DE3034229A1 - Automatische getriebe fuer ein vierradgetriebenes kraftfahrzeug - Google Patents

Automatische getriebe fuer ein vierradgetriebenes kraftfahrzeug

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Description

Automatisches Getriebe für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug
Friorität: I3. September 1979 Japan 54-117728
Die Erfindung betrifft ein automatisches Getriebe für ein Kraftfahrzeug zum Antreiben der Vorder- und Hinterräder und insbesondere ein automatisches Getriebe mit durchgehender Achse, das so ausgebildet ist, daß entweder zwei oder vier Räder angetrieben werden.
Das vorderradgetriebene Kraftfahrzeug, bei dem der Motor an der Vorderseite des Fahrzeugs angebracht ist, ist wegen des geringen Gewichts und des sicheren Steuer-Vorgangs weit verbreitet. Des weiteren ist ein vorderradgetriebenes Kraftfahrzeug mit einem automatischen Getriebe vorgeschlagen worden, bei dem das automatische Getriebe einstückig mit dem Enduntersetzungsgetriebe für den Vorderradantrieb zusammengebaut ist.
Es kann gelegentlich schwierig sein, ein zweiradgetriebenes Fahrzeug bei niedriger Geschwindigkeit unter schwerer Last bei schnellem Start, Fahren auf schlechter Straße oder bei großer Steigung anzutreiben. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe vorgeschlagen worden, das so ausgebildet ist, daß es entweder die beiden Vorderräder oder die vier Vorder- und Hinterräder antreibt, wobei die Hinterräder über eine Kupplungseinrichtung angetrieben werden. Da die Kupplungseinrichtung eine Klauenkupplung ist, muß die Betätigung zum Kuppeln der Kupplung im Haltezustand des Fahrzeugs oder im Antriebszustand bei Vorwärtsfahrt ausgeführt werden, bei
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dem keine Rotationsdifferenz zwischen den vorderen und den hinteren Rädern vorhanden ist. Bei einem automatischen Getriebe für Hinterradantrieb muß der Hebel für die Kupplungseinrichtung betätigt werden, nachdem der Wahlhebel des Getriebes in die neutrale Stellung (N) oder die Parkstellung (P) geschaltet worden ist, um die Leistung zu unterbrechen. Die Betätigung des Hebels und des Kraftfahrzeugs ist somit kompliziert, was eine Verringerung der Zweckmäßigkeit des automatischen Getriebes bedeutet. Deshalb ist es erwünscht, daß der Vorderradantrieb automatisch auf den Vierradantrieb in Abhängigkeit von dem Antriebszustand geschaltet wird. Der Vierradantrieb ist des weiteren bei Rückwärtsfahrt auf steiler und schlechter Straße erwünscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein automatisches Getriebe mit einer druckolbetriebenen Kehrscheibenkupplung für den Hinterradantrieb zu schaffen, wobei das Schalten zwischen dem Vorderradantrieb und dem Vierradantrieb entsprechend den verschiedenen Antriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs ausgeführt werden kann und des weiteren die Mehrscheibenkupplung durch in dem automatischen Getriebe verwendetes Drucköl in Abhängigkeit von den Antriebsbedingungen des Fahrzeugs betätigt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben,, in der sind
Fig. 1 ein Längsschnitt eines automatischen Getriebes für Vierradantrieb nach der Erfindung,
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Pig. 2 eine schematische Darstellung des Getriebes
der Fig. 1 und
Pig. 3 ein Schaltbild der Druckölregeleinrichtung.
Gemäß Fig. 1 und 2 enthält das automatische Getriebe einen Drehmomentwandler 2, eine automatische Getriebeeinrichtung 3, ein Enduntersetzungsgetriebe 4 und eine Druckölregeleinrichtung 5· Gemäß der Erfindung ist eine Mehrscheibenkupplungseinrichtung 6 an dem hinteren Teil der automatischen Getr-iebeeinrichtung angebracht.
