DE2447531A1

DE2447531A1 - Drosselventil

Info

Publication number: DE2447531A1
Application number: DE19742447531
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Iijima
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1973-10-06
Filing date: 1974-10-04
Publication date: 1975-04-17
Also published as: DE2447531C2; US3941143A; GB1480794A; JPS5063363A

Description

PATENTANWÄLTE

GRONECKER - DR. KiNKELCRY ■ Ofl. STOCKMAlR Zj. Okt. 1974-

DR. SCHÜMANN · JAKOB · -Λ. 3EZ0S.D - DH. WEH w-o. u . >7/τ

8 MOKCHEN 22 · ΚΛΧ/'..(ΐ!Λ.'.'3Γ3. 43

P 8623

Nissan Motor Co., Ltd.

No. 2, Takara-machi, Kanagawa-ku, Yokohama City, Japan

Drosselventil

Die Erfindung betrifft ein Drosselventil für ein hydraulisches Steuersystem eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes, das von einer Antriebseinrichtung angetrieben wird.

Wie an sich bekannt ist, weist ein hydraulisches Steuersystem der vorgenannten Art ein Drosselventil auf, das einen sich in Abhängigkeit von dem Motordrehmoment oder der. Motorlast ändernden Drosseldruck erzeugt und das dazu dient, einen Arbeits- oder Leitungsdruck und die Fahrzeuggeschwindigkeit (Motordrehzahl) zu steuern, bei wel-. eher ein Umschalten des automatischen Getriebes stattfinden soll. Ein Drosselventil des vorgenannten Typs ist mit den Drosselklappenventil eines Motors verbunden, um einen

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Drosseldruck herzustellen, der sich proportional zum Öffnungsgrad des Drosselklappenventils des Motors ändert. Jedoch ist ein herkömmliches Drosselventil der vorgenannten Art von einer hydraulischen Kraft beaufschlagt, deren Überwindung eine relativ große Anstrengung des Fahrers erfordert, wenn er das Gaspedal niedertritt. Darüber hinaus ist das vorgenannte hydraulische Steuersystem im allgemeinen derart konstruiert, daß es einen Kick-down-Druck erzeugt, der einem Schaltventil zugeleitet wird, um dieses runterzuschalten oder einen Kick-down-Zustand herbeizuführen, wenn der Fahrer das Gaspedal zur Beschleunigung des Fahrzeuges ganz niedertritt, um ein vorausfahrendes Kraftfahrzeug zu überholen. Zu diesem Zweck ist ein herkömmliches hydraulisches Steuersystem mit einem von einem Drosselventil unabhängigen Kick-dov/n-Ventil ausgestattet. Ferner ist ein herkömmliches hydraulisches Steuersystem mit einem zusätzlichen Ventil ausgestattet, welches den Drosseldruck sprunghaft verringert, z.B. auf den Wert Null, um die Fahrzeuggeschwindigkeit plötzlich zu verringern, bei welcher ein Umschalten des automatischen Getriebes während eines Motorbetriebes bei einem kleinen Drosselklappenöffnungsgrad erfolgt. Es ergibt sich daher eine komplizierte Konstruktion des herkömmlichen hydraulischen Steuersystems.

Die Erfindung ist deshalb darauf gerichtet, ein neues und verbessertes Drosselventil zu schaffen, durch welches es ermöglicht wird, daß der Fahrer des Fahrzeuges das Gaspedal mit einer wesentlich verringerten Anstrengung niedertreten kann. Das Drosselventil soll dabei gleichzeitig als Kick-down-Ventil arbeiten und den Drosseldruck so lange auf dem Wert Hull halten können«, bis das Drosselklappenventil des Motors am einen bestimmten Betrag geöffnet wird.

