DE2943398A1

DE2943398A1 - Gangwechsel-steuereinrichtung fuer automatische getriebe

Info

Publication number: DE2943398A1
Application number: DE19792943398
Authority: DE
Inventors: Mutsumi Kawamoto; Nobuaki Miki
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1978-10-28
Filing date: 1979-10-26
Publication date: 1980-05-08
Also published as: US4346627A; JPS6135423B2; JPS5560749A; GB2033985A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schiebe- bzw. Gangwechsel-Steuereinrichtung für ein automatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge und insbesondere eine Gangwechsel-Steuereinrichtung für ein automatisches Getriebe, bei der eine gute Zeitsteuerung des hydraulischen Servobetriebes beim Gangwechsel erreichbar ist und die Vermeidung unerwünschter Stöße beim Gangwechsel möglich ist.

Bei einer Gangwechsel-Steuereinrichtung für ein automatisches Getriebe mit einem Drehmomentenwandler sind herkömmlich eine Anzahl von Sammlern in einem Hydraulikkreis vorgesehen zur Oldruckeinstellung in einer Übergangsstufe vom Beginn bis zum Ende des Gangi%echsel ?_c Jedoch ist, weil die Druckzuordnung, die von dem Sammler gesteuert ist, begrenzt ist, eine optimale hydraulische Einstellung zur Stoßverhinderung während des gesamten Betriebsbereiches nicht erreichbar.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Gangwechselsteuereinrichtung für ein automatisches Getriebe mit einer Einrichtung zur Stoßsteuerung bzw. -verhinderung anzugeben.

Gemäß der Erfindung enthält eine Gangwechselsteuereinrichtung für ein automatisches Getriebe ein Druckhalteventil, das mit Drucköl versorgt ist und eine 01kammer_; wobei das Drucköl mit einem Öldurchtritt oder einer Ölleitung zwischen einem Schiebe- oder Gangwechselventil und einer Ölservoeinrichtung verbunden ist und wobei Leitungsdruck der Ölkammer zugeführt wird, und ein Strömungssteuerventil, das die Abgabe des Drucköls des Druckhalteventils einschränkt, wobei Öl über ein Vorstufen-Gangwechselventil abgegeben wird,

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nachdem der Öldruck in der freizugebenden Oldruckservoeinrichtung beim Gangwechsel in der bestimmten Zeit gehalten worden ist, in der die in der Vorstufe eingreifenden Elemente gelöst sind und andere eingreifende Elemente betrieben werden können, ohne dabei über die Einwegkupplung eines automatischen Getriebes zu gehen.

Die Erfindung gibt eine Gangwechselsteuereinrichtung für ein automatisches Getriebe an, bei der eine gute Zeitsteuerung bei Betrieb der hydraulischen Servoeinrichtung beim Gangwechsel erreichbar ist. Die Erfindung gibt weiter eine Gangwechselsteuereinrichtung für ein automatisches Getriebe an, bei der beim Gangwechsel ohne Durchgang durch die Einweg-Ttuppiung eine gute Zeitsteuerung des Betriebes der hydraulischen Servoeinrichtung beim Gangwechsel erreichbar ist,

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten

Au .sführungjsbei spiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. Ϊ eine schematiscne Darstellung eines automatischen Getriebes für vier Vorwärtsgange und einen Rückwärtsgang, die durch eine Steuereinrichtung gemäß der Erfindung steuerbar sind,

Fig. 2 ein Öldruck-Schaltbild einer hydraulischen Steuereinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Griindkonzepts einer Steuereinrichtung für ein ■automatisches Getriebe gessäß der Erfindung,

Fig« 3 ein Blockschaltbild einer elektrischen Steuereinrichtung für eine Steuereinrichtung des automatischen Getriebes zum Steuern der hydraulischen Steuereinrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. k den Öldruck-Verlauf eines Stoß-Schutzventils,

Fig. 5 eine Darstellung der Änderung des Öldrucks einer hydraulischen Servoeinrichtung der hydraulischen Steuereinrichtung gemäß Fig. 2.

Fig. 1 zeig^ in schema ti se her oder Skelettdarstellung ein automatisches hydraulisches Getriebe für vier Vorwärtsgänge bzw. -Xahrstxifen und einen Rückwärtsgang bzw. eine -fahrstufe sowie m±i einer Overdrive-Einrichtung {S)

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Das automatische Getriebe weist einen Drehmomentenwandler 1, einen Overdrivemechnnismus 2 und ein Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlswechselgetriebe für k Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang auf und ist so ausgebildet, daß es durch eine Öldrucksteuereinrichtung gemäß Fig. 2 steuerbar ist. Der Drehmomentenwandler

I weist in ansich bekannter Weise eine Pumpe 5» eine Turbine und einen Stator 7 (Leitrad) auf, wobei die Pumpe 5 mit einer Kurbelwelle 8 einer Maschine und die Turbine 6 mit einer Turbinenwelle 9 verbunden sind. Die Turbinenwelle 9 dient als Abtriebswelle, die auch als Antriebswelle des Overdrivemechanismus 2 dient und die mit einem Träger 10 oder Steg eines Planetengetriebes verbunden ist. Ein Planetenrad \k, das vom Träger

10 drehbar getragen ist, ist in Eingriff mit einem Sonnenrad

II und einem Hohl- oder Ringrad 15·

Eine Mehrscheibenkupplung 12 und eine Einwegkupplung 13 sind zwischen dem Sonnenrad 11 und dem Träger 10 angeordnet, und weiter ist eine Mehrscheibenbremse 19 zwischen dem Sonnenrad

11 und einem Gehäuse oder Overdrivebehälter 16 angeordnet, der

den Overdrivemechanismus 2 enthält.

