DE3315537A1

DE3315537A1 - Druckregelsystem fuer ein automatisches getriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3315537A1
Application number: DE19833315537
Authority: DE
Inventors: Shiro Toyokawa Aichi Sakakibara; Shoji Anjo Aichi Yokoyama
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1983-04-29
Filing date: 1983-04-29
Publication date: 1984-11-08
Anticipated expiration: 2003-04-30
Also published as: US4785690A; GB8311750D0; DE3315537C2; GB2138895B; GB2138895A

Description

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Druckrege!system für ein automatisches Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckregelsystem für ein automatisches Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, vor allem ein solches, welches zur Verwendung im hydraulischen Steuersystem derartiger automatischer Getriebe bestimmt ist, welche mit einem stufenlos regelbaren Riementrieb versehen sind.

Es ist bekannt, in automatischen Getrieben für Kraftfahrzeuge einen stufenlos regelbaren Riementrieb vorzusehen, und zwar in Verbindung mit einem Drehmomentwandler oder einer Strömungskupplung und einem Mechanismus zum Wechsel zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt. Solche automatischen Getriebe sind mit einem hydraulischen Steuersystem versehen, welches die Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit zu den hydraulischen Servomotoren des stufenlos regelbaren Riementriebes und des Wechselmechanismus steuert, und zwar in Abhängigkeit von Eingangssignalen, welche dem jeweiligen Fahrzustand des jeweiligen Kraftfahrzeugs entsprechen, wie beispielsweise der Fahrgeschwindigkeit und der Drosselklappenöffnung. Das hydraulische Steuersystem weist ein Druckregelsystem auf, welches einen Leitungsdruck entsprechend den erwähnten EingangsSignalen hervorbringt. Bei konventionellen Druckregelsystemen werden die Fahrgeschwindigkeit und die Drosselklappenöffnung mechanisch mittels eines Reglerventils oder dergleichen oder elektrisch erfaßt und die ermittelten Größen in Öldrücke umgewandelt, welche als Eingangsdrücke für das Druckregelsystem dienen. Es ist daher schwierig, die hydraulischen Servomotoren des stufenlos regelbaren Riementriebes mit

. 4.

dem richtigen Leitungsdruck zu beaufschlagen, nämlich einem der Änderung des Getriebedrehmoments oder des Untersetzungs- bzw. Übersetzungsverhältnisses des stufenlos regelbaren Riementriebes entsprechenden Leitungsdruck.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Druckregelsystem für ein automatisches Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zu schaffen, welches insbesondere einen Leitungsdruck Zustandekommen läßt, der der Änderung des Getriebedrehmoments oder des Untersetzungs- bzw. Übersetzungsverhältnisses eines stufenlos regelbaren Riementriebes entspricht, und den Leitungsdruck in der Nähe des kleinstmöglichen Niveaus hält, um den Kraftstoffverbrauch zu senken.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Druckregelsystems sind in den restlichen Patentansprüchen gekennzeichnet.

Die durch die Erfindung vermittelten Vorteile ergeben sich aus der genannten Aufgabenstellung, ferner aus den folgenden Ausführungen.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Darin zeigen:

Figur 1a einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen automatischen Getriebes für Kraftfahrzeuge;

Figur 1b den Teil des Längsschnitts gemäß Figur 1a

im Bereich der Ausgangsriemenscheibe des stufenlos regelbaren Riementriebes des automatischen Getriebes, und zwar vergrößert;

Figur 2 ein Schaltbild des hydraulischen Steuersystems des automatischen Getriebes gemäß Figur 1a und 1b;

Figur 3 eine graphische Darstellung des vom Übersetzungsverhältnisdetektorventil des Systems

gemäß Figur 2 gelieferten Übersetzungsverhältnisdrucks ;

Figur 4- eine graphische Darstellung des vom Drosselklappendruckventil des Systems gemäß Figur

gelieferten zweiten Drosselklappendrucks;

Figur 5 jeweils eine graphische Darstellung des vom und 6 Drosselklappendruckventil des Systems gemäß Figur 2 gelieferten ersten Drosselklappen

drucks ;

Figur 7 eine graphische Darstellung des vom Niedermodulatorventil des Systems gemäß Figur 2 gelieferten Niedermodulatordrucks;

Figur 8 eine graphische Darstellung des in dem dem Miedermodulatorventil nachgeschalteten ölkanal des Systems gemäß Figur 2 dann hervor

gebrachten Öldrucks, wenn dessen Selektorventil sich in der L-Stellung befindet;

Figur 9»10 jeweils eine graphische Darstellung des vom und 11 Primärregelventil des Systems gemäß Figur 2

gelieferten Leitungsdrucks;

Figur 12 eine graphische Darstellung des elektrischen

Signals zur Ansteuerung des elektromagneti-

1$ sehen Ventils des Direktkupplung-Steuermecha

nismus des Systems gemäß Figur 2;

Figur 13 eine graphische Darstellung des im Direktkupplung-Steuermechanismus des Systems gemäß Figur 2 entsprechend dem Signal gemäß Figur 12 durch

das elektromagnetische Ventil hervorgebrachten Öldrucks P_ß;

Figur 14 eine graphische Darstellung des im Direktkupplung-Steuermechanismus des Systems gemäß Figur

2 hervorgebrachten Öffnungsdrucks P2 und Schließdrucks P, für die Direktkupplung;

Figur I5A, schematische Darstellungen des Direktkupplung-15B, 15c Steuerventils des Systems gemäß Figur 2 zur Ver- und I5D anschaulichung der Wirkungsweise desselben;

Figur 16A₁ schematische Darstellungen eines anderen Di-16B, 16C rektkupplung-Steuerventils zur Veranschauli- und 16D chung der Wirkungsweise desselben;

Figur 17A, schematische Darstellungen eines wiederum an-17B, 17c deren Direktkupplung-Steuerventils zur Veran- und I7D schaulichung der Wirkungsweise desselben;

Figur 18A, schematische Darstellungen eines konventio-18B und nellen Direktkupplung-Steuerventils zur Ver-18C anschaulichung der Wirkungsweise desselben;

Figur I9A, schematische Darstellungen des Ubersetzungsver-

I9B und hältnisSteuermechanismus des Systems gemäß Fi-19c gur 2 zur Veranschaulichung der Wirkungsweise desselben; und

Figur 20 eine graphische Darstellung eines bestimmten

Öldruckverhältnisses zur weiteren Veranschaulichung der Wirkungsweise des Übersetzungsverhältnissteuermechanismus gemäß Figur 2 und 19-

Gemäß Figur 1a sind ein Drehmomentwandlergehäuse 100, ein Getriebegehäuse 200 und ein Mittelgehäuse 300 miteinander verschraubt, um das Gehäuse eines automatischen Getriebes für Kraftfahrzeuge zu bilden, wobei das Mittelgehäuse 300 zwischen dem Drehmomentwandlergehäuse 100 und dem Getriebegehäuse 200 angeordnet ist.

Das Drehmomentwandlergehäuse 100 weist in einer an eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine angrenzenden Befestigungsfläche 100A eine Öffnung auf und umschließt einen Drehmomentwandlerraum 110 zur Aufnahme eines Drehmoment-

wandlers oder einer Strömungskupplung 400. Auch in der anderen, an das Getriebegehäuse 200 angrenzenden Befestigungsfläche 100B ist eine öffnung vorgesehen, und es sind ein Differentialgetrieberaum 120 zur Aufnahme eines Differentialgetriebes 700 sowie ein Vorgelegeraum I30 zur Aufnähme eines Vorgeleges 800 im Drehmomentwandler 100 ausgebildet.

Das Getriebegehäuse 200 weist in der an das Drehmomentwandlergehäuse 100 angrenzenden Befestigungsfläche ebenfalls eine öffnung auf und umschließt einen Getrieberaum 210 zur Aufnahme eines stufenlos regelbaren Riementriebes 500, einen Differentialgetrieberaum 220 gegenüber dem Differentialgetrieberaum 120 und einen Vorgelegeraum 230 gegenüber dem Vorgelegeraum I3O. Das Gehäuse 701 des Differentialgetriebes 700 ist mit seinen beiden Enden im Getriebegehäuse 200 bzw. im Drehmomentwandlergehäuse 100 drehbar gelagert.

