DE3315537C2 - Druckregelsystem für ein automatisches Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Druckregelsystem für ein automatisches Getriebe, insbesondere für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Druckregelsystem nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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 Wechel
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
dem richtigen Leitungsdruck zu beaufschlagen, nämlich
einem der Änderung des Getriebedrehmoments oder des Untersetzungs-
bzw. Übersetzungsverhältnisses des stufenlos
regelbaren Riementriebes entsprechenden Leitungsdruck.
Ein Druckregelsystem der eingangs genannten Art ist aus der DE 31 11 530 A1
bekannt. Das Übersetzungsverhältnisdetektorventil ist ein
auf die Bewegung eines beweglichen Flansches einer Riemenscheibe
des Riementriebs ansprechendes Drehmomentverhältnisventil.
Dieses Drehmomentverhältnisventil, ein Sperrventil
und das Drosselklappendruckventil sind mit dem Regelventil
verbunden, um den Leitungsdruck möglichst gering zu
halten, wobei jedoch stets ein ausreichender Druck zur Verfügung
stehen soll. Der von dem Sperrventil vorgegebene
Sperrdruck wird für bestimmte Drehmomentbereiche erzeugt.
Der Sperrdruck entspricht dem Leitungsdruck nur in dem
Fall, daß der Riementrieb relativ langsam läuft.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein
anders arbeitendes Druckregelsystem zu schaffen, bei dem
ebenfalls ein Leitungsdruck erzeugt wird, der der Änderung
des Getriebedrehmoments oder des Übersetzungsverhältnisses
des Riementriebs entspricht, wobei der Leitungsdruck in der
Nähe des kleinstmöglichen Niveaus gehalten wird, um den
Kraftstoffverbrauch zu senken.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im
Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Erfindungsgemäß liegt zwischen dem Leitungsdruckkanal und
dem Übersetzungsverhältnisdetektorventil der erste Kanal.
Das Detektorventil regelt den Druck in dem ersten Kanal
entsprechend der Versetzung des beweglichen Flansches der
Riemenscheibe des Riementriebs auf einen Übersetzungsverhältnisdruck.
Dieser Druck gelangt über den ersten Kanal
(3) an das Regelventil.
Der Kolben in dem Drosselklappendruckventil empfängt den
Übersetzungsverhältnisdruck aus dem ersten Kanal und liefert
diesen Druck über einen dritten Kanal als zweiten
Drosselklappendruck an das Regelventil, und zwar für den
Fall, daß die Drosselklappe über einen bestimmten Wert hinaus
bewegt wurde.
Durch die Erfindung wird der Leitungsgdruck in zwei Stufen
geregelt, nämlich einmal einer Hochdruchkstufe, die in Fig.
9 durch eine ausgezogene Linie D.L. 100% dargestellt ist.
Dieser Bereich gilt für den Fall, daß der Drosselklappendruck
einen vorbestimmten Wert übersteigt. Eine zweite,
Niederdruckstufe ist in Fig. 9 durch eine ausgezogene Linie
L0% und eine gestrichelte Linie dargestellt. Dies gilt für
den Fall, daß der Drosselklappendruck unter dem vorbestimmten
Wert liegt.
In der genannten zweiten Stufe ist das Änderungsverhältnis
des Leitungsdrucks in Abhängigkeit der Verschiebung des beweglichen
Flansches der Riemenscheibe des Riementriebs
stärker ausgeprägt als in der zweiten Niederdruckstufe.
Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand
von Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Darin
zeigt
Fig. 1a einen Längsschnitt eines
automatischen Getriebes für Kraftfahrzeuge;
Fig. 1b den Teil des Längsschnitts gemäß Fig. 1a
im Bereich der Ausgangsriemenscheibe des
stufenlos regelbaren Riementriebes des automatischen
Getriebes, und zwar vergrößert;
Fig. 2 ein Schaltbild des hydraulischen Steuersystems
des automatischen Getriebes gemäß Fig.
