DE3532784C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung
für eine elektrische Steuerungs- und Regeleinrichtung
eines automatischen Getriebes in einem Kraftfahrzeug gemäß
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Wenn in einer elektrischen Steuerungs- und Regeleinrich
tung zur Steuerung der Getriebeschaltfunktion eines auto
matischen Getriebes in einem Kraftfahrzeug eine elektro
nische Steuerungs- und Regeleinheit versagt oder fehlerhaft
arbeitet, so daß sie einen Gang mit einem
zu großen Übersetzungsverhältnis
für eine Geschwindigkeit auswählt, mit der das
Fahrzeug fährt, erfährt der Motor eine Überdrehung und kann
beschädigt werden. Wenn z. B. ein mit einem automatischen
Getriebe mit vier Vorwärtsgängen ausgestattetes Fahrzeug mit
eingelegtem vierten Gang (d. h. dem höchsten Gang) fährt,
kann aufgrund eines Defektes oder einer Störung der elek
tronischen Steuerungs- und Regeleinheit der zweite oder der
erste Gang ausgewählt werden. Der Motor wird dann überdreht
und kann aufgrund des großen Unterschieds im Übersetzungs
verhältnis des vierten und des zweiten bzw. ersten Gangs
beschädigt werden. Insbesondere da zwischen dem angetrie
benen Zahnrad des zweiten Gangs und der Zwischenwelle keine
nur eine Drehmomentübertragung zu den Antriebrädern zulas
sende Einwegkupplung vorgesehen ist, wird der Motor durch
die Antriebsräder angetrieben, wenn vom vierten in den
zweiten Gang geschaltet wird, und er kann durch Überdrehung
selbst dann beschädigt werden, wenn das Gaspedal zurückge
nommen wird. Es kommt besonders leicht zu einer Beschädigung
des Motors aufgrund Überdrehung, wenn vom vierten in den
zweiten oder ersten Gang geschaltet wird, während das Fahr
zeug mit hoher Geschwindigkeit fährt. Ebenso kann der Motor
überdreht werden, wenn aufgrund einer Fehlfunktion der
elektronischen Steuerungs- und Regeleinheit vom vierten in
den dritten Gang geschaltet wird, während das Fahrzeug mit
eingelegtem vierten Gang fährt. Da jedoch im allgemeinen das
Übersetzungsverhältnis des dritten Gangs relativ klein und
für ein Fahren mit hoher Geschwindigkeit geeignet ist, ist
die Gefahr einer Überdrehung des Motors in diesem Fall sehr
gering.
In der DE-OS 30 36 389 ist eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zum Verbessern der Arbeitsweise einer Steuer
einrichtung für ein automatisches Getriebe beschrieben, wenn
diese fehlerhaft arbeitet. Die Vorrichtung umfaßt eine Ein
richtung zum Feststellen fehlerhafter Signale. Wenn z. B.
durch Rutschen der Räder beim Starten des Fahrzeuges ein
fehlerhaftes Fahrzeuggeschwindigkeitssignal 205 ausgegeben
wird, wird beim Schritt 603 in Fig. 16 festgestellt, daß
dieses Signal abnorm ist, und es werden dann Schaltventile
141 und 142 gleichzeitig bei einem Arbeitsschritt 630 aberregt,
wodurch der vorbestimmte Geschwindigkeitsbereich und
ein hoher Öldruck beibehalten werden. Kriterium zur Fest
stellung eines fehlerhaften Zustandes ist, daß ein bestimmtes
Signal (Fahrzeuggeschwindigkeitssignal 205) einen abnormen
Wert annimmt.
In der EP-OS 00 40 065 ist ein Steuerungssystem für ein
automatisches Getriebe beschrieben, bei dem ein Fliehkraft
regler so aufgebaut ist, daß dessen als Ausgangssignal die
nender hydraulischer Druck mit zunehmender Drehzahl der
Ausgangswelle abnimmt. Wenn daher der Fließkraftregeler ver
sagt oder seine Verbindung zum automatischen Steuerungs
system unterbrochen wird, schaltet das Steuerungssystem
automatisch in das höchste Übersetzungsverhältnis um, wo
durch eine Überdrehung des Motors verhindert wird. Es ist
jedoch kein Arbeiten einer Sicherheitsvorrichtung für den
Fall vorgesehen, daß der Wert des Fahrzeuggeschwindigkeits
signals einen vorbestimmten Wert überschreitet, oberhalb von
dem ein Überdrehen des Motors auftritt, wenn das Schaltven
til die erste Position einnimmt.
Aus der DE-OS 31 39 067 ist eine elektrische Sicherheits
vorrichtung zum Auslösen von Schaltfunktionen in Kraftfahr
zeugen mit einer Zentraleinheit, die aus verschiedenen Ein
gangssignalen mehrere Ausgangssignale zum Schalten von
Lastschaltern erzeugt, und mit einer Redundanzeinheit be
kannt. Im Fall eines Versagens der Zentraleinheit wird ein
Lastschalter durch die Redundanzeinheit eingeschaltet, die
unabhängig von der Zentraleinheit zugeführten Eingangssig
nelen arbeitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheits
vorrichtung für eine elektronische Steuerungs- und Regel
einrichtung eines automatischen Getriebes in einem Kraft
fahrzeug zu schaffen, die ein Überdrehen des Antriebsmotors,
d. h. eine Auswahl eines Gangs mit höherem Übersetzungs
verhältnis, verhindert, wenn während des Fahrens des
Fahrzeugs ein Fehler oder Ausfall in der elektronischen
Steuerungs- und Regeleinrichtung auftritt, und die einfach
aufgebaut und kostengünstig sein kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Sicherheitsvor
richtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteil
hafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrich
tung nehmen die elektromagnetischen Schaltventile selektiv
eine erste und eine zweite Gangstufenstellung für ein Fahren
des Fahrzeuges mit niedrigerer bzw. höherer Geschwindigkeit
ein. Wenn der Wert des elektrischen Fahrzeuggeschwindig
keitssignals einen vorbestimmten Wert überschreitet, nimmt
eines der Schaltventile eine Stellung ein, derart, daß stets
die höhere Gangstufe eingelegt ist. Infolgedessen kann es
auch im Falle eines Fehlers in der elektronischen Steue
rungs- und Regeleinrichtung nicht zu einem Überdrehen des
Motors kommen.
Eine erfindungsgemäß ausgestaltete Sicherheitsvorrichtung
kann einfach aufgebaut sein, beispielsweise indem zur
Anzeige der Fahrzeuggeschwindigkeit der Fliehkraftregler
druck verwendet wird. Es ist somit möglich, mit dem Fahrzeug
auch bei ausgefallener elektronischer Regeleinrichtung aus
dem Stand bei eingelegtem ersten oder zweiten Gang
anzufahren, wodurch ein ausreichendes Beschleunigungsvermögen
des Fahrzeuges erzielt wird.
Die weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung
mit der Zeichnung weiter ersichtlich. In der Zeichnung
zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines automatischen
Getriebes, bei dem die erfindungsgemäße Sicher
heitsvorrichtung verwendet werden kann,
Fig. 2 ein Schaltbild, das eine bei dem automatischen
Getriebe von Fig. 1 angewendete hydraulische
Steuerungs- und Regeleinrichtung veranschau
licht, bei der ein erstes Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung eingebaut ist,
Fig. 3 ein fragmentarisches Schaltbild, das einen we
sentlichen Teil der Sicherheitsvorrichtung gemäß
einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung
veranschaulicht,
Fig. 4 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem
in der hydraulischen Steuerungs- und Regeleinrichtung
von Fig. 3 verwendeten Fliehkraftreglerdruck,
dem Innendruck einer hydraulischen Druckkammer
130 A eines Schaltventils 130 in Fig. 3 und der
Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt,
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 3, die ein drittes
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
und,
Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 3, die ein viertes
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Die Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung beschrieben, die Ausführungsbeispiele
der Erfindung zeigt.
