkanälen 136 und 139 unterbrochen wird und der Fluidkanal 139 mit einer Druckentlastungsöffnung 139a zur Entleerung in Verbindung kommt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das 1-2-Umschaltventil 130 und das 2-3-Umschaltventil 135 betätigt werden, um den selbsttätigen Gangwechsel zu bewirken, wobei dies durch selektives Erregen und Entregen der Solenoide 132 und 137 bewirkt wird. Die Umschaltsteuerung durch Stromlieferung und Stromunterbrechung für die Solenoide 132 und 137 erfolgt in Abhängigkeit von den Fahrzuständen des Fahrzeugs; es sind bereits zahlreiche Verfahren für die Umschaltsteuerung entwickelt worden und allgemein bekannt. Zum Beispiel beschreiben die US-PS 30 68 715 und die US-PS 30 19 666 derartige Verfahren. Jegliches Verfahren für die Umschaltsteuerung ist insofern anwendbar, als es nicht die Leistung des beschriebenen Wechselgetriebes beeinträchtigt.

Aufgrund des beschriebenen Aufbaus des Schaltkreises 110 erfolgt in der D-Stellung des Handventils 120 ein selbsttätiger Gangwechsel zwischen dem ersten, zweiten und dritten Gang, wobei im ersten Gang keine Motorbremsung möglich ist. In der Z-Stellung erfolgt selbsttätiger Gangwechsel nur zwischen dem ersten und zweiten Gang. In der L-Stellung ist das Wechselgetriebe im ersten Gang blockiert. Wenn in der L-Stellung der erste Gang eingelegt ist, ist Motorbremsung möglich. In der R-Stellung ist der Rückwärtsgang geschaltet. Welche Fluidkanäle in den verschiedenen Stellungen des Handventils und der beiden Umschaltventile jeweils Fluid unter Druck führen, wird hier nicht ausführlich erläutert, da dies aus der vorstehenden Erläuterung ohne weiteres ableitbar ist.

Statt der vorstehend beschriebenen Betätigung des 1-2-Umschaltventils 130 und des 2-3-Umschaltventils 135 mit Hilfe der Solenoide 132 und 137 ist es auch möglich, die Umschaltventile durch von den Fahrzuständen abhängige Drücke, beispielsweise einen von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Regierdruck und einen von der Motorbelastung abhängigen Drosseldruck, zu betätigen. Solche hydraulisch betätigten Umschaltventile und Einrichtungen zur Erzeugung des Drossel- und Reglerdrucks sind bekannt und können ebenfalls in Verbindung mit der im folgenden ausführlich beschriebenen Fluiddruckquelle verwendet werden.

Zur Steuerung des Leitungsdrucks Pu der an die Servoantriebe der Bremsbänder und Kupplungen vom Schaltkreis 110 angelegt wird, dienen das Druckregelventil 105 und das Solenoidventil 150 der Fluiddruckquelle 100. Diese Ventile erzeugen eine Leitungsdruckcharakterislik gemäß den Fig.3a und 3b. Die im folßcndcn beschriebene Fluiddruckquelle ist nichl nur

bei hydraulischen Steuervorrichtungen für Wechselgetriebe mit drei Vorwärtsgängen, sondern auch bei Steuervorrichtungen für Wechselgetriebe mit mehr oder weniger Vorwärtsgängen anwendbar.

Aufbau und Wirkungsweise des Druckregelventils 105 wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. Das Druckregelventil 105 besitzt einen Veintilkörper 91, einen Ventilschieber 105a, eine Schraubenfeder 106, die zwischen dem einen bzw. in Fig. 1 oberen Ende des Ventilschiebers 105a und dem Ventilkörper 91 sitzt, und sechs Fluidkammern 108,115, 111,112,109 und 113, die in der genannten Reihenfolge von oben nach unten (in Fig. 1) angeordnet sind. Die Fluidkammer 112 steht mit einer Druckentlastungsöffnung 114 für die Rückführung von Fluid zum Ölsammler in Verbindung. Befindet sich der Ventilschieber 105a des Druckregelventils 105 in seiner obersten Stellung, steht die Fluidkammer 112 mit der Fluidkammer 111 in Verbindung, um eine gesteuerte Menge an Fluid aus der Fluidkammer 111 zum ölsammler zurückzuführen. Die Fluidkammer 111 ist über einen Fluidkanal 12Γ an die Fluidkammer 108 angeschlossen. Die Fluidkammer 111 ist ferner an den Fluidkanal 121 angeschlossen, der Fluid unter Druck liefert, welches durch die ölpumpe 101 hochgepumpt wird. Befindet sich der Ventilschieber 105a in seiner obersten Stellung, liefert die Fluidkammer 115 Fluid in einen Fluidumlaufkanal 99, der zum Drehmomentwandler führt. Die Fluidkammer 109 ist an das dritte Rückschlagventil 107 angeschlossen, das eine Rückschlagkugel 156 enthält, und von dort an die Fluidkanäle 134 und 151. Die Fluidkammer 113 ist stets entleert.