1a und 1b;
Fig. 3 eine graphische Darstellung des vom Übersetzungsverhältnisdetektorventil
des Systems
gemäß Fig. 2 gelieferten Übersetzungsverhältnisdrucks;
Fig. 4 eine graphische Darstellung des vom Drosselklappendruckventil
des Systems gemäß Fig. 2
gelieferten zweiten Drosselklappendrucks;
Fig. 5 und 6 jeweils eine graphische Darstellung des vom
Drosselklappendruckventil des Systems gemäß
Fig. 2 gelieferten ersten Drosselklappendrucks;
Fig. 7 eine graphische Darstellung des vom Niedermodulatorventil
des Systems gemäß Fig. 2
gelieferten Niedermodulatordrucks;
Fig. 8 eine graphische Darstellung des in dem dem
Niedermodulatorventil nachgeschalteten Ölkanal
des Systems gemäß Fig. 2 dann hervorgebrachten
Öldrucks, wenn dessen Selektorventil
sich in der L-Stellung befindet;
Fig. 9, 10 und 11 jeweils eine graphische Darstellung des vom
Primärregelventil des Systems gemäß Fig. 2
gelieferten Leitungsdrucks; und
Fig. 12 eine graphische Darstellung eines bestimmten
Öldruckverhältnisses zur weiteren Veranschaulichung
der Wirkungsweise des Übersetzungsverhältnissteuermechanismus
gemäß Fig. 2.
Gemäß Fig. 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 Drehmomentwandlers
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 130 zur Aufnahme
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 130. 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 300 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
420 angeordnet ist.
Der stufenlos regelbare Riementrieb 500 weist eine Eingangswelle
510, welche mit ihren beiden Enden im Mittelgehäuse
300 bzw. im Getriebegehäuse 200 drehbar gelagert
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
520 bestehend aus einem mit der Eingangswelle
510 einstückig ausgebildeten, feststehenden Flansch
520A 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
550 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 hohe 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
Flansch 520A gehaltenen Lamellenkupplung 630
mit diesem Flansch 520A 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 640, 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 520A ausgebildet ist und zur Betätigung
der Lamellenkupplung 630 dient.
Die Eingangswelle 510 des stufenlos regelbaren Riementriebes
500 ist koaxial zur Ausgangswelle 420 der Strömungskupplung
400 angeordnet. Das der letzteren benachbarte
Ende der Eingangswelle 510 ist über ein Lager in
der hohlen Eingangsgwelle 601 des Planetengetriebes 600
drehbar abgestützt, während das andere Ende der Eingangswelle
510 in einer Bohrung 250A einer Wand 250
des Getriebegehäuses 200 drehbar gelagert ist. In die
Eingangswelle 510 sind zwei gesonderte Ölkanäle 511A
sowie 511B gebohrt. Während der eine Ölkanal 511A über
eine Hülse 422 mit einem in der Ausgangsgwelle 420 der
Strömungskupplung 400 ausgebildeten Ölkanal 11 kommuniziert,
welcher durch einen Stopfen 420′ verschlossen
ist, kommuniziert der andere Ölkanal 511B mit einem Ölkanal
514, welcher in einer Stirnkappe 260 ausgebildet
ist, die an das Getriebegehäuse 200 angeschraubt ist, um
die Bohrung 250A 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 Ausganggszahnrad 803 auf, welches einstückig mit
der Vorgelegewelle 801 ausgebildet ist.