Das Mittelgehäuse 300 ist im Getriebegehäuse 200 angeordnet und an der Befestigungsfläche 100B des Drehmomentwandlergehäuses 100 befestigt, also an der Wand des Drehmomentwandlergehäuses 100, welche dessen Drehmomentwandlerraum 110 vom Getrieberaum 210 des Getriebegehäuses 200 trennt. Die Vorgelegewelle 801 des Vorgeleges 800 ist mit ihren beiden Enden im Mittelgehäuse 300 bzw. im Drehmomentwandlergehäuse 100 drehbar gelagert.

Die Strömungskupplung 400 weist ein Gehäuse 401 und ein Pumpenrad auf, welche jeweils mit der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine verbunden sind, ferner eine Ausgangswelle 420, ein mit einer auf die Ausgangswelle 420 aufgekeilten Nabe 460 verbundenes Turbinenrad 450 und einen Kolben 430 für eine Direktkupplung, welche mit einer auf die Ausgangswelle 420 aufgekeilten Nabe 440 verbunden ist. Die Ausgangswelle 420 der Strömungskupplung 400 ist in einer im Mittelgehäuse 3OO befestigten Hülse 310 über ein Gleitlager 320 drehbar gelagert.

An der Wand des Drehmomentwandlerraumes 110 ist eine ölpumpe 20 befestigt, deren Rotor von einer Hohlwelle 410

angetrieben wird, welche mit dem Gehäuse 401 der Strömungskupplung 400 verbunden und koaxial zu deren Ausgangswelle 4-20 angeordnet ist.

Der stufenlos regelbare Riementrieb 500 weist eine Eingangswelle 510, welche mit ihren beiden Enden im Mittelgehäuse 3OO bzw. im Getriebegehäuse 200 drehbar ge Iagert ist, eine zur Eingangswelle 510 parallele Ausgangswelle 550, welche mit ihren beiden Enden im Drehmomentwandlergehäuse 100 sowie im Mittelgehäuse 300 bzw. im Getriebegehäuse 200 drehbar gelagert ist, eine Eingangsriemenscheibe 52Ο bestehend aus einem mit der Eingangs- welle 510 einstückig ausgebildeten, feststehenden Plansch 52OA sowie einem auf der Eingangswelle 510 axial verschieblich angeordneten, beweglichen Flansch 520B, eine Ausgangsriemenscheibe 560 bestehend aus einem einstückig mit der Ausgangswelle 550 ausgebildeten, feststehenden Flansch 560A und einem auf der Ausgangswelle 550 axial verschieblich angeordneten, beweglichen Flansch 560B, zwei hydraulische Servomotoren 530 und 570, welche zur Bewegung des beweglichen Flansches 520B bzw. 560B auf der Eingangswelle 510 bzw. auf der Ausgangswelle 550 angeordnet sind, und einen Keilriemen 580 auf, welcher zur Drehmomentübertragung von der Eingangswelle 510 zur Ausgangswelle 55Ο zwischen der Eingangsriemenscheibe 520 und der Ausgangsriemenscheibe 560 gespannt ist.

Zwischen der Ausgangswelle 420 der Strömungskupplung 400 und der Eingangswelle 510 des stufenlos regelbaren Riementriebes 500 ist ein Planetengetriebe 600 vorgesehen. Dieses weist eine hohle Eingangswelle 601, welche vom Endabschnitt größeren Durchmessers der Ausgangswelle 420 gebildet ist, eine Ausgangswelle 610,

welche einstückig mit der Eingangswelle 510 ausgebildet ist, ein Sonnenrad 670, welches einstückig mit der Ausgangswelle 610 an deren Umfang ausgebildet ist, einen Planetenradträger 620, welcher mittels einer vom feststehenden Plansch 52OA gehaltenen Lamellenkupplung 630 mit diesem Flansch 52OA der Eingangsriemenscheibe 520 des stufenlos regelbaren Riementriebes 500 verbunden und davon gelöst werden kann, ein Hohlrad 660, welches mittels einer vom Mittelgehäuse 300 gehaltenen Lamellenbremse 650 mit dem Mittelgehäuse 300 verbunden und davon gelöst werden kann, Planetenräder 64-0, welche jeweils am Planetenradträger 620 drehbar gelagert sind sowie mit dem Sonnenrad 670 und dem Hohlrad 660 kämmen, einen hydraulischen Servomotor 680, welcher in der Wand des Mittelgehäuses 300 ausgebildet ist und zur Betätigung der Lamellenbremse 650 dient, und einen hydraulischen Servomotor 690 auf, welcher in der Wand des feststehenden Flansches 52OA ausgebildet ist und zur Betätigung der^v Lamellenkupplung 63O dient.

Die Eingangswelle 510 des stufenlos regelbaren Riementriebes 5OO ist koaxial zur Ausgangswelle 420 der Strömungskupplung 400 angeordnet. Das der letzteren benachbarte Ende der Eingangswelle 510 ist über ein Lager in der hohlen Eingangswelle 601 des Planetengetriebes 600 drehbar abgestützt, während das andere Ende der Eingangswelle 510 in einer Bohrung 25OA einer Wand 250 des Getriebegehäuses 200 drehbar gelagert ist. In die Eingangswelle 510 sind zwei gesonderte Ölkanäle 51^-A-sowie 511B gebohrt. Während der eine ölkanal 5IIA über eine Hülse 422 mit einem in der Ausgangswelle 420 der Strömungskupplung 400 ausgebildeten Ölkanal 421 kommuniziert, welcher durch einen Stopfen 420' verschlossen

ist, kommuniziert der andere ölkanal 5IIB mit einem ölkanal 51^N welcher in einer Stirnkappe 260 ausgebildet ist, die an das Getriebegehäuse 200 angeschraubt ist, um die Bohrung 25OA von dessen Wand 250 zu verschließen.

Das Vorgelege 800 weist neben der zur Ausgangswelle 550 des stufenlos regelbaren Riementriebes 500 parallelen und mit ihren beiden Enden im Drehmomentwandlergehäuse 100 bzw. im Mittelgehäuse 300 drehbar gelagerten Vorgelegewelle 801 ein Eingangszahnrad 802, welches auf der Vorgelegewelle 801 befestigt ist und mit einem auf der Ausgangswelle 550 befestigten Ausgangszahnrad 590 kämmt, und ein Ausgangszahnrad 803 auf, welches einstückig mit der Vorgelegewelle 801 ausgebildet ist.

Das Differentialgetriebe 7OO weist neben dem Gehäuse ein Eingangs zahnrad 720, welches am Gehäuse 701 befestigt ist und mit dem Ausgangs zahnrad 803 des Vorgeleges 800 kämmt, zwei Ausgangswellen 710, welche im Gehäuse 701 drehbar gelagert und mit der rechten bzw. der linken Achswelle verbunden sind, zwei auf den beiden Ausgangswellen 710 befestigte Kegelräder und zwei mit den letzteren kämmende Zwischenkegelräder auf. Wie erwähnt, ist das Gehäuse 701 mittels Lagern am Drehmomentwandlergehäuse und am Getriebegehäuse 200 drehbar abgestützt, wobei die Ausgangswellen 710 parallel zur Vorgelegewelle 801 verlaufen.