Das Ringrad 15 des Overdrivemechanismus 2 ist mit einer Antriebswelle 23 des Geschwindigkeitswechselgetriebes 3 verbunden. Eine Mehrscheibenkupplung 2k ist zwischen der Antriebswelle 23 und einer Zwischenwelle 29 vorgesehen,und zusätzlich dazu ist eine Mehrscheibenkupplung 25 zwischen der Antriebswelle 23 und einer Sonnenradwelle 30 vorgesehen. Eine Mehrscheibenbremse 26 ist zwischen der Sonnenradwelle 30 und einem Getriebegehäuse l8 vorgesehen. Ein Sonnenrad 32 auf der Sonnenradwelle 30 bildet ein zweireihiges Planetengetriebe, deren eine aus einem Träger 33 1 einem Planetenrad Jk auf dem Träger 33 und einem Ringrad 35 in Eingriff mit dem Planetenrad "}k gebildet ist und deren andere durch einen anderen Träger 36, ein Planetenrad 37 und ein Ringrad 38 in Eingriff mit dem Planetenrad 37 gebildet ist. Das Ringrad 35 des anderen Planetengetricbes ist mit der Zwischenwelle 39 verbunden. Zusätzlich ist der Träger 33 dieses Planetengetriebes mit dem Ringrad 38 des anderen Planetengetriebes verbunden, wobei dieser Träger und dieses Ringrad mit einer Ab-

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triebsvrelle 39 verbunden sind. Eine Mehrscheibenbremse 2? und eine Einwegkupplung 28 sind zwischen dem Träger 36 des anderen Planetenrades und dem Getriebegehäuse l8 vorgesehen.

Ein solches automatisches und hydraulisches Getriebe mit einer Overdriveeinrichtung bildet eine Anordnung, bei der das Eingreifen oder Einrücken bzw. das Lösen des Eingriffs oder Ausrücken jeder Kupplung und Bremse mittels einer weiter unten ausführlich erläuterten Öldruck-Steuereinrichtung erreichbar ist, abhängig von der MaschineTiausgangsleistung und der ,Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei ein Gangwechsel bezüglich vier Vorwärtsgeschwindigkeitstufen einschließlich einer Overdrivestufe {Ό/Ό) oder ein Gangwechsel bezüglich einer Rückwärtsantriebsstufe mittels Handumschaltung durchführbar ist.

•Tabelle I zeigt die Schiebe stellung bzw. die Gangwechselstellung und den Betriebszustand der Kupplungen und Bremsen:

In der Tabelle bedeutet das Zeichen O₃ daß die Kupplung oder die Bremse eingerückt tzw. in Eingriff sind, und das Zeichen x, daß sie ausgerückt bzw. außer Eingriff sind.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer öldrucksteuerschaltung in der Öldrucksteuereinrichtung, vobei die Kupplungen und Bremsenl2,I9,2k,26 und 2? des erläuterten automatischen Getriebes selektiv betreibbar sind, wobei gleichzeitig eine automatische oder manuelle Druckregelung beim Geschwindigkeitswechsel bzw, beim Gangwechsel an der Steuereinrichtung für ein automatisches Getriebe gemäß der Erfindung erreicht wird.

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Tabelle I

CO

O OO cn OD

Reibeingriffs- Einheit	Be-	1.	Be reich	Kupp lung 12	Kupp lung 2't	Kupp lung 2 5	Bremse 19	Bremse 26	Bremse 27	Einweg kupp	Cinweg- kupp-
Gangwechsel-\ stellung \	reich 3	2.	0	X	X	X	X	0	lung 13	lung 28
Parkstel- lung(P)	V) -μ 51 „...	3.	0	X	0	X	X	0
Rückwärts stellung (R)	t ^Be- o reich ^> 2	O/D	0	X	X	X	X	X	Eingriff	Eingriff
Neutral stellung (N)	1.	0	0	X	X	X	X
	2.	0	0	X	X	0	X	Eingriff	Eingriff
	3.	0	0	0	X	X	X	Eingriff	Freilauf
U	1. 2.	X	0	0	0	X	X	Eingriff	Freilauf
	0	0	X	X	X	X	Freilauf	Freilauf
0	0	X	X	0	X	Eingriff	Eingriff
0	0	0	X	X	X	Eingriff	Freilauf
0 0	0 0	X X	X X	X 0	X X	Eingriff	Freilauf
; ο	0	X	X	X	0	Eingriff Eingriff	Eingriff Freilauf
Eingriff	Eingriff

vo

CO

CO 00

Die Öldr-ucksteuerschaltung besteht aus einem Ölbehälter 100, einer Ölpumpe 101, einem Druckregelventil 200, einem Hand- Gangwechselventil 210, einem 1-2-Gangwechselventil 220, einem 2-3-Gangwechselventil 230, einem 2-3-Gangwechselhilfsventil 2^0, einem 3-^-Gangwechselventil 250, einem Gangwechsel-Übergangssteuerventil 260, einem Druckeinstellmagnetventil 32O, einem Durchsatz- oder Strömungssteuerventil 33O» «inen Entspannungsventil 350 sowie einem Druckhalteventil 36O und einemStrömungssteuerventil 3^0 gemäß der Erfindung, wobei darüber hinaus Öldurchtritte oder Ölleitungen vorgesehen sind, die die Abstände zwischen den verschiedenen Ventilen überbrücken und diese miteinander verbinden.