Das Differentialgetriebe 700 weist neben dem Gehäuse 701
ein Eingangszahnrad 720, welches am Gehäuse 701 befestigt
ist und mit dem Ausgangszahnrad 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 100
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 511A
kommuniziert mit dem hydraulischen Servomotor 690 über
einen im mittleren Bereich des feststehenden Flansches
520A 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 301, eine
in die Ausgangswelle 420 der Strömungskupplung 400
gebohrte Ölbohrung und die Hülse 422. Der andere entlang
der Mittelachse der Eingangswelle 510 verlaufende
Ölkanal 511B kommuniziert mit dem hydraulischen Servomotor
530 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 511B der Eingangswelle 510
eingesetzt ist. Letztere stützt sich an dem betreffenden
Ende über ein Lager 270 am Getriebegehäuse 200 ab,
welches in die Bohrung 250A von dessen Wand 250 eingesetzt
ist. Der Ölkanal 511B 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 Ausgangszahnrad 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
554 gehalten, welcher an einer Stirnkappe 553 ausgebildet
ist, die an das Getriebegehäuse 200 angeschraubt ist.
Der restliche Teil des inneren Hohlraums der Ausgangswelle
550 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
140 her zuströmt.
Das Übersetzungsverhältnisdetektorventil 50 geht besonders
deutlich aus Fig. 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 54B sowie einem Kopf 54C
versehen ist, die in bestimmten gegenseitigen Abständen
vorgesehen sind. Auf dem inneren, abgestuften Ende der
Detektorstange 51 ist eine Scheibe 51B befestigt. Zwischen
derselben und dem Kopf 54C der Spindel 54 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 54B
der Spindel 54 geöffnet oder verschlossen werden kann.
In der Spindel 54 ist ein Ölkanal 57 ausgebildet, welcher
den Raum zwischen den Bunden 54A und 54B über die Bohrung
55 mit einem Ölkanal 556 verbindet. Wenn der Bund
54B 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 Hohlzylinder 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 Fig. 1a und 1b geht aus
Fig. 2 hervor. Es weist ein Primärregelventil 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 Übersetzungsverhältnissteuermechanismus
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
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 Detektorstange
51 aufgrund der Wirkung der Spannungen der die
Detektorstange 51 des Übersetzungsverhältnisdetektorventils
50 beaufschlagenden Druckfedern 53A und 53B und der
Anlage des Betätigungsstiftes 51A 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
Fig. 3 veranschaulichten Übersetzungsverhältnisdruck PI
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 Drosselklappendruck
Pth zuzuführen. Wenn die Öffnung der Drosselklappe
einen bestimmten Wert R₁ übersteigt, dann beaufschlagt
das Drosselklappendruckventil 40 darüber hinaus einen Ölkanal
3a mit dem Übersetzungsverhältnisdruck PI, 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 angeschlossen,
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
Fahrsitzes angeordneten Schalthebels betätigbar, um
den Leitungsdruck im Ölkanal 1 entsprechend der jeweiligen
Stellung des Selektroventils 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 Ölkanal
1a, und zwar entsprechend dem jeweiligen Eingangsdruck,
um das Übersetzungsverhältnis bzw. das Drehmomentverhältnis
des stufenlos regelbaren Riementriebes 500 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 Plow 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 650 des Plantengetriebes
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 42
auf, welcher an einem Nocken 41 anliegt und vom Nocken
41 verstellbar ist, der mit dem ind er 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 R 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 R₁ der Drosselklappenöffnung
R 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
PI äquivalent ist. Solange die Drosselklappenöffnung
R kleiner als der vorgegebene Wert R₁ ist, wird der
Öldruck im Ölkanal 3a an einer Ablauföffnung 40a über einen
einen Bund des Kolbens 42 überbrückenden Ölkanal 42B
abgebaut, wie Fig. 4 veranschaulicht, welcher auch der
zweite Drosselklappendruck PJ zu entnehmen ist. Die Bewegung
des Nockens 41 wird über den Kolben 42 und die Feder
43 auf die Spindel 44 übertragen, welche entsprechend
der Spannung der Feder 43, die der jeweiligen Drosselklappenöffnung
R 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 Pth geregelt wird, wie in Fig.
5 und 6 veranschaulicht.