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Gemäß der Erfindung ist das Drosselventil dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebel vorgesehen ist, der an einer ersten Stelle schwenkbar an einem die Beschleunigung der Antriebseinrichtung steuernden Steuerglied angelenkt ist, daß an dem Hebel an einer sich in .Hebellängsrichtung im Abstand zur ersten Stelle befindlichen zweiten Stelle ein Ventilschieber schwenkbar angelenkt ist, der in eine konstante Heutralstellung einstellbar ist, in welcher der in einer Flüssigkeitsleitung herrschende Hydraulikdruck gleich einem von der Stellung des Steuergliedes abhängenden Drosseldruck ist, und der eine Zuleitung und eine Ableitung eines Hydraulikdruckes in und aus der Flüssigkeitsleitung ermöglicht, um in der Flüssigkeitsleitung eine Zunahme bzw. eine Abnahme des Hydraulikdruckes zu bewirken, wenn der Ventilschieber in einer zur Neutralstellung im Abstand befindlichen Stellung angeordnet ist, daß an dem Hebel an einer sich in Hebellängsrichtung im Abstand zur ersten und zweiten Stelle befindlichen dritten Stelle ein Kolben schwenkbar angelenkt ist, daß eine Feder vorgesehen ist, die gegen den Kolben drückt und eine Bewegung des Kolbens durch den Hebel verhindert, wenn das Steuerglied in eine die Ausgangsleitung der Antriebseinrichtung vergrößernde Richtung bewegt wird, daß der Hebel mittels des Steuergliedes gegenüber dem Kolben verschwenkbar ist, so daß der Ventilschieber in eine Richtung aus der Neutralstellung heraus verschoben wird, wenn eine Verstellung des Steuergliedes in eine die Ausgangsleistung der Antriebseinrichtung vergrößernde Richtung erfolgt, und daß der Kolben von dem in der Flüssigkeitsleitung herrschenden Hydraulikdruck beaufschlagt ist und dafür sorgt, daß der Ventilschieber in Abhängigkeit zur Zunahme und Abnahme des Hydraulikdruckes in der Flüssigkeitsleitung die Neutralstellung einnimmt.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.1 eine schematische Schnittansicht durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydraulischen Steuersystems;

Fig.2 eine schematische Schnittansicht durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des in der Fig.1 gezeigten erfindungsgemäßen Drosselventils;

Fig.3 ein Diagramm, in welchem das Verhältnis zwischen dem von dem erfindungsgemäßen Drosselventil erzeugten Drosseldruck und dem Öffnungsgrad der Motordrosselklappe dargestellt ist, und

Fig.4 ein Diagramm, in welchem das Verhältnis zwischen dem Öffnungsgrad der Motordrosselklappe und der Fahrzeuggeschwindigkeit (Motordrehzahl) dargestellt ist, bei welcher ein Umschalten des automatischen Getriebes stattfindet.

In der Fig.1 ist ein hydraulisches Steuersystem dargestellt, das aus folgenden Bauteilen besteht: einem hydraulischen Flüssigkeitssumpf oder Vorratsbehälter 10, einer Pumpe 12, einem Druckreglerventil 14, einem Handsteuerventil 16, einem Steuerventil 18, einem Schaltventil 20, wie z.B. einem Schaltventil zur Schaltung von der ersten in die zweite Schaltstufe (1-2 Schaltventil), und einem Drosselventil 22 gemäß der Erfindung. Diese Bauteile bilden einen Teil des hydraulischen

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Steuersystems. Die anderen zu dem hydraulischen Steuersystem gehörenden Bauteile sind weggelassen. Die Pumpe 12 saugt das hydraulische Strömungsmittel aus dem Vorratsbehälter 10 über eine Flüssigkeitsleitung 24 an und pumpt oder drückt das hydraulische Strömungsmittel unter Druck, z.B. mit einem Steuer- oder Leitungsdruck, in eine Flüssigkeitsleitung 26, welche das Druckreglerventil 14, das Handsteuerventil 16 und das Drosselventil 22 miteinander verbindet. Die Pumpe 12 wird von einer Antriebsmaschine oder einem nicht dargestellten Motor eines Kraftfahrzeuges angetrieben, welches mit einem von dem hydraulischen Steuersystem gesteuerten automatischen Getriebe ausgestattet ist. Der in die Flüssigkeitsleitung 26 geleitete Leitungsdruck strömt zum Druckreglerventil 14 und wird auf einen vorbestimmten Wert eingeregelt. Das Handsteuerventil.16 besitzt verschiedene Schaltstellungen für Vorwärtsgänge und eine Schaltstellung für einen Rückwärtsgang, wobei die Schaltstellungen durch die Einstellung eines nicht dargestellten von Hand betätigbaren Gangschalthebels o.dgl. eingelegt werden können. Das Handsteuerventil 16 leitet den in der Flüssigkeitsleitung 26 herrschenden Leitungsdruck in eine Flüssigkeitsleitung 28, die mit dem Steuerventil 18 und dem 1-2 Schaltventil 20 verbunden ist, wenn es eine Vorwärtsgangsteilung einnimmt. Das Handsteuerventil 16 leitet den Leitungsdruck auch zu einer Leitung 30, die mit einem Servomotor 31 verbunden ist, so daß dieser Servomotor betätigt wird, wenn das Hands teuerventil in den Rückwärtsgang eingeschaltet ist. Wenn der Servomotor 31 betätigt wird, dann bewirkt er ein Ansprechen einer nicht dargestellten Bremse für den Rückwärtsgang des automatischen Getriebes, welche