Bas vom Ölbehälter IQO mittels der Ölpumpe 101 geförderte oder gepumpte Öl wird über einen Öldurchtritt 102, wobei es durch das Druckregelventil 200 auf den geeigneten Öldruck eingestellt ist, gefördert.

Das Hand-Gangweehselventii 2IO ist rait einem Schiebe- oder Gang— wechselhebel verbunden, der am Fahrersitz angeordnet ist, Tind das Geschwindigkeitswechselgetriebe wird durch Handbetätigung des Sangwechselventi1s 210 gemäß dem Bereich des Ganghebels in jede der Stellungen P,R,N,D,3|2 bzw. L verschoben.

Wenn der Ganghebel in der Stellung N ist, wird der öldurchtritt 1Ö2 geschlossen und ist lediglich die Kupplung 12 in Eingriff. Vean der Ganghebel in der Stellung D ist, ist der Öldurchtritt 102 mit einem Öldurchtritt 1O4 verbxmden. Wenn der Ganghebel in den Stellungen 3 und 2 ist_t ist der Öldurchtritt 1O2 mit den Ölihirchtritten IO3 u«d 1O4 verbunden» Wenn der Ganghebel in der Stellung L ist, ist der Öidurchfcriti 1O2 siit den Öldurchtritt en 1O3,1O%,1O5 und 106 verbunden, Wenn der Ganghebel in der Stellung H ist, ist der Öldurchtritt 1O2 mit den Öldurchtritten 103,105, IO6 und I07 verbunden.

Bin Bruckregelj&agneiveiitil 300 erreicht eine Unterbrecherfunktion in der festgelegten Periode durch ein iiapuisföraiiges Ausgangs-

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signal einer weiter unten erläuterten elektrischen Steuerschaltung. Wenn die Leistung bzw. der Strom zum Magnetventil 30 abgetrennt wird, tritt Öldruck in einem Öldurchtritt IO8 auf, der über eine Öffnung 302 mit dem Öldurchtritt 102 verbunden ist, durch das Schließen eines Lochs 301. Wenn das Magnetventil 3OO erregt ist, wird eine Öldruckänderung des Verlaufes gemäß Fig. k beim Gangwechsel erzeugt durch die Abgabe oder Abführung des Drucköls in einen Öldurchtritt bzw. den Ölbehälter 100 von einer Ölabführöffnung 3O3 durch das Öffnen des Lochs 3OI.

Wenn der Strom zu einem 2-3-Gangwechselmagnetventil 3IO abgetrennt wird, kann Öldruck in einem Öldurchtritt 109 entstehen, der über eine Öffnung 312 mit dem Öldurchtritt 10^ verbunden ist, durch das Schließen eines Lochs 3H- Wenn das Magnetventil 3IO erregt ist, wird Drucköl in dem Öldurchtritt I09 über eine Ölabführöffnung 313 durch Öffnen des Lochs 3II abgeführt.

Wenn der Strom zum Magnetventil 320 für den 1-2-Gangwechsel und den 3-'i-Gangwechsel abgetrennt wird, kann Öldruck in einem Öldurchtritt 110 aufgebaut werden, der über eine Öffnung 322 mit dem Öldurchtritt 10^έ verbunden ist, durch das Schließen eines Lochs 321. Wenn das Magnetventil 320 erregt ist, wird Drucköl im Öldurchtritt 110 über die Abführöffnung 323 durch Öffnen des Lochs 32I abgeführt.

Tafel 2 zeigt die Beziehung zwischen der Erregung und der Entregung der Magnetventile 310 und 320 und dem jeweiligen Gangwechselzustand:

Tafel II

Gangwe chsel-Stellung	N	1	2	3 · ■ ■ 4
Magnetventil 3IO	X	0	0	X X
Magnetventil 320	X	0	X	0 χ

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In der Tafel II ist durch O der Erregungszustand und durch χ der Entregungszustand bezeichnet.

Das Gangwechsel-Ubergangssteuerventil 260 besitzt einen Schieberkolben 262,hinter dem an einer Seite eine Feder 26l vorgesehen ^ eine Hydraulikölkammer 263, die mit dem Öldurchtritt IO8

verbunden ist, eine erste Dnicköleinstellkammer 26^i, eine zweite

eine
Drucköleinstellkammer 265 und zweite Hydraulikölkammer 267, wo-"bei der Öldruck der ersten Drucköleinstellkammer 26^ übej" eine Öffnung 266 rückgeführt bzw. rückgekoppelt ist. Das Übergangssteuerventil 260 ändert den Oldruckverlauf, der* in der Kydraulikölkammer 263 erzeugt ist, die mit dem Öldurchtritt IO8 verbunden ist, bei geschwindigkeitsabhängiger Verschiebung in die Stellung des Schieterkolbens 2f>2 durch Bewegung aufgrund des Öldrucks in der HydraulikÖ!kammer 263,des Öldrucks in der zweiten Hydraul ikölkammer 26? und der elasti sehen Kraft der Feder 26l. Im Vorwärtsgang stellt das t'bfirgaKgssteuerveintil 26O die Öffnungsfläche einer mit dem Öldurchtritt iOk und einer Ölabführöffnung verbundenen Ölzuführöffnung ein und stellt den Öldruck in einem Öldurchtritt 111 in der ersten Drucköleinstellkasaser 26^ ein. Im Rückwärtsgang stellt das Ubergangssteuerventil 26Ο die Öffnungsflache einer Olzuführöffining ein, die mit einem Öldurchtritt 121 verbunden ist, der mit einem Öldurchtritt 1Ό7 über das Strößiungssteuerventil 33G und einer Olabführöffnung 271 verbunden ist mid stellt den Öldruck des Öldurcfitritts 121 in der zweiten Drucköieinstellkammer 265 ein. Das iJbergangssteuerventil 260 erreicht das Einrücken der Kupplung 25 und verhindert einen Stoß oder Buck beim Gangwechsel.