Das Primärregelventil 30 weist eine Spindel 32 mit Bunden
32A, 32B und 32C auf, welche durch eine Feder 31 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 Reglerkolben
33 mit einem Bund 33A geringeren Durchmessers
und einem Bund 33B größeren Durchmessers vorgesehen. Coaxial
zum ersten Regelerkolben 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 mit dem Leitungsdruck beaufschlagbaren
Anschluß 34b, einem Ablaufanschluß 34c, einem Anschluß
34d zum Ableiten von überschüssigem Öl in den Ölkanal
4, einem Ablaufanschluß 34e für Lecköl, welches
durch die Spalte zwischen den Runden und der Ventilkörperwandung
hindurchtritt, einem Eingangsanschluß 34f
für den Übersetzungsverhältnisdruck PI vom Ölkanal 3 her,
einem Eingangsanschluß 34g für den ersten Drosselklappendruck
Pth 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 R
den Niedermodulatordruck Plow gemäß Fig. 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
Pth 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 Plow und Pth herrscht, welcher
der höhere ist, wie Fig. 8 veranschaulicht, und der
Leitungsdruck PL bei kleiner Drosselklappenöffnung R
in dieser L-Stellung des Selektorventils 65 größer als
in dessen D-Stellung ist, wie Fig. 9 zeigt.
Die Spindel 32 des Primärregelventils 30 wird durch den
über den Eingangsanschluß 34f zugeführten und auf den
zweiten Reglerkolben 34 einwirkenden Übersetzungsverhältnisdruck
PI, den über den Eingangsanschluß 34g zugeführten
und auf den Bund 33B des ersten Reglerkolbens
33 einwirkenden ersten Drosselklappendruck Pth, den über
den Eingangsanschluß 34h zugeführten und auf den Bund 33A
des ersten Reglerkolbens 33 einwirkenden zweiten Drosselklappendruck
PJ, die Spannung der Feder 31 und den über
den Anschluß 34b zugeführten sowie auf den Bund 32C der
Spindel 32 einwirkenden Leitungsdruck bewegt, um die
freien Querschnitte der Anschlüsse 34a, 34c und 34d und
somit den Druckölabfluß aus dem Ölkanal 1 zu regeln, so
daß sich für den Leitungsdruck PL die in Fig. 9 bis 11
veranschaulichten Abhängigkeiten ergeben.
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
570 der Ausgangsriemenscheibe 560 zum Öldruck Pi im
hydraulischen Servomotor 530 der Eingangsriemenscheibe
520 ändert sich mit dem Drehmomentverhältnis T so, wie
in Fig. 11 dargestellt. Wird das Gaspedal dann, wenn
das Kraftfahrzeug mit einer Drosselklappenöffnung R=50%
und einem Drehmomentverhältnis T=1,5 (Fkt.a) fährt, so
weit losgelassen, daß sich die Drosselklappenöffnung R
=30% ergibt, dann ändert sich bei konstant gehaltenem
Öldruckverhältnis Po/Pi die Getriebebetriebsweise in diejenige
gem. Fkt.b, wo das Drehmomentverhältnis T=0,87
ist, während der die Eingangsriemenscheibe 520 steuernde
Übersetzungsverhältnissteuermechanismus 80 das Öldruckverhältnis
Po/Pi so erhöht, daß sich die Getriebebetriebsweise
gem. Fkt.o ergibt, wenn das Druckmomentverhältnis
T=1,5 konstant gehalten wird. Durch entsprechende
Steuerung des Öldruckverhältnisses Po/Pi kann also
für jeden Belastungszustand ein optimales Drehmomentverhältnis
T zustandegebracht werden.
Erfindungsgemäß weist also das hydraulische Steuersystem
gemäß Fig. 2 für das automatische Kraftfahrzeug-Getriebe
gemäß Fig. 1a und 1b ein Druckregelsystem mit einem Regelventil
30 zur Regelung des Förderdrucks 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 500 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 auf das niedrigste erforderliche
Niveau einsteuern, so daß der Kraftstoffverbrauch reduziert
wird.