Fig. 1 veranschaulicht schematisch die Anordnung eines
automatischen Getriebes für Kraftfahrzeuge, bei dem
die Erfindung angewendet wird. Die Ausgangsleistung
eines Motors 1 wird über einen hydraulischen Drehmomentwandler (10)
mit Überbrückungskupplung Cd auf die
Eingangswelle eines Zusatz- oder Gruppengetriebes 20
übertragen. An der Eingangswelle
des Zusatzgetriebes 20, sind ein Antriebszahnrad 21
für den dritten Gang, eine Kupplung C 2 für den zweiten
Gang, eine Kupplung C 4 für den vierten Gang (höchster
Gang) und eine Kupplung C 1 für den ersten Gang befestigt,
die in der erwähnten Reihenfolge in der Figur von links
nach rechts angeordnet sind. Ein Antriebszahnrad 22
für den zweiten Gang, ein Antriebszahnrad 23 für den
vierten Gang und ein Antriebszahnrad 24 für den ersten
Gang sind auf der Eingangswelle 18 auf solche Weise
frei angebracht, daß sie gewöhnlich in bezug auf die
Eingangswelle 18 drehbar sind, während sie sich mit der
Eingangswelle 18 in Einklang drehen, wenn die Kupp
lungen C 2, C 4 und C 1 jeweils in Eingriff treten. Ein
Antriebszahnrad 25 für den Rückwärtsgang ist mit dem Antriebs
zahnrad 23 für den vierten Gang fest verbunden.
Auf einer Zwischen- bzw. Vorgelegewelle 30, die sich
parallel zur Eingangswelle 18 erstreckt, sind ein
letztes Antriebszahnrad 31, eine Kupplung C 3 für den
drittenn Gang, ein Abtriebszahnrad 32 für den zweiten
Gang, ein Kupplungsteil 35, das entweder mit einem Ab
triebszahnrad 33 für den vierten Gang oder mit einem
Abtriebszahnrad 34 für den Rückwärtsgang in Eingriff
gebracht werden kann, und ein Abtriebszahnrad 39
für den ersten Gang befestigt und in der oben erwähnten
Reihenfolge von links nach rechts in Fig. 1 dargestellt.
Eine Einwegkupplung C 5 ist zwischen dem Abtriebszahn
rad 39 für den ersten Gang und der Zwischenwelle 30
angeordnet, um eine Übertragung des Motordrehmoments
nur in einer Richtung zu gestatten, die eine Drehung
der Antriebsräder 42 und 43 des Fahrzeugs bewirkt.
Ein Abtriebszahnrad 36 für den dritten Gang, das Ab
triebszahnrad 33 für den vierten Gang und das Abtriebs
zahnrad 34 für den Rückwärtsgang sind auf solche
Weise auf der Zwischenwelle 30 angebracht, daß sie
normalerweise um und in bezug auf die Welle 30 drehbar
sind, während sich das Abtriebszahnrad 36 für den
dritten Gang im Einklang mit diesem dreht, wenn die
Kupplung C 3 für den dritten Gang eingerückt wird. Die
Zahnräder 25 und 34 für den Rückwärtsgang treten mit
einander über ein leerlaufendes Zahnrad 37 in Eingriff.
Eine Schiebemuffe 38 ist ebenfalls auf eine solche
Weise angeordnet, daß sie selektiv bewirken kann, daß
das Abtriebszahnrad 33 für den vierten Gang oder das
Abtriebszahnrad 34 für den Rückwärtsgang mit dem
Kupplungsteil 35 auf der Zwischenwelle 30 in Eingriff
tritt, wenn sie durch einen in Fig. 2 gezeigten Servo-
Kolben 90 verschoben wird. Das Antriebsdrehmoment
wird vom letzten Antriebszahnrad 31 zu einem letzten
mit ihm in Eingriff stehenden Abtriebszahnrad 40 und
dann über ein mit dem letzten Abtriebszahnrad 40 inte
gral ausgebildetes Differentialgetriebe 41 auf das
linke und das rechte Antriebsrad 42, 43 übertragen.
Übrigens wird die Schiebemuffe 38, die um die Zwischen
welle 30 herum angeordnet ist, zum Antreiben des Fahr
zeugs im Rückwärtsgang in Fig. 1 mittels einer nicht
gezeigten Schaltgabel nach rechts verschoben, um die
Zwischenwelle 30 mit dem Abtriebszahnrad 34 für den
Rückwärtsgang in Eingriff zu bringen, und gleichzeitig
wird die Kupplung C 4 für den vierten Gang eingerückt.
Das Drehmoment des Motors wird somit zu dem linken und
rechten Antriebsrad 42, 43 übertragen, um das Fahrzeug
in Rückwärtsrichtung anzutreiben.
Fig. 2 zeigt eine hydraulische Steuerungs- und Regel
schaltung, bei der die erfindungsgemäße Sicherheitsvor
richtung eingebaut ist.
Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen. Die ölhydraulische
Pumpe 50 ist über eine Fluidleitung 300 mit Öffnungen
60 a, 60 b eines Regelventils 60 sowie mit einer Öffnung
70 b eines Handschaltventils (im folgenden
"Handventil") 70 und mit einer Öffnung 80 a eines
(Fliehkraft-)reglerventils 80 verbunden. Öffnungen
70 a und 70 c des Handventils 70 sind jeweils mit Öff
nungen 90 c und 90 b einer Federkammer 92 des Servokolbens
90 über entsprechende Fluidleitungen 301 und 302 ver
bunden, und die Öffnung 70 c ist weiter über eine Fluid
leitung 303 mit einer Öffnung 70 d sowie mit einer Öff
nung 100 a eines Drosselventils 100 verbunden. Eine
Öffnung 70 e ist über eine Fluidleitung 304 mit der
Kupplung C 2 für den zweiten Gang sowie mit einer Öff
nung 170 a eines Druckspeichers 170 verbunden. Eine Öff
nung 70 f ist mit einer Öffnung 130 b eines Schalt
ventils 130 über eine Fluidleitung 305 verbunden, in der
parallel zueinander eine Drosselung bzw. Verengung 350
und ein Einwegventil 380 vorgesehen sind. Eine Öffnung
70 g ist über eine Fluidleitung 306 mit der Fluidlei
tung 304 verbunden. Eine Öffnung 70 h ist über eine
mit einer Drosselung bzw. Verengung 351 versehene
Fluidleitung 307 mit einer Öffnung 120 b eines Schalt
ventils 120 verbunden. Eine Öffnung 70 i ist über eine
Fluidleitung 308 mit einer Öffnung 90 a des Servokolbens
90 verbunden. Eine Öffnung 70 k ist über eine Fluidlei
tung 309 mit der Kupplung C 4 für den vierten Gang sowie
mit einer Öffnung 190 a eines Druckspeichers 190 ver
bunden. Eine Öffnung 70 m ist über eine Fluidleitung 310,
mit der eine Öffnung 70 n verbunden ist, mit einer Öff
nung 160 b eines Steuerventils 160 verbunden.
Eine Öffnung 100 b und eine Öffnung 100 c des Drossel
ventils 100 sind mit einer Fluidleitung 311 verbunden,
durch die sie mit den entsprechenden Öffnungen 170 b,
190 b und 180 b der Druckspeicher 170, 190 und 180 und
auch mit entsprechenden Öffnungen 160 a und 200 a von
Steuerventilen 160 und 200 verbunden sind, wobei die Öffnung
100 b mit der Fluidleitung über eine Drosselstelle bzw.
