DE3709133A1 - Steuersystem fuer ein automatik-getriebe fuer fahrzeuge - Google Patents
Steuersystem fuer ein automatik-getriebe fuer fahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerung für ein Automatik-
Getriebe für Fahrzeuge mit den Merkmalen gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein Automatikgetriebe weist eine Anzahl von Reibelementen
zur Auswahl der einzelnen Gänge auf, wobei das Getriebe
auf einen gewünschten Gang durch entsprechende Steuerung
dieser Reibelemente geschaltet wird. In einigen Bau
arten von Automatikgetrieben ist vorgesehen, daß ein
Reibelement eines Paares von Reibelementen zum Eingriff
gebracht wird, während das andere gelöst wird, wenn das
Getriebe heruntergeschaltet wird. Läuft beispielsweise
das Getriebe im dritten Gang in der Stellung D (Fahrt),
die den ersten bis vierten Gang einbeschließt, dann
steht eine vordere Kupplung im Eingriff und eine zweite
Bremse ist gelöst. Wird das Getriebe vom dritten in den
zweiten Gang heruntergeschaltet, dann wird die vordere
Kupplung gelöst und die zweite Bremse zum Eingriff
gebracht. Dabei haben die vordere Kupplung und die
zweite Bremse in dem Steuersystem für den Hydraulik
druck im allgemeinen das System für die Beaufschlagung
mit Hydraulikdruck und das System für die Freigabe des
Hydraulikdruckes gemeinsam. Das bedeutet, daß der
Hydraulikdruck zum Eingreifen der vorderen Kupplung
eingesetzt wird für das Lösen der zweiten Bremse und
daß der Abfluß für das Druckmedium zum Lösen der vorderen
Kupplung als Abfluß zum Absenken des Hydraulikdruckes
beim Lösen der zweiten Bremse und beim Eingreifen der
zweiten Bremse benutzt wird.
Bei einem Automatikgetriebe, in welchem das Herunter
schalten auf diese Weise gesteuert wird, kann ein
Schaltruck auftreten, wenn die Reibelemente zur Aus
wahl der Gänge nicht zeitlich genau gesteuert betätigt
werden. Wenn beispielsweise das Getriebe in der D-Stellung
vom dritten auf den zweiten Gang heruntergeschaltet wird,
dann steigt die Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers
entsprechend der Freigabe der vorderen Kupplung von
einer Drehzahl N 3, nämlich der Wandlerdrehzahl, wenn
das Getriebe im dritten Gang läuft, auf eine Drehzahl
N 2, nämlich die Wandlerdrehzahl, wenn das Getriebe im
zweiten Gang läuft, um die Drehzahl an, die der Differenz
zwischen den Übersetzungsverhältnissen im dritten und
zweiten Gang entspricht. Wenn daher das Eingreifen der
zweiten Bremse gerade zu der Zeit beendet ist, zu der
die Turbinendrehzahl die Drehzahl N 2 erreicht, dann
lässt sich das Herunterschalten weich durchführen und
es wird ein geringer Schaltruck entstehen. Die
zweite Bremse greift auch ein im zweiten Gang und
wird im ersten Gang gelöst, so daß entsprechend die
zweite Bremse zum Eingriff kommen muß, wenn das Getriebe
vom ersten in den zweiten Gang hinaufgeschaltet wird.
Auch hierbei kann ein Schaltruck auftreten und es ist
deshalb schon vorgeschlagen worden (JP-Patent-OS
59-1 83 160), die zweite Bremse weich in Eingriff zu
bringen, um das Auftreten eines Schaltruckes zu ver
meiden, indem auf der Druckbeaufschlagungsseite der
Betätigungsvorrichtung für die zweite Bremse ein
Akkumulator vorgesehen wird und indem diesem Akkumulator
nur allmählich durch ein Drosselventil Hydraulikdruck
zugeführt wird. Wenn jedoch die zweite Bremse durch
nur langsame Zuführung von Hydraulikdruck zum Akkumulator
über das Drosselventil zum Eingriff gebracht wird,
sobald das Getriebe vom dritten in den zweiten Gang
heruntergeschaltet wird, dann wird das Eingreifen der
zweiten Bremse verzögert und dadurch die Zeit ver
längert, während der das Getriebe sich in einer Zwischen
schaltstellung befindet. Hierdurch übersteigt die
Turbinendrehzahl die genannte Drehzahl N 2 am Ende des
Schaltvorganges, so daß hierdurch doch wieder ein
Schaltruck auftritt.
Im Hinblick auf die vorstehenden Darlegungen besteht
die Aufgabe der Erfindung darin, ein Steuersystem für
ein automatisches Schaltgetriebe zu schaffen, in welchem
die Eingriffszeit eines Reibelements so gesteuert werden
kann, daß den unterschiedlichen Anforderungen bei unter
schiedlichen Schaltschemen und -vorgängen, wie der Ein
griffszeit der zweiten Bremse beim Herunterschalten vom
dritten in den zweiten Gang und beim Hochschalten vom
ersten in den zweiten Gang, Rechnung getragen werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Ausgestaltung gemäß
dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.