Claims (2)
1. Druckregelsystem für ein automatisches Getriebe eines
durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen Kraftfahrzeugs
mit einem stufenlos regelbaren Riementrieb, der eine
Eingangswelle (510), eine darauf sitzende Riemenscheibe mit
einem festen (520A) und einem beweglichen Flansch (520B),
eine Ausgangswelle (550), eine darauf sitzende Riemenscheibe
mit einem festen (560A) und einem beweglichen Flansch (560B)
und einen die Riemenscheiben umspannenden Treibriemen (580)
aufweist,
mit einem Regelventil (30) zum Regeln des Förderdrucks einer Hydraulikpumpe (20) nach Maßgabe von Eingangsdrücken, um in einem Leitungsdruckkanal (1) einen Leitungsdruck zur Beeinflussung der Stellung zumindest eines der beweglichen Flansche (520B, 560B) mittels Servomotor zu erzeugen,
mit einem ersten Kanal (3), der mit seinem einen Ende über eine Öffnung (23) mit dem Leitungsdruckkanal in Verbindung steht und mit seinem zweitten Ende mit einem Übersetzungsverhältnisdetektorventil (50) verbunden ist, welches einen entweder in der Eingangswelle oder der Ausgangswelle (550) des Riementriebs befindlichen Zylinder aufweist, und
mit einem Drosselklappendruckventil (40) mit darin befindlichem Kolben zum Regeln des ihm von dem Leitungsdruckkanal (1) zugeführten Leitungsdrucks nach Maßgabe des Öffnungsgrads der Drosselklappe, um einen ersten Drosselklappendruck zu erzeugen,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
der Zylinder (52A) steht mit seinem einen Ende mit dem ersten Kanal (3) in Verbindung;
in dem Zylinder sitzt axial verschieblich eine Spindel (54) mit mindestens einem Bund (54B) zur Aufnahme des in dem ersten Kanal (3) herrschenden Drucks an einer Bund-Seite;
in dem Zylinder (52A) ist axial verschieblich eine Detektorstange (51) mit einem Betätigungsstift (51A) an ihrem einen Ende gelagert, wobei der Betätigungsstift (51A) mit dem beweglichen Flansch (560B) einer der Riemenscheiben in Eingriff gelangt;
zwischen den sich gegenüberliegenden Enden von Spindel (54) und Detektorstange (51) liegt eine Druckfeder (53A) für die Gegenkraft bezüglich des auf den einen Bund (54B) wirkenden Drucks;
ein Ablaufloch (56) in der Zylinderwand dient beim Öffnen und Schließen durch den Bund (54B) zum Entlasten bzw. zum Aufrechterhalten des auf den Bund wirkenden Drucks, wobei das Übersetzungsverhältnisdetektorventil (50) den Druck in dem ersten Kanal (3) nach Maßgabe von und proportional zu der Verschiebung des beweglichen Flansches (560B) in einen Übersetzungsverhältnisdruck regelt,
der erste Drosselklappendruck wird in einem zweiten Kanal (2) erzeugt, der das Regelventil (30) mit dem Drosselklappendruckventil (40) verbindet,
der Kolben (42B) des Drosselklappendruckventils (40) nimmt den in dem ersten Kanal (3) herrschenden Übersetzungsverhältnisdruck auf und gibt ihn über einen dritten Kanal (3a) als zweiten Drosselklappendruck an das Regelventil (30), wenn die Drosselklappenöffnung einen bestimmten Wert übersteigt, während der zweite Drosselklappendruck in dem dritten Kanal (3a) entlastet wird, wenn die Drosselklappenöffnung unterhalb des bestimmten Werts liegt, und
das Regelventil (30) empfängt den ersten Drosselklappendruck (Pth) von dem zweiten Kanal (2), den Übersetzungsverhältnisdruck (PI) von dem ersten Kanal (3) und den zweiten Drosselklappendruck (PJ) von dem dritten Kanal (3a) als Eingangsdrücke.
