DE2232802A1

DE2232802A1 - Hydraulischer betaetigungskreis fuer ein stufenschaltgetriebe

Info

Publication number: DE2232802A1
Application number: DE2232802A
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P Antrag
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Renault SAS
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Renault SAS
Priority date: 1971-09-28
Filing date: 1972-07-04
Publication date: 1973-04-12
Also published as: GB1398101A; IT960942B; DE2232802B2; FR2154845A5; JPS4841159A; JPS5435271B2; US3800628A

Description

62-18.982P 4. 7· 1972

AUTOMOBILES PEUGEOT, Paris (Frankr.)

und

REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT Boulogne-Billancourt (Frankr.)

Hydraulischer Betätigungskreis für ein Stufenschaltgetriebe

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Betätigungskreis für ein automatisches Stufenschaltgetriebe, insbesondere für Stufenschaltgetriebe, wie sie bei Automobilen verwendet werden.

Es ist bekannt, daß die automatischen Stufenschaltgetriebe zumindest ein Umlaufgetriebe enthalten und es gestatten, zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle Übersetzungsverhältnisse herzustellen, die in Abhän-

$2-(29V72)-L-r (7)

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gigkeit von unterschiedlichen Betriebsgrößen oder Parametern, wie der Belastung des Motors und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, bestimmt werden. Das Einstellen eines geeigneten Übersetzungsverhältnisses erfolgt mit Hilfe von Bremsen und Kupplungen, deren wahlweises Anziehen bzw. Einlegen mittels eines hydraulischen Betätigungskreises erfolgt, auf den sich die Erfindung bezieht.

Ein Beispiel eines solchen Betätigungskreises ist in der älteren Patentanmeldung P 22 26 636.O vom 31. 5. 1972 beschrieben; die vorliegende Anmeldung stellt eine Verbesserung des Gegenstandes der älteren Anmeldung dar.

Ganz allgemein erfolgt in den klassischen hydraulischen Betätigungskreisen der Übergang von einem Übersetzungsverhältnis bzw. einer Übersetzungsstufe zur unmittelbar folgenden höheren Stufe durch Anziehen oder Einschalten einer Brems- oder Kuppelvorrichtung und Lösen einer anderen derartigen Vorrichtung zum Bremsen oder Kuppelnί das Lösen der zweiten Vorrichtung erfolgt erst in demjenigen Augenblick - oder unmittelbar nach dem Augenblick - in dem das Anziehen oder Einlegen der ersten Vorrichtung geschieht, um zu starke Drehzahlerhöhungen und ein Durchgehen des Motors zu vermeiden. In gleicher Weise erfolgt der Übergang von dem oberen Übersetzungsverhältnis auf das unmittelbar darunter liegende Übersetzungsverhältnis bei Drehmomentbelastung des Motors durch Lösen der zweiten Kupplungs- oder Bremsvorrichtung, gefolgt von dem Festziehen oder Einschalten der ersten dieser Vorrichtungen, wobei stets eine Übergangsperiode diese beiden Maßnahmen trennt, um ein Ansteigen der Drehzahl des Motors und eine Anpassung an das neue Übersetzungsverhältnis zu gestatten.

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Da ein derartiger Stufenübergang unter Drehmoment von einer Stufe zur unmittelbar darunter liegenden Stufe, beispielsweise der übergang aus dem dritten in den zweiten Gang, im Fall eines automatischen Schaltgetriebes mit drei Gängen unter ganz unterschiedlichen Betriebsbedingungen in bezug auf Belastung oder Drehmoment als auch der Drehzahl erfolgen kann, ist leicht einzusehen, daß die übliche Steuerung, bei der die Hydraulik des Betätigungskreises ausgelegt ist, um einen einwandfreien Übergang unter bestimmten Betriebsbedingungen durchzuführen, nicht mehr genügt, wenn diese Bedingungen geändert werden. Da während der Übergangsphase, welche das Unterbrechen der Druckflüssigkeitsspeisung der Kupplungs- oder Bremsvorrichtung, welche dem oberen Übersetzungsverhältnis zugeordnet ist, von der Speisung der Kupplungs- oder Bremsvorrichtung für das untere Übersetzungsverhältnis trennt, die Belastung des Motors praktisch wegfällt, so daß die Drehzahl ansteigt, kann im Augenblick des Anziehens oder Einlegens der Brems- oder Kuppelvorrichtung, die dem tieferen Übersetzungsverhältnis entspricht, die inzwischen erreichte Drehzahl sowohl zu niedrig als auch zu groß im Verhältnis zu dem günstigsten Drehzahlwert sein, der dieser folgenden Stufe entspricht, jeweils in Abhängigkeit von den augenblicklichen Last- oder Drehmoment- und Drehzahl-Werten; dies ergibt ein fehlerhaftes Betriebsverhalten und von Fall zu Fall entweder eine plötzliche Beschleunigung oder einen Verzögerungsstoß.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diesen Nachteil zu beseitigen und einen hydraulischen Betätigungskreis für ein automatisches Stufenschaltgetriebe zu schaffen, bei dem es möglich ist, automatisch die Dauer

