DE3238322C2 - - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H61/065—Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure using fluid control means
- F16H61/068—Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure using fluid control means using an orifice control valve
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuerungseinrichtung
für ein automatisches Stufenwechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und wie es
aus der DE-OS 20 18 746 bekannt ist.
Wenn das Enleerungsventil einen Ventilkörper mit einer Nut
oder einem Kanal aufweist und so beschaffen ist, daß es nur
zwei, die offene und geschlossene Stellung einnimmt, wird bei
einer vorbestimmten kleinen Drosselklappenöffnung, bei welcher
das Entleerungsventil in seine offene oder geschlossene Stellung
bewegt wird, der Durchflußwiderstand in der Entleerungsleitung
schlagartig verändert.
Aus der DE-AS 21 53 907 ist eine hydraulische Steuereinrichtung
zum Steuern des Anlegevorganges eines Schaltgliedes bei Abwärtsschalten
eines Kraftfahrzeug-Wechselgetriebes mit selbsttätigem
Gangwechsel bekannt, wobei in einer das anzulegende
Schaltglied beaufschlagenden Arbeitsdruckleitung parallel zu
einer Drossel ein als Füllventil dienender Steuerschieber vorgesehen
ist, dessen federbelasteter Kolben in Abhängigkeit von
einem an einer Stirnseite anstehenden fahrgeschwindigkeitsabhängigen
Druck die Arbeitsdruckleitung in einer ersten Stellung
absperrt, in einer zweiten Stellung voll und zwischen diesen
beiden Stellungen unter Zwischenschaltung einer am Steuerschieber
gebildeten zweiten Drossel öffnet. Es geht aus dieser
Druckschrift hervor, daß nur zwei Schaltstellungen mit Freigabe
oder Sperrung einer Arbeitsdruckleitung im Hinblick auf
einen möglichst geschmeidigen und stoßfreien Energiefluß beim
Zurückschalten des Getriebes unzureichend sind. Zur Vermeidung
dieses Nachteils ist bei dieser bekannten Steuereinrichtung
die zweite Drossel durch mindestens eine den Kolben
des Steuerschiebers schräg durchsetzende Drosselbohrung gebildet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Getriebe der eingangs genannten
Art anzugeben, bei dem der durch das Entleerungsventil
bewirkte Drosseleffekt sich nicht schlagartig, sondern graduell
verändert wird, wodurch eine Flanke einer Druckabfallkurve mit
einer Änderung der Drosselklappenöffnung graduell verändert
wird.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung gehen aus den Unteransprüchen 2 bis 6
hervor.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Figuren im einzelnen beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer Einzelheit, mit dem
ein bereits vorgeschlagenes Entleerungsventil verdeutlicht
wird.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm, aus dem die veränderlichen
Durchflußwiderstands-Charakteristika des Ventils
gemäß Fig. 1 hervorgeht.
Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines typischen Getriebes,
auf das die vorliegende Erfindung anwendbar
ist.
Fig. 4a und Fig. 4b zeigen oberen und untere Teile einer
schematischen Ansicht, aus der ein Hydraulikölkreislauf
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung hervorgeht.
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht eines Teils der Anordnung
gemäß Fig. 4a.
Fig. 6 zeigt ein Diagramm, aus dem die variable Durchfluß
widerstands-Charkteristik der Anordnung gemäß Fig. 5
hervorgeht.
Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht ähnlich Fig. 5, jedoch von
einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 8 zeigt ein Diagramm für die variable Durchflußwiderstands-
Charakteristik der Anordnung gemäß Fig. 7.
Fig. 9 zeigt ein Diagramm, aus dem die Druckabfall-Kennlinen
eines hydraulisch betätigten Reibschaltelemets
hervorgehen.
Fig. 10 zeigt ein Diagramm, aus dem die über die Zeit auftretenden
Öldruckänderungen hervorgehen.
