DE2828229A1

DE2828229A1 - Fluid level monitor for automatic transmission - has float-operated switch active only in neutral and park settings

Info

Publication number: DE2828229A1
Application number: DE19782828229
Authority: DE
Inventors: Joern Dipl Ing Milte
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1978-06-28
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1980-01-10

Abstract

The monitor is linked to the gear selector setting so that the indication is inhibited in the drive setting where fluid is used in the torque converter. The system provides a simple level control which can be seen from the dashboard. A low level warning light only is used in a simple design or a level indicator for more sophisticated systems. The control can be fitted to most automatic transmissions.

Description

Vorrichtung zur Überwachung des Flüssigkeits- Device for monitoring the liquid

standes im Automatik-Getriebe eines Kraftfahrzeuges Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsstandes der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art. standes in the automatic transmission of a motor vehicle The invention refers to a device for monitoring the liquid level of the im The preamble of claim 1 referred to in Art.

Die Getriebeautomatik eines Kraftfahrzeuges besteht üblicherweise aus dem Planetengetriebe mit verschiedenen Schaltelementen, wie zum Beispiel Kupplungs- und Bremselementen, der Getriebesteuerung, dem hydrodynamischen Drehmomentwandler mit Pumpen-, Leit- und Turbinenrad und dem mit den Antriebsrädern in Verbindung stehenden Achsantrieb. Planetengetriebe, Getriebesteuerung und Drehmomentwandler werden dabei durch eine hydraulische Pumpe gemeinsam mit einer als ATF-Flüssigkeit (Automatic Transmission Fluid) bezeichnete Spezialflüssigkeit versorgt, welche einerseits für Schmierung und Kühlung sorgt, andererseits in der Getriebesteuerung als Steuerflüssigkeit für die Steuerung der Schaltzeitpunkte und zur Druckbeaufschlagung der hydraulischen Servoelemente (Kuppl.,Bresen) dient, sowie im Drehmomentwandler zur Übertragung der Drehkraft des Pumpenrades auf das Turbinenrad erforderlich ist.The automatic transmission of a motor vehicle usually exists from the planetary gear with various shift elements, such as clutch and braking elements, the transmission control, the hydrodynamic torque converter with pump, guide and turbine wheel and that in connection with the drive wheels stationary final drive. Planetary gear, transmission control and torque converter are used by a hydraulic pump together with an ATF fluid (Automatic Transmission Fluid) called special fluid, which on the one hand provides lubrication and cooling, on the other hand in the transmission control as a control fluid for controlling the switching times and for applying pressure to the hydraulic Servo elements (clutch., Bresen) are used, as well as in the torque converter for transmission the rotational force of the pump wheel is required on the turbine wheel.

Für den einwandfreien Betrieb des Automatik-Getriebes ist es daher von entscheidender Bedeutung, daß stets ausreichend ATF-Flüssigkeit zu Verfügung steht, da andernfalls nicht nur eine ungenügende Schmierung und Kühlung die Folge wäre, sondern das Automatik-Getriebe als solches nicht mehr oder nur fehlerhaft funktionieren würde.It is therefore essential for the correct operation of the automatic transmission It is of vital importance that there is always sufficient ATF fluid available because otherwise not only insufficient lubrication and cooling will result would be, but the automatic transmission as such is no longer or only faulty would work.

Ein einwandfreies Automatik-Getriebe verbraucht im Gegensatz zum Beispiel zu einem Verbrennungsmotor im Fahrbetrieb kein Öl. Bei oberflächlicher Betrachtungsweise erscheint es daher zunächst nicht unbedingt erforderlich, den ATF-Flüssigkeitsstand problemlos messen zu können. Im Hinblick darauf, daß ein zu niedriger Flüssigkeitsstand jedoch die Funktionsunfähigkeit des Automatik-Getriebes zur Folge hat, wird die Bedeutung einer unkomplizierten, ständigen und schnellen Überwachungsmöglichkeit sehr schnell klar.In contrast, for example, a flawless automatic transmission consumes no oil to an internal combustion engine while driving. With a superficial view it does not seem necessary to check the ATF fluid level to be able to measure easily. In view of the fact that the liquid level is too low However, the inoperability of the automatic transmission will result in the The importance of an uncomplicated, constant and fast monitoring option clear very quickly.