Der Drehmomentwandler 2 enthält ein Laufrad 2a, eine Turbine 2b und einen Stator 2c. Das Laufrad 2a ist mit der Kurbelwelle 8 des Motors über eine Antriebsplatte verbunden und eine Turbinenwelle 10 der Turbine 2b erstreckt sich zu der automatischen Getriebeeinrichtung 3· Die Leistung des Motors wird auf die Turbinenwelle entsprechend der Last übertragen. Eine an der Antriebsplatte 9 befestigte Abdeckung 11 ist mit einer durch eine ölpumpe angetriebenen Welle 12 verbunden, die durch die Turbinenwelle 10 läuft und mit einer ölpumpe 13 verbunden ist, die in dem hinteren Teil der automatischen Getriebeeinrichtung 3 vorgesehen ist. Die ölpumpe wird somit durch den Motor angetrieben.
Die automatische Getriebeeinrichtung 3 enthält ein Planetengetriebe I5 und mehrere strömungsmittelbetätigte Einrichtungen zum Erzeugen verschiedener Betriebsbereiche. Die strömungsmittelbetätigten Einrichtungen enthalten eine Kledrig-Kückwärtsbremse 16, eine Vorwärtskupplung I7 und eine Rückwärtskupplung 18. Die Turbinenwelle 10 ist
mit einem vorderen Sonnenzahnrad 15a des Planeten-. getriebes 15 über die vordere Kupplung 17 verbunden und
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ist des weiteren mit einem Rückwärtssoimenzahnrad 15b durch die Rückwärtskupplung 18 und die Verbindungsschale 19 verbunden. Durch Beaufschlagen der Kupplungen 17 und 18 mit Drucköl wird die Leistung der Turbinenwelle 10 auf das Sonnenzahnrad 15a oder 15b übertragen. Ein Bremsband 20 ist auf einer Trommel 18a vorgesehen, die an der Verbindungsschale 19 befestigt ist, um das Rückwärtssonnenzahnrad 15b zu blockieren.
In Verbindung mit dem Planetengetriebe 15 sind ein kurzes Ritzel 15c und ein langes Ritzel 15d durch einen Träger 15e gehalten, an dem die Medrig-Rückwärtsbremse vorgesehen ist. Zwischen der Bremse 16 und einer Mittelstütze 21 ist eine Einwegkupplung 22 vorgesehen. Der Träger 15e kann durch Betätigen der Bremse 16 und der Einwegkupplung 22 gesperrt werden. Das Ringzahnrad 15f des Planetengetriebes 15 ist mit einer Ausgangswelle 23 verbunden, die auf der Turbinenwelle 10 angebracht ist. Das Planetengetriebe ist auch mit einem Parkzahnrad 24 versehen.
Die Ausgangswelle 23 ist drehbar in dem Gehäuse 25 zwischen dem Gehäuse 7 des Drehmomentwandlers 2 und dem Gehäuse der automatischen Getriebeeinrichtung 3 gehalten.
Das Enduntersetzungsgetriebe 4 ist auf der Ausgangswelle 23 in dem Gehäuse 25 angeordnet. Das Enduntersetzungsgetriebe 4 für den Vorderradantrieb enthält ein Antriebsritzel 26 und ein Kronenzahnrad 29 eines Differentials 28. Das Antriebsritzel 26 wird durch die Ausgangswelle 23 über ein Untersetzungszahnrad 27 angetrieben.
Die Kupplungseinrichtung selbst enthält eine Rückwärtsantriebswelle 3I, die drehbar in einem Gehäuse 30 gehalten ist, und eine Mehrscheibenkupplung 35» die durch Drucköl betätigt wird. Die Mehrscheibenkupplung
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enthält eine Trommel 35a, die an der Rüekwärtsantriebswelle 31 befestigt ist, und eine Nabe 35t>» die mit einem Übertragungszahnrad 34- verbunden ist. Das Übertragungszahnrad 34 ist mit einer Welle 33 verbunden, die mit dem Antriebsritzel 26 durch einen Verbinder gekuppelt ist. Die hintere Antriebswelle 3I is* mit einer Kardanwelle 37 über ein Kardangelenk 36 verbunden.
