DE2631702A1

DE2631702A1 - Regelsystem fuer ein automatisches getriebe

Info

Publication number: DE2631702A1
Application number: DE19762631702
Authority: DE
Inventors: John Saxon Ivey
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1975-07-14
Filing date: 1976-07-14
Publication date: 1977-02-03
Also published as: CA1042684A; FR2318352A1; DE2631702C3; JPS5211369A; FR2318352B1; GB1501304A; US3995727A; DE2631702B2; JPS5942178B2; AU1518476A; AU497195B2

Description

Regelsystem für ein automatisches Getriebe

Die Erfindung betrifft ein Regelsystem für ein automatisches Getriebe, welches eine Quelle geregelten Strömungsmitteldrucks und ein Schieberventil enthält, welches das Übersetzungsverhältnis des Getriebes ändert, indem es den Druck von einer ersten Friktionseinrichtung abläßt und eine zweite Friktionseinrichtung einrückt, indem es dieser Druck zuführt.

Wenn z.B. bei automatischen Getrieben eine Friktionskupplung verwendet wird, um ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis einzustellen, hat sich herausgestellt, daß die meiste Hitze beim Einrückzyklus der Kupplung erzeugt wird. Zu dieser Zeit kann eine Beschädigung und Übererwärmung der Kupplungsplatten stattfinden. Bisher wurden verschiedene Geräte entwickelt, mit denen dieses Problem gelöst jwerden sollte. Z.B. wurde der Druck zu den Schmiermittelkanälen lauf einer kontinuierlichen Basis erhöht; es wurde eine größere An-

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-τ τ cy *>

zahl Kupplungsplatien vorgesehen, um so für eine stärkere Wärmedissipation zu sorgen? die Wärmedissipation wurde erhöht, indem die Kupplungsplatten mit Nuten versehen wurden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Regelsystem für automatische Getriebe zu schaffen, bei dem eine überhitzung der Kupplungsplatten beim Einrücken vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die .im Hauptanspruch beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils eines

hydraulischen Regelsystems für ein automatisches Getriebe, welches das verbesserte Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung enthält;

Fig. 2 eine Darstellung, welche die Druckveränderungen

zeigt, die durch das Ventil gemäß der vorliegen- '■ den Erfindung herbeigeführt werden.

! In Fig. 1 ist ein automatisches Ventil 41 ο zur Erhöhung des Schmielr-

■ '■

mittelzustroms, ein 2-3-Schieberventil 38, eine Friktionsbremse B-1, ein Zwischenlauf-Modulationsventil 42, ein logisches Ventil 6o, ein Drosselregelventil 62, ein Kupplungsmechanismus C-2, ein

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Akkumulator 48 für den Kupplungsmechanismus C-2 und eine Leitung 74, welche eine Quelle geregelten Strömungsmitteldrucks enthält/ gezeigt. Außerdem führt die Leitung 31 ο Strömungsmitteldruck dem 2-3-Schieberventil 38 zu. Die Leitung 33o ist eine Druckversorgungsleitung für die Kupplung C-2, die den Druck von der Leitung 31ο empfängt, wenn sich das 2-3-Schieberventil 38 in die nach oben geschobene "3"-Stellung bewegt. Die Druckleitung 332 verbindet die Kupplung C-2 mit dem Akkumulator 48 und macht dadurch den Einrückvorgang der Kupplung C-2 weicher. Die Leitung 332 verbindet die Leitung 33o mit der Kupplung C-2 über das Drosselregelventil 52. Die öffnung 218 des Ventils 42 empfängt den Auslaß-Strömungsmitteldruck von der Bremse B-1, wenn diese ausgerückt werden soll.