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der Übergangsperiode, welche das Abschalten einer oberen Gangstufe und das Einschalten einer unmittelbar darunter liegenden Gangstufe unter Drehbelastung automatisch an die Werte der unterschiedlichen Betriebsparameter des Motors anzupassen, wie die Belastung oder das Drehmoment und die Drehzahl.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein hydraulischer Betätigungskreis für ein automatisches Stufenschaltgetriebe, mit einem Vorratsbehälter, einer Pumpe, einem Druckregelventil und einem Arbeitskreis, der umfaßts ein handbetätigtes Stellungswählventil, ein Durchlaufsteuerventil, das je nach seiner Stellung wechselweise die eine oder die andere von zwei Kupplungs- oder Bremsvorrichtungen speist, was dem Einschalten zweier aufeinanderfolgender Getriebe-Übersetzungsstufen entspricht, ein zwischen dem Durchlaufsteuerventil und einer ersten Kupplungs- oder Bremsvorrichtung, die dem Einschalten der höheren der beiden Übersetzungsstufen zugeordnet ist, eingefügtes Hauptrelaisventil, das einen Schieber enthält, der an einer seiner Stirnflächen mit dem Speisedruck der anderen der Kupplungs- oder Bremsvorrichtungen belastet ist, wodurch die Speisung der ersten dieser Vorrichtungen unterbrochen ist, wenn die andere Vorrichtung gespeist ist, und umgekehrt; dieser Betätigungslcrea s lsi ei ί indungsgemäß im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind_s die es gestalten, auf den Schieber des Hauptrelaisventils eine Kraft, die auf rumindest einem Fluiddruck beruht, dessen Größe funktionel1 von der Belastung oder dem Drehmoment und der Drehzahl des Motors abhängt, in der Weise auszuüben, daß beim Übergang von der höheren Schaltstufe zur immittelbar darunter liegenden die Zeit der Bewegung des Schiebers,

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ausgehend von dem Zeitpunkt, in dem die andere Vorrichtung nicht mehr gespeist wird durch den Wert dieser Kraft bestimmt ist.

Da die Bewegung des Schiebers des Hauptrelaisventils die Speisung der der unteren Stufe zugeordneten Kupplung oder Bremse bewirkt, erkennt man, daß das gewünschte Ergebnis erzielt wird, und daß dank einer derartigen Anordnung die Dauer der Übergangsperiode tatsächlich von den momentanen Werten der Belastung oder des Drehmoments und der Drehzahl des Motors funktionell abhängt.

Nach einer ersten Ausführungsform umfaßt der hydraulische Betätigungskreis ein Druckmodulationsventil, das mit dem Arbeite- oder Speisedruck des Betätigungskreises gespeist wird und dem Hauptrelaisventil einen modulierten bzw. gesteuerten Betätigungsdruck zuführt; dieses Druckmodulationsventil hat einen Schieber, der an einer seiner Stirnflächen einem ersten Steuerdruck unterliegt, der sich in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors ändert, und an seiner anderen Stirnfläche einem zweiten Steuerdruck, der in Abhängigkeit von der Belastung oder dem Drehmoment des Motors veränderlich ist.

Bei einer zweiten besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Hauptrelaisventil derart ausgeführt, daß die oben erwähnten Steuerdrücke, die in Abhängigkeit von der Drehzahl und der Belastung bzw. dem Drehinoniont des Motors veränderlich sind, unmittelbar auf den Schieber dieses Hatiptre lai.q vent i Is aufgebrach b werden, was das Vorhandensein oinoH ziifiäbzlichen Moduln tionsvon t i 1 η erübrigt.

8AD ORIGIMAL

In den beiden Fällen kann man - wenn die Erfindung auf einen hydraulischen Betätigungskreis angewendet wird, wie er in der bereits oben erwähnten älteren Patentanmeldung P 22 26 636.O beschrieben ist, bei dem der Speisedruck in dem Betätigungskreis von dem in dem Getriebe eingestellten Übersetzungsverhältnis abhängig ist, das Druckregelventil derart anpassen, daß der Speisedruck im ersten Gang, der auch der Speisedruck beim Übergang unter Drehmoment, beispielsweise vom dritten in den zweiten Gang ist, in Abhängigkeit von der Motordrehzahl veränderlich ist; dieser Speisedruck bildet dann einen der erwähnten Steuerdrücke, die unmittelbar oder mittelbar auf das Hauptrelaisventil einwirken. In den beiden Fällen kann man ebenfalls dem Druck, der von einem Pilotventil des Betätigungskreises nach der älteren Patentanmeldung geliefert wird, als zweiten Steuerdruck benutzen, da der Pilotsteuerdruck in Abhängigkeit von dem Unterdruck in der Ansaugleitung des Motors abhängig ist und infolgedessen in Abhängigkeit von der Belastung oder dem Drehmoment dieses Motors.