Der durch das Druckregelventil 105 regulierte Leitungsdruck Pu d. h. der von der Fluidkammer 111 in den Fluidkanal 121 gelieferte Fluiddruck wird durch die Kombination aus der Abwärtskraft Fder zwischen dem Oberende des Ventilschiebers 105a und dem Ventilkörper 91 angeordneten Schraubenfeder 106, dem auf den Ventilschieber 105a nach oben einwirkenden Fluiddruck P\ in der Fluidkammer 108 und dem Fluiddruck P2 in der Fluidkammer 109 bestimmt, der nach oben auf den Ventilschieber 105a wirkt. Es sei angenommen, daß AA_x der Unterschied zwischen den Querschnittsflächen des in der Fluidkammer 108 sitzenden Abschnitts des Ventilschiebers 105a und AAi der Unterschied zwischen den Querschnittsflächen des in der Fluidkammer 109 sitzenden Abschnitts des Ventilschiebers 105a ist. Dann ergibt sich die folgende Gleichung:

F= I A_x χ P_x + \ A₂ χ P₂.

Da die Fluidkammer 108 über den Fluidkanal 121' mit der Fluidkammer 111 in Verbindung steht, ergibt sich die folgende Gleichung:

P₁=P₂- (2)

Der Fluiddruck Pi in der Fluidkammer 109 wird nun betrachtet. Die Fluidkammer 109 ist über den Fluidkanal mi 134', das dritte Rückschlagventil 107 und den Fluidkanal 134 mit dem 1-2-Umschaltventil 130 verbunden. Der Fluidkanal 134 liefert den in dem Fluidkanal 125 erscheinenden Fluiddruck zur Einrückkammer 22a des Servoantriebs für das vordere Bremsband in Abhängigen keil von der Betätigung des Ventilelements 131 des l-2-Schaltventils 130 durch das Solenoid 132. Wird das Ventilclement 131 auf diese Weise betätigt, um den zweiten Gang zu liefern, wird Fluid unter dem Druck Pi.

über die Fluidkanäle 134 und 134' in die Fluidkammer 109 geliefert. Befindet sich der hydraulische Schaltkreis in der Stellung für den ersten Gang, wird umgekehrt der Fluidkanal 134 durch die Druckentlastungsöffnung 134a entleert und dadurch auch die Fluidkammer 109 entleert. Befindet sich der hydraulische Schaltkreis in der Stellung für den dritten Gang, bleibt das' 1-2-Umschaltventil 130 im selben Zustand, wie wenn sich der hydraulische Schaltkreis in der Stellung für den zweiten Gang befände, und es wird Fluid unter Druck Pi. wie auch im Fall des zweiten Gangs in die Fluidkammer !(»geliefert.