Ein bereits vorgeschlagenes hydraulisch betätigtes Stufenwechselgetriebe
(vergl. insbesondere Fig. 1) hat hydraulisch betätigte
Reibschaltelemente, die zum Eingreifen in Getriebeelemente
(z. B. Zahnräder) angeordnet sind, und zwar so, daß
sie selektive Verbindungen durch Betätigung eines Steuerventils
herstellen können, das mit einer Ölzuführungsleitung
und einer Ölabführungsleitung in Verbindung steht. Eine
Ölabführungsleitung oder Entleerungsleitung a ist mit einer
Drossel b und einem Ölabführungsventil c, das parallel zu
der Drossel angeordnet und abhängig von einem drosselstellungsabhängigen
Druck Pt von der Drosselklappe der Antriebsmaschine
ist, versehen. Der Öldruck, der auf die hydraulisch
betätigten Reibschaltelemente einwirkt, welche mit
der Ölabführungsleitung oder Entleerungsleitung a verbunden
sind, hat unterschiedliche Druckabfall-Charakteristika bei
einem Geschwindigkeitsänderungsvorgang zwischen einer großen
Drosselklappenöffnung und kleinen Drosselklappenöffnung.
Im einzelnen ist das Ölabführungsventil c in seine geöffnete
Stellung durch die Kraft einer Feder d und in Richtung seiner
geschlossenen Stellung durch den drosselstellungsabhängigen
Druck pt entsprechend der Drosselklappenöffnung bewegbar.
In einem Bereich einer verhältnismäßig großen Drosselklappenöffnung,
nämlich dann, wenn die Antriebsmaschine
in Form einer Brennkraftmaschine ein großes Ausgangsdrehmoment
zur Verfügung stellt, steigt der drosselstellungsabhängige
Druck Pt an, wodurch veranlaßt wird, daß das Ölabführungsventil
c geschlossen wird. Als Folge davon wird der
Durchflußwiderstand der Ölabführungsleitung oder Entleerungsleitung
a entsprechend erhöht, so daß der Öldruck, der
auf das betreffende hydraulisch betätigte Reibschaltelement
in der Ansaugstellung einwirkt, abfällt, wie dies angenähert
durch die gestrichelte Linie A in Fig. 9 angedeutet ist.
Dies führt in der Ölzuführungsstellung zu einem langen
gleichzeitigen Eingriff dieses Reibschaltelements und des
anderen Reibschaltelements, um einen rapiden Anstieg der
Drehzahl des Motors oder der Brennkraftmaschine zu verhindern.
Andererseits wird in dem Bereich einer verhältnismäßig
kleinen Drosselklappenöffnung mit kleinem Brennkraftmaschinen-Ausgangsdrehmoment
das Ölabführungsventil c durch
die Kraft der Feder d aufgrund des verringerten drosselstellungsabhängigen
Drucks Pt geöffnet, um eine Verringerung
des Durchflußwiderstands der Ölabführungs- oder Entleerungsleitung
a zu bewirken. Dies führt zu einem relativ
plötzlichen Abfall des Öldrucks, wie es durch die Kurve B in
Fig. 9 angedeutet ist. Dies führt wiederum zu einer verkürzten
Periode des gleichzeitigen Eingriffs der hydraulisch
betätigten Reibschaltelemente zur Verhinderung eines Abdrosselns
der Brennkraftmaschine.
Indessen ist das Ölabführungsventil üblicherweise von einem
Typ, bei dem der Ventilkörper mit einer Nut oder einem Kanal
e versehen ist und das Ventil daher so beschaffen ist, daß
es nur zwei Stellungen, nämlich die Stellung "OFFEN" bzw.
die Stellung "GESCHLOSSEN" einnimmt. Das bedeutet, daß das
Ölabführungsventil a keinerlei Drosselwirkung in einem Zwischenbereich
seines Stellungswechselhubes zeigt, so daß bei
einer vorbestimmten kleinen Drosselklappenöffnung, bei welcher
das Ölabführungsventil in seine geöffnete oder in seine
geschlossene Stellung bewegt wird, der Durchflußwiderstand
in der Ölabführungsleitung oder Entleerungsleitung a plötzlich
verändert wird, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Als
Folge davon ergibt sich ein großer Unterschied in den
Druckabfall-Charakteristika der hydraulisch betätigten
Reibschaltelemente bei Betrachtung einer offenen Stellung X
und der entgegengesetzten geschlossenen Stellung Y in bezug
auf die zuvor erwähnte vorbestimmte Drosselklappenöffnung,
obgleich sich die Brennkraftmaschinen-Ausgangsleistung nicht
deutlich zwischen den beiden Drosselklappenstellungen X u. Y
verändert. Daher kann, während in der einen der Drosselklappen-Stellung
X u. Y die Brennkraftmaschine einem
plötzlichen Drehzahlanstieg unterliegen kann, diese andererseits
einem Abdrosseln unterliegen. Diese Phänomene hängen
von den Abmessungen und/oder der Formgebung (Konfiguration)
der Ölabführungs- oder Entleerungsleitung a, beispielsweise
von dem Innendurchmesser der Drossel b ab. Es
ist daher bei einer herkömmlichen Anordnung schwierig, den
gleichzeitigen Eingriff der hydraulisch betätigten Reibschaltelemente
bei einer Drosselklappenöffnung in Nähe einer
vorbestimmten Drosselklappenöffnung zu steuern.