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.eine von mehreren Reibeinrichtungen bildet, die zur Einschaltung des Rückwärtsgangs ansprechen. Das Steuerventil 18 v/ird von einer nicht dargestellten Getriebeabtriebswelle betätigt und erzeugt.einen Steuerdruck, der sich in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert und der in eine Flüssigkeitsleitung 32 geleitet wird. Das 1-2 Schaltventil 20 besitzt ein Ventilgehäuse 34 mit einer Ventilkammer 36, in welcher ein Ventilschieber 38 gleitend gelagert ist. Die Flüssigkeitsleitung 32 steht mit einem Raum 40 in Verbindung, welcher von dem Ventilschieber 38 und der in Bezug auf die Fig*1 rechten Seite der Ventilkammer 36 begrenzt **ird und in welchen der Steuerdruck eingeleitet wird« Der Steuerdruck drückt den Ventilschieber in Bezug auf die Fig.1 in die linke Stellung. Eine Flüssigkeitsleitung 33 steht mit einem Raum 43 in Verbindung, der von dem Ventilschieber 38 und der in Bezug auf die Fig.1 linken Stirnseite der Ventilkammer 36 begrenzt wird, und leitet den Drosseldruck in den Raum 43. Der Drösseidruck drückt den Ventilschieber 38 in Bezug auf die Fig.1 in die rechte Stellung. Zwischen den Ventilschieber 38 und die linke Stirnseite der Ventilkammer 36 ist eine Druckfeder eingespannt, die den Ventilschieber 38 in die rechte Stellung drückt.Der Ventilschieber 38 v/ird durch die von dem Steuerdruck erzeugte Kraft in die linke Stellung gedrückt, wenn diese Kraft die von dem Drosseldruck und von der Feder erzeugte Kraft überwindet',* so daß ein automatisches Schalten erfolgt, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht. Wenn sich der. Ventilschieber 38 in der rechten Stellung befindet, dann wird eine Flüssigkeitsverbindung zwischen einer von der Flüssigkeitsleitung 28 abzv/eigenden Flüssigkeitsleitung 48 und einer" Flüssigkeitsleitung 50 her-

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gestellt, die mit einem Servomotor 52 verbunden ist, so daß der Leitungsdruck zu diesem Servomotor geleitet wird und diesen betätigt. Wenn sich der Ventilschieber 38 in der linken Stellung befindet, dann wird zwischen der Zxveigleitung 48 und einer mit einem Servomotor 56 verbundenen Flüssigkeitsleitung 54 eine F.lüssigkeitsverbindung hergestellt, so daß der Leitungsdruck zum Servomotor 56 geleitet wird und diesen betätigt. Der betätigte Servomotor 52 bewirkt ein Ansprechen einer nicht dargestellten Bremse für den Berggang des Getriebes, welche eine der Reibeinrichtungen bildet, die für das Einschalten eines Vorwärtsbergganges vorgesehen sind. Der betätigte Servomotor 56 bewirkt das Einrücken einer nicht dargestellten Kupplung des Getriebes für eine große Drehzahl, die eine der Reibeinrichtungen zur Einschaltung eines großen Vorwärtsganges bildet.

Das Drosselventil 22 besitzt ein Ventilgehäuse 60 mit einer Ventilkammer 62. und einer ersten Bohrung 64 und einer zweiten Bohrung 66, ein Schieberventil 68 mit einem Ventilschieber 70, der gleitend in der Ventilkammer 62 gelagert ist und an dem ein Schaft 72 befestigt ist, sowie eine Ausgleichsvorrichtung 74 mit einem Kolben 76, der gleitend in der Bohrung 64 gelagert ist und an dem ein Schaft 78 befestigt ist. Ein Gelenkhebel 80 ist an seinem einen Ende mittels eines Zapfens 82 schwenkbar mit-dem Schaft 72 des Ventilschiebers 70 verbunden und mit seinem anderen Ende mittels eines Zapfens 84 mit dem Schaft 78 des Kolbens 76, wobei der Zapfen 84 als ein erster Abstützrmnkt für den Gelenkhebel 80 dient. Der Gelenkhebel 80 ist ferner in einem mittleren Teil mittels eines Zapfens 88 mit einem Lenker 86 schwenkbar verbunden, wobei der Zapfen 88 als zweiter Abstützpunkt für den Gelenkhebel

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dient. Der Ventilschieber 70, der Kolben 76 und der Lenker 86 sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Der Ventilschieber 70 und der Kolben 76 sind auf der einen Seite des Gelenkhebels 80 angeordnet, während der Lenker 86 auf der gegenüberliegenden Seite des Gelenkhebels angelenkt ist. Der Lenker 86 ist mittels eines geeigneten Lenkgestänges, das in der Zeichnung mit gestrichelten Linien dargestellt ist, mit einem Drosselklappenventil 90 des Motors und einem Gaspedal 92 verbunden, welches als Steuereinrichtung für die Fahrzeugbeschleunigung dient, so daß die Bewegung des Gaspedals 92 eine entsprechende Bewegung des Gelenkhebels 80 bewirkt und sich infolgedessen die Lage des Zapfens 88 in Abhängigkeit von der Stellung des Gaspedals 92 verändert.