Weitere Merkmale und Vorteile werden sich bei der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen ergeben, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. Es zeigen;

Fig. 1 und 2 zwei Schaltbilder eines ersten Ausf'Uhrungsbeispiels eines erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungskreises in zwei unterschiedlichen Zuständen, bei deren Vergleich die erfinduiigägetnäü erzielte Verbesserung deutlich wird;

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BAD ÖfclGMNAL

zweiten Ausführungsform eines derartigen Betätigungskreises, ebenfalls in zwei unterschiedlichen Zuständen.

Zunächst wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 eine erste AusfUhrungsform eines hydraulischen Betätigungskreises gemäß der Erfindung beschrieben, wobei sich diese Beschreibung, auf diejenigen Teile des Betätigungskreises beschränkt, die zum guten Verständnis der Erfindung unbedingt notwendig sind; die dabei gewählten Bezugszeichen sind auch in den entsprechenden Fig. 3 und k für entsprechende Elemente benutzt.

Die wichtigsten Bestandteile dieses Betätigungskreises nach den Fig. 1 und 2 sind?

- eine volumetrische Pumpe P, die von dem Fahrzeugirfotor angetrieben wird und deren Fördermenge infolgedessen proportional zur Drehzahl des Motors ist; diese Pumpe dient zur Speisung des gesamten Betätigungskreises einschließlich eines Drehmbmentwandlers C aus einem Vorratsbehälter R;

- ein Druckregelventil VRP, das den Wert des Druckes in der Speiseleitung des Betätigungskreises bestimmt;

- ein Pilotventd] VPi, das in Abhängigkeit von der Belastung bzw. dem Drehmoment des Motors gesteuert wird, beispielsweise durch eine Druckdose c, die ihrerseits an die Ansaugleitung a hinter der Drosselklappe \> füi da; Gapgeben angeschlossen ist, wobei das Pilotventil einen Pilotdrunk liefert, der dem Druckregel\*enti 1 zugeführt wird;

BAD ORIGtNAl

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- ein Stellungswählventil VS für Handbetätigung, dessen Schieber in irgendeine der 6 Stellungen gebracht werden kann, die nacheinander einer ersten Zwangsstellung (i), einer zweiten Zwangsstellung (il), dem automatischen Betrieb bei Vorwärtsfahrt (A), einer Neutralstellung (N), einer Rückwärtsfahrt-Stellung (r) und einer Parkstellung (ρ) entsprechen;

- ein Durchlaufsteuerventil VPa, dessen Ventilglied oder Schieber drei Stellungen einnehmen kann, in Abhängigkeit von zwei Parameterns der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges und der "Öffnung" des Vergasers, d. h, der Stellung der Drosselklappe. Diese Parameter werden in an sich bekannter Weise durch einen von der Ausgangswelle des Getriebes angetriebenen Wechsels trom-Tachometergener.ator erfaßt. Der Tachometergenerator hat einen beweglichen Pol, dessen Winkelstellung dem Winkel der Vergaser-Drosselklappe in der Weise entspricht, daß die Ausgangsspannung des Generators eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Motordrehmomentes ist. Diese Generatorspannung wird In einer elektronischen Schaltung verarbeitet, die ihrerseits auf zwei elektrohydraulische Ventile (Elektrosteuerventile) e.. und e„ wirkt;

- zwei Relaisventile, ein Hauptrelaisventil VR1 und ein Sekundärrelaisventil VR2. Die wesentliche Rolle, die das Hauptrelaisventil in diesem Betätigungskreis spielt, wird im Anschluß an die Beschreibung ausführlich erläutert;

- zwei Baugitjppen, von denen die eine einer Kupplung E2 und die andere einer Bremse F2 zugeordnet ist, wobei jede Baugruppe ?wei Unter-Baugruppen, wie MAE2 und MRE2

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bzw. MAF2 und MRF2 umfaßt, deren Aufgabe im wesentlichen darin besteht, schnell die Kupplung E2 oder die Bremse F2, denen sie zugeordnet sind, zu füllen, eine Änderung oder Modulation des Betätigungsdruckes dieser Kupplung und dieser Bremse in Abhängigkeit von dem Motordrehmoment durchzuführen und dem Regelventil VRP eine Information zu liefern, die es möglich macht, den Wert des Speisedruckes in Abhängigkeit von dem im Getriebe eingestellten Übersetzungsverhältnis einzustellen oder anzupassen;

- ein Modulationsventil VM, das dazu bestimmt ist, dem Hauptrelaisventil VR1 einen Steuerdruck oder modulierten Druck zuzuführen," wie dies weiter unten aus der Beschreibung hervorgehen wird.