Der entlang der Achse der Eingangswelle 510 des stufenlos regelbaren Riementriebes 500 verlaufende Ölkanal 5IIA kommuniziert mit dem hydraulischen Servomotor 690 über einen im mittleren Bereich des feststehenden Flansches 52OA der Eingangsriemenscheibe 520 ausgebildeten Ölkanal

513 "und dient dazu, den hydraulischen Servomotor 690 mit Drucköl zu beaufschlagen bzw. Drucköl daraus abfließen zu lassen, und zwar über einen nicht dargestellten, im Mittelgehäuse 300 ausgebildeten ölkanal, einen im Gleitlager 320 ausgebildeten Ölkanal 3OI, eine in die Ausgangswelle 420 der Strömungskupplung 400 gebohrte Ölbohrung und die Hülse 422. Der andere entlang der Mittelachse der Eingangswelle 510 verlaufende ölkanal 5HB kommuniziert mit dem hydraulischen Servomotor 53O über eine in die Eingangswelle 510 gebohrte Ölbohrung, am Außenumfang der Eingangswelle 510 ausgebildete Keilnuten und einen im mittleren Bereich des beweglichen Flansches 520B ausgebildeten Ölkanal. Die an der Wand 250 des Getriebegehäuses 200 befestigte Stirnkappe 260 weist einen zylindrischen, hohlen Vorsprung 261 auf, welcher in das Getriebegehäuse 200 ragt und in den ölkanal 5IIB der Eingangswelle 510 eingesetzt ist. Letztere stützt sich an dem betreffenden Ende über ein Lager 270 am Getriebegehäuse 200 ab, welches in die Bohrung 25OA von dessen Wand 250 eingesetzt ist. Der ölkanal 5IIB kommuniziert mit dem Ölkanal 514· durch den Vorsprung 261 hindurch, um den hydraulischen Servomotor 530 mit Drucköl zu beaufschlagen bzw. Drucköl daraus ablaufen zu lassen.

Das auf einem Ende der Ausgangswelle 550 angeordnete Ausgangszahnrad 590 ist mit einer hohlen Stützwelle 591 versehen, welche einstückig mit dem Ausgangszahnrad 590 ausgebildet ist. Die Stützwelle 591 ist an beiden Enden über Rollenlager 592 am Drehmomentwandlergehäuse 100 bzw. am Mittelgehäuse 300 drehbar abgestützt, dabei jedoch auf die Ausgangswelle 550 aufgekeilt. Auf beiden Seiten stützt sich das Ausgangs zahnrad 590 über

Nadellager 594· am Drehmomentwandlergehäuse 100 bzw. am Mittelgehäuse 300 ab. Die Ausgangswelle 550 ist am anderen Ende über ein Kugellager 559 am Getriebegehäuse 200 drehbar abgestützt.

Die Ausgangswelle 550 ist hohl ausgebildet. In den inneren Hohlraum ist der Ventilkörper 52 eines Übersetzungsverhältnisdetektorventils 50 eingesetzt, und zwar im Bereich der Ausgangsriemenscheibe 560. Er wird in dieser Stellung mittels eines zylindrischen, hohlen Vorsprungs 55^- gehalten, welcher an einer Stirnkappe 553 ausgebildet ist, die an das Getriebegehäuse 200 angeschraubt ist.

Der restliche Teil des inneren Hohlraums der Ausgangswelle 55O dient als ölkanal 551 zur Zufuhr von Drucköl zum hydraulischen Servomotor 570 über eine in den beweglichen Flansch 560B gebohrte Ölbohrung 555, welches von einem im Drehmomentwandlergehäuse 100 ausgebildeten Ölkanal 14-0 her zuströmt.

Das Übersetzungsverhältnisdetektorventil 50 geht besonders deutlich aus Figur 1b hervor. Der Ventilkörper 52 weist zwei Hohlzylinder 52A und 52B auf. Der Hohlzylinder 52B ragt mit einem Abschnitt verminderten Außendurchmessers in die axiale Bohrung des Hohlzylinders 52A und ist mit letzterem verstiftet. Im Hohlzylinder 52A ist eine Detektorstange 51 axial verschieblich gelagert, welche am freien äußeren Ende mit einem Betätigungsstift 51A versehen ist. Letzterer durchsetzt diametral eine Bohrung 557 der Ausgangswelle 550 und wirkt am freien Ende mit einer inneren Schulter 561 des beweglichen Flansches 560B zusammen. In der Bohrung 55 des Hohlzylinders 52B ist eine Spindel 54 axial verschieblich angeordnet, welche mit zwei Bunden 54A und 54-B sowie einem Kopf 54-C

versehen ist, die in bestimmten gegenseitigen Abständen vorgesehen sind. Auf dem inneren, abgestuften Ende der Detektorstange 51 ist eine Scheibe 5IB befestigt. Zwischen derselben und dem Kopf 54C der Spindel 5^ sowie dem Ende des Hohlzylinders 52B ist eine Druckfeder 53A bzw. 53B angeordnet. Der Hohlzylinder 52B ist mit einer Ablauföffnung 56 versehen, welche mittels des Bundes 54-B der Spindel 54- geöffnet oder verschlossen werden kann.

In der Spindel 5^ ist ein Ölkanal 57 ausgebildet, welcher den Kaum zwischen den Bunden 5^-A und 54-B über die Bohrung 55 mit einem Ölkanal 556 verbindet. Wenn der Bund 54-B sich aufgrund einer Veränderung der Spannung der Druckfeder 53A bewegt und die Ablauföffnung 56 öffnet, dann läuft ein Teil des im Ölkanal 556 vorhandenen Drucköls durch den Ölkanal 57» die Ablauföffnung 56, eine Bohrung des Hohlzylinders 52A, einen Zwischenraum zwischen dem Hohl zylinder 52A und der Ausgangswelle 550 und eine Radialbohrung 558 der Ausgangswelle 550 ab, um einen vorgegebenen Öldruck im ölkanal 556 hervorzubringen.

Das hydraulische Steuersystem für das automatische Getriebe für Kraftfahrzeuge gemäß Figur "la und 1b geht aus Figur 2 hervor. Es weist ein Erimärregelventil 30, ein Drosselklappendruckventil 40, das Übersetzungsverhältnisdetektorventil 50, ein Sekundärregelventil 60, ein durch den Fahrer von Hand betätigbares Selektorventil 65» einen Direktkupplung-Steuermechanismus 70 zur Steuerung der Direktkupplung und einen tJbersetzungsverhältnissteuermechanismus 80 zur Steuerung des stufenlos regelbaren Riementriebes 500 auf.

Der hydraulische Servomotor 570 des stufenlos regelbaren Riementriebes 500 ist über die Ölkanäle 551 sowie

140 mit einem ölkanal 1 verbunden, welcher durch die ölpumpe 20 mit öl beaufschlagt wird, das die Ölpumpe 20 aus einem ölsumpf 21 herauspumpt. Der hydraulische Servomotor 530 des stufenlos regelbaren Riementriebes 500 ist an einen Ölkanal 1b des Übersetzungsverhältnissteuermechanismus 80 angeschlossen.

Das Primärregelventil 30 regelt den Öldruck im ölkanal 1 auf einen bestimmten Leitungsdruck, wie noch geschildert.

Die Bohrung 55 des Hohlzylinders 52B des Übersetzungsverhältnisdetektorventils 50 kommuniziert über den Ölkanal

^5 556 mit einem Ölkanal 3» welcher mit dem ölkanal 1 über eine Drossel 23 verbunden ist. Wenn der bewegliche Flansch 560B der Ausgangsriemenscheibe 560 des stufenlos regelbaren Riementriebes 500 sich bezüglich des feststehenden Flansches 560A bewegt, dann wird auch die Detek- torstange 5I aufgrund der Wirkung der Spannungen der die Detektorstange 5I des Übersetzungsverhältnisdetektorventils 50 beaufschlagenden Druckfedern 53A und 53B und der Anlage des Betätigungsstiftes ^k an der Schulter 561 der Ausgangswelle 550 entsprechend bewegt, so daß die Spannung der Druckfeder 53A sich ändert und die Spindel 54 sich bewegt. Dieses hat zur Folge, daß die Ablauföffnung 56 je nach der Bewegung des beweglichen Flansches 560B geöffnet oder geschlossen wird, um im ölkanal 3 den in Figur 3 veranschaulichten Übersetzungsverhältnisdruck Pj

Zustandekommen zu lassen.

