DE3205198A1 - Hydraulische steuereinrichtung fuer ein automatisches getriebe - Google Patents
Hydraulische steuereinrichtung fuer ein automatisches getriebeInfo
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3-18-0 Wolfsburg
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unsere Zeichen: K 5238
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Hydraulische Steuereinrichtung für ein
automatisches 'Getriebe
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuereinrichtung
für ein automatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige hydraulische Steuereinrichtung, mit der unter anderem
das Kriechen eines mit einem hydrodynamisch-mechanischen Kraftfahrzeuggetriebe ausgerüsteten Fahrzeuges im Motorleerlauf bei eingeschaltetem
Getriebe-Yorwärtsgang verhindert werden kann, ist beispielsweise
aus der DE-OS 28 33 64I bekannt. Dabei ist ein Schaltventil
vorgesehen, das von einem besonderen Steuerventil bei nichtbetätigtem
Fahrpedal in eine Stellung verstellt wird, bei der das den Vorwärtsgängen zugeordnete Schaltglied des Getriebes durch Entlastung
der Druckmittelbeaufschlagungsleitung ausgerückt wird. Dazu ist an das Schaltventil eine einen fahrpedalstellungsabhängigen
Druck führende Leitung angeschlossen, die über eine Drosselstelle mit einer motorlastabhängigen Druck "führenden Druckleitung verbunden
ist und die von dem Steuerventil bei Freigabe des Pahrpedals
mit einem Druckmittelauslaß verbunden wird.
Diese bekannte Steuereinrichtung arbeitet im allgemeinen auch relativ
zufriedenstellend.
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Lediglich wenn nach einer Phase mit freigegebenem Fahrpedal
dieses schnell und verhältnismäßig stark betätigt wird, ergeben sich Unzuträglichkeiten insofern, als das Wie.dereinrücken
des Schaltgliedes mit größerer Verzögerung stattfindet. Dies ergibt sich dadurch, daß der Schieberkolben des
Steuerventils durch die starke Betätigung des Fahrpedals einen größeren, mit Druckmittel aus der Druckleitung aufzufüllenden
Raum freigibt, dessen Auffüllung über die Drosselstelle nur relativ langsam erfolgt. Infolgedessen kann sich auch in
der zu dem Schaltventil führenden Leitung erst mit ziemlicher Verspätung ein zur Umschaltung des Schaltventils erforderlicher
Druck aufbauen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, die bekannte hydraulische Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 zu verbessern und dabei insbesondere dafür zu sorgen, daß bei schnellen Betätigungen des Fahrpedals aus der
Ruhestellung über einen vorgegebenen Wert hinaus ein genügend frühes Wiedereinrücken des Schaltgliedes des Getriebes erreicht
werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs
1. Dadurch, daß das Steuerventil bei einer derartigen
schnellen Betätigung des Fahrpedals über einen vorgegebenen Wert hinaus die zu dem Schaltventil führende Leitung unter Umgehung
der Drosselstelle direkt mit der Druckleitung verbindet, kann die das Umschalten des Schaltventils und damit das Wiedereinrücken des
Getriebeschaltgliedes besorgende Druckbeaufschlagung der Leitung schnell und ohne größere Verzögerungen vorgenommen werden. In der
Ruhestellung des Fahrpedals ist die Leitung dagegen nicht direkt, sondern nur über die Drosselstelle mit der Druckleitung verbunden, da
in dieser Stellung, in der die Leitung ja mit dem Auslaß verbunden ist, die Drosselstelle einen Abfall des in der Druckleitung vorhandenen
motorlastabhängigen Druckes verhindern muß.
Gemäß einer, besonderen Weiterbildung der Erfindung soll an dem Steuerventil
ein über eine die Drosselstelle umgehende Zweigleitung
direkt mit der Druckleitung verbundener Druckanschluß vorgesehen sein, der bei nichtbetätigtem Fahrpedal durch einen Kolbenbund
des Kolbenschiebers verschlossen ist und bei Betätigung des Fahrpedals über einen vorgegebenen Wert hinaus von einer Steuerkante
des Kolbenschiebers mit der Leitung verbunden wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines schematischen Schaltbildes der Steuereinrichtung dargestellt,
wobei nur die-für die Erfindung wesentlichen Bauteile angegeben sind.