Ublicherweise ist zur Kontrolle der ATF-Flüssigkeit ein Peilstab vorgesehen, der durch ein besonderes Rohr in das Planetengetriebegehäuse eingeführt ist und an dem - wenn er aus dem Getriebegehäuse herausgezogen wird - der ATF-Flüssigkeitsstand zwischen einer Minimum- und Maximummarke abgelesen werden kann. Das Rohr dient dabei gleichzeitig als Einfüllöffnung für die ATF-Flüssigkeit. Da der Peilstab so angeordnet werden muß, daß er einerseits an einer für die Messung geeigneten Stelle in das Automatik-Getriebe, nämlich in das Planetengetriebegehäuse, hineinragt und andererseits zur Überprüfung des Standes stets von außen gut zugänglich sein muß, ergeben sich bei den verschiedenen Fahrzeugtypen mitunter verhältnismäßig komplizierte Rohrleitungsverläufe und verhältnismäßig lange Peilstäbe. Für die verschiedenen Fahrzeugtypen mit im Prinzip gleichem Automatik-Getriebe sind daher häufig unterschiedliche Öleinfüllrohre und Peilstäbesowie unterschiedlich ausgebildete olwannen erforderlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur überwachung des Flüssigkeitsstandes im Automatik-Getriebe eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, mit der einerseits zuverlässig, sehr genau und unkompliziert signaisiert wird, wenn der ATF-Flüssigkeitsstand einen im Hinblick auf die Bewahrung der Funktionsfähigkeit des Getriebes nicht zu' untsr;chreitenden minimalen Wert erreicht hat, und der andererseits den konstruktiven Aufwand für diese Überwachung entscheidend verringert.A dipstick is usually provided to check the ATF fluid, which is inserted into the planetary gear housing through a special tube and on which - when pulled out of the gearbox housing - the ATF fluid level can be read between a minimum and maximum mark. The pipe is used for this at the same time as a filler opening for the ATF fluid. Because the dipstick is so arranged must be that it is on the one hand in a suitable place for the measurement in the Automatic transmission, namely into the planetary gear housing, protrudes and on the other hand must always be easily accessible from the outside to check the stand, arise in the various vehicle types, the pipeline routes are sometimes relatively complicated and relatively long dipsticks. For the various vehicle types with im The principle of the same automatic transmission are therefore often different oil filler tubes and dipsticks as well as differently designed oil pans are required. Of the The invention is based on the object of a device for monitoring the liquid level to create in the automatic transmission of a motor vehicle, with which on the one hand reliably, is signaled very precisely and uncomplicated when the ATF fluid level reaches a with regard to the preservation of the functionality of the gearbox not to be inferred has reached the minimum value, and on the other hand the design effort for this monitoring is significantly reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved.

Die Verwendung eines elektrischen Flüssigkeits-Niveau-Kontrollschalters im Kraftfahrzeugbau ist ansivh bekannt. Abgesehen von der Verwendung eines solchen Schalters zur Signalisierung des Bremsflüssigkeitsstandes ist es insbesondere auch bekannt,mit Hilfe eines solchen Schalters unmittelbar bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges den Ölstand des Motor-Getriebes zu signalisieren. Die dort herrschenden Verhältnisse sind jedoch mit denen eines Automatik-Getriebes nicht ohne weiteres vergleichbar. Beim Motor-Getriebe ist der Öl stand nur bei stehendem Motor eineutig zu messen. Bei einem Automatik-Getriebe kann der für die einwandfreie Funktionsfähigkeit maßgebliche minimale ATF-Flüssigkeitsstand dagegen nicht gemessen werden, wenn das Automatik-Getriebe außer Betrieb ist. Die ATF-Flüssigkeit im Drehmomentwandler steht nämlich mit der ATF-Flüssigkeit im Flanetengetriebehäuse und der Getriebesteuerung in Verbindung, so daß bei nicht in Betrieb befindlichem Automatik-Getriebe ein Teil der ATF-Flüssigkeit aus dem höher gelegenen Wandlergehäuse des Drehmomentuzdlers in das Planetengetriebegehäuse fließt und dort einen - bezogen auf das in Betrieb befindliche Automatikgetriebe - zu hohen Flüssigkeitsstand vortäuscht.The use of an electric liquid level control switch ansivh is known in the automotive industry. Apart from the use of such a In particular, it is also a switch for signaling the brake fluid level known, with the help of such a switch immediately when starting up the motor vehicle to signal the oil level of the engine gearbox. The prevailing conditions there however, cannot be easily compared with those of an automatic transmission. In the case of an engine gearbox, the oil level can only be measured exactly when the engine is not running. In the case of an automatic transmission, this can be decisive for the proper functioning On the other hand, minimum ATF fluid level cannot be measured when using the automatic transmission is out of order. The ATF fluid in the torque converter is in fact with the ATF fluid in the flange gear housing and the transmission control in connection, so that when the automatic transmission is not in operation, some of the ATF fluid from the higher converter housing of the torque converter into the planetary gear housing flows and there one - based on the automatic transmission in operation - Pretends that the fluid level is too high.