Das Drosselklappendruckventil 40 regelt den ihm über den Ölkanal 1 zugeführten Leitungsdruck entsprechend dem Ausmaß, in welchem die Drosselklappe jeweils geöffnet ist, um einem ölkanal 2 öl mit einem ersten Drosselklappen-

druck P., zuzuführen. Wenn die öffnung der Drosselklappe einen "bestimmten Wert Q* übersteigt, dann beaufschlagt das Drosselklappendruckventil 40 darüber hinaus einen Ölkanal 3& mit dem Übersetzungsverhältnisdruck P₁, welcher vom Übersetzungsverhältnisdetektorventil 50 geliefert und dem Drosselklappendruckventil 40 über den Ölkanal 3 sowie eine Drossel 22 zugeführt wird. Dieser Öldruck im ölkanal 3a kann als zweiter Drosselklappendruck Pj bezeichnet werden.

Das Sekundärregelventil 60 ist an einen über eine Drossel 24· mit dem Ölkanal 1 verbundenen Ölkanal 4 angeschlos sen, um den Öldruck des vom Primärregelventil 30 abgegebenen, überschüssigen Öls im Ölkanal 4 zu regeln und das überschüssige Öl über einen Ölkanal 5 dem Schmiersystem des automatischen Getriebes als Schmiermittel zuzuführen.

Das Selektorventil 65 ist mittels eines in der Nähe des Fahrersitzes angeordneten Schalthebels betätigbar, um den Leitungsdruck im Ölkanal 1 entsprechend der jeweiligen Stellung des Selektorventils 65 zu verteilen.

Der Direktkupplung-Steuermechanismus 70 beaufschlagt die Strömungskupplung 400 mit dem Öldruck im Ölkanal 4, und zwar entsprechend dem jeweils aufgebrachten Eingangsdruck, um das Einrücken und das Ausrücken der Direktkupplung mit dem Kolben 430 zu steuern.

Der Übersetzungsverhältnissteuermechanismus 80 beaufschlagt den hydraulischen Servomotor 530 der Eingangsriemenscheibe 520 des stufenlos regelbaren Riementriebes 500 mit dem Öldruck in einem mit dem Ölkanal 1 über eine Drossel 86 mit großem Durchmesser verbundenen Öl-

kanal 1a, und zwar entsprechend dem jeweiligen Eingangsdruck, um das Übersetzungsverhältnis bzw. das Drehmomentverhältnis des stufenlos regelbaren Riementriebes 5OO zu steuern.

In einem Ölkanal 1c, welcher mit dem ölkanal 1 kommuniziert, wenn das Selektorventil 65 in die L-Stellung gebracht worden ist, ist ein Niedermodulatorventil 10 vorgesehen, um den Leitungsdruck zu regeln und den ölkanal 2 mit einem Niedermodulatordruck P^_ow zu beaufschlagen. Ferner sind in einem Ölkühlerkanal 11 ein Überströmventil 12, im Ölkanal 1 ein Überströmventil 25, in einem Ölkanal 6 zur Zufuhr des Leitungsdrucks zum hydraulischen Servomotor 680 der Lamellenbremse 65O des Planetengetriebes 600 ein mit einem Rückschlagventil versehenes Durchflußsteuerventil 26 und in einem ölkanal 7 zur Beaufschlagung des hydraulischen Servomotors 690 der Lamellenkupplung 630 des Planetengetriebes 600 mit dem Leitungsdruck ein mit einem Rückschlagventil versehenes Durchflußsteuerventil 27 vorgesehen.

Das Drosselklappendruckventil 40 weist einen Kolben 4-2 auf, welcher an einem Nocken 41 anliegt und vom Nocken

41 verstellbar ist, der mit dem in der Fahrerkabine vorhandenen Gaspedal verbunden ist. Mit dem Kolben 42 liegt eine Spindel 44 in Reihe, wobei zwischen dem Kolben 42 und der Spindel 44 eine Feder 43 angeordnet ist. Mit wachsender Öffnung θ der Drosselklappe werden der Kolben

42 und die Spindel 44 nach links bewegt.

Wenn der Drehwinkel des Nockens 41 und der auf den Kolben 42 einwirkende Druck im Ölkanal 2 Werte annehmen, welche die dem vorgegebenen Wert Q^ der Drosselklappen-

Öffnung θ entsprechenden Werte übersteigen, dann verbindet der Kolben 42 die Ölkanäle 3 und 3a miteinander, um im ölkanal 3a den zweiten Drosselklappendruck Pj Zustandekommen zu lassen, welcher dem Übersetzungsverhältnisdruck Pj äquivalent ist. Solange die Drosselklappenöffnung θ kleiner als der vorgegebene Vert O^ ist, wird der Öldruck im Ölkanal 3a an einer Ablauföffnung 40a über einen einen Bund des Kolbens 42 überbrückenden Ölkanal 42B abgebaut, wie Pigur 4 veranschaulicht, welcher auch der zweite Drosselklappendruck Pj zu entnehmen ist. Die Bewegung des Nockens 41 wird über den Kolben 42 und die Peder 43 auf die Spindel 44 übertragen, welche entsprechend der Spannung der Feder 43, die der jeweiligen Drosselklappenöffnung θ entspricht, und dem Öldruck im Ölkanal 2, womit ein Bund 44a der Spindel 44 über eine Drossel 45 beaufschlagt wird, bewegt wird, um den freien Querschnitt der Verbindung zwischen den ölkanälen 1 und 2 zu verändern, so daß der im ölkanal 2 hervorgebrachte erste Drosselklappendruck P^ geregelt wird, wie in Pigur 5 und 6 veranschaulicht.

Das Primärregelventil 30 weist eine Spindel 32 mit Bunden 32A, 32B und 32C auf, welche durch eine leder 3I belastet ist, die sich auf einer an der linken Seite der Spindel 32 angebrachten Scheibe abstützt. Coaxial zur Spindel 32 und damit in Reihe liegend ist ein erster Reglerkorben 33 niit einem Bund 33A geringeren Durchmessers und einem Bund 33B größeren Durchmessers vorgesehen. Coaxial zum ersten Reglerkolben 33 ist neben demselben und mit ihm in Reihe liegend ein zweiter Reglerkolben 34 angeordnet. Schließlich ist das Primärregelventil 30 mit einem mit dem ölkanal 1 verbundenen Anschluß 34a, einem über eine Drossel 35 niit dem Leitungsdruck beaufschlag-

baren Anschluß 34b, einem Ablauf anschluß 34c, einem Anschluß 34d zum Ableiten von überschüssigem öl in den Ölkanal 4, einem Ablauf anschluß 34e für Lecköl, welches durch die Spalte zwischen den Bunden und der Ventilkörperwandung hindurch-tritt, einem Eingangsanschluß 34f für den Übersetzungsverhältnisdruck P₃. vom ölkanal 3 her, einem Eingangsanschluß 34g für den ersten Drosselklappendruck P^_n vom ölkanal 2 her und einem Eingangsanschluß 34h für den zweiten Drosselklappendruck Pj vom Ölkanal 3a her versehen.

Das Niedermodulatorventil 10 erzeugt dann, wenn das Selektorventil 65 in die L-Stellung gebracht worden ist, unabhängig von der jeweiligen Drosselklappenöffnung θ den Niedermodulatordruck P_low gemäß Figur 7· Ebenso wie das Drosselklappendruckventil 40 ist es mit keinerlei Ablaufkanal zur Druckregulierung versehen und so ausgebildet, daß die Druckregulierung unter Ausnutzung des ständigen Ablaufs des Öls mit dem ersten Drosselklappendruck P., aus dem Übersetzungsverhältnissteuermechanismus 80 erfolgt, der noch geschildert wird. Das Niedermodulatorventil 10 und das Drosselklappendruckventil 40 sind parallel geschaltet, so daß dann, wenn das Selektorventil 65 die L-Stellung einnimmt, im Ölkanal 2 derjenige der beiden Drücke P_low und P., herrscht, welcher der höhere ist, wie Figur 8 veranschaulicht, und der Leitungsdruck P-r bei kleiner Drosselklappenöffnung 0 in dieser L-Stellung des Selektorventils 65 größer als in dessen D-Stellung ist, wie Figur 9 zeigt.