Das Druckregelventil VRP hat ein Gehäuse 1, in dem ein Axialschieber 2 angeordnet ist, dessen axiale Stellung die Größe des freien Durchlasses zwischen einer über eine Engstelle von der Druckleitung 101 der Pumpe P abzweigenden Druckentnahmeleitung 100 und der zum Vorratsbehälter führenden Leitung 102 einstellt; die Größe des freien Durchflußquerschnittes bestimmt unter Berücksichtigung der Momentanförderung der Pumpe und des momentanen Verbrauchs an Hydraulikflüssigkeit den Speisedruck in der Zuleitung für das Betätigungs-Ventilsystem. Der Schieber 2 ist an seinem in der Zeichnung links gelegenen Ende dem Leitungsdruck ausgesetzt, der die zu regelnde Ausgangsgröße bildet und an einer anderen radialen Schulterfläche 3 dem Steuerdruck, der durch das Pilotventil VPi in eine Kammer h geleitet wird. Zwischen der Radialschulter 3 des Schiebers und einer radialen, in dem Gehäuse 1 vorgesehenen Bundfläche 5 ist eine Tarierfeder 6 von verhältnismäßig kleiner Feder-

H) JH ! 1,/fJfiH \

kraft eingesetzt. Der Schieber 2 hat eine abgestufte Verlängerung, an der zwei Radialflächen 7 t 8 begrenzt sind, die jede für sich den Drücken in zwei besonderen Kammern 9 und 10 in dem Ventilgehäuse ausgesetzt sind. Der Druck in der Kammer 9 wirkt über einen Kolben 11, den die Verlängerung des Schiebers 2 durchsetzt, und einer relativ steifen Feder 12, die zwischen diesem Kolben und einem Abstützkragen 13 eingefügt ist, der an dem Schieber sitzt. Der Druck in der zweiten Kammer 10 wirkt seinerseits unmittelbar auf die ,Stirnfläche 8 des Schiebers. Die beiden Kammern 9 und 10 sind an eine Leitung 106 angeschlossen, in der der Steuerdruck herrscht. Sie sind außerdem über zwei weitere Leitungen 1Oh und 105 an die Baugruppen MAE2 und MAF2 angeschlossen, wie dies in der oben erwähnten älteren deutschen Anmeldung beschrieben ist.

Das Pilotventil VPi₉ das über die Leitung 103 mit dem Speisedruck gespeist wird, hsA, einen Schieber, der an die bewegliche Trennwand einer Druckkapsel c angeschlossen ist, in dar der Druck in dar Motoransaugleitung a herrscht, wobei die Druckentnahme hinter dsr Drosselklappe ρ erfolgt. Es soll hier eicht auf Einzelheiten der Konstruktion dieses Ventils eingegangen werden, auch nicht auf Einzelheiten des Steliungswählventils sowie des Durchlaufsteuerventils; es genügt anzugeben, daß von dem Stellungswählventil Laitungen 110, 111, 112, 113 ausgehen, von denen die Leitungen HO und 112 an das Durchgangesteuerventil VPa, die Leitung !11 an die Kupplung El und die Leitung 113 an das sekundäre Relaisventil VR2 angeschlossen sind j In gLeicher Weise 1st das Durchlaufsteusrventil durch die ankommenden Leitungen HO, 112, \ih, i S 5 an da., S toi luiigüwähL-vonfci. 1 Vi) angeachLotiisen, und von diesem Duri:h{;.ingi5i^rfiitil

BAD ORIGINAL

mi H Γ. -I'''!;

die Leitungen 116, 117, 118 ab, von denen je eine ail das Häuptrelaisventil VR1 , an die Kupplung E2 über die Ünter-tiäUgrUppen MRE2 und an das Relaisventil VR2 angeschiösöfen ist.

t)as Haüptrelaisventil VR1 hat eine Flüssigkeitszuleitüilg 116 und zwei Ableitungen 119, 120, die eine in Richtüilg auf die Unter-Baugruppe MRF2 und die andere zum Vorratsbehälter, und die Stellung des Relaisschiebers 4i iii dem Gehäuse kO wird durch den Druck eingestellt, der in äitier Leitung 125 herrscht, welche von der Speiseleitung I2I für die Kupplung E2 abzweigt, und durch einen Modulati öiisdrück, der über eine Leitung I50 zugeführt, und von deiö Mödulätionsventil VM geliefert wird; dieser Modulatiöüsdrück wirkt in der gleichen Richtung wie eine Feder 42 geringer Federkraft.

Das Möduiätionsventil VM hat ein Gehäuse 90, in dem verschiebbar ein Schieber 91 gelagert ist* Dieser Schieber hat zwei Kolbenführungs- oder Dichtungsflächen und bestimmt den Durchlaßquer schnitt zwischen einer ankommenden Leitung ΙΟΙ, in der der Speisedruck herrscht, und einer abgehenden Leitung 150, in der der modulierte Druck herrscht. Der modulierte Druck wird auf eine Schulter 92 des Schiebers 91 übertragen bzw. ausgeübt, und es ist eine Abflußleitung 151 vorgesehen, die zum Vorratsbehälter führt. Die beiden Steuerdrücke, die auf die einander gegenüberliegenden Enden 93 und 9^ des Kolbenschiebers 91 wirken, sind einerseits der Speisedruck, der auf die linke Endilache des Schiebers wirkt und der «Steuerdruck, der über eine Leitung 107 zugeführt wird und der zusammen mit einer larierfeder 95 auf das rechte Stirmnde 9k dieses Schiebers wirkt.