Andererseits ist es auch nicht ohne weiteres möglich, den ATF-Flüssigkeitsstand zuverlässig im Fahrbetrieb zu messen, weil durch Beschleunigungs-, Brems- und Zentrifugalkräfte ebenfalls ein verfälsohter Flüssigkeitsstand gemessen werden lrürde. Nur dann, wenn einerseits das Automatik-Getriebe in Betrieb genommen ist und andererseits Beschleunigungs -, Brems- und Zentrifugalkräfte ausgeschaltet sind, ist mittels eines Niveau-Kontrollschalters eine zuverlässige Aussage über den Flüssigkeitsstand möglich.On the other hand, it is not easily possible to check the ATF fluid level can be measured reliably while driving because of acceleration, braking and centrifugal forces a falsified liquid level would also be measured. Only if on the one hand the automatic transmission is in operation and on the other hand acceleration -, Braking and centrifugal forces are switched off by means of a level control switch a reliable statement about the liquid level is possible.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles werden die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erläutert.Based on an embodiment shown in the drawing the invention and advantageous embodiments of the invention are explained.

In der Zeichnung zeigen in scnematischer Darstellung Figur 1 eine geschnittene Teilansicht des Planetengetriebegehäuses mit einem eingebauten Flüssigkeits-Niveau-Kontrollschalters, Figur 2 eine Details des Kontrollschalters wiedergebende Schnittdarstellung und Figur 3 eine weitere Detaildarstellung des Kontrollschalters.In the drawing, FIG. 1 shows a schematic representation sectional partial view of the planetary gear housing with a built-in liquid level control switch, FIG. 2 shows a sectional view showing details of the control switch, and FIG Figure 3 shows a further detailed representation of the control switch.

Im Innern des Planetengetriebegeiiäuses 1 des Automatik-Getriebes ist ein elektrischer Flüssigkeits-Niveau-Kontrollschalter 2 angeordnet, welcher in die Öl- bzw. ATF-Flüssigkeits-Wanne 15 hineinragt. Der Kontrollschalter besteht im wesentlichen aus einem Schwimmerkörper 3 und einem zur Führung und Lagerung dieses Schwimmerkörpers dienenden vertikal verlaufenden Trägerrohr 4. Dieses ist in einer Durchgangsbohrung 9 (Figur 3) des Planetengetriebegehäuses 1 gelagert. Wie Figur 3 zeigt erfolgt die Fixierung des Trägerrohrs 4 sowie die obere Abdichtung der Durchgangsbohrung 9 mittels eines 0-Dichtungsringes 8, welcher einerseits in eine am oberen Ende des Trägerrohrs 4 vorgesehene Ringnut 7 eingelassen ist und sich andererseits in einer außenseitigen Erweiterung 10 der Durchgangsbohrung 9 abstützt. Der äußere Abschl ds Durchgangsbohrung 9 sowie die Festlegung des Dichtungsringes 8 erfolgt mittels eines deckelförmigen Abdeckblechs 11, welches beispielsweise mit einer Schraube 12am Planetengetriebegehäuse 1 festgeschraubt sein kann.Inside the planetary gear unit 1 of the automatic transmission an electrical liquid level control switch 2 is arranged, which protrudes into the oil or ATF fluid pan 15. The control switch exists essentially of a float body 3 and one for guiding and storing this Float body serving vertically extending support tube 4. This is in a Through hole 9 (Figure 3) of the planetary gear housing 1 mounted. Like figure 3 shows the fixation of the support tube 4 and the upper sealing of the through hole 9 by means of an O-sealing ring 8, which on the one hand in a at the upper end of the Support tube 4 provided annular groove 7 is embedded and on the other hand in a external extension 10 of the through hole 9 is supported. The outer closure ds through hole 9 and the determination of the sealing ring 8 is carried out by means of a lid-shaped cover plate 11, which for example with a screw 12 can be screwed to the planetary gear housing 1.

Auf dem Schwimmkörper 3 ist ein beispielsweise ringförmiger Dauermagnet 5 angeordnet, welcher mit einem im Innern dea Trägerrohrs 4 befindlichen elektrischen Schalter zusammenwirkt, und zwar in der Weise, daß zwei normalerweise voneinander getrennte elektrische Kontakte 13 unter der Wirkung des Dauermagneten aneinander zur Anlage kommen und damit eine elektrische Verbindung herstellen, wenn der Dauermagnet 5 sich in Höhe dieser elektrischen Kontakte 13 befindet.On the floating body 3, for example, an annular permanent magnet is 5 arranged, which with an inside dea support tube 4 electrical Switch interacts, namely in the Way that two normally separate electrical contacts 13 under the action of the permanent magnet come to rest against each other and thus establish an electrical connection, if the permanent magnet 5 is located at the level of these electrical contacts 13.