Erfindungsgemäß ist somit ein Steuersystem für ein Automatik
getriebe vorgesehen, welches einen Drehmomentwandler mit
einem von einer Motorwelle angetriebenen Eingangsteil und
mit einem einen mehrstufigen Schaltgetriebeteil für
mehrere Gänge antreibenden Ausgangsteil aufweist. Das
Getriebe besitzt weiterhin eine Schalteinrichtung zum
Schalten der verschiedenen Gänge, die eine Anzahl von
Reibelementen und eine entsprechende Anzahl von
hydraulischen Betätigungsvorrichtungen zur Betätigung
der Reibelemente aufweist. Weiterhin ist eine Anzahl
von Ventilen oder Ventileinrichtungen vorgesehen, die
in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Fahrzeuges
gesteuert werden, um hierdurch das Anlegen des Hydraulik
druckes von einer hydraulischen Druckquelle an die
Betätigungsvorrichtungen zu steuern. Dabei ist die
Schalteinrichtung so gestaltet, daß sie eine Schaltung
zumindest zwischen einem unteren, einem mittleren und
einem oberen Gang (entsprechend niedriger, mittlerer
und hoher Geschwindigkeit) erlaubt. Sie arbeitet
dabei in der Weise, daß ein bestimmtes aus der Anzahl
der Reibelemente in dem unteren Gang und in dem oberen
Gang gelöst ist, jedoch in dem mittleren Gang in Eingriff
steht und durch eine bestimmte der hydraulischen Be
tätigungsvorrichtungen in Eingriff gebracht bzw. gelöst
wird.
Ausgehend hiervon sieht die erfindungsgemässe Ver
besserung eine erste Steuereinrichtung vor, die das
Anlegen des Hydraulikdruckes an die genannte bestimmte
Betätigungsvorrichtung begrenzt, so daß der Hydraulik
druck diese bestimmte Betätigungsvorrichtung nur weich
beaufschlagt, wenn aus dem unteren in den mittleren
Gang hochgeschaltet wird. Weiterhin ist eine zweite
Steuereinrichtung vorgesehen, die beim Herunterschalten
aus dem oberen Gang in den mittleren Gang wirksam wird
und die erwähnte Begrenzung bei der Anlegung des Hydraulik
druckes an der bestimmten Betätigungsvorrichtung beseitigt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Aus
führungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnungen
sowie aus Unteransprüchen. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein automatisches
Getriebe, das mit einem erfindungsgemässen
Steuersystem ausgestattet ist, und
Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung eines Teils
der Fig. 1.
Das in Fig. 1 dargestellte automatische Getriebe weist
einen hydraulischen Drehmomentenwandler 1, einen mehr
stufigen Getriebe-Schaltmechanismus 2 und einen Over
drive-Getriebeteil 3 in Form eines Planetengetriebes
auf, der zwischen dem Drehmomentenwandler 1 und dem
mehrfachen Schaltgetriebemechanismus 2 angeordnet ist.
Der Drehmomentenwandler 1 weist eine Pumpe 5 auf,
die mit einer Motor-Ausgangswelle 4 verbunden ist,
sowie eine Turbine 6, die der Pumpe 5 gegenüberliegend
angeordnet ist, wobei zwischen Pumpe 5 und Turbine 6
ein Leitrad 13 angeordnet ist. Die Ausgangswelle 8
des Drehmomentenwandlers ist mit der Turbine 6 ver
bunden. Zwischen der Wandler-Ausgangswelle 8 und der
Pumpe 5 ist eine schaltbare Kupplung vorgesehen, die
normalerweise im Eingriffssinn beaufschlagt ist,
um die Motor-Ausgangswelle 4 mit der Wandler-Ausgangs
welle 8 unter dem Druck eines Hydraulikmediums zu
koppeln, das im Drehmomentenwandler 1 zirkuliert.
Durch Abfall des Hydraulikdruckes, der an einer Druck
kammer 9 a von einer äußeren Druckquelle her anliegt,
wird die Kupplung 9 gelöst.
Der mehrstufige Schaltgetriebemechanismus 2 weist eine
vordere Planetengetriebeeinheit 10 und eine hintere
Planetengetriebeeinheit 11 auf. Die vordere Planeten
getriebeeinheit 10 besitzt ein Sonnenrad 12, das mit
einem Sonnenrad 13 der hinteren Planetengetriebe
einheit 11 über eine Verbindungswelle 4 gekoppelt
ist. Der Schaltmechanismus 2 weist außerdem eine Ein
gangswelle 15 auf, die über eine vordere Kupplung
16 mit der Verbindungswelle 14 sowie über eine hintere
Kupplung 17 mit einem Hohlrad 18 der vorderen Planeten
getriebeeinheit 10 verbunden ist. Eine zweite Bremse
19 ist zwischen der Verbindungswelle 14 oder den
Sonnenrädern 12 und 13 der Getriebeeinheiten 11, 12
und dem Getriebegehäuse vorgesehen. Der Schalt
mechanismus 2 weist außerdem eine Ausgangswelle 22
auf, die mit einem Planetenträger 20 der vorderen
Planetengetriebeeinheit 10 und einem Hohlrad 21 der
hinteren Planetengetriebeeinheit 11 verbunden ist.