Die Fluidkammer 109 ist durch den Fluidkanal 134' und das dritte Rückschlagventil 107 an den Fluidkanal 151 angeschlossen. Der Fluidkanal 151 ist in zwei Zweigkanäle unterteilt, von denen der eine über eine Drosselstelle 158 zu der Fluidkammer 111 und dem Fluidkanal 121' führt, während der andere zum Solenoidventil 150 geht. Das Solenoidventil 150 besitzt ein Ventilelement 152, ein Solenoid 153, eine durch das Ventilelement 152 verschlossene Austrittsöffnung 154 und eine Feder 155, die normalerweise das Ventilelement 152 nach oben drückt. Dem Solenoid 153 wird in einer später noch zu beschreibenden Weise Strom zugeführt, wenn die Motorbelastung niedrig ist, wodurch das Ventilelement 152 nach unten gedrückt wird und die Austrittsöffnung 154 sperrt. In diesem Fall ist der Fluiddruck in dem Fluidkanal 151 gleich dem Fluiddruck in der Fluidkammer 111. Das heißt, daß der Fluiddruck im Fluidkanal 151 gleich dem Leitungsdruck Pi. ist. Daher ist auch der Fluiddruck P₂ in der Fluidkammer 109 gleich dem Leitungsdruck Pi.. Das Solenoid 153 wird entregt, wenn die Belastung des Motors hoch ist. Daher wird das Ventilelement 152 durch die kombinierte Wirkung aus dem Fluiddruck und der Kraft der Feder 155 nach oben gedrückt, so daß Fluid durch die Austrittsöffnung 154 abgeführt wird. Die Austrittsöffnung 154 hat eine Querschnittsfläche, die ausreichend größer als die Durchflußbegrenzungsfläche der Drosselstelle 158 ist, um den Fluiddruck im Fluidkanal 151 zu entlasten. Daher ist der Fluiddruck P₂ in der Fluidkammer 109 außer im zweiten und dritten Gang Null, d. h. mit Ausnahme des Falls, in dem die Rückschlagkugel 156 des dritten Rückschlagventils 107 nach links gedrückt wird und den Fluidkanal 151 sperrt. Aus der vorgenannten Erläuterung ergibt sich, daß der Leitungsdruck Pi. bei P₂ = O und Pi = Pi. durch die Gleichungen (3) und (4) gegeben ist:

ρ

'' M₁ + M₂ '

Man ersieht, daß der Leitungsdruck Pi. einen höheren konstanten Wert hat, wenn der Fluiddruck P₂ in der Fluidkammer 109 nicht existiert als wenn der Fluiddruck P₂ in der Fluidkammer 109 existiert. Die Höhe des Leitungsdrucks Pi. gegenüber der Stellung des Handventils 120 ist in der nachfolgenden Tabelle 1 verdeutlicht.

Tabelle 1

Stellung des Handvcntils	Gang	Motorbelastung	Leitungsdruck
D-Bcrcich	l.Gang	hoch	FIAAx
2. Bereich	2.Gang	niedrig	FI(A Ax + AA2)
L- und	3. Gang	keine Beziehung zur Belastung	FZ(AA1 +AA2)
R-Bcrcich	l.üang	keine Beziehung zur Belastung	FI(AAx +AA2)
N-Bcrcich	2. Gang	hoch	FIAA1
	niedrig	FI(AA1 + AA2)
keine Beziehung zur Belastung	FI(AA1 +AA2)
hoch	FIAAx
niedrig	FI(AAx + AA2)
hoch	FIAAx
niedrig	FI(AAx+ AA7)

Die F i g. 3a und 3b sind graphische Darstellungen, die v> den Leitungsdruck Pi, in der Tabelle 1 verdeutlichen. In den Fig.3a und 3b ist zugrunde gelegt, daß die Belastung des Motors hoch ist, wenn die Öffnung des Drosselventils des Motors größer als 1/8 ist, während die Motorbelastung niedrig ist, wenn die öffnung des «1 Drosselventils kleiner als 1/8 ist, Der Leitungsdruck Pl=FIAA_x entsprechend P₂ = O beträgt 10 kg/cm², während der Leitungsdruck P/.= F^AA_x +AA₂) entsprechend P₂ = Pi. ■= 5 kg/cm² ist. F i g. 3a zeigt den Leitungsdruck Ph wenn sich das Handventil in der w> Stellung für die Bereiche L, R und N befindet, während F i g. 3b den LeiUingsdruck P/. verdeutlicht, wenn sich das Handventil 120 im Bereich D und Z befindet. Aus der F i g. 3a ersieht man, daß in den L-, R- und N-Bereichen das 1-2-Umschaltventil 130 nicht betätigt ist, der Fluidkanal 134 entleert bleibt und die Rückschlagkugel 156 des dritten Rückschlagventils 107 sich in der rechten Stellung befindet, so daß eine Verbindung zwischen den Fluidkanälen 134' und 151 besteht und der Fluiddruck in der Fluidkammer 109 des Druckregelventils 105 ausschließlich durch das Solenoidventil 150 gesteuert wird. Da das Solenoidventil 150 in Abhängigkeit von der Belastung des Motors erregt oder entregt wird, wird der Leitungsdruck P/. durch zwei Linien repräsentiert, die keine Änderung erfahren und unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit sind, wie man aus Fig.3a ersieht. Der Leitungsdruck Pi. wird