Dabei ist mit 1 ein den Torwärtsfahrgängen eines hydrodynamisch-mechanischen
Kraftfahrzeuggetriebes zugeordnetes Schaltglied, beispielsweise eine sogenannte Vorwärtskupplung, bezeichnet, deren
Druckbeaufschlagungsraum mit 2 und deren Betätigungskolben mit 3
angedeutet sind. An den Druckbeaufschiagungsraum 2 ist eine Druckmittelbeaufschlagungsleitung
4 angeschlossen, deren Verbindung mit einer von einem hier nicht gezeigten Handsteuerventil kommenden
Druckmittelleitung 6 in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals
des Fahrzeugs lind gegebenenfalls von der Fahrgeschwindigkeit
von einem Schaltventil 5 gesteuert wird. Die Druckmittelleitung 6 führt z.B. in allen durch einen herkömmlichen Getriebegangwählhebel
eingestellten Yorwärtsfahrstufen des Getriebes Hauptdruck, das heißt den in der Getriebesteuerung verwendeten, höchsten, von einer
Zahnradpumpe erzeugten und von einem sogenannten Hauptdruckschieber
motorlastabhängig einregulierten Druck.
Das Schaltventil 5 weist einen Kolben 7 auf, der durch eine auf
einen Kolbenbund 26 einwirkende Feder 8 belastet ist. Die Federkraft
der Feder 8 kann mit Hilfe eines von einer Verstellschraube verstellbaren Federtellers TO eingestellt werden. Der Federkraft
der Feder 8 entgegen wirkt ein. im wesentlichen fahrpedalstellungsabhängiger
Druck, der über eine Leitung 19 an die in der Zeichnung
rechte Stirnfläche 18 des Kolbenbundes 17 des Kolbens 7 herangeführt
wird. Auf eine zweite Wirkfläche 12 des Kolbenbundes 11 des Kolbens 7 wirkt ein über eine Druckmittelleitung 13 zugeführter
Druck, der ebenso wie der fahrpedalstellungsabhängige Druck der
Leitung I9 der Federkraft der Feder 8 entgegenwirkt. Diese Druckmittelleitung
13 kann dabei an den hier nicht gezeigten Handschieber
so angeschlossen sein, daß sie in den sogenannten Laststellungen "2" und "1" des Gangwählhebels Hauptdruck führt.
In Abhängigkeit von den an dem Kolben 7 angreifenden Feder- und Druckkräften wird nun der Kolben 7 aus der in der Zeichnung gezeigten
Mittelstellung heraus entweder nach links oder nach rechts verstellt, wobei die an dem Kolbenbund 22 vorgesehenen Steuerkanten
23 und 24 die zu dem Schaltglied 1 führende Druckmittelleitung
4 entweder mit dem Anschluß der Druckmittelleitung 6 oder aber mit einem Druckmittelauslaß 25 verbinden. Dabei ergibt sich
eine Verbindung der Druckmittelleitung 4 mit dem Druckmittelauslaß
25 und damit ein Ausrücken der Yorwärtskupplung 1 nur dann,
wenn die Federkraft der Feder 8 die aus der Beaufschlagung der Wirkfläche 18 des Kolbens 7 mit dem fahrpedalstellungsabhängigen
Druck sowie gegebenenfalls die durch die Beaufschlagung der kreisringförmigen
Wirkfläche 12 des Kolbens 7 mit dem Druck der Druckleitung 13 herrührenden Kräfte überwiegt. Die Größe der Federkraft
der Feder 8 bzw. die Wirkflächen 12 und 18 des Kolbens 7 sind nun
so ausgelegt, daß die Federkraft der Feder 8 nur dann überwiegt, wenn in der Leitung 13 kein Hauptdruck ansteht und die Leitung I9
entlüftet ist. Da die Leitung I3 jedoch in den WählhebelStellungen
"2" und "1" des Gangwählhebels Hauptdruck führt, steht in diesen Wählhebelpositionen das Schaltventil 5 in seiner das Schaltglied 1
einrückenden Stellung. In diesem Fall kann selbst bei freigegebenem Fahrpedal die Vorwärtskupplung 1 nicht ausgerückt werden. Ein Ausrücken
der Vorwärtskupplung 1 kann also nur erfolgen, wenn der Gangwählhebel des Getriebes in der Dauerfahrstellung "D" steht
und gleichzeitig das Fahrpedal freigegeben ist, also in der Euhe- oder Leerlaufstellung steht.
Mit Hilfe eines Steuerventils 30 wird nun sichergestellt, daß bei
freigegebenem Fahrpedal die über eine Drosselstelle 21 mit einer den sogenannten Gasdruck, das heißt einen motorlastabhängig ge-
Leitung
steuerten Druck führenden Leitung 20 verbundene/ I9 durch Verbinden
mit einem Druckmittelauslaß vollständig entlüftet wird.