Die hintere Planetengetriebeeinheit 11 besitzt einen
Planetenträger 23 und zwischen dem Planetenträger
23 und dem Getriebegehäuse sind eine Bremse 24 für
den unteren und den Rückwärtsgang sowie eine Frei
laufkupplung 25 angeordnet.
Der mehrstufige Schaltmechanismus 2 ist von bekannter
Art und sieht drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärts
gang vor, die durch wahlweise Betätigung der vorderen
Kupplung 16, der hinteren Kupplung 17, der zweiten
Bremse 19 und der Bremse 24 für den unteren und den
Rückwärtsgang ausgewählt werden, wobei die Auswahl
durch eine hydraulische Betätigungsvorrichtung erfolgt,
wie nachfolgend noch erläutert wird. Der Overdrive-
Getriebeteil 3, der nach Art eines Planetengetriebes
aufgebaut ist, weist Planetenräder 26, einen Planeten
träger 27, der die Planetenräder 26 drehbar lagert,
sowie ein Sonnenrad 28 auf, das über eine Kupplung 29
zur direkten Verbindung mit einem Hohlrad 30 in Ein
griff steht. Eine Overdrive-Bremse 31 ist zwischen dem
Sonnenrad 28 und dem Getriebegehäuse vorgesehen.
Das Hohlrad 30 ist mit der Eingangswelle 15 des mehr
stufigen Schaltmechanismus 2 verbunden.
Der Overdrive-Getriebeteil 3 verbindet die Wandler-Aus
gangswelle 8 und die Eingangswelle 15 des Schalt
mechanismus 2 direkt, wenn die Kupplung 29 für die
direkte Verbindung eingreift und die Overdrive-Bremse
31 gelöst wird. Wenn die Bremse 31 eingreift und die
Kupplung 29 auskuppelt, dann ergibt er eine Overdrive-
Verbindung zwischen den Wellen 8 und 15.
Wenn bei dem vorliegenden Getriebe der Fahrer einen
Wählhebel betätigt, um ein Handventil 61 (das nach
folgend noch erläutert wird) zu verstellen, dann werden
die Reibelemente (nämlich die Kupplungen und Bremsen)
des mehrstufigen Schaltmechanismus 2 und des Overdrive-
Getriebeteils 3 selektiv betätigt, so daß hierdurch
das Getriebe auf den Gang eingestellt wird, der durch
den Wählhebel ausgewählt wurde.
Die Beziehung zwischen den Bedingungen der Reib
elemente und der Schaltgeschwindigkeit (dem Gang) ergeben sich
aus der nachfolgenden Tabelle 1.
Der hydraulische Steuerschaltkreis zur Steuerung der
Reibelemente weist eine Ölpumpe 50 auf. Hydrauliköl
aus der Ölpumpe 50 wird in das Handventil 61 über eine
Druckleitung 101 eingeleitet, nachdem der Öldruck
durch ein Druckregelventil 62 eingestellt worden ist.
Das Handventil 61 weist einen Schieber auf, der wahl
weise in eine der Schieberstellungen 1, 2, D, N, R
und P eingestellt werden kann. Weiterhin besitzt das
Handventil 61 fünf Öffnungen a bis e. Die Öffnung a
ist mit der Druckleitung 101 verbunden, wenn das Hand
ventil 61 in einer der Stellungen 1, 2 und D steht.
Die Öffnung b ist mit der Druckleitung 101 verbunden,
wenn das Handventil 61 in der Stellung 2 oder D steht.
Die Öffnung c ist mit der Druckleitung 101 verbunden,
wenn das Handventil 61 sich in der Stellung R befindet.
Die Öffnung d steht mit der Druckleitung 101 in Ver
bindung, sobald das Handventil 61 in einer der Stellungen
1, 2, R und P steht. Schließlich ist die Öffnung e mit
der Druckleitung 101 in Verbindung, wenn das Handventil
61 sich in Stellung 1 oder R befindet.
Die Öffnung a steht mit einer Leitung 111 in Verbindung.
Diese verzweigt sich in eine erste Pilotleitung 102,
eine zweite Pilotleitung 103 und eine dritte Pilot
leitung 104. Die erste Pilotleitung 102 enthält ein
1/2-Magnet-Schieberventil 51 zur Steuerung eines
1/2-Schieberventils 63 sowie ein Drosselventil 86.
Die zweite Pilotleitung 103 enthält ein 2/3-Magnet-
Schieberventil 52 zur Steuerung eines 2/3-Schieber
ventils 64 sowie ein Drosselventil 87. Die dritte
Pilotleitung 104 enthält ein 3/4-Magnet-Schieberventil
53 zur Steuerung eines 3/4-Schieberventils 65 sowie
ein Drosselventil 88. Wenn die Magnetventile 51, 52 und
53 erregt sind (auf EIN stehen), dann sind Ableitungen
105, 106 und 107 für die jeweiligen Pilotleitungen
102, 103 und 104 geschlossen und in jeder der Pilot
leitungen baut sich ein Steuerdruck auf, durch den
die Schieberventile 63, 64 und 65 aus einer AUS-
Stellung (der am weitesten rechts liegenden Stellung)
in eine EIN-Stellung (der am weitesten links liegenden
Stellung) verstellt werden. Hierdurch werden Hydraulik
kreise der zugehörigen Reibelemente geöffnet bzw.
geschlossen. Die Beziehung zwischen den einzelnen
Gängen und dem jeweiligen Zustand der Magnetventile
ergibt sich aus der nachfolgenden Tabelle 2.