Die Regeleinrichtung 5 ist in einem Gehäuse 38 vorgesehen, das in einer ölwanne 39 befestigt ist. Gemäß I1Xg. ist eine Leitung 40' von der Ölpumpe 13 mit einem Druckregulierventil 41 verbunden, um einen Leitungsdruck in der Druckölschaltung zu erzeugen. Der Leitungsdruck wird einem manuellen Ventil 42 über eine Leitung 40 zugeführt und auch dem Drehmomentwandler. 2 und den notwendigerweise zu schmierenden Teilen über die Leitungen 43 zugeführt. Das manuelle Ventil 42 ist so ausgebildet, daß es den Betriebsbereich des automatischen Getriebes schaltet. Beispielsweise wird in dem D-Bereich
der Leitungsdruck einem Reglerventil 45, einem 1-2-Umschaltventil 46 und der Vorwärtskupplung I7 über die Leitungen 44 zugeführt und einem zweiten Sperrventil 48 und einem 2-3-Umschaltventil 49 über die Leitungen 4? und des weiteren einem Ventil 48 über eine Leitung 50 zugeführt.
In dem R-Bereich wird der Leitungsdruck dem 1-2-TJjnschaltventil 46 über eine Leitung 5I zugeführt, um dessen Betrieb zu hemmen, und wird des weiteren der Niedrig-Rüekwärtsbremse 18 über eine Leitung 52 zugeführt. Der Leitungsdruck wird auch an die öffnung 41a des Druckregulierventils 41 und an das 2-3-ümschaltventil über Leitungen 53 angelegt.
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Das Reglerventil 4-5 ist so ausgebildet, daß es einen Reglerdruck entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erzeugt. Der Reglerdruck wird den Umschaltventilen 4-6 und 4-9, einem 2-3-Regelzeiteinstellventil und einem Druckänderungsventil 56 über Leitungen 54· zugeführt.
Des weiteren wird der Leitungsdruck in der Leitung 4-0 an ein Vakuumdrosselventil 57 angelegt, das durch eine Vakuumsteuermembran betätigt wird,um einen Drosseldruck entsprechend der Last des Motors zu erzeugen. Der Drosseldruck wird an eine öffnung des Druckänderungsventils 56, das 2-3-Schaltventil 4-9, das 2-3-Regelzeiteinstellventil 55 und eine öffnung der Leitungsdruckanstiegsseite des Druckregulierventils 4-1 angelegt. Eine andere öffnung des Druckänderungsventils 56 ist mit einer öffnung der Leitungsdruckabfallseite des Druckregulierventils 4-1 durch eine Leitung 59 verbunden.
Das 1-2-Schaltventil 4-6 ist des weiteren mit der Anlegeseite der Servoeinrichtung des Bremsbands 20 über das zweite Sperrventil 4-8 und die Leitung 60 zum Anlegen des Leitungsdrucks verbunden. Das 2-3-Schaltventil 4-9 ist mit der Freigabeseite der Servoeinrichtung, dem 2-3-Regelzeiteinstellventil 55 und der Rückwärtskupplung 16 über die Leitungen 61 zum Anlegen des Leitungsdrucks verbunden.
Bei der oben beschriebenen Druckölschaltung für das automatische Getriebe ist ein durch einen Elektromagneten betätigtes Umschaltventil 62 zum Terbinden der Leitung 40 mit der Kupplung 35 vorgesehen. Das Umschaltventil 62 enthält einen Kolben 62b-, der gleitbar in einem Zylinder 62 vorgesehen ist und der nach links durch eine Feder 62d gedrückt wird. Ein Elektromagnet 62c
ist vorgesehen, unr den Kolben 62b gegen die Feder 62d zu verschieben. Eine normalerweise geschlossene
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Öffnung 62e ist mit der Leitung 40 über eine Leitung verbunden. Das Ventil 62 hat des weiteren eine Öffnung 62f, die mit der Kupplung 35 über eine Leitung 64 und eine Abflußöffnung 62g verbunden ist. Der Elektromagnet 62c ist mit einer Batterie 66 über einen Vierradantriebsschalter 65 verbunden, der durch den Fahrer im Fahrgastraum betätigt wird.
