DE3022364A1 - Hydraulische steuervorrichtung fuer ein automatisches kraftfahrzeug-getriebe - Google Patents

Description

• Hydraulische Steuervorrichtung für
• ein automatisches Eraftfahrzeug-Getriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• In der älteren Patentanmeldung P 28 33 641.6 ist bereits eine hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe vorgeschlagen worden, mit deren Hilfe zumindest bei stehendem Fahrzeug und nicht betätigtem Gaspedal die Verbindung zwischen dem Antriebsmotor und.
• den Antriebsrädern durch selbsttätiges Ausrücken der in den Vorwärtsgängen des Getriebes zur Wirkung kommenden Vorwärtskupplung unterbrochen wird. Dies hat zur Folge, daß das bei automatischen Getrieben auch in der Leerlaufstellung des Gaspedals auftretende Kriechen des Fahrzeugs vermieden wird und zudem insbesondere in diesem Betriebszustand auftretende, vom Motor her übertragene Brummgeräusche unterbunden werden.
• In einer weiteren, älteren Patentanmeldung P 28 44 665.3 wird darüberhinaus vorgeschlagen, das Ausrücken der Vorwärtskupplung nicht nur bei stehendem Fahrzeug, sondern auch während der Fahrt vorzunehmen, indem das Schaltventil nicht, wie dies in der Hauptanmeldung vorgeschlagen wurde, auch unter einem geschwindigkeitsabhängigen Druck steht. Die Folge davon ist, daß das Fahrzeug bei der Freigabe des Gaspedals durch den Fahrzeugführer bei ausgerückt er Vorwärtskupplung frei weiterrollt, ohne daß der Motor bremsend auf das Fahrzeug einwirken kann.
• Der Motor läuft vielmehr im Leerlauf weiter, wobei durch den Wegfall der Motorbremswirkung und der herabgesetzten Motordrehzahl Eraftstoffeinsparungen zu erzielen sind.
• Während nun jedoch das Einrücken des Schaltgliedes bei Fahrt des Fahrzeugs nur einen relativ geringen Ruck verursacht, müssen zur Dämpfung des bei stehendem Fahrzeug deutlich spürbaren Einschaltstoßes zusätzliche, kostenintensive Maßnahmen getroffen werden.
• Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine hydraulische Steuereinrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, bei dem lediglich während der Fahrt des Fahrzeugs, nämlich insbesondere in den meistbenutzten Normalfahrgängen, ein Freilaufbetrieb bei freigegebenem Fahr- oder Gaspedal erreicht wird, und gleichzeitig auf die Abkopplung des Motors von den Antriebsrädern im Stillstand zu verzichten.
• Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Erfindungsgemäß wird also nicht die in allen Vorwärtsfahrgängen eingeschaltete Vorwärtskupplung, sondern ein Schaltglied ausgerückt, das nur in einem höheren Getriebegang eingeschaltet wird. Dieses Schaltglied kann bei einem herkömmlichen Dreigang-Getriebe die Direktkupplung (K2) oder bei einem ebenfalls bereits bekannten Vierganggetriebe die im dritten und vierten Gang eingeschaltete Überbrückungskupplung sein. Dadurch, daß nur dieses, in den höheren Getriebegängen zugeschaltete Schaltglied bei Freigabe des Gaspedals zum Ausrücken gebracht wird, wird der Freilaufbetrieb auf die Bereiche höherer Fahrgeschwindigkeit, in denen allein dieses Getriebeglied eingeschaltet ist, beschränkt. Bei niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten ebenso wie in den Wählhebelstellungen "2" und "1" ist dieses Schaltglied ohnehin nicht zugeschaltet, so daß seine Entlastung auch nicht zu einer Abkopplung des Motors von den Antriebsrädern führen kann.
• Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den Unteransprüchen.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Dabei zeigt die Zeichnung in teils schematischer Darstellungsweise eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung für eine gaspedalstellungsabhängige Druckbeaufschlagung eines den höheren Getriebegängen zugeordneten Schaltgliedes.
• In der Zeichnung ist dazu mit 1 eine den oberen Getriebegängen eines hydrodynamisch-mechanischen Kraftfahrzeug-Getriebes zugeordnete Kupplung bezeichnet deren Pruckbeaufschlagungsraum mit 2 und deren Betätigungskolben mit 3 angedeutet ist. Diese Kupplung kann bei einem herkömmlichen Dreigang-Getriebe durch die im dritten Gang zugeschaltete Direktkupplung (K2) und bei Viergang-Getrieben durch eine im dritten und vierten Gang zugeschaltete Überbrückungskupplung gebildet sein.