Das 3/4-Magnet-Schieberventil 53 steht auf AUS, wenn
das Getriebe im ersten und zweiten Gang in der D-Stellung
läuft, jedoch steht es auf EIN, wenn das Getriebe im
ersten und zweiten Gang in der 1-Stellung und der 2-
Stellung läuft, wie das in der vorstehenden Tabelle
2 in Klammern angegeben ist. Diese Maßnahme dient zur
Beaufschlagung eines Stütz-Steuerventils 70 (das
nachfolgend noch erläutert wird) mit einem Steuerdruck,
indem das 3/4-Magnet-Schieberventil 53 in der 1-Stellung
und der 2-Stellung erregt wird.
Die erste Pilotleitung 2 verzweigt sich in eine erste
und zweite Zweigleitung 102 a bzw. 102 b stromabwärts
von dem 1/2-Magnet-Schieberventil 51. Die erste Zweig
leitung 102 a steht mit dem rechten Endabschnitt (dem
durch den Steuerdruck beaufschlagten Abschnitt) des
1/2-Schieberventils 63 in Verbindung. Die zweite Zweig
leitung 102 b steht mit dem rechten Endabschnitt (dem
durch den Steuerdruck beaufschlagten Abschnitt) eines
Begrenzungsventils 66 in Verbindung.
Der Hauptleitungsdruck liegt an den gegenüberliegenden
Endabschnitten des 1/2-Schieberventils 63 über eine
Leitung 112 an, die von der Leitung 111 abzweigt, sowie
über eine Leitung 113, die von der Leitung 112 abzweigt.
Weiterhin wird der Hauptleitungsdruck an einen Zwischen
abschnitt des 1/2-Schieberventils 63 durch eine Leitung
122 angelegt, die mit der Öffnung e des Handventils 61
verbunden ist. Die Leitung 122 steht mit einer Leitung
123 in Verbindung, wenn das 1/2-Schieberventil 63 auf
AUS steht, d.h. wenn das Ventil 63 in der Stellung für
den ersten Gang steht. Die Leitung 123 ist mit einer
Bremsbetätigungsvorrichtung 44 für einen niedrigen und
den Rückwärts verbunden. Andererseits steht die
Leitung 113 mit einer Leitung 161 in Verbindung, wenn
das 1/2-Schieberventil 63 auf EIN steht, d.h. wenn
es sich in der Stellung für alle übrigen Gänge außer
dem ersten befindet. Die Leitung 161 ist mit der
Beaufschlagungsseite 45 A einer zweiten Bremsbetätigungs
vorrichtung 45 über ein nur in einer Richtung durch
lässiges Drosselventil 82 verbunden. In der Leitung
161, nahe an der Betätigungsvorrichtung 45, ist ein
Akkumulator 79 vorgesehen, und der Rückdruck des
Akkumulators 79 wird durch ein Reduzierventil 68 ge
steuert.
Von der Leitung 161 zweigt eine Leitung 171 ab und ist
mit einer Leitung 172 über ein 3/2-Einstellventil
73 verbunden. Die Leitung 172 steht wiederum mit der
Beaufschlagungsseite 45 A der zweiten Bremsbetätigungs
vorrichtung 45 in Verbindung.
Das 2/3-Schieberventil 64 wird auf EIN bzw. AUS durch
den von der Leitung 103 her anliegenden Steuerdruck
geschaltet, die an seinen rechten Endabschnitt ange
schlossen ist. Mit dem 2/3-Schieberventil stehen außer
dem eine Leitung 121, die mit der Öffnung b des Hand
ventils 61 verbunden ist, sowie eine Leitung 131, die
mit der Öffnung c des Handventils 61 verbunden ist,
in Verbindung.
Wenn das 2/3-Schieberventil 64 auf EIN steht (der
Stellung für den dritten und vierten Gang), dann ist
die Leitung 121 mit einer Leitung 132 verbunden; steht
das 2/3-Schieberventil auf AUS (der Stellung für den
dritten und zweiten Gang), dann ist die Leitung 131
mit der Leitung 132 anstelle der Leitung 121 verbunden.
An die Leitung 131 sind parallel dazu ein Reduzier
ventil 67 sowie eine nur in einer Richtung wirksame
Blendenöffnung 85 angeschlossen.
Der abströmseitige Teil der Leitung 132 verzweigt sich
in eine Leitung 136, die mit einer Betätigungsvorrichtung
41 für die vordere Kupplung verbunden ist, und in
eine Leitung 138, die mit der Freigabeseite 45 B
der zweiten Bremsbetätigungsvorrichtung 45 verbunden ist.
Die Leitung 132 ist in einem Abschnitt stromauf von der
Verbindungsstelle der Leitungen 136 und 138 mit einer
in einer Richtung wirksamen Blendenöffnung 74 ver
sehen, um den zu der Verbindungsstelle gerichteten
Hydraulikölstrom zu drosseln. Dabei ist die Leitung
138 in einem Abschnitt unmittelbar stromabwärts von
der Vereinigungsstelle der Leitungen 136 und 138 mit
einem Rückschlagventil 75 ausgestattet, um einen
Hydrauliköl-Rückfluß von Seiten der zweiten Brems
betätigungsvorrichtung 45 zur Seite des 2/3-Schieber
ventils 64 zu vermeiden. An einen Abschnitt der
Leitung 138 stromab von dem Rückschlagventil 75 ist
eine Leitung 137 angeschlossen, die das 3/2-Einstell
ventil 73 enthält.