In Figur 2 sind diese Kontakte der Übersichtlichkeit wegen noch geöffnet eingezeichnet. Solche magnetisch betätigbaren elektrischen Schalter sind unter dem Namen Reed-Schalter bekannt. Die elektrischen Anschlußkabel 6 des elektrischen Schalters 14 sind im Innern des Trägerrohres 4, das beispielsweise ein Messingrohr sein kann, nach außen geführt. In den Figuren 1 und 3 sind die äußeren Anschlüsse angedeutet. Diese werden mit einer elektrischen Schaltungsanordnung, die unter anderem eine elektrische Spannungsquelle sowie Kontrolleuchten oder Anzeigegeräte enthält, verbunden. Die Lage des elektrischen Schalters 14 im Trägerrohr 4 und die Lage des Dauermagneten 5 auf dem Schwimmkörper 3 werden nun so aufeinander abgestimmt, daß der Schaltvorgang der elektrischen Kontakte 13 gerade dann bewirkt wird, wenn sich der Schwimmkörper 3 in Höhe des zulässigen minimalen ATF-ldssigkeitsstandes im Planetengetriebegehäuse befindet. So lange der Flüssigkeitsstand höher ist, sind die elektrischen Kontakte 13 geöffnet, so daß über die elektrische Schaltungsanordnung kein Warnsignal abgegeben wird. Es versteht sich, daß der Dauermagnet 5 so ausgebildet und angeordnet sein muß, daß auch bei unter dem minimal zulässigen Flüssigkeitsstand liegenden Slüssigkeitsständen noch das Schließen der elektrischen Kontakte 13 gewährleistet ist.In FIG. 2, these contacts are still open for the sake of clarity drawn. Such magnetically operated electrical switches are under the Known name of reed switch. The electrical connection cable 6 of the electrical switch 14 are inside the support tube 4, which can be, for example, a brass tube, outwards. In FIGS. 1 and 3, the external connections are indicated. These are connected to an electrical circuit arrangement which, among other things, includes a electrical voltage source and control lights or display devices contains connected. The position of the electrical switch 14 in the support tube 4 and the position of the permanent magnet 5 on the float 3 are now coordinated so that the switching process the electrical contacts 13 is brought about when the float 3 in the amount of the minimum permissible ATF fluid level in the planetary gear housing is located. As long as the liquid level is higher, the electrical contacts are 13 open, so that no warning signal is emitted via the electrical circuit arrangement will. It goes without saying that the permanent magnet 5 can be designed and arranged in this way must, that even if the liquid level is below the minimum permissible liquid level the closing of the electrical contacts 13 is still guaranteed.

Die Kontakte 13 des elektrischen Schalters 14 sind elektrisch in Reihe zu einem nicht weiter dargestellten elektrischen Sperrschalter geschaltet, welcher räumlich im Bereich des Wählhebels des Fahrzuges untergebracht ist und derartig angeordnet ist, daß er nur in der Neutralstellung (N) oder in der Parkstellung (P) des Wählhebels geschlossen ist. Solcher Schalter ist stets bei einem Automatik-Fahrzeug vorhanden. Er dient der Anlaßsperre in allen Wählbereichen außer X und P. Dadurch ist gewährleistet, daß eine Anzeige über einen ausreichenden oder nicht ausreichenden AXF-Flüssigkeitsstand nur dann abgegeben wird, wenn daB Automatik-Getriebe in Betrieb - der Fahrzeugmotor treibt die ATF-Pumpe des Getriebes an - ist und wenn außerdem das Fahrzeug sich im Stillstand befindet. Im Hinblick darauf, daß das Volumen der ATF-Flüssigkeit temperaturabhängig ist, kann es auch zweckmäßig sein, in Reihe zum vorerähnten Sperrschalter und den Kontakten 13 des elektrischen Schalters 14 zusätzlich einen Thermoschalter zu schalten, dessen normalerweise geöffneten Kontakte nur dann, wenn die ATF-Flüssigkeit ihre zumindest annähernde Betriebstemperatur aufweist, geschlossen sind.The contacts 13 of the electrical switch 14 are electrically in series switched to an electrical lock switch, not shown, which is spatially housed in the area of the selector lever of the vehicle and such is arranged that it is only in the neutral position (N) or in the parking position (P) the selector lever is closed. Such a switch is always on an automatic vehicle available. It is used to block the starter in all dialing ranges except for X and P. This means it is guaranteed that an indication of a sufficient or insufficient AXF fluid level is only released when the automatic transmission is in operation - the The vehicle engine drives the transmission's ATF pump - is and also when the vehicle is at a standstill. In view of, It can also be expedient that the volume of the ATF liquid is temperature-dependent be in series with the aforementioned lock switch and contacts 13 of the electrical Switch 14 to also switch a thermal switch, its normally open Contacts only when the ATF fluid is at least approaching its operating temperature has, are closed.