Die Ventilkammer 62 besitzt eine erste Ringnut oder einen Einlaßanschluß 94, der mit der Leitung 26 verbunden ist, sowie eine zweite Ringnut oder einen Auslaßanschluß 96, der mit der Flüssigkeitsleitung 33 und mit einer Flüssigkeitsleitung 97 verbunden ist. Der Ventilschieber 70 besitzt im Abstand zueinander angeordnet einen ersten und einen zweiten Steuersteg 98 und 100 mit gleichem Durchmesser und eine Ringnut 102, die zwischen den SteuerStegen 98 und 100 angeordnet ist. Die Länge des Steuersteges 100 entspricht annähernd der Breite des Auslaßanschlusses 96. Der Einlaßanschluß 94 steht dauernd mit der Ringnut 102 in Verbindung, so daß der Leitungsdruck an einer zwischen den Steuerstegen 98 und 100 liegenden Stelle in die Ventilkammer 62 eingeleitet wird. Die Ventilkairaner 62 weist ferner eine dritte Ringnut oder einen Ablaufanschluß 104 auf, der über eine Ablaufleitung 106 mit dem Vorratsbehälter 10 in Verbindung steht, um einen Rauia 108 zum Vorratsbehälter zu

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entlasten, wobei der Raum 108 zwischen der in Bezug auf die Zeichnung linken Stirnseite der·Ventilkammer 62 und dem Steuersteg 100 angeordnet ist. Der Ventilschieber 70 befindet sich normalerweise in einer in der Zeichnung dargestellten Neutralstellung, in welcher sich der Steuersteg 100 mit dem Auslaßanschluß 96 deckt bzw. diesen verschließt. Der Ventilschieber 7O befindet sich ferner in der Neutralstellung, wenn das Gaspedal 92 losgelassen wird, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Der Steuersteg 100 gibt den Auslaßanschluß 96 frei, wenn der Ventilschieber 70 in Bezug auf die Zeichnung aus der Neutralstellung nach links bewegt wird, und stellt zwischen dem Einlaßanschluß 94 und dem Auslaßanschluß 96 eine Flüssigkeitsverbindung her, so daß der hydraulische Druck in die Flüssigkeit sleitungen 33 und 97 gelangt und in diesen Flüssigkeitsleitungen einen Druckanstieg bewirkt, und wenn der Ventil-? schieber 70 in Bezug auf die Zeichnung aus der Neutralstellung nach rechts bewegt wird, dann stellt er zwischen dem Auslaßanschluß 96 und dem Ablaufanschluß 104 eine Flüssigkeitsverbindung her, so daß der in den Flüssigkeitsleitungen 33 und 97 herrschende Hydraulikdruck verringert wird. Da die Durchmesser der Steuerstege 98 und 100 gleich sind, existiert praktisch keine hydraulische Differentialkraft, die den Ventilschieber 70 in irgendeine Richtung drückt.

Die Bohrung 66 fluchtet zur Bohrung 64. Die Ausgleichsvorrichtung 74 weist einen Kolben 112 auf, der mit dem Kolben 76 einstückig verbunden ist und gleitend in der , Bohrung 66 gelagert ist. Die'Ausgleichsvorrichtung 74 befindet sich gemäß der Zeichnung in ihrer rechten Stellung,

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in welcher der Kolben 112 gegen die. rechte Stirnwand der Bohrung 66 anliegt, wenn das Drosselklappenventil 90 voll geschlossen ist. Eine Druckfeder 114 ist zwischen dem Kolben 112 und der in Bezug auf die Zeichnung linken Stirnwand der Bohrung 66 angeordnet und drückt die Ausgleichsvorrichtung in die rechte Stellung. Die Bohrung 66 weist an ihrem rechten Ende einen Anschluß 116 auf, der mit der Flüssigkeitsleitung 97 verbunden ist. Der in der Flüssigkeitsleitung 97 herrschende hydraulische Druck wird von der Flüssigkeitsleitung 97 über den Anschluß 116 in einen nicht dargestellten Raum oder Spalt eingeleitet, welcher sich zwischen dem Kolben 112 und der rechten Stirnseite der Bohrung 6S befindet, und drückt die Ausgleichsvorrichtung 74 entgegen der Kraft.der Feder 114 in die in Bezug auf die Zeichnung linke Stellung. Im rechten Ende des Kolbens 112 und/oder der rechten Stirnwand der Bohrung 66 kann ein Hohlraum oder eine Nut angeordnet sein, so daß das Eintreten des hydraulischen Druckmittels in den Spalt erleichtert wird, wenn sich die Ausgleichsvorrichtung 74 in ihrer rechten Stellung befindet. Die Bohrung 66 weist ferner einen Ablaufanschluß 118 auf, der mit dem Vorratsbehälter 10 über eine Ablaufleitung 120 verbunden ist, und zur Druckentlastung eines Raumes 122 zum Vorratsbehälter 10 dient, wobei der Raum 122 zwischen dem Kolben 112 und der linken Stirnseite der Bohrung 66 angeordnet ist.