Das 3/2-Einstellventil 73 enthält einen Ventilkörper,
der unter dem an seinem linken Endabschnitt anliegenden
Steuerdruck nach rechts verschoben wird und die Ver
bindung zwischen der Leitung 137 und einer Ableitung
137′ sowie zwischen den Leitungen 171 und 172 unter
bricht. Der vom Steuerdruck beaufschlagte Abschnitt
oder linke Endabschnitt des 3/2-Einstellventils 73
steht über eine Leitung 163 mit der Leitung 112 in
Verbindung. An der Verbindungsstelle der Leitungen 163
und 112 ist eine Einschnürung 72 vorgesehen; mit der
Leitung 163 ist eine Ableitung 117 verbunden. Ein
Zeitsteuer-Magnetventil 47 liegt in der Ableitung
117, so daß ein vorbestimmter Steuerdruck in der
Leitung 163 aufgebaut wird, wenn dieses Magnetventil
47 erregt wird. Eine nur in einer Richtung wirksame
Blendenöffnung 83 ist in der Leitung 138 stromabwärts
von deren Verbindungsstelle mit der Leitung 137 an
geordnet.
Mit der Leitung 136 ist ein Akkumulator 78 über eine
in einer Richtung wirksame Blendenöffnung 81 ver
bunden, die den Hydraulikölstrom aus dem Akkumulator
78 drosselt. Der Staudruck des Akkumulators 78 wird
durch das Reduzierventil 67 mittels eines Haupt
leitungsdruckes gesteuert, der an dem Akkumulator
78 über eine von der Leitung 132 abzweigende Leitung
139 anliegt.
Die dritte Pilotleitung 104 verzweigt sich in einem
Abschnitt stromabwärts von dem 3/4-Magnet-Schieber
ventil 53 in eine erste und eine zweite Zweigleitung
104 a bzw. 104 b. Die erste Zweigleitung 104 a steht
mit dem 3/4-Schieberventil 65 an dessen rechtem End
abschnitt in Verbindung; die zweite Zweigleitung 104 b
führt Steuerdruck zu dem Stütz-Steuerventil 70 (das
nachfolgend noch erläutert wird). An einen Zwischen
abschnitt des 3/4-Schieberventils 65 ist eine Leitung
141 angeschlossen, die von der Druckleitung 101 abzweigt.
Die Leitung 141 steht mit einer Leitung 142 in Ver
bindung, wenn das 3/4-Schieberventil 65 auf AUS steht
(der Stellung für alle übrigen Gänge außer dem vierten
Gang). Der abströmseitige Endabschnitt der Leitung 142
verzweigt sich in eine Leitung 143, die mit einer Be
tätigungsvorrichtung 42 für die Direktkupplung verbunden
ist, und in eine Leitung 144, die mit der Löseseite
46 B einer Bremsbetätigungsvorrichtung 46 für den Over
drive verbunden ist. In der Leitung 142, stromauf von
der Verbindungsstelle der Leitungen 143 und 144, ist
ein hydraulischer Druckschalter 90 angeordnet. Weiterhin
liegt in der Leitung 143 ein Akkumulator 77. Die Beauf
schlagungsseite 46 A der Bremsbetätigungsvorrichtung 46
für den Overdrive steht mit der Druckleitung 101 über
eine Leitung 148 in Verbindung.
An den linken Endabschnitt des 3/4-Schieberventils 65
ist eine Leitung 151 angeschlossen, die mit der Öffnung
d des Handventils 61 verbunden ist. Das 3/4-Schieber
ventil 65 hat einen Ventilkörper, der durch den daran
über die Leitung 151 in allen übrigen Stellungen außer
der D-Stellung anliegenden Hauptleitungsdruck positiv
in der AUS-Stellung gehalten wird. Von der Leitung 151
zweigt eine Leitung 152 ab und steht mit einem Vakuum-
Drosselventil 69 in Verbindung. In der Leitung 152
liegt ein Drossel-Stützventil 71 und zwar stromauf von
dem Stütz-Steuerventil 70 und in Reihe damit. Das
Drossel-Stützventil 71 legt an das Vakuum-Drossel
ventil 69 den Hauptleitungsdruck an, der sich in der
1-Stellung und der 2-Stellung in der Leitung 152 auf
baut, um über das Vakuum-Drosselventil 69 das Druck
regelventil 62 dahingehend zu betreiben, daß der Haupt
leitungsdruck erhöht wird. Das Stütz-Steuerventil 70
ist zwischen dem Drossel-Stützventil 71 und dem Vakuum-
Drosselventil 69 angeordnet und öffnet die Leitung
152, um dem Drossel-Stützventil 71 die Erhöhung des
Hauptleitungsdruckes zu ermöglichen, sobald sich der
Steuerdruck in der zweiten Zweigleitung 104 b aufgebaut
hat, d.h. sobald das 3/4-Magnet-Schieberventil 53 auf
EIN geschaltet ist.