mit einem Regelventil (30) zum Regeln des Förderdrucks einer Hydraulikpumpe (20) nach Maßgabe von Eingangsdrücken, um in einem Leitungsdruckkanal (1) einen Leitungsdruck zur Beeinflussung der Stellung zumindest eines der beweglichen Flansche (520B, 560B) mittels Servomotor zu erzeugen,
mit einem ersten Kanal (3), der mit seinem einen Ende über eine Öffnung (23) mit dem Leitungsdruckkanal in Verbindung steht und mit seinem zweitten Ende mit einem Übersetzungsverhältnisdetektorventil (50) verbunden ist, welches einen entweder in der Eingangswelle oder der Ausgangswelle (550) des Riementriebs befindlichen Zylinder aufweist, und
mit einem Drosselklappendruckventil (40) mit darin befindlichem Kolben zum Regeln des ihm von dem Leitungsdruckkanal (1) zugeführten Leitungsdrucks nach Maßgabe des Öffnungsgrads der Drosselklappe, um einen ersten Drosselklappendruck zu erzeugen,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
der Zylinder (52A) steht mit seinem einen Ende mit dem ersten Kanal (3) in Verbindung;
in dem Zylinder sitzt axial verschieblich eine Spindel (54) mit mindestens einem Bund (54B) zur Aufnahme des in dem ersten Kanal (3) herrschenden Drucks an einer Bund-Seite;
in dem Zylinder (52A) ist axial verschieblich eine Detektorstange (51) mit einem Betätigungsstift (51A) an ihrem einen Ende gelagert, wobei der Betätigungsstift (51A) mit dem beweglichen Flansch (560B) einer der Riemenscheiben in Eingriff gelangt;
zwischen den sich gegenüberliegenden Enden von Spindel (54) und Detektorstange (51) liegt eine Druckfeder (53A) für die Gegenkraft bezüglich des auf den einen Bund (54B) wirkenden Drucks;
ein Ablaufloch (56) in der Zylinderwand dient beim Öffnen und Schließen durch den Bund (54B) zum Entlasten bzw. zum Aufrechterhalten des auf den Bund wirkenden Drucks, wobei das Übersetzungsverhältnisdetektorventil (50) den Druck in dem ersten Kanal (3) nach Maßgabe von und proportional zu der Verschiebung des beweglichen Flansches (560B) in einen Übersetzungsverhältnisdruck regelt,
der erste Drosselklappendruck wird in einem zweiten Kanal (2) erzeugt, der das Regelventil (30) mit dem Drosselklappendruckventil (40) verbindet,
der Kolben (42B) des Drosselklappendruckventils (40) nimmt den in dem ersten Kanal (3) herrschenden Übersetzungsverhältnisdruck auf und gibt ihn über einen dritten Kanal (3a) als zweiten Drosselklappendruck an das Regelventil (30), wenn die Drosselklappenöffnung einen bestimmten Wert übersteigt, während der zweite Drosselklappendruck in dem dritten Kanal (3a) entlastet wird, wenn die Drosselklappenöffnung unterhalb des bestimmten Werts liegt, und
das Regelventil (30) empfängt den ersten Drosselklappendruck (Pth) von dem zweiten Kanal (2), den Übersetzungsverhältnisdruck (PI) von dem ersten Kanal (3) und den zweiten Drosselklappendruck (PJ) von dem dritten Kanal (3a) als Eingangsdrücke.
2. Druckregelsystem nach Anspruch 1, bei dem das Übersetzungsverhältnisdetektorventil
einen Übersetzungsverhältnisdruck
nach Maßgabe einer Verschiebung des beweglichen
Flansches (560B) der Ausgangs-Riemenscheibe (560) des Riementriebs
gegenüber dem feststehenden Flansch (560A) liefert.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3315537A1 DE3315537A1 (de) | 1984-11-08 |
DE3315537C2 true DE3315537C2 (de) | 1993-12-09 |
Family
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE3315537C2 (de) |
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