Die Funktionsweise des in der vorbeschriebenen Art konstruierten Drosselventils 22 ist folgendermaßen.

Wenn das Gaspedal 92 niedergetreten wird, um das Drosselklappenventil 9O zu öffnen, und wenn der Lenker 86 den

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Gelenkhebel 80 in Bezug auf die Zeichnung nach links drückt, dann wird die Ausgleichsvorrichtung 74 durch die Federkraft der Feder 114 in einer Ausgangsstellung oder in der in Bezug auf die Fig.1 rechten Stellung gehalten, wobei die Federkraft als Reaktioriskraft der von dem Gelenkhebel 80 ausgeübten Kraft entgegenwirkt, welche ihrerseits versucht, die Ausgleichsvorrichtung 74 nach links zu "verschieben. Der Ventilschieber 70 wird dagegen keiner Differentialkraft ausgesetzt, die als Reaktionskraft der von dem Gelenkhebel 80 ausgeübten Kraft entgegenwirkt, welche den Ventilschieber 70 nach links zu verschieben versucht. Infolgedessen dreht der Lenker 86 den Gelenkhebel 80 in Bezug auf die Fig.1 im Uhrzeigersinn um den Zapfen 84, welcher als erster Drehpunkt für den Gelenkhebel 80 dient. Der Ventilschieber 70 wird also von dem gedrehten Gelenkhebel 80 aus der Neutralstellung nach links bewegt und stellt eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Einlaßanschluß und dem Auslaßanschluß her, so daß ein hydraulisches Druckmittel in die Flüssigkeitsleitung 97 gelangt oder der in der Flüssigkeitsleitung 97 herrschende Flüssigkeitsdruck ansteigt. Die Ausgleichsvorrichtung 74 wird durch die Kraft des in die Flüssigkeitsleitung 97 eingeleiteten hydraulischen Druckes oder durch das Ansteigen des in der Flüssigkeitsleitung 97 herrschenden hydraulischen Druckes, der auf die rechte Stirnseite des Kolbens 112 wirkt und die Federkraft der Feder 114 überschreitet, nach links gedrückt. Durch diese Bewegung der Ausgleichsvorrichtung 74 wird der Gelenkhebel 80 in Bezug auf die Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn um den Zanfen 88 gedreht, der als zweiter Drahfür den Gelenkhebel 80 dient. Der Ventilschieber

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wird also von dem derart gedrehten Gelenkhebel 80 nach rechts bewegt. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel der Ventilschieber 70 infolge der die Federkraft der Feder 114 überschreitenden hydraulischen Druckkraft in eine Stellung gedrückt wird, in welcher der Steuersteg 100 den Auslaßanschluß 96 öffnet/ so daß eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Auslaßanschluß 96 und dem Ablaufanschluß 104 hergestellt wird, dann wird der in der Flüssigkeitsleitung 97 herrschende Hydraulikdruck in den Ablaufanschluß 104 geleitet und abgebaut. Infolgedessen wird die Ausgleichsvorrichtung 74 in eine Lage bewegt und in dieser Lage gehalten, in v/elcher sich der Ventilschieber 70 in der Neutralstellung befindet. Wenn der Ventilschieber 70 infolge der die hydraulische Druckkraft übersteigenden Federkraft der Feder 114 in eine Stellung gedrückt wird, in welcher der Steuersteg 100 den Auslaßanschluß 96 öffnet, um eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Einlaßanschluß 94 und dem Auslaßanschluß 96 herzustellen, dann gelangt der Hydraulikdruck von dem Einlaßanschluß 94 in die Flüssigkeitsleitung 97 und steigt an. Infolgedessen wird die Ausgleichsvorrichtung 74 ebenfalls in die Stellung gedrückt und in dieser Stellung gehalten, in welcher sich der Ventilschieber 70 in der Neutralstellung befindet. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Ausgleichsvorrichtung 74 in einer Stellung, die in einem Abstand von der Ausgangsstellung angeordnet ist, wobei der Abstand der Verschiebung des Zapfens 88 und damit