Die Spindel 32 des Primärregelventils 30 wird durch den über den Eingangs anschluß 34f zugeführten und auf den zweiten Reglerkolben 34 einwirkenden Übersetzungsver-

ao·

hältnisdruck Pj, den über den Eingangs anschluß 3^-g zugeführten und auf den Bund 33B des ersten Reglerkolbens 33 einwirkenden ersten Drosselklappendruck P., , den über den Eingangsanschluß 34-h zugeführten und auf den Bund 33A des ersten Reglerkolbens 33 einwirkenden zweiten Drosselklappendruck Pj, die Spannung der Feder 3I. und den über den Anschluß 3^b zugeführten sowie auf den Bund 32C der Spindel 32 einwirkenden Leitungsdruck bewegt, um die freien Querschnitte der Anschlüsse 34-a, 34c und 34-d und somit den Druckölabfluß aus dem Ölkanal 1 zu regeln, so daß sich für den Leitungsdruck Pt die in Figur 9 bis 11 veranschaulichten Abhängigkeiten ergeben.

Für ein starkes Kraftfahrzeugabbremsen mit dem Motor ist es erforderlich, in den L-Bereich herunter zu schalten. Beim stufenlos regelbaren Riementrieb 500 wird das Herunterschalten dadurch erzielt, daß der an den hydraulisehen Servomotor 530 der Eingangsriemenscheibe 520 angeschlossene ölkanal mit einem Ablaufkanal verbunden wird, um Drucköl aus der Ölkammer des Servomotors 530 ablaufen zu lassen. Wenn jedoch eine starke Motorbremsung erfolgt, dann muß die Eingangsriemenscheibe 520 mit hoher Drehzahl umlaufen, so daß die Gefahr besteht, daß der durch die damit verbundenen Zentrifugalkräfte erzeugte Öldruck die Entleerung der Ölkammer des Servomotors 53Ο be- oder sogar verhindert. Wenn ein schnelles Herunterschalten gewünscht wird, muß also der Öldruck, womit der hydraulische Servomotor 570 der Ausgangsriemenscheibe 560 beaufschlagt wird, über den normalen Wert erhöht werden, was dann besonders bedeutsam ist, wenn die Drosselklappenöffnung 0 klein ist. Daher wird dann, wenn das Selektorventil 65 sich in der L-Stellung befindet, der einer kleinen Drosselklappenöffnung 9 zugeordnete

erste Drosselklappendruck P., erhöht, um den Leitungsdruck Pt anzuheben, welcher dem Öldruck äquivalent ist, womit der Servomotor 570 der Ausgangsriemenscheibe 560 beaufschlagt wird.

Das Selektorventil 65 ist mittels eines in der Nähe des Fahrersitzes vorgesehenen Schalthebels betätigbar, wie erwähnt» Es weist eine Spindel 66 auf, welche in die fünf bekannten Stellungen P = Parken, R = !Rückwärtsfahrt, N = Neutral, D = Normalfahrt und L = Bergfahrt bewegbar ist, um die ölkanäle 7, 6 und 1c so zu schalten bzw. mit den Ölkanälen 1 und 2 zu verbinden, wie in der nachstehenden Tabelle angegeben:

	P	R	N	D	L
ölkanal 7	X	X	X
Ölkanal 6	X	0	X	X	X
Ölkanal 1c	-	-			0

( "0" = verbunden mit Ölkanal 1,

»Δ" = verbunden mit Ölkanal 2,

."_»· = gesperrt,

¹¹X" = verbunden mit Ablauf .

Gemäß der Tabelle wird in der R-Stellung der hydraulische Servomotor 680 der Lamellenbremse 650 des Planetengetriebes 600 mit dem Leitungsdruck beaufschlagt, während in der D-Stellung und der L-Stellung der hydraulische Servomotor 690 der Lamellenkupplung 630 des Plane-

tengetriebes 600 mit dem Drosselklappendruck "bzw. dem Niedermodulatordruck im Ölkanal 2 beaufschlagt wird.

Das Sekundärregelventil 60 weist eine Spindel 62 mit Bunden 62A, 623 und 62C auf, welche an einem Ende durch eine Feder 61 belastet ist. Sie wird durch das Zusammenwirken der Spannung der Feder 61 und des über eine Drossel 63 auf den Bund 62A einwirkenden Öldrucks bewegt, um den Öldruck im Ölkanal 4 durch Veränderung des Durchflusses durch die Verbindung der beiden Ölkanäle 4 und 5 hindurch zu regeln und einen Ablaufanschluß 6OA zu steuern, durch welchen hindurch überschüssige Arbeitsflüssigkeit ablaufen kann. Das Öl im Ölkanal 5 gelangt zum Schmiersystem, wie erwähnt.

Der Übersetzungsverhältnissteuermechanismus 80 weist ein Übersetzungsverhältnissteuerventil 81, zwei Drosseln 82 und 83» ein elektromagnetisches Ventil 84 zum Hochschalten und ein elektromagnetisches Ventil 85 zum Herunterschalten auf. Das Übersetzungsverhältnissteuerventil 81 ist mit einer Spindel 812 mit einem ersten Bund 812A, einem zweiten Bund 812B und einem dritten Bund 812C versehen, welche durch eine neben dem dritten Bund 812C angeordnete Feder 811 belastet ist. Weiterhin weist es zwei stirnseitige Ölkammern 8I5 und 816 auf, welche über die Drossel 82 bzw. 83 vom Ölkanal 2 her mit dem Drosselklappendruck bzw. dem Niedermodulatordruck beaufschlagbar sind. Zwischen den beiden Bunden 812B und 812C ist eine Zwischenölkammer 810 gebildet, welche über einen ölkanal 2A mit der Ölkammer 815 verbunden ist. Ein Eingangs an Schluß 817 ist mit dem den Leitungsdruck führenden Ölkanal 1 über die Drossel 86 großen Durchmessers und den Ölkanal 1a verbunden, wobei der freie Querschnitt

des Eingangsanschlusses 817 entsprechend der Bewegung der Spindel 812 veränderlich ist. Der Ausgangs ans chluß 818 einer Druckregelkammer 819 ist über den Ölkanal 1b mit dem hydraulischen Servomotor 530 der Eingangsriemenscheibe 520 des stufenlos regelbaren Riementriebes 500 verbunden. Schließlich weist das Übersetzungsverhältnissteuerventil 81 noch zwei Ablaufanschlüsse 813 sowie 814 zur Entleerung der Zwischenölkammer 810 sowie der Ölkammer 815 bzw. der Druckregelkammer 819 entsprechend der Bewegung der Spindel 812 auf. Die elektromagnetischen Ventile 84· und 85 zum Hoch- bzw. Herunterschalten sind jeweils mit der Ölkammer 815 bzw. 816 des Ubersetzungs-Verhältnissteuerventils 81 verbunden und durch die Ausgangssignale einer elektrischen Steuerschaltung betätigbar, um die ölkammer 815 bzw. 816 zu entleeren.

Der Direktkupplung-Steuermechanismus 70 gemäß Figur 2 und 15 weist ein Direktkupplung-Steuerventil 71» eine Drossel 77 und ein elektromagnetisches Ventil 76 zur Steuerung des Öldrucks in einem Ölkanal 4a auf, welcher über die Drossel 77 mit dem ölkanal 4 verbunden ist. Das Direktkupplung-Steuerventil 71 ist mit einer Spindel 73 mit Bunden 73-A-, 73B und 73C desselben Durchmessers versehen, welche durch eine auf der rechten Seite der Spindel 73 angeordnete Feder 72 belastet ist. Weiterhin ist eine Hülse 75 mit einem Durchmesser größer als derjenige der Bunde 73A, 73B und 73C vorgesehen, welche mit der Spindel 73 in Reihe liegt und durch eine Feder 74 belastet ist, die auf der linken Seite der Hülse 75 angeordnet ist.

Bei dem Direktkupplung-Steuermechanismus 70 gemäß Figur 16 ist die Feder 72 weggelassen. Bei dem Direktkupplung-

■ V-

Steuermechanismus 70 gemäß Figur 17 fehlt der Bund 73A an der Spindel 73 und ist die Hülse 75 einstückig mit der Spindel 73 ausgebildet.