Wie Fig. 3 zeigt, besteht ein Getriebe 1 aus einer Eingangswelle
1a zum Verbinden einer Antriebsmaschine 2 mit
einer Ausgangswelle 1b über einen Drehmomentwandler 3. Die
Ausgangswelle 1a dreht ein angetriebenes Zahnrad 5 und Antriebsräder
4 eines Fahrzeugs, das mit der Antriebsmaschine
2 ausgerüstet ist. Außerdem sind Zähnräder für eine erste,
eine zweite und eine dritte Vorwärtsfahrt-Übersetzungsstufe
G1, G2 bzw. G3 und ein Zahnrad für eine Rückwärtsfahrt-Stufe
GR vorgesehen. Hydraulisch betätigte Reibschaltelemente C1,
C2 u. C3, die die hydraulisch betätigten Reibschaltelemente
bilden, sind zum Zwecke eines antreibenden jeweiligen Eingriffs
mit den Zahnrädern der Übersetzungsstufen G1, G2 bzw.
G3 für die Vorwärtsgänge angeordnet. Das Zahnrad für die
Rückwärtsfahrt-Stufe GR ist zum Zwecke eines antreibenden
Eingriffs mit dem zweiten hydraulisch betätigten Reibschaltelement
C2 in einer Weise angeordnet, daß es sich mit
dem Zahnrad für die zweite Vorwärtsfahrt-Stufe G2 abwechseln
kann. Das hydraulisch betätigte Reibschaltelement C2 für den
zweiten Gang kann selektiv in Eingriff mit den beiden Zahnrädern
für die Vorwärtsfahrt-Stufe G2 bzw. die Rückwärtsfahrt-Stufe
GR durch Betätigen eines Wählzahnrades 6, das
auf der Ausgangswelle 1b montiert ist, gebracht werden. Das
Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Einwegkupplung, die zum
Zwecke eines antreibenden Eingriffs mit dem Zahnrad für die
Vorwärtsfahrt-Stufe G1 für den ersten Vorwärtsgang angeordnet
ist, um eine Überdrehzahl für die Ausgangswelle 1b zu
ermöglichen.
Die hydraulisch betätigten Reibschaltelemente C1, C2 u. C3
können durch einen ölhydraulischen Schaltkreis gemäß Fig. 4a
u. Fig. 4b gesteuert werden. Der ölhydraulische Schaltkreis
oder die ölhydraulische Steueranordnung gemäß Fig. 4a u.
Fig. 4b besteht aus einer Hydraulikölquelle 8, einem manuell
betätigten Ventil 9, das zum selektiven Einstellen einer
Parkstellung P, einer Rückwärtsstellung R, einer Neutralstellung
N und einer Automatikstellung D sowie einer den
oberen Getriebegang ausschließenden Stellung 2 vorgesehen
ist. Eine Leitung L10 verbindet den Drehmomentwandler 3 mit
einem Hauptdruckregelventil 20. Eine Umschaltventilgruppe 10
ist selektiv in ihrer Stellung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Drosselklappenöffnung veränderbar,
und ein Servoventil 11 ist zum Kuppeln des Wählzahnrads
6 zum Wählen einer Vorwärts- oder Rückwärtsstellung angeordnet.
Wenn das manuell betätigte Ventil 9 die Stellung D
annimmt, wird eine erste Ölleitung L1 zum Zuführen von Öl
aus der Hydraulikölquelle 8 mit einer zweiten Ölleitung L2,
die zu der Umschaltventilgruppe 10 führt, verbunden, so daß
eine Ölzuführung zu dem zweiten und dritten hydraulisch
betätigten Reibschaltelement C2 u. C3 durch die Umschaltventilgruppe
10 stattfindet.