AB

des Lenkers 86 multipliziert mit dem Faktor ■ entspricht und wobei der Gelenkhebel 80 um den Zapfen 82 gedreht wird. Zu diesem Zeitpunkt entspricht der Hydraulik-

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druck in den Flüssigkeitsleitungen 33 und 97 einem Drosseldruck P_th/ welcher gleich ist der Kraft F der Feder 114 geteilt durch die Fläche D der rechten Stirnseite des Kolbens 112, auf welche der in der Flüssigkeitsleitung 97 herrschende Hydraulikdruck wirkt/ so daß sich ergibt P_tn = — . Da die Kraft der Feder 114 gleich der Federkonstante multipliziert mit dem Federweg der Feder und infolgedessen der Bewegung des Lenkers 86 ist, steigen die Kraft der Feder 114 und infolgedessen der Drosseldruck an bzw. nehmen ab mit einer Zunahme und einer Abnahme der Verschiebung des Lenkers 86. Da die Verschiebung des Lenkers 86 annähernd proportional zur Verschiebung des Gaspedals 92 ist, ist der Drosseldruck annähernd proportional zur Verschiebung des Gaspedals 92 und damit zum Öffnungsgrad der Drosselklappe 90. Dieses Verhältnis zwischen dem Drosseldruck P^_n und dem Öffnungsgrad S ist mit einer durchgezogenen Linie in die Fig.3 eingetragen.

Das Drosselventil 22 kann auch derart konstruiert und montiert sein/ daß sich der Ventilschieber 70 in einer in der Fig.2 gezeigten Ausgangsstellung befindet, in welcher der Steuersteg 100 den Auslaßanschluß 96 öffnet und sich zwischen dem Einlaßanschluß 94 und dem Auslaßanschluß 96 befindet, wenn das Gaspedal 92 losgelassen wird und sich infolgedessen das Drosselklappenventil 90 in seiner vollen Öffnungsstellung befindet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der in der Flüssigkeitsleitung 33 herrschende Drosseldruck Null, da die Flüssigkeitsleitung 33 über den Ablaufanschluß 104 druckentlastet ist.. Ein solcher Zustand dauert so lange an, bis das Gaspedal 92 um einen solchen Betrag niedergedrückt wird, daß das Drosselklappen-

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ventil 90 um einen bestimmten Betrag a geöffnet wird und daß der Ventilschieber 70 von der Ausgangsstellung hinter die Neutralstellung bewegt wird. V/enn dies geschehen ist, dann verschließt der.Steuersteg 100 die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Auslaßanschluß 96 und dem Ablaufanschluß 104 und öffnet die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Einlaßanschluß 94 und dem Auslaßanschluß 96, so daß der hydraulische Druck in die Flüssigkeitsleitungen 33 und 97 geleitet wird und den Kolben 112 entgegen der Kraft der Feder 114 verschiebt. Es ergibt sich daraus, daß sich der Ventilschieber 70 in der Neutralstellung befindet und der Kolben 112 in einer Stellung, die von der Stellung des Gaspedals 92 abhängig ist, so daß in den Flüssigkeitsleitungen 33 und 97 ein Drosseldruck erzeugt wird, der einem Drosselklappenöffnungsgrad a entspricht, wie dies in der Fig.3 dargestellt ist.

Die Länge der Bohrung 66 kann derart gewählt sein, daß sich die Ausgleichsvorrichtung 74 in der linken oder äußersten Stellung in Bezug auf die Fig.2 befindet, in welcher das linke Stirnende des Kolbens 112 gegen die linke Stirnwand der Bohrung 66 anliegt, wenn sich der Ventilschieber 70 in der Neutralstellung befindet und das Gaspedal 92 zur Erzielung einer großen Beschleunigung fast ganz niedergetreten ist. Wenn"das Gaspedal 92 bei diesem Ausführungsbeispiel über den vorbeschriebenen Punkt für eine·annähernd maximale Leistung hinausbewegt wird, dann verbleibt der Ventilschieber 70 in einer Stellung, die einen Abstand von der Neutralstellung aufweist und bei welcher der dem Leitungsdruck entsprechende Hydraulikdruck als Drosseldruck in die Flüssigkeitsleitungen 33 und 97 geleitet wird, weil der Gelenkhebel 8O mit Hilfe des