Durch die vorgeschlagene Vorrichtung zur Überwachung des ATF-Flüssigkeitsstandes wird die Funktionssicherheit des Getriebeautomaten stark erhöht, weil einerseits die Möglichkeit und dadurch die Bereitschaft zur Kontrolle des Flüssigkeitsstandes stark erhöht wird und weil andererseits eine Kontrolle tatsächlich nur dann möglich ist, wenn für die Funktionstüchtigkeit des Getriebes maßgebliche Betriebsverhältnisse vorliegen. Darüberhinaus ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß der konstruktive Aufwand verringert wird, weil der benötigte Flüssigkeits-Niveau-Kontrollschalter auch an versteckten beziehungsweise verbauten, das heißt von außen nicht ohne weiteres zugänglichen Stellen des Automatik-Getriebes eingebaut werden kann, weil dieser Schalter einerseits für die laufende Überwachung des Flüssigkeitsstandes nicht zugänglich sein muß und andererseits bei eintretenden Defekten (Flüssigkeitsverlust) das Automatik-Getriebe sowieso demontiert werden muß. Kompliziert verlaufende Rohrleitungen zur Einführung von Peilstäben etc. entfallen.With the proposed device for monitoring the ATF fluid level the functional reliability of the automatic transmission is greatly increased because on the one hand the possibility and thus the willingness to control the liquid level is greatly increased and because, on the other hand, control is actually only possible then is when the operating conditions are decisive for the functionality of the gear unit are present. In addition, there is the essential advantage that the constructive Effort is reduced because the required liquid level control switch also on hidden or built-in ones, that is, from the outside, not without further ado accessible places of the automatic transmission can be installed because of this On the one hand, the switch for the ongoing monitoring of the liquid level is not accessible must be and on the other hand in the event of defects (loss of fluid) the automatic transmission has to be dismantled anyway. Complicated pipelines for introduction of dipsticks etc. are omitted.

Einfüllöffnungen für die ATF-Flüssigkeit können an beliebiger geeigneter Stelle des Automatik-Getriebes vorgesehen werden. Möglich ist es beispielsweise, für die Befüllung des Automatik-Getriebes mit ATF-Flüssigkeit seitlich am Planetengetriebegehäuse eine verschließbare Bohrung vorzusehen, die in der Höhe so angeordnet sein kann, daß sie gleichzeitig als Kontrolle für den maximalen Flüssigkeitsstand dient.Filling openings for the ATF fluid can be at any suitable Place of the automatic transmission. It is possible, for example, for filling the automatic gearbox with ATF fluid on the side of the planetary gearbox housing to provide a closable hole, which can be arranged in height so as to that it also serves as a control for the maximum fluid level.

Claims

CLAIMS f device for monitoring the liquid level in the Automatic transmission of a motor vehicle, characterized in that inside of the planetary gear housing (1) of the automatic transmission a known per se, one Electric liquid level control switch having a float body (3) (2) is arranged, which is electrically in series with one in the area of the selector lever of the vehicle, only closed in the neutral (N) or parking (P) position electrical lock switch is switched.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the liquid level control switch (2) has a float body (3), which on a vertically into the interior of the Planetary gear housing (1) protruding support tube (4) out and stored is and carries a permanent magnet (5) which is arranged with inside the support tube (4) magnetically actuated contacts (13) (reed contacts) of an electrical switch (14) cooperates in such a way that that this is under manufacture of an electrical connection when the float (3) is at the height of the minimum permissible liquid level, with the carrier tube (4) also serves to pull the cable (6) of the electrical switch (2) out of the Lead out planetary gear (1).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the upper End of the support tube (4) hanging into the planetary gear housing (f) Has annular groove (7) into which an O-sealing ring (8) is embedded that the Carrier tube (4) receiving bore (9) of the planetary gear housing (1) on the outside has an annular extension (10) in which the O-sealing ring (8) with the support tube (4) and supported by a lid-shaped cover plate (11) is closed to the outside.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that at least approximately the temperature of the automatic transmission fluid Thermal switch on the control switch (2) and the locking switch electrically in series is switched.