Zu diesem Zweck weist der Kolben 29 des bei bekannten Getriebesteuerungssystemen
vorgesehenen und von einem mit dem Gaspedal verbundenen Betätigungshebel 40 betätigten 1 sogenannten Kick-down-Schiebers
einen Steuerkolben J>6 .-auf, der in einer Längsbohrung 34
innerhalb eines der Leerlaufstellung des Fahrpedals zugeordneten Leerweges verstellbar ist. Die Längsbohrung 34 ist über Querbohrungen
33 sowie stirnseitige Ausnehmungen 32 einer zur Anschlagbegrenzung
des Kolbenbundes 44 ^-es Kolbens 29 vorgesehenen
Führungsbuchse 31 mi"t einer Gehäusetasche 28 verbunden, an die
an der einen Seite die Leitung 19 und an der anderen Seite über
die Drosselstelle 21 die Druckleitung 20 angeschlossen ist.
Die Längsbohrung 34 weist andererseits als Druckmittelauslaß
fungierende Querbohrungen 35 auf, deren Verbindung mit der Leitung 19 durch eine stirnseitige Steuerkante 37 des Steuerkolben J>6
gesteuert wird. Der Kolben 29 des mit einem hier nicht gezeigten,
den Gasdruck der Leitung 20 liefernden Gasdruckventils verbundenen Kick-down-Schiebers wird durch eine Feder 43» die auf einen auf
einer Gewindestange .4I &es Kolbens 29 verstellbaren Federteller 42
einwirkt, in der Zeichnung nach links gegen die als Anschlag wirkende Führungsbuchse 31 gedruckt. In der Zeichnung ist das Fahrpedal,
bzw. der mit diesem verbundene Betätigungshebel 40, in seiner
freigegebenen Position dargestellt, in der der von diesem unmittelbar
beaufschlagte Steuerkolben J>6 durch den in der Leitung
über die Drosselstelle 21" aufgebauten Druck so weit nach links verstellt
wird, daß die den Druckmittelauslaß darstellenden Querbohrungen 35 freigegeben sind. Auf diese Weise ist die Leitung 19 über
die Ausnehmungen 32 der Führungsbuchse 31» sowie die Querbohrungen
des Schieberkolbens 29 und -die Längsbohrung 34 mit den Querbohrungen
35 verbunden, so daß das Druckmittel dort austreten und den Druck in der Leitung I9 nahezu auf Atmosphärendruck absenken kann.
Durch die in der Verbindung zur Leitung 20 vorgesehene Drosselstelle
21 wird dabei verhindert, daß in dieser Stellung gleichzeitig auch der Druck in der.Leitung 20 auf Atmosphärendruck absinken kann;
dieser verbleibt vielmehr auf einem angehobenen Druckniveau, nämlich
dem oben bereits erwähnten sogenannten Leerlaufgasdruck.
Das Entlüften der Leitung 19 sorgt nun dafür, daß dann, wenn
auch die Druckleitung 13 drucklos ist, der Kolben 7 des Schaltventils
5 von der Feder 8 in der Zeichnung nach rechts geschoben
wird, so daß die Druckmittelleitung 4 über den zwischen den Kolbenbünden 22 und 26 vorgesehenen Kolbenabsatz mit dem Druckmittelauslaß
25 verbunden ist. Dadurch wird der Druckbeaufsohlagungsraum
2 der Yorwärtskupplung 1 entlüftet und die Kupplung zum
Ausrücken gebracht. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Turbinenrad des Drehmomentwandlers und den Fahrzeugrädern ist damit
unterbrochen, so daß beim Stand des Fahrzeugs ein Kriechen nicht auftreten kann und darüberhinaus während der Fahrt des
!Fahrzeugs ein sogenannter Freilauf be trieb ermöglicht wird, bei dem die kinetische Energie der Fahrzeugmasse das Fahrzeug ohne
Bremswirkung durch den Motor antreiben kann.
Das Wiedereinkuppeln der Yorwärtskupplung 1 erfolgt nun erst dann,
wenn das Fahrpedal den seiner Leerlaufstellung zugeordneten Leerweg
überwunden hat. Dabei wird der Steuerkolben 36 in der Zeichnung
so weit nach rechts bewegt, bis der Anschlagbolzen J8 des Steuerkolbens
26 am Ende der sackförmigen Längsbohrung 34 aufsetzt oder der Hebel 40 die Stirnfläche des Kolbens 29 berührt, wobei die
Steuerkante 37 di-e Querbohrungen 35 versperrt. Nunmehr baut sich
in der Leitung I9 wieder der Druck der Leitung 20 auf, wobei bereits
der Nullgasdruck ausreichend ist, um den Kolben 7 des Schaltventils
5 nach links zur Verbindung der Druckmittelleitung 4 mit der
Leitung 6 zu verschieben. Das Absperren der Druckmittelauslaßbohrungen 35 durch die Steuerkante 37 des Steuerkolbens 36 erfolgt da-.
bei also noch bevor das Fahrpedal aus seiner Leerlaufstellung heraus
zur Beschleunigung des Fahrzeugmotors betätigt wird.