Zusätzlich dazu ist die zweite Hydraulikölkammer 267 nicht stets unbedingt notwmdig für die Erfindung, jedoch kann der eingestellte Oldruckverlauf beim Vorwärtsgang besser gesteuert werden und "wird die Schutzwirktmg; gegenüber Stoß oder Huck beim Gangwechsel erhöht durch das Rückführen des Öldrucks in der ersten Drucke inst el ikaajsjer 264 zur zweiten Hydraulikölkammer 267.

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Das 2-3-Gangwechselventil 23O besitzt einen Schieberkolben 232, hinter dem an einer Seite eine Feder 23I angeordnet ist. Im ersten Gang und im zweiten Gang wird, da das Magnetventil 3IO erregt ist und kein Öldruck im Öldurchtritt 109 erzeugt ist, der Schieberkolben 232 durch die Feder 23I in die in der Figur linken Seite versetzt. Im dritten und im vierten Gang wird, weil das Magnetventil 3IO erregt ist, Öldruck in dem Öldurchtritt IO9 und einer Ölkammer 233 erzeugt und wird der Schieberkolben 232 nach rechts verschoben (Fig.2).

Das 1-2-Gangwechselventil 220 besitzt einen Schieberkolben 222, hinter dem an einer Seite eine Feder 221 angeordnet ist. Im ersten Gang und im dritten Gang ist das Magnetventil 320 erregt und wird kein Öldruck in dem Öldurchtritt HOerzeugt, so daß der Schieberkolben 222 durch die Feder 221 nach rechts versetzt ist (Fig. 2). Im zweiten Gang und im vierten Gang ist das Magnetventil 32O entregt, wird Öldruck in dem Öldurchtritt 110 und einer Ölkammer 223 erzeugt und wird der Schieberkolben 232 nach links verschoben (Fig.2).

Das 2-3-Gangwechselhilfsventil 240 besitzt einen Schieberkolben 2^2, hinter dem eine Feder 2^1 angeordnet ist. Im ersten und im zweiten Gang wird Öldruck im Öldurchtritt 102 einer Ölkammer 2^3 zugeführt und wird der Schieberkolben 2^2 nach links verschoben (Fig.2). Im dritten Gang und im vierten Gang tritt der Öldruck in einem mit dem Öldurchtritt 102 verbundenen Öldurchtritt 122 in eine Ölkammer 2kh ein und wird der Schieberkolben 2^0 an der rechten Seite festgelegt (Fig.2).

Das 3-'*-Gangwechselventil 250 besitzt einen Schieberkolben 252, hinter dem eine Feder 251 angeordnet ist. Im ersten Gang und im zweiten Gang wird Öldruck einer Ölkammer 253 von einem Öldurchtritt I33 zugeführt, der mit dem Öldurchtritt 102 verbunden is^ und wird der Schieberkolben 252 an der linken Seite (Fig.2) festgelegt. Im dritten Gang ist der Öldurchtritt II3 mit dem Öldurchtritt IO3 durch das Wandern des Schieberkolbens 2^2 des 2-3-Gangwechselhilfsventils 2^0 verbunden,und wenn das Hand-

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Gangwechselventil 210 in der Stellung D ist, wird der Öldruck in der Ölkammer 253 abgeführt. Im vierten Gang ist das Magnetventil 320 entregt, wird Öldruck im Öldurchtritt 110 und einer Ölkammer 254 aufgebaut und wird der Schieberkolben 252 nach rechts (Fig.2) verschoben.

Das Druckhalteventil 3&Q besitzt einen Schieberkolben 362, hinter dem eine Feder 3&1 an einer Seite angeordnet ist und ist mit einer Öldrucksammelkammer 3^4 versehen, die mit einem Öldurchtritt Il6 verbunden ist, der mit dem 1-2-Gangwechselventil 220 und der Bremse 26 verbunden ist, sowie mit einer Ölkammer 3^3? die mit dem öldurchtritt 104 verbunden ist.

Ein Strömungssteuerventil "}kQ weist eine Öffnung 341 mit einem Rückschlagelement und eine lcleine Öffnung 3^2 auf. Es ist mit de« 2-3-Gangwecnselventil 23O über einen Öldurchtritt 114 und mit dem 1-2-Gangwechselventil 220 über einen Öldurchtritt 115 verbunden,

Die Wirkungsweise dieser Öldruckschaltung wird im Folgenden erläutert.