Die Leitung 112 ist an einem Abschnitt stromauf von
der Einschnürung 72 mit einer Leitung 116 verbunden,
durch die eine Betätigungsvorrichtung 43 für die hintere
Kupplung daran angeschlossen ist. Die Leitung 116 ent
hält einen Akkumulator 80 und eine in einer Richtung
durchlässige Blendenöffnung 84. Eine von der Leitung
112 abzweigende Leitung 114 ist mit dem Reduzierventil
68 ausgestattet, um den Rückdruck des Akkumulators 79
zu steuern.
Mit der Druckkammer 9 a der Schließkupplung 9 steht
eine Leitung 149 in Verbindung und zwar über eine Leitung
146, die ein Schließventil 76 und eine Einschnürung 79
aufweist. Eine Steuerdruckleitung 145 für das Schließ
ventil 76 ist mit einer Einschnürung 89 und mit einem
Magnet-Schließventil 54 ausgestattet. Die Schließkupplung
9 gerät außer Eingriff, sobald das Magnet-Schließventil
54 erregt wird, um den Steuerdruck in der Steuerdruck
leitung 145 aufzubauen und hierdurch das Schließventil
76 zur Verbindung der Leitungen 146 und 149 zu betätigen.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel steht die Schließ
kupplung 9 nur im ersten bis dritten Gang in der D-Stellung
in Eingriff.
Der hydraulische Steuerschaltkreis wird durch einen
Steuerkreis 200 überwacht und gesteuert, der ein Mikro
computer mit einem Chip sein kann und einen Ein/Ausgabe
teil, ein RAM, ein ROM und eine zentrale Prozeßeinheit
CPU umfasst. Verschiedenartige Signale, die die ver
schiedenen Motorzustände wiedergeben, werden von Sensoren
an vorbestimmten Positionen in den Steuerkreis 200 ein
gegeben. So erhält beispielsweise der Steuerkreis 200
ein Lastsignal SL von einem Lastsensor, der die Motor
last über die Drosselöffnung ermittelt, sowie ein
Drehzahlsignal ST der Turbine (gleichbedeutend mit
einem Fahrgeschwindigkeitssignal) von einem Drehzahl
sensor an der Turbine. Der CPU ermittelt den Betriebs
zustand des Fahrzeuges Uber die Signale, bestimmt den
einzuschaltenden Gang und gibt dann Steuersignale aus,
um die Magnetventile zu betätigen und hierdurch das
Getriebe auf den bestimmten Gang umzustellen. Das be
deutet, daß die Magnet-Schieberventile 51, 52 und 53,
das Magnet-Schließventil 54 und das Magnetventil 47
für die Zeitsteuerung selektiv ein- und ausgeschaltet
werden entsprechend dem durch den CPU bestimmten Gang.
Dies erfolgt nach dem Steuerschema, das in Tabelle 2
gezeigt ist, unter der Kontrolle der Steuersignale A 1,
A 2, A 3, A 4 und A 5, die von dem CPU ausgegeben werden.
Daraufhin werden die Reibelemente nach dem in Tabelle 1
angegebenen Schema betätigt, um das Getriebe auf den
bestimmten Gang zu schalten.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Ein
griffszeit der zweiten Bremse 19 beim Herunterschalten
des Getriebes von dem dritten auf den zweiten Gang
in der D-Stellung und beim Hochschalten vom ersten
in den zweiten Gang in der D-Stellung so gesteuert,
daß das Auftreten eines Schaltruckes aufgrund einer
ungeeignet gewählten Eingriffszeit der zweiten Bremse
19 verhindert wird.
Da die Gesamtfunktion des Steuerkreises 200 an sich
bekannt ist, wird nachfolgend lediglich ein Teil der
Betriebsweise des Steuerkreises 200, der sich auf die
vorliegende Erfindung bezieht, erläutert. Die Fig. 2
zeigt einen Teil des hydraulischen Steuerschaltkreises
gemäß Fig. 1 zur Steuerung des Hauptleitungsdruckes,
der an der zweiten Bremsbetätigungsvorrichtung 45
anliegt. Nachfolgend wird zunächst die Betriebsweise
der zweiten Bremse nach einem Hochschalten vom ersten
in den zweiten Gang erläutert.
Steht das Getriebe im ersten Gang, so ist das Magnet
ventil 47 unter der Kontrolle des Steuersignals A 5
abgeschaltet, so daß die Ableitung 117 offen steht
und dementsprechend der Druck in der Leitung 163, der
für das 3/2-Einstellventil der Steuerdruck ist, gleich
Null ist. Demzufolge wird der Ventilkörper 73 a des
3/2-Einstellventils 73 nach links in die in Fig. 2
gezeigte Position unter der Wirkung der Feder 73 d
bewegt, so daß die Leitungen 137 und 137′ miteinander
über die Schiebernut 73 b sowie die Leitungen 171 und
172 miteinander über die Schiebernut 73 c verbunden
werden. Da die Leitung 137′ direkt mit dem Abfluß
in Verbindung steht, wird die Löseseite 45 B der
zweiten Bremsbetätigungsvorrichtung 45 nicht mit
Hydraulikdruck beaufschlagt. Weiterhin stehen das
1/2-Magnet-Schieberventil, das 2/3-Magnet-Schieber
ventil 52 und das 3/4-Magnet-Schieberventil 53 alle
auf AUS und der Hydraulikdruck in den Leitungen 137
und 161 ist Null. Infolgedessen ist auch der Hydraulik
druck, der an der Beaufschlagungsseite 45 A der zweiten
Bremsbetätigungsvorrichtung 45 anliegt, gleich Null.