kontinuierlich auf 10 kg/cm² gehalten, wenn die Belastung des Motors hoch ist, und zwar infolge der großen Öffnung des Motordrosselventils von mehr als 1/8, während der Leitungsdruck Pl kontinuierlich bei 5 kg/cm² gehalten wird, wenn die Motorbelastung infolge der kleinen öffnung des Motordrosselventils von weniger als 1 /8 niedrig ist.

Im Falle des D- oder Z-Bereichs gemäß Fig.3b kommt der Einfluß des l-2-Umschaltventi!s 130 hinzu. Es sei angenommen, daß der Fluiddruck P2 in der Fluidkammer 109 des Druckregelventils 105 Null ist, wenn die Belastung des Motors infolge großer öffnung des Motordrosselventils von mehr als 1/8 hoch ist. Wenn infolge Entregung des Solenoids 132 des 1-2-Umschaltventils 130 vom ersten zum zweiten Gang geschaltet wird, wird Fluid unter dem Leitungsdruck Pl von dem Fluidkanal 125 zu dem Fluidkanal 134 geliefert. Die Rückschlagkugel 156 des dritten Rückschlagventils 107 wird unter dem Leitungsdruck Pl in ihre linke Stellung gedruckt, so daß Fluid unter dem Leitungsdruck Pl über den Fluidkanal 134' in die Fluidkammer 109 des Druckregelventils 105 geliefert wird. Dies ist dasselbe, wie wenn die Belastung des Motors in den L-, R- und N-Bereichen infolge der kleinen öffnung des Motordrosselventils von weniger als 1/8 niedrig ist und damit der Leitungsdruck Pl von 10 kg/cm² auf 5 kg/cm² abfällt, wie es aus F i g. 3b ersichtlich ist.

Ist die Motorbelastung in dem D- und Z-Bereich infolge kleiner öffnung des Motordrosselventils von weniger als 1/8 niedrig, wird der Leitungsdruck Pl kontinuierlich bei 5 kg/cm² gehalten und unterliegt keiner Änderung bei jeglicher Motorgeschwindigkeit.

Man sieht, daß der Leitungsdruck Pl bei der Entregung des Solenoids 132 des 1-2-Umschaltventils 130 von einem konstanten hohen Druck auf einen konstanten niedrigen Druck abfällt, wenn die Belastung des Motors in dem D- oder Z-Bereich infolge großer öffnung des Motordrosselventils von mehr als 1/8 zunächst hoch war. Der 1-2-Umschaltpunkt, der von einem auf das Motordrehmoment ansprechenden Signal abhängt, ist in der Regel variabel. Somit variiert der Punkt, an dem das Absinken aus dem konstanten hohen Druck auf den konstanten niedrigen Druck stattfindet, in Abhängigkeit von dem vom Motordrehmoment abhängigen Signal. Das Absinken tritt bei einer kleineren Öffnung des Motordrosselventils früher ein und erfolgt zunehmend später mit dem Ansteigen der öffnung des Motordrosselventils.