• An dem DruckbeauSschlagungsraum 2 der Kupplung 1 ist eine Druckmittelbeaufschlagungsleitung 4 angeschlossen, deren Verbindung mit einer von einem hier nicht gezeigten Schaltschieber 2 - 3 kommenden Druckmittelleitung 6 in Abhängigkeit von der Stellung des Gaspedals des Fahrzeugs von einem Schaltventil 5 gesteuert wird. Der Schaltschieber 2 - 3 steuert in bekannter Weise die Druckmittelbeaufschlagung der Kupplung 1 in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und von der Gaspedalstellung. Damit führt die Druckmittelleitung 6 bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel nur im dritten Getriebegang Hauptdruck, das heißt den in der Getriebesteuerung verwendeten höchsten, von der Zahnradpumpe erzeugten und von dem sogenannten Hauptdruckschieber motorlastabhängig einregulierten Druck.
• Das Schaltventil 5 weist einen Kolben 7 auf, der durch eine auf den Kolbenbund 16 einwirkende Feder 8 belastet ist. Die Federkraft der Feder 8 kann mit Hilfe eines von einer Verstellschraube 9 verstellbaren Federtellers 10 eingestellt werden und wirkt entgegen einem an der Stirnfläche 12 des Kolbenbundes 11 anstehenden Druckmitteldruck, der über eine Leitung 19 dem Druckbeaufschlagungsraum 18 zugeführt wird. Dieser Druck ist im wesentlichen gaspedalstellungsabhängig und entspricht bei freigegebenem Fahrpedal dem Atmosphärendruck und bei betätigtem Gaspedal dem Gasdruck, der von einer Leitung 20 über eine Drosselstelle 21 zugeführt wird. Dieser Gasdruck, der in den herkömmlichen Getriebesteuerungen ebenfalls ohnehin verwendet wird, ist ein in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe, bzw. des Gaspedals gesteuerter Druck, der kleiner als der Hauptdruck ist.
• In Abhängigkeit von der an dem Kolben 7 angreifenden Feder- bzw. Druckkraft wird der Kolben 7 aus der in der Zeichnung angegebenen Mittelstellung heraus entweder nach links oder rechts verstellt, wobei die an dem Kolbenbund 13 vorgesehenen Steuerkanten 14 und 15 die Druckmittelbeaufschlagungsleitung 4 entweder mit dem Anschluß der Druckmittelleitung 6 oder mit einem Druckmittelauslaß 17 verbinden. Dabei ergibt sich eine Verbindung der Druckmittelbeauf schlagungsleitung 4 mit dem Druckmittelauslaß 17 und damit ein Ausrücken der Direkt-Kupplung 1 durch Belüftung des Druckbeaufschlagungsraums 2 dann, wenn die Federkraft der Feder 8 die aus der Beaufschlagung der Wirkfläche 12 des Kolbens 7 mit dem gaspedalstellungsabhängigen Druck herrührende Kraft überwiegt. Die Größe der Federkraft der Feder 8 bzw. die Wirkfläche 12 des Kolbens 7 sind nun so ausgelegt, daß die Federkraft der Feder 8 nur dann überwiegt, wenn in den Druckbeaufschlagungsraum 18 Atmosphärendruck herrscht, das Gaspedal also vollständig freigegeben ist.
• Mit Hilfe eines Steuerventils 22 wird dabei sichergestellt, daß bei freigegebenem Fahrpedal die Druckleitung 19 nicht den sogenannten Nullgasdruck der Druckleitung 20 führt, sondern durch Verbinden mit einem Druckmittelauslaß vollständig belüftet ist. Zu diesem Zweck weist der Kolben 24 des bei den bekannten Getriebesteuersystemen vorgesehenen und von einem mit dem Gaspedal verbundenen Betätigungshebel 36 betätigten sogenannten Kick-down-Schiebers 33 einen Steuerkolben 30 auf, der in einer Längsbohrung 28 innerhalb eines der Leerlaufstellung des Gaspedals zugeordneten Leerweges verstellbar ist. Die Längsbohrung 28 ist über Querbohrungen 27 sowie stirnseitige Ausnehmungen 26 einer zur Anschlagbegrenzung des Kolbens 24 dienenden Führungsbuchse 25 mit einer Gehäusetasche 23 verbunden, die mit der Druckleitung 19 in Verbindung steht. Andererseits weist die Längsbohrung 28 als Druckmittelauslaß fungierende Querbohrungen 29 auf deren Verbindung mit der Druckleitung 19 durch eine stirnseitige Steuerkante 31 des Steuerkolbens 30 gesteuert wird. Der Kolben 24 des mit einem hier nicht gezeichneten, den Gasdruck der Leitung 20 liefernden Gasdruckschieber verbundenen Kick-down-Schiebers 33 wird durch eine Feder 37, die aus einem auf einer Gewindestange 34 des Kolbens 24 verstellbaren Federteller 35 einwirkt, in der Zeichnung nach links gegen die als Anschlag wirkende Fuhrungsbuchse 25 gedrückt.