Verengung 352 verbunden ist. Eine Öffnung 100 d ist über
eine mit einer Drosselstelle bzw. Verengung 353 ver
sehene Fluidleitung 312 mit einer Abflußleitung EX ver
bunden. Öffnungen 110 a und 110 b eines Steuerventils
110 sind jeweils über Fluidleitungen 313 und 314 mit
der Fluidleitung 307 an entsprechenden Seiten der Ver
engung 351 verbunden. Eine Öffnung 110 c ist mit der
Abflußleitung EX über eine mit einer Drosselstelle bzw.
Verengung 354 versehene Fluidleitung 315 verbunden.
Eine Öffnung 120 a des Schaltventils 120 ist mit
der Fluidleitung 315 verbunden, und Öffnungen 120 c
und 120 d sind über entsprechende Fluidleitungen 316 und
317 jeweils mit Öffnungen 130 a und 130 c des Schalt
ventils 130 verbunden. Eine Öffnung 120 e ist über eine
Fluidleitung 318, die mit einer Verengung 355 versehen
ist, mit einem Behälter 55 verbunden. Eine Öffnung 160 c
eines Steuerventils 160 ist mit der Fluidleitung 318 ver
bunden. Eine Öffnung 130 d des Schaltventils 130 ist
mittels einer Verengung 356, parallel zu der ein Einweg
ventil 381 vorgesehen ist, mit einer Fluidleitung 310
verbunden. Eine Öffnung 130 e ist mit einer Fluidleitung
319 verbunden, die durch eine Verengung 357 verläuft
und in der Abflußleitung EX endet. Eine Öffnung 130 f
ist mit der Kupplung C 3 für den dritten Gang über eine
Fluidleitung 320 verbunden, in der eine Verengung 358
und ein Einwegventil 382 parallel zueinander vorgesehen
sind. Eine Öffnung 130 g ist mit der Fluidleitung 312
verbunden.
Die Kupplung C 1 für den ersten Gang ist mit der Fluid
leitung 313 über eine Fluidleitung 321 verbunden, in
der parallel zueinander eine Verengung 359 und ein Ein
wegventil 383 vorgesehen sind. Eine Öffnung 200 b des
Steuerventils 200 ist mit der Einlaßöffnung des Einweg
ventils 382 mit der Fluidleitung 320 verbunden, während
eine Öffnung 200 c mit einer Fluidleitung 319 verbunden
ist.
Eine Öffnung 120 f des Schaltventils 120 ist über eine
mit einer Verengung 361 versehene Fluidleitung 341 mit
einer Öffnung 140 a eines Solenoidventils 140 sowie mit
einer Öffnung 270 b eines Druckreduzierventils 270 ver
bunden. Eine Öffnung 270 a des Druckreduzierventils 270
ist mit der Fluidleitung 300 verbunden und ist dem
durch die ölhydraulische Pumpe 50 erzeugten Leitungs
druck P 1 ausgesetzt. Eine Öffnung 130 h des Schalt
ventils 130 ist einerseits über eine zum Behälter 55
führende Abflußleitung 360 mit einer Öffnung 150 a eines
Solenoidventils 150 und andererseits über eine Verengung
362 mit einer Fluidleitung 322 verbunden. Eine Öffnung
130 i ist mit der Fluidleitung 322 verbunden, die zur
Auslaßöffnung 80 b des Fliehkraftreglerventils 80 führt.
Eine Auslaßöffnung 60 c des Folgeventils 60 ist über eine
Fluidleitung 325 mit einer Öffnung 210 a eines Zeitsteue
rungsventils 210 verbunden, dessen Öffnung 210 b mit
einer Fluidleitung 326, dessen Öffnung 210 c über eine
Fluidleitung 327 mit einer Öffnung 220 a eines Steuer-
oder Modulatorventils 220 und dessen Öffnungen 210 d und
210 e über Fluidleitungen 328 und 329 mit den Fluidlei
tungen 304 und 309 verbunden sind. Eine Öffnung 220 b
des Modulatorventils 220 ist über eine mit einer Ver
engung 365 versehene Fluidleitung 330 mit einer Öffnung
230 a eines Ein/Aus-Ventils 230 verbunden. Eine Öffnung
220 d des Modulatorventils 220 ist mittels einer Ver
engung 366 mit einer Fluidleitung 322 verbunden, und
eine Öffnung 220 e des Modulatorventils 220 ist mit
einer Fluidleitung 311 verbunden. Eine Öffnung 230 b
des Ein/Aus-Ventils 230 ist mit der Fluidleitung 326
verbunden, und eine weitere Öffnung 230 c des Ein/Aus-
Ventils 230 ist mit einer Fluidleitung 331 verbunden.
Eine Öffnung 240 a eines Solenoidventils 240 ist über
eine mit eine Verengung 367 versehene Fluidleitung
333 mit der Fluidleitung 322 an einem Punkt strom
abwärts einer Verengung 366 verbunden.
Eine Öffnung 10 a des Drehmomentwandlers 10 ist über
eine mit einer Verengung 368 versehene Fluidleitung
334 mit einer Fluidleitung 325 verbunden. Eine Öffnung
10 b des Drehmomentwandlers 10 ist mit der Fluidleitung
326 verbunden, und eine Öffnung 10 c des Drehmoment
wandlers 10 ist über eine Fluidleitung 335 mit einer
Öffnung 250 a eines Druckhalteventils 250 verbunden.
Das Druckhalteventil 250 weist Öffnungen 250 b und 250 c
auf. Erstere ist über eine Fluidleitung 336 mit der
Fluidleitung 322 an einer Stelle stromaufwärts der
Verengung 366 verbunden, während letztere mit der
Abflußleitung EX über eine Fluidleitung 337 verbunden
ist, die mit einem Ölkühler 260 versehen ist. Sämtliche
oben erwähnten Abflußleitungen EX enden im Behälter 55.
Das Betriebsöl im Öltank bzw. -behälter 55 wird durch
die hydraulische Ölpumpe 50 angesaugt und unter Druck
gesetzt und dann an die Fluidleitung 300 abgegeben,
nachdem sein Druck durch das Folgeventil 60 auf einen
vorbestimmten Wert (den Leitungsdruck P 1) geregelt
worden ist. Ein federaufnehmender Zylinder 61 des Folge
ventils 60 ist in Druckkontakt mit dem Leitradarm 17 a
(Fig. 1) angeordnet, so daß die Feder 62 durch den Leit
radarm 17 a zusammengedrückt wird, wenn die durch das
Leitrad 16 des Drehmomentwandlers 10 erzeugte Reaktions
kraft einen vorbestimmten Wert überschreitet, wodurch
der Auslaßdruck der hydraulischen Ölpumpe 50 (und damit
der Leitungsdruck P 1) erhöht wird. Ein hydraulisches
Ölsteuerungs- und Regelsystem dieser Art ist im einzel
nen in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 45-30861 offenbart. Ein Teil des im Druck durch
das Druckregelventils 60 geregelten Betriebsöls wird über
die Verengung 368 an den Drehmomentwandler 10 abge
geben und dann über das Druckhalteventil 250 und den
Ölkühler 260 zum Behälter 55 zurückgeführt.