In der Stellang N des Hand-Gangwechselventils 2IO sind die Magnetventile 300,310 und 32O entregt und rückt der Leitangsdruck des Öldurcntritts 3O2 die Kupplung 12 über Öldurchtritte II7 und Ιΐβ ein« Wenn das Hand-Gangwechselventil 21Ο von Hand in die Stellung P im ersten Gang verschoben wird, wird Druckol der Kupplung 24 und dem Druckhalteventil 36Ο über den Öldurchtritt 104 zugeführt und wird ein Druck,der zum sanften Einrücken der Kupplung 24 geeignet ist, während einer konstanten Zeit aufrecht erhalten bis zur Druckansammlung in der ölkammer 364. Bei dem 1-2-Gangwechsel führt das Magnetventil 3OÖ eine Umschaltung in der festgelegten Periode während einer konstanten Zeit von beispielsweise 2 s durch und ändert sich der Öldruck in der Ölkammer 263 wie in Fig. 4 dargestellt. Das Drucköl, dessen Druelc in der ersten Druckül einst el !kammer 264 gemäß dieser Änderung des Öldrucks eingestellt worden ist,

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rückt eine Bremse 26 über die Öldurchtritte 111 und 114, das Strömungssteuerventil 3^0 gemäß der Erfindung und die Öldurchtritte 115»Il6 ein. In diesem Fall erfolgt die Druckölzufuhr schnell über beide Offnungen 3^1 und 3^2 im Strömungssteuerventil 3^0· Simultan mit dem Einrücken der Bremse 26 erfolgt der Beginn des Druckaufbaus bzw. der Druckansammlung in der Druckölsammelkammer 364 des Druckhalteventils 36O, die mit dem Öldrucktritt II6 verbunden ist und wird der Schieberkolben 362 durch die Feder 36I und den Öldruck im Öldurchtritt II6 nach rechts (Fig. 2) bewegt.

Bei dem 2-3-Gangwechsel werden zunächst das Magnetventil entregt, der Schieberkolben 332 des 2-3-Gangwechselventils 23O nach rechts (Fig.2) verschoben und der Öldurchtritt 111 mit einem Öldurchtritt II9 und dem Öldurchtritt IO7 verbunden. Bei einem 2-3-Gangwechsel erfolgt dieser über keine Einweg, kupplung zu einer Kupplung von einer Bremse, weshalb es notwendig ist,einen Leerlauf von Zahnrädern und den Stoß bzw. das Rucken beim Gangwechsel zu vermeiden derart, daß der Einrückzustand der Bremse 26 während einer konstanten Zeit aufrecht erhalten ist bis zum Beginn des Einrückens einer Kupplung. Die Fläche der kleinen Öffnung 3^2 des Strömungssteuerventils 3^0, das Volumen der Druckölsammelkammer 364, der Elastizitätsmodul der Feder 36I sind so gewählt, daß sie dem Stoßverlauf beim Gangwechsel folgen, weshalb das Ausrücken der Bremse 26 dadurch erreicht wird, daß der Einrückzustand durch die kleine Öffnung 342 des Strömungssteuerventils 340 und die Feder 361 und dem Öldruck im Öldurchtritt 104 am Druckhalteventil 360 während einer optimalen Zeit gehalten wird, beispielsweise 0,5s. Danach wird das Magnetventil 3IO erregt, wird der Schieberkolben 222 des 1-2-Gangwechselventils 220 nach rechts (Fig.2) verschoben und wird der Öldurchtritt II6 mit einer Ölabführöffnung 224 verbunden. Die Darstellung gemäß Fig. 5 zeigt die Änderung des Öldrucks jeder Öldruckservoeinrichtung einer Bremse 26 und einer Kupplung 25 beim 2-3-Gangwechsel.

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Beim 2-3-Gangwechsel ist der Schieberkolben 2'l2 des 2-3-Gangwechselhilfsventils 2^0 nach links (Fig.2) versetzt, wobei der Leitungsdruck in dem Öldurchlaß 202 einer Ölkammer 2^3 zugeführt ist. Über den Öldurchtritt 119 rückt die Kupplung 25 ein, wobei der Öldurchtritt 119 mit einem Öldurchtritt 12O verbunden ist und über den Öldurchtritt 102 rückt die Kupplung 12 über den Öldurchtritt 1l8 ein, wobei gleichzeitig der Schieberkolben 252 des 3-''-Gangvechselventils 250 an der linken Seite (Fig.2) festgelegt ist und der Öldurchtritt 102 mit den Öldurchtritten II3 und 11? verbunden ist. Der eingestellte Druck wird zum Leitungsdruck mit einem Druckanstieg, wenn der 2— 3-Gangwechsel beendet ist und wenn der Schieberkolben 2^2 sich zur rechten Seiten(Fig. 2) durch den Öldruck der Kupplung 25 und die Wirkung der Feder 2^11 bewegen kann. Dadurch wird OldTTick der Ölkammer 2,kk vora Oldurchtritt 122 zugeführt, so daß der Schieberkolben 242 an der rechten Seite (Fijj. 2) festgelegt ist, der Öldurchtritt 119 mit dem öldurchtritt II7 und der Öldurcht-ritt 113 mit dem Öldurchtritt 103 verbunden sind. Beim 3-^-Gangwechsel wird, da das Magnetventil 32O entregt ist, der Sehieberkolben 25% des 3-^-GaiigwechselveTi+i Is 25Ö nach rechts iFi_g.2) verschoben, ist die Kupplung 12 ausgerückt, wobei der Öldurchtritt IiB mi± einer Ölabführöffnung 255 verbunden ist, und ermöglicht gleichzeitig ein Öldurchtritt. 123 die Durchführung eines sanften Eingriffes tzw. eines sanften Einriickens durch Versorgen der Ölbremse 19 mit Öldruck, der in der ersten Drucköleitistellkassaner 264 eingestellt ist, über die Öldurchtritte II7 und 119-