Die Fluiddruckregelwirkung des Druckregelventils 105 ist derart, daß von der Fluidkammer 111 eine gesteuerte Menge an Fluid in die Fluidkammer 112 geliefert wird und von dort in Abhängigkeit vom Fluiddruck in der Kammer 108 in die Druckentlastungsöffnung 114. Der Fluidstrom zwischen den Fluidkammern 111 und 112 ist auf eine sehr kleine Menge begrenzt oder wird vollständig gesperrt, so daß in der Fluidkammer 108 schnell der Fluiddruck ansteigt, wenn in der Fluidkammer 108 ein nicht ausreichender Fluiddruck herrscht, während der Fluidstrom zwischen der Fluidkammer 111 und 112 vergrößert ist, um eine große Menge an Fluid aus der Fluidkammer 111 in die Fluidkammer 112 abzuführen, wenn in der Fluidkammer 108 ein übermäßig hoher Fluiddruck herrscht. Der Wechsel zwischen den beiden Leitungsdruckhöhen durch den Einfluß des 1-2-Umschaltventils 130 erfolgt nur in der D- oder 2-Stellung des Handventils 120, in der Fluid unter Druck dein Fluidkanal 125 zugeführt wird, der zu dem Ventilelement 131 führt. In der N- oder R-Stellung des Handventils 120 wird kein Fluid dem 1-2-Umschaltventil 130 zugeführt. Daher nimmt das 1-2-Umschaltventil 130 nicht an der Umschaltung zwischen den beiden Leitungsdruckhöhen teil, und es

ϊ wird die Umschaltung durch das Solenoidventil 150 bewirkt. Im Falle von Schwierigkeiten in der elektrischen Schaltung wird kein Strom zu dem Solenoid 153 des Solenoidventils 150 geliefert. Ein wesentlicher Vorteil besteht somit darin, daß in diesem Fall das

ι» Ventilelement 152 durch die Kraft der Feder 150 nach oben gedrückt wird, um Fluid aus der Fluidkammer 109 abzuführen, so daß der Leitungsdruck Pl einen relativ hohen Wert hat und daher sicheren Betrieb des Systems gewährleistet.

i-j Die Drehzahl der ölpumpe ist im Leerlaufzustand des Motors sehr gering, so daß der Leitungsdruck Pl im Leerlaufzustand vermindert und die der Leitung 99, die zum Drehmomentwandler führt, zugeführte Fluidmenge vermindert werden kann. Es ist daher unerwünscht, Fluid mittels des Solenoidventils abzulassen. Diese Forderung wird erfüllt, da das Ventilelement 152 des Solenoidventils 150 im Leerlaufzustand des Motors sich in der geschlossenen Stellung befindet.

Gemäß Vorbeschreibung ist das Solenoidventil 150

2"j für die Steuerung des durch das Druckregelventil 105 gelieferten Leitungsdrucks Pl vorgesehen. Eine Ausführungsform einer elektrischen Schaltung für das Erregen des Solenoidventils 150 in Abhängigkeit von der Belastung des Motors wird nunmehr unter Bezugnahme

jo auf die Fig.2 erläutert. Die elektrische Schaltung besitzt einen als Schalter ausgebildeten Detektor 501, zum Beispiel einen Zungenschalter, der in die Schließstellung gedrückt wird, wenn die öffnung des Motordrosselventils den Wert 1/8 überschreitet, ferner ein

j5 Paar von Transistoren 502 und 503, die als Halbleiterrelais wirken, eine Solenoidspule 504, die zum Solenoidventil 150 gehört, eine Diode 507 für das Absorbieren der gegenelektromotorischen Kraft, die in der Spule 504 erzeugt wird, um dadurch den Transistor 503 gegen

41) Schaden zu schützen, positive Anschlüsse 505 und 506 einer Energiequelle und Widerstände 508 bis 513. Wenn die öffnung des Motordrosselventils kleiner als 1/8 ist oder das Motordrosselventil nahezu vollständig geschlossen ist, befindet sich der Detektor 501 in seiner Offenstellung, und es wird kein Basisstrom dem ersten Transistor 502 zugeführt, so daß der Transistor 502 sich im Sperrzustand befindet, während Basisstrom dem zweiten Transistor 503 zugeführt wird, um diesen Transistor 503 einzuschalten, so daß die Solenoidspule 504 erregt wird. Im Drosselöffnungsbereich von 1/8 bis zur vollen Öffnungsstellung wird der Detektor 501 in seiner geschlossenen Stellung gehalten, um Basisstrom zu dem ersten Transistor 502 zu liefern und dadurch den Transistor 502 einzuschalten. Da der Kollektor des Transistors 502 geerdet ist, wird dem zweiten Transistor 503 kein Basisstrom zugeführt, wodurch der Transistor 503 abgeschaltet wird und die Solenoidspule 504 entregt wird. Die Verwendung des Zungenschalters als Detektor zum Ermitteln der Stellung des Motordrosseiventils

bo ist insofern von Vorteil, als ein stabiles Signal durch die hysterese Charakteristik des Zungenschalters erhalten werden kann und eine besondere Einrichtung für die erwünschte Hysterese in der Schaltung nicht vorgesehen sein muß.

b5 Vorstehend wurde eine bevorzugte Ausl'ührungsform im einzelnen beschrieben. Selbstverständlich können zahlreiche Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, von denen einige im folgenden erläutert

werden.