Das im Druck geregelte Betriebsöl aus dem Druckregelventil
60 wird auch an das Handventil 70 abgegeben. Das
Handventil 70 wird vom Fahrer von Hand geschaltet, um
sechs Betriebsweisen auszuwählen, d. h. P (Parken), R
(Rückwärts, N (Neutral, D4 (automatisches Schalten in
vier Vorwärtsgänge), D3 (automatisches Schalten in
drei Vorwärtsgänge, ausgenommen den höchsten Gang) und
2 (Halteposition für den zweiten Gang). Wenn sich der
Ventilschieber 71 des Handventils 70 in der N-Position befindet,
wie in Fig. 2 gezeigt ist, dann sit die mit der hydrau
lischen Ölpumpe 50 über die Fluidleitung 300 in Ver
bindung stehende Öffnung 70 b durch den Ventilschieber 71
blockiert, während sich sämtliche andere Öffnungen des Hand
ventils 70 in Verbindung mit dem Abfluß EX be
finden, wodurch die vier Kupplungen C 1 bis C 4 für den
ersten bis vierten Gang sämtlich ausgerückt sind, so
daß die Übertragung des Drehmoments des Motors zu den
Antriebsrädern 42 und 43 (Fig. 1) unterbrochen ist.
Wenn der Ventilschieber 71 des Handventils 70 von der Stellung N
um eine Stellung nach links verschoben wird, d. h., wenn
die Stellung D4 angenommen wird, werden beide
Fluidleitungen 302 und 307 in Verbindung mit der Fluid
leitung 300 gebracht, die mit dem unter Druck gesetzten
Öl versorgt werden soll, und zur selben Zeit werden die
Fluidleitungen 305 und 306 in Verbindung miteinander
gebracht. Bei dieser Gelegenheit steht die Fluidlei
tung 309 weder mit dem Abfluß EX noch mit der Fluid
leitung 308 in Verbindung, während die Fluidleitung 301
ihre Verbindung mit dem Abfluß EX beibehält. Wenn die
D4-Stellung (Bereich) angenommen wird, wird demzufolge
die Federkammer 92 des Servo-Kolbens 90 zum Verschieben
bzw. Verstellen der Schiebemuffe 38 (Fig. 11) mit Aus
laßdruck von der Pumpe 50 versorgt, wodurch der Ventilschieber
91 hydromechanisch in der Stellung von Fig. 2 verriegelt
wird, und die Schiebemuffe 38 wird durch die an einem
Ende des Ventilschiebers 71 befestigte Schaltgabel 39 in der in
Fig. 1 gezeigten Stellung gehalten. Demzufolge wird
das Abtriebszahnrad 33 des vierten Gangs in Eingriff
mit dem Kupplungsteil 35 gebracht, und das Abtriebszahn
rad 34 für den Rückwärtsgang ist frei drehbar.
Selbst wenn der Ventilschieber 71 des Handventils 70 um eine
Stellung von der D4-Stellung nach links bewegt wird,
so daß er die D3-Stellung annimmt, tritt keine Ver
änderung in der Beziehung der Verbindung bzw. des An
schlusses zwischen den Fluidleitungen auf, die sich
in Verbindung mit dem Handventil 70 befinden, außer
daß die Fluidleitung 309
mit dem Abfluß EX über die Öffnungen 70 m und 70 n in
Verbindung gebracht wird. Wenn weder die D3-Stellung noch die
D4-Stellung eingenommen wird, wird das unter Druck ge
setzte Öl dem Drosselventil 100 zugeführt. Das Drossel
ventil 100 ist so aufgebaut, daß, wenn sich eine gegen
den Ventilschieber 102 drückende Nocke 104, wie in Fig. 2 dar
gestellt, um einen Winkel entsprechend einer Vergröße
rung der Drosselventilöffnung (dem Grad des Durchtretens
des Gaspedals im Gegenuhrzeigersinn dreht, wird der Ventilschieber
101 gegen die Kraft einer Feder 103 nach links versetzt,
um die Öffnung 100 a zu öffnen. Entsprechend
wird der Ablaßdruck von der Öffnung 100 c über die Ver
engung 352 auf die Öffnung 100 b angewendet, um hier
durch den Ventilschieber 101 nach rechts zu bewegen, um das
Öffnen der Öffnung 100 a herabzusetzen, um die Fluid
leitung 311 mit einem Druck entsprechend der Drossel
ventilöffnung zu versorgen. Die Drehung der Nocke 104
im Gegenuhrzeigersinn bewirkt auch, daß sich der Ventilschieber
101 so nach links bewegt, daß sich die Verbindung zwischen
der Öffnung 100 d und dem Abfluß EX allmählich ver
ringert, wodurch verhindert wird, daß durch das Gang
schalten von der dritten Übersetzung (3.) zur zweiten
Übersetzung (2.) durch übermäßiges Gasgeben bzw. einen
Kick-Down des Gaspedals ein Stoß oder Schlag verursacht
wird.
Eine Nocke 113 des Steuerventils 110, die mit der Nocke
104 verriegelt ist, dreht sich in Abhängigkeit von
einer Zunahme der Drosselventilöffnung im Gegenuhr
zeigersinn, um eine Verschiebung eines Ventilschiebers 111 nach
links zu bewirken. Auf diese Weise soll die Verbindung zwischen der Öff
nung 110 c und dem Abfluß EX allmählich herabgesetzt werden,
durch Gangschalten vom vierten Übersetzungsverhältnis
(höchster Gang) zum dritten Übersetzungsverhältnis
(3.) verursacht wird. Das Steuerventil 110 dient
auch dazu, eine Verbindung zwischen den Bypass-Kanälen
313 und 314 herzustellen, die die Verengung 351 in
der Fluidleitung 307 umgehen, die sich zwischen dem
Handventil 70 und dem Schaltventil 120 erstreckt, um
hierdurch die Drosselwirkung aufzuheben, die durch die
Verengung 351 geliefert werden soll, und entsprechend
die Menge des dem Schaltventil 120 zugeführten unter
Druck gesetzten Öls zu erhöhen. Dies kann ein rasches
Einrücken einer Kupplung für einen höheren Gang bei
plötzlicher Beschleunigung bewirken.
Andererseits wird auch Ablaß- bzw. Abfluß-Öl von der
hydraulischen Pumpe 50 dem Reglerventil 80 zugeführt,
das durch das letzte Abtriebszahnrad 40, das in Fig. 1
gezeigt ist, über ein Zahnrad 81 angetrieben wird,
das mit ihm in Eingriff steht, um sich mit einer Dreh
zahl zu drehen, die der Fahrzeuggeschwindigkeit ent
spricht. Hierdurch wird ein Ausgangsdruck oder Reglerdruck
entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund der
Wirkung einer Zentrifugalkraft auf seine Fliehgewichte
83 erzeugt und in die Ausgangsfluidleitung 322
eingeführt, die gestrichelt dargestellt ist.
Das Schaltventil 120 verbindet die Eingangsleitung
307 mit der Ausgangsleitung 316, wenn es sich in einer
ersten, in Fig. 2 dargestellten Stellung befindet, und
verbindet gleichzeitig eine andere Ausgangsleitung 317
mit dem Abfluß EX. Ein Ventilkörper 121 des Schalt
ventils 120 ist zur ersten Position unter der Wirkung
einer Feder 122 gedrückt. Der Ventilkörper 121 des
Schaltventils 120 ist auch nach links gegen die
Kraft der Feder 122 in Abhängigkeit von einem herabge
setzten Druck verschiebbar, der niedriger als der Lei
tungsdruck P 1 ist, der durch eine Fluidleitung 341 und
eine darin enthaltene Verengung 361 in eine hydrau
lische Druckkammer 120 A eingeführt wird, die teilweise
durch eine rechte Endfläche des Ventilkörpers 121 be
grenzt ist, um eine zweite Stellung einzunehmen. Wenn
diese zweite Stellung eingenommen ist, wird die Aus
gangsleitung 316 mit dem Abfluß EX durch die Fluid
leitung 315 verbunden, und gleichzeitig wird die Leitung
317 von der Fluidleitung 318 getrennt und mit der Ein
gangsleitung 307 verbunden.