Sind die Drücke auf der Beaufschlagungsseite 45 A und
auf der Löseseite 45 B aber einander gleich, wie das
hier der Fall ist, dann hält die Betätigungsvorrichtung
45 die zweite Bremse 19 in der Lösestellung. Somit
ist die zweite Bremse 19 gelöst, wenn das Getriebe
im ersten Gang steht.
Wird das 1/2-Magnet-Schieberventil 51 eingeschaltet,
um hierdurch das Getriebe in diesem Zustand auf den
zweiten Gang hochzuschalten, dann wird auch das Zeit
steuer-Magnetventil 47 aufgrund des Steuersignals A 5
eingeschaltet, wodurch die Ableitung 117 verschlossen
wird und sich Steuerdruck in der Leitung 163 aufbaut.
Aufgrund des Steuerdruckes in der Leitung 163 wird
der Ventilschieber 73 a des 3/2-Einstellventils 73
nach rechts bewegt, wobei er die Kraft der Feder 73 d
überwindet, und die Verbindung zwischen Leitungen 137
und 137′ sowie zwischen den Leitungen 171 und 172 wird
unterbrochen. Weiterhin wird das 1/2-Magnet-Schieber
ventil 51 eingeschaltet und demzufolge das 1/2-Schieber
ventil 63 betätigt, so daß die Leitung 161 mit dem
Hauptdruck beaufschlagt wird. Da die Verbindung zwischen
den Leitungen 171 und 172 zu diesem Zeitpunkt unter
brochen ist, liegt der Hauptleitungsdruck in der Leitung
161 an der Beaufschlagungsseite 45 A der zweiten Brems
betätigungsvorrichtung 45 über die Einweg-Blendenöffnung
82 an. Da wiederum die Beaufschlagungsseite 45 A auch
mit dem Akkumulator 79 verbunden ist, steigt der Hydraulik
druck auf der Beaufschlagungsseite 45 A allmählich an und
die zweite Bremse 19 wird weich zum Eingreifen gebracht.
Hierdurch wird beim Hochschalten vom ersten auf den
zweiten Gang ein Schaltruck vermieden. Obwohl die Ver
bindung zwischen den Leitungen 137 und 137′ unterbrochen
ist, bleibt der Hydraulikdruck auf der Löseseite 45 B
der Betätigungsvorrichtung 45 auf Null, weil die Leitung
138 mit dem Abfluß in Verbindung steht, wenn das Getriebe
im zweiten Gang läuft.
Nunmehr wird die Wirkungsweise der zweiten Bremse 19 beim
Herunterschalten von dem dritten in den zweiten Gang
erläutert. Läuft das Getriebe im dritten Gang, dann
steht das Zeitsteuer-Magnetventil 47 unter dem Einfluß
des Steuersignals A 5 auf EIN und der Ventilschieber 73 a
des 3/2-Einstellventils 73 wird unter dem Einfluß des
Hauptleitungsdruckes in der Leitung 163 in seiner rechten
Stellung gehalten. Weiterhin stehen das 1/2-Magnet-
Schieberventil 51 und das 2/3-Magnet-Schieberventil 52
auf EIN, während das 3/4-Magnet-Schieberventil 53 auf
AUS steht, und beide Leitungen 137 und 161 werden mit
Hauptleitungsdruck beaufschlagt. Demzufolge teilt sich
der Hauptleitungsdruck sowohl der Beaufschlagungsseite
45 A als auch der Löseseite 45 B der zweiten Bremsbetätigungs
vorrichtung 45 mit. Das bedeutet, daß die Drücke auf der
Beaufschlagungsseite 45 A und der Löseseite 45 B wieder
einander gleich sind und folglich die zweite Bremse 19
in der Lösestelle gehalten wird.
Wird das 2/3-Magnet-Schieberventil ausgeschaltet, um
das Getriebe in diesem Zustand auf den zweiten Gang
herunterzuschalten, dann wird das 2/3-Schieberventil
64 betätigt, um die Leitung 138 mit dem Abfluß zu
verbinden. Zugleich wird unter dem Einfluß des Steuer
signals A 5 das Zeitsteuer-Magnetventil 47 abgeschaltet,
so daß der Hydraulikdruck in der Leitung 163 auf Null
absinkt und der Ventilschieber 73 a des 3/2-Einstell
ventils 73 unter der Kraft der Feder 73 d nach links
bewegt wird. Nach dieser Bewegung des Ventilschiebers
73 a kommen die Leitungen 137 und 137′ miteinander
in Verbindung, so daß die Löseseite 45 B der zweiten
Bremsbetätigungsvorrichtung 45 direkt mit dem Abfluß
verbunden sind und dadurch der Hydraulikdruck auf
der Löseseite 45 B abrupt auf Null absinkt. Zugleich
kommen die Leitungen 171 und 172 miteinander in Ver
bindung und der die Leitung 161 beaufschlagende Haupt
leitungsdruck wird an die Beaufschlagungsseite 45 A
der zweiten Bremsbetätigungsvorrichtung 45 nicht nur
über die Einweg-Blendenöffnung 82, sondern auch über
die Leitungen 171 und 172 angelegt, die die Einweg-
Blendenöffnung 82 im Bypass umgehen. Demzufolge voll
ziehen sich der Abfall des Hydraulikdruckes auf der
Löseseite 45 B und die Beaufschlagung der Beaufschlagungs
seite 45 A mit Hydraulikdruck sehr rasch, so daß eine
Verzögerung beim Eingriff der zweiten Bremse im Zuge
des Herunterschaltens von dem dritten in den zweiten
Gang vermieden werden kann.