Das Ventil 41 ο enthält eine Bohrung 412, die in einem Ventilkörper für ein automatisches Getriebe vorgesehen ist. Die Bohrung 412 besitzt einen vergrößerten Abschnitt 414; in der Bohrung 412 ist ein Ventilschieber 416 angeordnet, auf dem sich zwei Stege 418 und 42o identischer Größe befinden. Am rechten Ende des Ventilschiebers 416 befindet sich, wie in Fig. 1 gezeigt, ein größerer Steg 422, der vom Bohrungsabschnitt 414 aufgenommen wird. Im Abschnitt 414 befindet sich eine Feder 423, welche den Steg 422 berührt und den Ventilschieber 416 nach links drückt. Die Ventilbohrung 412 enthält die Öffnungen 424, 426, 428, 43o und 432. Die öffnungen 424 und 428 sind mit einer Schmiermittelleitung 44o verbunden; die öffnung 426 ist mit der Leitung 74 verbunden, die zur Quelle geregelten Strömungsmitteldrucks führt. Die Leitung 432

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ist über eine Auslaßleitung 442 mit der Öffnung 218 des Ventils 42 verbunden. Die Leitung 442 besitzt einen Zweig 444, über den die öffnung 218 mit dem nxht dargestellten Strömungsmittelsumpf verbun⁴-•denwerden kann. Eine Drossel 445 ist in der Leitung 444 vorgesehen. Die Leitung 44o'ist mit der Hauptschmiermittelleitung 446 des Getriebes verbunden, welche die Kupplung C-2 schmiert, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Die Kupplung C-2 enthält das umlaufende Gehäuse 45o. Ein Kolben 452 wird von dem Gehäuse aufgenommen und bildet zusammen mit dem Gehäuse 45o eine Strömungsmittelkammer 454, welche Strömungsmitteldruck aufnehmen kann. Die Leitung 332 ist, wie dargestellt, über das Ventil 52 mit der Leitung 33o verbunden. Eine Strömungsmittelöffnung 456 ist im Kupplungsgehäuse 45o dargestellt. Sie ist mit der Leitung 332 verbunden und kann Strömungsmitteldruck der Kammer 454 zuführen, um so die Kupplung C-2 einzurücken. Eine Reihe von Kupplungsplatten 458 ist innerhalb des Gehäuses 45o vorgesehen. | Diese können alternativ mit dem Gehäuse 45o und mit einem umlaufenden Element 46o des Getriebes verbunden werden. Eine Schmier- j

j mittelöffnung 46 2 ist im Gehäuse 45o vorgesehen; sie ist mit den j

j Schmiermittelleitungen 44o und 446 verbunden. Über sie wird schmie|-

j

j rendes Strömungsmittel den Kupplungsplatten 458 zugeführt. Eine | ■ i

\ Öffnung 464 ist in dem umlaufenden Element 46o vorgesehen, welche I

: das Schmiermittel von der Öffnung 462 zu den Kupplungsplatten 458 i führt. i

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Im allgemeinen ist die Betriebsweise des Regelsystems derart, daß im zweiten Gang des Regelsystems die Bremse B-I durch Druck einge-j rückt ist, der über die Druckleitung 31o empfangen wird und durch j das 2-3-Schieberventil in dessen nach unten geschobener, unterer Stellung, die in Fig. 1 gezeigt ist, vermittelt wird. Wenn sich das 2-3-Schieberventil in seine nach oben geschobene, obere Stellung bewegt, wird der Strömungsmitteldruck aus der Leitung 31o mit!

der Leitung 33o verbunden; das Strömungsmittel strömt durch die Lei tung 322 zum Akkumulator 48 und zur Leitung 332, wodurch die Kupplung C-2 eingerückt wird. Gleichzeitig wird der Strömungsmitteljdruck aus der Bremse B-I ausgelassen, wodurch diese ausgerückt wirf!