Der Detektor 501 gemäß Fig.2 spricht auf die Stellung des Motordrosselventils an. Dieser Detektor kann jedoch auch als Schalter ausgebildet sein, der auf den Unierdruck in der Ansaugleitung des Motors -> anspricht.

Die hydraulische Steuervorrichtung gemäß Vorbeschreibung ist so ausgelegt, daß die Fluidkammer 109 vollständig entleert wird, wenn das Solenoidventil 150 eniregt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform ι ο gemäß Fig.4 ist zusätzlich eine Drosselstelle 159 vorgesehen, so daß der Fluiddruck P2 in der Fluidkammer 109 nicht vollständig auf Null reduziert wird, sondern auf einen bestimmten Wert reduziert wird, der etwas höher als Null ist. In diesem Fall variiert der π Leitungsdruck Pi. in einer in F i g. 5 gezeigten Weise. Diese Leitungsdruckcharakteristik ist erwünscht in einigen Fällen.

Eine praktische Einrichtung für das Betätigen des Detektors 501 in Fig.2 kann einen Magnet besitzen, der mit dem Drosselgestänge rotiert, so daß der als Zungenschalter ausgebildete Detektor 501 eingeschaltet wird, wenn der Magnet in eine Stellung bewegt wird, die der Drosselventilöffnung von 1/8 entspricht.

Die hydraulische Steuervorrichtung gemäß Vorbe-Schreibung besitzt lediglich ein Solenoidventil 150 für das Umschalten des Leitungsdrucks von einem Niveau auf das andere. Es können jedoch auch zwei oder mehr Solenoidventile 150 für das Umschalten des Leitungsdrucks über eine Vielzahl von Druckhöhen vorgesehen 3« sein.

Die vorbeschriebene hydraulische Steuervorrichtung ist so ausgelegt, daß sowohl das Solenoidventil 150 als auch das 1-2-Umschaltventil 130 an dieselbe Fluidkammer 109 für das Umschalten des Leitungsdrucks )> angeschlossen sind. Bei einer weiteren Abwandlung sind das Solenoidventil 150 und das 1 ^-Umschaltventil 130 an getrennte Fluidkammern gemäß F i g. 6 angeschlossen. In diesem Fall variiert der Leitungsdruck in der aus Fig.7 ersichtlichen Weise. Diese Leitungsdruckcharakteristik ist in einigen Fällen erwünscht.