Das erste hydraulisch betätigte Reibschaltelement C1 für
einen ersten Geschwindigkeitsbereich ist so angeordnet, daß
es fortlaufend mit unter Druck stehendem Öl über eine dritte
Ölleitung L3, die von der zweiten Ölleitung L2 abzweigt,
versorgt wird. Bei einem Geschwindigkeitsänderungsvorgang
zwischen einer ersten und einer zweiten Geschwindigkeit oder
Drehzahl steigt die Eingriffskraft oder Reibungskraft des
zweiten hydraulisch betätigten Reibschaltelements C2 für den
zweiten Geschwindigkeitsbereich in dem Maße graduell an, wie
der Öldruck ansteigt. Wenn die Drehzahl der Ausgangswelle 1b
mit der Drehmomentübertragung über das Zahnrad der zweiten
Übersetzungsstufe G2 auf einen Wert ansteigt, der die Drehzahl
der Welle übersteigt, die durch eine Drehmomentübertragung
über das Zahnrad der ersten Übersetzungsstufe G1
erreicht wird, arbeitet die zuvor erwähnte Einwegkupplung 7,
um eine automatische Unterbrechung der Drehmomentübertragung
zu der Ausgangswelle 1b über das Zahnrad der ersten Übersetzungsstufe
G1 zu veranlassen, auf welche Weise ein Drehzahlumschaltschock
vermieden wird. Indessen ist der Drehzahlumschaltschock
nicht bei einem Drehzahlwechsel zwischen
dem ersten Drehzahlbereich und dem zweiten Drehzahlbereich
vernachlässigbar, wobei eine Umschaltung zwischen dem hydraulisch
betätigten Reibschaltelement C2 für den zweiten
Drehzahlbereich und dem hydraulisch betätigten Reibschaltelement
C3 für den dritten Drehzahlbereich durch die Betätigung
der Umschaltventilgruppe bewirkt wird.
Im folgenden wird eine ins einzelne gehende Beschreibung im
Hinblick auf das zuletzt Erläuterte gegeben. Die Umschaltventilgruppe
10 enthält ein erstes Schaltventil 10-1, das an
einer stromaufwärtigen Stelle zum Bewirken einer Drehzahlumschaltung
zwischen dem ersten Drehzahlbereich und dem
zweiten Drehzahlbereich angeordnet ist, und ein zweites
Schaltventil 10-2, das an einer stromabwärtigen Stelle zum
Bewirken einer Drehzahlumschaltung zwischen dem zweiten
Drehzahlbereich und dem dritten Drehzahlbereich angeordnet
ist. Die zwei Schaltventile 10-1 u. 10-2 sind miteinander
über eine zwischenliegende vierte Ölleitung L4 verbunden.
Die Schaltventile 10-1 u. 10-2 sind jeweils so angeordnet,
daß auf ihre jeweilige rechte Seite ein Drehzahlregeldruck,
der mit der Fahrzeuggeschwindigkeit korrespondiert und von
einem Drehzahlregler 12 zugeführt wird, einwirkt, und daß
auf ihre jeweilige linke Seite der Drosselklappendruck einwirkt,
der mit der Drosselklappenöffnung korrespondiert und
von einem ersten Drosselventil 13 zugeführt wird. Mit einem
Ansteigen der Fahrzeuggeschwindigkeit wird zunächst das
erste Schaltventil 10-1 aus seiner rechtsseitigen Stellung
oder seiner Stellung für den ersten Drehzahlbereich zu seiner
linksseitigen Stellung oder seiner Stellung für den
zweiten Drehzahlbereich bewegt. Dieser Vorgang verbindet die
zweite Ölleitung L2 mit einer fünften Ölleitung L5, die von
der Auslaßseite des zweiten Schaltventils 10-2 durch eine
vierte Ölleitung L4 führt. Bei dieser Gelegenheit tritt,
wenn sich das manuell betätigte Ventil 9 in der Stellung D
befindet, eine Ölzufuhr von der Hydraulikölquelle 8 zu dem
zweiten hydraulisch betätigten Reibschaltelement C2 für den
zweiten Drehzahlbereich ein. Dies findet über eine sechste
Ölleitung L6 statt, die zur Verbindung der fünften Ölleitung
L5 mit dem manuell betätigten Ventil 9 in dessen Stellung D
angeordnet ist, auf welche Weise eine Umschaltung von dem
ersten Drehzahlbereich zu dem zweiten Drehzahlbereich bewirkt
wird.