Beim %-3-Gatigweehsel wird in umgekehrter Meise vorgegangen und "beim 3-2-Gangwechsel wird das Getriebe in die Stellung bzw. die Stufe des zweiten Ganges nach unten verschoben, wobei das Magnetventil 320 entregt und das Magnetventil 3IO erregt sind und die OyehiiTvgen der Maschine und des Getriebes synchronisiert sind, wobei der Öldruck durch das Gangwechsel-Ubergangssteuer-260 eingestellt ist. Des "weiteren erfolgt ein zum 1—2-

el umgekehrter Vorgang beim 2-1-Gangweclisel, In der Stellung 3 des Hand-Gangwechselveiitils 2iO wird die Verschiebung oder der Gangvechisel zur· vierten Geschwindi_gkeitsst.ufe

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abgetrennt, weil der Schieberkolben 252 des 3-'i-Gangwechselventils 25O an der linken Seite (Fig.2) festgelegt ist, wobei Leitungsdruck der Ölkammer 253 über die Öldurchtritte IO3 und zugeführt ist, und in der Stellung L des Hand-Gangwechselventils 210 werden Verschiebungen oder Übergänge zu der zweiten, der dritten und der vierten Geschwindigkeitsstufe nicht erzeugt, weil das Schiebeventil 232 an der linken Seite (Fig.2) festgelegt ist, wobei das Drucköl durch den Oldurchtritt 105 zur Ölkammer 234 des 2-3-Gangwechselventils 23O zugeführt ist. In der Stellung R des Hand-Gangwechselventils 210 tritt kein Öldruck in die Öldurchtritte IO8 und IO9 ein, die mit den Magnetventilen 3IO und 320 verbunden sind, weil das Drucköl dem Oldurchtritt 104 nicht zugeführt XSt₇ und darüber hinaus tritt Drucköl in den Oldurchtritt IO5 ein und wird das 2-3-Gangwechselventil nach links (Fig.2) verschoben. Bezüglich des in den Oldurchtritt IO7 eintretenden Öldrucks tritt ein Teil in den Oldurchtritt 122 ein, während der andere Teil den ersten Kolben der Kupplung 25 über den Oldurchtritt 121 erreicht, wobei der Öldruck in der zweiten Durcköleinstellkammer 265 des Gangwechsel-Übergangssteuerventils 260 über das Strömungssteuerventil 33O und den Oldurchtritt 121 eingestellt ist, wobei gleichzeitig ein sanftes Einrücken der Kupplung 25 erreicht ist, wobei er in den zweiten Kolben der Kupplung 25 über die Öldurchtritte II9 und 120 eintritt. Zusätzlich sind die Öldurchtritte 102 und IO6 miteinander verbunden und ist die Bremse 26 eingerückt, bevor die Kupplung 25 eingerückt ist.

Im Folgenden wird eine elektrische Steuerschaltung zur Durchführung des Unterbrecherbetriebes der Magnetventile 300»310 und auf der Grundlage eines bevorzugten Ausführungsbeispd eis gemäß Fig. 3 näher erläutert.

Die elektrische Steuerschaltung besteht aus einer Stromversorgung 420 und einer Rechenschaltung 400 für die Ansteuereinrichtungen der Magnetventile 300,310 und 320 aufgrund der Erfassungseinrichtungen für Fahrzeuggeschwindigkeit und Drosselklappenöffnung. Die Stromversorgung 420 stellt die Stellungen D,3»2 und L über eine Leitung 520 von einem Stellungsschalter

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422 ein, der an einem Handhebel vorgesehen ist, wobei die Stromversorgung 420 mit einer Batterie über einen Schalter 421 verbunden ist und eine Stromversorgung 423, nämlich eine Konstantspannungsversorgung, aufweist, die über eine Leitung 421 eingeschlossen ist, wobei Konstantstrom jedem Bauelement der Rechenschaltung 400 über eine Leitung 523 von der Stromversorgung zugeführt wird.

Die Bechenschaltxmg 4OO besteht aus einem Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 401, einer den Signalverlauf verstärkenden und formenden Schaltung 402, einem D/A-Umsetzer 403 (Digital/Analog— Usa set z«r) , einein Drosselstellungsschalter 4l3i eisen Drosseljslappenöffnungsdruckgenerator 4l4, einem 1-2-Gangwechseldiskriainator 4θ4^ einem 2-3-Gangwechseldiskriminator 4θ6, einem 3-4-

, einer Entscheidungsschaltung 4iO zum Umschalten des Magnetventils JtO^ einem Zeitgeber 4il, einer EntscheidungssclialtiMig 412 2iisi Umschalten des Magnetventils 32O₁ einer Entscheidung s schaltung 415 mit Druckeinsteilsignalverlauf, Verstärkern 4l6,4l7 und 4i8 sowie den Magnetventilen 300,310 und 32Ο. Die durch den Fahrzeugjeschwindigkeitsdetektor 401 erfaßte Fahrzeiaggeschwindigkeit ist ein sinuBförmiges Signal, das durch die Signalverlauf-Verstärker- und Forinerschaltung 4ö2 geformt and verstärkt wird zu einem geeigneten Hechtecksignal und das in positives Gleichspannungssignal geasäö der Fahrzeuggeschwindigkeit durch den D/A-Umsetzer 403 umgesetzt wird. Der den Zustand der Maschinenlast erfassende Drosselklappenstellungsscnalter 413 besitzt einen entsprechend der Brosselklappenoffnung veränderbaren Widerstand^ und das der Drosselklappen-Öffnung entsprechende Signal wird in eine Gleichspannung durch den Orosselklappenöffaungsspannunfsgenerator %1% umgesetzt, Das positive Gleichspannungssignal «nd die Gleichspannung treten in den 1-2-Gangwechseldiskriminator 4θ4, den 2-3-Gangwechseldiskriniinator 4ö6 bzw- den 3-4-GangwechseldiskriiBinator 4O8 ein. Jeder Diskriminator 4θ%,%θ6_?4θ8 stellt den Zustand des 1-2-Gangwechsels, des 2-3-Gangvrechsels und des 3-4-Gangwecnsels ein durch den Vergleich der Größe eines