• In der Zeichnung ist das Gaspedal, bzw. der mit diesem verbundene Betätigungshebel 36 in seiner freigegebenen Position dargestellt, bei dem der von diesem unmittelbar beaufschlagte Steuerkolben 30 durch den in der Leitung 19 herrschenden Druck so weit nach links verstellt wurde, daß die den Druckmittelauslaß darstellenden Querbohrungen 29 freigegeben sind und das Druckmitel dort austreten und der Druck in der Leitung 19 nahezu auf Atmosphärendruck absinken kann. Durch die in der Verbindung zur Gasdruckleitung 20 vorgesehene Drosselstelle 21 wird im übrigen verhindert daß in dieser Stellung gleichzeitig auch der Druck in der Gasdruckleitung 20 ebenfalls auf Atmosphärendruck absinken kann; dieser bleibt vielmehr auf dem angehobenen, sogenannten Nullgasdruckniveau.
• Das Belüften der Druckleitung 19 bei freigegebenem Gaspedal sorgt nun dafür, daß ler Kolben 7 des Schaltventils 5 von der Feder 8 in der Zeichnung nach rechts geschoben wird, so daß die Druckmittelbeaufschlagungsleitung 4 über den zwischen den Kolbenbünden 16 und 13 vorgesehenen Kolbenabsatz mit dem Druckmittelauslaß 17 verbunden ist. Dadurch wird der Druckbeaufschlagungsraum 2 der Direktkupplung 1 entlüftet und die Kupplung durch Rückstellung des Betätigungskolbens 3 durch die an diesem angreifenden Rückstellfedern zum Ausrücken gebracht. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Turbinenrad des Drehmomentwandlers und den Fahrzeugrädern ist damit unterbrochen, so daß das Fahrzeug ohne Bremswirkung durch den Motor im Freilauf weiterrollen kann, während der Antriebsmotor im Leerlauf weiterläuft.
• erfol erfolçt Das Einkuppeln der Direktkupplung 1/ erst dann wieder, wenn das Gaspedal den . seiner Leerlaufstellung zugeordneten Leerweg überwunden hat. Dabei wird der Steuerkolben 30 in der Zeichnung so weit nach rechts bewegt, bis der Anschlagbolzen 32 am Ende der sackförmigen Längsbohrung 28 aufsetzt oder der Hebel 36 die Stirnfläche des Kolbens 24 berührt, wobei die Steuerkante 31 die Querbohrungen 29 versperrt. Nunmehr baut sich in der Druckleitung 19 wieder der Druck der Gasdruckleitung 20 auf, wobei bereits der Nullgasdruck ausreichend ist, um den Kolben 7 nach links zur Verbindung der Druckmittelbeaufschlagungsleitung 4 mit der Druckleitung 6 zu verschieben. Das Absperren der Druckmittelauslaßbohrungen 29 durch die Steuerkante 31 des Steuerkolbens 30 kann also erfolgen, noch bevor das Gaspedal aus seiner Leerlaufstellung heraus zur Beschleunigung des Fahrzeugmotors betätigt wird, was zu einem sehr weichen Eingreifen der Kupplung führt.

Claims (5)

1. AN SPRÜCHE Hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge, das ein mechanisches Planetengetriebe mit zur wahlweisen Zuschaltung der Getriebeglieder vorgesehenen, hydraulisch betätigbaren Schaltgliedern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zu einem einem höheren Getriebegang zugeordneten Schaltglied (1) führenden Druckmittelbeaufschlagungsleitung (4, 6) ein von der Stellung des Gaspedals (36) abhängiges, bei freigegebenem Gaspedal das Schaltglied zum Ausrücken bringendes Schaltventil (5) vorgesehen ist.
2. 2. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (5) einen von einer Feder (8) entgegen einem gaspedalabhängigen Druck beaufschlagten Kolben (7) aufweist, der die zu dem Schaltglied (i) führende Druckmittelbeaufschlagungsleitung (4) bei Überwiegen der Federkraft mit einem Druckmittelauslaß (17) und bei Überwiegen des gaspedalabhängigen Druckes mit einer Hauptdruck führenden Leitung (6) verbindet.
3. 3. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gaspedalabhängige Druck von einer Druckleitung (19) lieferbar ist, die über eine Drosselstelle (21) mit einer motorlastabhängigen Druck führenden Leitung (20) verbunden ist und von einem die Leitung bei nicht betätigtem Gaspedal (36) belüftenden Steuerventil (22) steuerbar ist.
4. 4. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (22) einen von dem Gaspedal (36) betätigbaren und in einer Längsbohrung (28) eines Kolbenschiebers (24) verstellbaren Steuerkolben (30) aufweist mit einer Steuerkante (31), die bei nicht betätigtem Gaspedal eine Verbindung (26 - 28) der Druckleitung (19, 23) mit einem Iruckmittelauslaß (29) öffnet und schon bei geringfügiger Betätigung diese Verbindung unterbricht.
5. 5. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (22) in dem Eick-down-Steuerventil integriert ist.