Das System enthält des weiteren ein Drosselrückschubventil 67 zum Verzögern des Betriebs beim Schalten in den 2-Bereich oder 1-Bereich und ein Heruntersehaltventil 68, das durch einen Elektromagneten 69 betätigt wird.
Im Betrieb wird der durch das Druckreglerventil 41 regulierte Leitungsdruck dem manuellen Ventil 42 und dem Drehmomentwandler 2 zu dessen Betätigung zugeführt. Im D-Bereich wird der niedrige Leitungsdruck der Vorwärtskupplung 17 über das manuelle Ventil 42 zugeführt. Auf diese Weise wird die Ausgangsleistung der Turbinenwelle 10 auf das Vorwärtssonnenzahnrad 15a übertragen. Da der Träger 15e durch die Einwegkupplung 22 gesperrt ist, dreht sich die Ausgangswelle 23 mit maximalem Untersetzungsverhältnis. Die Drehung der Ausgangswelle 23 wird auf das Differential 28 durch das Untersetzungsgetriebe 27 und auf die Kupplungseinrichtung 6 durch die Welle und das Zahnrad 34- übertragen.
Wenn der Schalter 65 geöffnet wird, um den Elektromagneten 62c zu entregen, befindet sich der Kolben 62b des TJmschaltventils 62 in der linken Stellung durch die Feder 62d, so daß die öffnung 62e geschlossen "wird und die öffnungen 62g und 62f miteinander in Verbindung sind. Die Kupplung 35 ist somit in dem Ausrückzustand
und daraufhin werden die Vorderräder mit der ersten • Geschwindigkeit angetrieben. Wenn der ßeglerdruck mit
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einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt, arbeitet das 1-2-Schaltventil 46, um den Leitungsdruck in der Leitung 44 der Servoeinrichtung über die Leitung 60 zuzuführen, um die Bremse 20 anzuziehen. Das Ruckwartssonnenzahnrad 15b wird gesperrt, so daß der Antrieb mit der zweiten Geschwindigkeit ausgeführt wird. Wenn der Reglerdruck weiter ansteigt, wird das 2-3-Schaltventil 49 auch betätigt, um den Leitungsdruck in der Leitung 47 der Freigabeseite der Servoeinrichtung und der Rückwärtskupplung 16 über die Leitung 61 zuzuführen. Die Bremse 20 wird somit freigegeben und die Rückwärtskupplung 16 wird eingekuppelt, so daß das automatische Getriebe in den integrierten Zustand kommt, um die Turbinenwelle 10 mit der Ausgangswelle zu kuppeln. Die Ausgangsleistung des Motors wird direkt auf die Ausgangswelle zum Antreiben mit der dritten Geschwindigkeit übertragen.
Wenn der Schalter 65 geschlossen wird, um den Elektromagneten 62c zu erregen, wird der Kolben 62b des Umschaltventils 62 nach rechts gegen die Feder 62d bewegt, um die öffnung 62g zu schließen und die öffnungen 62f und 62e miteinander zu verbinden. Der Leitungsdruck in der Leitung 40 wird somit an die Kupplung 35 angelegt, um die Trommel 35a mit der Nabe 35b in Eingriff zu bringen, so daß die Hinterräder durch die hintere Antriebswelle 31 und die Kardanwelle 37 angetrieben werden. Das Fahrzeug wird somit im Vorradantrieb angetrieben.
Im R-Bereich wird der Leitungsdruck in der Leitung der Niedrig-Rückwärtsbremse 18 über das Ventil 42, die Leitung 51? das 1-2-Schaltventil 46 und die Leitung 52 zugeführt, so daß die Bremse betätigt wird. Der Leitungsdruck wird des weiteren an die Rückwärtskupplung 16 über die Leitung 53, das 2-3-Schaltventil und die Leitung 61 angelegt. Die Ausgangsleistung der
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Turbinenwelle 10 wird somit auf das Rückwärtssonnenzahnrad Λ^b über die Rückwärtskupplung 16 und die Verbindungsschale 19 übertragen. Da der Träger 15e durch die Niedrig-Rückwärtsbremse 1$ gesperrt ist, dreht sich die Ausgangswelle 23 rückwärts mit großem Untersetzungsverhältnis. Wenn der Schalter 65 geschlossen wird, um das Umschaltventil 62 zu betätigen, wird die Kupplung 35 eingekuppelt, um die Hinterräder für den Vierradantrieb anzutreiben.
