DE3022364C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuervorrichtung für ein automa­ tisches Getriebe für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 39 78 743 ist eine Steuereinrichtung bekannt, bei der in der Haupt­ druckleitung ein Kriechverhinderungsventil und ein Modulator angeschlossen sind, die bei ausreichend niedriger Fahrgeschwindigkeit und niedrigem Fahrpedaldruck, insbesondere also im Stand und bei freigegebenem Fahrpedal, den die Schaltglieder des Getriebes beaufschlagenden Hauptdruck auf Atmosphärendruck absenken. Mit der Absenkung des Hauptdruckes werden bei dieser Ausführung sämtliche in dem ersten Getriebegang eingeschalteten Schaltglieder sowie auch die mit Hauptdruck beaufschlagten Schalt- und Steuerventile der Getriebesteuerung an Atmosphärendruck gelegt. Auf diese Weise kann das bei automatischen Getrieben in der Leerlaufstellung des Gaspedals im Stands auftretende Kriechen des Fahrzeugs verhindert werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Verhinderung des Kriechens wird in einem älteren Patent (DE-PS 28 33 641) beschrieben. Dort wird eine Ventilvorrichtung vorge­ schlagen, die in der Druckmittelleitung zwischen dem Handsteuerventil und der in allen Vorwärtsgängen eingeschalteten Vorwärtskupplung eingeschaltet ist. Bei nicht betätigtem Fahrpedal wird mit Hilfe dieser Ventilvorrichtung die Verbindung zwischen dem Antriebsmotor und den Antriebsrädern durch selbsttätiges Ausrücken der Vorwärtskupplung unterbrochen.

In einem anderen älteren Patent (DE-PS 28 44 665.3) wird vorgeschlagen, das Ausrücken der Vorwärtskupplung nicht nur bei stehendem Fahrzeug, sondern auch während der Fahrt vorzunehmen, indem das Schaltventil nicht mehr unter einem geschwindigkeitsabhängigen Druck steht. Die Folge davon ist, daß das Fahrzeug bei der Freigabe des Fahrpedals durch den Fahrzeugführer während der Fahrt bei ausgerückter 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 die herabgesetzte Motordreh­ zahl Kraftstoffeinsparungen zu erzielen sind.

Aus der DE-OS 27 55 201 ist darüber hinaus ein Verfahren zur elektronischen Nachbildung eines Freilaufes in einem automatischen Stufengetriebe eines Kraft­ fahrzeugs bekannt, bei dem der zeitliche Verlauf des der Kupplung übertragenden Drehmoments erfaßt und die Kupplung dann gelöst wird, wenn der Drehmomenten­ verlauf durch Null geht.

Während nun aber 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 zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, eine hydraulische Steuereinrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeug­ getriebe zu schaffen, bei der sichergestellt ist, daß nur während der Fahrt des Fahrzeugs, nämlich insbesondere in den meistbenutzten Normalfahrgängen, ein Freilaufbetrieb bei freigegebenem Fahr- oder Gaspedal erreicht wird, und bei der gleichzeitig auf die Abkopplung des Motors von den Antriebsrädern im Still­ stand verzichtet wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Erfindungsgemäß wird also nicht die in allen Vorwärts­ fahrgängen eingeschaltete Vorwärtskupplung, sondern ein Schaltglied ausgerückt, das nur in einem höheren Getriebegang eingeschaltet ist. Dieses Schaltglied kann bei einem herkömmlichen Dreigang-Getriebe vorzugsweise die Direktkupplung (K2) oder bei einem ebenfalls bereits bekannten Viergang-Getriebe 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 werden kann, wird der Freilaufbetrieb auf die Bereiche höherer Fahrgeschwindigkeit, in denen allein dieses Getriebe­ glied eingeschaltet ist, beschränkt. Bei niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten, ebenso wie in den Wählhebelstellungen "2" und "1" ist dieses Schaltglied dagegen ohnehin nicht zugeschaltet, so daß es in diesen Gängen auch nicht zu einer Abkupplung des Motors von den Antriebsrädern kommen kann.

Weitere zweckmäßige Ausge­ staltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den Merkmalen der Unteransprüche.

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 Steuerein­ richtung 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 Druckbeaufschlagungsraum mit 2 und deren Betätigungs­ kolben mit 3 angedeutet ist. Diese Kupplung kann bei einem herkömmlichen Dreigang-Getriebe durch die im dritten Gang zugeschaltete Direktkupp­ lung (K₂) und bei Viergang-Getrieben durch eine im dritten und vierten Gang zugeschaltete Überbrückungskupplung gebildet sein.

An dem Druckbeaufschlagungsraum 2 der Kupplung 1 ist eine Druckmittel­ beaufschlagungsleitung 4 angeschlossen, deren Verbindung mit einer von einem hier nicht gezeigten Schaltschieber 2-3 kommenden Druckmittel­ leitung 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 Ab­ hängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und von der Gas­ pedalstellung. Damit führt die Druckmittelleitung 6 bei dem hier gezeig­ ten Ausführungsbeispiel nur im dritten Getriebegang Hauptdruck, das heißt den in der Getriebesteuerung verwendeten höchsten, von der Zahn­ radpumpe erzeugten und von dem sogenannten Hauptdruckschieber motor­ lastabhängig einregulierten Druck.