Mit einem weiteren Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit wird
das zweite Schaltventil 10-2 von seiner rechtsseitigen
Stellung oder der Stellung für den zweite Drehzahlbereich
in seine linksseitige Stellung oder die Stellung für den
dritten Drehzahlbereich bewegt. Dies bewirkt eine Umschaltung
der Verbindung der vierten Ölleitung L4 mit der fünften
Ölleitung L5 auf eine Verbindung der vierten Ölleitung L4
mit einer siebten Ölleitung L7, die zu dem hydraulisch betätigten
Reibschaltelement C3 für den dritten Drehzahlbereich
führt. Dadurch entsteht gleichzeitig eine Verbindung
der fünften Ölleitung L5 mit einer Entleerungsleitung LD,
wodurch Öl von dem hydraulisch betätigten Reibschaltelement
C2 für den zweiten Drehzahlbereich abgezogen wird und eine
Ölzufuhr zu dem hydraulisch betätigten Reibschaltelement C3
für den dritten Drehzahlbereich stattfindet, auf welche
Weise eine Umschaltung von dem zweiten Drehzahlbereich auf
den dritten Drehzahlbereich bewirkt wird. Die Entleerungsleitung
LD ist mit einer Entleerungsdrossel 14 und einem
Entleerungsventil 15, das parallel zu der Entleerungsdrossel
14 angeordnet ist, versehen. Das Entleerungsventil 15 wird
mit einem Ansteigen des Öffnungsgrades der Drosselklappe in
Richtung seiner geschlossenen Stellung gedrückt. Diese beiden
Elemente, nämlich die Entleerungsdrossel 14 und das
Entleerungsventil 15, dienen dazu, eine Differenz in der
abfallenden Flanke der Kurve des Öldrucks oder des Öldrucks
bei der zweiten Drehzahlstufe, der auf das hydraulisch betätigte
Reibschaltelement C2 für den zweiten Drehzahlbereich
einwirkt, zu erzeugen, und zwar in Abhängigkeit von der
Drosselklappenöffnung während eines Umschaltvorgangs zwischen
dem zweiten und dem dritten Drehzahlbereich.
In dem in Fig. 4a gezeigten Ausführungsbeispiel, das das
bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, ist
ein Druckspeicher 16 mit der siebten Ölleitung L7, die zu
dem hydraulisch betätigten Reibschaltelement C3 für den
dritten Drehzahlbereich führt, zum Abschwächen oder Dämpfen
von Änderungen des Öldrucks in dem dritten Drehzahlbereich
verbunden. Dieser Druckspeicher 16 wird dem Druck einer
zweiten Drosselklappe 13-2 ausgesetzt, der so auf den
Druckspeicher 16 als rückwirkender Druck einwirkt, so daß
der Druckspeicher 16 bei einem Anstieg des Eingriffsdrucks
der hydraulisch betätigten Kupplung für den dritten Drehzahlbereich
korrespondierend mit einem Anstieg des Öffnungsgrades
der Drosselklappe seine Dämpfungsfunktion unter
einem höheren Druck ausüben kann.
In Fig. 4a bezeichnet das Bezugszeichen 17 einen weiteren
Druckspeicher, der zum Zwecke einer Verbindung mit dem hydraulisch
betätigten Reibschaltelement C2 für den zweiten
Drehzahlbereich dann, wenn das manuell betätigte Ventil 9
seine Stellung D einnimmt, angeordnet ist und welcher auch
mit dem Drosselklappendruck der zweiten Drosselklappe 13-2
in der gleichen Weise wie der erste Druckspeicher 16 versorgt
wird. Das Entleerungsventil 15 zum Steuern des Ölabsaugens
bzw. -entleerens wird in seine geöffnete Stellung
nahezu gleichzeitig mit dem Ansteigen des Ölzuführungsdrucks
zu demhydraulisch betätigten Reibschaltelement C3 für den
dritten Drehzahlbereich hinauf bis zu einem vorbestimmten
Druckwert, der auf einen Wert korrespondierend mit der
Drosselklappenöffnung voreingestellt ist, zurückgestellt.
Wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich, ist das Entleerungsventil
15 so angeordnet, daß auf seine rechte Seite der
Drosselklappendruck, der von der zweiten Drosselklappe 13-2
über eine achte Ölleitung L8 zugeführt wird, einwirkt, um es
in seine geschlossene Stellung gegen die Kraft einer Feder
15a zu bewegen. Die linke Seite des Entleerungsventils 15
zur Steuerung des Ölabsaugens oder -entleerens ist so angeordnet,
daß auf sie den Öldruck einwirken kann, der dem
hydraulisch betätigten Reibschaltelement C3 für den dritten
Drehzahlbereich über eine neunte Ölleitung L9, die von der
siebten Ölleitung abzweigt, zugeführt wird. Desweiteren
ist das Entleerungsventil von einem Typ, der als in ihrem
Querschnitt veränderbare Düse wirkt, die eine drosselnde
Zwischenstellung einnehmen kann. Dies ist deswegen gegeben,
weil das Entleerungsventil 15 eine ringförmige periphere Nut
aufweist, die in einem abgeschrägten Bereich mit einer konischen
Fläche ausgebildet ist, wie dies aus Fig. 5 hervorgeht.
Alternativ dazu kann die ringförmige periphere Nut in
einem abgestuften Bereich 19 ausgebildet sein, wie dies in
Fig. 7 gezeigt ist. Mit dieser Konstruktion hat der Drosseleffekt,
der durch das Entleerungsventil 15 bewirkt wird,
sich graduell verändernde Charakteristika, wie dies in Fig. 6
bzw. in Fig. 8 gezeigt ist, wodurch die Flanke der Druckabfallkurve
mit einer Änderung der Drosselklappenöffnung
graduell verändert wird.
Fig. 10 zeigt charakteristische Änderungen des Drucks für
den zweiten Drehzahlbereich und des Drucks für den dritten
Drehzahlbereich, die während einer Umschaltung zwischen dem
zweiten Drehzahlbereich und dem dritten Drehzahlbereich
auftreten. In einem herkömmlichen Ölansaug- oder -entleerungsventil
fällt der Druck für den zweiten Drehzahlbereich
längs einer Kurve ab, die in Abhängigkeit von der Drosselklappenöffnung
veränderbar ist. Beispielsweise fällt der
Druck längs einer Kurve A′, wenn die Drosselklappenöffnung
einen mittleren Wert, beispielsweise 5/8, und längs einer
Kurve B′, wenn die Drosselklappenöffnung einen kleinen Wert,
beispielsweise 2/8, hat, während der Druck für den dritten
Drehzahlbereich längs einer Kurve X bei einer mittleren
Drosselklappenöffnung und längs einer Kurve Y bei einer
kleinen Drosselklappenöffnung zu einem Druckbereich ansteigt,
wo der Druckspeicher 16 seine Dämpfungswirkung ausüben
kann. Dem Diagramm ist zu entnehmen, daß sogar nach
Beendigung des Eingriffs des hydraulisch betätigten Reibschaltelements
C3 für den dritten Drehzahlbereich der Druck
für den zweiten Drehzahlbereich noch auf einem hohen Wert
verbleibt, was zu einer unnötig langen Periode eines
gleichzeitigen Eingriffs des zweiten hydraulisch betätigten
Reibschaltelements C2 für den zweiten Drehzahlbereich und
des hydraulisch betätigten Reibschaltelements C3 für den
dritten Drehzahlbereich führt, was seinerseits zu einem
Abdrosseln der Brennkraftmaschine führen kann.
Andererseits wird das Entleerungsventil 15 in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem
Ansteigen des Drucks für den dritten Drehzahlbereich in
Richtung seiner geöffneten Stellung bewegt. Wenn der Druck
für den dritten Drehzahlbereich einen vorbestimmten Druckwert
hat, wird das Ventil in eine Stellung gebracht, in der
es vollständig geöffnet ist, was einen plötzlichen Abfall
des Drucks für den zweiten Drehzahlbereich verursacht.