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Lenkers 86 um den als ersten Drehpunkt dienenden Zapfen 84 gedreht wurde. Wenn also das Drosselklappenventil 90 über den Punkt, bei welchem die Drosselklappe annähernd voll geöffnet ist,hinaus bewegt wird, dann wird das 1-2 Schaltventil über die Flüssigkeitsleitung 33 mit dem Leitungsdruck versorgt, der gegenüber dem normalen Drosseldruck sprunghaft angestiegen ist und als Kick-down-Druck wirkt, um den Kick-down-Zustand des Getriebes einzuschalten. Das Verhältnis zwischen dem Kick-down-Druck P_tk und dem Öffnungsgrad des Drosselklappenventils 90, wenn sich dieses im Bereich seiner vollen Öffnungsstellung befindet, ist in der Fig.3 mit gestrichelten Linien eingezeichnet. Das bei diesem Ausführungsbeispiel durch das Schaltventil 20 erzielbare Schaltschema für das automatische Getriebe weist einen Kick-down-Abschnitt auf, bei welchem die Drehzahlen der automatischen Schaltstufen im jenseits der annähernden Öffnungsstellung des Drosselklappenventils 90 gelegenen Bereich sprunghaft ansteigen, wie dies durch die strichpunktierten und gestrichelten Linien in Fig.4 dargestellt ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu entnehmen, daß der Vorteil eines gemäß der Erfindung konstruierten Drosselventils darin besteht, daß die zum Betätigen oder Niederdrücken eines Gaspedals benötigte Kraft dadurch wesentlich verringert ist, daß das Drosselklappenventil einerseits mit einem von dem Gaspedal betätigten Ventilschieber und andererseits mit einem von dem Hydraulikdruck betätigten Kolben ausgestattet wird und daß die hydraulische Differentialkraft, die den Ventilschieber entgegen der von einem Gelenkhebel ausgeübten Kraft zu verschieben versucht.

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annähernd auf Null reduziert v/ird.

Ein weiterer Vorteil eines gemäß der Erfindung konstruierten Drosselventils besteht darin, daß ein mit dem Drosselventil ausgestattetes hydraulisches Steuersystem für ein automatisches Getriebe ohne ein zusätzliches Ventil für eine sprunghafte Reduzierung des Drosseldrucks auskommt, welches den Drosseldruck z.B. während des Motorbetriebes mit einem geringen Drosselklappenöffnungsgrad auf Null reduziert, so daß die Konstruktion des hydraulischen Steuersystems infolgedessen vereinfacht wird, wenn das Drosselventil derart ausgelegt wird, daß ein Ventilschieber 70 gegenüber der Neutralstellung verschoben ist und ein Steuersteg 100 die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Einlaßanschluß 94 und dem Auslaßanschluß 96 verschließt, bis das Drosselklappenventil des Motors um einen bestimmten Betrag geöffnet wird.

Ein gemäß der Erfindung konstruiertes Drosselventil besitzt ferner den Vorteil, daß ein mit dem Drosselklappenventil ausgestattetes hydraulisches Steuersystem für ein automatisches Getriebe ohne ein Kick-down-Ventil auskommt und ohne Flüssigkeitsleitungen, die ein Schaltventil und das Kickdown-Ventil und eine den Leitungsdruck führende Flüssigkeitsleitung mit dem Kick-down-Ventil verbinden, so daß die Konstruktion des hydraulischen Steuersystems vereinfacht ist, wenn das erfindungsgemäße Drosselklappenventil eingebaut wird, welches außerdem als Kick-down-Ventil wirkt, wenn das Drosselklappenventi.,1 derart ausgelegt ist, daß lediglich die Größe oder Länge der Bohrung 66 entsprechend gewählt wird, um den Hub oder die Verschiebung des Kolbens 112 zu begrenzen.

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Claims

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Patentansorüche

TJ Drosselventil für ein hydraulisches Steuersystem S eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes, das von einer Antriebseinrichtung angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet , daß ein Hebel (80) vorgesehen ist, der an einer ersten Stelle (C) schwenkbar an einem die Beschleunigung der Antriebseinrichtung steuernden Steuerglied (92) angelenkt ist, daß an dem· Hebel an einer sich in Hebellängsrichtung im Abstand zur ersten Stelle befindlichen zweiten Stelle (A) ein Ventilschieber (70) schwenkbar angelenkt ist, der in eine konstante Neutralstellung einstellbar ist, in welcher der in einer Flüssigkeitsleitung (33, 97) herrschende Hydraulikdruck gleich einem von der Stellung des Steuergliedes abhängenden Drosseldruck ist, und der eine Zuleitung und eine Ableitung eines Hydraulikdruckes in und aus der Flüssigkeitsleitung ermöglicht, um in der Flüssigkeitsleitung eine Zunahme bzw. eine Abnahme des Hydraulikdruckes zu bewirken, wenn der Ventilschieber in einer zur Neutralstellung im Abstand befindlichen Stellung angeordnet ist, daß an dem Hebel an einer sich in Hebellängsrichtung im Abstand zur ersten und zweiten Stelle befindlichen dritten Stelle (B) ein kolben (76, 112) schwenkbar angelenkt ist, daß eine Feder (114) vorgesehen ist, die gegen den Kolben drückt und eine Bewegung des