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BAD ORlCUNAL

Die Wirkungsweise bzw. das Arbeiten dieses ersten Ausführungsbeispiels wird zunächst beschrieben? Die Leitungen, in denen der Arbeits- oder Speisedruck herrscht, sind in den Fig. 1 und 2 mit vollen Strichen gekennzeichnet, während diejenigen Leitungen, in denen der Steuerdruck herrscht, mit unterbrochenen Strichen gekennzeichnet sind; der Modulationsdruck ist durch strichpunktierte Linien gekennzeichnet.

Im dritten Gang (Fig. 1) sind die Kupplungen E1 und E2 derart eingelegt, daß der Anpreßdruck für die Reibscheiben der Kupplung E2 auf den Schieber des Hauptrelaisventils wirkt und diesen in der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung festhält, d. h. der Stellung nach rechts, in der die Speisung der Bremse F2 über die Baugruppe MRF2 unterbrochen ist. Für diese Übersetzungsstufe oder diesen Gang sind die beiden Kammern 9 und 10 des Druckregelventils über die Leitungen 104, 105 in den Modulatorventilen MAE2 und MAF2 derart mit dem Vorratsgefäß verbunden, daß der Schie~ber 2 sich nach rechts zu verschieben sucht und daß der Arbeitsoder Speisedruck auf einen verhältnismäßig kleinen Wert eingestellt wird. Wenn das Elektrosteuerventil e2 sich schließt, bewegt sich der Schieber des DurchgangsSteuerventils VPa nach links, wodurch die Speisung der Kupplung E2 über die Leitung 117 und die Unter-Baugruppe MRE2 unterbrochen wird, ebenso der Haltedruck, der über die Leitung 138 in die Kammer 89 des Modulatorventils MAF2 gelangt. Daraus folgt, daß die Schieber der beiden Modulatorventile MAE2 und MAF2 sich nach links verschieben und so die Leitungen 104 und 105 abschließen; dadurch wird das Unterdrucksetzen der beiden Kammern 9 und 10 des Druckregelventils veranlaßt und in dem Steuerkreis ein Speisedruck ein-

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gestellt, der dem Speisedruck in der ersten Gangstufe entspricht und der einen wesentlich größeren oder höheren Druckwert hat als der Speisedruck in der zweiten und in der dritten Gangstufe.

Nach dieser Klarstellung sei gesagt, daß das Unterbrechen der Speisung der Kupplung E2 auch die Druckkraft beseitigt, die sich auf das linke Ende des Schiebers hl des Hauptrelaisventils auswirkte, so daß dieser Schieber sich nun unter der Wirkung der Feder 42 und des Modulationsdrukkes nach links zu verschieben sucht. Man begreift, daß der ¥ert dieses Modulationsdruckes die Dauer der Bewegung dieses Schiebers nach links bestimmt und infolgedessen die Zeitspanne, nach der das Anziehen der Bremse F2 über die Leitung 119|die Baugruppe MRF2 und die Leitung 126 erfolgt. Dieser Modulationsdruck ist seinerseits von der Stellung des Schiebers 91 des Modulationsventils abhängig; diese Stellung hängt aber von den Werten der beiden Steuerdrücke ab, d. h. dem Speise- oder Arbeitsdruck und dem Pilotdruck, die sich einerseits auf die linke und andererseits auf die rechte Stirnfläche des Schiebers 91 auswirken. Man erkennt klar, daß der Pilotdruck in Abhängigkeit von dem Unterdruck veränderlich ist, der in der Ansaugleitung herrscht; dieser Pilotdruck ist um so größer, je weiter offen die Drosselklappe des Vergasers ist und je höher die Belastung und das Motordrehmoment sind. Wenn die Kammer 9 in dem Druckregel ventil unter Druckspannung steht, wird überdies der Kolben I1 in seiner linksseitigen Stellung gehalten, in der er eine praktische feste unveränderliche Abstützfläche für die Feder 12 bildet. Da diese Feder verhältnismäßig steif ist, bringt sie einen statischen Charakter der Regelung mit sich, dessen Hauptresultat darin besteht, daß der

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Wert des Speise- oder Arbeitsdruckes in Abhängigkeit von dem Drehbereich des Motors geändert wird und der Speiseoder Arbeitsdruck in diesem Fall eine lineare ansteigende Funktion der Drehzahl ist. Man sieht also, daß der Modulationsdruck sehr genau in Abhängigkeit von den beiden Betriebsparametern des Motors bestimmt wird, die durch-die Drehzahl und das Drehmoment oder die Belastung gegeben sind.