Claims (7)
1. Steuersystem für ein Fahrzeug-Automatikgetriebe,
welches einen Drehmomentwandler mit einem von
einer Motorwelle angetriebenen Eingangsteil und
mit einem einen mehrstufigen Schaltgetriebeteil
für mehrere Gänge antreibenden Ausgangsteil,
eine Schalteinrichtung zum Schalten der Gänge
mit einer Anzahl von Reibelementen und mit
hydraulischen Betätigungsvorrichtungen zum Be
tätigen der Reibelemente, sowie eine Anzahl von
Ventilen aufweist, die in Abhängigkeit vom Betriebs
zustand des Fahrzeugs gesteuert sind, um die Be
aufschlagung der Betätigungsvorrichtungen mit
Hydraulikdruck von einer hydraulischen Druck
quelle zu steuern, wobei die Schalteinrichtung
in der Lage ist, eine Schaltung zumindest zwischen
einem unteren, einem mittleren und einem oberen
Gang auszuführen, und wobei ein bestimmtes der
Reibelemente in dem unteren und dem oberen Gang
gelöst ist, in dem mittleren Gang jedoch in Ein
griff steht und durch eine bestimmte der hydrau
lischen Betätigungsvorrichtungen betätigbar ist,
gekennzeichnet durch eine erste Steuereinrichtung,
die das Aufbringen von Hydraulikdruck auf die
bestimmte hydraulische Betätigungsvorrichtung
begrenzt, so daß die Betätigungsvorrichtung bei
einem Hochschalten aus dem unteren in den mittleren
Gang weich mit dem Hydraulikdruck beaufschlagt wird,
und durch eine zweite Steuereinrichtung, die bei
einem Herunterschalten aus dem oberen Gang in den
mittleren Gang die Begrenzung des Hydraulikdruckes
an der bestimmten Betätigungsvorrichtung aufhebt.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Steuereinrichtung eine Einschnürung
in einer Leitung zur Zuführung des Hydraulikdruckes
zu der genannten hydraulischen Betätigungsvorrichtung
(45) aufweist und daß die zweite Steuereinrichtung
eine Bypass-Leitung (171, 172) zur Umgehung der
Einschnürung enthält.
3. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Steuereinrichtung einen
Akkumulator (79) enthält, der in der Hydraulik
leitung zwischen der Einschnürung (82) und der be
stimmten Betätigungsvorrichtung (45) angeordnet ist.
4. Steuersystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite Steuereinrichtung ein
EIN/AUS-Ventil in der Bypass-Leitung (171, 172) auf
weist.
5. Steuersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte hydrau
lische Betätigungsvorrichtung (45) einen Kolben zur
Betätigung des bestimmten Reibelements (19), eine
Druckkammer (45 A) zur Anlegung von Hydraulikdruck
und zur Betätigung des Kolbens im Sinne eines Ein
griffes des Reibelements (19) sowie eine Druck
kammer (45 B) zur Freigabe des Hydraulikdruckes
und zur Betätigung des Kolbens im Sinne einer
Lösung des Reibelements (19) aufweist und daß
die Einschnürung (82) in der Hydraulikleitung
zur Zufuhr von Hydraulikdruck zur Beaufschlagungs-
Druckkammer (45 A) liegt.
6. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Freigabe-Druckkammer (45 B) mit einem Zeit-
Einstellventil (73) ausgestattet ist, dem Hydraulik
druck zusammen mit einer hydraulischen Betätigungs
vorrichtung für ein anderes Reibelement, welches
zur Umschaltung auf den oberen Gang bestimmt ist,
zugeführt wird und das den Hydraulikdruck aus der
Freigabe-Druckkammer (45 B) direkt freigibt, und daß
die zweite Steuereinrichtung ein EIN/AUS-Ventil
enthält, welches die Bypass-Leitung (171, 172) auf
grund einer Betätigung des Zeit-Einstellventils (73)
öffnet bzw. schließt.
7. Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das EIN/AUS-Ventil einstückig mit dem Ventil
schieber (73 a) des Zeit-Einstellventils (73) ausge
bildet ist und daß das Ventil zu einem vorbestimmten
Zeitpunkt nach dem Herunterschalten aus dem oberen
in den mittleren Gang betätigt wird, um den Hydraulik
druck aus der Freigabe-Druckkammer (45 B) freizugeben
und die Bypass-Leitung (171, 172) zu öffnen.
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