Beim Direktkupplung-Steuermechanismus 70 gemäß Figur 15 wird die Spindel 73 durch den über einen mit dem Ölkanal 4 verbundenen Anschluß 71A zugeführten und auf den Bund 73C einwirkenden Öldruck P^ im Ölkanal 4 und die Spannung bzw. Federkraft Fg^ der Feder 72 in der einen Richtung und durch den Öldruck Pg in dem vom elektromagnetischen Ventil 76 überwachten Ölkanal 4a, welcher die Hülse 75 beaufschlagt, oder den Öldruck Pp in einem Kupplungsausrückölkanal 8 der Direktkupplung, welcher über einen Anschluß 71B zugeführt wird und auf den Bund 73-A-einwirkt, sowie die Spannung bzw. Federkraft Fg2 der Feder 74 in äer anderen Pachtung bewegt, um den Ölkanal 4 mit dem Ölkanal 8 zum Ausrücken der Direktkupplung oder mit dem ölkanal 9 der Direktkupplung mit dem Kolben 43O zu verbinden, welcher zum Einrücken derselben dient.

Wenn das elektromagnetische Ventil 76 mit Strom beaufschlagt und eingeschaltet wird, dann öffnet dessen Verschlußkörper die Ventilöffnung, um den Ölkanal 4a zu entleeren, so daß die Spindel 73 in der linken Endstellung gehalten wird, die Ölkanäle 4 und 9 miteinander verbunden sind und die Arbeitsflüssigkeit vom Ölkanal 9 durch die Direktkupplung mit dem Kolben 430 sowie den ölkanal 8 zu einem Ablaufanschluß 71C fließen kann, wodurch die Direktkupplung eingerückt gehalten bleibt. Wenn die Stromzufuhr zum elektromagnetischen Ventil 76 unterbrochen und es abgeschaltet ist, dann verschließt dessen Verschlußkörper die Ventilöffnung, so daß der Öldruck im Ölkanal 4a aufrechterhalten bleibt, die Spindel

73 in ihrer rechten Endstellung gehalten wird und die Ölkanäle 4 sowie 8 miteinander verbunden werden, also die Arbeitsflüssigkeit vom Ölkanal 8 durch die Direktkupplung mit dem Kolben 430 sowie den Ölkanal 9 in den mit einem Ölkühler verbundenen ölkanal 11 fließen kann, wodurch die Direktkupplung mit dem Kolben 430 ausgerückt bleibt.

Nachstehend sind die Funktionen des Direktkupplung-Steuermechanismus 70 geschildert.

Bei einem mit einer Direktkupplung versehenen automatisehen Getriebe ergibt sich beim Einrücken der Direktkupplung ein den Komfort nachteilig beeinflussender Ruck, und zwar aufgrund des Drehzahlunterschieds zwischen der Pumpenradseite und der Turbinenradseite des Drehmomentwandlers oder der Strömungskupplung im Verlauf des Schließens der Direktkupplung. Daher wird bei konventionellen automatischen Getrieben dieser Art die Direktkupplung geschlossen bzw. eingerückt, wenn das jeweilige Kraftfahrzeug mit höherer Geschwindigkeit fährt, bei welcher die Drehzahldifferenz zwischen der Pumpenradseite und der Turbinenradseite des Drehmomentwandlers oder der Strömungskupplung geringer ist und also ein geringerer Ruck beim Schließen der Direktkupplung entsteht. Da bei dieser Art des Schließens der Direktkupplung letzteres nur bei einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgen kann und die Direktkupplung nicht bei niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten eingerückt werden kann, kann die Wirkung der Direktkupplung nicht in ausreichendem Maße ausgenutzt werden. Der Direktkupplung-Steuermechanismus 70 gemäß Figur I5 bzw. 16 bzw. I7 kann cten Öldruck zum Schließen der Direktkupplung und den öl-

druck zum öffnen der Direktkupplung beim Schließen der Direkt kupp lung so regeln, daß der Direktkupplungsschließruck abgeschwächt wird.

Figur 18 veranschaulicht ein bekanntes Direktkupplung-Steuerventil .71 · Dessen Spindel 73 kann nur die in Figur 18A und 1.8C dargestellten Endstellungen einnehmen, wird

"10 aber nie in der Zwischenstellung gemäß Figur 18B gehalten. Wenn das elektromagnetische Ventil 76 abgeschaltet ist, dann nimmt die Spindel 73 die rechte Endstellung gemäß Figur 18A ein, in welcher der Ölkanal 4- zur Strömungskupplungsdruckbeaufschlagung mit dem Ölkanal 8 zum Direktkupplungslcsen und der Ölkanal 9 zum Direktkupplungsschließen mit dem zum Ölkühler führenden Ölkanal verbunden ist, so daß die Arbeitsflüssigkeit vom Ölkanal 8 zum ölkanal 9 strömen kann und die Direktkupplung geöffnet bzw. ausgerückt ist. Wenn das elektromagnetische Ventil 76 eingeschaltet ist, dann nimmt die Spindel 73 die linke Endstellung gemäß Figur 18C ein, in welcher der Ölkanal 4- mit dem Ölkanal 9 und der Ölkanal 8 mit dem Ablaufanschluß 71C verbunden ist, so daß die Arbeitsflüssigkeit vom Ölkanal 9 zum ölkanal 8 strömen kann und die Direktkupplung geschlossen bzw. eingerückt ist.

Nachstehend ist die Funktionsweise des Direktkupplung-Steuerventils 71 des Direktkupplung-Steuermechanismus 70 gemäß Figur 17 geschildert, wobei 30

P_x, = Strömungskupp lungs zufuhrdruck im Ölkanal 4-,

P2 = Direktkupplungsöffnungsdruck im Ölkanal 8, P-. = Direktkupp lungs schließdruck im Ölkanal 9,

Pg = Öldruck im ölkanal 4a, eingesteuert durch das

elektromagnetische Ventil 76,
05

Fg = Kraft der Feder 74 im Zustand gemäß Figur 17A,

k = Federkonstante der Feder 74,
A₁ = Druckaufnahmefläche der Hülse 75ι

A₂ s Druckaufnahmefläche des Bundes 73C,

j\ X₁ = Weg der Spindel 73 von der Position gemäß Figur I7A in diejenige gemäß Figur I7B, .

Δ Xp = Weg der Spindel 73 von der Position gemäß Figur I7A in diejenige gemäß Figur I7C, und

Λ X, = Weg der Spindel 73 von der Position gemäß Figur I7A in diejenige gemäß Figur 17D.

Im Zustand gemäß Figur I7A ist das elektromagnetische Ventil 76 abgeschaltet und geschlossen, so daß P_g = P₁ = P₂. Die Spindel 73 ist nach rechts durch die Kraft F₁ = F_g + P_Q · A^ = Fr, + P^ · A,, und nach links durch die Kraft
Fp = P₁ · Ap + P₂ .· (A₁ - A₂) = P₁ 'A₁ belastet, also
F₁ > Fp. Da der Strömungswiderstand des Ölkanals 11 gering ist, ist Pg > P,, so daß die Direkt kupp lung geöffnet bleibt.

Im Zustand gemäß Figur 17B befindet sich das elektromagnetische Ventil 76 im Tastbetrieb (" duty operation"), wobei P₂ = P₁. Mit F₁ = F_g + Δ X₁ · k+Pg · A₁, F₂-P₁ · A₂ + P₂ · (A₁ - A₂) = P₁ -A₁ und F₁ = F₂ ist

Pg = P₁ - (Pg +AX₁ · k)/A^. Dann werden P, und P₁ ins Gleichgewicht gebracht.

Im Zustand gemäß Figur I7C "befindet sich das elektromagnetische Ventil 76 ebenfalls im Tastbetrieb, wobei P, = P₁. Kit F₁ =Ρ_β+Δ X₂ · k + Pg · A₁, F₂ = P₁ · A₃ + P₂· (A₁ - A₂) und F₁ = F₂ ist Pg = P₁ · A₂A₁ + P-(A₁ - A^)A₁ - (Fg + Δ, X₂ · k)/A₁. In diesem Zustand ändert sich P₂ von P₁ auf 0 in Abhängigkeit von Pg.