Es ist darauf hinzuweisen, daß der statische Charakter der Regelung, der in dem Regelventil eingeführt wird, nur dann zur Auswirkung kommt, wenn der Speise- oder Arbeitsdruck derjenige ist, der der ersten Ganggeschwindigkeit entspricht, weil für die beiden anderen Gänge, den zweiten und dritten, die Kammer 9 nicht unter Druck steht, so daß der Kolben 11 sich frei bewegen kann und die Verschiebung des Schiebers 2 nicht behindert.

Die Abwandlungen, die bei dem Betätigungskreis nach den Fig. 3 und 2 vorgesehen sind, beziehen sich im wesentlichen auf die Konstruktion des Druckregelventils, das trotzdem die gleiche Rolle spielt wie in dem Fall der Anordnung nach den Fig. 1 und 2. Die Änderungen beziehen sich ferner auf das Weglassen des Modulationsventils, was nun eine abweichende Konstruktion des Hauptrelaisventils VRI bedingt.

Tn dem Druckregel ventil VRP, das ein Gehäuse 20 1 hat, bestimmt die Stellung des Schiebers 202 den freien Durchflußquerschnitt zwischen der Leitung 100 und dem Vorratsgefäß R und infolgedessen sowie unter Berücksichtigung der Mengenförderung der Pumpe und des Verbrauchsdurchsatzes

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herrscht in der Leitung 101 und in dem Rest des hydraulischen Kreises der Speise- oder Arbeitsdruck. Der Schieber 202 wird an seinem linken Ende dem Speise- oder Arbeitsdruck ausgesetzt und an einer ersten Radialschulter 203 dem Pilot- oder Steuerdruck, der von dem Pilotventil VPi einer Kammer 204 über die Leitung .106 zugeführt wird. Eine zweite Radialschulter 205 des Schiebers ist demjenigen Druck unterworfen, der in einer Kammer 206 herrscht, die an die Leitung 106 und an die Leitung 105 angeschlossen ist, welche geschlossen oder mit dem V_orratsgefäß verbunden ist, jeweils entsprechend der Stellung des Schiebers des Modulator-Baugruppenelements (Druckspeichers) MAE2; die Stellung dieses Schiebers ist ihrerseits dadurch bestimmt, ob die zugeordnete Kupplung E2 ihrerseits gespeist oder ob sie nicht gespeist wird. Der Schieber 202 des Druckregelventils verlängert sich in einer Stange 207, die in einem in das Gehäuse eingesetzten Führungsteil geführt wird; diese Stange trägt zunächst eine Anschlagschulter 2O9f auf die sich eine Ausgleichfeder 210 mit geringer Federkraft abstützt, die Stange endet in einem Teller 211, auf dem sich eine Feder 212 abstützt, die ganz wesentlich steifer als die erste Feder ist und deren anderes Ende sich auf einen hohlen 'Topfkolben 213 abstützt. Dieser Kolben ist auf seiner rechtsseitigen Fläche dem Druck unterworfen, der in einer Kammer 21K herrscht, welche an die Leitung 106 und an die Leitung 104 angeschlossen ist, wobei die Leitung 104 abgeschlossen oder mit dem Vorratsbehälter verbunden ist^ je nach der Stellung des Schiebers des Modulator-Baugruppenelements (Druckspeichers) MAF2 der Bremse F2, je nachdem, ob diese Bremse gespeist wird oder nicht.

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Das Hauptrelaisventil VR1 hat ein Gehäuse 24ö, in dem verschiebbar ein Schieber 241 geführt ist; dieser Schieber steuert die Verbindung zwischen einer Zuführleitung 11·6, die aus dem Durchgangssteuerventil VPa kommt und in der der Linien- oder Arbeitsdruck herrscht, und eine Abgangsleitung 119, die über die Unterbaugruppe MRF2 mit der Bremse F2 verbunden ist* Dieser Schieber ist auf seiner linksseitigen Fläche 242 dem Druck ausgesetzt, der in der Leitung 121, 125 für die Speisung der Kupplung E2 herrscht, der Schieber verlängert sich jedoch nach seinem rechtsseitigen Ende zunächst mit einem im Durchmesser zunehmenden Teil 243, der eine Radialschulter 244 ergibt, die mit dem Gehäuse eine Kammer 245 begrenzt, in die eine Leitung 16O mündet, welche an die Zuleitung 1i6 angeschlossen ist, in der der Speise- oder Arbeitsdruck herrscht. Der Schieber verlängert sich weiterhin in eine Stange 246 mit verringertem Durchmesser, die in einem festen Bauteil 247 geführt wird, der in das Gehäuse 240 eingesetzt ist} dieser Bauteil begrenzt eine Kammer 248, die in die Leitung 117 für die Speisung der Kupplung E2 eingeschaltet ist; diese Kammer hat eine derartige Form, daß das Ende 249 der Stange 246 in sie hineinragt. Eine Ausgleichfeder 250 ist zwischen der Stirnfläche 251 des Schiebers und dem fest eingebauten Bauteil 247 eingefügt, und die Zwischenkamraer 252, in der sich diese Feder befindet, ist über eine Leitung 1.6Ί an die Leittmg 104 angeschlossen, die sich zwischen der Kammer 214 des Druckregelventils und dem Unter-Baugruppeni-lement MAF2 erstreckt.