In dieser allgemeinen Umgebung wird das besondere Ventil 4Io eingefügt; es sorgt für eine erhöhte Kühlung der Kupplung C-2. Die Arbeitsweise des Ventils 41o, mit der diese zusätzliche Kühlung er- j

zielt wird, ist folgendermaßen. Wenn die Bremse B-I bei der 2-3- j Verschiebung abgelassen werden soll, d.h., wenn die Kupplung C-2 ! eingerückt werden soll, bewegt sich das 2-3-Schieberventil in sein^ oberste Stellung, die in Fig. 1 dargestellt ist. In dieser Stellung verbindet es die Leitungen 316 und 318, so daß der Druck an der Bremse B-I über das Ventil 4 2 von der Leitung 318 zur Öffnung 218 geführt wird. Der Auslaßdruck an der öffnung 218 strömt durch die Leitung 44 2 und die Öffnung 432 und wirkt auf den grossen Steg 4 22 des Ventils 41ö. Dadurch wird das Ventil 4Io in seine aktive Stellung bewegt , die in Fig. 1 gezeigt ist. In dieser wird der geregelte Leitungsdruck auf der Leitung 74 durch die Öffnungen 426

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und 4 28 in die Leitung 44o geführt. Der Druck in der Leitung 44o !wird auf diese Weise über die Öffnungen 46 2 und 464 der Kupplung I j

je—2 geführt und erzeugt auf diese Weise einen erhöhten Schmiermit-j !telzufluß zu den Kupplungsplatten 458, wenn die Kupplung C-2 eingejirückt wird. (

IEs ist also zu erkennen, daß eine zeitweilige Erhöhung des Schmierr

j i

!mittelZustroms zu den Kupplungsplatten 458 geschaffen wird. Diese } ι [

,Versorgung mit erhöhtem Zustrom und Strömungsmitteldruck ist nur I ιmomentan, da der Druck aus der Leitung 74, welcher der Leitung 44o '-. zugegeben wurde, auch auf das Ende des Stegs 418 über die Öffnung 424 wirkt. Nach einer bestimmten Zeitverzögerung wirkt er auf den Ventilschieber 416 und bewegt diesen nach rechts in seine inaktive Stellung gegen die Kraft der Feder 423, was die Öffnung 426 !versperrt und den Zustrom zusätzlichen Strömungsmittels zum Schmja:

imittelkreis 44o unterbricht. Diese Zeitverzögerung ergibt sich da-j

j l

j durch, daß beim Ablassen des Drucks aus der Bremse B-I eine Zeit

lang ein verhältnismäßig hoher Druck in der Leitung 44 2 vorliegt, j Dies beruht auf der Wirkung der Drosselstelle 445. Dieser verhält-Inismäßig hohe Druck hält den Ventilschieber 416 in seiner aktiven Stellung, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, bis der Druck in der Lei tung 442 durch die Drossel 445 dissipiert ist.

Die zeitliche Beziehung zwischen dem Ablassen des Strömungsmitteldrucks über die Öffnung 218 aus der Bremse B-I und dem zusätzlichen Schmiermittelfluß in der Leitung 44o ist in Fig. 2 dargestellt.

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Dort sind die Druckveränderungen in der Leitung 44o und der Druck an der Bremse B-I-, der in der Öffnung 218 und in der Leitung 44 2 j vorliegt, dargestellt.

In Fig. 2 sind für Zeit oder Druck keine besonderen Werte angegebeiji, da diese Werte je nach den Erfordernissen des Getriebes verändert j werden können. Es ist zu erkennen, daß, beginnend mit der Zeit Null, der Schmiermitteldruck zunächst auf seinem normalen, geringen Wert und der Druck an B-I auf einem hohen Xiert ist, der B-I eingerückt halt. Die Linie Y-Y bezeichnet den Zeitpunkt, an dem sich das 2-3-Schieberventil bewegt und die Kupplung C-2 einrückt und den Druck von der Bremse B-I abläßt, wie dies bei einer 2-3-Verschiebung der Fall ist. Wie in der Darstellung gezeigt, beginnt der Druck anßer Bremse B-I sofort abzufallen. Gleichzeitig steigt aufgrund der Wirkung des Ventils .4Io der Druck im Schmiermittelkreis 44o stark j