Der vorbestimmte Druck für den dritten Drehzahlbereich wird
in Beziehung zu dem Drosselklappendruck gewählt, der das
Entleerungsventil 15 in Richtung seiner geschlossenen Stellung
bewegt. Daher ist dieser vorbestimmte Druck in Abhängigkeit
von der Drosselklappenöffnung variabel. Beispielsweise
fällt der Druck für den zweiten Drehzahlbereich
plötzlich gleichzeitig oder nahezu in Synchronismus mit dem
Ansteigen des Drucks für den dritten Drehzahlbereich auf
einen relativ hohen Druck P1 ab. Dieser Effekt tritt in
einem schnellansteigenden Bereich bei einer mittleren Drosselklappenöffnung
und gleichzeitig oder nahezu in Synchronismus
mit dem Ansteigen des Drucks für den dritten Drehzahlbereich
bei einem relativ niedrigen Druck P2 bei einer
kleineren Drosselklappenöffnung auf. Die Druckabfall-Charakteristika
sind derart, wie sie durch Kurven A u. B in
Fig. 10 gezeigt sind. Das Diagramm zeigt, daß entweder bei
kleinen oder bei mittleren Drosselklappenöffnungen eine
unnötig lange Periode eines gleichzeitigen Eingriffs des
hydraulisch betätigten Reibschaltelements C2 für den zweiten
Drehzahlbereich und des hydraulisch betätigten Reibschaltelements
C3 für den dritten Drehzahlbereich vermieden werden
kann. der andernfalls durch den restlichen Druck für den
zweiten Drehzahlbereich nach dem Ansteigen des Drucks für
den dritten Drehzahlbereich bis in den Dämpfungsbereich
verursacht werden könnte.
Desweiteren sei angemerkt, daß der plötzliche Abfall des
Drucks für den zweiten Drehzahlbereich nur dann stattfindet,
wenn oder nachdem der Druck für den dritten Drehzahlbereich
auf einen höheren vorbestimmten Wert ansteigt oder angestiegen
ist, der mit dem Ansteigen des Öffnungsgrades der
Drosselklappe korrespondiert, auf welche Weise ein plötzliches
Ansteigen der Motordrehzahl vermieden ist. Obleich
in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie
es zuvor beschrieben worden ist, Einzelheiten des Umschaltens
zwischen dem zweiten Drehzahlbereich und dem dritten
Drehzahlbereich behandelt sind, ist ersichtlich, daß dies
lediglich zur Verdeutlichung geschehen ist und keinerlei
Einschränkung darstellt.
Wie zuvor entsprechend der vorliegenden Erfindung beschrieben,
ist das Steuerventil zum Steuern des Ölabsaugens oder
-entleerens ein Ventil des Typs, bei dem eine veränderbare
Öffnung zum Erreichen einer einstellbaren Drosselwirkung gegeben
ist und das dazu bestimmt ist, in seine geöffnete
Stellung zurückzukehren, wenn der Ölzuführungsdruck zu dem
Reibschaltelement für höhere Drehzahlen ansteigt. Dieses
Ansteigen tritt auf bis zu einem vorbestimmten Druck, der
variabel in bezug auf die Drosselklappenöffnung ist. Das
Steuerventil weist eine mittlere Drosselstellung auf. Der
Öldruck, der auf das hydraulisch betätigte Reibschaltelement
für höhere Drehzahlen einwirkt, ist so beschaffen, daß er
plötzlich nahezu in Synchronismus mit dem Ansteigen des
Ölzuführungsdrucks zu dem hydraulisch betätigten Reibschaltelement
für höhere Drehzahlen bis auf einen vorbestimmten
Druckwert abfällt. Dies verhindert ein Ansteigen
der Motordrehzahl und auch eine unnötig lange Periode eines
gleichzeitigen Eingriffs der hydraulisch betätigten Eingriffs-
oder Reibschaltelemente für niedrigere und höhere
Drehzahlen nach dem Eingreifen des hydraulisch betätigten
Eingriffs- oder Reibschaltelements für höhere Drehzahlen.
Daher ist das Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung im
wesentlichen frei von dem zuvor erläuterten Nachteil herkömmlicher
Getriebe dieser Art, was eine glatte oder
gleichförmige Steuerung des hydraulisch betätigten Stufenwechselgetriebes
gestattet.