Man sieht aus der Fig. 3, daß im dritten Gang, d. h. demjenigen Gang, bei dem die beiden Kammern 206 und 214 des Druckregelventils mit dem Ablauf bzw. dem Vorratsbe-

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hälter verbunden sind, der Schieber 24i des Hauptrelaisventils der Druckkraft unterworfen wird, die auf seine linksseitige Stirnfläche 242 einwirkt und auf die Druckkräfte, die auf die Radialschulter 244 und das Ende 249 der Stange 246 einwirken. Die Kammer 252 ist mit dem Ablauf in dem Baugruppenelement bzw. Modulator MAF2 verbunden. Die Größen der stirnseitigen Flächen am Ende der Stange und in der Radialschulter werden derart gewählt, daß sie einander gleich sind, so daß die Resultierende der Druckkräfte, welche sich auf diese beiden Radialflächen auswirken, Null ist und der Schieber in seiner rechtsseitigen Stellung in der Zeichnung gehalten wird, d« h. in derjenigen Stellung, in der die Speisung der Bremse F2 unterbrochen ist.

¥enn das Durchgangssteuerventil VPa durch das Schließen des Ventils e2 in die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung gebracht ist, die der Übergangsphase entspricht, welche dem Einschalten des zweiten Ganges vorausgeht, unterbricht sein Schieber die Speisung der Kupplung E2 und bringt die Kupplung in Verbindung mit dem Vorratsgefäß, so daß die Drücke, welche auf die linksseitige Endfläche 242 und auf die äußerste rechtsseitige Fläche 249 des Schiebers des Hauptrelaisventils einwirkten, wegfallen und dieser Schieber lediglich noch derjenigen Kraft unterworfen ist, die durch den Speise- o=der Arbeitsdruck gegeben ist, der auf die radiale Schulter 244 wirkt, und der Druckkraft, die in der Zwischenkammer 252 auf die Fläche 251 wirkt; dies weil - wie vorher erläutert - beim Übergang vom dritten in den zweiten Gang unter Drehmoment die Unter-Baugruppen MAE2 und MAF2 sich sofort in diejenige Stellung zurückstellen, in der die beiden Leitungen 104 und 105 abgeschlossen sind,

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wodurch der Steuerdruck in den Kammern 206 und 2Τ4 des Druckregelventils hergestellt wird. Infolgedessen wirken auf den Schieber des Hauptrelaisventils zwei einander entgegengerichtete Druckkräfte, von denen die eine auf den Speise- oder Arbeitsdruck und die andere auf den Steuerdruck zurückzuführen sind; die Querschnitte, auf welche diese Drücke wirken, werden in geeigneter Weise bestimmt.

Man versteht nun, daß die Dauer der Verschiebung des Schiebers des Hauptrelaisventils nach links eine Funktion der Größe dieser beiden Druckkräfte ist, welche - wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben - die beiden Betriebsparameter des Motors darstellen, d. h. die Drehzahl, soweit der Speise- oder Arbeitsdruck betroffen ist, und die Belastung oder das Drehmoment, soweit der Steuerdruck betroffen ist. Man sieht also klar, daß auch hier das gewünschte Ergebnis erhalten wird und daß das Anziehen der Bremse F2, das dem Einschalten des zweiten Übersetzungsverhältnisses oder Ganges entspricht, erst nach einer veränderlichen Zeit erfolgen kann, die von den Momentanbedingungen für den Betrieb des Motors abhängt.

Beispielsweise sei angegeben, daß diese Dauer der Übergangsperiode in einem Verhältnis von 1 s 4 veränderlich sein kann; dieser Bereich kann selbstverständlich verringert oder vergrößert werden, je nach den Erfordernissen.

Es sei auch noch darauf hingewiesen, daß bei der Ausführungsform nach der Fig. 3 und 4 die Schieber der UnterBaugruppen MRE2 und MRF2, des Pilot- oder Steuerventils VPi und des sekundären Relaisventils VR2 identisch sind,

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wodurch die Anzahl der notwendigen unterschiedlichen Bauteile verringert und die Herstellungskosten der Fabrikation gesenkt sowie die Herstellung selbst erleichtert wird.

Die Erfindung wurde in ihrer Anwendung auf ein Schaltgetriebe mit drei Vorwärtsgangeη beschrieben, es dürfte jedoch klar sein, daß sie auch in vorteilhafter Weise in einein Getriebe mit zwei oder vier Gängen bzw. Schaltstufen
verwendet werden kann.