Ungeachtet davon, ob das Schaltventil 120 die erste
oder die zweite Stellung einnimmt, wird die Eingangs
leitung 307 in Verbindung mit der Kupplung C 1 für den
ersten Gang (niedrigster Gang) gehalten. Wenn das Hand
ventil 70 die D3-Stellung oder die D4-Stellung ein
nimmt, bleibt dementsprechend die Kupplung C 1 für den
ersten Gang eingerückt. Der Ventilschieber 121 des Schalt
ventils 120 wird durch das Solenoidventil 140 auf eine
solche Weise gesteuert, daß, wenn das Solenoidventil
140 geschlossen ist, aufgrund des vom Druckreduzier
ventil 270 in die hydraulische Durckkammer 120 A einge
führten reduzierten Drucks die zweite Stellung einge
nommen wird, während, wenn das Solenoidventil 140
offen ist, die erste Stellung durch die Wirkung der
Feder 122 veranlaßt ist.
Wenn die erste Position wie veranschaulicht eingenommen
wird, blockiert das Schaltventil 130 die Eingangs
leitung 316 und verbindet die Ausgangsöffnung 130 d mit
dem Abfluß EX, die Eingangsleitung 317 mit der Aus
gangsleitung 305 und eine andere Ausgangsleitung 320
über die Fluidleitung 312 mit dem Abfluß bzw. der Ab
flußleitung EX. Ein Ventilschieber 131 des Schaltven
tils 130 ist durch eine Feder 132 gegen die erste
Stellung gedrückt. Der Ventilschieber 131 des Schalt
ventils 130 ist ebenfalls gegen die Wirkung der Feder
132 in Abhängigkeit vom Reglerdruck PG nach
links verschiebbar, der durch die Fluidleitung 322
und eine Öffnung 130 i in eine hydraulische Druckkammer
130 A eingeführt wird, die zum Teil durch eine ver
größerte rechte Endfläche des Ventilschiebers 131 umgrenzt ist, und
der auch durch die Fluidleitung 322 und eine Öffnung
130 h in eine Kammer 130 B eingeführt wird, die zum Teil
durch ein rechtes Ende des Ventilschiebers mit kleinerem Durch
messer umgrenzt ist, um eine zweite Stellung einzu
nehmen. Wenn die zweite Stellung eingenommen ist, wird
eine Ausgangsöffnung 130 d von der Abflußleitung EX ge
trennt und mit der Eingangsleitung 316 verbunden, die
Ausgangsleitung 305 wird mit der Abflußleitung EX über
die Fluidleitung 319 verbunden und die Ausgangsleitung
320 wird von der Fluidleitung 312 getrennt und mit
der Eingangsleitung 317 verbunden. Der Ventilschieber 131 des
Schaltventils 130 wird durch das Solenoidventil 150
auf eine solche Weise gesteuert, daß aufgrund der Wirkung
des in die hydraulische Druckkammer 130 B eingeführten
Reglerdrucks PG die zweite Stellung eingenommen
wird, wenn das Solenoidventil 150 geschlossen ist,
während die erste Stellung aufgrund der Wirkung der
Feder 132 eingenommen wird, wenn das Solenoidventil
150 offen ist.
Eine Rastvorrichtung 133 ist im Schalt
ventil 130 vorgesehen um zu bewirken, daß eine die Stellung
ändernde Bewegung des Ventilschiebers 131 auf ein
deutige Weise ausgeführt wird. Die Rastvorrichtung 133 dient
dazu, den Ventilschieber 131 des Schaltventils 130 in der
ersten oder in der zweiten Position zu halten, wenn
das Solenoidventil 150 unwirksam wird, während es sich
in der offenen Stellung befindet.
Die Solenoidventile 140, 150 besitzen jeweils einen Ven
tilkörper 141, 151, der durch die Kraft einer Feder 143,
153 in einer Stellung gehalten wird, in der er eine
Öffnung 140 a, 150 a versperrt, d. h. blockiert, wenn das
jeweilige Solenoid 142, 152 aberregt ist, und der in
einer anderen Stellung gegen die Kraft der Feder 143,
153 gehalten ist, in der die Öffnung 140 a, 150 a geöffnet
ist, wenn das Solenoid erregt ist. Auf diese Weise
ist das Solenoidventil 140, 150 jeweils entsprechend
der Entregung und Erregung des Solenoidventils 142, 152
geschlossen bzw. geöffnet.
Die Solenoide 142, 152 der Solenoidventile 140, 150
sind elektrisch an eine elektronische Steuerungs- und
Regeleinheit 400 angeschlossen, die auf Eingangssignale
von einem Sensor 401 zum Abtasten der Stellung des
Handventils 70, von einem Sensor 402 für die Motor
drehzahl, von einem Sensor 403 für die Fahrzeuggeschwin
digkeit, etc. anspricht, um die Solenoidventile 140,
150 entsprechend einer vorbestimmten Gangschaltweise,
bei der ein Gangschaltdiagramm oder dergleichen verwendet
wird, zu steuern, um hierdurch die Kupplungen C 1
bis C 4 für den ersten bis vierten Gang zur Steuerung
des Gangschaltbetriebs des Getriebes selektiv einzu
rücken oder auszurücken.
Während der Drehung des Motors wird durch die hydrau
lische Pumpe 50 unter Druck gesetztes Betriebsfluid
an das Reglerventil 80 abgegeben und dann
durch dieses auf einen Signaldruck entsprechend der
Fahrzeuggeschwindigkeit geregelt, um den hydraulischen
Druckkammern 130 A, 130 B des Schaltventils 130 zuge
führt zu werden. Derselbe Druck wie bei dem unter
Druck gesetzten Betriebsfluid wird auch dem Druckre
duzierventil 270 zugeführt, und der resultierende re
duzierte Druck wird der hydraulischen Druckkammer 120 A
des Schaltventils 120 zugeführt. Um die Schalt
ventile 120, 130 in den jeweiligen ersten Stellungen
wie dargestellt zu halten, wenn das Handventil 70 die
D4-Stellung oder die D3-Stellung einnimmt, werden die
Solenoide 142, 152 der Solenoidventile 140, 150 beide
erregt, um die Ventile zu öffnen. Hierdurch wird die
Kupplung C 1 für den ersten Gang allein eingerückt,
während die anderen Kupplungen C 2 bis C 4 nicht einge
rückt sind, und auf diese Weise wird das erste Über
setzungsverhältnis eingestellt. Da im allgemeinen beab
sichtigt ist, daß das erste Übersetzungsverhältnis
eingestellt ist, wenn das Fahrzeug in einem Bereich
niedriger Geschwindigkeit fährt, bei dem auch der
Reglerdruck PG niedrig ist, ist der Verlust
der Strömungsrate des Betriebsfluids, das durch das
Solenoidventil 150 und die Verengung 362 zum Behälter
55 zurückgeführt werden soll, entsprechend klein und
somit wirtschaftlich. Dies ist besonders vorteilhaft,
wenn gewünscht ist, den Betriebsfluiddruck überall im
hydraulischen Steuerungs- und Regelsystem auf einem
hohen Pegel zu halten.