Wenn P₂ = P₁, dann Pg₂₁ = P₁ -A₃A₁ + P₂ · (A₁ - A₂)/ A₁ - (Fg + Δ. X₂ · k)A₁ = P₁ - (Fg + Δ X₂ · k)A₁. 15

Wenn P₂ = O, dann P₃₂₂ = P₁ · A₂A₁ + P₂ * (A₁ - A₂)/ A₁ - (Fg + A. X₂ · k)A₁ = P₁ · A₂A₁ - (Fg + A. X₂ · k)A₁

Da A₂ < A₁, folgt Pg₂₂ < P_g21 und A Pg = Pg₂₁ - Pg₂₂ = P₁ · (1 - A₂A₁). Während des Abfalls von P_g von auf Pg₂₂ 11m Δ Pg kann also P₂ von P₁ auf 0 reduziert werden.

Im Zustand gemäß Figur I7D ist das elektromagnetische Ventil 76 eingeschaltet und geöffnet, so daß P_g = 0, P₂ = ο, Ρχ β P₁, F₁ = Fg + ^ X₅ · k und F₂ = P₁ · A₃. Fg, k, P₁ und A_? werden so gewählt, daß F₁^- F₂.

Ähnlichkeiten mit dem Stand der Technik bestehen inso-, fern, als das elektromagnetische Ventil 76 bei ausgerück ter bzw. geöffneter Direktkupplung abgeschaltet und geschlossen und bei eingerückter bzw. geschlossener Direkt kupplung eingeschaltet und geöffnet ist. Jedoch wird das elektromagnetische Ventil 76 zum Schließen oder Öffnen der Direktkupplung nicht einfach ein- und ausgeschaltet

"bzw. geöffnet oder geschlossen, sondern vom abgeschalteten "bzw. geschlossenen Zustand über ein wachsendes Tasten*) ("duty increase") in den eingeschalteten bzw. geöffneten Zustand gebracht, um das Einrücken bzw. Schließen der Direktkupplung zu steuern. Zur Steuerung der Direktkupplung beim Übergang vom geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand wird in dem vom elektromagnetischen Ventil 76 überwachten ölkanal 4a der Öldruck Po hervorgebracht, dessen Verlauf in Figur 13 veranschaulicht ist, in^dem das elektromagnetische Ventil 76 mit einem periodischen Signal inkrementaler Dauerperioden gemäß Figur 12 beaufschlagt wird. Die Spindel 73 wird durch den Öldruck Pg so gesteuert, daß der Direktkupplungsöffnungsdruck P₂ im Ölkanal 8 und der Direktkupplungsschließdruck P^ im Ölkanal 9 sich bezüglich der Tastung ("duty") des elektromagnetischen Ventils 76 so ändern, wie in Figur

14 veranschaulicht.
20

Liegt die Tastung im Bereich von O % (Pg = P₁) bis d^ % (Pg = Pg₁), dann wird das elektromagnetische Ventil 76 in einen Zustand zwischen demjenigen gemäß Figur 17-A- und demjenigen gemäß Figur I7B eingesteuert. Wenn die Tastung im Bereich von d₁ % (P_g = P₃₁) bis d₂₁ % (Pg = P_S2i) liegt, dann wird das elektromagnetische Ventil 76 in einen Zustand zwischen demjenigen gemäß Figur I7B und demjenigen gemäß Figur 17C eingesteuert. Liegt die Tastung im Bereich von d₂₁ % (Pg = P501) ^is dpo °/° (£5 = £322^' ^dann wird das elektromagnetische Ventil 76 in einen Zustand zwischen demjenigen gemäß Figur 17C und demjenigen gemäß Figur 17D eingesteuert. Wenn die Tastung im Bereich von d₂₂ % (Pg = Pg₂₂) "bis 100 % (P_g = O)

liegt, dann ergibt sich der Zustand gemäß Figur 17D. 35

*) bzw. Tastverhältnis

Bei dem Direktkupplung-Steuerventil 71 gemäß Figur 16 ist die Spindel zweiteilig ausgebildet und besteht sie aus der eigentlichen Spindel 73 sowie der gesonderten Hülse 75· Dadurch sind die Schwierigkeiten vermieden, welche sich bei dem Direktkupplung-Steuerventil 71 gemäß Figur 17 daraus ergeben könnten, daß aufgrund des Durchmesserunterschiedes zwischen den Bunden 73B und 73c einerseits und der Hülse 75 andererseits deren Konzentrizität sehr genau eingehalten werden muß. Das Direktkupplung-Steuerventil 71 gemäß Figur 15 unterscheidet sich nur dadurch von demjenigen nach Figur 16, daß beiderseits der Spindel 73 je eine Feder 72 bzw. 74- vorgesehen ist, was die Federfreiheit erhöht bzw. die Federwahl erleichtert, ebenso wie die Konstruktion.

Bei jedem Direktkupplung-Steuerventil 7I gemäß Figur bzw. 16 bzw. 17 ist die axiale Breite der Öffnung bzw.

des Anschlusses 7IB größer als diejenige des mittleren Bundes 73B gewählt, damit der Ölkanal 4 zeitweilig sowohl mit dem Ölkanal 8 als auch mit dem ölkanal 9 verbunden werden kann, so daß das zeitweilige gleichzeitige Absperren der Ölkanäle 8 und 9 vom Ölkanal 4· vermieden ist, welches bei dem konventionellen Direktkupplung-Steuerventil 71 gemäß Figur 18 eintritt, um auf diese Weise den Druck der Arbeitsflüssigkeit in der Strömungskupplung A-OO auf einem hohen Niveau zu halten und Kavitation zu vermeiden sowie weiterhin beim Tastbetrieb bzw. bei der Tastungsansteuerung einen glatten und weichen Ölkanalwechsel zu erzielen.

Nachstehend ist die Funktionsweise des Übersetzungsverhältnissteuermechanismus 80 anhand von Figur 19 geschildert.

Beim Fahren mit gleichbleibender Geschwindigkeit sind gemäß Figur 19A die beiden elektromagnetischen Ventile 84· und 85 abgeschaltet und geschlossen. Der Öldruck Pd in der ölkammer 816 ist im Gleichgewicht mit dem LeitungsdruckAuch der Öldruck Pu in der ölkammer 815 ist im Gleichgewicht mit dem Leitungsdruck, wenn die Spindel 812 die rechte Endstellung einnimmt. Daher wird sie durch die Kraft der Feder 811 nach links bewegt, wobei die Ölkammer 815 über den ölkanal 2A und die mittlere Ölkammer 810 mit dem Ablaufanschluß 813 verbunden wird, so daß der Öldruck Pu abfällt und die Spindel 812 durch die Wirkung des Öldrucks Pd in der Ölkammer 816 in die rechte Endstellung bewegt wird. Dabei wird der AbI auf anschluß 813 abgesperrt. Wenn also der Bund 812B der Spindel 812 auf der dem Ablaufanschluß 813 zugewandten Seite mit einer konischen Fläche 812a versehen wird, dann kann die Spindel 812 sehr stabil in der mittleren Gleichgewichtsstellung gemäß Figur I9A gehalten werden.