an, wie dies in der Fig. gezeigt ist. Dadurch wird ein zusätzliche]: Zustrom zu den Kupplungsplatten 458 erzeugt. Wenn jedoch das Ventil 41o in seine inaktive Stellung zurückgekehrt ist, nimmt die Erjhöhung des Schmiermitteldrucks allmählich ab, bis am rechten Ende der Zeitskala, die in Fig. 2 dargestellt ist, der Schmiermitteldruck in der Leitung 44o auf seinen normalen Wert zurückgekehrt ist.

Die Größe der Stege, die am Ventilschieber 416 und am Ventil 41o verwendet werden, kann variiert werden. Dadurch wird das Ansprechverhalten des Ventils verändert und die Zeit variiert, die das Ven

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- 8 til benötigt, um aus seiner aktiven Stellung, in der sich ein er-

höhter Schmiermittelzustrom ergibt, in seine inaktive Stellung zu j gelangen, in der dieser erhöhte Schmiermittelzustrom abgeschnitten,}

wird. Wenn z.B. die Größe des Stegs 418 verglichen mit der Größe des Stegs 422 erhöht wird, kehrt das Ventil 41o schneller in seines inaktive Stellung zurück als sonst. Außerdem ist festzuhalten, daß; das besondere Ventil 4Io in jedem hydraulischen Regelsystem verwenidet werden kann, wo ein Friktionselement abgelassen und ein weiteres Friktionselement eingerückt werden soll, wenn ein Wechsel vorgenommen wird. Die besondere, dargestellte Umgebung, die hier ange führt wird, soll nur die Betriebsweise des Ventils 41o in einer be sonderen hydraulischen Regelung zeigen; der Fachmann kann leicht erkennen,wie dieses Ventil arbeitet und einem existierenden, hydraulischen Regelsystem zugefügt werden kann.

Anstelle das Ventil 4Io dazu zu verwenden, den Schmiermitteldruck und -zustrom in der Schmiermittelleitung 446 zu erhöhen, was den Schmiermitteldruck und -strom durch das ganze Schmiersystem des Getriebes erhöht, kann das Ventil 4Io dazu verwendet werden, Schmilermittel der Kupplung C-2 zu allen Zeiten direkt zuzuführen. Bei di ser Konfiguration ist das Ventil 41o identisch gebaut, wie das in Fig. 1 dargestellte Ventil, mit der Ausnahme, daß der Steg 42o kleiner als der Steg 418 ist. Dadurch wird eine Kraft erzeugt, die der Kraft entgegenwirkt, welche vom Druck in der Leitung 44o erzeugt wird, der durch die Öffnung 424 auf das Ende des Steges 418 wirkt. Auf diese Weise ergibt sich eine Bauweise, bei der

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normalerweise ein geregelter niedriger Druck aus der Leitung 74 bereitgestellt v/ird, der normalen S chraieranf orderungen genügt. i Bei dieser Konfiguration wäre die Leitung 44o direkt mit der Öff- | nung 46 2 verbunden; die Schmiermittelleitung 446 wäre nicht mit der Öffnung 44o oder der Leitung 44o verbunden. ;

Bei dieser Konfiguration bewegt ebenso wie bei der oben beschriebeinen Bauweise der Auslaßdruck in der Leitung 44 2 zeitweise den Ven-*

ti !schieber 416 in Fig. 1 nach links. Dadurch v/ird der volle Leitungsdruck aus der Leitung 74 in die Leitung 44o eingelassen. Die Bauweise eines Ventils 41o für diese Betriebsart ist nicht besonders gezeigt, da nur eine Veränderung der Steggröße des Ventils 41o oder der Kraft, die von der Feder 423 erzeugt wird, erforderlich ist. Es wird für überflüssig gehalten, zusätzliche Figuren zu zeigen, die allein Variationen in der Größe des Stegs und/oder ! der Feder darstellen.