Die hydraulische Steuervorrichtung gemäß Vorbeschreibung ist so ausgelegt, daß Fluid unter dem Leitungsdruck Pl normalerweise von der Austrittsöffnung 154 abgegeben wird, venn das Ventiielement 152 des Solenoidventils 150 seine obere Stellung einnimmt. Diese Anordnung ist jedoch nicht unbedingt erwünscht, wenn die Kapazität der ölpumpe nicht ausreicht oder zu klein ist. In diesem Fall wird die in F i g. 8 dargestellte Ausführungsform bevorzugt. In Fig.8 wird der Fluiddurchfluß durch den Fluidkanal 121' durch das Ventilelement 152 gesperrt, wenn letzteres die unterste Stellung infolge Erregung des Solenoids 153 einnimmt, während gleichzeitig der Fluidkanal 151 über die Austrittsöffnung 154 und dann durch einen Fluidkanal 161 entlüftet ist, der sich durch das Ventilelement 152 erstreckt. Wird das Solenoid 153 entregt, wird das Ventilelement 152 nach oben gedrückt, so daß Fluid unter dem Leitungsdruck Pl von der Fluidkammer 111 zu dem Rückschlagventil 107 über den Fluidkanal 121', die Drosselstelle 158, die Austrittsöffnung 154 und den Fluidkanal 151 geführt wird. Zwischen dem Ventilelement 152 und einer Ventilführung 162 ist eine Fluidkammer ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform muß das Solenoid 153 erregt sein, wenn die Motorbelastung hoch ist, und entregt sein, wenn die Motorbelastung niedrig ist.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Wirkungsweise kann ein Leitungsdruck, der die Motorleistung und die Drehmomenterhöhung durch den Drehmomentwandler berücksichtigt, den Kammern der Servoantriebe für die Kupplungen und Bandbremsen zugeführt werden, so daß eine ausreichende, jedoch nicht zu große Einrückkraft im niedrigen Gangbereich erhalten wird, während ein konstanter niedriger Leitungsdruck an die Kammern geliefert werden kann, um Energieverluste unter Einschluß von Verlusten, die in der ölpumpe und anderen Elementen im hohen Geschwindigkeitsbereich auftreten, zu verhindern, da im hohen Geschwindigkeitsbereich keine Drehmomenterhöhung durch den Drehmomentwandler erfolgt, und zwar weil dann der Drehmomentwandler im wesentlichen als hydraulische Kupplung wirkt.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für den Leitungsdruck in einem selbsttätig schaltbaren Kraftfahrzeugwechselgetriebe, mit einem Druckregelventil zur Regelung des Leitungsdrucks, einem Detektor, der ein von der Motorbelastung abhängiges elektrisches Signal erzeugt, einer elektrischen Schaltung, die aus dem Signal des Detektors ein Signal zur Steuerung eines Solenoidventils erzeugt, das seinerseits das Druckregelventil so steuert, daß es bei niedriger Motorbelastung einen niedrigeren Leitungsdruck hervorruft als bei hoher Motorbelastung, wobei das Beaufschlagen einer Fluidkammer des Druckregelventils mit Fluiddruck eine Senkung des Leitungsdrucks bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (501) unterhalb einer bestimmten Moiorbelastung ein Signal erzeugt, das über die Schaltung (502, 503,505 bis 513) die Erregung oder Entregung eines Solenoids (153) des Solenoidventils (150) bewirkt, wodurch die Fluidkammer (109) des Druckregelventils (105) mit Fluiddruck beaufschlagt wird, und daß auch der von einem 1-2-Umschaltventil (130) beim Einschalten des höheren Ganges gelieferte Fluiddruck eine Fluidkammer des Druckregelventils (105) im Sinne einer Leitungsdrucksenkung beaufschlagt.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unterhalb einer bestimmten Motorbelastung erzeugte Signal die Erregung des Solenoids (153) des Solenoidventils (150) bewirkt, das im entregten Zustand einen die Fluidkammer (109) des Druckregelventils (105) mit Druckfluid speisenden Fluidkanal (151,134') entlüftet hält.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, gekenn-

JO zeichnet durch eine Drosselstelle (158) im die Fluidkammer (109) mit Druckfluid speisenden Fluidkanal (151,134') stromauf einer vom Solenoidventil (150) zur Entlüftung gesteuerten Austrittsöffnung (154).

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine zweite Drosselstelle (159) vor der Austrittsöffnung (154).

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil (107) im die Fluidkammer (109) speisenden Fluidkanal (151, 134') stromab des Solenoidventils (150), wobei das Rückschlagventil zusätzlich durch den vom l-2-Umschaltver>til (130) gelieferten Fluiddruck beaufschlagt ist und diesen Fluiddruck an die Fluidkammer (109) liefert, wenn das 1-2-Umschaltventil seine Stellung für den höheren Gang einnimmt.

6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das unterhalb einer bestimmten Motorbelastung erzeugte Signal die Entregung des Solenoids (153) des Solenoidventils (150) bewirkt, das im erregten Zustand den die Fluidkammer (109) des Druckregelventüs (105) mit Druckfluid speisenden Fluidkanal (151,134') entlüftet hält.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventilelement (152) des Solenoidventils (150) ein entlüfteter Fluidkanal (161) ausgebildet ist, der bei erregtem Solenoidventil in Verbindung mit dem die Fluidkammer speisenden Fluidkanal (151, 134') steht, in den bei entregtem Solenoidventil Druckfluid eingelassen wird.