In dieser mittleren Gleichgewichtsstellung ist der ölkanal 1a geschlossen und wird das im hydraulischen Servomotor 53O der Eingangsriemenscheibe 520 enthaltene Öl über den Keilriemen 580 durch den im hydraulischen Servomotor 570 der Ausgangsriemenscheibe 560 des stufenlos regelbaren Riementriebes 500 (Figur 1a und 1b) herrschenden Leitungsdruck komprimiert, so daß der Öldruck im hydraulischen Servomotor 530 und derjenige im hydraulisehen Servomotor 570 im Gleichgewicht stehen. Da in praxi öl aus dem Ölkanal 1b leckt, würde die Eingangsriemenscheibe 52O allmählich gespreizt, so daß das Drehmomentverhältnis ansteigen würde. Jedoch wird gemäß Figur 19A das Lekken aus dem ölkanal 1b dadurch kompensiert, daß man die dem Eingangsanschluß 817 benachbarte Kante des Bundes 812B

der Spindel 812 zu einer konischen Fläche 812b abschrägt, so daß in der Gleichgewichtsstellung der Spindel 812 bei geschlossenem Ablauf anschluß 814 der mit dem ölkanal 1a verbundene Eingangsanschluß 8I7 teilweise geöffnet ist. Auch die dem Ablauf anschluß 814 benachbarte Kante des Bundes 812A der Spindel 812 kann zu einer konischen Fläche 812c abgeschrägt werden, um im Ölkanal 1b beim Druckwechsel einen glatten und weichen Übergangsdruckanstieg zu erzielen. In diesem Fall wird die Arbeitsflüssigkeit mit Leitungsdruck nur aus dem Ablaufanschluß 8I3 über die Drossel 82 abgelassen und ist kein anderes Lecken vorhanden.

Beim Hochschalten wird gemäß Figur 19B das elektromagnetische Ventil 84 eingeschaltet und geöffnet, um die Ölkammer 8I5 zu entleeren. Die Spindel 812 bewegt sich unter Zusammendrücken der Feder 811 in die rechte Endstellung gemäß Figur 19B. Da in derselben der Leitungsdruck im ölkanal 1a über den Eingangs anschluß 817» die Druckregelkammer 8I9 und den Ausgangsanschluß 818 zum Ölkanal 1b gelangt, steigt der Öldruck im hydraulischen Servomotor 53O an» so daß der bewegliche Flansch 520B auf den feststehenden Flansch 520A der Eingangsriemenscheibe 520 zu geschoben wird und das Drehmomentverhältnis T sich vermindert. Durch entsprechend langes Einschalten bzw. Öffnen des elektromagnetischen Ventils 84 kann es beim Hochschalten auf den jeweils gewünschten Wert abgesenkt werden.

Beim Herunterschalten wird gemäß Figur 19C das elektromagnetische Ventil 85 eingeschaltet und geöffnet, um die Ölkammer 816 zu entleeren. Die Spindel 812 wird durch die Kraft der Feder 811 und den Leitungsdruck in der Öl-

kammer 815 schnell in die linke Endstellung gemäß Figur 19c "bewegt. Da in derselben der ölkanal 1b mit dem Ablaufanschluß 814 verbunden ist, wird der hydraulische Servomotor 530 entleert, so daß der bewegliche Flansch 52OB schnell von dem feststehenden Flansch 52OA der Eingangsriemenscheibe 52O wegbewegt wird und das Drehmomentverhältnis T sich erhöht. Durch entsprechend langes Einschalten bzw. öffnen des elektromagnetischen Ventils 85 kann es beim Herunterschalten auf den jeweils gewünschten Wert angehoben werden.

Der hydraulische Servomotor 530 der antreibenden Eingangsriemenscheibe 520 wird also mit dem vom Übersetzungsverhältnissteuerventil 81 gelieferten Öldruck beaufschlagt, während der hydraulische Servomotor 570 der angetriebenen Ausgangsriemenscheibe 560 über den ölkanal 1 unmittelbar mit dem Leitungsdruck beaufschlagt wird. Das Verhältnis Po/Pi des Öldrucks Po im hydraulischen Servomotor 57O der Ausgangsriemenscheibe 560 zum Öldruck Pi im hydraulischen Servomotor 530 der Eingangsriemenscheibe 520 ändert sich mit dem Drehmomentverhältnis T so, wie in Figur 20 dargestellt. Wird das Gaspedal dann, wenn das Kraftfahrzeug mit einer Drosselklappenöffnung θ = 50 % und einem Drehmomentverhältnis T = 1,5(Pkt.a)fährt, so weit losgelassen, daß sich die Drosselklappenöffnung 0 = 30 % ergibt, dann ändert sich bei konstant gehaltenem Öldruckverhältnis Po/Pi die Getriebebetriebsweise in die-Jenige gem. Pkt.b,wo das Drehmomentverhältnis T = 0,87 ist, während der die Eingangsriemenscheibe 520 steuernde Übersetzungsverhältnissteuermechanismus 80 das Öldruckverhältnis Po/Fi so erhöht, daß sich die Getriebebetriebsweise gem. Pktcergibt, wenn das Drehmomentverhältnis T = 1,5 konstant gehalten wird. Durch entspre-

. 34·

chende Steuerung des Öldruckverhältnisses Po/Pi kann also für Jeden Belastungszustand ein optimales Drehmoment-05 verhältnis T zustandegebracht werden.

Erfindungsgemäß weist also das hydraulische Steuersystem gemäß Figur 2 für das automatische Kraftfahrzeug-Getriebe gemäß Figur 1a und 1t» ein Druckregelsystem mit einem Regelventil 30 zur Regelung des Forderdrucks einer Hydraulikpumpe 20 auf einen bestimmten Leitungsdruck entsprechend mehreren Eingangsdrücken, einem Übersetzungsverhältnisdetektorventil 50 zur Vermittlung eines Übersetzungsverhältnisdrucks entsprechend der Verschiebung eines beweglichen Flansches 560B einer Riemenscheibe 560 eines stufenlos regelbaren Riementriebs 5OO und einem Drosselklappendruckventil 40 zur Regelung des zugeführten Leitungsdrucks entsprechend der Drosselklappenöffnung und Lieferung eines Drosselklappendrucks auf. Da das Regelventil 30 durch den Übersetzungsverhältnisdruck und den Drosselklappendruck gesteuert wird, kann es einen zweckdienlichen, der Änderung des Getriebedrehmoments oder des Übersetzungsverhältnisses des stufenlos regelbaren Riementriebes 500 entsprechenden Leitungsdruck vermitteln und den Leitungsdruck auf das niedrigste erforderliche Niveau einsteuern, so daß der Kraftstoffverbrauch reduziert wird.

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Claims

BLUMBACH · WESER . BERGEN . KRAMER ZWIRNER.HOFFMANN

Aisin Warner Kabushiki Kaisha 26. April 1983

Anjo_f Aichi, Japan 83/8758

Druckregelsystem für ein automatisches netriebe ,

insbesondere für Kraftfahrzeuae

Patentansprüche

'/j·/' Druckregelsystem für ein automatisches Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
gekennzeichnet durch

a) ein Regelventil (30) zur Regelung des Förderdrucks einer Hydraulikpumpe (20) auf einen bestimmten Leitungsdruck entsprechend mehreren Eingangsdrücken,

b) ein Übersetzungsverhältnisdetektorventil (50) zur Vermittlung eines Übersetzungsverhältnisdrucks entsprechend der Verschiebung eines beweglichen Flansches (560B) einer Riemenscheibe (560) eines stufen= los regelbaren Riementriebes (500) und

c) ein Drosselklappendruckventil (40) zur Regelung des zugeführten Leitungsdrucks entsprechend der Drosselklappenöffnung und Lieferung eines Drosselklappendrucks, wobei

d) das Regelventil (30) mit dem übersetzungsverhältnisdruck und dem Drosselklappendruck als Eingangsdrükken beaufschlagbar ist.
2. Druckregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselklappendruckventil (40) zur Regelung des zugeführten Leitungsdrucks entsprechend der Drosselklappenöffnung und Lieferung eines ersten Drosselklappendrucks sowie zur Abgabe des zugeführten Übersetzungsverhältnisdrucks als zweiter Drosselklappendruck bei Überschreiten einer vorgegebenen Drosselklappenöffnung ausgebildet ist, wobei das Regelventil (30) mit dem Übersetzungsverhältnisdruck, dem ersten Drosselklappendruck und dem zweiten Drosselklappendruck als Eingangsdrücken beaufschlagbar ist.
3. Druckregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnisdetektorventil (50) zur Vermittlung eines Übersetzungsverhältnisdrucks entsprechend der Verschiebung des beweglichen Flansches (560B) der Ausgangsriemenscheibe (560) des stufenlos regelbaren Riementriebes (500) bezüglich des feststehenden Flansches (560A) derselben ausgebildet, angeordnet und angeschlossen ist.