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Claims

Patentansprüche

1. Hydraulischer Betätigungskreis für ein automatisches Stuf ens/chaltge triebe, mit einem Vorratsbehälter, einer Pumpe, einem Druckregelventil und einem Arbeitskreis, der umfaßt: ein handbetätigtes Stellungswählventil, ein Durchlaufsteuerventil, das je nach seiner Stellung wechselweise die eine oder die andere von zwei Kupplungs- oder Bremsvorrichtungen speist, was dem Einschalten zweier aufeinanderfolgender Getriebe-Übersetzungsstufen entspricht, ein zwischen dem DurchlaufSteuerventil und einer ersten Kupplungs- oder Bremsvorrichtung, die dem Einschalten der höheren der beiden Übersetzungsstufen zugeordnet ist, eingefügtes Hauptrelaisventil, das einen Schieber enthält, der an einer seiner Seitenoder Stirnflächen mit dem Speisedruck der anderen der Kupplungs- oder Bremsvorrichtungen belastet ist, wodurch die Speisung der ersten dieser Vorrichtungen unterbrochen ist, wenn die andere Vorrichtung gespeist ist, und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet , daß Einrichtungen vorgesehen sind, die es gestatten, auf den Schieber (kl; 24i) des Hauptrelaisventils (VR1) eine Kraft, die auf zumindest einem Fluiddruck beruht, dessen Größe funktionell von der Belastung oder dem Drehmoment und der Drehzahl des Motors abhängt, in der Weise auszuüben, daß beim Übergang von der höheren Schaltstufe zur unmittelbar darunterliegenden die Zeit der Bewegung des Schiebers, ausgehend von dem Zeitpunkt, in dem die andere Vorrichtung nicht mehr gespeist wird, durch den Wert dieser Kraft bestimmt ist.

2. Betätigungskreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Druckmodulationsventil (VM) enthält,

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das durch den Speisedruck gespeist wird und einen modulierten Druck liefert, der auf den Schieber (4i) des Hauptrelaisventils (VR1) wirkt, daß dieses Modulationsventil einen Schieber (91) enthält, der einander entgegengerichteten Kräften ausgesetzt ist, von denen, die eine auf einen dem Drehmoment oder der Belastung des Motors proportionalen Druck und die andere einem der Drehzahl des Motors proportionalen Druck beruht.

3. Betätigungskreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptrelaisventil (VR1) einen Schieber (24i) aufweist, der den Durchfluß des Speisefluids für die zweite Kupplungs- oder Bremsvorrichtung (F2) oder das Verbinden dieser Vorrichtung mit dem Vorratsgefäß (r) steuert, daß dieser Schieber beim Übergang unter Drehmoment von einem oberen Übersetzungsverhältnis auf das unmittelbar darunterliegende Übersetzungsverhältnis einander entgegenwirkenden Kräften ausgesetzt ist, von denen die eine auf einem der Drehzahl des Motors proportionalen Druck beruht und die andere auf einem dem Drehmoment oder der Belastung des Motors proportionalen Druck und daß Mittel (252, 117) vorgesehen sind, um die Wirkung dieser Drücke außerhalb der Übergangsbedingungen unter Drehmoment zu unterbinden.

4. Betätigungskreis nach Anspruch 3» in dem das Druckregelventil derjenigen Art ist, die zumindest eine Kammer aufweist, welche in Abhängigkeit von der Gangstufe in dem Getriebe wahlweise unter Druck gesetzt oder mit dem Vorratsgefäß verbunden wird, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel (1O4, 161) vorgesehen sind, um die betreffende Kammer (214) mit einer Kammer (252) des Hauptrelaisventils (VR1) zu verbinden, welche teilweise durch den Schieber (24i) dieses Ventils begrenzt ist.

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5. Betätigungskreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (24i) des Hauptrelaisventils (VR1) eine erste radiale Fläche (244) aufweist, die der Wirkung des Druckes ausgesetzt ist, der proportional zu der Motordrehzahl ist, und eine zweite radiale Fläche (2^9)» der ersten entgegengesetzt gerichtet und von gleicher Flächengröße, die der Wirkung des gleichen Druckes außerhalb der Bedingungen eines Übergangs unter Drehmoment von einer oberen Gangstufe zu der unteren Gangstufe dem gleichen Druck ausgesetzt ist.

6. Betätigungskreis nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß der der Drehzahl proportionale Druck der Speisedrtick ist.

7. Betätigungskreis nach Anspruch 6, bei dem das Druckregelventil der Bauart ist, die zumindest eine Kammer aufweist, welche entsprechend der in dem Getriebe eingestellte Gangstufe wahlweise unter Druck gesetzt oder mit dem Vorrat sgefäß verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (2; 202) dieses Ventils sich über eine relativ steife Feder (12; 212) auf einen Kolben (11; 213) abstützt, der verschiebbar in der betreffenden Kammer (9; 214) derart geführt ist, daß ein statischer Regelcharakter entsteht, wenn sich diese Kammer unter Druck befindet, und daß sich der Arbeits- oder Speisedruck in Abhängigkeit von der Drehzahl ändert.

8. Betätigungskreis nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der dem Drehmoment oder der Motorbelastung proportionale Druck der Steuerdruck ist, der von dem Pilot- oder Steuerventil (VPi) geliefert wird.

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