Wenn das Solenoid des Solenoidventils 140 zum Schließen
aberregt ist, während das andere Solenoidventil 150
erregt gehalten wird, wobei sein Solenoid 152 fortge
setzt erregt ist, bewirkt dann ein durch das Druckreduzier
ventil 270 reduzierter und in die hydraulische Druck
kammer 120 A eingeführter Druck eine Verschiebung des
Ventilschiebers 121 des Schaltventils 120 gegen die Kraft der
Feder 122 nach links. Dies hat zur Folge, daß die Fluid
leitung 307 durch die Fluidleitung 317 mit der Fluid
leitung 305 verbunden wird, die über einen Schlitz 71 a
im Ventilschieber 71 des Handventils 70 mit der Fluidleitung
304 und mit der Fluidleitung 306 verbunden ist, wenn
das Handventil 70 die D4-Stellung einnimmt, und die mit
der Fluidleitung 304 über eine Ringnut 71 b in der Spule
71 verbunden ist, wenn das Handvenil 70 die D3-Stellung
einnimmt. Bei dieser Gelegenheit ist somit unge
achtet dessen, ob die D4-Stellung oder die D3-Stellung
eingenommen wird, die Kupplung C 2 für den zweiten Gang
eingerückt. Wenn die D4-Position oder die D3-Stellung
eingenommen ist, sind auf diese Weise die Kupplung C 1
für den ersten Gang und die Kupplung C 2 für den zweiten
Gang beide eingerückt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ge
stattet jedoch die zwischen dem Abtriebszahnrad 36 für
den ersten Gang und der Zwischenwelle 30 zwischenge
schaltete Einwegkupplung C 5 eine Drehmomentübertragung
nur vom Motor auf die Antriebsräder, und auf diese Weise
wird das zweite Übersetzungsverhältnis eingerichtet.
Wenn das Solenoid 152 des Solenoidventils 150 auch ab
erregt wird, während das Solenoid 142 des Solenoidven
tils 140 aberregt gehalten wird, werden dann die hydrau
lischen Druckkammern 130 A, 130 B des Schaltventils 130
mit Reglerdruck PG versorgt, der die dann
angenommene Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt. Da die
Kraft der Feder 132 auf einen Wert gesetzt wird, der
kleiner als die Kraft des Reglerdrucks PG ist,
wird die Spule 131 dann nach links bewegt, um die zweite
Position einzunehmen, wodurch die Fluidleitung 305 mit
der Abflußleitung EX über die Fluidleitung 319 verbunden
wird und die Fluidleitung 320 mit der Fluidleitung
317 verbunden wird, die zu der Betriebsfluidquelle führt,
wodurch ein Einrücken der Kupplung C 3 für den dritten
Gang bewirkt wird. Gleichzeitig wird die Kupplung C 2
für den zweiten Gang mit der Abflußleitung EX über die
Fluidleitungen 304, 305 und 319 verbunden, um ausgerückt
zu werden. Bei dieser Gelegenheit bleibt die Kupplung C 1
für den ersten Gang auch eingerückt, aber die Einweg
kupplung C 5 wirkt, um ein Einstellen des dritten Über
setzungsverhältnisses herbeizuführen.
Wenn das Solenoid 142 des Solenoidventils 140 wieder er
regt wird, während das Solenoid 152 des Solenoidventils
150 aberregt gehalten wird, wird als nächstes die Spule
121 des Schaltventils 120 nach rechts bewegt, um wieder
die dargestellte Stellung einzunehmen, um die Fluidlei
tung 317 über die Fluidleitung 318 mit der Abflußlei
tung EX zu verbinden sowie die Fluidleitung 316 mit der
Eingangsleitung 307 zu verbinden, um hierdurch unter
Druck gesetztes Öl der Fluidleitung 310 zuzuführen. Die
Fluidleitung 310 ist mittels der Öffnungen 70 m und
70 k des Handventils 70 mit der Fluidleitung 309
verbunden, woraufhin die Kupplung C 4 für den vierten
Gang eingerückt ist. Bei dieser Gelegenheit ist die
Fluidleitung 304 mit der Abflußleitung EX über die
Fluidleitungen 305 und 319 ähnlich wie oben erläutert,
verbunden, und die Fluidleitung 320 ist ebenfalls mit
der Abflußleitung EX über die Öffnungen 130 f und 130 c
des Schaltventils 130, die Fluidleitung 317, die Öff
nungen 120 d und 120 e des Schaltventils 120 und die
Fluidleitung 318 verbunden, woraufhin die Kupplung C 2
für den zweiten Gang und die Kupplung C 3 für den dritten
Gang ausgerückt werden. Obwohl die Kupplung C 1 für den
ersten Gang zu dieser Zeit eingerückt bleibt, wird auf
grund der Wirkung der Einwegkupplung C 5, wie oben fest
gestellt wurde, nur das vierte Übersetzungsverhältnis
eingestellt. Auf die bislang festgestellte Weise wird
ein Gangschalten zwischen den vier Übersetzungsver
hältnissen automatisch ausgeführt.
Tabelle 1 zeigt beispielhaft die Beziehung zwischen den
Übersetzungsverhältnissen und dem Erregungszustand der
Solenoide 142 und 152 der Solenoidventile 140 und 150.
Die Tabelle zeigt folgendes: Wenn die elektronische
Steuerungs- und Regeleinheit 400 aus irgendeinem Grunde
falsch funktioniert und das Solenoid 152 des Solenoid
ventils 150 erregt, während das Fahrzeug mit eingelegtem
vierten (höchsten) Gang fährt, wird das erste Übersetzung
verhältnis (niedrigster Gang) eingestellt. Wenn die
selbe Fehlfunktion auftritt, während das Fahrzeug mit
eingestelltem dritten Übersetzungsverhältnis fährt (d. h.
während sich das Handventil 70 in der D3-Stellung be
findet), wird auf ähnliche Weise das zweite Übersetzungs
verhältnis eingestellt. Wenn die Fehlfunktion der elektro
nischen Steuerungs- und Regeleinheit 400 des weiteren
dazu führt, daß das Solenid 152 erregt und das Solenoid
142 aberregt wird, während das Fahrzeug mit eingestelltem
vierten Übersetzungsverhältnis (höchster Gang) fährt,
wird auch das zweite Übersetzungsverhältnis eingestellt.
Erfindungsgemäß wird der Reglerdruck PG der
hydraulischen Druckkammer 130 A des Schaltventils 130
direkt zugeführt, um solche Fehlfunktionen zu meistern.
Zu diesem Zweck ist die Öffnung 130 h des Schaltventils
130 über die Verengung 362 mit der Fluidleitung 322 sowie
mit der Öffnung 150 a des Solenoidventils 150 verbunden,
und die Öffnung 130 i ist mit der Fluidleitung 322 ver
bunden, die zur Auslaßöffnung 80 b des Regler
ventils 80 führt.
Während das Fahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit
fährt, d. h. während das vierte Übersetzungsverhältnis
oder das dritte Übersetzungsverhältnis eingestellt sind,
wird daher der Reglerdruck PG ausreichend hoch
gehalten, und dieser Reglerdruck PG wird durch
die Fluidleitung 322 direkt zur hydraulischen Druck
kammer 130 A des Schaltventils 130 zugeführt, d. h. zur
abgestuften rechten Endfläche des Ventilschiebers 131, der in
der hydraulischen Druckkammer 130 A freiliegt. Selbst
wenn das Solenoidventil 150 durch irgendeinen Zufall ge
öffnet sein sollte und die hydraulische Druckkammer
130 B des Schaltventils 130 von dem dort angewendeten
Druck entlastet ist, wird der Ventilschieber 131 daher in seiner
am weitesten linken Stellung gehalten, d. h., das Schalt
ventil 130 wird in seiner zweiten Stellung gehalten. Da der
Reglerdruck PG statisch auf den Ventilschieber 131
angewendet wird, wird letzterer kaum durch eine Tempera
turveränderung beeinflußt, die eine Veränderung in der
Viskosität und der Fluidität bzw. dem Fließvermögen des
unter Druck gesetzten Öls sowie eine Änderung der Ab
messungen der Verengung 362 durch Altern bewirkt. Dem
zufolge arbeitet das Schaltventil 130 stabil. Des
weiteren werden bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung
keine zusätzlichen Ventile benötigt, was Vorteile einer
kompakten Raumausfüllung und niedriger Kosten mit sich
bringt.