Gemäß der Erfindung kann das Getriebe von Hand in den Vierradantrieb in jedem Antriebszustand geschaltet werden, wenn die Vorderräder zum Kutschen neigen. Somit können die Beschleunigungsfähigkeit und die Antriebsfähigkeit verbessert werden. Da eine Mehrscheibenkupplung zum Antreiben der Hinterräder so ausgebildet ist, daß sie durch den Leitungsdruck des automatischen Getriebes betätigt wird, kann die Konstruktion vereinfacht werden und ist es leicht, ein automatisches Getriebe mit Vorderradantrieb in ein Vierradantriebssystem umzu~ bauen.
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Zus ammenf as sung ^ ...--/
Ein automatisches Getriebe für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug enthält einen Drehmomentwandler, eine automatische Getriebeeinrichtung, die mit der Turbinenwelle des Drehmomentwandlers zum übertragen der Ausgangsleistung des Motors auf die Vorderräder verbunden ist, eine stromungsmittelbetatigte kupplungseinrichtung zum Übertragen der Ausgangsleistung auf die Hinterräder und eine Druckö!regeleinrichtung zum Betätigen des automatischen Getriebes. Die Druckölregeleinrichtung enthält ein Druckregulierventil zum Erzeugen eines Leitungsdruck entsprechend dem Betriebszustand des Motors und eine Ventileinrichtung für die Kupplungseinrichtung. Die Ventileinrichtung ist so ausgebildet, daß sie die Kupplungseinrichtung durch einen manuellen Vorgang betätigt, wodurch das automatische Getriebe automatisch in den Vierradantrieb geschaltet wird.
T300U/1132

Claims (2)

  1. REINLÄNDER & BERNHARDT ^ .., .,
    PATENTANWÄLTE P Ij ■" ■- -·- /- ^
    5/17 Orthstraße 12
    D-8000 München
    Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha
    7-2 Nishishinguku 1-chome Shinjuku-ku, Tokyo, Japan
    Patentansprüciie
    ( 1./ Automatisches Getriebe für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch einen Drehmomentwandler, der mit der Kurbelwelle des Motors des Kraftfahrzeugs verbunden ist, durch eine automatische Getriebeeinrichtung, die mit der Turbinenwelle des Drehmomentwandlers verbunden ist, wobei die automatische Getriebeeinrichtung ein Planetengetriebe und mehrere stromungsmittelbetätigte Einrichtungen zum Erzeugen verschiedener Betriebsbereiche aufweist, durch ein Enduntersetzungsgetriebe zum Übertragen der Ausgangsleistung der automatischen Getriebeeinrichtung auf die Vorderräder, durch eine Kupplungseinrichtung zum Übertragen der Ausgangsleistung der automatischen Getriebeeinrichtung auf die Hinterräder, wobei die Kupplungseinrichtung eine strömungsmittelbetätigte Mehrseheibenkupplung enthält, durch eine Druckölregeleinrichtung zum Betätigen der strömungsmittelbetätigten Einrichtungen in der automatischen Getriebeeinrichtung, wobei die Druckölregeleinrichtung ein Druckregulierventil zum Erzeugen eines Leitungsdrucks entsprechend dem Betriebszustand des Motors und ein Umschaltventil zum Verbinden einer Leitung für den Leitungsdruck mit der strömungsmittelbetätigten Mehrscheibenkuppluag enthält, und durch eine manuelle Betätigungseinrichtung zum Betätigen des Umsehaltventils, um den Leitungsdruck an die strömungsmittelbetätigte Mehrscheibenkupplung anzulegen.
    130014/1 102
    ORIGINAL INSPECTED
    - 2 - 3 O 3 L-r 2 2
  2. 2. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil einen Elektromagneten aufweist, der durch einen manuell betätigten Schalter betätigt wird, der in dem Fahrgastraum vorgesehen ist.
    1300U/1 192
    ORfGlNAL INSPECTED
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