Das Schaltventil 5 weist einen Kolben 7 auf, der durch eine auf den Kol­ benbund 16 einwirkende Feder 8 belastet ist. Die Federkraft der Feder 8 kann mit Hilfe eines von einer Verstellschraube 9 verstellbaren Feder­ tellers 10 eingestellt werden und wirkt entgegen einem an der Stirn­ fläche 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 zuge­ führt wird. Dieser Gasdruck, der in den herkömmlichen Getriebesteuerun­ gen 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. Druck­ kraft wird der Kolben 7 aus der in der Zeichnung angegebenen Mittelstel­ lung heraus entweder nach links oder rechts verstellt, wobei die an dem Kolbenbund 13 vorgesehenen Steuerkanten 14 und 15 die Druckmittelbeauf­ schlagungsleitung 4 entweder mit dem Anschluß der Druckmittelleitung 6 oder mit einem Druckmittelauslaß 17 verbinden. Dabei ergibt sich eine Verbindung der Druckmittelbeaufschlagungsleitung 4 mit dem Druckmittel­ auslaß 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 gas­ pedalstellungsabhängigen 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 Gaspe­ dal also vollständig freigegeben ist.

Mit Hilfe eines Steuerventils 22 wird dabei sichergestellt, daß bei frei­ gegebenem Fahrpedal die Druckleitung 19 nicht den sogenannten Nullgas­ druck 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 Gaspe­ dals zugeordneten Leerweges verstellbar ist. Die Längsbohrung 28 ist über Querbohrungen 27 sowie stirnseitige Ausnehmungen 26 einer zur An­ schlagbegrenzung 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 Drucklei­ tung 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 Führungs­ buchse 25 gedrückt.

In der Zeichnung ist das Gaspedal, bzw. der mit diesem verbundene Betä­ tigungshebel 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 Druckmittel 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 ver­ hindert, daß in dieser Stellung gleichzeitig auch der Druck in der Gas­ druckleitung 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 der Kolben 7 des Schaltventils 5 von der Feder 8 in der Zeichnung nach rechts geschoben wird, so daß die Druckmittelbeaufschla­ gungsleitung 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 kraftschlüssi­ ge Verbindung zwischen dem Turbinenrad des Drehmomentwandlers und den Fahrzeugrädern ist damit unterbrochen, so daß das Fahrzeug ohne Brems­ wirkung durch den Motor im Freilauf weiterrollen kann, während der An­ triebsmotor im Leerlauf weiterläuft.

Das Einkuppeln der Direktkupplung 1 erfolgt erst dann wieder, wenn das Gas­ pedal 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 Kol­ bens 24 berührt, wobei die Steuerkante 31 die Querbohrungen 29 ver­ sperrt. 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 Druckmittelbeaufschlagungs­ leitung 4 mit der Druckleitung 6 zu verschieben. Das Absperren der Druck­ mittelauslaßbohrungen 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. Hydraulische Steuereinrichtung für ein automatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge, das ein mechanisches Planetengetriebe mit zur wahlweisen Zuschaltung der Getriebeglieder vorgesehenen, hydraulisch betätigbaren Schaltgliedern aufweist, mit einem in Abhängigkeit von der Stellung eines von Hand betätigbaren Gang­ wählhebels stehenden Handsteuerventil, das in den einzelnen Fahrgängen des Getriebes Druckmittel zur Betätigung von diesen Fahrgängen zugeordneten Schaltgliedern weiterleitet, und mit einer in einer Druckmittelleitung einge­ schalteten, von der Stellung des Fahrpedals abhängigen Ventilvorrichtung, die bei nicht betätigtem Fahrpedal den in der Druckmittelleitung herrschenden Druck auf ein ein Schaltglied-Ausrücken bewirkendes Niveau absenkt, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Stellung des Fahrpedals (36) abhängige Ventil­ vorrichtung (5) in einer vom Handsteuerventil zu einem einem höheren Getriebe­ gang zugeordneten Schaltglied (1) führenden Druckmittelleitung (4, 6) angeord­ net ist.

2. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung (5) einen von einer Feder (8) entgegen einem gaspedal­ abhängigen Druck beaufschlagten Kolben (7) aufweist, der die zu dem Schalt­ glied (1) führende Druckmittelbeaufschlagungsleitung (4) bei Überwiegen der Federkraft mit einem Druckmittelauslaß (17) und bei Überwiegen des gaspedal­ abhängigen Druckes mit einer Hauptdruck führenden Druckmittelleitung (6) verbindet.

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 die bei nicht betätigtem Gaspedal (36) von einem Steuerven­ til (22) belüftbar ist.

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 Druckmittelauslaß (29) öffnet und schon bei geringfügiger Betätigung diese Verbindung unterbricht.

5. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (22) in dem Kick-down-Steuerventil (33) integriert ist.