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Geschwindigkeitssignals und eines Drosselklappenöffnungsspannungssignals beispielsweise mittels einer Differenzverstärkerschaltung.

Die Hystereseschaltungen 4O5,4O7 und 409 sind für das Erreichen des Zustands bei jedem Herabschalten vorgesehen, d.h., dem Gangwechsel 2-1, 3-2 bzw. 4-3 und sie verhindern ein Pendeln im Geschwindigkeitsänderungsbereich, wobei das Herabschalten bei einer etwas geringeren Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird als es dem Gangwechselpunkt beim jeweiligen Heraufschalten entspricht. Die Entscheidungsschaltung 410 zum Umschalten des Magnetventils 3IO erreicht das Umschalten des Magnetventils 310 über einen Verstärker 416, und zwar aufgrund des Umschaltensdes Ausgangssignals auf 0 (Aus) oder 1 (Ein) durch das Ausgangssignal des 2-3-Gangwechseldiskriminators 4o6. Die Entscheidungsschaltung 412 zum Umschalten des Magnetventils 320 ermöglicht den Umschaltbetrieb des Magnetventils 320 über den Verstärker 412 dadurch, daß das Ausgangssignal durch das Ausgangssignal des 1-2-Gangwechseldiskriminators 4O4 und des 3-4-Gangwechseldiskriminators 4o8 und durch das Ausgangssignal des 2-3-Gangwechseldiskriminators 4o6 über den Zeitgeber 411 zu 0 oder 1 gemacht wird. Die Entscheidungsschaltung 415 für den Druckeinstellsignalverlauf erreicht den Umschaltbetrieb des Druckeinstell-Magnetventils 300 bei der vorgesehenen Periode über den Verstärker 4l8 durch das Abgeben vorgegebener Impulse während einer konstanten Zeit bis zur Gangwechselbeendigung durch das Ausgangssignal jedes Gangwechseldiskriminators von 1-2, von 2-3 und von 3-4.

Da die Öldruckeinstellung zum Zweck des Schutzes gegen Stoß oder Ruck beim Gangwechsel-Ubergangssteuerventil 260 in entsprechend getrennten Druckeinstellkammern 265 und 264 beim Vorwärtsgang bzw. beim Rückwärtsgang sowie über Oldurchtritte, in denen der Öldruck beim Vorwärtsgang und beim Rückwärtsgang übertragen wird, getrennt erfolgt, kann beispielsweise wirksam verhindert werden, daß aufgrund von Festsitzen eines Ventils oder dergleichen die Oldruckeinstellung zum Schutz gegen Stoß oder Ruck, die für den Rückwärtsgang erfolgen soll, beim Vorwärtsgang erfolgt, wodurch ein fehlerhafter Betrieb

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der Öldruckschaltung verhindert wird und wodurch die Öldruckeinstellung zum Schutz gegen Stoß oder Ruck leicht durchführbar ist. Darüber hinaus kann die Öldruckeinstellung beim Vorwärtsgang genauer erfolgen und wird die Schutzwirkung gegenüber Stoß oder Ruck erhöht durch die zweite Hydraulikölkammer 277 ₇ zu der der Öldruck der ersten Druckeinstellkammer 264 rückgeführt ist.

Dadurch, daß der Öldruck einer Oidruckservoeinrichtung, der abzuführen ist, während der vorgegebenen Zeit beim Gangwechsel gehalten wird durch das Druckhalteventil "}G0 und das Strömungssteuerventil 322, wird ein Schutz gegenüber Leerlauf der Zahnräder möglich und wird auch die Entspannung des Stoßes oder Rucks beim Gangvrechsel ebenfalls wirksam aufgrund des sanften G angwe ch s e 1 s.

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Claims

Patentansprüche

1.) Gangwechselsteuereinrichtung für ein automatisches Getriebe, mit

einer ein elektrisches Signal entsprechend dem Fdirzustand eines Fahrzeugs abgebenden Einrichtung, einer elektrischen Steuerschaltung mit einer Logikeinrichtung, die ein Ausgangssignal entsprechend jeder Gangwechselstufe durch das Eingangssignal der Einrichtung erzeugt, und eine Öldrucksteuerschaltung, die mit Gangwechselventilen wie einem 1-2-Gangwechselventil, einem 2-3-Gangwechselventil und einem 3-'l-Gangvechselventil versehen ist, die durch ein Magnetventil gesteuert sind, das durch das Ausgangssignal der elektrischen Steuerschaltung zur Abfuhr des Öldrucks eines Öldurchtritts betätigt ist,
gekennzeichnet durch

ein Druckhalteventil (360) mit Drucköl, wobei die Zeit zur Druckansammlung durch den Leitungsdruck steuerbar ist, und ein Strömungssteuerventil (3'iO), das die Abfuhr des

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Öls von dem Drucköl des Druckhalteventils (36O) einschränkt, wobei diese Ventile(340,36O)in einem Öldurchtritt (102,104, 114,115»Ho) angeordnet sind, über die eine Ölhydraulikservoeinrichtung eines Getriebes mit Öldruck versorgbar bzw. entsorgbar ist.

2. Gangvreehselsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einer Ölnydraulikservoeinrichtung zugeführte Servodruck der Ausgangsöldruck eines gegen Stöße schützenden Ventils (26O) ist, dem eingangsseitig mittels eines Magnetventils (3OO) eingestellter Öldruck zuführbar ist, das durch den Ausgangsimpuls der elektrischen Steuerschaltung (Fig.3) ein- und ausschaltbar ist, wobei der eingangsseitige Öldruck zur Ausgabe verstärkt ist.

3« Gangwechselsteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckhalteventil ijf>O) eine Druckölzufuhr^ die mit einem OJ.durcht.ritt tll6) verbunden

ist, über den eine Ölhydraulikservoeixiriehtung mit Öldruck versorgbar ist, eine Ölkannner i3^3)> die mit einem mit Leitungsdruck versorgten Öldurchtritt ( 104) verbunden ist und einen Schiebekolben {362) aufweist, hinter dem an einer Seite eine Feder ί3^1) angeordnet ist,

4. Gangwechselstetiereinrichtung nach einem der Ansprüche 3 —3-» dadarch gekeamzeiebnet, daß das Strössungssteuerveiatil <34Q) zwei Öffnungen {341,3^2) und ein Rückschlagelement aufweist, das an einer Öffnung {jk1} an einer Seite vorgesehen ist.

5· Gangwechselsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Olhydraulikservoeinriclitun.g, der Öldruck durch einen Öldurchtritt {II6) zuführbar ist, in dem das Druckhalteventil (36Ο) und das Stromungssteuerventil (jhO) angeordnet sind, eiiie solche ist, !bei Aer Her Gangwechsel durch die Abfuhr des Öldrucks zur Ölhydraulik— servoeinrichtung e~£b3gt^webei keine Strömung über eine Einweg— kupplung erfοIgt.

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6. Gangwechselsteuereinrichtung für ein automatisches Getriebe, mit

einer ein elektrisches Signal entsprechend dem Fahrzustand eines Fahrzeugs abgebenden Einrichtung, einer elektrischen Steuerschaltung mit einer Logikeinrichtung, die ein Ausgangssignal entsprechend jeder Gangwechselstufe durch das Eingangssignal von der Einrichtung erzeugt, einer Öldrucksteuerschaltung mit Gangwechselventilen, wie einem 1-2-Gangwechselventil, einem 2-3-Gangwechselventil und einem 3-^-Gang\vechselventil, die durch ein Magnetventil gesteuert sind, das durch das Ausgangssignal der elektrischen Steuerschaltung zur Abfuhr des Öldrucks eines 01-durchtritts betätigbar ist, und

einer Oldrucksteuerschaltung, die das Druckö'l von einer Druckölquelle gemäß jeder Gangwechselstufe zur Ölhydraulikservoeinrichtung eines Getriebewechselmechanismus führt, dadurch gekennzeichnet,

daß die Gangwechselsteuereinrichtung ein mit Drucköl versorgtes Druckhalteventil (36O) aufweist, das mit einem 01-durchtritt (Ho) verbunden ist, der ein Gangwechselventil (220) mit einer Ölhydraulikservoeinrichtung verbindet, und eine Ölkammer (363) aufweist, der Leitungsdruck zuführbar ist,

daß ein Strömungssteuerventil (3^0) die Ölverteilung des Drucköls des Druckhalteventils (360) einschränkt und daß die Gangwechselsteuereinrichtung den Öldruck von der Ölhydraulikservoeinrichtung während bestimmter Zeiten getrennt hält und das Öl über ein Vorstufen-Gangwechselventil abführt nach dem Verstreichen der bestimmten Zeit zum Zeitpunkt des Ausrückens eingerückter Elemente einer Vorstufe und der Betätigung anderer einzurückender Elemente, ohne dabei über eine Einwegkupplung des automatischen Getriebes zu führen.

7. Gangwechselsteuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der einer Ölhydraulikservoeinrichtung zugeführte Servodruck der Ausgangs-Öldruck eines Stoßschutzventils

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(26θ) ist, bei dem Öldruck unter Einstellung durch ein Magnetventil (300) zuführbar ist, dessen Ein- und Ausschaltsteuerung durch den Ausgangsimpuls einer elektrischen Steuerschaltung erreichbar ist und bei dem der Eingangsöldruck durch Verstärkung ausgebbar ist.

8. Gangwechselsteuereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7i dadurch gekennzeichnet, daß das Druckhalteventil (36Ο) Drucköl über einen damit verbundenen Öldurchtritt (IHb) erhält, über den eine Ölhydraulikservoeinrichtung mit dem Öldruck versorgbar ist, daß eine Olkammer (363) mit einem mit Leitungsdruck versorgten Öldurchtritt (lOVj verbunden ist und daß ein Schiebexkolben (362) vorgesehen ist, hinter dem an einer Seite
eine Feder {3^1) angeordnet ist,

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