Aus dem Obigen folgt, daß die vorliegende Erfindung in besonderer und außerordentlich vorteilhafter Weise verhindert, daß die Kupplungsplatten beschädigt und überhitzt werden. Dies geschieht, indem ein zusätzlicher Schmiermittelzustrom und -druck zeitweilig während des Einrückens der Kupplungsplatten zugegeben wird. Dem Fachmann ist bekannt, daß beim Einrücken der Kupplungsplatten in der Kupplung die meiste Wärme erzeugt wird und daß es wichtig ist, zu dieser Zeit überschüssiges Öl über die Blatten zu spülen. Es

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ist dabei jedoch unerwünscht, die Hauptdrucklinie eines Getriebes mit einzelnen Kupplungsplatten die ganze Zeit zu verbinden, da bei kontinuierlichem Bespülen der Platten Turbulenzen erzeugt werden, welche zusätzliche LeistungsVerluste im Getriebe hervorrufen.

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Claims

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Patentansprüche

l.i Regelsystem für ein automatisches Getriebe, welches eine Quelle j geregelten Strömungsmitteldrucks und ein Schieberventil enthält, welches das übersetzungsverhältnis des Getriebes verändert, indem es den Druck von einer ersten Friktionseinrichtung abläßt und eine zweite Friktionseinrichtung einrückt, indem es dieser Druck zuführt, gekennzeichnet durch ein Schmiermittelventil (41o), welches mit dem Schieberventil (38) und der Quelle geregelten Drucks (74,31o) verbunden ist, wobei die zweite Friktionüeinrichtung (C-2) einen Schmiermittelverteiler (46 2) aufweist, welcher Schmieröl den Kupplungsplatten (458) in dieser Einrichtung zuführt, wobei das Schmiermittelventil (41o) außerdem mit j

I dem Schmiermittelverteiler (46 2) verbunden ist und mit einer Auslaßleitung (442) verbunden ist, welche den Strömungsmitteldruck aus der ersten Friktionseinrichtung (B-I) abführt, wobei der anfängliche hohe Wert des Druckes in der Auslaßleitung (442 der auf das Schmierventil (4lo) wirkt, wenn der Druck über die Auslaßleitung (442) abgelassen wird, verursacht durch das Schiejberventil (38), wenn die zweite Friktionseinrichtung (C-2) eingerückt werden soll, das Schmierventil (4lo) in eine Stellung bewegt, in der die Quelle geregelten Druckes momentan mit dem Schmiermittelverteiler (462) verbunden ist, wodurch zeitweilig ein erhöhter Zustrom von Strömungsmittel zu den Kupplungsplatten

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(458) erzeugt wird und so ein vergrößerter Schmiermittelzufluß zu den Kupplungsplatten (458) bei deren Einrücken sichergestellt wird.
2. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Quelle geregelten Ströraungsraitteldrucks (74,31o) so mit dem Schmierventil (41o) verbunden ist, daß sich dieses in eine Stelj lung bewegt, Ln der es die Strömung zur Kupplung (C-2) nach einer anfänglichen Zeitverzögerung unterbricht.
3. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmierventil (41o) einen Steg (422) mit großem Querschnitt aufweist, der mit der Auslaßleitung (442) verbunden ist und mittels dessen der Strömungsmitteldruck in der Auslaßleitung

(442) das Schmierventil (41o) in die Stellung bewegt, in der die Quelle geregelten Strömungsmitteldrucks (74,31o) mit der Friktionseinrichtung (C-2) verbunden ist.
4. Regelsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle geregelten Strömungsrnitteldrucks (74,31o) in der aktiver Stellung des Schnferventils (41o) am gegenüberliegenden Ende des Schmierventils (41o) verbunden ist, wodurch das Schmierventil (41o) in seine inaktive Stellung zurückgestellt wird.

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