Da nun aber bei einer schnellen Verstellung des Fahrpedals über einen
vorgegebenen Wert hinaus der Schieberkolben 29 des Steuerventils
30 in der Zeichnung nach rechts verschoben wird, wobei auf
der linken Seite des Kolbenbundes 44 ein größer werdender Raum
freigegeben wird, der mit Druckmittel aufzufüllen ist, würde sich ohne die in der Zeichnung mit 20a bezeichnete, die Drosselstelle
umgehende Zweigleitung der Druckleitung 20 ein sehr verzögerter
Druckaufbau in der Leitung 19 ergeben, was auch zu
einem verzögerten Viedereinrücken der Vorwärtskupplung 1
führen würde. Diese "Verzögerung würde umso größer sein, je stärker das Fahrpedal betätigt würde und würde also dem Wunsch
des Fahrzeugführers, der durch seine Fahrpedalbetätigung gerade den Antrieb des Fahrzeugs durch den Motor wieder herbeiführen
will, geradewegs zuwider laufen. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene
Zweigleitung 20a, die an die .Gehäusetasche 27 angeschlossen
ist, wird nun sichergestellt, daß bei Betätigungen des Fahrpedals über einen vorgegebenen Wert hinaus eine direkte
Verbindung der Leitung 19 mit der Druckleitung 20 unter Umgehung
der Drosselstelle 21 erfolgen kann. Während in der Ruhestellung des Fahrpedals, die in der Zeichnung angedeutet ist,
der Kolbenbund 44 <3.ie Gehäusetasche 27 verschließt und damit
eine direkte Verbindung der Leitung 19 mit der Zweigleitung 20a
verhindert, öffnet bei Betätigung des Fahrpedals über einen vorgegebenen Wert hinaus die an der linken Stirnfläche des Kolbenbundes
44 vorgesehene Steuerkante 45 diese Verbindung, so daß sich auch bei sehr schnellen und kräftigen Fahrpedalbetätigungen
ein schneller Druckaufbau in der Leitung 19 und damit
ein zügiges Umschalten der Vorwärtskupplung 1 ergeben kann.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß die in der Zeichnung gezeigte Ausführung nur beispielhaft ist. So könnte in der Leitung 19 zu
dem Schaltventil 5 natürlich auch ein von der Bremspedalstellung abhängiges Schaltventil vorgesehen sein, ähnlich etwa wie bei der
Ausführung nach der DE-OS 28 44 665. Auch könnte das Schaltventil
5 so ausgebildet sein, daß es auch fahrgeschwindigkeitsabhängig
betätigt wird, um beispielsweise das Umschalten nur in
bestimmten Geschwindigkeitsbereichen zu ermöglichen.
ΛΟ
Leerseite
Claims (3)
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 Gangwählhebels stehenden Handsteuerventil, das in Yorwärtsfahrgängen
des Getriebes Druckmittel zur Betätigung eines diesen Jahrgängen zugeordneten Schaltgliedes weiterleitet und mit
einem in der Druckmittelleitung zwischen dem Handsteuerventil und dem Schaltglied angeordneten, von der Stellung des Fahrpedals
abhängigen Schaltventil, dessen die Druckmittelzufuhr zu dem Schaltglied steuernder Kolben entgegen einer Rückstellfeder
mit einem über eine Leitung zuführbaren, fahrpedalstellungsabhängigen Druck beaufschlagbar ist, wobei die Leitung
über eine Drosselstelle mit einer motorlastabhängigen Druck führenden Druckleitung und darüberhinaus mit einem von dem
Fahrpedal betätigbaren Steuerventil verbunden ist, das die
Leitung bei freigegebenem Fahrpedal entlüftet, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuerventil (-30) bei einer Betätigung des
Fahrpedals (40) über einen vorgegebenen Wert hinaus die Leitung (19) unter Umgehung der Drosselstelle (21) unmittelbar mit der
Druckleitung (20) verbindet.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (30) einen von dem Fahrpedal (40) betätigbaren
und in einer Längsbohrung (34) eines Kolbenschiebers (29) verstellbaren Steuerkolben (36) aufweist mit einer Steuerkante (37)»
die bei nichtbetätigtem Fahrpedal eine Verbindung der Leitung (I9)
zu einem Druckmittelauslaß (35) öffnet und bei Betätigung des Fahrpedals diese Verbindung unterbricht.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Steuerventil (30) ein über eine die Drosselstelle (21)
umgehende Zweigleitung (20a) direkt mit der Druckleitung (20) verbundener
Druckanschluß (27) vorgesehen ist, der bei nichtbetätigtem Pahrpedal (40) durch einen Kolbenbund (44) äes Kolbenschiebers
(29) verschlossen ist und bei Betätigung des Fahrpedals über einen
vorgegebenen Wert hinaus von einer Steuerkante (45) des Kolbenschiebers
(29) mit der Leitung (19) verbunden ist.
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