Claims (7)
1. Hydraulische Steuerungseinrichtung für ein automatisches
Stufenwechselgetriebe eines brennkraftmaschinengetriebenen
Kraftfahrzeugs, mit
- - hydraulich betätigten Reibschaltelementen (C1; C2; C3), die bestimmten Übersetzungsstufen (G1; G2; G3) zugeordnet sind,
- - Schaltventilen (10-1, 10-2), die in Abhängigkeit von Drosselklappenstellung und Fahrgeschwindigkeit die hydraulisch betätigten Reibschaltelemente (C1; C2; C3) zu deren Betätigung mit einer Druckmittelquelle verbinden oder sie davon trennen können, und
- - einer Einrichtung zur Steuerung der Entleerung mindestens eines der Reibschaltelemente (C1; C2; C3) im Zusammenhang mit einem Gangschaltvorgang, wobei diese Einrichtung aus einer Entleerungsdrossel (14) und einem parallel geschalteten Entleerungsventil (15) besteht und dieses Entleerungsventil (15) zwischen einer offenen (X) und einer geschlossenen (Y) Stellung in Abhängigkeit von einem drosselstellungsabhängigen Druck (Pt) und einem an einem der Reibschaltelemente (C1; C2; C3) wirkenden Betätigungsdruck gesteuert wird, wobei die Stellung des Entleerungsventils (15) von dem drosselstellungsabhängigen Druck (Pt) in Richtung der geschlossenen Stellung (Y) und von dem an den Reibschaltelement (C3) wirkenden Betätigungsdruck in Richtung der offenen Stellung (X) beaufschlagt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchlaßquerschnitt des Entleerungsventils
(15) bei Verstellung aus der geschlossenen Stellung (Y)
in die offene Stellung (X) über eine mittlere Stellung
zunimmt.
2. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eines der Reibschaltelemente
(C1; C2; C3) über eine hydraulische Leitung (L1, L3;
L1, L2, L4, L5, L6; L1, L2, L4, L7) gesteuert ist, und
daß eine zu dem Entleerungsventil (15) führende Entleerungsleitung
(LD) über ein Schieberventil (10-1) mit dieser
hydraulischen Leitung (L1, L3; L1, L2, L4, L5; L1, L2,
L4, L7) zu verbinden ist.
3. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die hydraulisch betätigten Reibschaltelemente
(C1; C2; C3) ein hydraulisch betätigtes
Reibschaltelement (C2) zum antreibenden Reibeingriff
in ein Getriebeelement (G2) für einen niedrigen Drehzahlbereich
und ein hydraulisch betätigtes Reibschaltelement
(C3) zum antreibenden Reibeingriff in ein Getriebeelement
(G3) für einen höheren Drehzahlbereich enthalten, daß
eine Umschaltventilgruppe (10), die zwischen einer Stellung
für den niedrigen Drehzahlbereich und einer Stellung
für den höheren Drehzahlbereich bewegbar ist, vorgesehen
ist, daß die Entleerungsleitung (LD) mit dem hydraulisch
betätigten Reibschaltelement (C2) für den niedrigen
Drehzahlbereich verbunden ist, wenn sich die Umschaltventilgruppe
(10) in ihrer Stellung für den höheren Drehzahlbereich
befindet, und daß sich das Entleerungsventil
(15) in Richtung auf seine geschlossene Stellung (Y)
bewegt, wenn der Öffnungsgrad einer Drosselklappe ansteigt,
und in Richtung auf seine offene Stellung (X) bewegt,
wenn der hydraulische Druck, der auf das hydraulisch
betätigte Reibschaltelement (C3) für höhere Drehzahlen
einwirkt, ansteigt.
4. Steuerungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Entleerungsventil
(15) als ein Steuerventil (15) ausgebildet ist,
auf dessen eine Seite der drosselstellungsabhängige
Druck (Pt) auf dessen andere Seite der auf das
Reibschaltelement (C3) wirkende Betätigungsdruck einwirkt.
5. Steuerungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil
(15) einen abgeschrägten Bereich aufweist, der einen
zwischen der geschlossenen Stellung (Y) auf der offenen
Stellung (X) des Steuerventils (15) kontinuierlich zunehmenden
Durchlaßquerschnitt begrenzt.
6. Steuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (15) einen
abgestuften Bereich aufweist, der einen zwischen der
geschlossenen Stellung (Y) und der offenen Stellung (X)
des Steuerventils (15) stufenförmig zunehmenden Durchlaßquerschnitt
begrenzt.
Applications Claiming Priority (2)
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