Sollte das Antriebs- bzw. Ansteuerungssystem für das
Solenoidventil 150 versagen, so daß das Solenoidventil
152 des Solenoidventils 150 stets aberregt ist, während
die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, d. h., wenn das
Fahrzeug steht, dann ist des weiteren der
Reglerdruck PG Null. Dementsprechend nimmt das
Schaltventil 130 die erste Stellung wie in Fig. 2 gezeigt
ein, so daß ungeachtet dessen, ob das Solenoidventil
140 zur Zeit des Versagens offen oder geschlossen ist,
entweder das erste Übersetzungsverhältnis (niedrigster
Gang) oder das zweite Übersetzungsverhältnis (zweiter
Gang) eingestellt wird, und auf diese Weise wird ein
ausreichende Anfahrbeschleunigung erreicht.
Auf diese Weise sind Sicherheitsvorkehrungen für ein
Versagen bzw. ein fehlerhaftes Funktionieren der elektro
nischen Steuerungs- und Regeleinheit 400 vorgesehen.
Der von dem Reglerventil 80 erzeugte
Reglerdruck PG wird auch dazu verwendet,
die Einrückkraft der
Überbrückungs-Kupplung Cd des Drehmomentwandlers 10 zu er
höhen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt.
Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der erfin
dungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel ist das in Fig. 2 dargestellte Druckredu
zierventil 270 fortgelassen. Eine Fluidleitung, die eine
Verbindung zwischen der Öffnung 120 f der hydraulischen
Druckkammer 120 A des Schaltventils 120 und der Öffnung
140 a des Solenoidventils 140 herstellt, ist mit der Fluid
leitung 322 über die Verengung 361 verbunden, um der
hydraulischen Druckkammer 120 A des Verstellventils 120
den Reglerdruck PG zuzuführen. Die Öffnung 130 i
der hydraulischen Druckkammer 130 A des Schaltventils
130 ist mit der Öffnung 130 a des Solenoidventils 150 über
die Verengung 363 verbunden, während die Öffnung 130 h
der hydraulischen Druckkammer 130 B mit der Abflußleitung EX
verbunden ist, und die hydraulische Druckkammer 130 A ist
so angeordnet, daß sie über die Verengung 362 mit dem
Reglerdruck PG versorgt wird. Die Anordnung
der anderen oben nicht erwähnten Elemente ist identisch
mit der von Fig. 2, so daß deren Beschreibung hier fort
gelassen ist.
Während das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit und mit
eingestelltem vierten oder dritten Übersetzungsverhält
nis fährt, befindet sich der Reglerdruck PG
auf einem ausreichend hohen Pegel, so daß eine große
Menge von unter Druck gesetztem Öl der hydraulischen
Druckkammer 130 B des Schaltventils 130 über die Ver
engung 362 zugeführt wird. Selbst wenn das Solenoid
ventil 150 aufgrund des Auftretens eines Fehlers in der
elektronischen Steuerungs- und Regeleinheit 400, etc.
geöffnet wird, kann daher ein hoher Druck in der hy
draulischen Druckkammer 130 A aufgebaut werden der die
Kraft der Feder 132 überwinden kann, um den Ventilschieber 131
in der am weitesten linken oder zweiten Position vorzu
spannen, da die Abflußmenge des zur Abflußleitung EX
zurückkehrenden Öls durch die Verengung 363 beschränkt
ist. Diese Wirkung kann sicher erzielt werden, indem
das Öffnungsflächenverhältnis zwischen den Verengungen
362 und 363 auf einen geeigneten Wert gesetzt wird.
Wenn die Öffnungsflächen der Verengungen 362, 363 auf
denselben Wert gesetzt werden, wird der in der hydrau
lischen Druckkammer 130 A aufgebaute Druck gleich 1/2×PG,
wenn das Solenoidventil 150 offen ist. Es sei nun ange
nommen, daß die Kraft (Einstellast) PS der Feder 132
gleich dem Druck (1/2×PG) gesetzt ist, der in der
hydraulischen Druckkammer 130 A aufgebaut ist, wenn das
Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h fährt,
wie in Fig. 4 durch die gestrichelte Linie veranschau
licht ist, vorausgesetzt, daß die maximale Geschwindig
ket U, die mit eingestelltem zweiten Übersetzungver
hältnis eingenommen werden kann, auf beispielsweise 95 km/h
eingestellt worden ist. Wenn unter dieser Annahme das
Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit Ua fährt, die größer
als 100 km/h ist und bei der der Motor überdreht wird,
wenn das zweite Übersetzungsverhältnis einge
stellt ist, wird der Ventilschieber 131 des Schaltventils 130
durch den Druck in der hydraulischen Druckkammer 130 A
gegen die Kraft der Feder 142 in der am weitesten linken
oder zweiten Stellung gehalten, selbst wenn das Solenoid
152 des Solenoidventils 150 zum Öffnen erregt worden ist.
Somit nimmt der Ventilschieber 131 dieselbe Stellung ein, die ein
genommen wird, wenn das Solenoid 152 entregt bzw. aberregt
ist. Ein Gangschalten in das zweite Übersetzungsverhältnis
kann somit vermieden werden. Auf diese Weise kann eine
Sicherheitsmaßnahme für die elektronische Steuerungs-
und Regeleinheit erreicht werden.
Obwohl in dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
die Verengung 363 in der Fluidleitung 360 angeordnet ist,
die sich zwischen der hydraulischen Druckkammer 130 A
des Schaltventils 130 und der Öffnung 150 A des Sole
noidventils 150 erstreckt, kann übrigens diese Verengung
363 fortgelassen werden, wenn die Öffnungsfläche der
Öffnung 150 a auf einen geeignet kleinen Wert gesetzt wird.
Die Verengung 363 kann auch durch ein Ventil 280, wie in
Fig. 5 gezeigt, ersetzt werden, das quer zur Fluidleitung 360
angeordnet ist, die sich zwischen der hydraulischen
Druckkammer 130 A des Schaltventils 130 und der Öff
nung 150 a des Solenoidventils 150 erstreckt, wobei eine
Endfläche des Ventilkörpers von dem Reglerdruck
PG von der Fluidleitung 322 und die andere Endfläche
durch die Kraft einer Feder 281 jeweils beaufschlagt
sind, so daß das Ventil durch die Kraft der Feder ge
öffnet ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 100 km/h
während einer Hochgeschwindigkeitsfahrt des Fahrzeugs
überschreitet, versetzt der entsprechend erhöhte
Reglerdruck PG den Ventilkörper gegen die Kraft
der Feder 281 in die geschlossene Stellung.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Anordnung kann außer
dem die hydraulische Druckkammer 130 A alternativ so
angeordnet sein, daß sie anstelle mit dem
Reglerdruck PG mit dem Abfluß- beziehungsweise Ablei
tungsdruck von einem Ventil versorgt werden kann, das
dem in Fig. 2 dargestellten Druckreduzierventil 270
entspricht.
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung veranschaulicht. Ein Steuerventil 280′
ist so angeordnet, daß eine Endfläche seines Ventil
körpers von dem Reglerdruck PG in der Fluid
leitung 322 und die andere Endfläche von der Kraft
einer Feder 281′ beaufschlagt ist. Es ist so angeord
net, daß es durch die Kraft der Feder 281′ geschlossen
wird, die den Reglerdruck PG auf eine Weise
entgegengesetzt zu der des Ventils 280 von Fig. 5
überwindet. Eine Öffnung 280′ a ist mit der Fluidlei
tung 340 verbunden, die eine Verbindung zwischen der
Öffnung 130 i der hydraulischen Druckkammer 130 A des
Schaltventils 130 und der Öffnung 150 a des Solenoid
ventils 150 herstellt. Eine andere Öffnung 280′ b ist
mit der Abflußleitung EX verbunden. Die Fluidleitung
340 ist über eine Fluidleitung 341 mit einer Verengung
362′ mit einer Fluidleitung verbunden, die den Lei
tungsdruck P 1 überträgt, z. B. mit der Fluidleitung 300
in Fig. 1. Das Solenoid 152 des Solenoidventils 150
ist so angeordnet, daß es auf eine Weise erregt und ab
erregt wird, die entgegengesetzt zu der Art und Weise
ist, die in bezug auf die Anordnungen der Fig. 1 bis 5
beschrieben wurde.
