DE3315537C2 - Druckregelsystem für ein automatisches Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

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 P_I 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 P_th zuzuführen. Wenn die Öffnung der Drosselklappe einen bestimmten Wert R₁ übersteigt, dann beaufschlagt das Drosselklappendruckventil 40 darüber hinaus einen Ölkanal 3a mit dem Übersetzungsverhältnisdruck P_I, 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 P_J 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 P_low 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 P_J zustandekommen zu lassen, welcher dem Übersetzungsverhältnisdruck P_I 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 P_J 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 P_th 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 P_I vom Ölkanal 3 her, einem Eingangsanschluß 34g für den ersten Drosselklappendruck P_th vom Ölkanal 2 her und einem Eingangsanschluß 34h für den zweiten Drosselklappendruck P_J 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 P_low 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 P_th 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_th herrscht, welcher der höhere ist, wie Fig. 8 veranschaulicht, und der Leitungsdruck P_L 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 P_I, den über den Eingangsanschluß 34g zugeführten und auf den Bund 33B des ersten Reglerkolbens 33 einwirkenden ersten Drosselklappendruck P_th, den über den Eingangsanschluß 34h zugeführten und auf den Bund 33A des ersten Reglerkolbens 33 einwirkenden zweiten Drosselklappendruck P_J, 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 P_L 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 (P_th) von dem zweiten Kanal (2), den Übersetzungsverhältnisdruck (P_I) von dem ersten Kanal (3) und den zweiten Drosselklappendruck (P_J) 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.