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Kolbens durch den Hebel verhindert, wenn das Steuerglied in eine die Ausgangsleitung der Antriebseinrichtung vergrößernde Richtung bewegt wird, daß der Hebel mittels des Steuergliedes gegenüber dem Kolben verschwenkbar ist, so daß der Ventilschieber in eine Richtung aus der Neutraisteilung heraus verschoben wird, wenn eine Verstellung des Steuergliedes in eine die Ausgangsleitung der Antriebseinrichtung vergrößernde Richtung erfolgt, und daß der Kolben von dem in der Flüssigkeitsleitung herrschenden Hydraulikdruck beaufschlagt ist und bewirkt, daß der Ventilschieber bei einer Zunahme und Abnahme des Hydraulikdruckes in der Flüssigkeitsleitung die Neutralstellung einnimmt.
2. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet t daß die durch den Hydraulikdruck auf den Ventilschieber (70) ausgeübte Differentialkraft, die der Kraft des Hebels (80) zur Verschiebung des Ventilschiebers entgegenwirkt, annähernd Null ist.
3. Drosselventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ventilschieber (70) in seiner Ausgangsstellung im Abstand zur Neutralstellung in einer Stellung befindet, in v/elcher er eine Zuleitung eines Hydraulikdruckes in die Flüssigkeitsleitung (33, 97) so lange unterbindet, bis das Steuerglied (92) in eine bestimmte Stellung, bewegt ist, in welcher die Antriebseinrichtung eine Leistung abgibt (Fig.2).

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4. Drosselventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (76, 112) von dem in der Flüssigkeitsleitung (97) herrschenden und die Kraft der Feder (114) übersteigenden Hydraulikdruck in einer äußeren Stellung gehalten wird, und daß der Ventilschieber (70) durch die Schwenkung des Hebels (80) mittels des Steuergliedes (92) um den Kolben herum in einer Stellung gehalten wird, in welcher der in der Flüssigkeitsleitung herrschende Hydraulikdruck dem zum Schaltventil (20) geleiteten Druck entspricht, wenn das Steuerglied über eine im Bereich der maximalen Leistung der Antriebseinrichtung liegenden Stellung hinaus bewegt wird.
5. Drosselventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein Ventilgehäuse (60) vorgesehen ist, welches eine Ventilkammer (62) und eine Bohrung (6*4, 66) aufweist, daß die Ventilkammer mit einem Einlaßanschluß (94) ausgestattet ist, durch welchen ein Hydraulikdruck in die Ventilkammer geleitet wird, sowie mit einem Auslaßanschluß (96), welcher mit der Flüssigkeitsleitung (33, 97) und einem Ablaufanschluß (104) verbunden ist, daß der Ventilschieber (70) in der Ventilkammer gleitend gelagert ist und im Abstand zueinander angeordnet einen ersten und einen zweiten Steuersteg (98, 100) mit gleichem Durchmesser aufweist, zwischen welchen eine Ringnut (102) angeordnet ist, die mit dem Einlaßanschluß in Verbindung steht, daß der zweite Steuersteg den Auslaßanschluß verschließt, wenn sich der

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Ventilschieber in der Neutralstellung befindet, und den Auslaßanschluß öffnet/ um eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Einlaßanschluß und dem Auslaßanschluß herzustellen, wenn der Ventilschieber in die eine Richtung bewegt wird, und um eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Auslaßanschluß und dem Ablaufanschluß herzustellen, wenn der Ventilschieber in die andere Richtung bewegt wird, daß der Kolben (76, 112) in der Bohrung gleitend gelagert ist und die Feder (114) zwischen dem Kolben (112) und einer von dem Hebel (80) entfernten Stirnseite der Bohrung (66) angeordnet ist, daß die Bohrung einen Anschluß (116) aufweist, der an der dem Hebel zugewandten Stirnseite der Bohrung liegt und mit der Flüssigkeitsleitung (97) in Verbindung steht, so daß der in der Flüssigkeitsleitung herrschende Hydraulikdruck in einen Raum geleitet wird, der sich zwischen dem Kolben und der letzteren Stirnseite der Bohrung befindet, und daß sich der Kolben in einer von der Stellung des Steuergliedes (92) abhängenden Stellung befindet, wenn der Ventilschieber die Neutralstellung einnimmt.

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