Obwohl bei den obigen Ausführungsbeispielen zwei
Schaltventile 120, 130 zum Schalten zwischen dem er
sten Übersetzungsverhältnis bis zum vierten Über
setzungsverhältnis verwendet werden, ist dies nicht
einschränkend. Es können z. B. drei Schaltventile
verwendet werden, um jeweils zwischen
dem ersten und zweiten Übersetzungsverhältnis, dem
zweiten und dritten Übersetzungsverhältnis und dem
dritten und vierten Übersetzungsverhältnis zu schalten.
Bei dieser alternativen Anordnung kann das Schaltventil
zum Schalten zwischen dem zweiten und dritten Über
setzungsverhältnis so angeordnet sein, daß es in einer
Stellung zum Einstellen des dritten
oder vierten Übersetzungsverhältnisses in
Abhängigkeit vom Reglerdruck gehalten
ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbe
stimmten Wert überschreitet.
Claims (6)
1. Sicherheitsvorrichtung für eine elektronische Steue
rungs- und Regeleinrichtung eines automatischen Getriebes in
einem Kraftfahrzeug, wobei das automatische Getriebe wenig
stens zwei unterschiedliche Gangstufen besitzt, die über
hydraulisch betätigte reibschlüssige Elemente schaltbar
sind, die ihrerseits über hydraulische Schaltventile ge
steuert werden, wobei die Ansteuerung der Schaltventile über
elektromagnetische Ventile erfolgt, die in Abhängigkeit von
elektrischen Fahrzeuggeschwindigkeits- und Motorleistungs
signalen durch eine elektronische Steuerschaltung so betä
tigt werden, daß die Schaltventile in ihrer Stellung für
eine höhere Gangstufe gehalten oder in diese gebracht
werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb eines
bestimmten Wertes liegt, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zum elektrischen Fahrzeuggeschwindigkeits
signal (PG) ermittelt wird, welches als Reglerdruck (PG) auf
eines der Schaltventile (130) einwirkt und dadurch sicher
stellt, daß oberhalb einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit
immer eine höhere Gangstufe eingelegt ist, um bei
Fehlern im elektrischen Teil der Steuerungseinrichtung ein
Überdrehen des Motors zu verhindern.
2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das hydraulische Fahrzeug
geschwindigkeitssignal der von einem Sensor (403) erfaßten
Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht.
3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schaltventil (130 x; Fig. 2)
einen Ventilkörper (131) mit einer ersten druckaufnehmenden
Fläche, auf die hydraulischer Druck in Richtung der Stellung
für die höhere Gangstufe wirkt, eine teilweise durch die
erste druckaufnehmende Fläche begrenzte erste hydraulische
Druckkammer (130 B), eine eine Verengung (362) aufweisende
und die erste hydraulische Druckkammer und ein Reglerventil (80)
verbindende erste Fluidleitung (322)
und eine die erste hydraulische Druckkammer und eine unter
niedrigerem Druck stehenden Zone (EX, 55) verbindende Ab
flußleitung (360) umfaßt, wobei ein elektromagnetisches
Ventil (150) am anderen Ende der Abflußleitung angeordnet
ist, um diese selektiv zu schließen und zu öffenen, und daß
auf dem Ventilkörper (131) eine zweite druckaufnehmende
Fläche vorgesehen ist, auf die hydraulischer Druck in Rich
tung der Stellung für die höhere Gangstufe wirkt, sowie eine
teilweise durch die zweite druckaufnehmende Fläche begrenzte
zweite hydraulische Druckkammer (130 A) und eine die zweite
hydraulische Druckkammer und ein hydraulisches Regelventil
(80) für den Reglerdruck (PG) verbindende zweite Fluidlei
tung (322) vorgesehen sind.
4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schaltventil (130 x; Fig. 3)
einen Ventilkörper (131) mit einer druckaufnehmenden Fläche
auf die hydraulischer Druck in Richtung der Stellung für die
höhere Gangstufe wirkt, eine teilweise durch die druckauf
nehmende Fläche begrenzte hydraulische Druckkammer (130 B),
und eine die hydraulische Druckkammer und eine unter
niedrigerem Druck stehende Zone (EX, 55) verbindende Ab
flußleitung (360) umfaßt, wobei ein elektromagnetisches
Ventil (150) am anderen Ende der Abflußleitung angeordnet
ist, um diese selektiv zu schließen und zu öffnen, und daß
eine Fluidleitung (322), die eine erste Verengung (362)
besitzt, die hydraulische Druckkammer und ein hydrau
lisches Reglerventil (80) für den Reglerdruck (PG) verbindet,
sowie eine auf die erste Verengung abgestimmte
zweite Verengung (363) in der Abflußleitung vor
gesehen sind.
5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schaltventil (130 x: Fig. 5)
einen Ventilkörper (131) mit einer druckaufnehmenden Fläche,
auf die hydraulischer Druck in Richtung der Stellung für die
höhere Gangstufe wirkt, eine teilweise durch die druckauf
nehmende Fläche begrenzte hydraulische Druckkammer (130 B)
und eine Abflußleitung (360) umfaßt, die die hydraulische
Druckkammer und eine unter einem niedrigeren Druck stehende
Zone (EX, 55) verbindet, wobei ein elektromagnetisches Ven
til (150) am anderen Ende der Abflußleitung angeordnet ist,
um diese selektiv zu schließen und zu öffnen, und daß eine
Fluidleitung (322), die eine Verengung (362) besitzt und die
hydraulische Druckkammer und ein hydraulisches Reglerventil
(80) für den Reglerdruck (PG) verbindet, und ein Steuer
ventil (280) vorgesehen sind, das quer zur Abflußleitung
angeordnet ist, um diese selektiv zu schließen und zu
öffnen, und die Abflußleitung schließen kann, wenn die Ge
schwindigkeit des Fahrzeugs einen vorbestimmten Wert über
schreitet.
6. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schaltventil (130; Fig. 6)
einen Ventilkörper (131) mit einer druckaufnehmenden Fläche,
auf die hydraulischer Druck in Richtung der Stellung für die
höhere Gangstufe wirkt, eine teilweise durch die druckauf
nehmende Fläche begrenzte hydraulische Druckkammer (130 A)
und eine erste Abflußleitung (340) umfaßt, die die hydrau
lische Druckkammer und eine unter einem niedrigeren Druck
stehende Zone (EX, 55) verbindet, wobei ein elektromange
tisches Ventil (150) am anderen Ende der ersten Abflußlei
tung angeordnet ist, um diese selektiv zu schließen und zu
öffnen, und daß eine Fluidleitung (341), die eine Verengung
(362′) besitzt und die hydraulische Druckkammer und eine
Betriebsfluidquelle verbindet, eine zweite Abflußleitung,
die die unter niedrigem Druck stehende Fluidleitung und die
Zone an einer Stelle zwischen der hydraulischen Druckkammer
und der Verengung verbindet, und ein Steuerventil (280′)
vorgesehen sind, das quer zur zweiten Abflußleitung ange
ordnet ist, um diese selektiv zu schließen und zu öffnen,
und die zweite Abflußleitung schließen kann, wenn die
Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen vorbestimmten Wert
überschreitet.
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